一种增强现实环境下实时控制及可视化数字工厂的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种增强现实环境下实时控制及可视化数字工厂的系统及装置，至少包括增强现实装置(70)、服务器系统(1)和与若干被控对象，所述服务器系统(1)至少包括二维模块(20)和三维模块(30)，所述二维模块(20)以二维的方式显示被控对象的二维图形部件；所述三维模块(30)以三维的方式显示被控对象的三维图形部件；所述被控对象的属性数据能够响应于所述增强现实装置(70)的操作指令以二维图形和三维视图的方式并行地显示，所述二维模块(20)和/或所述三维模块(30)能够基于所述增强现实装置(70)反馈的操作指令控制所述被控对象。本发明专利技术的系统，能够通过增强现实装置来降低巡检人员的工作量，提高巡检效率。提高巡检效率。提高巡检效率。

【技术实现步骤摘要】
一种增强现实环境下实时控制及可视化数字工厂的系统


[0001]本专利技术涉及虚拟控制
，尤其涉及一种增强现实环境下实时控制及可视化数字工厂的系统。

技术介绍

[0002]增强现实是虚拟与现实相遇的交汇线。AR可以把虚拟影像叠加在真实物体上，为执行任务的工作人员提供所有的必要数据。工作人员无需凭空猜测就能知道设备具体哪一部分出现故障，可以通过增强现实技术将该部分呈现在视线范围之内，以判断这是否出现故障。除了可以让产品生产更具效率，穿戴设备还可以帮助工人绕开危机，保障其健康和安全。
[0003]例如，中国专利CN108628595A公开了一种用于开发用于在自动化系统中使用的控制器的控制应用的系统和方法。在控制应用程序的执行期间控制器接收与第一真实部件的感知相关联的传感器信号。模拟虚拟部件的活动，所述活动包括与第一真实部件的交互，虚拟部件是针对工作环境而设计的第二真实部件的数字孪生且在工作环境中不存在。响应于所模拟的虚拟部件的活动来生成虚拟数据。控制应用模块利用针对第一真实部件的传感器信号和虚拟数据来确定用于开发控制应用程序的参数。在控制应用程序的执行期间，基于虚拟数据的数字表示来渲染和显示用于工作环境的增强现实显示信号。但是，该专利技术目前依然存在的缺陷在于，巡检人员带着穿戴设备在厂区行走过程中，普通的数据请求算法不稳定，不能够准确地提供信息，从而使得系统不稳定。
[0004]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于专利技术人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0005]针对现有技术之不足，本专利技术提供一种增强现实环境下实时控制及可视化数字工厂的系统，至少包括增强现实装置、服务器系统和与若干被控对象，其特征在于，
[0006]所述服务器系统至少包括二维模块和三维模块，所述二维模块以二维的方式显示被控对象的二维图形部件；
[0007]所述三维模块以三维的方式显示被控对象的三维图形部件；
[0008]所述被控对象的属性数据能够响应于所述增强现实装置的操作指令以二维图形和三维视图的方式并行地显示，
[0009]所述二维模块和/或所述三维模块能够基于所述增强现实装置反馈的操作指令控制所述被控对象。
[0010]优选的，所述被控对象的二维图形部件与所述三维图形部件之间建立映射关系，能够在三维视图中定位到所述二维图形部件，和/或
[0011]能够在二维视图中定位到所述三维图形部件。
[0012]优选的，响应于被控对象的二维视图的景深区域的划定操作，所述三维模块向所述增强现实装置发送并显示在所述景深区域内的被控对象的三维图形部件。
[0013]优选的，响应于对所述被控对象的二维图形部件之点选，所述三维模块能够根据所述增强现实装置对二维图形部件的预先设定来显示与所述被控对象的二维图形部件对应的三维图形部件。
[0014]优选的，响应于所述增强现实装置对被控对象的编码信息的采集，所述三维模块能够根据所述被控对象的编码信息来显示被控对象的三维图形部件。
[0015]优选的，所述服务器系统还包括图形模块，
[0016]所述三维图形部件是由图形模块将图形数据与属性数据融合形成的，并且以画面频流的方式发送至所述三维模块，
[0017]所述三维模块将接收的所述三维图形部件以渲染的方式显示。
[0018]优选的，所述图形模块中的图形数据为在接收前经过模型轻量化处理的二维图形和/或三维图形。
[0019]本专利技术还提供一种增强现实环境下实时控制及可视化数字工厂的装置，至少包括增强现实装置、服务器系统和与若干被控对象，其特征在于，所述服务器系统至少包括二维模块和三维模块，所述二维模块以二维的方式显示被控对象的二维图形部件；
[0020]所述三维模块以三维的方式显示被控对象的三维图形部件；
