基于物联网的智能制造咨询系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于物联网的智能制造咨询系统及方法，所述系统包括专家终端和设置于厂区的咨询机器人，所述咨询机器人和所述专家终端进行通信，所述咨询机器人包括获取位置信息的定位模块、采集图像的摄像头、采集声音的麦克风阵列、播放声音的语音播放模块、红外测距模块、控制器、无线通信模块、存储各个制造设备的操作视频的存储器、播放所述操作视频的显示屏和控制咨询机器人运动的行走机构，各个制造设备处设置有求助按钮，所述求助按钮被按下时，向所述咨询机器人发送求助信号。通过采用本发明专利技术的系统及方法，通过咨询机器人作为工作人员和专家终端建立联系，方便工作人员随时随地咨询专业技术问题，提高智能制造咨询效率。

Intelligent manufacturing consulting system and method based on Internet of things

The invention relates to an intelligent manufacturing consulting system and method based on the Internet of things, the system includes an expert terminal and a consulting robot set in the plant area, the consulting robot communicates with the expert terminal, the consulting robot includes a positioning module for obtaining position information, a camera for collecting images, a microphone array for collecting sound, and a voice broadcast for playing sound A playback module, an infrared ranging module, a controller, a wireless communication module, a memory for storing the operation video of each manufacturing device, a display screen for playing the operation video and a walking mechanism for controlling the motion of the consulting robot. Each manufacturing device is provided with a help button. When the help button is pressed, a help signal is sent to the consulting robot. By adopting the system and method of the invention, the consultation robot is used as a staff member and an expert terminal to establish a contact, so as to facilitate the staff member to consult professional technical problems anytime and anywhere, and improve the efficiency of intelligent manufacturing consultation.

