[發(fā)明專利]用于工業(yè)自動(dòng)化的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711092322.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN108073277B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 保羅·D·施米萊爾;通·T·阮;亞歷克斯·L·尼科爾;大衛(wèi)·瓦什科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅克韋爾自動(dòng)化技術(shù)公司
• 主分類號(hào): G06F3/01
• 分類號(hào): G06F3/01;G06T15/00;G06T19/00;H04N5/232;G05B23/02;H04N7/18;H04N13/111;G06K9/00;H04N13/332;G06F3/0481;G06F3/0482;H04N13/398;H04N5/247;H04N13
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 唐京橋;陳煒

本發(fā)明公開了一種用于工業(yè)自動(dòng)化的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。工業(yè)可視化系統(tǒng)生成工業(yè)設(shè)施的虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)呈現(xiàn)并且將其傳送至可穿戴器具，以便于與設(shè)施內(nèi)的自動(dòng)化系統(tǒng)的遠(yuǎn)程或增強(qiáng)交互。VR呈現(xiàn)可以包括工廠設(shè)施內(nèi)的位置或工廠設(shè)施的三維(3D)全息視圖。系統(tǒng)可以選擇性地渲染按比例縮小的視圖，其將設(shè)施渲染為3D比例模型或渲染為第一人稱視圖，所述第一人稱視圖將設(shè)施渲染為模擬用戶存在于工廠地面上的全尺度演示。可以選擇在VR呈現(xiàn)中渲染的攝像機(jī)圖標(biāo)，以切換至由工廠內(nèi)的360度攝像機(jī)生成的實(shí)況視頻流。系統(tǒng)還可以渲染工作流呈現(xiàn)，該工作流呈現(xiàn)通過糾正檢測(cè)到的維護(hù)問題的過程來指導(dǎo)用戶。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2016年11月8日提交的題為“VIRTUAL REALITY AND AUGMENTEDREALITY FOR INDUSTRIALAUTOMATION”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列第62/419,061號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本文公開的主題一般性地涉及工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)，并且更具體地涉及工業(yè)數(shù)據(jù)的可視化。

背景技術(shù)

工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)通常包括一個(gè)或更多個(gè)人機(jī)界面(HMI)，其使得工廠人員能夠查看與自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的遙測(cè)數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且控制系統(tǒng)操作的一些方面。HMI可以通過工廠網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)控制器中的一個(gè)或更多個(gè)進(jìn)行通信，并且與工業(yè)控制器交換數(shù)據(jù)，以便于在一個(gè)或更多個(gè)預(yù)開發(fā)的操作者接口屏幕上使與受控工業(yè)過程相關(guān)的信息可視化。HMI還可以被配置成使得操作者能夠向工業(yè)控制器的指定的數(shù)據(jù)標(biāo)簽或存儲(chǔ)地址提交數(shù)據(jù)，從而為操作者提供方法以向受控系統(tǒng)發(fā)布命令(例如，循環(huán)啟動(dòng)命令、裝置致動(dòng)命令等)、修改設(shè)定點(diǎn)值等。HMI 11可以生成一個(gè)或更多個(gè)顯示屏，操作者通過一個(gè)或更多個(gè)顯示屏與工業(yè)控制器118交互并且從而與受控過程和/或系統(tǒng)交互。

通常，為了查看與由構(gòu)成工業(yè)控制環(huán)境的機(jī)器和裝置執(zhí)行的工業(yè)過程有關(guān)的信息，用戶必須依靠在HMI上執(zhí)行的預(yù)開發(fā)的接口顯示屏，或者使用便攜式計(jì)算機(jī)直接連接至裝置，以便查看控制編程和裝置配置。

當(dāng)今的工業(yè)數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)的上述缺點(diǎn)僅旨在提供對(duì)常規(guī)系統(tǒng)的一些問題的概述，而不旨在是詳盡的。常規(guī)系統(tǒng)的其它問題以及本文所描述的各個(gè)非限制性實(shí)施方式的相應(yīng)優(yōu)點(diǎn)在查閱以下描述后會(huì)變得更加顯而易見。

發(fā)明內(nèi)容

下文中給出了簡(jiǎn)要的概述，以便提供對(duì)本文中所描述的一些方面的基本理解。該概述既不是廣泛綜述也不意在識(shí)別關(guān)鍵/重要元件或者描述本文中所描述的各個(gè)方面的范圍。該概述的唯一目的是以簡(jiǎn)要的形式給出一些概念，以作為隨后要給出的更詳細(xì)的描述的序言。

在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種系統(tǒng)，包括：裝置接口部件，其被配置成從與工業(yè)設(shè)施相關(guān)聯(lián)的工業(yè)裝置接收工業(yè)數(shù)據(jù)；視頻處理部件，其被配置成從安裝在工業(yè)設(shè)施的相應(yīng)位置處的視頻捕獲裝置接收和存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)；渲染部件，其被配置成生成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)在可穿戴器具上渲染工業(yè)設(shè)施的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)，其中，所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)包括攝像機(jī)圖標(biāo)，該攝像機(jī)圖標(biāo)被渲染在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)內(nèi)與工業(yè)設(shè)施的安裝有視頻捕獲裝置的位置對(duì)應(yīng)的位置處；以及客戶端接口部件，其被配置成將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送至可穿戴器具，其中，所述渲染部件還被配置成：響應(yīng)于接收到來自可穿戴器具的、指示攝像機(jī)圖標(biāo)中的攝像機(jī)圖標(biāo)經(jīng)由用戶輸入被選擇的攝像機(jī)選擇數(shù)據(jù)，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)從工業(yè)設(shè)施的虛擬視圖轉(zhuǎn)換成視頻呈現(xiàn)，所述視頻呈現(xiàn)在可穿戴器具上渲染從視頻捕獲裝置中與所述攝像機(jī)圖標(biāo)對(duì)應(yīng)的視頻捕獲裝置接收到的視頻數(shù)據(jù)的子集。