本發(fā)明涉及生產(chǎn)模擬，尤其涉及一種基于3d技術(shù)實(shí)現(xiàn)童車生產(chǎn)下的場景建模方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在童車制造行業(yè)，隨著市場需求的不斷變化和個(gè)性化定制的興起，對于生產(chǎn)效率、質(zhì)量控制以及產(chǎn)品創(chuàng)新的要求日益提高，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)和生產(chǎn)規(guī)劃方法已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代童車生產(chǎn)的復(fù)雜需求。

2、現(xiàn)有的童車生產(chǎn)過程中的設(shè)計(jì)和規(guī)劃主要依賴于紙質(zhì)圖紙和簡單的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，這種方式存在諸多局限性，二維圖紙難以直觀地展示童車的三維結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系，容易導(dǎo)致理解偏差和設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，其次，對于生產(chǎn)線上的空間布局、工人操作流程等方面的規(guī)劃不夠精確，并且現(xiàn)有的3d建模方法在處理童車生產(chǎn)中的動(dòng)態(tài)過程，如零部件的移動(dòng)、裝配順序等方面，還存在一定的不足，缺乏有效的模擬，使得企業(yè)難以在設(shè)計(jì)階段就發(fā)現(xiàn)潛在的生產(chǎn)問題，導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)延誤、成本增加和質(zhì)量不穩(wěn)定等情況，因此需要一種能夠提高童車生產(chǎn)下的場景建模準(zhǔn)確性的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于3d技術(shù)實(shí)現(xiàn)童車生產(chǎn)下的場景建模方法及系統(tǒng)，其主要目的在于提高童車生產(chǎn)下的場景建模準(zhǔn)確性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種基于3d技術(shù)實(shí)現(xiàn)童車生產(chǎn)下的場景建模方法，包括：

3、獲取待建模的童車生產(chǎn)車間和童車生產(chǎn)任務(wù)，并查詢所述童車生產(chǎn)車間對應(yīng)的童車工程項(xiàng)目和童車生產(chǎn)設(shè)備，計(jì)算所述童車生產(chǎn)任務(wù)和所述童車工程項(xiàng)目之間的契合指數(shù)，基于所述契合指數(shù)，設(shè)置所述童車工程項(xiàng)目對應(yīng)的項(xiàng)目生產(chǎn)層級；

4、采集所述童車生產(chǎn)車間對應(yīng)的車間生產(chǎn)影像，從所述車間生產(chǎn)影像中提取出所述童車工程項(xiàng)目中的配件要素圖像，調(diào)度所述童車生產(chǎn)設(shè)備對應(yīng)的維護(hù)履歷數(shù)據(jù)，基于所述維護(hù)履歷數(shù)據(jù)，分析所述童車生產(chǎn)設(shè)備對應(yīng)的設(shè)備機(jī)能；

5、結(jié)合所述設(shè)備機(jī)能、所述童車生產(chǎn)設(shè)備、所述配件要素圖像及所述項(xiàng)目生產(chǎn)層級，對所述童車工程項(xiàng)目進(jìn)行建模處理，得到三維項(xiàng)目模型；

6、提取所述配件要素圖像中配件要素對應(yīng)的要素形態(tài)特征和要素功能特征，基于所述要素形態(tài)特征和所述要素功能特征，制定所述配件要素對應(yīng)的最優(yōu)裝配序列，并規(guī)劃所述配件要素對應(yīng)的最優(yōu)裝配路徑；

7、結(jié)合所述最優(yōu)裝配路徑和所述最優(yōu)裝配序列，在所述三維項(xiàng)目模型中執(zhí)行所述配件要素的生產(chǎn)裝配處理，得到裝配結(jié)果。