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的智能制造咨询系统及方法
本专利技术涉及智能制造
，具体是指一种基于物联网的智能制造咨询系统及方法。
技术介绍
智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以用于工程设计，工艺过程设计，生产调度，故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方，生产调度等，实现制造过程智能化。由于智能制造的高度专业性和高技术含量，对工作人员的素质要求也越来越高。然而，工作人员在生产制造过程中仍然可能会遇到一些问题。现有技术中尚没有出现一种可以方便工作人员随时随地咨询专业技术问题的方法，给工作人员的工作过程造成了一些不便。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种基于物联网的智能制造咨询系统及方法，通过咨询机器人作为工作人员和专家终端建立联系，方便工作人员随时随地咨询专业技术问题，提高智能制造咨询效率。为了实现上述目的，本专利技术具有如下构成：本专利技术提供了一种基于物联网的智能制造咨询系统，所述系统包括专家终端和设置于厂区的咨询机器人，所述咨询机器人和所述专家终端进行通信，所述咨询机器人包括获取位置信息的定位模块、采集图像的摄像头、采集声音的麦克风阵列、播放声音的语音播放模块、红外测距模块、控制器、与所述专家终端通信的无线通信模块、存储各个制造设备的操作视频的存储器、播放所述操作视频的显示屏和控制咨询机器人运动的行走机构，各个制造设备处设置有求助按钮，所述求助按钮被按下时，向所述咨询机器人发送求助信号；其中：所述咨询机器人在未接收到任何求助按钮的求助信号时，所述咨询机器人通过所述行走机构在厂区中按照既定路线运动，并采用所述摄像头采集前方的图像；所述咨询机器人接收到一求助按钮的求助信号时，所述咨询机器人的控制器判断发出所述求助信号的求助按钮的编号，根据记录的求助按钮的位置，判断按下求助按钮的工作人员的位置；所述咨询机器人的控制器根据求助按钮的编号与制造设备的编号的映射关系，查询所述求助按钮所对应的制造设备的编号；所述咨询机器人通过所述行走机构运动至所述工作人员的位置，所述红外测距模块测量到工作人员位于预设距离范围之内时，所述咨询机器人停止运动；所述咨询机器人通过所述语音播放模块提醒工作人员说出指令，并通过所述控制器检测工作人员的指令；如果所述工作人员的指令为播放指令，则所述咨询机器人的控制器根据所述制造设备的编号查询所述存储器中存储的所述制造设备的操作视频，并控制所述显示屏和所述语音播放模块播放所述操作视频；如果所述工作人员的指令为咨询指令，则所述咨询机器人提醒工作人员开始说出问题，并开启录音模式，将工作人员的问题语音进行录音；所述咨询机器人查询所述制造设备的编号所对应的专家终端，将所述问题语音发送至所述专家终端进行咨询，并获取所述专家终端反馈的回答语音；所述咨询机器人采用所述语音播放模块播放所述回答语音。可选地，所述咨询机器人通过所述控制器检测工作人员的指令时，还包括如下步骤：如果所述工作人员的指令为生产周期开始指令，则所述咨询机器人的控制器记录当前处于生产周期中的制造设备的工作开始状态和工作开始时间；如果所述工作人员的指令为生产周期结束指令，则所述咨询机器人的控制器记录处于生产周期中的制造设备的工作结束状态和工作结束时间，并统计在该生产周期中，工作人员播放操作视频次数、观看操作视频总时长和咨询问题次数，根据统计数据对工作人员进行熟练度评分。可选地，所述咨询机器人的控制器在接收到生产周期结束指令后，统计的到的咨询问题次数大于一次时，计算每两次咨询问题的相似度值，并将所有计算得到的相似度值求平均值，得到咨询问题相似度值；所述咨询机器人的控制器根据统计的播放操作视频次数、观看操作视频总时长和咨询问题次数以及所述咨询问题相似度值对工作人员进行熟练度评分。可选地，所述咨询机器人的控制器将统计的播放操作视频次数n1、观看操作视频总时长n2、咨询问题的次数n3和咨询问题相似度值n4分别加权值求和，得到所述熟练度评分。可选地，所述咨询机器人的控制器对每次咨询问题的语音进行识别，得到咨询问题文本，所述咨询机器人的控制器计算每两次咨询问题的相似度值时，计算每两次咨询问题文本中的重复字数x和该两次咨询问题文本的平均字数y，将x/y作为该两次咨询问题的相似度。可选地，所述操作视频中设置有多个工艺步骤节点，所述咨询机器人的控制器播放所述操作视频时，如果接收到工作人员的语音指令，则所述咨询机器人的控制器判断所述语音指令中是否包括工艺步骤关键词，如果是，则所述咨询机器人的控制器查询所对应的工艺步骤节点，并查询所述工艺步骤节点所对应的视频播放时间，将当前播放的操作视频跳转至所述工艺步骤节点所对应的视频播放时间。可选地，所述咨询机器人的控制器接收到所述求助按钮的求助信号后，记录当前的中断位置，移动至发送求助按钮的工作人员的位置后，如果接收到工作人员的语音指令，且所述语音指令包括咨询完成的关键词，则所述咨询机器人返回至所述中断位置，并根据预设的既定路线继续行走。可选地，所述咨询机器人的控制器查询所述制造设备的编号所对应的专家终端之后，计算各个所述专家终端当前服务的工作人员的数量，并根据所述专家终端当前服务的工作人员的数量对专家终端进行排序，选择当前服务的工作人员的数量最少的专家终端，将该专家终端作为发送咨询问题的专家终端，并将该专家终端当前服务的工作人员的数量加一。本专利技术实施例还提供一种基于物联网的智能制造咨询方法，采用所述的基于物联网的智能制造咨询系统，所述方法包括如下步骤：所述咨询机器人接收到一求助按钮的求助信号；所述咨询机器人的控制器判断发出所述求助信号的求助按钮的编号，根据记录的求助按钮的位置，判断按下求助按钮的工作人员的位置；所述咨询机器人的控制器根据求助按钮的编号与制造设备的编号的映射关系，查询所述求助按钮所对应的制造设备的编号；所述咨询机器人通过所述行走机构运动至所述工作人员的位置，所述红外测距模块测量到工作人员位于预设距离范围之内时，所述咨询机器人停止运动；所述咨询机器人通过所述语音播放模块提醒工作人员说出指令，并通过所述控制器检测工作人员的指令；如果所述工作人员的指令为播放指令，则所述咨询机器人的控制器根据所述制造设备的编号查询所述存储器中存储的所述制造设备的操作视频，并控制所述显示屏和所述语音播放模块播放所述操作视频；如果所述工作人员的指令为咨询指令，则所述咨询机器人提醒工作人员开始说出问题，并开启录音模式，将工作人员的问题语音进行录音；所述咨询机器人查询所述制造设备的编号所对应的专家终端，将所述问题语音发送至所述专家终端进行咨询，并获取所述专家终端反馈的回答语音；所述咨询机器人采用所述语音播放模块播放所述回答语音。综上所述，与现有技术相比，本专利技术通过咨询机器人作为工作人员和专家终端建立联系，方便工作人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的智能制造咨询系统，其特征在于，所述系统包括专家终端和设置于厂区的咨询机器人，所述咨询机器人和所述专家终端进行通信，所述咨询机器人包括获取位置信息的定位模块、采集图像的摄像头、采集声音的麦克风阵列、播放声音的语音播放模块、红外测距模块、控制器、与所述专家终端通信的无线通信模块、存储各个制造设备的操作视频的存储器、播放所述操作视频的显示屏和控制咨询机器人运动的行走机构，各个制造设备处设置有求助按钮，所述求助按钮被按下时，向所述咨询机器人发送求助信号；其中：/n所述咨询机器人在未接收到任何求助按钮的求助信号时，所述咨询机器人通过所述行走机构在厂区中按照既定路线运动，并采用所述摄像头采集前方的图像；/n所述咨询机器人接收到一求助按钮的求助信号时，所述咨询机器人的控制器判断发出所述求助信号的求助按钮的编号，根据记录的求助按钮的位置，判断按下求助按钮的工作人员的位置；/n所述咨询机器人的控制器根据求助按钮的编号与制造设备的编号的映射关系，查询所述求助按钮所对应的制造设备的编号；/n所述咨询机器人通过所述行走机构运动至所述工作人员的位置，所述红外测距模块测量到工作人员位于预设距离范围之内时，所述咨询机器人停止运动；/n所述咨询机器人通过所述语音播放模块提醒工作人员说出指令，并通过所述控制器检测工作人员的指令；/n如果所述工作人员的指令为播放指令，则所述咨询机器人的控制器根据所述制造设备的编号查询所述存储器中存储的所述制造设备的操作视频，并控制所述显示屏和所述语音播放模块播放所述操作视频；/n如果所述工作人员的指令为咨询指令，则所述咨询机器人提醒工作人员开始说出问题，并开启录音模式，将工作人员的问题语音进行录音；/n所述咨询机器人的控制器查询所述制造设备的编号所对应的专家终端，将所述问题语音发送至所述专家终端进行咨询，并获取所述专家终端反馈的回答语音；/n所述咨询机器人采用所述语音播放模块播放所述回答语音。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智能制造咨询系统，其特征在于，所述系统包括专家终端和设置于厂区的咨询机器人，所述咨询机器人和所述专家终端进行通信，所述咨询机器人包括获取位置信息的定位模块、采集图像的摄像头、采集声音的麦克风阵列、播放声音的语音播放模块、红外测距模块、控制器、与所述专家终端通信的无线通信模块、存储各个制造设备的操作视频的存储器、播放所述操作视频的显示屏和控制咨询机器人运动的行走机构，各个制造设备处设置有求助按钮，所述求助按钮被按下时，向所述咨询机器人发送求助信号；其中：
所述咨询机器人在未接收到任何求助按钮的求助信号时，所述咨询机器人通过所述行走机构在厂区中按照既定路线运动，并采用所述摄像头采集前方的图像；
所述咨询机器人接收到一求助按钮的求助信号时，所述咨询机器人的控制器判断发出所述求助信号的求助按钮的编号，根据记录的求助按钮的位置，判断按下求助按钮的工作人员的位置；
所述咨询机器人的控制器根据求助按钮的编号与制造设备的编号的映射关系，查询所述求助按钮所对应的制造设备的编号；
所述咨询机器人通过所述行走机构运动至所述工作人员的位置，所述红外测距模块测量到工作人员位于预设距离范围之内时，所述咨询机器人停止运动；
所述咨询机器人通过所述语音播放模块提醒工作人员说出指令，并通过所述控制器检测工作人员的指令；
如果所述工作人员的指令为播放指令，则所述咨询机器人的控制器根据所述制造设备的编号查询所述存储器中存储的所述制造设备的操作视频，并控制所述显示屏和所述语音播放模块播放所述操作视频；
如果所述工作人员的指令为咨询指令，则所述咨询机器人提醒工作人员开始说出问题，并开启录音模式，将工作人员的问题语音进行录音；
所述咨询机器人的控制器查询所述制造设备的编号所对应的专家终端，将所述问题语音发送至所述专家终端进行咨询，并获取所述专家终端反馈的回答语音；
所述咨询机器人采用所述语音播放模块播放所述回答语音。


