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一种虚拟 机器人工作站的仿真互动可视化系统

阅读：1022发布：2020-09-13

专利汇可以提供一种虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开一种虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统，包括增强现实主设备、通过广域网与增强现实主设备连接的云端服务器以及分别通过局域网与增强现实主设备连接的机器人和显示设备；云端服务器包括用于构建虚拟场景的虚拟机器人工作站数据库；增强现实主设备用于获取机器人的真实场景数据，并将机器人的真实场景数据和来自云端服务器的虚拟场景数据结合显示以及识别用户的互动操作信号；机器人用于供用户进行模拟操作训练；显示设备用于向观看者展示增强现实主设备的三维显示内容。本实用新型通增强现实主设备实现虚拟机器人工作站和真实机器人的互动操作，并通过显示设备向观察者展示操作者所观察到的场景，实现虚拟机器人工作站的可视化。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统，其特征在于：包括增强现实主设备(1)、通过广域网与所述增强现实主设备(1)连接的云端服务器(3)以及分别通过局域网与所述增强现实主设备(1)连接的机器人(4)和显示设备(5)；
所述云端服务器(3)包括用于构建虚拟场景的虚拟机器人工作站数据库；
所述增强现实主设备(1)用于获取机器人的真实场景数据，并将机器人的真实场景数据和来自所述云端服务器(3)的虚拟场景数据叠加显示以及识别用户的互动操作信号；
所述机器人(4)用于配合虚拟机器人工作站进行仿真运作；
所述显示设备(5)用于获取增强现实主设备(1)的显示内容，并向观看者展示。
2.如权利要求1所述的虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统，其特征在于：所述增强现实主设备(1)包括中央处理单元以及分别与中央处理单元连接的图像处理单元、全息处理单元、摄像头和命令识别单元。
3.如权利要求2所述的虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统，其特征在于：所述命令识别单元包括用于识别手势信号的深度传感器和/或用于识别语音信号的麦克风。
4.如权利要求1所述的虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统，其特征在于：还包括外置的传感器组件，传感器组件与所述增强现实主设备(1)电性连接或无线通信连接，传感器组件围绕用户设置并用于接收用户的互动操作信号。
5.如权利要求1所述的虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统，其特征在于：还包括至少一台增强现实副设备(2)，增强现实副设备(2)通过局域网与所述增强现实主设备(1)连接。
6.如权利要求1所述的虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统，其特征在于：所述机器人工作站数据库包括工业产品的数字模型库、工具和相关设备的数字模型库、机器人(4)的数字模型库以及虚拟机器人工作站的管理模块。

说明书全文

一种虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及机器人工作站技术领域，具体涉及一种虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统。

背景技术

[0002] 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在摄像机影像上加上相应图像的技术。这种技术的目标是实现真实世界信息和虚拟世界信息的无缝结合。目前没有以增强现实技术为基础的系统来实现真实机器人和虚拟机器人工作站之间的互动操作。在工业机器人应用领域，增强现实技术具有的优势在于，可以较为容易地实现真实机器人和虚拟工作站之间的互动。我们可以预测在不久的将来，工业机器人可以在虚拟工作站中进行机器学习。发明内容

[0003] 针对现有技术的不足，本实用新型提供一种虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统，用于解决真实机器人与虚拟机器人工作站之间的互动操作及可视化的问题。

[0004] 本实用新型的内容如下：

[0005] 一种虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统，包括增强现实主设备、通过广域网与所述增强现实主设备连接的云端服务器以及分别通过局域网与所述增强现实主设备连接的机器人和显示设备；

