CN112809788B - 定制助力泵体驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种定制助力泵体驱动系统，包括：手动驱动机构，包括塑料构造的圆环体、单个304不锈钢圆环、多个开刃朝下的竖直刀片，所述单个304不锈钢圆环设置在所述塑料构造的圆环体的中央位置，所述塑料构造的圆环体的半径大于所述单个304不锈钢圆环的半径；泵体控制设备，与设置在所述塑料构造的圆环体上的提供向下助力的助力泵体连接，用于基于接收到的水平截面面积确定是否需要启动所述助力泵体。本发明的定制助力泵体驱动系统运行智能、助力方便。由于能够基于当前要开的瓜体的估算水平截面面积确定是否启动助力泵体帮助开瓜人员手动开瓜，从而减少开瓜人员的施加力量，避免产生不必要的人身伤害。

Description

定制助力泵体驱动系统

技术领域

本发明涉及助力泵体领域，尤其涉及一种定制助力泵体驱动系统。

背景技术

电泵普遍用于各种应用领域。一般地，电泵，即用电驱动的泵，电泵是由泵体、扬水管、泵座、潜水电机(包括电缆)和起动保护装置等组成。泵体是潜水泵的工作部件，他是由进水管、导流壳、逆止阀、泵轴和叶轮等零部件组成，叶轮在轴上的固定有两种方式。

电泵的工作原理如下：叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上，泵轴由电机直接带动。泵壳中央有液体吸管。液体经底阀和吸入管进入泵内。泵壳上的液体排出口与排出管连接。在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体；启动后，叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。因此，只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出。

目前，市场上存在各种手动开瓜工具，都力求在人工的操控下，一次迅速打开瓜体，获得多个均匀的瓜瓣，然而这些手动开瓜工具制造工艺较为粗糙，对于一些尺寸较小的瓜体，使用人员尚能轻松开瓜，但对于尺寸较大甚至庞大的瓜体，使用人员将陷入向下按压无法顺利执行的困境，严重情况下会伤害到使用人员的手部乃至手臂。

发明内容

本发明至少需要具备以下三处关键的发明点：

(1)基于当前要开的瓜体的估算水平截面面积确定是否启动助力泵体帮助开瓜人员手动开瓜，从而减少开瓜人员的施加力量，避免产生不必要的人身伤害；

(2)引入针对性结构的助力泵体，所述助力泵体包括环形永磁体和设置在环形永磁体内的不同方向的各个线圈，所述不同方向的各个线圈都设置在所述塑料构造的圆环体上；

(3)引入泵体控制设备驱动所述助力泵体，具体地，通过向不同方向的线圈通电驱动所述不同方向的线圈进行与所述不同方向对应的定向移动，进而带动所述塑料构造的圆环体上进行定向移动。

根据本发明的一方面，提供了一种定制助力泵体驱动系统，所述系统包括：

手动驱动机构，包括塑料构造的圆环体、单个304不锈钢圆环、多个开刃朝下的竖直刀片，所述单个304不锈钢圆环设置在所述塑料构造的圆环体的中央位置，所述塑料构造的圆环体的半径大于所述单个304不锈钢圆环的半径。

更具体地，在所述定制助力泵体驱动系统中：

所述多个竖直刀片形状相同，每一个竖直刀片的一端固定在所述单个304不锈钢圆环的外沿上、另一端固定在所述塑料构造的圆环体的内沿上，所述多个竖直刀片均匀分布在所述塑料构造的圆环体和所述单个304不锈钢圆环之间的空间内。