8、可選地，所述計(jì)算所述童車生產(chǎn)任務(wù)和所述童車工程項(xiàng)目之間的契合指數(shù)，包括：

9、提取所述童車生產(chǎn)任務(wù)對應(yīng)的任務(wù)信息；

10、根據(jù)所述任務(wù)信息，分析所述童車生產(chǎn)任務(wù)對應(yīng)的任務(wù)屬性；

11、查詢所述童車工程項(xiàng)目對應(yīng)的項(xiàng)目文檔，提取所述項(xiàng)目文檔中的關(guān)鍵文檔信息；

12、根據(jù)所述關(guān)鍵文檔信息，分析所述童車工程項(xiàng)目對應(yīng)的項(xiàng)目屬性；

13、計(jì)算所述任務(wù)屬性和所述項(xiàng)目屬性之間的屬性契合度；

14、根據(jù)所述屬性契合度，得到所述童車生產(chǎn)任務(wù)和所述童車工程項(xiàng)目之間的契合指數(shù)。

15、可選地，所述計(jì)算所述任務(wù)屬性和所述項(xiàng)目屬性之間的屬性契合度，包括：

16、分別對所述任務(wù)屬性和所述項(xiàng)目屬性進(jìn)行量化處理，得到任務(wù)屬性值和項(xiàng)目屬性值；

17、結(jié)合所述任務(wù)屬性值和所述項(xiàng)目屬性值，通過下述公式計(jì)算所述任務(wù)屬性和所述項(xiàng)目屬性之間的屬性契合度：

18、

19、其中，a表示任務(wù)屬性和項(xiàng)目屬性之間的屬性契合度，表示任務(wù)屬性中第a個(gè)屬性的任務(wù)屬性值，a表示任務(wù)屬性的序列號(hào)，表示項(xiàng)目屬性中第b個(gè)屬性的項(xiàng)目屬性值，b表示項(xiàng)目屬性的序列號(hào)，表示取第a個(gè)屬性的任務(wù)屬性值和第b個(gè)屬性的項(xiàng)目屬性值中的最大屬性值，r表示任務(wù)屬性對應(yīng)的屬性數(shù)量。

20、可選地，所述從所述車間生產(chǎn)影像中提取出所述童車工程項(xiàng)目中的配件要素圖像，包括：

21、對所述車間生產(chǎn)影像進(jìn)行抽幀處理，得到靜態(tài)生產(chǎn)圖像；

22、計(jì)算所述靜態(tài)生產(chǎn)圖像之間的圖像對比度；

23、根據(jù)所述圖像對比度，對所述靜態(tài)生產(chǎn)圖像進(jìn)行圖像精選處理，得到精選生產(chǎn)圖像；

24、對所述精選生產(chǎn)圖像進(jìn)行圖像降噪處理，得到降噪生產(chǎn)圖像；

25、提取所述降噪生產(chǎn)圖像中的生產(chǎn)主體圖像，分析所述生產(chǎn)主體圖像對應(yīng)的主體內(nèi)涵；

26、基于所述主體內(nèi)涵，從所述生產(chǎn)主體圖像中提取出所述童車工程項(xiàng)目中的配件要素圖像。

27、可選地，所述基于所述維護(hù)履歷數(shù)據(jù)，分析所述童車生產(chǎn)設(shè)備對應(yīng)的設(shè)備機(jī)能，包括：

28、對所述維護(hù)履歷數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗處理，得到目標(biāo)維護(hù)數(shù)據(jù)；

29、從所述目標(biāo)維護(hù)數(shù)據(jù)中提取出所述童車生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)備修復(fù)信息和設(shè)備修復(fù)周期；

30、根據(jù)所述設(shè)備修復(fù)信息，統(tǒng)計(jì)所述童車生產(chǎn)設(shè)備對應(yīng)的設(shè)備修復(fù)頻次；

31、結(jié)合所述設(shè)備修復(fù)頻次和所述設(shè)備修復(fù)周期，通過下述公式計(jì)算出所述童車生產(chǎn)設(shè)備對應(yīng)的運(yùn)行可靠指數(shù)：

32、

33、其中，e表示童車生產(chǎn)設(shè)備對應(yīng)的運(yùn)行可靠指數(shù)，表示設(shè)備修復(fù)頻次，表示設(shè)備修復(fù)周期，表示生產(chǎn)中斷周期，表示設(shè)備運(yùn)行周期，

