CN107422710A - 基于ar辅助产品组装或设备维护的方法及*** - Google Patents
基于ar辅助产品组装或设备维护的方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于AR辅助产品组装或设备维护的方法及***，其中的方法包括：通过摄像头获取AR场景中的产品对象或设备对象；将产品对象与预设特征数据库中的产品相匹配，获取并显示与产品对象相对应的产品3D引导组装信息；或者，将设备对象与预设特征数据库中的设备相匹配，获取并显示与设备对象相对应的设备3D引导维护信息；根据所获取并显示的产品3D引导组装信息组装产品对象；或者，根据所获取并显示的设备3D引导维护信息维护设备对象。通过本发明能够有效节省人力成本，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及智能制造技术领域，更为具体地，涉及一种基于AR辅助产品组装或设备维护的方法及***。
背景技术
近些年，在工业制造中，随着劳动力数量不足、劳动力成本上升、有丰富经验的机械工人和技术人员日益减少，而产品的制造越来越复杂等问题的日益突出，使得智能制造应运而生。智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能***，它在制造过程中能进行智能活动、诸如分析、推理、判断、构思和决策等。
AR(Augmented Reality，增强现实技术)是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。
在智能制造中，AR技术对于进行复杂的产品组装，以及设备的维护和维护非常适合，其能够通过在现实中叠加装配指令或历史故障维护信息，叠加成品或配件的3D模型，从而保证技术人员准确执行复杂的组装任务或设备维护任务。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种基于AR辅助产品组装与维护的方法及***，以对复杂产品的进行组装或对设备进行维护，从而节省人力成本、提高工作效率。
根据本发明的一个方面，提供一种基于AR辅助产品组装或设备维护的方法，包括：通过摄像头获取AR场景中的产品对象或设备对象；将产品对象与预设特征数据库中的产品相匹配，获取并显示与产品对象相对应的产品3D引导组装信息；或者，将设备对象与预设特征数据库中的设备相匹配，获取并显示与设备对象相对应的设备3D引导维护信息；根据所获取并显示的产品3D引导组装信息组装产品对象；或者，根据所获取并显示的设备3D引导维护信息维护设备对象。
此外，优选的方式为：产品3D引导组装信息包括：与产品对象相对应的产品3D模型、组成产品3D模型的各个3D部件，以及组装产品对象的组装辅助信息。
此外，优选的方式为：组装辅助信息包括组装产品对象的步骤，以及与步骤对应的组装注意事项；其中，组装产品对象的步骤被分别显示在对应的3D部件上。
此外，优选的方式为：在将产品对象与预设特征数据库中的产品相匹配的过程中，通过将产品对象的外观与预设特征数据库中的产品的外观相匹配，获取并显示与产品对象相对应的产品3D引导组装信息。
此外，优选的方式为：当产品对象的外观与预设特征数据库中的产品的外观的匹配度特征值达到预设值时，获取并显示与产品对象相对应的产品3D引导组装信息。
此外，优选的方式为：通过将产品对象的条码或者型号与预设特征数据库中的产品的条码或者型号相匹配，获取并显示与产品对象相对应的产品3D引导组装信息。
此外，优选的方式为：设备3D引导维护信息包括：与设备对象相对应的设备3D模型、拆解设备对象的拆解步骤、拆解设备对象的工具的型号、设备对象中被维护过的部件的信息；其中，设备对象中被维护过的部件在设备3D模型中以标记形式进行显示。
此外，优选的方式为：通过将设备对象的型号与预设特征数据库中的设备的型号相匹配，获取并显示与设备对象相对应的设备3D引导维护信息。
另一方面，本发明提供一种基于AR辅助产品组装或设备维护的***，包括：
对象获取单元，用于通过摄像头获取AR场景中的产品对象或设备对象；
匹配单元，用于将对象获取单元所获取的产品对象与预设特征数据库中的产品相匹配，获取并显示与产品对象相对应的产品3D引导组装信息；或者，
将对象获取单元所获取的设备对象与预设特征数据库中的设备相匹配，获取并显示与设备对象相对应的设备3D引导维护信息；
执行单元，用于根据匹配单元所获取并显示的产品3D引导组装信息组装产品对象；或者，根据匹配单元所获取并显示的设备3D引导维护信息维护设备对象。
利用上述根据本发明的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法及***，通过获取AR场景中的产品对象或设备对象，并将产品对象或设备对象与预设特征数据库中的产品或设备相匹配，以获取并显示与产品对象相对应的产品3D引导组装信息，或者获取并显示与设备对象相对应的设备3D引导维护信息，进而根据获取并显示的产品3D引导组装信息对产品进行组装，或根据获取并显示的设备3D引导维护信息对设备进行维护。通过本发明能够有效节省人力成本，提高工作效率。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法的流程示意图；
图2为根据本发明实施例的无人机产品的立体结构示意图；
