一种基于AI指令的设备操作与维护辅助系统的制作方法

    专利查询2026-09-14  3


    本发明属于工业互联网,具体为一种基于ai指令的设备操作与维护辅助系统。


    背景技术:

    1、在工业互联网技术的迅猛发展背景下,设备操作与维护作为工厂高效运行的基石,面临着前所未有的挑战与机遇。传统设备操作与维护方式,尤其是依赖人工经验的模式,已逐渐暴露出其局限性,难以适应现代工业生产对效率、精准度和成本控制的更高要求。具体而言,当前的设备操作与维护领域存在以下关键问题和不足:

    2、响应速度慢与故障诊断准确性低:在面对突发故障时,传统的人工诊断与维护响应速度慢,往往需要等待专业技术人员到场,这不仅延长了设备停机时间,还可能导致生产延误。同时,人工诊断的准确性受限于个人经验,难以保证每次都能快速准确地定位和解决问题。

    3、维护成本高昂:依赖人工的维护方式,不仅在人力成本上消耗巨大,而且由于缺乏预测性维护能力,往往只能采取事后补救措施,导致设备维护成本居高不下。

    4、新设备操作培训周期长:对于新引进的机器设备,操作人员需要经过长时间的培训才能熟练掌握操作技巧,这一过程不仅消耗了大量时间和资源,而且在操作顺序不当的情况下,还可能造成设备损坏或生产中断,增加了不必要的损失。

    5、综上,传统设备操作与维护方式在响应速度、故障诊断准确性、维护成本控制以及设备状态监测等方面存在明显不足,迫切需要一种新型的设备操作与维护辅助系统,以提高设备维护效率,降低维护成本,实现设备状态的实时监测与预测性维护,从而全面提升生产效率和设备利用率。这一需求不仅在当前工业互联网技术领域内显得尤为迫切,也是整个行业向智能化、自动化转型的关键驱动力。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种工业互联网中基于ai指令的设备操作与维护辅助系统的创新结构,其特别之处在于引入了一种具有自适应调节功能的设备操作指导模块的虚拟现实(vr)或增强现实(ar)头戴设备,以增强操作人员与设备的互动效果,提升设备操作的智能化水平和用户体验,确保生产过程的高效率和低错误率。

    2、为了实现上述目的,本发明在基于ai指令的设备操作与维护辅助系统中创新性地引入了自适应调节vr/ar头戴设备,其具体包括:

    3、自适应调节vr/ar头戴设备:该设备包括头部佩戴单元、视觉显示单元、传感器单元、数据处理单元和自适应调节单元。头部佩戴单元适于佩戴在操作人员头部,提供稳定舒适的佩戴体验;视觉显示单元用于实时显示设备操作指导信息,包括操作步骤、关键参数和安全提示,以图像或文字形式叠加在操作人员视野中,提供沉浸式操作指导;传感器单元包括眼球追踪传感器、头部动作传感器和环境光传感器,用于监测操作人员的视线方向、头部动作和周围光线条件;数据处理单元用于处理传感器数据,识别操作人员的行为和环境变化;自适应调节单元根据数据处理单元的分析结果,自动调节虚拟现实或增强现实界面的显示参数,包括但不限于亮度、对比度、字体大小、图像分辨率和颜色模式,以及虚拟对象的大小和位置,以适应操作人员的视线方向和周围环境,确保信息的最佳可视化效果。

    4、头部佩戴单元:采用轻质材料制成,内衬具有透气性和吸汗性,以适应长时间佩戴。头部佩戴单元配备有可调节的头带,能够适应不同头型和尺寸,确保稳固佩戴。头带的长度调节范围为45cm至65cm,以适应大多数成人头型的大小。

    5、视觉显示单元:采用双目高清显示技术,分辨率达到1080p(1920×1080像素),刷新率为120hz,确保清晰流畅的图像显示。该单元还集成了瞳距调节功能,瞳距调节范围为58mm至72mm,以适应不同用户的眼距,提供最佳视觉体验。

    6、传感器单元:眼球追踪传感器采用红外线摄像头,能够精确定位操作人员的视线方向,精度达到0.5°。头部动作传感器包括陀螺仪和加速度计,用于监测头部的倾斜、旋转和移动,精度达到0.3°。环境光传感器用于检测周围环境的光线强度,精度达到1勒克斯。

