基于AI识别的智能风淋控制系统及控制方法与流程

基于ai识别的智能风淋控制系统及控制方法
技术领域
1.本发明属于清洁设备技术领域，特别是涉及基于ai识别的智能风淋控制系统及控制方法。


背景技术：

2.在高净度车间例如食品、精密装配等车间需要入场操作人员的衣着表面净度达到要求，通常采用风淋设备利用气流吹走衣着表面的颗粒物杂质。但是传统的风淋设备采用固定的气流方向在固定的时间内吹送至操作人员的衣着表面，难以实现充分的风淋净化。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供ai识别的智能风淋控制系统及控制方法，通过对用户的肢体形态进行检测，并且对喷气口的气流方向和气流速度进行控制，有效提高对用户的全身清理净度，避免颗粒物杂质残留对后续生产造成的不良影响。
4.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
5.本发明提供基于ai识别的智能风淋控制方法，包括，
6.对风淋区域内进行活体检测，判断是否有用户；
7.若无，则持续检测是否有用户；
8.若有，则检测用户的着装是否符合设定要求；
9.若不符合，则发出着装提示；
10.若符合，则检测所述用户的肢体形态；
11.根据所述用户的肢体形态以及喷气口的气流方向，控制喷气口的气流速度对所述用户的表面进行喷射；
12.根据所述用户的肢体形态和所述喷气口的气流方向和气流速度得到所述用户的有效气流清理面；
13.持续获取流经排气口气流的污染物颗粒度和含量；
14.根据流经所述排气口气流中的污染物颗粒度和含量获取所述用户的有效气流清理面的洁净度；
15.若所述用户的有效气流清理面的洁净度符合设要求，则根据所述用户的肢体形态调整所述喷气口的气流方向和气流速度和/或向用户发出改变肢体形态的指令，直至完成对所述用户全身的清理。
16.在本发明的一个实施例中，所述根据所述用户的肢体形态以及所述喷气口的气流方向，控制喷气口的气流速度对所述用户的表面进行喷射的步骤，包括，
17.获取所述喷气口内气流喷出后喷射距离与气流速度的关系；
18.获取所述喷气口与所述喷气口中喷射的气流抵达所述用户的体表的范围内每一点的距离，记为喷射距离；
19.根据所述喷气口内气流喷出后喷射距离与气流速度的关系以及喷射距离，得到所
述喷气口中喷射的气流抵达所述用户的体表的范围内每一点的气流速度；
20.根据设定的达到清理效果的气流速度以及设定的喷射体表最大气流速度获取喷射体表的适宜气流速度区间；
21.根据喷射体表的适宜气流速度区间调整所述喷气口的气流速度，使得所述有效气流清理面最大。
22.在本发明的一个实施例中，所述获取所述喷气口内气流喷出后喷射距离与气流速度的关系的步骤，包括，
23.获取所述喷气口的气流喷射角度范围；
24.根据所述喷气口的气流方向以及所述喷气口的气流喷射角度范围得到所述喷气口的气流空间喷射范围；
25.根据所述喷气口的气流方向得到所述喷气口的气流喷射角度的轴线；
26.沿着所述喷气口的气流喷射角度的轴线的延伸方向，获取多个参照点；
27.获取过所述参照点且与所述喷气口的气流喷射角度的轴线在空间上相互垂直的垂面，记为参照面；
28.获取多个参照面位于所述喷气口的气流空间喷射范围内的面积；
29.获取多个参照面之间的空间距离；
30.根据多个参照面之间的空间距离与多个参照面位于所述喷气口的气流空间喷射范围内的面积的比值，得到所述喷气口内气流喷出后喷射距离与气流速度的关系。
31.在本发明的一个实施例中，所述获取所述喷气口与所述喷气口中喷射的气流抵达所述用户的体表的范围内每一点的距离的步骤，包括，
32.根据所述用户的肢体形态得到所述用户的体表空间状态；
33.根据所述喷气口的气流空间喷射范围以及所述用户的体表空间状态得到所述喷气口中喷射的气流抵达所述用户的体表的范围；
34.在所述喷气口中喷射的气流抵达所述用户的体表的范围内，根据所述用户的体表空间状态获取所述喷气口与所述用户的体表中每一点的距离，即喷射距离。
35.在本发明的一个实施例中，所述根据所述用户的肢体形态和所述喷气口的气流方向和气流速度得到所述用户的有效气流清理面的步骤，包括，
36.在所述喷气口的气流方向未发生改变的期间，持续检测所述用户的肢体形态；
37.根据所述用户的肢体形态持续获取所述用户的实时体表空间状态；
38.根据持续获取的所述用户的实时体表空间状态得到所述用户的体表空间状态历史记录；
39.根据所述用户的体表空间状态历史记录得到所述喷气口与所述用户的体表中每一点的距离的历史记录；
40.根据所述喷气口内气流喷出后喷射距离与气流速度的关系以及所述喷气口与所述用户的体表中每一点的距离的历史记录得到所述喷气口中喷射的气流抵达所述用户的体表的范围内每一点的气流速度的历史记录；
