CN112489187A - 一种用于智能工厂的虚拟现实人员3d交互系统 - Google Patents

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林尚伦
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Abstract

本发明公开了一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，包括：信息采集系统、云端服务系统、虚拟场景构建与展示系统、环境监控与设备故障报警系统；通过3D眼镜(如VR眼镜)观察显示设备内容，相关信息数据(如人员分布、材料库存、生产状况、环境指数等)皆会呈现在显示设备上，体验者仿佛置身虚拟场景中，且本交互系统支持多设备连线，实现多人、平台、虚拟场景的实时交互，同时本交互系统设置有环境及设备故障检测仪器，对厂内环境指数实现宏观调控，及时维护设备，对于管理者提高管理效率具有重要意义，同时该交互系统的运用，对于工厂产能的提高有着积极意义。

Description

一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，具体是一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统。
背景技术
虚拟现实是以计算机技术为核心，生成与现实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境。用户借助相关设备与虚拟环境中的对象进行交互，从而产生真实环境的感受和体验。三维交互技术指在计算机中创建产品的三维模型，然后通过交互设计软件设定交互程序，使用户可以通过鼠标等交互设备上实施人机交互的新兴技术，三维交互技术应用广泛，可以于展会上配合实物产品一起展示，动态的演示即吸引人眼球，又使产品细节表现更清楚营销人员推销时的演示工具，使产品介绍更到位，客户更容易理解，企业网站上展示，创新形式结合高科技的营销手法是公司新锐形象和雄厚实力的象征，作为市场宣传推广工具，直观的内容形式和新颖的手法使人不厌烦，减少营销环节当坐一份动态的产品使用说明书，客户看得轻松又易懂，使用产品更方便，成为内部人员培训的视频教程，让看得内容更容易懂。
目前的管理者为实时了解工厂生产状况大多是通过监控系统完成，而监控系统系统只能平面单向的显示相关设备人员和材料的进出，以及相关工作环境状况，并不能对工厂内部数据交换、人员分布、材料储量、结构布局、运行状况进行精确的掌控，不能对厂内的实时环境(如温度、湿度等)进行监控和调节，而随着社会科学的进步，虚拟现实、三维交互技术也被运用到了工业生产领域，用于提高工厂的产能和管理效率。因此，本领域技术人员提供了一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，其特征在于，包括：
信息采集系统；
云端服务系统；
虚拟场景构建与展示系统；
环境监控与设备故障报警系统。
作为本发明进一步的方案：所述信息采集系统包括人员分布信息采集器、运输车分布信息采集器、仓库信息采集器、生产车间信息采集器、环境信息采集器、设备故障信息采集器，采集信息通过虚拟场景构建与展示系统实时展示人员、运输车、物料在虚拟场景内的3D模型。
作为本发明再进一步的方案：所述人员分布信息采集器、运输车分布信息采集器、仓库信息采集器、生产车间信息采集器通过均通过动态捕捉相机对人员分布、运输车分布、仓库材料库存信息、车间生产状况信息进行采集，厂内人员与运输车上均佩戴有定位追踪器配合动态捕捉相机进行数据采集。
作为本发明再进一步的方案：若干所述信息采集器内均自带有plc，且均通过无线或有线的方式与云端服务器进行连接，所述运输车分布信息采集器、仓库信息采集器、生产车间信息采集器内均设置有数据库，并最终通过展示系统显示历史和当前运行数据。
作为本发明再进一步的方案：所述云端服务系统包括若干台数据交换机、数据处理器和定位服务器，所述信息采集器将采集的人员分布、运输车分布、仓库信息、车间生产状况信息通过云服务器的数据处理和交换，配合定位服务器投入到构建的虚拟场景内。
作为本发明再进一步的方案：所述虚拟场景构建与展示系统包括虚拟环境同步服务器、3D主机、3D显示设备和3D眼镜设备，3D主机构建厂内场景分布的三维模型，并通过虚拟环境同步服务器将云端服务系统交换的数据投入到构建的三维模型虚拟场景内。
作为本发明再进一步的方案：所述3D显示设备将云端服务系统交换的人员分布、运输车分布、仓库材料库存、车间生产状况信息数据进行展示，体验者通过佩戴3D眼镜设备观察3D显示设备并置身其中。
