[发明专利]一种头戴式眼动跟踪操作辅助的智能装置

说明书

本发明涉及一种头戴式可折叠眼动跟踪操作辅助的智能装置。本装置包括通信模块、显示模块、交互模块、监测模块、图像采集模块、生理信息监测模块、投影姿态调节模块、视频监测姿态调节模块、处理器和头戴式可折叠支架。可针对不同的头部姿态，自动调节采集图像的角度，保证采集的图像位于用户视线的中心；自动调节投影角度，保证投影的图像不产生变形。本发明装置可对用户的工作状态进行监测，发出有效提醒，减少用户低效作业产生的失误。另外本发明装置还提供护目镜、折叠功能。

技术领域

本发明涉及装配制造领域辅助工具，具体涉及一种头戴式眼动跟踪操作辅助的智能装置。

背景技术

随着信息技术、智能化技术的不断发展和在制造业的应用，为解决大型复杂的装配加工和制造过程的问题提供了新的方法和思路。如大型飞机、高铁火车、轮船等复杂的装配制造周期长，工况复杂，人为因素造成的质量问题多，迫切需要新的工具和方法辅助作业提高工作效率和质量。诸如飞机、高铁火车等大型装配制造业，装配工人在现场工作需要仔细翻阅大量的图纸、工艺文件等，无法解放双手，效率较低下，且工作人员易疲劳、紧张或者注意力分散，会出现工作上的失误，造成装配质量问题，影响装配周期。据统计，人为因素引起的装配制造质量事故占大飞机装配质量事故的60%以上，特别在某些狭小空间无法查看纸质图纸，平板设备无法解放双手情况下，在封闭环境下工作，往往引起作业人员情绪、心情的异常变化，也会引起质量事故。也有借助智能眼镜实现信息查阅的研究，佩戴式眼镜在一定程度降低了操作人员频繁查看图纸的频率，但现有的设备显示屏过小，只能现实图纸局部浏览，信息查阅效率仍然较低。如果能从现场作业人员的生理、状态等多方面监测，并能集成安全防护装置，实现对现场作业人员的指导，将会极大的缓解作业人员的疲劳、烦躁等情绪，对于提高装配制造的效率和质量具有重要的意义。因此本发明设计了一款头戴式具有操作指导，对工作人员状态实时监测，兼具护目功能的头戴式操作辅助护目装置。

发明内容

本发明的目的在于针对已有的技术的不足，提供一种头戴式眼动跟踪操作辅助的智能装置，可以眼动跟踪为现场作业人员提供作业指导，资料查询和防差错过程监控，能够解放现场作业人员双手，以提高工作效率及降低差错率，同时兼具护目功能。

为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

头戴式可折叠操作辅助监控护目装置，包括通信模块（I）、显示模块（Ⅱ）、交互模块（Ⅲ）、监测模块（Ⅵ）、图像采集模块（Ⅳ）、生理信息监测模块（Ⅴ）、投影姿态调节模块（Ⅶ）、视频监测姿态调节模块（Ⅶ）、处理器（Ⅸ）、头戴式可折叠支架（Ⅹ）。所述生理信息监测模块（Ⅴ）包括生理信息传感器（17）和眼动仪（10），眼动仪（10）安装在显示屏（11）左侧，显示屏（11）与眼动仪（10）组合的模块（21）与连杆（9）可动连接，连杆（9）与装置支撑架（22）可动连接，显示屏（11）接应用处理器（Ⅸ）输出。生理信息传感器（17）安装在壳体（3）右侧，输出信号接处理器（Ⅸ）输入。所述交互模块（Ⅲ）包括眼动仪（10）、语音模块（23）和触摸板（2），接处理器（Ⅸ）输入，触摸板（2）与语音模块（23）都安装于装置壳体（3）左侧。交互模块（Ⅲ）感知用户操作意图，由处理器（Ⅸ）做出判断，发出控制信号。图像采集模块（Ⅳ）与第一舵机（1）转轴连接，第一舵机（1）连接于支撑架（22）左侧，眼动仪（10）输出信号经由应用处理器（Ⅸ）处理之后输出控制信号，控制第一舵机（1），使图像采集模块（Ⅳ）角度跟随视线俯仰变化。微型投影仪（14）与第二舵机（13）转轴连接，陀螺仪（7）输出信号接应用处理器（10）输入，第二舵机（13）接收控制信号，跟踪用户头部姿态变化，保持微型投影仪（14）水平位置。

采用可调节护目镜，其特征在于：携镜架（19）通过连镜杆（18）与壳体（3）可动连接，可前后移动，用于适应不同人群面部特征，以及便于折叠收纳。携镜架（19）与连镜杆（18）可动连接，可旋转180°，三个极限位置，0°:收纳；90°：正常使用；180°：闲时不用护目镜。