智能头戴设备及智能穿戴系统的制作方法

本发明涉及智能穿戴技术领域，特别是涉及一种智能头戴设备及智能穿戴系统。

背景技术：

随着科技的不断进步，人类即将迈入工业4.0时代，在这一时代，更加强调智能化生产，其中人机交互是实现智能化生产的重要组成之一。

在工业制造等领域，随着人们对产品的要求越来越高，各种高端智能科技设备随之出现，这类高端智能科技设备融合了信息、电子、机械、化学、互联网等多学科技术，例如现代制造业、能源行业、医药建筑等行业要求产品更加智能化，操作更加简便，然而要实现这些要求，产品生产流程就变得越来越复杂，操作过程变得越来越繁琐，对安全性的要求越来越高，对效率的敏感性也越来越强。在很多产品制造领域，机器人仍然无法取代操作人员，而操作人员面对越来越复杂的工业制造环境，不仅在操作安全性方面被提出更高要求，而且在专业技能、工作素养以及工作效率方面的要求也越来越苛刻。

在现有技术中，已有类似的用于工业辅助的智能穿戴设备出现，如APX实验室已经制造出一种智能手表，该智能手表表面具有播放图画的功能，可以让操作人员在边看手表上的显示当前操作，边按照显示图像工作，但是智能手表由于不能直接呈现在操作人员的眼睛前，在工作还需要不时的低头看手表，这会给操作人员带来许多的麻烦，而且智能手 表其界面呈现形式有限，会极大的限制用户体验感。

此外，Google公司早在几年前就推出了其智能眼镜，其主要设备组成由摄像头，眼镜，麦克风，数据接口等等组成，但是由于其设备主要定位是用于消费者的娱乐，并没有针对工作辅助，所以谷歌眼镜其在硬件设备方面在工作辅助方面还存在分多缺陷。一方面在较为恶劣的工业环境下，例如噪音和油污环境下，语音和手指触摸的交互方式肯定就存在巨大的缺陷。

由此可知，如何将智能穿戴设备更好地应用到人们的工作中，为工作提供辅助，提高操作安全性和工作效率等成为目前产业界亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明正是基于以上一个或多个问题，提供一种智能头戴设备及智能穿戴系统，用以解决现有技术中存在的工人误操作频繁，操作不规范的问题。

本发明提供一种智能头戴设备，其特征在于，所述智能头戴设备用于工作辅助，包括：

控制单元，用于控制所述智能头戴设备；

显示单元，用于显示辅助工作的信息；

存储单元，用于存储工作过程的各种数据信息；

定位追踪单元，用于对操作人员和操作对象分别进行定位和追踪，并将所述定位和追踪到的信息通知所述操作人员。

较佳地，所述智能头戴设备还包括：

识别单元，用于识别所述操作人员的动作和所述操作对象的特征信息；

判断单元，用于判断所述操作人员的动作是否符合预设的要求，所 述操作对象的特征信息是否与预设特征信息相匹配。

较佳地，所述智能头戴设备还包括：

预警单元，用于当所述判断单元的判断结果为否时，发出报警信息。

较佳地，所述智能头戴设备还包括:

第一环境感测器，用于感测所述操作人员所在工作环境的第一信息；

头戴设备通信单元，用于与辅助工作相关的设备建立通信连接；

第二环境感测器，感测所述操作人员所在工作环境的第二信息；

其中，所述显示单元为半透明显示屏、全透明显示屏或者不透明显示屏。

较佳地，还包括：语音输入输出设备和/或体感输入输出设备，所述语音输入输出设备用于输入和输出音频信息，以及所述体感输入输出设备用于输入输出体感信息。

本发明还提供一种智能穿戴系统，包括智能头戴设备、与所述智能头戴设备交互的智能体感控制设备；

其中，所述智能头戴设备为如前任一项所述的智能头戴设备，所述智能体感控制设备依据接收到的所述操作人员的动作指令，发送控制指令控制所述智能头戴设备工作。

较佳地，所述智能体感控制设备为智能手环、智能脚环、智能颈环、智能头环、智能衣服、智能手套、智能鞋、智能指环、智能牙套或者智能臂环中至少一种。

较佳地，所述智能体感控制设备包括：

体感动作识别单元，用于识别所述操作人员的体感动作信息；

处理单元，用于接收所述体感动作信息，生成相应的控制信息；

体感通信单元，用于发送所述控制信息至所述智能头戴设备，接收所述智能头戴设备的交互信息；

体感传感器，用于检测所述操作人员与工作相关的各种身体指标信息。

较佳地，所述智能体感控制设备还包括：

健康判断单元，用于依据所述各种身体指标信息综合判断所述操作人员是否适合工作；

报警单元，当所述操作人员不适合工作时，发出报警信息。

较佳地，所述智能穿戴系统还包括：

操作对象信息获取装置，获取所述操作对象与工作相关的信息。

本发明提供的智能头戴设备及系统，可以自动识别并显示操作对象具体工作任务和操作流程操作信息，指导操作人员进行正确的操作，并能记录操作过程中的各种数据信息，规范操作步骤和流程，通过对操作人员和操作对象的定位和追踪，实时判别操作是否规范，并及时报警，避免违规操作，避免操作人员在工作中出现操作步骤遗漏或者操作顺序杂乱，保证操作的安全性，极大的较少由于人的行为而导致的危险隐患，培养操作人员良好的职业习惯的同时提高操作人员的工作效率，解决操作人员因某几个操作步骤不熟练导致整个工作时间滞后的问题，整体提升员工的工作能力和素养。同时极大的缩短企业对操作员工的职前培训时间和资金投入。

