[發明專利]一種基于信息融合的工廠虛擬應用系統及使用方法

有效

• 申請號: 201910143046.1
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109947242B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 喻川;張明
• 申請（專利權）人: 貴州翰凱斯智能技術有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06T19/00;G06V20/20;G06V10/82;H04N7/18
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 韓煒

本發明公開了一種基于信息融合的工廠虛擬應用系統及使用方法。包括：布置于工廠內的多個數據采集單元；每個所述數據采集單元均設置有一個雷達和攝像頭；中央服務器，用于負責整個系統的信息傳遞與反饋，及用于點云數據和圖像數據的融合標定；工廠信息標簽數據庫，用于匯總工廠內的設備圖片，并將設備具體信息與設備圖片一一對應，形成工廠設備標簽和SAP信息庫；神經網絡模型，用于根據用戶需求識別融合標定的數據表示的設備名稱及信息；虛擬現實呈現設備，用于還原融合標定后的數據表示的視覺場景；操作裝置，用于控制人眼所見的視覺場景。本發明具有實時性好、準確性高、成本低和改造難度低的特點。

技術領域

本發明涉及虛擬現實應用領域，特別是一種基于信息融合的工廠虛擬應用系統及使用方法。

背景技術

隨著工業領域的全球競爭越來越激烈，尤其是生產加工企業面臨著產品更新換代快，價格競爭劇烈的局面，因此降低價格、優化資源和提升生產效率等一系列問題需要解決。但是同時隨著人們的消費需求升級，個性化和定制化產品越來越多，產品生產也呈現種類多，變化快等新的特征，這無形之中就倒逼企業要提升生產的速度與靈活性，更加注重成本投入和客戶體驗。同時隨著工業4.0概念的提出，計算機等設施在工廠的智能化生產上將起到非常大的輔助作用。目前主要采用的方式是通過數字映射的方式構建智能工廠將“現實制造”和“虛擬呈現”融合在一起，通過“虛擬呈現”的模擬對“現實制造”的工廠進行優化。但目前的智能工廠主要存在下述缺點：目前的智能工廠數字映射方案需要大量的傳感器和設備標簽，成本高、維護難；同時不能做到實時地虛擬工廠構建，其還原度和實時性差。目前的智能工廠方案，要將傳統工廠升級為智能化工廠，成本高，難度大。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種基于信息融合的工廠虛擬應用系統及使用方法。本發明具有實時性好、準確性高、成本低和改造難度低的特點。

本發明的技術方案：一種基于信息融合的工廠虛擬應用系統，包括：

布置于工廠內的多個數據采集單元；每個所述數據采集單元均設置有一個雷達和攝像頭；所述的雷達用于采集工廠三維信息的點云數據；所述攝像頭用于采集工廠的圖像數據；

中央服務器，用于負責整個系統的信息傳遞與反饋，及用于點云數據和圖像數據的融合標定；

工廠信息標簽數據庫，用于匯總工廠內的設備圖片，并將設備具體信息與設備圖片一一對應，形成工廠設備標簽和SAP信息庫；同時用于收集巨量工業設備圖片形成對神經網絡模型進行識別訓練的訓練庫；

神經網絡模型，用于根據用戶需求識別融合標定的數據表示的設備名稱及信息；

虛擬現實呈現設備，用于還原融合標定后的數據表示的視覺場景；

操作裝置，用于控制人眼所見的視覺場景。

前述的基于信息融合的工廠虛擬應用系統中，所述的中央服務器還用于系統診斷和故障報警。

前述的基于信息融合的工廠虛擬應用系統中，所述的虛擬現實呈現設備為VR頭盔，所述的VR頭盔包括：

數據接收模塊，用于中央服務器傳遞來的信號數據；

數據處理模塊，用于對接收到的信號數據進行解析并發送給顯示模塊；

顯示模塊，用于將接收到的解析數據進行視覺場景還原；

重力感應模塊，用于與操作裝置協調工作，感應人眼視角偏移情況，以此匹配對應的視覺場景。

前述的基于信息融合的工廠虛擬應用系統中，所述的數據采集單元能沿工廠內設置的軌道移動。

前述的基于信息融合的工廠虛擬應用系統中，所述的雷達為激光雷達。

前述的基于信息融合的工廠虛擬應用系統的使用方法，按下述步驟進行：