更具体地，在所述定制助力泵体驱动系统中，所述系统还包括：

左右两侧的支撑耳体，分别固定在所述塑料构造的圆环体的外沿的左侧和右侧，用于为开瓜人员提供左右两端的、向下推动所述塑料构造的圆环体的支撑平台；

嵌入式抓拍机构，嵌入在所述塑料构造的圆环体上，用于面对所述塑料构造的圆环体的下方的瓜体进行抓拍处理，以获得对应的下方抓拍图像；

现场处理设备，设置在所述塑料构造的圆环体内，与所述嵌入式抓拍机构连接，用于对接收到的下方抓拍图像执行直方图均衡处理，以获得并输出相应的均衡处理图像；

信号增强设备，与所述现场处理设备连接，用于对接收到的均衡处理图像执行基于分布函数的直方图均衡处理，以获得并输出相应的当前增强图像；

畸变处理设备，与所述信号增强设备连接，用于对接收到的当前增强图像执行畸变校正处理，以获得并输出相应的畸变处理图像；

第一识别机构，设置在所述塑料构造的圆环体内，与所述畸变处理设备连接，用于基于瓜体的外形成像特征识别所述畸变处理图像中的各个瓜体目标，并将景深最小的瓜体目标所在的图像区域作为目标区域输出；

第二识别机构，分别与所述畸变处理设备和所述第一识别机构连接，用于基于所述目标区域占据所述畸变处理图像的面积比例估算距离所述手动驱动机构最近的瓜体的水平截面面积；

泵体控制设备，分别与第二识别机构和设置在所述塑料构造的圆环体上的提供向下助力的助力泵体连接，用于基于接收到的水平截面面积确定是否需要启动所述助力泵体；

其中，基于接收到的水平截面面积确定是否需要启动所述助力泵体包括：当接收到的水平截面面积大于预设面积阈值时，确定需要启动所述助力泵体，且所述助力泵体的输出功率与所述水平截面面积和所述预设面积阈值之间的差值的绝对值成单调正相关的关系。

本发明的定制助力泵体驱动系统运行智能、助力方便。由于能够基于当前要开的瓜体的估算水平截面面积确定是否启动助力泵体帮助开瓜人员手动开瓜，从而减少开瓜人员的施加力量，避免产生不必要的人身伤害。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的定制助力泵体驱动系统所使用的助力泵体的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的定制助力泵体驱动系统的实施方案进行详细说明。

自动控制(automatic control)是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，他以数学的系统理论为基础。人们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。自动控制的基础的结论是由诺伯特·维纳，鲁道夫·卡尔曼提出的。自动控制工作的关键在于各种现场的反馈式控制。

目前，市场上存在各种手动开瓜工具，都力求在人工的操控下，一次迅速打开瓜体，获得多个均匀的瓜瓣，然而这些手动开瓜工具制造工艺较为粗糙，对于一些尺寸较小的瓜体，使用人员尚能轻松开瓜，但对于尺寸较大甚至庞大的瓜体，使用人员将陷入向下按压无法顺利执行的困境，严重情况下会伤害到使用人员的手部乃至手臂。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种定制助力泵体驱动系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的定制助力泵体驱动系统所使用的助力泵体的内部结构示意图。

根据本发明实施方案示出的定制助力泵体驱动系统包括：

手动驱动机构，包括塑料构造的圆环体、单个304不锈钢圆环、多个开刃朝下的竖直刀片，所述单个304不锈钢圆环设置在所述塑料构造的圆环体的中央位置，所述塑料构造的圆环体的半径大于所述单个304不锈钢圆环的半径。

接着，继续对本发明的定制助力泵体驱动系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述定制助力泵体驱动系统中：

所述多个竖直刀片形状相同，每一个竖直刀片的一端固定在所述单个304不锈钢圆环的外沿上、另一端固定在所述塑料构造的圆环体的内沿上，所述多个竖直刀片均匀分布在所述塑料构造的圆环体和所述单个304不锈钢圆环之间的空间内。

在所述定制助力泵体驱动系统中，还包括：

左右两侧的支撑耳体，分别固定在所述塑料构造的圆环体的外沿的左侧和右侧，用于为开瓜人员提供左右两端的、向下推动所述塑料构造的圆环体的支撑平台；

嵌入式抓拍机构，嵌入在所述塑料构造的圆环体上，用于面对所述塑料构造的圆环体的下方的瓜体进行抓拍处理，以获得对应的下方抓拍图像；

现场处理设备，设置在所述塑料构造的圆环体内，与所述嵌入式抓拍机构连接，用于对接收到的下方抓拍图像执行直方图均衡处理，以获得并输出相应的均衡处理图像；

信号增强设备，与所述现场处理设备连接，用于对接收到的均衡处理图像执行基于分布函数的直方图均衡处理，以获得并输出相应的当前增强图像；

畸变处理设备，与所述信号增强设备连接，用于对接收到的当前增强图像执行畸变校正处理，以获得并输出相应的畸变处理图像；

第一识别机构，设置在所述塑料构造的圆环体内，与所述畸变处理设备连接，用于基于瓜体的外形成像特征识别所述畸变处理图像中的各个瓜体目标，并将景深最小的瓜体目标所在的图像区域作为目标区域输出；

