CN119437385A 基于机器学习的智能自适应电子秤系统及数据处理方法 （深圳市乐福衡器有限公司）

圳市龙岗区坪地街道高桥社区盛佳道2号东维丰新材料厂区4#厂房7楼8楼基于机器学习的智能自适应电子秤系统及本发明属于智能称重技术领域,更具体地2用于展示补偿后的结果并实现用户友好的操作界面；其中,所述人机交互模块的操作结果2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述复合传感器模块包括压力传感器阵3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述复合传感器模块中设有数据融合单4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述自动校准模块包括标准砝码组、温湿$=kx+b+h(i)3单元还引入基于任务饥饿度F和节点剩余能量E的调度机制，优先级P=αF+(1_α)E,优先级Rd和群表示使得(rox)-其中7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述环境适应模块包含多个环境传感器和进行自适应修正,以抵消环境因素的影响；补偿模型通过最小化测量误差和模型复杂度的8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述人机交互模块包括触摸屏、语音识别9.基于权利要求1_8任一所述系统的智能自适应电子秤数据处理方法,其特征在于,包步骤1:通过复合传感器模块采集重力、体积和形状信息,并将多源异构数据输入到数4步骤2:数据融合单元提取数据的流形特征,并通过求解测地线距离最优传输问题,计步骤3:自动校准模块比对融合值与标准砝码读数,通过分段线性拟合和迟滞建模,构步骤4:无线组网模块通过自组织协议与其他节点构建网络拓扑,并根据任务饥饿度和步骤5:智能运维模块将测量结果序列嵌入到状态流形空间,通过不变量学习和异常度步骤6:环境适应模块实时采集温湿度等环境参数,并结合历史数据训练补偿模型,对10.权利要求9所述方法的计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有5[0001]本发明属于智能称重技术领域,更具体地说,涉及基于机器学习的智能自适应电[0004]其次,现有电子秤的校准方式较为落后。多数电子秤需要人工定期校准,费时费[0006]另外,电子秤的预测性维护和故障诊断或采用简单的阈值比对策略,难以适应电子秤系统日益复杂的结构和工况。随着电子秤核友好,功能较为单一。语音交互、手势识别等智能交互技术在电子秤领域的应用还十易用性等方面仍存在不足,难以满足日益提高的称重需求。这迫切需要全6[0010]本发明正是在这一背景下提出的,旨在解决现有技术的局限性,提供基于机器学用于展示补偿后的结果并实现用户友好的操作界面；其中,所述人机交互模块的操作结果校准控制单元根据测量值的漂移趋势和温湿度变化自适应调整校准周期T；当累计漂移量7[0026]$=kx+b+h(i)控制单元还引入基于任务饥饿度F和节点剩余能量E的调度机制，优先级P=αF+(1_α)E,优使得其中S为设备状态空间，sr)为置换长时间无变化时,系统自动弹窗或语音提示用户；所述操作日志记录单元自动记录用户的8[0040]步骤1:通过复合传感器模块采集重[0041]步骤2:数据融合单元提取数据的流形特征,并通过求解测地线距离最优传输问[0042]步骤3:自动校准模块比对融合值与标准砝码读数,通过分段线性拟合和迟滞建[0043]步骤4:无线组网模块通过自组织协议与其他节[0044]步骤5:智能运维模块将测量结果序列嵌入到状[0045]步骤6:环境适应模块实时采集温湿度等环境参数,并结合历史数据训练补偿模[0047]所述方法的计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,当所述程[0050]2.采用自适应校准算法,可根据称重误差的动态变化,自动调整校准周期和校准[0051]3.采用自组织无线组网技术,赋予电子秤灵活的组网能力和分布式数据处理能最新研究成果,针对现有电子秤的不足,进行了系统的优化和创新,形成了一套集9[0063]为了更进一步阐述本发明为达成预定发合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的基于机器学习的智能自适应电子秤系统,其具[0064]除非另有定义,本文所使用的所有的技术和[0065]下面结合附图具体的说明本发明所提供的基于机器学习的智能自适应电子秤系PS_08型应变式传感器,呈4x4矩阵排布,覆盖整个称重平台。每个传感器的量程为0_大分辨率为1600x1200,视场角为78O。它被安装在称重平台正上方,用于捕捉货物的平面[0069]为了实现多源异构数据的有效融合,本发明设[0082]校准控制单元采用一种自适应校准算法，其核心思想是根据称重误差的动态变[0090]b)累计漂移量|Δw|超过最大允许漂移量wmax的80%;[0095]其中kj和bj分别为第j段的斜率和截距，h(t)为动态迟滞误差。优选地，将测量范围分为5段，即j＝1,2,3,4,5。迟滞误差h(t)采用改进的Bouc_Wen模型描述：[0097]通过上述自适应校准算法,本发明实现了电子秤的自我修正和动态优化校准,有[0099]组网控制单元采用了一种改进的LEACH(LowEnergyAdaptiveClustering[0106]步骤N4:非簇首节点根据接收到的簇首信息的信号强度，选择最近的簇首加入其[0112]通过上述无线组网策略,本发明表明,相比传统的有线连接方式,本系统的组网效率提高了200％,数据传输延迟降低了示,该模块包含设备状态评估单元和异常检测单元。本发明创新性地将群论和流形学习相[0114]步骤M1:构建状态空间S,每个元素表示电子秤的一个可能工作状态。定义状态转移算子o,使得(s,)构成一个群。[0115]步骤M2:学习状态嵌入映射:SR',d<<dim(S),便得p(x)在嵌入空间中的分般线性群。要求ρ满足[0052]p(mox)=p(T)p(x)[0144]通过上述环境自适应补偿算法,本发明有效解决了恶劣环境对电子秤精度的影[0145]最后,人机交互模块6采用了一系列人性化设计,极大地提高了电子秤的易用性。体地,在电子秤四周安装4个全向麦克风,构成一个正方形阵列,麦克风间距为10cm。通过动弹出提示框并语音播报:a)称重数据超出正常量程的±10b)称重数据在1秒内变化超过最大秤量的5c)称重数据连续10分钟无变化。[0149]通过上述人机交互设计,本发明[0151]优选地,本发明的一个具体实施例中,系统的主要技术指标如下:称重范围:0_以快速准确地完成货物称重和分拣,并通过智能运维功能预防设备故障,保证物流作业的[0153]本发明还公开了基于所述系统的智能自适应电子秤数据处理方法,包括以下步骤:[0154]步骤1:通过复合传感器模块采集重[0155]步骤2:数据融合单元提取数据的流形特征,并通过求解测地线距离最优传输问[0156]步骤3:自动校准模块比对融合值与标准砝码读数,通过分段线性拟合和迟滞建[0157]步骤4:无线组网模块通过自组织协议与其他节[0158]步骤5:智能运维模块将测量结果序列嵌入到状[0159]步骤6:环境适应模块实时采集温湿度等环境参数,并结合历史数据训练补偿模[0161]本发明还公开了所述方法的计算机可读存储介程序,当所述程序在计算机上运行时,使得计算机执行所述的智能自适应电子秤数据处理[0162]需要说明的是,上述实施例仅为本发明的优选实施方式,并非对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下,还可以对本发明做出各种可以增加手势识别等新型交互方式。这些变化都不会改变本发明的实质,都应当包含在本[0163]总之,本发明提供了一种全面的智能称重解决方案,不仅