图3为根据本发明实施例的无人机产品的分解结构示意图；
图4为根据本发明实施例的基于AR辅助产品组装或设备维护的***的逻辑结构框图。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
为说明本发明提供的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法，图1示出了根据本发明实施例的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法的流程。
如图1所示，本发明提供的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法包括：
S110：通过摄像头获取AR场景中的产品对象或设备对象；
S120：将产品对象与预设特征数据库中的产品相匹配，获取并显示与产品对象相对应的产品3D引导组装信息；或者，将设备对象与预设特征数据库中的设备相匹配，获取并显示与设备对象相对应的设备3D引导维护信息；
S130：根据所获取并显示的产品3D引导组装信息组装产品对象；或者，根据所获取并显示的设备3D引导维护信息维护设备对象。
其中，上述的摄像头可以是Pad、手机、AR头戴显示设备等移动设备的摄像头。需要说明的是，在通过摄像头获取AR场景中的产品对象或设备对象之后，将产品对象或设备对象与预设特征数据库中的产品或设备相匹配以获取产品3D引导组装信息或者设备3D引导维护信息。其中，预设特征数据库中的产品或设备就是产品对象或者设备对象的一种相关映射。例如，通过摄像头捕捉到一无人机产品，可以将该无人机产品与预设特征数据库中的类似图片进行匹配，以寻找到相似的图片。在与类似图片进行匹配时，可以先按照一定的相似度寻找类似图片，例如，寻找相似度在80％以上的图片。即：通过将产品对象的外观与预设特征数据库中的产品的外观相匹配，获取并显示与产品对象相对应的产品3D引导组装信息。当产品对象的外观与预设特征数据库中的产品的外观的匹配度特征值达到预设值时，获取并显示与产品对象相对应的产品3D引导组装信息。当然，也可以通过将产品对象的条码或者型号与预设特征数据库中的产品的条码或者型号相匹配，获取并显示与产品对象相对应的产品3D引导组装信息；即：通过扫码或者型号匹配的方式来获取产品对象的产品3D引导组装信息，在此不再过多赘述。
其中，上述的产品3D引导组装信息包括：与产品对象相对应的产品3D模型、组成产品3D模型的各个3D部件，以及组装产品对象的组装辅助信息。该组装辅助信息包括组装产品对象的步骤，以及与步骤对应的组装注意事项；其中，组装产品对象的步骤被分别显示在对应的3D部件上。
具体地，下述将以无人机产品为例对产品组装的方法进行详细说明。
1、通过手机的摄像头扫描识别AR场景中的无人机产品，在识别无人机产品后通过本地查找该无人机产品的3D模型，并在手机屏幕上显示该无人机产品的3D模型。
需要说明的是，当产品识别不正确或者无成品的情况下，可通过手动输入产品的型号的方式获取产品对象。
2、在显示的无人机产品的3D模型上可以360度无死角观察无人机产品，点击该3D模型，即可查看该3D模型的分解结构及装配顺序。
即：通过点击该无人机产品的3D模型，即可获取到组成该无人机产品的3D模型的各个3D部件(即组成无人机产品的各个部件的3D模型)及组装步骤。其中，为了图的显示规范，图2示出了无人机产品的立体结构，图3示出了无人机产品的分解结构。但在实际的应用中，图2和图3均显示为3D立体结构。通过图2，装配人员可以360度看到无人机3D模型的每一个细节。
在图3中，组装无人机产品的步骤的编号被分别标示在了对应的3D部件上，并且，屏幕的上部显示区域显示无人机产品3D模型的各个3D部件，而在屏幕的下方显示区域则会以流程图的形式显示组装无人机产品的组装步骤，以及在每个组装步骤的下方还会显示相应组装步骤的组装注意事项。如图3所示，在无人机产品的组装步骤中，第一步是安装机身下板，那么编号①就会被标示在机身下板这个3D部件上，从而使装配人员很明确的知晓第一步便是安装机身下板，而在步骤①下方还会显示出在安装机身下板时，安装螺丝的力度要适度，避免拧坏螺丝，螺丝连接位置还要使用适量的螺丝胶等。装配人员通过图3所示的分解结构及组装步骤则可以很轻易的实现对无人机产品的组装，即使复杂的组装，根据图3所示的分解结构及组装步骤，装配人员也不易出错，从而可以提高装配的质量和装配的效率。
进一步地，下述将对设备维护为例对设备维护方法进行详细说明。
具体地，通过AR头戴设备扫描设备的型号获取AR场景中的设备对象，在获取设备对象之后，将该设备对象的型号与预设特征数据库中的设备的型号相匹配，获取并显示与该设备对象相对应的设备3D引导维护信息。其中，该设备3D引导维护信息包括：与设备对象相对应的设备3D模型、拆解设备对象的拆解步骤、拆解设备对象的工具的型号、设备对象中被维护过的部件的信息；其中，设备对象中被维护过的部件在设备3D模型中以标记形式进行显示。维护人员根据所获取并显示的设备3D引导维护信息即可很轻松的对设备进行拆解，以便对设备进行维护。并且，设备对象中以往被维护过的部件在该设备3D模型中可以以标记形式进行高亮显示，例如，将更换时间为最近n个月的零件显示为绿色，将维修次数高的零件显示为红色等。维护人员在完成零件的维修或者更换之后，还可以在该设备3D模型中将本次维修或者更换的零件加以标记，从而帮助做大数据分析，以提高以后的维护效率。