41.根据喷射体表的适宜气流速度区间以及所述喷气口中喷射的气流抵达所述用户的体表的范围内每一点的气流速度的历史记录获取所述用户的有效气流清理面。
42.在本发明的一个实施例中，所述根据流经所述排气口气流中的污染物颗粒度和含
量获取所述用户的有效气流清理面的洁净度的步骤，包括，
43.获取所述喷气口气流中的污染物颗粒度和含量；
44.实时获取所述排气口气流中的污染物颗粒度和含量；
45.分别获取每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的密度差值；
46.获取每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的密度差值与时间的对应关系的历史记录；
47.根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的密度差值与时间的对应关系的历史记录得到每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的预估密度差值与时间的对应关系；
48.根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的预估密度差值与时间的对应关系得到所述用户的有效气流清理面的预估污染物残留量；
49.根据所述用户的有效气流清理面的预估污染物残留量所述得到所述用户的有效气流清理面的洁净度。
50.在本发明的一个实施例中，所述根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的密度差值与时间的对应关系的历史记录得到每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的预估密度差值与时间的对应关系的步骤，包括，
51.根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的密度差值与时间的对应关系的历史记录，获取每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的密度差值与时间的对应关系的拟合函数；
52.获取每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的实时密度差值；
53.根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的实时密度差值对每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的密度差值与时间的对应关系的拟合函数进行校正；
54.根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的密度差值与时间的对应关系的校正后拟合函数得到每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的预估密度差值与时间的对应关系。
55.在本发明的一个实施例中，所述根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的预估密度差值与时间的对应关系得到所述用户的有效气流清理面的预估污染物残留量的步骤，包括，
56.根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的预估密度差值与时间的对应关系获取每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的预估密度差值与时间的拟合函数；
57.根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的预估密度差值与时间的拟合函数获取未来时段内每个尺寸范围的污染物颗粒度下所述排气口和所述喷气口的预估密度差值关于时间的积分得到所述用户的有效气流清理面中每个尺寸范围的污染物颗粒度下预估污染物残留量；
58.对所述用户的有效气流清理面中每个尺寸范围的污染物颗粒度下预估污染物残留量进行累加得到所述用户的有效气流清理面的预估污染物残留量。
59.在本发明的一个实施例中，所述根据所述用户的肢体形态调整所述喷气口的气流
方向和气流速度和/或向用户发出改变肢体形态的指令，直至完成对所述用户全身的清理的步骤，包括，
60.根据所述用户的有效气流清理面以及所述用户的肢体形态得到所述用户的体表有效清理部位；
61.根据所述用户的体表有效清理部位得到所述用户的体表未清理部位；
62.调整所述喷气口的气流方向对准所述用户的体表未清理部位；
63.若调整后的所述喷气口的气流方向无法对准所述用户的体表未清理部位，则向用户发出改变肢体形态的指令。
