纺织车间智能抄表机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种纺织车间智能抄表机器人，包括无线收发接口、定位设备、机器人驱动设备、智能抄表设备和单片机，无线收发接口与定位设备连接以无线发送定位设备实时确定的机器人当前位置，还与机器人驱动设备连接以基于无线接收的驱动控制信号控制机器人驱动设备，机器人驱动设备用于根据驱动控制信号驱动机器人到抄表位置，智能抄表设备用于采集、识别抄表位置处的纺织车间仪表的当前读数，单片机与无线收发接口和智能抄表设备分别连接，用于将当前读数转发给无线收发接口以进行无线发送。通过本实用新型专利技术，能够替代繁琐的人工读表操作，自动对纺织车间内部各种仪表设备进行智能化读表。

【技术实现步骤摘要】
纺织车间智能抄表机器人
本技术涉及纺织车间监控领域，尤其涉及一种纺织车间智能抄表机器人。
技术介绍
纺织车间是指用机械制造生产资料或生活资料的大型厂房，是纺织原料加工制造的场所。纺织原料包括棉花、羊绒、羊毛、蚕茧丝、化学纤维、羽毛、羽绒等。纺织业的下游产业主要有服装业、家用纺织品、产业用纺织品等。纺织业细分下来包括棉纺织、化纤、麻纺织、毛纺织、丝绸、纺织品针织行业、印染业等。纺织行业是人们衣食住行中衣物的最主要制造来源，其兴衰关系着国民生计。 自动化生产的大趋势下，尤其在当前信息化产业的发展浪潮中，纺织行业为了节省人力成本，同时为了提高纺织业操作精度，提高劳动效率，逐渐将纺织操作和管理由人控转为机控，除了更加关注于纺织设备自动化以外，通过使用设备完成现场动作、管理方采用远程操控的形式，减少纺织车间的人员进出，从而进一步提高纺织品的质量。 现有技术中，纺织设备的远程控制还主要集中在纺织设备的纺织操作控制上，对于纺织设备的仪表读数的抄读还是采用人工方式进行，这样，由于仪表的读数的变化是实时且多变的，需要抄表人员频繁进入纺织车间，带来的额外的静电和灰尘，对纺织品的质量起到一定的影响。 因此，需要一种纺织车间机器人，替代传统的人工抄表模式，对纺织车间内的各种仪表设备进行智能化抄表，同时能够集成一些纺织车间的参数监控功能，从而保证纺织品的品质。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种纺织车间智能抄表机器人，改造现有的依赖人工的抄表模式，引用定位技术和图像采集识别技术，对纺织车间现场的各类仪表都能进行自动化读表，其中采用的仪表类型识别技术覆盖了所有类型的现场仪表，同时集成了温度和湿度监控和报警设备，减少纺织车间内的人员频繁进出，提高了纺织车间设备控制的智能化水平。 根据本技术的一方面，提供了一种纺织车间智能抄表机器人，所述机器人包括无线收发接口、定位设备、机器人驱动设备、智能抄表设备和单片机，所述无线收发接口与所述定位设备连接以无线发送所述定位设备实时确定的机器人当前位置，还与所述机器人驱动设备连接以基于无线接收的驱动控制信号控制所述机器人驱动设备，所述机器人驱动设备用于根据所述驱动控制信号驱动所述机器人到抄表位置，所述智能抄表设备用于采集、识别所述抄表位置处的纺织车间仪表的当前读数，所述单片机与所述无线收发接口和所述智能抄表设备分别连接，用于将所述当前读数转发给所述无线收发接口以进行无线发送。 