[发明专利]一种细纱车间无人巡检机器人

说明书

本发明涉及一种细纱车间无人巡检机器人，属于纺纱生产技术领域；包括底盘、无人巡检底座模块、外壳、飞花吸收装置、数据采集模块和无线通讯模块；实现了对细纱车间环境温度和湿度数据的精确高效采集，同时避免了纱线质量数据采集过程中的时间滞后性；在巡检过程中同时对地面的飞花进行收集，保持车间整洁；在巡检过程中采用综合导航的方式，GPS和INS由算法计算出组合位姿，与激光雷达所提取到的位置信息构建车间内的点云地图，在巡检过程中以地图优化融合后的位置，根据设定好的巡检路线实现巡检过程；解决了目前细纱车间无人巡检机器人在空间狭小，障碍物较多的车间内移动工作的难题。

技术领域

本发明涉及一种细纱车间无人巡检机器人，属于纺纱生产技术领域。

背景技术

细纱生产过程中对环境中的温度和湿度有严格要求，环境的温湿度对棉纤维的回潮率、棉纤维张力等性能有直接影响关系,车间的温湿度波动直接影响纱线质量，但是由于温湿度数据存在一定的时序性和空间特征，难以精确测量。另一方面，目前的纺纱生产中质量数据的采集一般采用人工抽检的方式，对生产过程中的纱线进行定时采样检测，不仅需要专业人员专门值守，而且质量异常的发现往往滞后，细纱机周围时常会产生飞花，造成纱线质量的低下。目前发展的无人巡检技术可实现纱线质量数据无人采集，可以大大减少抽检人员的工作量，并且有利于实现质量的等级判定和实现精准管理，同时无人巡检机器人可以实现对车间地面上的飞花的清理，保证纱线的质量。但是，目前实现细纱车间无人巡检机器人应用的主要难点在于：车间空间狭小细纱车间细纱机排布紧密，细纱机结构紧凑，纱锭之间仅间隔10厘米，并且存在巡回吹吸风装置、落纱架等干扰，在不干扰细纱机正常工作的情况下，无人巡检机器人的活动空间非常有限。

发明内容

本发明的目的是为解决目前细纱车间无人巡检机器人如何在空间狭小的车间内移动工作的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种细纱车间无人巡检机器人，包括底盘、无人巡检底座模块、外壳、飞花吸收装置、数据采集模块和无线通讯模块；所述底盘上设有外壳；外壳内的底盘上设有用于实现机器人在车间的定位和巡检的无人巡检底座模块；所述机器人外壳内和底盘后方设有飞花吸收装置；所述数据采集模块包括温湿度传感器和用于对纱线成纱图片进行采集的工业相机；所述底盘上设有伸出外壳外的工业相机；所述机器人外壳上设有温湿度传感器和用于与车间的计算中心进行数据互相传输的无线通讯模块。

优选地，所述无人巡检底座模块包括驱动电机、麦克拉姆轮、分布式电源模组、LiDAR激光雷达、GPS定位传感器、INS姿态传感器、中央处理单元和超声波传感器；所述底盘上设有驱动电机、分布式电源模组、GPS定位传感器、INS姿态传感器和中央处理单元；所述机器人外壳下方底盘四周设有用于移动的麦克拉姆轮；所述机器人外壳前方的底盘上设有LiDAR激光雷达；所述机器人外壳前方和后方的底盘上分别设有超声波传感器；所述麦克拉姆轮通过驱动电机与中央处理单元连接；所述分布式电源模组、LiDAR激光雷达、GPS定位传感器、INS姿态传感器和超声波传感器与中央处理单元连接；所述驱动电机、LiDAR激光雷达、GPS定位传感器、INS姿态传感器和超声波传感器与分布式电源模组连接。

优选地，所述驱动电机数量设为4个，麦克拉姆轮的数量设为4个；所述的一个麦克拉姆轮对应一个驱动电机。

优选地，所述飞花吸收装置包括吸盘、管道一、管道二、吸风电机和飞花收集箱体；所述底盘后方设有用于吸取飞花的吸盘，吸盘上设有吸取用的长条开槽；吸盘通过管道一与吸风电机的一端连接；吸风电机的另一端通过管道二与飞花收集箱体连接。

优选地，所述数据采集模块包括温湿度传感器和工业相机；所述温湿度传感器设于机器人的外壳上并与中央处理单元连接；所述底盘上设有可以实现360度转动的云台，云台中心设有垂直于云台平面的可上下升降的旋转支撑杆；旋转支撑杆末端设有可伸出外壳外的工业相机，工业相机与中央处理单元连接。