CN114313851A

CN114313851A - 一种模块化化纤物料转运平台及方法

Info

Publication number: CN114313851A
Application number: CN202210027223.1A
Authority: CN
Inventors: 牛长胜; 柯德莉; 汪庭兵; 陈惠兵
Original assignee: Zhejiang Kegong Intelligent System Co ltd
Current assignee: Zhejiang Kegong Intelligent System Co ltd
Priority date: 2022-01-11
Filing date: 2022-01-11
Publication date: 2022-04-12

Abstract

本发明公开了一种模块化化纤物料转运平台及方法，包括，采集化纤物料转运轨道数据进行预处理，形成标签样本；基于有效路径搜索策略构建轨道匹配模型；将所述标签样本导入所述轨道匹配模型中进行求解，输出得到解集；利用化纤物料转运轨道有效路径约束条件划分所述解集，得到轨道转运对接节点；对所述轨道转运对接节点进行编码，导入化纤物料转运控制中心内运行，选择相匹配的所述轨道转运对接节点进行轨道对接。本发明能够准确的控制转运轨道的对接，提高化纤物料的转运效率，降低轨道对接的出错率。

Description

一种模块化化纤物料转运平台及方法

技术领域

本发明涉及化纤物料转运的技术领域，尤其涉及一种模块化化纤物料转运平台及方法。

背景技术

化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。

现有化纤生产中，对化纤丝饼的运输通常需要利用转运平台对物料多线程进行运输，以在同样的时间中多个物料同时进行工作，而现有的转运平台在轨道对接上具有一定偏差，导致物料运输不稳，以及运输偏离轨道导致的报警急停，影响工作效率。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：现有的转运平台在轨道对接上具有一定偏差，导致物料运输不稳。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，采集化纤物料转运轨道数据进行预处理，形成标签样本；基于有效路径搜索策略构建轨道匹配模型；将所述标签样本导入所述轨道匹配模型中进行求解，输出得到解集；利用化纤物料转运轨道有效路径约束条件划分所述解集，得到轨道转运对接节点；对所述轨道转运对接节点进行编码，导入化纤物料转运控制中心内运行，选择相匹配的所述轨道转运对接节点进行轨道对接。

作为本发明所述的一种模块化化纤物料转运方法的一种优选方案，其中：所述预处理包括，去除所述化纤物料转运轨道数据的噪声点，设定转运轨道检测值，依次检测所述化纤物料转运轨道数据中的轨道节点；将检测到的当前轨道节点与邻域内其他节点进行比较，判断是否为噪声点，若是，则以邻域内所有节点灰度平均值替代，若否，则以原灰度值输出。

作为本发明所述的一种模块化化纤物料转运方法的一种优选方案，其中：得到所述标签样本包括，利用Sobe l算子锐化去燥的所述化纤物料转运轨道数据，结合加权平均增强所述化纤物料转运轨道数据边缘两侧的节点；利用差分近似微分策略将所述Sobe l算子与所述化纤物料转运轨道数据进行卷积完成检测；找到所述化纤物料转运轨道数据中局部交叉变化最显著的部分节点的集合；根据所述化纤物料转运轨道数据的灰度、格式、几何性质将含义不同的信息区域分开；选取阈值，利用频率分布信息进行二值化分割，获得预处理完成的所述标签样本。

作为本发明所述的一种模块化化纤物料转运方法的一种优选方案，其中：构建所述轨道匹配模型包括，

其中，N是转运轨道匹配的正样本的数量，即正确匹配样本的数量，c为类别置信度匹配值，l为转运轨道匹配先验框所对应边界框的不对称匹配值，g为真实边界框的对称参数，α为权重系数。