附图说明

图1是本发明实施例一的智能头戴设备的结构示意图；

图2是本发明实施例一智能眼镜显示模块的一种显示界面示意图；

图3是本发明实施例一智能眼镜显示模块的另一种显示界面示意图；

图4是本发明实施例一智能眼镜显示模块的另一种显示界面示意图；

图5是本发明实施例一智能眼镜显示模块的另一种显示界面示意图；

图6是本发明实施例一智能眼镜显示模块的另一种显示界面示意图；

图7是本发明实施例一智能眼镜显示模块的另一种显示界面示意图；

图8是本发明实施例一智能眼镜显示模块的另一种显示界面示意图；

图9是本发明实施例一智能眼镜显示模块的另一种显示界面示意图；

图10是本发明实施例一智能眼镜显示模块的另一种显示界面示意图；

图11是本发明实施例一智能眼镜显示模块的另一种显示界面示意图；

图12是本发明实施例一智能眼镜显示模块的另一种显示界面示意图；

图13是本发明实施例二智能穿戴系统的结构示意图；

图14是本发明实施例三智能穿戴系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

实施例一

本发明实施例一提供一种智能头戴设备，所述智能头戴设备用于工作辅助。如图1所示，所述智能头戴设备包括：控制单元11，用于控制 所述智能头戴设备；显示单元12，用于显示辅助工作的信息；存储单元13，用于存储工作过程的各种数据信息；定位追踪单元14，用于对操作人员和操作对象分别进行定位和追踪，并将所述定位和追踪到的信息通知所述操作人员。

其中，所述操作对象是指操作人员正在操作的实体对象，例如可以是操作人员正在进行更换的阀泵，或者操作人员正在维修的电子设备等。

所述显示单元12为半透明显示屏、全透明显示屏或者不透明显示屏。

所述辅助工作信息是指对所述操作对象进行的具体工作任务和操作流程操作信息。

所述数据信息包括：操作人员完成预设步骤的时间，重复播放所述预设步骤的次数和完成预设步骤的时间，操作人员完成预设步骤的工作质量，操作人员完成整个操作流程的时间，操作人员完成整个操作流程的所有操作姿势，操作人员操作失误发出警报的次数，操作人员完成整个操作流程的视频，以及操作人员出现警报的视频。

进一步的，所述控制单元11，还用于控制所述操作对象。具体可以通过在智能头戴设备中安装APP，来控制操作对象。例如，可以通过智能头戴设备中的APP控制智能窗帘的开启和闭合。

所述智能头戴设备还包括：识别单元15，用于识别所述操作人员的动作和所述操作对象的特征信息；判断单元16，用于判断所述操作人员的动作是否符合预设的要求，所述操作对象的特征信息是否与预设特征信息相匹配。

其中，所述特征信息至少包括以下其中一种：操作对象的位置与姿态信息，操作对象的温度信息，操作对象的压力信息。还可以是指能够 识别所述操作对象的属性，例如操作对象的名称、形状、尺寸等信息。

所述智能头戴设备还包括：预警单元17，用于当所述判断单元的判断结果为否时，发出报警信息。其中，报警信息可以以文字、声音或者图像的方式向操作人员发出报警。

所述智能头戴设备还包括：第一环境感测单元18，用于感测所述操作人员所在工作环境的第一信息。其中，所述第一信息是指工作环境信息，例如可以是输油管道的压力、温度信息，核反应堆周围的辐射强度信息。

所述智能头戴设备还包括：电源，用于为所述智能头戴设备提供工作电源；照明设备，用于为所述智能头戴设备在工作环境下提供照明。

所述智能头戴设备还包括：头戴设备通信单元19，用于与辅助工作相关的设备建立通信连接。所述辅助工作相关的设备可以是诸如智能手环、智能脚环、智能颈环、智能头环、智能衣服、智能手套、智能鞋、智能指环、智能牙套或者智能臂环中至少一种。

所述智能头戴设备还包括：语音输入输出设备20，用于输入和输出音频信息。

其中，所述智能头戴设备为智能眼镜或智能头盔。

本发明实施例提供的智能头戴设备，可以自动识别并显示操作对象具体工作任务和操作流程操作信息，指导操作人员进行正确的操作，并能记录操作过程中的各种数据信息，规范操作步骤和流程，通过对操作人员和操作对象的定位和追踪，实时判别操作是否规范，并及时报警，避免违规操作，避免操作人员在工作中出现操作步骤遗漏或者操作顺序杂乱，保证操作的安全性，极大的较少由于人的行为而导致的危险隐患，培养操作人员良好的职业习惯的同时提高了操作人员的工作效率，解决 操作人员因某几个操作步骤不熟练导致整个工作时间滞后的问题，整体提升员工的工作能力和素养。同时极大的缩短企业对操作员工的职前培训时间和资金投入。

