[發(fā)明專利]一種裝配線工人活動區(qū)域的布置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710733499.0
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107885320B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 姜盛乾;劉鵬;高大偉;徐楊;黃卓;劉昭毅;孟顯;余良良
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 崔斌

本發(fā)明屬于體感交互領域，具體的說是一種通過裝配線工人的走步數(shù)目、距離和速度從而得到裝配線工人活動區(qū)域的布置方法。該方法包括以下步驟：步驟一、計算出裝配線工人的行走步數(shù)和空間落點位置；步驟二、根據(jù)裝配線工人的骨骼點數(shù)據(jù)算出適合的活動區(qū)域，并根據(jù)最長走步點連成的線與計算出的活動區(qū)域給出區(qū)域改善意見。本發(fā)明從模特法出發(fā)，旨在利用體感交互技術和計算機技術自動計算出裝配線工人下肢動作中的走步動作、距離和速度，通過走步數(shù)目確定模特值大小，并根據(jù)每個人的骨骼點數(shù)據(jù)測算出適應的活動區(qū)域，針對檢測的走步數(shù)據(jù)給出裝配線工人活動區(qū)域的布置方法，解決了現(xiàn)有裝配線工人活動區(qū)域設置不合理的問題。

技術領域

本發(fā)明屬于體感交互領域，具體的說是一種通過裝配線工人的走步數(shù)目、距離和速度從而得到裝配線工人活動區(qū)域的布置方法。

背景技術

動作時間的研究是基礎工業(yè)工程極其重要的一環(huán)，為后續(xù)的改善提供關鍵數(shù)據(jù)?，F(xiàn)今作業(yè)測定主要分為直接測量法和間接測量法，直接測量常安排IE工作人員用秒表對工人操作時間進行直接測算，考慮到受到人員記時的影響，大部分現(xiàn)場改善人員逐漸摒棄此類方法。間接測量通過對每個動作的時間研究，將每個動作時間標準化，代表即為模特法。直接測量法需要安排工程師在現(xiàn)場用秒表測量，數(shù)據(jù)不精確，耗時長，間接測量法需要工程師觀看現(xiàn)場錄像，根據(jù)模特法隊動作進行定義，工作量依舊龐大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明從模特法出發(fā)，旨在利用體感交互技術和計算機技術自動計算出裝配線工人下肢動作中的走步動作、距離和速度，通過走步數(shù)目確定模特值大小，并根據(jù)每個人的骨骼點數(shù)據(jù)測算出適應的活動區(qū)域，針對檢測的走步數(shù)據(jù)給出裝配線工人活動區(qū)域的布置方法，解決了現(xiàn)有裝配線工人活動區(qū)域設置不合理的問題。

本發(fā)明技術方案結(jié)合附圖說明如下：

一種裝配線工人活動區(qū)域的布置方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、計算出裝配線工人的行走步數(shù)和空間落點位置；

步驟二、根據(jù)裝配線工人的骨骼點數(shù)據(jù)算出適合的活動區(qū)域，并根據(jù)最長走步點連成的線與計算出的活動區(qū)域給出區(qū)域改善意見。

步驟一中所述的裝配線工人的行走步數(shù)的具體計算方法如下：

11)已知KINECT為坐標原點O，其中已知左髖為右髖左踝骨右踝骨可得左髖到右髖的向量左踝骨與右踝骨的向量向量與向量的夾角KINECT最高頻率可以實現(xiàn)30幀/秒，即每秒得到30組骨骼點數(shù)據(jù)；

12)根據(jù)骨骼點數(shù)據(jù)確定行走步數(shù)；具體方式有兩種，分別為：

方式一、根據(jù)裝配線工人在行走時，腳步會交叉行走，即向量與向量重合，即θ＜5°時認為行走了一步，通過累計θ＜5°次數(shù)即可知道裝配線工人行走的步數(shù)；

方式二、通過找到最大角度判斷行走次數(shù)，正常行走左右腳前后走，默認為最大角度即為行走一步，即可求出行走速度和距離，但行走可能出現(xiàn)非交叉式移動，另外還存在達到局部最小角度之后反向行走的現(xiàn)象，就不能單獨通過最大角度的數(shù)量判斷行走數(shù)目和行走距離，為此，需要在最大角度的基礎上設計出修正計步模型，獲取人體骨骼數(shù)據(jù)，通過找到最大角度、局部小角度和局部最大角度判斷行走次數(shù)，即可求出行走速度和距離，并記錄每次計數(shù)時行走位置的數(shù)據(jù)。

步驟一中所述的空間落點位置的確認方法如下：

當方式二得到最大角度、局部最小角度、局部最大角度時，就會存儲KINECT采集的工人腳的三維坐標點，即可得到空間落點位置。

通過比較確認行走步數(shù)的方式一和方式二，選取計數(shù)多的數(shù)據(jù)作為模特值數(shù)據(jù)，將方式二的走步數(shù)據(jù)作為步驟二的分析數(shù)據(jù)并根據(jù)步數(shù)確定模特值的大小。

所述的步驟二的具體方法如下：