34、基于所述運(yùn)行可靠指數(shù)，分析所述童車生產(chǎn)設(shè)備對應(yīng)的設(shè)備機(jī)能。

35、可選地，所述結(jié)合所述設(shè)備機(jī)能、所述童車生產(chǎn)設(shè)備、所述配件要素圖像及所述項(xiàng)目生產(chǎn)層級，對所述童車工程項(xiàng)目進(jìn)行建模處理，得到三維項(xiàng)目模型，包括：

36、獲取所述童車生產(chǎn)設(shè)備對應(yīng)的設(shè)備技術(shù)參數(shù)；

37、根據(jù)所述設(shè)備機(jī)能，對所述設(shè)備技術(shù)參數(shù)進(jìn)行更新處理，得到當(dāng)前技術(shù)參數(shù)；

38、查詢所述配件要素圖像中的配件要素對應(yīng)的配件尺寸參數(shù)；

39、根據(jù)所述項(xiàng)目生產(chǎn)層級，確定所述童車工程項(xiàng)目的建模精度；

40、結(jié)合所述當(dāng)前技術(shù)參數(shù)、所述配件尺寸參數(shù)、所述建模精度及所述童車生產(chǎn)設(shè)備，利用預(yù)設(shè)的3d技術(shù)對所述童車工程項(xiàng)目進(jìn)行建模處理，得到三維項(xiàng)目模型。

41、可選地，所述基于所述要素形態(tài)特征和所述要素功能特征，制定所述配件要素對應(yīng)的最優(yōu)裝配序列，包括：

42、對所述要素形態(tài)特征進(jìn)行向量化處理，得到形態(tài)特征向量；

43、對所述形態(tài)特征向量進(jìn)行降維處理，得到降維形態(tài)特征向量；

44、計(jì)算所述降維形態(tài)特征向量之間的形態(tài)匹配度；

45、解析所述要素功能特征對應(yīng)的功能受體，分析所述功能受體之間的受體依賴關(guān)系；

46、根據(jù)所述受體依賴關(guān)系，確定所述要素功能特征之間的功能依賴關(guān)系；

47、結(jié)合所述功能依賴關(guān)系和所述形態(tài)匹配度，制定所述配件要素對應(yīng)的最優(yōu)裝配序列。

48、可選地，所述計(jì)算所述降維形態(tài)特征向量之間的形態(tài)匹配度，包括：

49、獲取所述降維形態(tài)特征向量對應(yīng)的向量坐標(biāo)，基于所述向量坐標(biāo)，分別計(jì)算所述降維形態(tài)特征向量之間的向量距離值和向量內(nèi)積；

50、結(jié)合所述向量距離值和所述向量內(nèi)積，通過下述公式計(jì)算所述降維形態(tài)特征向量之間的形態(tài)匹配度：

51、

52、其中，m表示降維形態(tài)特征向量之間的形態(tài)匹配度，表示降維形態(tài)特征向量中第i個(gè)向量和第i+1個(gè)向量之間的向量內(nèi)積，表示平衡系數(shù)，表示降維形態(tài)特征向量中第i個(gè)向量模長，表示降維形態(tài)特征向量中第i+1個(gè)向量模長，表示降維形態(tài)特征向量中第i個(gè)向量和第i+1個(gè)向量之間的向量距離值，i和i+1分別表示降維形態(tài)特征向量的序列號(hào)。

53、可選地，所述規(guī)劃所述配件要素對應(yīng)的最優(yōu)裝配路徑，包括：

54、分析所述配件要素在所述童車工程項(xiàng)目中的裝配約束條件；

55、定位所述配件要素在所述童車工程項(xiàng)目中的空間坐標(biāo)；

56、基于所述裝配約束條件和所述空間坐標(biāo)，規(guī)劃所述配件要素的初始裝配路徑；

57、計(jì)算所述初始裝配路徑對應(yīng)的路徑復(fù)雜度；

58、基于所述路徑復(fù)雜度，從所述初始裝配路徑中確定所述配件要素對應(yīng)的最優(yōu)裝配路徑。

59、一種基于3d技術(shù)實(shí)現(xiàn)童車生產(chǎn)下的場景建模系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