下面以智能眼镜为例，说明本发明的具体工作过程：

本发明的智能眼镜通过显示单元12具有指示工作任务和操作流程的功能，通过服务器推送工作任务和规范的操作流程给智能眼镜的控制单元11，控制单元11控制智能眼镜显示单元12上显示播放指导或者语音和文字提示穿戴者准确有效的按照系统指示的操作规则逐步并且准确的执行相关工作步骤。

其中显示单元12显示工作任务和操作流程的界面设计可以是多样的，以一种流线式步骤播放界面为例，其主要包含智能眼镜的界面形式，智能眼镜的步骤展现形式，智能眼镜的步骤附加资源(如视频帮助、图片帮助、远程帮助等)。其界面形式主要是流水线式的展示界面，按照流水线式的步骤提示指导操作人员工作，进入每个大步骤的界面时会有流水线式的小步骤指导操作界面，如有需要小步骤也可以分为更多的小步骤。其显示单元12的屏幕为半透明屏幕，大片留黑(黑色区域不让显示器对应的像素点发光，属于全视野透视)的界面。

如图2至图12所示，智能眼镜的开机后的界面显示为流水线式，可以通过人机交互方式(如语音、手势)选择“工作列表”选项，高亮显示“工作列表”时表示选择了该选项。进入图3所示的工作任务安排界面，界面显示工作任务为“更换阀泵”。通过语音或手势输入设备选择“更换阀泵A230a”，进入图4所示的更换阀泵A230a的操作指示界面，界面显示步骤1“关闭电源并且降压”，操作人员根据该步骤的操作演示完成该操作后，通过语音或手势输入设备选择进入图5所示界面，高亮显示步骤2“移开保护盖”，步骤2的后面还有显示帮助的选项，该选项 可以通过语音或手势输入设备进入，为操作人员提供步骤2的视频帮助。其中，界面的切换方式可以是整个界面左右滑动进入上/下一个界面。

完成步骤2后通过语音或手势输入设备进入图6所示的界面，该界面显示步骤3“更换引擎”，通过语音输入设备进入下一步骤时，由于步骤3包含几个小步骤，例如进入图7所示显示界面中包含按顺序排布的流水线式小步骤“步骤1打开引擎盖”，然后如图8所示的“步骤2移开保护管套”。之后如图9所示，“更换引擎”下面附有“视频帮助”、“3D影像”、“相关图片”、“检查系统”以及“帮助”等资源。在完成更换引擎操作后有一个检查系统步骤指导操作人员确定是否安装好引擎。

检查完毕后界面返回更换阀泵A230a的大步骤界面，显示单元显示如图10所示步骤4的界面“确认密封”，步骤4后会有提示密封后要检查的相关选项以确定是否密封好。完成后界面继续向左滑动进入图11界面所示的“步骤5重启并测试”。

完成步骤5后的显示界面如图12所示，界面有拍照、录制视频、视频通话、完成等选项。测试结果通过拍照或者录制视频的形式发送到服务器上，以便管理部门依据需要随时知悉任务完成情况。最后标记该操作任务的完成。

以上是智能眼镜的显示单元12播放显示的界面形式，它的界面形式可以根据不同的工作场景有着不同的设计。并不限于此。

实施例二

本发明实施例二提供一种智能穿戴系统，如图13所示，所述智能穿戴系统包括实施例一所述的智能头戴设备10、与所述智能头戴设备交互的智能体感控制设备210；

其中，所述智能体感控制设备210依据接收到的所述操作人员的动 作指令，发送控制指令控制所述智能头戴设备10工作。所述智能体感控制设备20为智能手环、智能脚环、智能颈环、智能头环、智能衣服、智能手套、智能鞋、智能指环、智能牙套或者智能臂环中至少一种。

示例性的，所述智能体感控制设备210包括：体感动作识别单元211，用于识别所述操作人员的体感动作信息；处理单元212，用于接收所述体感动作信息，生成相应的控制信息；体感通信单元213，用于发送所述控制信息至所述智能头戴设备，接收所述智能头戴设备的交互信息。

进一步的，所述智能体感控制设备210还包括：体感传感器214，用于检测所述操作人员与工作相关的各种身体指标信息。其中，所述身体指标信息包括体温、疲劳状态、血压、脉搏次数、心率等信息，通过所述身体指标信息可以对操作人员的操作状态进行判断。

所述智能体感控制设备210还包括：健康判断单元215，用于依据所述各种身体指标信息综合判断所述操作人员是否适合工作。

所述智能体感控制设备210还包括：报警单元216，当所述操作人员不适合工作时，发出报警信息。所述报警信息发送给操作人员及其相关的人员，以便及时知晓，采取治疗措施。

所述智能穿戴系统还包括：第二环境感测器30，感测所述操作人员所在工作环境的第二信息。其中，所述第二信息是指头戴设备难以检测或者不适于置于头戴设备上的感测器，比如大型专门检测某一或某些环境指标的仪器