2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能制造咨询系统，其特征在于，所述咨询机器人通过所述控制器检测工作人员的指令时，还包括如下步骤：
如果所述工作人员的指令为生产周期开始指令，则所述咨询机器人的控制器记录当前处于生产周期中的制造设备的工作开始状态和工作开始时间；
如果所述工作人员的指令为生产周期结束指令，则所述咨询机器人的控制器记录处于生产周期中的制造设备的工作结束状态和工作结束时间，并统计在该生产周期中，工作人员播放操作视频次数、观看操作视频总时长和咨询问题次数，根据统计数据对工作人员进行熟练度评分。


3.根据权利要求2所述的基于物联网的智能制造咨询系统，其特征在于，所述咨询机器人的控制器在接收到生产周期结束指令后，统计的到的咨询问题次数大于一次时，计算每两次咨询问题的相似度值，并将所有计算得到的相似度值求平均值，得到咨询问题相似度值；
所述咨询机器人的控制器根据统计的播放操作视频次数、观看操作视频总时长和咨询问题次数以及所述咨询问题相似度值对工作人员进行熟练度评分。


4.根据权利要求3所述的基于物联网的智能制造咨询系统，其特征在于，所述咨询机器人的控制器将统计的播放操作视频次数n1、观看操作视频总...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斐斓，万能，刘洋，宋文燕，
申请(专利权)人：苏州凌瑞智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32