作为本发明再进一步的方案：所述环境监控与设备故障报警系统包括环境监测仪器、设备故障检测仪器、中央环境调控装置和故障报警器，环境监测仪器通过传感器将的采集PM2.5、温度、湿度、烟雾、各类有毒气体的信息通过云服务器内进行数据处理和交换，最终传输至3D显示设备上。
作为本发明再进一步的方案：所述环境监控系统将环境监测仪器检测的数据通过云服务器进行数据处理和交换至中央环境调控装置内。对环境温度或湿度等进行一定程度上的调控。
作为本发明再进一步的方案：所述设备故障报警系统通过设备故障检测仪器通过云服务器进行数据处理交换，并最终通过故障报警器显示，所述故障报警器包括警报灯和蜂鸣器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过计算机设备构建厂内场景分布的三维模型，通过定位追踪器与动态捕捉相机捕捉厂内人员以及运输车辆的运行轨迹，通过动态捕捉相机收集车间内工作状况以及仓库的库存含量数据信息通过云服务器汇总处理，通过虚拟显示主机形成虚拟运行场景，并通过虚拟环境同步服务器将虚拟场景同步投入到构建的三维场景分布模型中，并最终由3D显示设备展现，体验者带上3D眼镜设备，有3D主机和虚拟显示主机对显示内容进行渲染，通过3D眼镜(如VR眼镜)观察显示设备内容，相关信息数据(如人员分布、材料库存、生产状况、环境指数等)皆会呈现在显示设备上，体验者仿佛置身虚拟场景中，且本交互系统支持多设备连线，实现多人、平台、虚拟场景的实时交互，同时本交互系统设置有环境及设备故障检测仪器，对厂内环境指数实现宏观调控，及时维护设备，对于管理者提高管理效率具有重要意义，同时该交互系统的运用，对于工厂产能的提高有着积极意义。
附图说明
图1为一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统的整体结构示意图。
图2为一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统的服务端口分布结构示意图。
图3为一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统中故障报警流程结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，包括：信息采集系统、云端服务系统、虚拟场景构建与展示系统、环境监控与设备故障报警系统；所述信息采集系统包括人员分布信息采集器、运输车分布信息采集器、仓库信息采集器、生产车间信息采集器、环境信息采集器、设备故障信息采集器，采集信息通过虚拟场景构建与展示系统实时展示人员、运输车、物料在虚拟场景内的3D模型，所述人员分布信息采集器、运输车分布信息采集器、仓库信息采集器、生产车间信息采集器通过均通过动态捕捉相机对人员分布、运输车分布、仓库材料库存信息、车间生产状况信息进行采集，厂内人员与运输车上均佩戴有定位追踪器配合动态捕捉相机进行数据采集，若干所述信息采集器内均自带有plc，且均通过无线或有线的方式与云端服务器进行连接，所述运输车分布信息采集器、仓库信息采集器、生产车间信息采集器内均设置有数据库，并最终通过展示系统显示历史和当前运行数据；
所述云端服务系统包括若干台数据交换机、数据处理器和定位服务器，所述信息采集器将采集的人员分布、运输车分布、仓库信息、车间生产状况信息通过云服务器的数据处理和交换，配合定位服务器投入到构建的虚拟场景内；所述虚拟场景构建与展示系统包括虚拟环境同步服务器、3D主机、3D显示设备和3D眼镜设备，3D主机构建厂内场景分布的三维模型，并通过虚拟环境同步服务器将云端服务系统交换的数据投入到构建的三维模型虚拟场景内，所述3D显示设备将云端服务系统交换的人员分布、运输车分布、仓库材料库存、车间生产状况信息数据进行展示，体验者通过佩戴3D眼镜设备观察3D显示设备并置身其中，通过计算机设备构建厂内场景分布的三维模型，通过定位追踪器与动态捕捉相机捕捉厂内人员以及运输车辆的运行轨迹，通过动态捕捉相机收集车间内工作状况以及仓库的库存含量数据信息通过云服务器汇总处理，通过虚拟显示主机形成虚拟运行场景，并通过虚拟环境同步服务器将虚拟场景同步投入到构建的三维场景分布模型中，并3D显示设备展现，体验者带上3D眼镜设备，有3D主机和虚拟显示主机对显示内容进行渲染，通过3D眼镜(如VR眼镜)观察显示设备内容，相关信息数据(如人员分布、材料库存、生产状况、环境指数等)皆会呈现在显示设备上，体验者仿佛置身虚拟场景中，且本交互系统支持多设备连线，实现多人、平台、虚拟场景的实时交互；