与上述方法相对应，本发明还提供一种基于AR辅助产品组装或设备维护的***。图4示出了根据本发明实施例的基于AR辅助产品组装或设备维护的***的逻辑结构。
如图4所示，本发明提供的基于AR辅助产品组装或设备维护的***400包括对象获取单元410、匹配单元420和执行单元430。其中对象获取单元410用于通过摄像头获取AR场景中的产品对象或设备对象；匹配单元420用于将对象获取单元410所获取的产品对象与预设特征数据库中的产品相匹配，获取并显示与产品对象相对应的产品3D引导组装信息；或者，将对象获取单元410所获取的设备对象与预设特征数据库中的设备相匹配，获取并显示与设备对象相对应的设备3D引导维护信息；执行单元430用于根据匹配单元420所获取并显示的产品3D引导组装信息组装产品对象；或者，根据匹配单元420所获取并显示的设备3D引导维护信息维护设备对象。
通过上述可知，本发明基于AR来辅助产品组装或设备维护，能够有效节省人力成本，提高工作效率；在设备的维护过程中可积累并共享维护经验，直观指导维护过程，使不熟悉维护业务的新人快速上手；而真实的引导环境可以减少产品组装的出错率，由于产品组装过程中的3D引导指令真实清晰可见，因此，即使对于复杂的产品组装也不易出错。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法及***。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法及***，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (9)
1.一种基于AR辅助产品组装或设备维护的方法，包括：
通过摄像头获取AR场景中的产品对象或设备对象；
将所述产品对象与预设特征数据库中的产品相匹配，获取并显示与所述产品对象相对应的产品3D引导组装信息；或者，
将所述设备对象与预设特征数据库中的设备相匹配，获取并显示与所述设备对象相对应的设备3D引导维护信息；
根据所获取并显示的产品3D引导组装信息组装所述产品对象；或者，
根据所获取并显示的设备3D引导维护信息维护所述设备对象。
2.如权利要求1所述的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法，其中，所述产品3D引导组装信息包括：
与所述产品对象相对应的产品3D模型、组成所述产品3D模型的各个3D部件，以及组装所述产品对象的组装辅助信息。
3.如权利要求2所述的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法，其中，
所述组装辅助信息包括组装所述产品对象的步骤，以及与所述步骤对应的组装注意事项；其中，
组装所述产品对象的步骤被分别显示在对应的3D部件上。
4.如权利要求2所述的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法，其中，在将所述产品对象与预设特征数据库中的产品相匹配的过程中，
通过将所述产品对象的外观与预设特征数据库中的产品的外观相匹配，获取并显示与所述产品对象相对应的产品3D引导组装信息。
5.如权利要求4所述的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法，其中，
当所述产品对象的外观与所述预设特征数据库中的产品的外观的匹配度特征值达到预设值时，获取并显示与所述产品对象相对应的产品3D引导组装信息。
6.如权利要求1所述的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法，其中，
通过将所述产品对象的条码或者型号与预设特征数据库中的产品的条码或者型号相匹配，获取并显示与所述产品对象相对应的产品3D引导组装信息。
7.如权利要求1所述的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法，其中，所述设备3D引导维护信息包括：
与所述设备对象相对应的设备3D模型、拆解所述设备对象的拆解步骤、拆解所述设备对象的工具的型号、所述设备对象中被维护过的部件的信息；其中，
所述设备对象中被维护过的部件在所述设备3D模型中以标记形式进行显示。
8.如权利要求7所述的基于AR辅助产品组装或设备维护的方法，其中，
通过将所述设备对象的型号与预设特征数据库中的设备的型号相匹配，获取并显示与所述设备对象相对应的设备3D引导维护信息。
9.一种基于AR辅助产品组装或设备维护的***，包括：
对象获取单元，用于通过摄像头获取AR场景中的产品对象或设备对象；
匹配单元，用于将所述对象获取单元所获取的产品对象与预设特征数据库中的产品相匹配，获取并显示与所述产品对象相对应的产品3D引导组装信息；或者，
将所述对象获取单元所获取的设备对象与预设特征数据库中的设备相匹配，获取并显示与所述设备对象相对应的设备3D引导维护信息；
执行单元，用于根据所述匹配单元所获取并显示的产品3D引导组装信息组装所述产品对象；或者，
根据所述匹配单元所获取并显示的设备3D引导维护信息维护所述设备对象。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171201 |