作为本发明所述的一种模块化化纤物料转运方法的一种优选方案，其中：获得所述解集包括，

xL＝{xL₁…xL_n}

yL＝{yL₁…yL_n}

其中，匹配路径网络G＝(x,y)，L为轨道匹配目标函数，i和j分别为线路L中的第i条和第j条轨道路径，σ为目标向量。

作为本发明所述的一种模块化化纤物料转运方法的一种优选方案，其中：得到所述轨道转运对接节点包括，

其中，

为轨道节点在线路上的前期节点，若轨道节点

为线路的起点，则

作为本发明所述的一种模块化化纤物料转运方法的一种优选方案，其中：还包括，

其中，

为轨道节点在线路上的后期节点，若轨道节点Tx_i为线路的终点，则

作为本发明所述的一种模块化化纤物料转运方法的一种优选方案，其中：包括，利用旋转角变换统计策略得到正确匹配点间的连线倾斜角实际值并定义倾斜角误差与长度误差的比值；根据连线一致性理论将倾斜角集合中数值处于区间外的角度对应的点定义为错误匹配点；计算剩余匹配点连线长度的平均值，将长度集合中数值处于区间外的连线对应的点定义为所述错误匹配点；结合误配点剔除处理，利用RANSAC策略迭代剔除剩余误配点。

作为本发明所述的一种模块化化纤物料转运平台的一种优选方案，其中：包括，转运组件，包括底座、转盘、支撑架和导轨，所述转盘通过驱动件固定于所述底座上，所述导轨通过支撑架固定与所述转盘上，所述导轨上设置有传送带。

作为本发明所述的一种模块化化纤物料转运平台的一种优选方案，其中：还包括，承载组件，包括支架和挂轴，所述挂轴设置于所述支架上，所述支架搭在所述传送带上。

本发明的有益效果：本发明能够准确的控制转运轨道的对接，提高化纤物料的转运效率，降低轨道对接的出错率。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述的一种模块化化纤物料转运平台及方法的流程示意图；

图2为本发明一个实施例所述的一种模块化化纤物料转运平台及方法的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

应当理解，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应当理解，在本发明中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本发明中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含A、B和C”、“包含A、B、C”是指A、B、C三者都包含，“包含A、B或C”是指包含A、B、C三者之一，“包含A、B和/或C”是指包含A、B、C三者中任1个或任2个或3个。

应当理解，在本发明中，“与A对应的B”、“与A相对应的B”、“A与B相对应”或者“B与A相对应”，表示B与A相关联，根据A可以确定B。根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。A与B的匹配，是A与B的相似度大于或等于预设的阈值。

