[发明专利]一种基于信息融合的工厂虚拟应用系统及使用方法

说明书

本发明公开了一种基于信息融合的工厂虚拟应用系统及使用方法。包括：布置于工厂内的多个数据采集单元；每个所述数据采集单元均设置有一个雷达和摄像头；中央服务器，用于负责整个系统的信息传递与反馈，及用于点云数据和图像数据的融合标定；工厂信息标签数据库，用于汇总工厂内的设备图片，并将设备具体信息与设备图片一一对应，形成工厂设备标签和SAP信息库；神经网络模型，用于根据用户需求识别融合标定的数据表示的设备名称及信息；虚拟现实呈现设备，用于还原融合标定后的数据表示的视觉场景；操作装置，用于控制人眼所见的视觉场景。本发明具有实时性好、准确性高、成本低和改造难度低的特点。

技术领域

本发明涉及虚拟现实应用领域，特别是一种基于信息融合的工厂虚拟应用系统及使用方法。

背景技术

随着工业领域的全球竞争越来越激烈，尤其是生产加工企业面临着产品更新换代快，价格竞争剧烈的局面，因此降低价格、优化资源和提升生产效率等一系列问题需要解决。但是同时随着人们的消费需求升级，个性化和定制化产品越来越多，产品生产也呈现种类多，变化快等新的特征，这无形之中就倒逼企业要提升生产的速度与灵活性，更加注重成本投入和客户体验。同时随着工业4.0概念的提出，计算机等设施在工厂的智能化生产上将起到非常大的辅助作用。目前主要采用的方式是通过数字映射的方式构建智能工厂将“现实制造”和“虚拟呈现”融合在一起，通过“虚拟呈现”的模拟对“现实制造”的工厂进行优化。但目前的智能工厂主要存在下述缺点：目前的智能工厂数字映射方案需要大量的传感器和设备标签，成本高、维护难；同时不能做到实时地虚拟工厂构建，其还原度和实时性差。目前的智能工厂方案，要将传统工厂升级为智能化工厂，成本高，难度大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于信息融合的工厂虚拟应用系统及使用方法。本发明具有实时性好、准确性高、成本低和改造难度低的特点。

本发明的技术方案：一种基于信息融合的工厂虚拟应用系统，包括：

布置于工厂内的多个数据采集单元；每个所述数据采集单元均设置有一个雷达和摄像头；所述的雷达用于采集工厂三维信息的点云数据；所述摄像头用于采集工厂的图像数据；

中央服务器，用于负责整个系统的信息传递与反馈，及用于点云数据和图像数据的融合标定；

工厂信息标签数据库，用于汇总工厂内的设备图片，并将设备具体信息与设备图片一一对应，形成工厂设备标签和SAP信息库；同时用于收集巨量工业设备图片形成对神经网络模型进行识别训练的训练库；

神经网络模型，用于根据用户需求识别融合标定的数据表示的设备名称及信息；

虚拟现实呈现设备，用于还原融合标定后的数据表示的视觉场景；

操作装置，用于控制人眼所见的视觉场景。

前述的基于信息融合的工厂虚拟应用系统中，所述的中央服务器还用于系统诊断和故障报警。

前述的基于信息融合的工厂虚拟应用系统中，所述的虚拟现实呈现设备为VR头盔，所述的VR头盔包括：

数据接收模块，用于中央服务器传递来的信号数据；

数据处理模块，用于对接收到的信号数据进行解析并发送给显示模块；

显示模块，用于将接收到的解析数据进行视觉场景还原；

重力感应模块，用于与操作装置协调工作，感应人眼视角偏移情况，以此匹配对应的视觉场景。

前述的基于信息融合的工厂虚拟应用系统中，所述的数据采集单元能沿工厂内设置的轨道移动。

前述的基于信息融合的工厂虚拟应用系统中，所述的雷达为激光雷达。

前述的基于信息融合的工厂虚拟应用系统的使用方法，按下述步骤进行：