【技术实现步骤摘要】
基于可穿戴设备的手工装配任务绩效识别系统及方法
本专利技术涉及一种绩效识别系统，特别是基于可穿戴设备的手工装配任务绩效识别系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，大型生产装配企业数量与日俱增，产线装配操作员群体也日益扩张。作为生产装配系统的重要一员，装配工人经常受到工作地现场疲劳的影响。已有研究表明，疲劳状态下个体的认知能力、手工作业能力下降，包括移动时的稳定性、手指及手指尖的灵活性等。产品的良率与产品质量也会受到作业员生理疲劳影响，有相关证据表明，在需要精细手工作业的操作中，有20-40％的质量问题是由人的失误造成的。对于员工数量众多的公司来说，生理疲劳造成的工作效率降低、产品质量下降、缺勤等不容忽视。为了改善上述现状，除了改进生产现场的管理方式、管理规范，加强技术工人的培训以外，通过科技手段实现对装配绩效的实时监控已经成为生产企业、工程技术界的共识。近年来为了实现对装配绩效的实时监管，人们进行了各种尝试和研究，但是过去的方法普遍采用RFID等射频识别技术对物料进行标注，在装配产品通过质检工站之后，将装配绩效...
【技术保护点】
1.一种基于可穿戴设备的手工装配任务绩效识别系统，包括显示终端、可穿戴设备和计算终端，其中/n所述显示终端包括交互装置，用于接受操作输入，以及反馈评估结果；/n所述计算终端用于对反映操作者装配操作状态的信号数据进行过滤与统计特征提取，以及监测评估；所述监测评估的过程使用至少一种机器学习方法和网络学习模型；/n所述可穿戴设备用于在进行装配操作时穿戴在操作者身上，其与所述显示终端和计算终端建立数据连接，能够采集所述信号数据，并发送给所述计算终端，以及接收所述计算终端的检测评估结果，并通过所述显示终端反馈给操作者。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于可穿戴设备的手工装配任务绩效识别系统，包括显示终端、可穿戴设备和计算终端，其中
所述显示终端包括交互装置，用于接受操作输入，以及反馈评估结果；
所述计算终端用于对反映操作者装配操作状态的信号数据进行过滤与统计特征提取，以及监测评估；所述监测评估的过程使用至少一种机器学习方法和网络学习模型；
所述可穿戴设备用于在进行装配操作时穿戴在操作者身上，其与所述显示终端和计算终端建立数据连接，能够采集所述信号数据，并发送给所述计算终端，以及接收所述计算终端的检测评估结果，并通过所述显示终端反馈给操作者。
2.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的手工装配任务绩效识别系统，其特征在于，所述可穿戴设备采集的所述信号数据包括所述操作者的手臂肌肉表面肌电信号。
3.根据权利要求2所述的一种基于可穿戴设备的手工装配任务绩效识别系统，其特征在于，所述信号数据还包括手臂运动加速度信号、手臂运动角速度信号、手臂转角信号。
4.一种采用根据权利要求1-3中任一项所述的手工装配任务绩效识别系统的绩效评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，通过显示终端的交互装置输入操作者信息和评估算法类型，并且通过可穿戴设备采集反映操作者装配操作状态的信号数据；
步骤S2，将所述信号数据发送到计算终端；
步骤S3，对所述信号数据进行过滤与统计特征提取，以及监测评估，并且将评估结果发送给显示终端；所述监测评估的过程按照输入的评估算法类型使用至少一种机器学习方法和网络学习模型；
步骤S4，通过交互装置根据所述评估结果显示相应的绩效指标。
5.根据权利要求4所述的绩效评估方法，其特征在于，所述步骤S3中对所述信号数据进行过滤与统计特征提取的过程包括以下步骤：
步骤S3.1，按照每次装配任务的开始和结束时间将特定装配任务的信号数据提取出来；
步骤S3.2，利用第一滤波器对手臂肌肉表面肌电信号进行降噪平滑处理，利用第二滤波器对手臂运动加速度信号和手臂角速度信号进行降噪平滑处理；
步骤S3.3，利用滑动时间窗对处理后的手臂肌肉表面肌电信号进行划分，在每个时间窗内计算信号的均值与均方根，由此获得手臂肌肉表面肌电信号均值时间序列、手臂肌肉表面肌电信号均方根时间序列；
步骤S3.4，利用滑动时间窗对处理后的手臂运动加速度信号、手臂角速度信号、手臂转角信号进行划分，在每个时间窗内计算信号的均值与均方根，由此对每种信号获得两组时间序列，手臂运动加速度信号均值时间序列、手臂运动加速度信号均方根时间序列、手臂角速度信号均值时间序列、手臂角速度信号均方根时间序列、手臂转角信号均值时间序列、手臂转角...
【专利技术属性】
技术研发人员：马靓，张占武，傅佳伟，曹柳星，孟国辉，
申请(专利权)人：清华大学，河南裕展精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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