第二识别机构，分别与所述畸变处理设备和所述第一识别机构连接，用于基于所述目标区域占据所述畸变处理图像的面积比例估算距离所述手动驱动机构最近的瓜体的水平截面面积；

泵体控制设备，分别与第二识别机构和设置在所述塑料构造的圆环体上的提供向下助力的助力泵体连接，用于基于接收到的水平截面面积确定是否需要启动所述助力泵体；

其中，基于接收到的水平截面面积确定是否需要启动所述助力泵体包括：当接收到的水平截面面积大于预设面积阈值时，确定需要启动所述助力泵体，且所述助力泵体的输出功率与所述水平截面面积和所述预设面积阈值之间的差值的绝对值成单调正相关的关系。

在所述定制助力泵体驱动系统中：

基于接收到的水平截面面积确定是否需要启动所述助力泵体还包括：当接收到的水平截面面积小于等于所述预设面积阈值时，确定需要关闭所述助力泵体。

在所述定制助力泵体驱动系统中：

所述助力泵体包括环形永磁体和设置在环形永磁体内的不同方向的各个线圈，所述不同方向的各个线圈都设置在所述塑料构造的圆环体上。

在所述定制助力泵体驱动系统中：

所述泵体控制设备通过向不同方向的线圈通电驱动所述不同方向的线圈进行与所述不同方向对应的定向移动，进而带动所述塑料构造的圆环体上进行定向移动。

在所述定制助力泵体驱动系统中：

所述环形永磁体包围所述塑料构造的圆环体且通过连接件固定在所述塑料构造的圆环体上。

在所述定制助力泵体驱动系统中：

基于瓜体的外形成像特征识别所述畸变处理图像中的各个瓜体目标，并将景深最小的瓜体目标所在的图像区域作为目标区域输出包括：基于瓜体的外形轮廓和/或瓜体的花纹外观特征识别所述畸变处理图像中的各个瓜体目标，并将景深最小的瓜体目标所在的图像区域作为目标区域输出。

在所述定制助力泵体驱动系统中，还包括：

RS232串行通信接口，分别与所述畸变处理设备、所述第一识别机构和所述第二识别机构连接，用于对所述畸变处理设备、所述第一识别机构和所述第二识别机构执行各自的工作参数的分别配置。

在所述定制助力泵体驱动系统中：

所述RS232串行通信接口、所述畸变处理设备和所述第二识别机构都设置在所述塑料构造的圆环体内。

另外，在所述定制助力泵体驱动系统中，RS-232标准接口(又称EIARS-232)是常用的串行通信接口标准之一，他是由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统公司、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家于1970年共同制定，其全名是“数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”。RS-232总线规定了25条线，包含了两个信号通道，即第一通道(称为主通道)和第二通道(称为副通道)。利用RS-232总线可以实现全双工通信，通常使用的是主通道，而副通道使用较少。在一般应用中，使用3条～9条信号线就可以实现全双工通信，采用三条信号线(接收线、发送线和信号地)能实现简单的全双工通信过程。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种定制助力泵体驱动系统，其特征在于，所述系统包括：

手动驱动机构，包括塑料构造的圆环体、单个304不锈钢圆环、多个开刃朝下的竖直刀片，所述单个304不锈钢圆环设置在所述塑料构造的圆环体的中央位置，所述塑料构造的圆环体的半径大于所述单个304不锈钢圆环的半径；