所述智能穿戴系统还包括：服务器40，用于所述智能穿戴系统的数据信息存储与分析以及收发信息的信息媒介。

所述智能穿戴系统还包括：操作对象信息获取装置50，获取所述操作对象与工作相关的信息。

上述智能穿戴系统可以应用于多种场合，辅助操作人员完成具体的操作过程。

实施例三

本发明实施例三提供一种智能穿戴系统，如图14所示，包括智能眼镜，智能手环和后台服务器。其中，所述智能眼镜包括：设于镜片处的半透明式显示屏/全透明式显示屏1、设于镜框侧的声音输入/输出设备2、摄像头3、无线/有线通讯设备4、微型照明用电筒5、大容量电池6、定位追踪器7以及内置处理器8(微型计算机)。所述智能手环包括：电池20，提供工作电源；震动马达21，用于提醒操作者；动作感应加速计22，用于识别操作者动作；更改按键24，用于更改成自定义动作并建立与自定义动作相对应的控制指令；以及用于与其他电子设备相连的接口27。所述后台服务器包括：服务器本体30及其内部处理器31，处理器31用于处理智能眼镜和智能手环发送来的各种信息，以实现较方便的工作辅助。

所述智能眼镜内置无线连接设备与后台服务器进行连接，后台服务器所有的内容(如操作步骤，视频信息，图片信息)可以随时根据需要发送给智能眼镜的控制单元，同时智能眼镜将采集到的数据信息反馈给智能眼眼镜内置控制单元后传输到后台服务器，经过后台服务器进行处理后又可以反馈给智能眼镜。后台服务器也可以把智能眼镜传输的各项数据信息存储起来经过运算分析后自动评判操作人员的工作效率和工作时间或者成为企业的大数据。

其中，智能眼镜收集的数据信息包括：操作人员完成预设步骤的时间，重复播放所述预设步骤的次数和完成预设步骤的时间，操作人员完成预设步骤的工作质量，操作人员完成整个操作流程的时间，操作人员完成整个操作流程的所有操作姿势，操作人员操作失误发出警报的次 数，操作人员完成整个操作流程的视频，以及操作人员出现警报的视频。

智能眼镜可通过如下方式收集数据：

1、以每个小步骤的开始到完成该小步骤作为时间节点，智能眼镜控制单元根据步骤节点记录操作人员在进行操作作业时完成每个小步骤用到的时间。

2、当操作人员重复观看智能眼镜中某个小步骤的指导演示时，智能眼镜控制单元记录下重复该步骤的次数，以及观看多次后完成该步骤的时间。

3、操作人员完成该步骤的工作质量，主要通过摄像头的体感识别将获取的图像经过识别单元分析识别操作员的手势以及操作对象，与存储单元中建立的三维模型对比是否一致或者重叠，来判断操作人员的动作是否标准，使用的操作工具是否正确。

4、控制单元记录操作人员完成整个工作任务的时间。

5、记录操作人员在整个操作过程中的整个操作姿势作为后台服务器大数据，为以后的标准姿势做准备，图像数据依据深度神经网络算法进行处理、对比、分类，神经网络算法可以识别图像的纹理及模式信息。该算法可以在人工辅助训练下达到越来越高的识别准确率。在识别准确率接近人类时可以极大地降低人工成本。

6、操作人员在整个操作过程中每次操作失误被识别后控制单元发出报警的次数会被控制单元记录下来。

7、操作人员在整个操作过程中的操作视频会被全程记录下来储存在后台服务器中，会自动生成视频进度条，关键节点会被标上。

8、操作人员在操作过程中出现警报的步骤会被特别记录下来储存在后台服务器中，并且会随时记录所有操作人员在某个步骤的报警。

收集到数据后，智能眼镜可以通过如下方式进行数据分析：

1、后台服务器对记录到的每个操作人员每个小步骤的完成时间进行平均值、方差、正太分布、最高值最低值等数学运算得到所有操作人员每个小步骤完成的平均时间数据，最慢时间数据，以及最快时间数据。

2、后台服务器将每个小步骤根据操作的难易程度分档，例如可分为容易(一档系数0.8)，一般(二挡系数1.0)，难(三挡系数1.2)。

3、后台服务器根据步骤1中得到的平均时间数据，最慢时间数据和最快时间数据与某个操作人员完成某个小步骤的时间对比，并对其进行分档，其中，分档原则可以是：该操作人员完成的时间接近所有操作人员的最慢时间则为60分，接近平均时间则为80分，接近最快时间则为100分。

4、后台服务器根据某个操作员完成某个步骤的难易程度以及完成该步骤的时间给予操作员完成该小步骤打分，例如某个操作人员完成了一个容易的步骤(属于一档系数0.8)并且完成的时间接近平均时间(该时间为80分)，那么他的工作效率就是一档系数0.8乘以平均时间80得到64，这个数值就是某个操作人员完成某个小步骤的工作效率。

5、后台服务器把操作人员每个小步骤的工作效率经过加法运算处理得到完成整个操作过程的工作效率。

6、后台服务器把操作人员观看每个步骤时的重复次数与其他操作人员观看该步骤的平均次数对比来判断该操作人员对该项工作是否熟练进行评分(如60分、80分、100分)，对比方法与工作效率的对比方法相同，不再赘述。