所述环境监控与设备故障报警系统包括环境监测仪器、设备故障检测仪器、中央环境调控装置和故障报警器，环境监测仪器通过传感器将的采集PM2.5、温度、湿度、烟雾、各类有毒气体的信息通过云服务器内进行数据处理和交换，最终传输至3D显示设备上，所述环境监控系统将环境监测仪器检测的数据通过云服务器进行数据处理和交换至中央环境调控装置内。对环境温度或湿度等进行一定程度上的调控，所述设备故障报警系统通过设备故障检测仪器通过云服务器进行数据处理交换，并最终通过故障报警器显示，所述故障报警器包括警报灯和蜂鸣器，同时本交互系统设置有环境及设备故障检测仪器，对厂内环境指数实现宏观调控，及时维护设备，对于管理者提高管理效率具有重要意义，同时该交互系统的运用，对于工厂产能的提高有着积极意义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，其特征在于，包括：
信息采集系统；
云端服务系统；
虚拟场景构建与展示系统；
环境监控与设备故障报警系统。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，其特征在于，所述信息采集系统包括人员分布信息采集器、运输车分布信息采集器、仓库信息采集器、生产车间信息采集器、环境信息采集器、设备故障信息采集器，采集信息通过虚拟场景构建与展示系统实时展示人员、运输车、物料在虚拟场景内的3D模型。
3.根据权利要求2所述的一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，其特征在于，所述人员分布信息采集器、运输车分布信息采集器、仓库信息采集器、生产车间信息采集器通过均通过动态捕捉相机对人员分布、运输车分布、仓库材料库存信息、车间生产状况信息进行采集，厂内人员与运输车上均佩戴有定位追踪器配合动态捕捉相机进行数据采集。
4.根据权利要求2所述的一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，其特征在于，若干所述信息采集器内均自带有plc，且均通过无线或有线的方式与云端服务器进行连接，所述运输车分布信息采集器、仓库信息采集器、生产车间信息采集器内均设置有数据库，并最终通过展示系统显示历史和当前运行数据。
5.根据权利要求1所述的一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，其特征在于，所述云端服务系统包括若干台数据交换机、数据处理器和定位服务器，所述信息采集器将采集的人员分布、运输车分布、仓库信息、车间生产状况信息通过云服务器的数据处理和交换，配合定位服务器投入到构建的虚拟场景内。
6.根据权利要求1所述的一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，其特征在于，所述虚拟场景构建与展示系统包括虚拟环境同步服务器、3D主机、3D显示设备和3D眼镜设备，3D主机构建厂内场景分布的三维模型，并通过虚拟环境同步服务器将云端服务系统交换的数据投入到构建的三维模型虚拟场景内。
7.根据权利要求6所述的一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，其特征在于，所述3D显示设备将云端服务系统交换的人员分布、运输车分布、仓库材料库存、车间生产状况信息数据进行展示，体验者通过佩戴3D眼镜设备观察3D显示设备并置身其中。
8.根据权利要求1所述的一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，其特征在于，所述环境监控与设备故障报警系统包括环境监测仪器、设备故障检测仪器、中央环境调控装置和故障报警器，环境监测仪器通过传感器将的采集PM2.5、温度、湿度、烟雾、各类有毒气体的信息通过云服务器内进行数据处理和交换，最终传输至3D显示设备上。
9.根据权利要求8所述的一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，其特征在于，所述环境监控系统将环境监测仪器检测的数据通过云服务器进行数据处理和交换至中央环境调控装置内。对环境温度或湿度等进行一定程度上的调控。
10.根据权利要求8所述的一种用于智能工厂的虚拟现实人员3D交互系统，其特征在于，所述设备故障报警系统通过设备故障检测仪器通过云服务器进行数据处理交换，并最终通过故障报警器显示，所述故障报警器包括警报灯和蜂鸣器。
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