更具体地，在所述纺织车间智能抄表机器人中，还包括:USB通信接口，用于插入外部U盘，接收所述外部U盘内置的各种纺织车间仪表的图像模板，每一种纺织车间仪表的图像模板包括对应类型仪表的图像轮廓、最大值位置、零值位置和指针形状；存储设备，与所述USB通信接口连接，以接收所述各种纺织车间仪表的图像模板，还用于存储仪表上限灰度阈值、仪表下限灰度阈值、预定温度范围和预定湿度范围，所述仪表上限灰度阈值和所述仪表下限灰度阈值用于将图像中的纺织车间仪表和背景分离；温湿度检测设备，包括温度检测器和湿度检测器，用于分别检测所述机器人当前位置的实时温度和实时湿度；所述机器人驱动设备包括电机驱动器、直流电机和两个驱动轮，所述电机驱动器与所述无线收发接口连接以接收所述驱动控制信号并将所述驱动控制信号转换为电机驱动信号，所述直流电机与所述电机驱动器和所述两个驱动轮分别连接，用于在所述电机驱动信号的控制下运转，为所述两个驱动轮提供驱动动力；所述智能抄表设备包括图像采集器和图像处理器，所述图像采集器用于采集所述抄表位置处的纺织车间仪表的仪表图像，所述图像处理器与所述图像采集器和所述存储设备分别连接，用于基于所述仪表图像识别所述抄表位置处的纺织车间仪表的当前读数；所述图像处理器包括对比度增强单元、灰度处理单元、自适应递归滤波单元、仪表图像分割单元、仪表类型匹配单元和仪表读数识别单元，所述对比度增强单元与所述图像采集器连接，以对所述仪表图像执行对比度增强处理，输出增强图像，所述灰度处理单元与所述对比度增强单元连接，以对所述增强图像执行灰度化处理，输出灰度图像，所述自适应递归滤波单元与所述灰度处理单元连接，以对所述灰度图像执行自适应递归滤波，输出滤波图像，所述仪表图像分割单元与所述自适应递归滤波单元和所述存储设备分别连接，以将滤波图像中灰度值在所述仪表上限灰度阈值和所述仪表下限灰度阈值之间的像素识别并组成仪表子图像，所述仪表类型匹配单元与所述仪表图像分割单元和所述存储设备分别连接，在所述存储设备所存储的各种纺织车间仪表的图像模板中寻找与所述仪表子图像匹配的目标仪表图像模板，所述仪表读数识别单元与所述仪表类型匹配单元和所述仪表图像分割单元分别连接，基于所述目标仪表图像模板和所述仪表子图像确定并输出当前读数；所述单片机的型号为PIC16F946，与所述存储设备、所述温湿度检测设备和所述图像处理器分别连接，在所述实时温度超出所述预定温度范围时，发出温度过限报警信号，在所述实时湿度超出所述预定湿度范围时，发出湿度过限报警信号，并接收所述当前读数以转发给所述无线收发接口；其中，所述两个驱动轮为所述机器人的两个后轮，所述机器人还包括两个前轮，所述两个前轮为两个万向轮，所述对比度增强单元、所述灰度处理单元、所述自适应递归滤波单元、所述仪表图像分割单元、所述仪表类型匹配单元和所述仪表读数识别单元分别采用独立的FPGA器件来实现，所述无线收发接口将所述机器人当前位置和所述当前读数无线发送给远端的纺织车间管理平台，并从所述纺织车间管理平台处无线接收所述驱动控制信号；所述基于所述目标仪表图像模板和所述仪表子图像确定并输出当前读数包括，根据所述目标仪表图像模板中的指针形状在所述仪表子图像中寻找指针在所述仪表子图像中表盘的位置，并基于所述目标仪表图像模板和所述仪表子图像的对应关系将所述指针在所述仪表子图像中表盘的位置映射到所述指针在所述目标仪表图像模板中表盘的位置，并基于所述指针在所述目标仪表图像模板中表盘的位置、所述目标仪表图像模板中的最大值位置和所述目标仪表图像模板中的零值位置确定所述当前读数。 更具体地，在所述纺织车间智能抄表机器人中，还包括:用户输入设备，用于根据用户的操作，输入所述预定温度范围和所述预定湿度范围，还与所述存储设备连接以将所述预定温度范围和所述预定湿度范围输入到所述存储设备。 更具体地，在所述纺织车间智能抄表机器人中，所述存储设备为静态存储器。 更具体地，在所述纺织车间智能抄表机器人中，所述用户输入设备为触摸屏或键盘。 更具体地，在所述纺织车间智能抄表机器人中，还包括:静电检测仪，用于实时检测纺织车间内的纺织设备的静电数值，还与所述无线收发接口连接以无线发送所述静电数值。 【附图说明】 以下将结合附图对本技术的实施方案进行描述，其中: 图1为根据本技术实施方案示出的纺织车间智能抄表机器人的结构方框图。 