所述多个竖直刀片形状相同，每一个竖直刀片的一端固定在所述单个304不锈钢圆环的外沿上、另一端固定在所述塑料构造的圆环体的内沿上，所述多个竖直刀片均匀分布在所述塑料构造的圆环体和所述单个304不锈钢圆环之间的空间内；

左右两侧的支撑耳体，分别固定在所述塑料构造的圆环体的外沿的左侧和右侧，用于为开瓜人员提供左右两端的、向下推动所述塑料构造的圆环体的支撑平台；

嵌入式抓拍机构，嵌入在所述塑料构造的圆环体上，用于面对所述塑料构造的圆环体的下方的瓜体进行抓拍处理，以获得对应的下方抓拍图像；

现场处理设备，设置在所述塑料构造的圆环体内，与所述嵌入式抓拍机构连接，用于对接收到的下方抓拍图像执行直方图均衡处理，以获得并输出相应的均衡处理图像；

信号增强设备，与所述现场处理设备连接，用于对接收到的均衡处理图像执行基于分布函数的直方图均衡处理，以获得并输出相应的当前增强图像；

畸变处理设备，与所述信号增强设备连接，用于对接收到的当前增强图像执行畸变校正处理，以获得并输出相应的畸变处理图像；

第一识别机构，设置在所述塑料构造的圆环体内，与所述畸变处理设备连接，用于基于瓜体的外形成像特征识别所述畸变处理图像中的各个瓜体目标，并将景深最小的瓜体目标所在的图像区域作为目标区域输出；

第二识别机构，分别与所述畸变处理设备和所述第一识别机构连接，用于基于所述目标区域占据所述畸变处理图像的面积比例估算距离所述手动驱动机构最近的瓜体的水平截面面积；

泵体控制设备，分别与第二识别机构和设置在所述塑料构造的圆环体上的提供向下助力的助力泵体连接，用于基于接收到的水平截面面积确定是否需要启动所述助力泵体；

其中，基于接收到的水平截面面积确定是否需要启动所述助力泵体包括：当接收到的水平截面面积大于预设面积阈值时，确定需要启动所述助力泵体，且所述助力泵体的输出功率与所述水平截面面积和所述预设面积阈值之间的差值的绝对值成单调正相关的关系。

2.如权利要求1所述的定制助力泵体驱动系统，其特征在于：

基于接收到的水平截面面积确定是否需要启动所述助力泵体还包括：当接收到的水平截面面积小于等于所述预设面积阈值时，确定需要关闭所述助力泵体。

3.如权利要求2所述的定制助力泵体驱动系统，其特征在于：

所述助力泵体包括环形永磁体和设置在环形永磁体内的不同方向的各个线圈，所述不同方向的各个线圈都设置在所述塑料构造的圆环体上。

4.如权利要求3所述的定制助力泵体驱动系统，其特征在于：

所述泵体控制设备通过向不同方向的线圈通电驱动所述不同方向的线圈进行与所述不同方向对应的定向移动，进而带动所述塑料构造的圆环体上进行定向移动。

5.如权利要求4所述的定制助力泵体驱动系统，其特征在于：

所述环形永磁体包围所述塑料构造的圆环体且通过连接件固定在所述塑料构造的圆环体上。

6.如权利要求5所述的定制助力泵体驱动系统，其特征在于：

基于瓜体的外形成像特征识别所述畸变处理图像中的各个瓜体目标，并将景深最小的瓜体目标所在的图像区域作为目标区域输出包括：基于瓜体的外形轮廓和/或瓜体的花纹外观特征识别所述畸变处理图像中的各个瓜体目标，并将景深最小的瓜体目标所在的图像区域作为目标区域输出。

7.如权利要求6所述的定制助力泵体驱动系统，其特征在于，所述系统还包括：

RS232串行通信接口，分别与所述畸变处理设备、所述第一识别机构和所述第二识别机构连接，用于对所述畸变处理设备、所述第一识别机构和所述第二识别机构执行各自的工作参数的分别配置。

8.如权利要求7所述的定制助力泵体驱动系统，其特征在于：

所述RS232串行通信接口、所述畸变处理设备和所述第二识别机构都设置在所述塑料构造的圆环体内。

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