[0006] 所述云端服务器包括用于构建虚拟场景的虚拟机器人工作站数据库；

[0007] 所述增强现实主设备用于获取机器人的真实场景数据，并将机器人的真实场景数据和来自所述云端服务器的虚拟场景数据结合显示以及识别用户的互动操作信号；

[0008] 所述机器人用于配合虚拟机器人工作站进行仿真运作；

[0009] 所述显示设备用于获取增强现实主设备的显示内容，并向观看者展示。

[0010] 优选的，所述增强现实主设备包括中央处理单元以及分别与中央处理单元连接的图像处理单元、全息处理单元、摄像头和命令识别单元。

[0011] 优选的，所述命令识别单元包括用于识别手势信号的深度传感器和/或用于识别语音信号的麦克风。

[0012] 优选的，还包括外置的传感器组件，传感器组件与所述增强现实主设备电性连接或无线通信连接，传感器组件围绕用户设置并用于接收用户的互动操作信号。

[0013] 优选的，还包括至少一台增强现实副设备，增强现实副设备通过局域网与所述增强现实主设备连接。

[0014] 优选的，所述机器人工作站数据库包括工业产品的数字模型库、工具和相关设备的数字模型库、机器人的数字模型库以及虚拟机器人工作站的管理模块。

[0015] 本实用新型的有益效果为：本实用新型通增强现实主设备实现虚拟机器人工作站和真实机器人的互动操作，并通过显示设备向观察者展示操作者所观察到的场景，实现虚拟机器人工作站的可视化。附图说明

[0016] 图1所示为本实用新型实施例的原理框图；

[0017] 图2所示为本实用新型实施例的增强现实主设备的原理框图。

具体实施方式

[0018] 上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

[0019] 请参照图1，本实施例公开的一种虚拟机器人工作站的仿真互动可视化系统，包括增强现实主设备1、通过广域网与增强现实主设备1连接的云端服务器3以及分别通过局域网与增强现实主设备1连接的机器人4和显示设备5，云端服务器3包括用于构建虚拟场景的虚拟机器人工作站数据库，机器人工作站数据库包括相互独立的工业产品的数字模型库、工具和相关设备的数字模型库、机器人4的数字模型库以及虚拟机器人工作站的管理模块；增强现实主设备1用于获取机器人4的真实场景数据，并将机器人4的真实场景数据和来自云端服务器3的虚拟场景数据结合显示以及识别用户的互动操作信号；所述机器人4用于配合虚拟机器人工作站进行仿真运作；本实施例的显示设备5采用带显示器的电子计算机，显示设备5用于获取增强现实主设备1的显示内容，并向观看者展示，为了让观看者获得更好的视觉沉浸感，本实施例的互动可视化系统还包括至少一台增强现实副设备2，增强现实副设备2的具体数量可根据实际需求设置，增强现实副设备2通过局域网与增强现实主设备1连接，增强现实副设备2用于获取机器人4的真实场景数据，并将机器人4的真实场景数据和来自云端服务器3的虚拟场景数据结合显示，同时支持多台增强现实副设备2与增强现实主设备1相互通讯，实现多人同时观察虚拟机器人工作站仿真运行。本实施例实现了虚拟机器人工作站和真实机器人4间的互动操作可视化，便于机器人工作站的开发，有利于降低机器人工作站的开发成本。

[0020] 请参照图2，增强现实主设备1包括中央处理单元11以及分别与中央处理单元11连接的图像处理单元12、全息处理单元13、摄像头14和命令识别单元15。命令识别单元15包括用于识别手势信号的深度传感器和/或用于识别语音信号的麦克风。增强现实主设备1通过摄像头14获取现实中的机器人4的图像数据，并将图像数据传输给在中央处理单元11和图像处理单元12进行图像处理，增强现实主设备1通过全息处理单元13将来自云端服务器3的虚拟场景数据生成虚拟场景，并将虚拟场景和真实场景中的机器人4进行叠加显示，可以实现机器人4模拟操作的可视化，无需建造真实的机器人工作站，有利于降低机器人工作站开发的成本和机器人4操作的训练成本。

[0021] 本实施例中，增强现实主设备1和增强现实副设备2均采用微软的HoloLens眼镜，HoloLens眼镜是一款独立的增强现实设备，本身具有性能优异的中央处理单元11和图像处理单元12，能够处理从摄像头14捕捉到的各种信息和数据，再依靠全息处理单元13，透过层叠的彩色镜片创建出虚拟对象，再借助类似Kinect的体感技术，让用户可以从一定角度和虚拟对象产生交互。

[0022] 为了更好的识别用户的互动操作信号，本实施例的互动可视化系统还包括外置的传感器组件，传感器组件与增强现实主设备1电性连接或无线通信连接，传感器组件围绕用户设置并用于接收用户的互动操作信号，本实施例的传感器组件设置在房间的墙壁上，并形成一个感应区域。

[0023] 以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。在本实用新型的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

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