64.本发明还公开了基于ai识别的智能风淋控制系统，包括，
65.密封舱；
66.活体检测设备，用于检测所述密封舱内是否有用户；
67.若干个喷气口，连通所述密封舱，用于对所述用户喷射高净度气流；
68.若干个排气口，用于排出所述密封舱内的气体；
69.污染物检测设备，用于检测流经排气口气流的污染物颗粒度和含量；
70.控制单元，用于对风淋区域内进行活体检测，判断是否有用户；
71.若无，则持续检测是否有用户；
72.若有，则检测用户的着装是否符合设定要求；
73.若不符合，则发出着装提示；
74.若符合，则检测所述用户的肢体形态；
75.根据所述用户的肢体形态以及喷气口的气流方向，控制喷气口的气流速度对所述用户的表面进行喷射；
76.根据所述用户的肢体形态和所述喷气口的气流方向和气流速度得到所述用户的有效气流清理面；
77.持续获取流经排气口气流的污染物颗粒度和含量；
78.根据流经所述排气口气流中的污染物颗粒度和含量获取所述用户的有效气流清理面的洁净度；
79.若所述用户的有效气流清理面的洁净度符合设要求，则根据所述用户的肢体形态调整所述喷气口的气流方向和气流速度和/或向用户发出改变肢体形态的指令，直至完成对所述用户全身的清理。
80.本发明通过对用户的肢体形态进行检测，并且对喷气口的气流方向和气流速度进行控制，有效提高对用户的全身清理净度，避免颗粒物杂质残留对后续生产造成的不良影响。
81.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
82.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
83.图1为本发明所述基于ai识别的智能风淋控制方法于一实施例的流程示意图；
84.图2为本发明所述步骤s3于一实施例的示意图；
85.图3为本发明所述步骤s31于一实施例的示意图；
86.图4为本发明所述步骤s32于一实施例的示意图；
87.图5为本发明所述步骤s4于一实施例的示意图；
88.图6为本发明所述步骤s6于一实施例的示意图；
89.图7为本发明所述步骤s65于一实施例的示意图；
90.图8为本发明所述步骤s66于一实施例的示意图；
91.图9为本发明所述步骤s7于一实施例的示意图；
92.图10为本发明所述基于ai识别的智能风淋控制系统于一实施例的模块连接及信号流向示意图。
93.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
94.1-密封舱，11-活体检测设备，12-喷气口，13-排气口，14-污染物检测设备；2-控制单元。
具体实施方式
95.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
96.为了提高风淋过程中清洁不充分的问题，本发明提供以下方案。
97.请参阅图1所示，本发明提供了基于ai识别的智能风淋控制方法，在执行过程中，可以首先执行步骤s1对风淋区域内进行活体检测，判断是否有用户。若无，则返回步骤s1，若有，则接下来检测用户的着装是否符合要求，是否则可以执行步骤s21发出着装提示，本方案中的着装要求可以是工作服、帽子、口罩以及安全护具等。若是则说明着装符合要求，接下来可以执行步骤s22检测用户的肢体形态。接下来可以执行步骤s3根据用户的肢体形态以及喷气口12的气流方向，控制喷气口12的气流速度对用户的表面进行喷射。接下来可以执行步骤s4根据用户的肢体形态和喷气口12的气流方向和气流速度得到用户的有效气流清理面。接下来可以执行步骤s5持续获取流经排气口13气流的污染物颗粒度和含量。接下来可以执行步骤s6根据流经排气口13气流中的污染物颗粒度和含量获取用户的有效气流清理面的洁净度。若用户的有效气流清理面的洁净度不符合设要求，则重返步骤s5。若用户的有效气流清理面的洁净度符合设要求，则接下来可以执行步骤s7根据用户的肢体形态调整喷气口12的气流方向和气流速度和/或向用户发出改变肢体形态的指令。接下来判断是否完成对用户的全身清理，如果完成则结束，如果未完成则返回步骤s1直至完成对用户全身的清理。通过调整喷气口12的气流速度对用户进行有效清理，在通过调整喷气口12的气流方向和向用户发出改变肢体形态的指令，实现全面清洁用户颗粒污染物的技术效果。
98.请参阅图2所示，为了让喷射到用户体表的气流足够吹走杂质颗粒物，上述的步骤s3中首先可以执行步骤s31获取喷气口12内气流喷出后喷射距离与气流速度的关系。接下来可以执行步骤s32获取喷气口12与喷气口12中喷射的气流抵达用户的体表的范围内每一