7、通过体感识别技术识别操作人员工作时的动作姿势是否规范，例如，可通过图像数据依据深度神经网络算法在后台服务器上进行处 理、对比、分类，神经网络算法可以识别图像的纹理及模式信息来识别操作人员工作时的动作姿势是否规范，操作人员使用工具是否按照标准执行等初步判断操作人员的工作质量进行评分，如智能眼镜将识别到的姿势动作反馈给服务器，服务器经过分析运算判断该动作远偏离了服务器储存的标准三维模型姿势为60分、接近标准姿势为80分、与标准姿势几乎重合为100分。

8、后台服务器记录下同一个步骤所有操作人员观看的频次都很多的步骤，说明该步骤确实复杂难操作，后台服务器根据将该操作人员观看该步骤后完成该操作所花的时间与所有操作人员完成该操作步骤的平均时间进行对比，远高于平均时间则为60分，与平均时间几乎相同为80分，远低于平均时间为100分，根据操作人员的等分高低判断操作人员的学习能力的强弱。其中，平均时间的计算参考步骤1。

9、后台服务器记录下所有员工观看频次最多，完成时间最长的步骤，该步骤是企业应该对员工进行重点培训的步骤，也是该操作步骤需要优化的依据。

10、后台服务器随时跟踪操作人员完成工作后设备运行效果作为对其工作质量的一个补充判断。具体来说，可通过电子记录仪反应操作人员完成工作后设备运行效果。

11、操作人员每次完成工作的所有数据，经过智能眼镜后台服务器根据平均值，最大值，最小值，正太分布等数学运算方法帮助建立操作人员个人的月度，季度，年度报表，通过对比每一天，每一个月，每一年的工作效率和工作质量的变化得到其工作变化曲线影响其绩效、晋升和降级。

12、后台服务器根据智能眼镜采集到的大量数据自动生成企业所有操作人员的月度，季度，年度工作报表，得到企业整体员工素质能力变 化曲线从而得到企业个人平均工作质量变化图。

13、根据收集到的操作员的个人工作数据，后台服务器自动给操作人员形成个人能力雷达图，记录下其操作技术短处所在，并且后台服务器会对其某个薄弱的方面在其下次进行操作工作时，智能眼镜会在该步骤提醒操作人员需要更加细心。

14、操作人员的工作过程被录制下来直接通过后台服务器传送到管理部门，管理部门可以直接监管操作人员的工作现场状况。

实施例四

本发明实施例四的智能头戴设备可以与增强现实技术相结合，应用到更为广泛的领域中。

以智能眼镜为例，通过将AR(增强现实)技术应用于本发明智能眼镜的操作步骤中，对于一些复杂的操作过程，可以通过AR技术指导操作人员进行操作，这样操作人员可以跟着动画指示一步一步的完成操作工作，提高操作人员的操作精度，减少操作人员因自身操作不熟练导致在工作现场无法下手或者盲目下手操作。

例如，当我们需要更换汽车上的发动机时，连接着发动机的器件和螺丝可能达到上百种，不仅如此拆装每一种螺丝和器件使用的工具不同，甚至拧动的方向也不同，连接在发动机上的各种设备和器件的拆装顺序也不一样，通过本发明的增强现实的智能眼镜就可以快速准确的拆装发动机。

具体来说，当使用者佩戴好本发明的智能眼镜，并观察发动机部件时，其中，发动机部件可以被视为操作对象，通过智能眼镜的镜片看到3D立体彩色图像覆盖在真实部件上；当需要拆装或拧动某个部件时，该部件会被高亮标示在视野中，之后智能眼镜中的显示单元显示相应的 3D工具(如扳手，卡钳等)正在顺时针的拧动某个部件，或者显示3D手的模型正在移动与真实部件叠加的虚拟部件，并且有动画演示移动该部件的过程。智能眼镜的显示单元可显示出正确的拆装步骤、动作姿态以及工具信息(即操作对象的特征信息)，利用语音识别功能与使用者互动，通过文字、语音和动画指导其一步一步完成该部件的全部更换过程。在维修过程中，所有的步骤可随时被调取，以便重新观看。

实施例五

本发明实施例五的智能头戴设备可以与虚拟技术相结合，应用到更为广泛的领域中。

以智能眼镜为例，通过智能眼镜与虚拟技术的结合，可以完成对操作人员的操作培训过程。通过虚拟技术，可以完全呈现出一个与操作对象一模一样的3D立体操作对象在操作人员眼前，操作人员可以通过手势交互的方式随意移动，变换3D操作对象，还可以将3D操作对象中的多个部件完全从操作对象中拆分开来显示，操作人员可以360°观察、或者模拟操作所有拆分的部件，让操作人员深入了解该操作对象的所有构造以及其各部件之间的连接关系，操作人员可以快速的掌握操作对象的拆装技巧，加深其学习印象，大大提高其学习兴趣，缩短其学习时间，提高其学习效率。同时3D操作对象也可以在操作人员进行某些部件的拆卸时呈现出来，让操作人员更能够全面的了解到该部件的结构，提高其拆装准确率。