取决于语境，如在此所使用的“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

实施例1

参照图1，为本发明的第一个实施例，提供了一种模块化化纤物料转运方法，具体包括：

S1：采集化纤物料转运轨道数据进行预处理，形成标签样本。其中需要说明的是，预处理包括：

去除化纤物料转运轨道数据的噪声点，设定转运轨道检测值，依次检测化纤物料转运轨道数据中的轨道节点；

将检测到的当前轨道节点与邻域内其他节点进行比较，判断是否为噪声点，若是，则以邻域内所有节点灰度平均值替代，若否，则以原灰度值输出。

具体的，得到标签样本包括：

利用Sobel算子锐化去燥的化纤物料转运轨道数据，结合加权平均增强化纤物料转运轨道数据边缘两侧的节点；

利用差分近似微分策略将Sobel算子与化纤物料转运轨道数据进行卷积完成检测；

找到化纤物料转运轨道数据中局部交叉变化最显著的部分节点的集合；

根据化纤物料转运轨道数据的灰度、格式、几何性质将含义不同的信息区域分开；

选取阈值，利用频率分布信息进行二值化分割，获得预处理完成的标签样本。

S2：基于有效路径搜索策略构建轨道匹配模型。本步骤需要说明的是，构建轨道匹配模型包括：

具体的，轨道匹配模型应用的匹配策略包括：

利用旋转角变换统计策略得到正确匹配点间的连线倾斜角实际值并定义倾斜角误差与长度误差的比值；

根据连线一致性理论将倾斜角集合中数值处于区间外的角度对应的点定义为错误匹配点；

计算剩余匹配点连线长度的平均值，将长度集合中数值处于区间外的连线对应的点定义为错误匹配点；

结合误配点剔除处理，利用RANSAC策略迭代剔除剩余误配点。

S3：将标签样本导入轨道匹配模型中进行求解，输出得到解集。其中还需要说明的是，获得解集包括：

xL＝{xL₁…xL_n}

yL＝{yL₁…yL_n}

S4：利用化纤物料转运轨道有效路径约束条件划分解集，得到轨道转运对接节点。本步骤还需要说明的是，得到轨道转运对接节点包括：

其中，

为轨道节点在线路上的前期节点，若轨道节点

为线路的起点，则

其中，

S5：对轨道转运对接节点进行编码，导入化纤物料转运控制中心内运行，选择相匹配的轨道转运对接节点进行轨道对接。其中，部分运行代码示意如下：

较佳的，本实施例还需要详细说明的是，本发明通过采用稀疏处理提高数据匹配的准确度，即提高转运轨道对接的精度，包括以下步骤：

(1)去除化纤物料转运轨道数据中的id唯一属性。

(2)利用高维映射处理化纤物料转运轨道数据中的缺失值。

(3)根据特征二元化对处理的化纤物料转运轨道数据进行特征编码。

(4)基于规范化策略进行数据标准化和正则化处理。

(5)将全局优化最优解作为特征子集的评分原则以进行特征选择。

(6)利用稀疏编码获取化纤物料转运轨道数据的稀疏表达。

(7)依次对稀疏后的化纤物料转运轨道数据进行序列化，形成转运轨道对接节点匹配数据集。

进一步的，规范化策略包括：

其中，N为标准化策略适用于化纤物料转运轨道数据的最大值和最小值未知的情况、有超出取值范围的离群数据的情况，X为化纤物料转运轨道数据的原始值，i为标准化的次数，j为标准系数。

再进一步需要说明的是，目前，在化纤物料运转操作过程中，疏忽出错的概率较大，轨道对接容易出现错误，会给对应工序的检查工作带来很大的负担，给管理带来不便，甚至会影响到最终的产品质量；为了避免这些问题，自动化、智能化的设备升级之路已成为许多化纤生产企业的必然选择，但是针对运转操作的自动化、智能化，其关键在于如何实现前后道工序设备之间的精确定位和生产配合，以及自动化的进行运输存储，现有设备的智能程度、运行精度、灵活性、功能性等方面都没有达到较高程度的要求。

而本实施例通过应用特殊的数据预处理方式，只保留有用信息，结合有效路径搜索策略，构建转运轨道匹配模型，在提高化纤物料转运轨道对接准确度的同时，也提升了自动化管理的效率和容错率，减小不必要的工序检查负担。

优选地，本发明通过有效路径的搜索和约束条件的划分，准确的搜索区间节点，即可以匹配的轨道节点，极大程度上降低转运轨道对接的错误率，为化纤物料转运提供智能化、自动化、高运行精度和较强灵活性。

实施例2

参照图2，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是，提供了一种模块化化纤物料转运平台，具体包括：

转运组件100，包括底座101、转盘102、支撑架103和导轨104，转盘102通过驱动件固定于底座101上，导轨104通过支撑架103固定与转盘102上，导轨104上设置有传送带105。

承载组件200，包括支架201和挂轴202，挂轴202设置于支架201上，支架201搭在传送带105上。

应说明的是，底座101上设置有驱动件，驱动件可为驱动电机和齿轮组，驱动电机与齿轮组相连，齿轮组和转盘102相连，驱动电机用来驱动转盘102旋转。

较佳的，在本实施例中，转运区设置有多个转运平台，其呈矩阵方式排列，使用过程中通过对不同转运组件100的转盘102进行驱动使其转动，使相邻的两个转运组件100上的导轨104处于同一直线，也即使两者对接，随后利用传送带105驱动其上的支架201使整体转运。

本实施例还提供一种模块化化纤物料转运装置，其包括存储器、处理器以及计算机程序，计算机程序存储在存储器中，处理器运行计算机程序执行上述实施例1提供的方法。

本实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时用于实现上述实施例1提供的方法。

其中，可读存储介质可以是计算机存储介质，也可以是通信介质，通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质，计算机存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质；例如，可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。

当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分，处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称：ASIC)中，另外，该ASIC可以位于用户设备中，当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中，可读存储介质可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本发明还提供一种程序产品，该程序产品包括执行指令，该执行指令存储在可读存储介质中，设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令，至少一个处理器执行该执行指令使得设备实施上述的各种实施方式提供的方法。

在上述设备的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：CentralProcessing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：DigitalSignal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific IntegratedCircuit，简称：ASIC)，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器，结合本发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。