    7、数据处理单元:内置高性能处理器,采用ai算法对传感器数据进行实时分析,识别操作人员的视线焦点、头部动作和环境光条件变化。

    8、自适应调节单元:根据分析结果,动态调节显示参数。例如,操作人员在强光环境下工作时,自适应调节单元会自动增加屏幕亮度和对比度,以减少反光干扰,确保信息清晰可读;当操作人员视线方向改变时,虚拟现实或增强现实界面中的关键信息将自动跟随,例如,若操作人员向下看,信息将相应地移动到下方视野中,确保信息始终处于操作人员视线内。

    9、本发明的有益效果:

    10、1、通过自适应调节vr/ar头戴设备,根据操作人员的行为和环境变化自动调节显示参数,显著提升了设备操作指导的智能化水平和用户体验,操作人员无需手动调整,减少了操作过程中的中断,提高了生产效率。

    11、2、眼球追踪和头部动作传感器的引入,使得虚拟现实或增强现实界面能够自动跟随操作人员的视线和动作,提高了信息呈现的灵活性和实时性,确保关键信息始终处于操作人员的视线范围内,降低了操作错误。

    12、3、环境光适应能力的增强,使得系统能够在各种照明条件下提供清晰的显示效果,确保信息在不同工作环境中的可读性和准确性,进一步提高操作的准确性和安全性。



    技术特征:

    1.一种工业互联网中基于ai指令的设备操作与维护辅助系统,其特征在于,包括:自适应调节vr/ar头戴设备,所述自适应调节vr/ar头戴设备包括:头部佩戴单元,适于佩戴在操作人员头部,提供稳定舒适的佩戴体验,所述头部佩戴单元配备有可调节的头带,其长度调节范围为45cm至65cm,以适应不同头型和尺寸;

    2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述自适应调节单元能够根据操作人员在强光环境下的工作状态,自动增加所述视觉显示单元的屏幕亮度和对比度,以减少反光干扰,确保信息清晰可读。

    3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述自适应调节单元能够根据操作人员视线方向的改变,自动调整虚拟现实或增强现实界面中的关键信息位置,确保信息始终处于操作人员视线范围内。

    4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述头部佩戴单元采用轻质材料制成,内衬具有透气性和吸汗性,以适应长时间佩戴。

    5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述视觉显示单元的瞳距调节功能能够适应不同用户的眼距,提供最佳视觉体验。

    6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述数据处理单元能够实时处理所述传感器单元的数据,识别操作人员的行为和环境变化,为所述自适应调节单元提供分析结果。

    7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述自适应调节单元能够根据所述环境光传感器检测到的周围环境光线强度,自动调节所述视觉显示单元的显示参数,以适应不同工作环境的照明条件。

    8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述自适应调节vr/ar头戴设备能够根据操作人员的行为和环境变化自动调节显示参数,显著提升设备操作指导的智能化水平和用户体验,减少操作过程中的中断,提高生产效率。

    9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述眼球追踪传感器和头部动作传感器的引入,使得虚拟现实或增强现实界面能够自动跟随操作人员的视线和动作,提高信息呈现的灵活性和实时性,降低操作错误。

    10.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述瞳距和头带调节功能,使得所述自适应调节vr/ar头戴设备能够适应不同用户的个体差异,提供舒适稳固的佩戴体验,减少长时间佩戴带来的不适,提高操作人员的工作满意度和效率。


    技术总结
    本发明公开了一种工业互联网中基于AI指令的设备操作与维护辅助系统,特别突出的是利用自适应调节VR/AR头戴设备,显著提升操作人员与设备的互动效果,增强设备操作的智能化水平和用户体验,确保生产过程高效率和低错误率。通过集成高精度传感器、智能数据处理单元和自适应调节算法,该系统能够自动调整显示参数,以适应操作人员的行为和周围环境变化,提供个性化和动态的虚拟现实或增强现实界面,实现设备操作指导的智能化和实时化,从而提升生产效率和操作安全性。

    技术研发人员:庞宇
    受保护的技术使用者:合肥图灵纪元科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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