例如：在教学领域，医学院的学生如果使用尸体的话首先成本高，而且不能反复学习，而光观看视频或者文字的话不能深入实践体验，学习效率不高。通过本发明的智能眼镜，医学院的学生可以学习人体各部分的构造结构，以及他们之间的内部组成关系，并可以实现对人体各部分的主动操作。

具体来说，通过使用智能眼镜与VR的结合，学习者戴上智能眼镜就可以看到3D的1:1的立体完整人体影像漂浮在眼前，通过手势交互的方式，学习者可以任意将人体的某部分剥离出来。例如学习者可以用手直接把人体影像中的心脏直接摘出来拿在手上360°的观看该心脏的影像，可以观察心脏的各个静脉和动脉之间的连接关系，甚至可以看到心脏表面的血管连接，并且同时会有文字介绍和语音介绍。这样生动的学习课堂不仅会深深吸引学生的学习兴趣，更能让学生亲身实践观察几乎与真实一样的身体构造。

又比如：医生在做心脏手术的过程中，无法360°全方位的观察到患者的心脏，为了让医生在手术过程中集中精力专注于手术，戴上智能眼镜可以给医生展示一个3D的可360°全方位的1:1的与真实心脏一模一样的虚拟心脏在医生眼前，医生可以随时观察心脏的结构和组成，这会给医生的工作效率带来极大的改变。

实施例六

本发明实施例六的智能头戴设备可以与摄像头体感识别技术相结合，应用到更为广泛的领域中。其中摄像头体感识别技术通过实施例二中的智能头戴设备体感控制设备实现。其中的体感动作识别单元既可以识别操作人员的体感动作信息，也可以识别操作人员的操作姿势。

以智能眼镜为例，操作人员的操作姿势可以通过智能头戴设备体感控制设备中的体感动作识别单元进行识别，通过处理单元识别操作人员的操作姿势判断操作人员的操作是否标准合格，并通过报警单元对操作人员错误的操作动作或者姿势发出警报对操作人员进行警示。大大的减少了操作人员由于自身操作的原因导致的危险隐患。规范操作动作，提升工作效率，最重要的是保证操作的安全性。

其中，操作人员的操作姿态图像经过服务器处理，操作姿态图像数 据依据深度神经网络算法在后台服务器上进行处理、对比、分类，神经网络算法可以识别图像的纹理及模式信息。

实施例七

本发明实施例七的智能头戴设备可以与语音人机交互方式相结合，应用到更为广泛的领域中。

以智能眼镜为例，可以在智能眼镜中设置语音处理单元，通过智能眼镜中的语音输入输出设备输入和输出音频交互信息，通过语音处理单元对所述音频交互信息进行处理，实现与操作人员的语音交互。操作人员在操作的过程当中不用手去翻看资料，操作人员可以把精力都放在工作上，真正的起到解放操作人员双手的效果。

在实际应用中，语音交互主要是依靠智能眼镜上的声音接收设备，经过内置处理器分析校验后再通过内置处理器发出相对应的指令给智能眼镜。

实施例八

本发明实施例八的智能头戴设备可以与智能手环、智能脚环、智能颈环、智能头环、智能衣服、智能手套、智能鞋、智能指环、智能牙套或者智能臂环中至少一种相结合，应用到更为广泛的领域中。

以智能眼镜及智能手环相结合为例，每个操作人员都有一个输入自己身份信息的智能手环，智能手环用于智能眼镜对操作人员的身份识别。例如，可以通过智能扫码进行识别。智能眼镜识别到不同的操作人员的身份给予安排不同的工作任务，应用智能眼镜进行操作人员的任务工作分配，这样也可以避免不具有该操作资格的操作人员进行该操作的操作行为。同时智能手环还具有在操作人员没有佩戴眼镜时接收任务信息发出声响提醒操作人员佩戴眼镜。

其中，智能手环内置微型计算机，可以接受来自服务器的信息，同时也具有声音输出设备，发出声响提醒，内置电子码可以提供给智能眼镜扫描身份。

实施例九

本发明实施例九的智能头戴设备可以与语音通话和视频通话技术相结合，应用到更为广泛的领域中。

以智能眼镜为例，智能眼镜中的头戴设备通信单元与辅助工作相关的设备建立通信连接。所述辅助工作相关的设备可以是语音通话和视频通话设备。操作人员在进行操作工作时通过语音通话和视频通话设备可以实时的与辅助工作相关的人员进行通信，如与专家通信，通过视频通话设备传送现场工作视频图像，专家或者厂内有经验的员工可以根据现场工作视频图像指导操作人员解决现场问题。这样遇到没有碰到过的问题或者特别棘手的问题时，可以通过视频通信设备现场联系专家当场解决，而不必停下手上的工作先总结工作问题后再召开解决会议，只需要智能眼镜的头戴设备通信单元远程协助便可以现场解决问题，极大的节约了工作时间，提高工作质量。

其中，智能眼镜通过内置摄像头把现场的所有工作视频图像和过程录制下来传送到服务器，以备发生意外时作为第一人视角的宝贵数据作为查明事故发生的主要原因和当时发生意外时的情景。以免下一次再次发生同样意外的事故。

