一种竹丝正反面辨识传感器及其辨识方法

赖众程，张国宏，陆玲霞，汪自翔

（浙江大学电气工程学院，浙江杭州 310027）

0 引言

竹席是众多竹制品之一，使用历史久远。目前，在国内外竹席的编织工艺上，除极少量竹席采用纯手工编织外，绝大多数采用人工送丝配合竹编机的工作方式。然而，即便如此，这种竹席生产方式依然存在生产效率不高、编织质量不稳定、工人熟练度要求较高及工伤事故频发等缺点，竹席生产还是劳动密集型生产。为提高竹席生产效率，缓解该行业“劳工荒”，亟待研制出全自动竹编机或全自动送丝机。由于在竹席生产过程中需要机器替代人工操作准确区分原料竹丝的正反面并统一将竹丝正面送入编织机中，因此，竹丝正反面辨识传感器的研制是研发全自动竹编机或全自动送丝机过程中必须解决的关键问题。

本文介绍了一种结合光学、机械学和电学而设计的竹席竹丝正反面辨识传感器，同时通过实验得出了单个传感单元对竹丝正反两面输出电流的分布曲线，继而给出了一种同质多传感单元条件下的融合策略。实验表明:本文介绍的传感器及其辨识方法对于竹丝正反面的判别有着良好的效果。

1 传感器工作原理与结构

1.1 原料竹丝的物理特性

一般来说，从拉丝厂生产出的原料竹丝长度约为1.2～2 m，宽度约为2～6 mm，厚度约为 1.3～1.6 mm，如图1（a）所示。同时，为了方便操作人员在人工送丝过程中直接通过手指触感来区分竹丝正反面，拉丝厂刻意为竹丝的正反两面设计了显著的机械差异，具体表现为:竹丝正面为表面平滑、边缘呈直角或锐角的平面;而竹丝反面为表面起伏、中间有明显凹槽、边缘呈弧形的曲面，如图1（b）所示。……