[发明专利]基于可穿戴设备的手工装配任务绩效识别系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于可穿戴设备的手工装配任务绩效识别系统，包括显示终端、可穿戴设备和计算终端，其中所述显示终端包括交互装置，用于接受操作输入，以及反馈评估结果；所述计算终端用于对反映操作者装配操作状态的信号数据进行过滤与统计特征提取，以及监测评估；所述监测评估的过程使用至少一种机器学习方法和网络学习模型；所述可穿戴设备用于在进行装配操作时穿戴在操作者身上，其与所述显示终端和计算终端建立数据连接，能够采集所述信号数据，并发送给所述计算终端，以及接收所述计算终端的检测评估结果，并通过所述显示终端反馈给操作者。本发明实现了产线装配绩效的实时评估，并提高了准确率。

技术领域

本发明涉及一种绩效识别系统，特别是基于可穿戴设备的手工装配任务绩效识别系统。

背景技术

随着社会经济的发展，大型生产装配企业数量与日俱增，产线装配操作员群体也日益扩张。作为生产装配系统的重要一员，装配工人经常受到工作地现场疲劳的影响。已有研究表明，疲劳状态下个体的认知能力、手工作业能力下降，包括移动时的稳定性、手指及手指尖的灵活性等。产品的良率与产品质量也会受到作业员生理疲劳影响，有相关证据表明，在需要精细手工作业的操作中，有20-40％的质量问题是由人的失误造成的。

对于员工数量众多的公司来说，生理疲劳造成的工作效率降低、产品质量下降、缺勤等不容忽视。为了改善上述现状，除了改进生产现场的管理方式、管理规范，加强技术工人的培训以外，通过科技手段实现对装配绩效的实时监控已经成为生产企业、工程技术界的共识。

近年来为了实现对装配绩效的实时监管，人们进行了各种尝试和研究，但是过去的方法普遍采用RFID等射频识别技术对物料进行标注，在装配产品通过质检工站之后，将装配绩效数据同步至云端，从而进行反馈。这种反馈方式缺乏对装配员本身的关注，而且反馈速度较慢。如何实现产线装配绩效的实时评估，成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实时预测装配工人装配效率的识别系统，以装配员工的生理信号为输入，预测装配效率。

本发明的技术方案如下。

本发明第一方面提供了一种基于可穿戴设备的手工装配任务绩效识别系统，包括显示终端、可穿戴设备和计算终端，其中

所述显示终端包括交互装置，用于接受操作输入，以及反馈评估结果；

所述计算终端用于对反映操作者装配操作状态的信号数据进行过滤与统计特征提取，以及监测评估；所述监测评估的过程使用至少一种机器学习方法和网络学习模型；

所述可穿戴设备用于在进行装配操作时穿戴在操作者身上，其与所述显示终端和计算终端建立数据连接，能够采集所述信号数据，并发送给所述计算终端，以及接收所述计算终端的检测评估结果，并通过所述显示终端反馈给操作者。

优选地，所述可穿戴设备采集的所述信号数据包括所述操作者的手臂肌肉表面肌电信号。

优选地，所述信号数据还包括手臂运动加速度信号、手臂运动角速度信号、手臂转角信号。

本发明第二方面提供了一种采用根据本发明第一方面中任一项所述的手工装配任务绩效识别系统的绩效评估方法，包括如下步骤：

步骤S1，通过显示终端的交互装置输入操作者信息和评估算法类型，并且通过可穿戴设备采集反映操作者装配操作状态的信号数据；

步骤S2，将所述信号数据发送到计算终端；

步骤S3，对所述信号数据进行过滤与统计特征提取，以及监测评估，并且将评估结果发送给显示终端；所述监测评估的过程按照输入的评估算法类型使用至少一种机器学习方法和网络学习模型；

步骤S4，通过交互装置根据所述评估结果显示相应的绩效指标。