60、生產(chǎn)層級設(shè)置模塊，用于獲取待建模的童車生產(chǎn)車間和童車生產(chǎn)任務(wù)，并查詢所述童車生產(chǎn)車間對應(yīng)的童車工程項(xiàng)目和童車生產(chǎn)設(shè)備，計(jì)算所述童車生產(chǎn)任務(wù)和所述童車工程項(xiàng)目之間的契合指數(shù)，基于所述契合指數(shù)，設(shè)置所述童車工程項(xiàng)目對應(yīng)的項(xiàng)目生產(chǎn)層級；

61、設(shè)備機(jī)能分析模塊，用于采集所述童車生產(chǎn)車間對應(yīng)的車間生產(chǎn)影像，從所述車間生產(chǎn)影像中提取出所述童車工程項(xiàng)目中的配件要素圖像，調(diào)度所述童車生產(chǎn)設(shè)備對應(yīng)的維護(hù)履歷數(shù)據(jù)，基于所述維護(hù)履歷數(shù)據(jù)，分析所述童車生產(chǎn)設(shè)備對應(yīng)的設(shè)備機(jī)能；

62、項(xiàng)目建模模塊，用于結(jié)合所述設(shè)備機(jī)能、所述童車生產(chǎn)設(shè)備、所述配件要素圖像及所述項(xiàng)目生產(chǎn)層級，對所述童車工程項(xiàng)目進(jìn)行建模處理，得到三維項(xiàng)目模型；

63、裝配序列和裝配路徑制定模塊，用于提取所述配件要素圖像中配件要素對應(yīng)的要素形態(tài)特征和要素功能特征，基于所述要素形態(tài)特征和所述要素功能特征，制定所述配件要素對應(yīng)的最優(yōu)裝配序列，并規(guī)劃所述配件要素對應(yīng)的最優(yōu)裝配路徑；

64、配件生產(chǎn)裝配模塊，用于結(jié)合所述最優(yōu)裝配路徑和所述最優(yōu)裝配序列，在所述三維項(xiàng)目模型中執(zhí)行所述配件要素的生產(chǎn)裝配處理，得到裝配結(jié)果。

65、本發(fā)明計(jì)算所述童車生產(chǎn)任務(wù)和所述童車工程項(xiàng)目之間的契合指數(shù)，可以了解所述童車生產(chǎn)任務(wù)和所述童車工程項(xiàng)目之間的匹配程度，進(jìn)而便于后續(xù)項(xiàng)目生產(chǎn)層級的設(shè)置，本發(fā)明通過從所述車間生產(chǎn)影像中提取出所述童車工程項(xiàng)目中的配件要素圖像，可以得到所述童車工程項(xiàng)目中關(guān)于童車裝配配件的圖像，如童車組裝的零部件圖像，為后續(xù)的所述童車工程項(xiàng)目的建模處理提供了依據(jù)，本發(fā)明通過結(jié)合所述設(shè)備機(jī)能、所述童車生產(chǎn)設(shè)備、所述配件要素圖像及所述項(xiàng)目生產(chǎn)層級，對所述童車工程項(xiàng)目進(jìn)行建模處理，可以得到所述童車工程項(xiàng)目對應(yīng)的三維項(xiàng)目模型，進(jìn)而便于后續(xù)的童車裝配預(yù)處理，本發(fā)明基于所述要素形態(tài)特征和所述要素功能特征，制定所述配件要素對應(yīng)的最優(yōu)裝配序列，可以確定出能夠使童車裝配過程達(dá)到最合理的零部件安裝先后順序，進(jìn)而便于后續(xù)所述配件要素的生產(chǎn)裝配處理。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于3d技術(shù)實(shí)現(xiàn)童車生產(chǎn)下的場景建模方法及系統(tǒng)，能夠提高童車生產(chǎn)下的場景建模準(zhǔn)確性。