综上所述，本发明的智能头戴设备主要针对的是操作繁琐、操作步骤多、操作流程长、对结果的安全性能要求高的企业。能够达到工作辅助的作用，区别于他人不同就在它能够将自己开发的新功能技术与现有的功能技术一起与智能眼镜结合并且把智能眼镜应用在工作辅助方面。

实施例十

本发明实施例十的智能穿戴系统与实施例三的智能穿戴系统相同，可以用于循环油升温操作的辅助工作。其具体方法包括如下步骤:

101、智能眼镜通过与智能手环、后台服务器之间的交互，显示辅助工作的信息。

具体的，操作人员上班便戴上智能手环并且用智能手环通电子感应签到，调度室发出工作任务安排，推送到后台服务器，后台服务器发送信息到操作人员佩戴的智能手环上，智能手环发出声响提示操作人员穿戴上智能眼镜，操作人员戴上智能眼镜开始工作，智能眼镜的摄像头对操作员佩戴的个人智能手环的特征码进行摄像头扫描，确认操作人员身份，身份明确后，服务器后台推送安排的相关操作内容，经过处理器处理显示在智能眼镜的半透明屏幕上或智能眼镜镜片上。屏幕上显示操作人员今天所要完成的各项操作任务列表，操作人员通过发出语音指令给声音输入设备，经过智能眼镜内置控制单元处理校验后给智能眼镜发出指令，选择循环油升温操作工作辅助。

102、智能眼镜显示单元显示对应辅助工作的操作界面。

具体的，智能眼镜显示单元，及智能眼镜镜片进入循环油升温操作流程指示界面，屏幕的界面上首先有文字提示操作人员必须完整穿戴安全装备才能进入工作环境，操作员根据提示穿好相应装备后，智能眼镜拍照记录，即智能眼镜通过外界摄像头获取画面，外界摄像头把相应的画面传送给智能眼镜处理器进行校验，操作人员穿戴好安全装备后语音指示智能眼镜进入下一步。

103、智能眼镜显示单元显示3D操作对象。

具体的，智能眼镜接收到指令进入下一步操作的显示界面，指示操作人员进入工作环境应该携带的使用工具，如各种扳手(F扳手，固定扳手等、活动扳手)、点火枪、防火面罩等，同时显示屏会显示出相应 工具的3D模型或者该工具的真实图片。操作人员根据智能眼镜以上提示带好相应的使用工具进入工作环境并且向智能眼镜发出下一步的语音指令。

104、智能眼镜显示单元显示对所述操作对象的辅助工作信息。

具体的，智能眼镜显示屏进入下一步的指示界面，显示屏幕上方出现“加热炉点火”的文字，此时智能眼镜发出语音提示提醒工作人员必须带好防火面罩。同时操作室内集中控制系统发出的炉温实时变化和升温速率的信息推送给智能眼镜服务器经过分析处理转换成数字显示在智能眼镜的显示屏右方以方便工作人员观察并随时调整和关闭炉火。同时智能眼镜屏幕下方出现文字提示“点火应为对角增点火咀”，操作人员若对此提示有疑问可以语音发出命令“视频帮助”，智能眼镜接收到语音指令后进入视频播放，智能眼镜左上方出现小窗口播放点火咀的示范视频指导操作人员如何正确点火。

105、判断操作人员对显示单元中所述操作对象的操作是否成功。

具体的，室内操控室集中控制系统反馈判断点火的信息发送给智能眼镜内置处理器，如果点火成功会有红色的火苗图像出现在显示屏上，不成功则是绿色，智能眼镜根据反馈，成功点火后自动进入下一步骤，如不成功智能眼镜显示屏提示需再一次点火。

106、智能眼镜显示单元根据后台处理器的处理结果显示操作人员对操作对象进一步的辅助工作信息，所述进一步的辅助工作信息是对所述辅助工作信息的进一步修正。

具体的，点火成功后智能眼镜进入下一步的显示界面，屏幕显示界面小窗口出现炉温升温曲线。该曲线由车间室内操控室的集中控制系统发送给服务区推送给智能眼镜的，如果智能眼镜后台处理器发现实际升温曲线与标准升温曲线发生偏离，智能眼镜屏幕上立即出现红色的感叹 号并且语音发出声音报警提示，同时语音和屏幕下方文字同时提示操作人员“升温过快，应该减小空气输送量，减慢炉子升温速率”。操作人员在紧张情况下如若需要帮助，语音命令进入帮助选项，智能眼镜发出语音和文字提示，指导操作人员一步一步完成减小空气流量的操作，操作人员可重复观看该步骤直到完成该项操作，炉温升温速率正常后，智能眼镜才能接受下一步的指令。

107、智能眼镜通过语音输入输出设备与操作人员进行交互。

智能眼镜屏幕右边显示炉口温度已经达到130℃，同时智能眼镜发出语音提醒以及文字提示，提醒操作人员此时应该进行恒温脱水操作。操作人员完成该操作后语音反馈给智能眼镜完成，智能眼镜进入下一步指示。