[0021]响应于被控对象的二维视图的景深区域的划定操作，所述三维模块向所述增强现实装置发送并显示在所述景深区域内的被控对象的三维图形部件。
[0022]优选的，所述被控对象的属性数据能够响应于所述增强现实装置的操作指令以二维图形和三维视图的方式并行地显示。
[0023]优选的，响应于所述增强现实装置的动作特征的方式的操作信息，所述三维模块基于巡检人员的前进方向和动作特征确定需要查看和/或控制的被控对象。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的其中一种逻辑结构示意图；
[0025]图2是本专利技术的另一种逻辑结构示意图；
[0026]图3是本专利技术的其中一个被控对象的二维示意图；
[0027]图4是本专利技术的其中一个被控对象的三维示意图；
[0028]图5是本专利技术的另一个被控对象的三维示意图。
[0029]附图标记列表
[0030]1：服务器系统；20：二维模块；30：三维模块；40：图形模块；50：控制单元；60：被控对象；70：增强现实装置；81：二维操作员站；82：三维操作员站。
具体实施方式
[0031]下面结合附图进行详细说明。
[0032]现有技术中的利用增强现实来进行控制和可视化被控对象的装置或系统，其缺陷在于，第一，现有的通过增强现实装置来控制可视化对象的装置，佩戴增强现实装置的巡检
人员仅能够根据定位信息确定自身的位置，而无法确认自己在工厂内的相对位置；第二，佩戴增强现实装置的巡检人员不能够同时查看被控对象的二维视图和三维视图，也无法通过二维视图的区域设定来显示三维视图的景深。现有技术中，巡检人员在工厂内巡检被控对象的时候，仅能够对身边周围的被控对象及其三维图形部件来读取被控对象的相关信息，按照一定的路线对被控对象进行依次巡检，大部分被控对象在巡检时是不会出现问题的，这种巡检方式会降低巡检的效率，无法提前发现有问题的被控对象。如何提高巡检人员的巡检效率是暂未解决的技术问题。
[0033]本专利技术中的画面频流是指：能够形成画面的视频流。视频流是指视频数据的传输，例如，它能够被作为一个稳定的和连续的流通过网络处理。
[0034]基于现有技术的不足，一种增强现实环境下实时控制及可视化数字工厂的系统，如图1所示，至少包括服务器系统1、控制单元50、若干被控对象60和增强现实装置70。控制单元50与若干被控对象60建立通信连接，以获取被控对象的属性信息、运行状态并且对被控对象进行控制。服务器系统1分别与控制单元50和增强现实装置70建立通信连接，以进行数据传输。其中，服务器系统1至少包括二维模块20和三维模块30。增强现实装置70分别与二维模块20和三维模块30建立通信连接。
[0035]本专利技术中的通信连接可以是有线的通信连接，也可以是无线的通信连接。控制单元50可以是具有控制功能的专用集成芯片、处理器、服务器、控制模块中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强现实环境下实时控制及可视化数字工厂的系统，至少包括增强现实装置(70)、服务器系统(1)和与若干被控对象，其特征在于，所述服务器系统(1)至少包括二维模块(20)和三维模块(30)，所述二维模块(20)以二维的方式显示被控对象的二维图形部件；所述三维模块(30)以三维的方式显示被控对象的三维图形部件；所述被控对象的属性数据能够响应于所述增强现实装置(70)的操作指令以二维图形和三维视图的方式并行地显示，所述二维模块(20)和/或所述三维模块(30)能够基于所述增强现实装置(70)反馈的操作指令控制所述被控对象。2.根据权利要求1所述的实时控制及可视化数字工厂的系统，其特征在于，所述被控对象的二维图形部件与所述三维图形部件之间建立映射关系，能够在三维视图中定位到所述二维图形部件，和/或能够在二维视图中定位到所述三维图形部件。3.根据权利要求2所述的实时控制及可视化数字工厂的系统，其特征在于，响应于被控对象的二维视图的景深区域的划定操作，所述三维模块向所述增强现实装置(70)发送并显示在所述景深区域内的被控对象的三维图形部件。4.根据权利要求2所述的实时控制及可视化数字工厂的系统，其特征在于，响应于对所述被控对象的二维图形部件之点选，所述三维模块能够根据所述增强现实装置(70)对二维图形部件的预先设定来显示与所述被控对象的二维图形部件对应的三维图形部件。5.根据权利要求3或4所述的实时控制及可视化数字工厂的系统，其特征在于，响应于所述增强现实装置(70)对被控对象的编码信息的采集，所述三维模块(30)能够根据所述被...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳松，李磊，杨刚，冯欣，范宗海，马睿，张照千，靳亚铭，王洪松，
申请(专利权)人：李磊杨刚冯欣，
类型：发明
国别省市：