点的距离，记为喷射距离。接下来可以执行步骤s33根据喷气口12内气流喷出后喷射距离与气流速度的关系以及喷射距离，得到喷气口12中喷射的气流抵达用户的体表的范围内每一点的气流速度。接下来可以执行步骤s34根据设定的达到清理效果的气流速度以及设定的喷射体表最大气流速度获取喷射体表的适宜气流速度区间。最后可以执行步骤s35根据喷射体表的适宜气流速度区间调整喷气口12的气流速度，使得有效气流清理面最大。通过获取喷射距离和喷射距离与气流速度的关系，结合喷射体表的适宜气流速度区间，不仅能够让喷射到用户体表的气流足够吹走杂质颗粒物，并且还提高了风淋效率。
99.请参阅图3所示，为了获取喷射距离与气流速度的关系，上述的步骤s31中，首先可以执行步骤s311获取喷气口12的气流喷射角度范围。接下来可以执行步骤s312根据喷气口12的气流方向以及喷气口12的气流喷射角度范围得到喷气口12的气流空间喷射范围。接下来可以执行步骤s313根据喷气口12的气流方向得到喷气口12的气流喷射角度的轴线，接下来可以执行步骤s314沿着喷气口12的气流喷射角度的轴线的延伸方向，获取多个参照点。接下来可以执行步骤s315获取过参照点且与喷气口12的气流喷射角度的轴线在空间上相互垂直的垂面，记为参照面。接下来可以执行步骤s316获取多个参照面位于喷气口12的气流空间喷射范围内的面积，接下来可以执行步骤s317获取多个参照面之间的空间距离。最后可以执行步骤s318根据多个参照面之间的空间距离与多个参照面位于喷气口12的气流空间喷射范围内的面积的比值，得到喷气口12内气流喷出后喷射距离与气流速度的关系。
100.请参阅图4所示，为了获取喷气口12与喷气口12中喷射的气流抵达用户的体表的范围内每一点的距离，上述的步骤s32中首先可以执行步骤s321根据用户的肢体形态得到用户的体表空间状态。接下来可以执行步骤s322根据喷气口12的气流空间喷射范围以及用户的体表空间状态得到喷气口12中喷射的气流抵达用户的体表的范围。最后可以执行步骤s323在喷气口12中喷射的气流抵达用户的体表的范围内，根据用户的体表空间状态获取喷气口12与用户的体表中每一点的距离，也就是喷射距离。
101.请参阅图5所示，为了获取用户的有效气流清理面，在执行步骤s4的过程中首先可以执行步骤s41在喷气口12的气流方向未发生改变的期间，持续检测用户的肢体形态。接下来可以执行步骤s42根据用户的肢体形态持续获取用户的实时体表空间状态，接下来可以执行步骤s43根据持续获取的用户的实时体表空间状态得到用户的体表空间状态历史记录。接下来可以执行步骤s44根据用户的体表空间状态历史记录得到喷气口12与用户的体表中每一点的距离的历史记录。接下来可以执行步骤s45根据喷气口12内气流喷出后喷射距离与气流速度的关系以及喷气口12与用户的体表中每一点的距离的历史记录得到喷气口12中喷射的气流抵达用户的体表的范围内每一点的气流速度的历史记录。最后可以执行步骤s46根据喷射体表的适宜气流速度区间以及喷气口12中喷射的气流抵达用户的体表的范围内每一点的气流速度的历史记录获取用户的有效气流清理面。
102.请参阅图6所示，为了获取用户的有效气流清理面的洁净度，上述步骤s6中首先可以执行步骤s61获取喷气口12气流中的污染物颗粒度和含量。接下来可以执行步骤s62实时获取排气口13气流中的污染物颗粒度和含量，接下来可以执行步骤s63分别获取每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的密度差值。接下来可以执行步骤s64获取每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的密度差值与时间的对应关系的历史记录，接下来可以执行步骤s65根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12
的密度差值与时间的对应关系的历史记录得到每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的预估密度差值与时间的对应关系。接下来可以执行步骤s66根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的预估密度差值与时间的对应关系得到用户的有效气流清理面的预估污染物残留量，最后可以执行步骤s67根据用户的有效气流清理面的预估污染物残留量得到用户的有效气流清理面的洁净度。