图2为根据本技术实施方案示出的纺织车间智能抄表机器人的图像处理器的结构方框图。 【具体实施方式】 下面将参照附图对本技术的纺织车间智能抄表机器人的实施方案进行详细说明。 纺织原意是取自纺纱与织布的总称，但是随着纺织知识体系和学科体系的不断发展和完善，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纺织车间智能抄表机器人，其特征在于，所述机器人包括无线收发接口、定位设备、机器人驱动设备、智能抄表设备和单片机，所述无线收发接口与所述定位设备连接以无线发送所述定位设备实时确定的机器人当前位置，还与所述机器人驱动设备连接以基于无线接收的驱动控制信号控制所述机器人驱动设备，所述机器人驱动设备用于根据所述驱动控制信号驱动所述机器人到抄表位置，所述智能抄表设备用于采集、识别所述抄表位置处的纺织车间仪表的当前读数，所述单片机与所述无线收发接口和所述智能抄表设备分别连接，用于将所述当前读数转发给所述无线收发接口以进行无线发送。

【技术特征摘要】
1.一种纺织车间智能抄表机器人，其特征在于，所述机器人包括无线收发接口、定位设备、机器人驱动设备、智能抄表设备和单片机，所述无线收发接口与所述定位设备连接以无线发送所述定位设备实时确定的机器人当前位置，还与所述机器人驱动设备连接以基于无线接收的驱动控制信号控制所述机器人驱动设备，所述机器人驱动设备用于根据所述驱动控制信号驱动所述机器人到抄表位置，所述智能抄表设备用于采集、识别所述抄表位置处的纺织车间仪表的当前读数，所述单片机与所述无线收发接口和所述智能抄表设备分别连接，用于将所述当前读数转发给所述无线收发接口以进行无线发送。2.如权利要求1所述的纺织车间智能抄表机器人，其特征在于，所述机器人还包括: USB通信接口，用于插入外部U盘，接收所述外部U盘内置的各种纺织车间仪表的图像模板，每一种纺织车间仪表的图像模板包括对应类型仪表的图像轮廓、最大值位置、零值位置和指针形状； 存储设备，与所述USB通信接口连接，以接收所述各种纺织车间仪表的图像模板，还用于存储仪表上限灰度阈值、仪表下限灰度阈值、预定温度范围和预定湿度范围，所述仪表上限灰度阈值和所述仪表下限灰度阈值用于将图像中的纺织车间仪表和背景分离； 温湿度检测设备，包括温度检测器和湿度检测器，用于分别检测所述机器人当前位置的实时温度和实时湿度； 所述机器人驱动设备包括电机驱动器、直流电机和两个驱动轮，所述电机驱动器与所述无线收发接口连接以接收所述驱动控制信号并将所述驱动控制信号转换为电机驱动信号，所述直流电机与所述电机驱动器和所述两个驱动轮分别连接，用于在所述电机驱动信号的控制下运转，为所述两个驱动轮提供驱动动力； 所述智能抄表设备包括图像采集器和图像处理器，所述图像采集器用于采集所述抄表位置处的纺织车间仪表的仪表图像，所述图像处理器与所述图像采集器和所述存储设备分别连接，用于基于所述仪表图像识别所述抄表位置处的纺织车间仪表的当前读数； 所述图像处理器包括对比度增强单元、灰度处理单元、自适应递归滤波单元、仪表图像分割单元、仪表类型匹配单元和仪表读数识别单元，所述对比度增强单元与所述图像采集器连接，以对所述仪表图像执行对比度增强处理，输出增强图像，所述灰度处理单元与所述对比度增强单元连接，以对所述增强图像执行灰度化处理，输出灰度图像，所述自适应递归滤波单元与所述灰度处理单元连接，以对所述灰度图像执行自适应递归滤波，输出滤波图像，所述仪表图像分割单元与所述自适应递归滤波单元和所述存储设备分别连接，以将滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：无锡北斗星通信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32