[发明专利]一种基于人机工效的数字双胞胎系统

说明书

本发明提供了一种基于人机工效的数字双胞胎系统，其特征在于，包括：工件装配装置以及虚拟装配装置；工件装配装置具有：工件装配部，用于让装配人员对工件进行装配；装配信息获取部，用于对装配人员的装配过程进行实时识别，获取工件信息和装配动作信息；装配侧通信部，用于将工件信息和装配动作信息实时发送至虚拟装配装置，虚拟装配装置具有：模型存储部，存储有虚拟装配模型；装配模拟部，根据工件信息和装配动作信息对虚拟装配模型进行动作模拟，使得虚拟装配模型的虚拟装配过程与装配人员的装配过程实时同步；画面存储部，存储有虚拟装配模型的虚拟装配过程的画面；输入显示部，用于对虚拟装配模型的虚拟装配过程的画面进行实时显示。

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，特别是涉及一种基于人机工效的数字双胞胎系统。

背景技术

数字双胞胎(Digital Twin，DT)作为实现制造过程的数字空间与物理空间之间闭环控制的有效途径，是促进产品装配智能化发展，实现智能制造的有效方法，在近期得到了广泛关注,尤其是在需要实时进行过程监控，制造过程网络化数字化的过程迫切需要引入数字双胞胎。

数字双胞胎技术是指利用数字技术对物理实体对象的特征、行为、形成过程和性能进行描述和建模，在虚拟空间中存在一个与物理空间中的物理实体对象完全一样的数字镜像，使得产品和生产系统的数字空间模型和物理空间模型处于实时交互中，使二者能够及时地掌握彼此的动态变化并实时地做出响应，但是目前的数字双胞胎仅实现了非人体的实体虚实融合，装配过程的可视化、监控，但是缺乏人物的虚实融合，不是真正意义上的数字双胞胎。

对于数字双胞胎的应用，仅限于制造过程的监控以及生产过程的可视化管理，缺乏智能化与柔性化。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种基于人机工效的数字双胞胎系统，其特征在于，包括：工件装配装置以及虚拟装配装置；其中，工件装配装置具有：工件装配部，用于让装配人员对工件进行装配；装配信息获取部，用于对装配人员的装配过程进行实时识别，获取工件的工件信息和装配人员的装配动作信息；装配侧通信部，用于将工件信息和装配动作信息实时发送至虚拟装配装置，虚拟装配装置具有：模型存储部，存储有虚拟装配模型，该虚拟装配模型包括与工作台对应的工作台模型、与工件对应的工件模型以及与装配人员对应的虚拟人模型；装配模拟部，根据工件信息和装配动作信息对虚拟装配模型进行动作模拟，使得虚拟装配模型的虚拟装配过程与装配人员的装配过程实时同步；画面存储部，存储有虚拟装配模型的虚拟装配过程的画面；输入显示部，用于对虚拟装配模型的虚拟装配过程的画面进行实时显示。

本发明提供了一种基于人机工效的数字双胞胎系统，还可以具有这样的特征，其中，虚拟装配装置包括信息分析部和图表获取部，信息分析部用于对装配动作信息进行分析，获取装配人员的装配效率，图表获取部用于对装配效率进行可视化处理，获取装配人员的装配效率图表，画面存储部存储有装配效率图表的显示画面，输入显示部用于显示装配效率图表的显示画面。

本发明提供了一种基于人机工效的数字双胞胎系统，还可以具有这样的特征，其中，工件装配装置包括装配标准存储部、装配检测判断部、提示报警部以及装配侧控制部，装配标准存储部存储有工件的装配标准；装配检测判断部用于对工件的装配质量进行检测，判断工件是否符合装配标准，若判断为否，装配侧控制部控制提示报警部发出警报信号，并通过输入显示部显示报警图像文字，从而让所述装配人员对装配错误进行更正。

本发明提供了一种基于人机工效的数字双胞胎系统，还可以具有这样的特征，其中，装配检测判断部包括装配检测单元以及装配判断单元，装配检测单元根据装配标准对工件的装配连接关系进行检测，装配判断单元根据装配检测单元的检测结果判断工件的装配连接关系是否符合装配标准。