103.请参阅图7所示，为了获取每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的预估密度差值与时间的对应关系，在执行步骤s65的过程中，首先可以执行步骤s651根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的密度差值与时间的对应关系的历史记录，获取每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的密度差值与时间的对应关系的拟合函数。接下来可以执行步骤s652获取每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的实时密度差值。接下来可以执行步骤s653根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的实时密度差值对每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的密度差值与时间的对应关系的拟合函数进行校正。最后可以执行步骤s654根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的密度差值与时间的对应关系的校正后拟合函数得到每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的预估密度差值与时间的对应关系。
104.请参阅图8所示，为了获取用户的有效气流清理面的预估污染物残留量，在执行步骤s66的过程中，首先可以执行步骤s661根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的预估密度差值与时间的对应关系获取每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的预估密度差值与时间的拟合函数。接下来可以执行步骤s662根据每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的预估密度差值与时间的拟合函数获取未来时段内每个尺寸范围的污染物颗粒度下排气口13和喷气口12的预估密度差值关于时间的积分得到用户的有效气流清理面中每个尺寸范围的污染物颗粒度下预估污染物残留量。接下来可以执行步骤s663对用户的有效气流清理面中每个尺寸范围的污染物颗粒度下预估污染物残留量进行累加得到用户的有效气流清理面的预估污染物残留量。
105.请参阅图9所示，由于喷气口的调整角度范围有限，为了对用户的体表进行全面的清洁，上述的步骤s7中首先可以执行步骤s71根据用户的有效气流清理面以及用户的肢体形态得到用户的体表有效清理部位。接下来可以执行步骤s72根据用户的体表有效清理部位得到用户的体表未清理部位，接下来可以执行步骤s73调整喷气口12的气流方向对准用户的体表未清理部位。若调整后的喷气口12的气流方向无法对准用户的体表未清理部位，则接下来可以执行步骤s74向用户发出改变肢体形态的指令。通过调整气流方向和向用户发出改变肢体形态的指令的两种方式，首先了对用户的体表进行全面的清洁的技术效果。
106.请参阅图10所示，本方案还提供基于ai识别的智能风淋控制系统，包括密封舱1、活体检测设备11、喷气口12、排气口13、污染物检测设备14以及控制单元2。在实施过程中，活体检测设备11用于检测密封舱1内是否有用户，喷气口12的数量可以是多个，喷气口12连通密封舱1，能够用于对用户喷射高净度气流。系统中的若干个排气口13用于排出密封舱1内的气体，污染物检测设备14用于检测流经排气口13气流的污染物颗粒度和含量。系统中的控制单元2用于对风淋区域内进行活体检测，判断是否有用户，若无，则持续检测是否有用户，若有，则检测用户的肢体形态。之后根据用户的肢体形态以及喷气口12的气流方向，
控制喷气口12的气流速度对用户的表面进行喷射。接下来根据用户的肢体形态和喷气口12的气流方向和气流速度得到用户的有效气流清理面。之后持续获取流经排气口13气流的污染物颗粒度和含量，接下来根据流经排气口13气流中的污染物颗粒度和含量获取用户的有效气流清理面的洁净度。若用户的有效气流清理面的洁净度符合设要求，则根据用户的肢体形态调整喷气口12的气流方向和气流速度和/或向用户发出改变肢体形态的指令，直至完成对用户全身的全面有效清理。
107.综上所述，本方案在实施的过程中，对喷气口喷出气流的方向和流量进行控制，实现对用户体表的有效喷淋，之后还对排气口处的气体洁净度进行检测，判断用户体表的杂质颗粒物是否被充分清洁。并且本方案还根据用户的体表有效清理部位实时获取用户的体表未清理部位，从而完成对用户全身的清理。
108.本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。
109.本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。
110.因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换意在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。