一种工业用智能手势检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种工业用智能手势检测装置，属于工业物联网技术领域，所述手势检测装置包括微处理器模块、姿态采集模块、定位模块、温湿度模块、无线传输模块和电源模块。该装置首先通过姿态采集模块采集手势信息，定位模块、温湿度模块采集实时的位置和温湿度信息，将数据传送到微处理器；微处理器模块通过识别算法判断手势是否是既定的有效手势；最后通过无线传输模块，将手势表示信息、位置和温湿度信息发送至上位机。本实用新型专利技术成本低，便于携带，适合工厂生产环境使用，提高了人机交互的效率，提升了用户的体验感。提升了用户的体验感。提升了用户的体验感。

【技术实现步骤摘要】
一种工业用智能手势检测装置


[0001]本技术属于工业物联网
，特别是涉及一种工业用智能手势检测装置。

技术介绍

[0002]随着我国经济的发展，我国工业生产环境中自动化和智能化程度越来越高，传统人工完成的工作对智能化的需求也越来越大。传统工业生产环境中进行数据处理和信息确认的方式比较落后，生产效率低下，需要花费大量的人力、物力、财力和时间，并且由于人为因素存在着无法避免的误差。从工业生产环境的生产方式来看，高效并且减少处理数据的成本影响着生产成本和生产的效率，并且关乎竞争力。
[0003]在工业生产的环境下，部分操作行为会因为数据的易错性和管理安全性等需求，要求工人在执行数据读取操作之后再进行某个“逻辑处理”来实现数据的确认/取消、累计、对比等管理功能(如质检、合格品确认)。本技术可将操作者的简单行为(如挥手、捏指)转换为数据，进而进行附加处理。
[0004]本技术首先对读取的手势数据进行快速的检测，然后通过装置中无线传输模块将读取数据的处理结果上传至云服务器中。与手势操作过程并行完成的数据采集和数据处理将避免消耗额外的设备操作时间，使生产物流执行过程高效执行，为数据处理提供了一种有效、快速、准确的装置。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种低功耗、高稳定性、高精度的工业用智能手势检测装置，用于解决手势交互技术中出现的手势识别不够精确，反应速度慢等问题。
[0006]本技术解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0007]一种工业用智能手势检测装置，其特征在于，由微处理器模块、姿态采集模块、定位模块、温湿度模块、无线传输模块和电源模块组成。微处理器模块采用STM32F103芯片，完成手势识别、控制系统整体运行、进行信息处理；所述的姿态采集模块为六轴运动处理传感器，通过I2C与所述的微处理器模块相连接，输出三个加速度分量和三个旋转角速度分量，并且完成A/D转换；所述的定位模块通过I2C串口和微处理器连接，用于根据经纬度坐标来定位所在位置；所述温湿度模块和微处理器的SPI串口连接相连接，用于测量工作环境的温湿度信息；所述无线传输模块与微处理器模块通过USART接口相连接，与云服务器进行通信，传输微处理器处理的手势信息。所述电源模块的5V稳压芯片采用LM2940系列芯片，为微处理器模块和定位模块供电；3.5V稳压芯片采用LM117H，为姿态采集、温湿度模块和无线传输模块供电。
[0008]所述微处理器模块采用的是基于ARM Cortex
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M3架构的32位单片机STM32F103芯片，可采用ST
‑
LINK下载器为微处理器下载程序提供路径。
[0009]所述姿态采集模块采用的是MUP6050六轴运动处理传感器，MPU6050是一款姿态传感器，可测得待测物体x、y、z轴的倾角(俯仰角Pitch、滚转角Roll、偏航角Yaw)。微处理器通过I2C读取到MPU605的六个数据(三轴加速度AD值、三轴角速度AD值)，经过姿态融合后就可以得到Pitch、Roll、Yaw角。MUP6050的SDA是I2C的通信数据线，接微处理器的PB7，SCL是I2C的串行时钟线接PB6，INT是中断输出引脚接PA11。
[0010]所述定位模块采用ATGM336H定位模块，该模块基于AT6558芯片，支持多种卫星导航系统，包括GPS、北斗等。AT6558包含32个跟踪通道，可以同时接收6个卫星导航系统的 GNNS信号，并且实现联合定位、导航，具有高灵敏度、低功耗、低成本的优势。
[0011]所述温湿度模块采用BME280温湿度传感器模块，它是一款小封装低功耗数字复核传感器，它可以测量环境温湿度和大气压强。相对湿度测量范围在0％～100％，湿度响应时间为大于1s，误差为
±
1％；气压测量范围为300～1100HPA，误差为
±
1HPA；温度测量范围为0℃～65℃，分辨率为0.1℃，误差为
±
0.5℃。
[0012]所述无线传输模块采用ESP8066
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01SWiFi芯片，ESP8266是由乐鑫公司出品的一款物联网的芯片，集成了32位处理器、天线开关等。工作温度范围大，且能够保持稳定的性能，能适应各种操作环境。ESP8066
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01S的TX接微处理器的PA10，RX接PA9，RES接PA4。
[0013]本技术具有以下优点：
[0014]1、本技术可减少与手势操作过程并行完成的数据采集和处理所消耗额外的设备操作时间，使生产物流执行过程高效执行。
[0015]2、本技术采用了意法半导体(ST)公司出品的STM32F103芯片作为微处理器，是 32位ARM Cortex
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M3架构，具有低功耗，高性能的优点。
[0016]3、本技术采用了通信技术中的WiFi技术，WiFi技术具有明显的覆盖面广、强链接等优点。
[0017]4、本技术将手势检测与定位及环境温湿度相联系，扩展了功能，并且能够保证工人工作时环境安全。
[0018]5、本技术操作灵活简单，便于节省时间，便于工业生产。
附图说明
[0019]图1是本技术的设备功能框图；
[0020]图2是本技术的硬件连接框图；
[0021]图3是本技术的网络交互过程示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图并通过具体实施例对本技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本技术的保护范围。
[0023]参见附图1。附图1为本技术的设备功能框图，所述一种工业用智能手势检测装置，包括微处理器模块、姿态采集模块、定位模块、温湿度模块、无线传输模块和电源模块。姿态采集模块可以通过六轴运动处理传感器采集手势信息，再上传至微处理器模块；所述温湿度模块和定位模块与微处理器连接，接收环境的温湿度信息和位置信息；所述的微处理器模块可实现控制调用、数据处理、数据上传。无线传输模块可以将识别处理结果发送
给云服务器。本技术通过识别既定的手势动作(如上移、横拉)，进行人机交互，完成确认、计数等管理功能。
[0024]参见附图2，微处理器通过I2C与MUP6050六轴运动处理传感器相连接，接收传送的手势数据；所述温湿度模块与微处理器通过SPI串口连接，接收环境的温湿度信息；定位模块通过I2C串口与微处理器连接，接收环境的位置信息；微处理器通过USART串口和无线通信模块相连接，发送采集的信息至上位机。
[0025]参见附图3，通过ESP8266
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01模块将装置与云服务器相连接，在云服务器创建产品并采用MQTT通讯协议进行信息的发布和订阅。使用Web可视化开发工具来展示装置状态，并且通过Tablestore创建表格存储装置上传的信息。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业用智能手势检测装置，其特征在于：该装置由微处理器模块、姿态采集模块、定位模块、温湿度模块、无线传输模块和电源模块组成；所述的姿态采集模块与微处理器模块通过I2C接口相连接；所述的定位模块与微处理器模块通过I2C接口相连接；所述的温湿度模块与微处理器模块通过SPI接口相连接；所述的无线传输模块与微处理器模块通过USART接口相连接。2.根据权利要求1所述的一种工业用智能手势检测装置，其特征在于：所述的微处理器采用STM32F103芯片，完成手势识别、控制系统整体运行、进行信息处理；采用ST
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LINK下载器为微处理器下载程序提供路径。3.根据权利要求1所述的一种工业用智能手势检测装置，其特征在于：所述姿态采集模块采用MUP6050六轴运动处理传感器，采集三...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锐，丁新文，帅捷，郭洪飞，王燕，何泰霖，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：新型
国别省市：