108、智能眼镜显示单元根据第一环节感测器感测到的第一信息，显示对应的辅助工作信息。

其中，第一信息指常压炉的温度。具体的，当常压炉温度达到320℃以上时，智能眼镜显示单元右边显示常压炉温度达到320℃同时语音提示操作人员打开常压测线，操作人员来到打开常压线的阀门处，该阀门旁边连接着其它许多各种各样的阀门，且操作复杂，但是智能眼镜通过增强现实功能在需要打开阀门的区域出现高亮色，并且出现一个3D彩色虚拟阀门完全覆盖在要打开的真实阀门上，同时有3D固定扳手顺时针在开阀门的动画演示，操作人员跟随动画演示打开阀门，室内集中控制系统得到常压线打开的信息后会传输到智能眼镜内置处理单元，智能眼镜接收到反馈信息后自动进入下一步提示。

进一步的，第一信息指减压炉的温度。具体的，当减压炉温度达到350℃以上时，智能眼镜得到相应的信号，指示操作人员打开减压侧线具体可以选择帮助如何打开减压侧线，操作人员完成该操作后，室内集 中控制系统会得到相应信号并传给智能眼镜，智能眼镜自动进入下一步指示。

109、操作人员根据智能眼镜语音输入输出设备及显示单元输出的提示信息，对操作对象进行操作。

具体的，智能眼镜语音输入输出设备和显示单元上方同时提示操作员“稳定炉温”，目标温度和实时温度、目标压力和实时压力、目标流量和实时流量通过服务器推送显示在显示屏幕上方，操作人员根据目标值实时调整设备数据，使得实时数值和目标数值重合，智能眼镜发出语音和文字的提示完成。等到数据稳定一段时间不出现波动后，智能眼镜提示操作人员该工作任务完成。

1010、智能眼镜通过语音输入输出设备提示操作人员将操作对象放回原位。

具体的，操作员回到室内控制室，智能眼镜语音提示操作员将此次工作所用到的工具放回原处，智能眼镜通过摄像头识别工具是否完全归位。

1011、智能眼镜通过语音输入输出设备提示操作完成。

具体的，操作员语音给智能眼镜发出完成该项工作的指令，整个工作结束，操作员语音选择工作任务安排选项查看下一项工作任务，准备进行完成下一个工作。

实施例十一

本发明实施例十一的智能穿戴系统与实施例二的智能穿戴系统相同，可以用于汽车维修的工作辅助。其具体方法包括如下步骤:

201、智能眼镜通过语音输入输出设备与操作人员进行交互，显示辅助工作的信息。

具体的，操作人员戴上智能眼镜，操作人员通过语音输入输出设备发送更换轮胎的指令给智能眼镜，智能眼镜内置控制单元对进行声音识别，将相应的指令发送给智能眼镜执行。智能眼镜显示单元显示更换轮胎的操作步骤的界面显示，指导操作人员更换轮胎。

202、智能眼镜显示单元显示对应辅助工作的3D操作界面。

具体的，智能眼镜显示单元显示了一个3D的彩色虚拟轮胎覆盖在真实轮胎上面，在四颗螺丝的区域出现高亮的颜色，此时屏幕出现3D的模拟扳手工具，指导操作人员使用何种规格大小的扳手，按照顺时针方向在拧松螺丝的动画，同时发出语音和文字提示操作人员首先将轮胎四颗螺丝拧松，维修员根据箭头、区域亮色、声音、动画的提示一一卸下螺丝，并且发出下一步的语音命令。

203、智能眼镜显示单元显示操作对象的具体操作步骤。

具体的，智能眼镜接收到命令后进入下一步指示，显示单元显示千斤顶的3D彩色图像，通过局部区域亮色以及箭头的指引指导操作人员找到千斤顶要顶住汽车的卡槽位置，并且通过动画提示操作人员如何放好千斤顶。同时智能眼镜会在屏幕下方文字提醒注意事项“把备用轮胎放入车底，以免出现意外”。维修员按照指示完成工作后语音命令进入下一步。

204、智能眼镜语音输入输出设备或者显示单元向操作人员发出操作提示信息，所述操作提示信息可以是语音提示信息，也可以是文字提示信息。

具体的，操作人员跟随智能眼镜的语音和文字提示，把轮胎拆下后，操作人员语音提示进入下一步。

205、确定操作人员是否根据所述操作提示信息完成对操作对象的 操作。

具体的，屏幕中语音和文字提示操作人员可以把备胎换上并且提示需把备用车轮和车轴对齐，智能眼镜播放将车轮和车轴对齐的视频，操作人员观看后快速的把轮胎对齐并且完成后语音提示进入下一步。

206、智能眼镜将操作人员的操作步骤发送给智能体感控制设备，智能体感控制设备判断操作人员的操作步骤顺序是否准确。

显示单元中又出现了3D的虚拟轮胎覆盖在真实轮胎上面，并且在4个螺丝的区域出现高亮色，由于螺丝需按对角线方式拧紧，显示单元同时在四个螺丝上显示有1、2、3、4的数字。此时显示单元上出现一个3D虚拟扳手在第一个螺丝上逆时针旋转的动画指导工作人员把螺丝拧紧，同时出现语音输入输出设备提示操作人员不能把螺丝拧太紧，而是依次拧对角螺丝后再反复依序拧紧螺丝。由于错误操作会导致轮胎倾斜步正使得汽车在行驶当中存在车祸的隐患。如果操作人员没有按照此顺序拧紧螺丝，操作人员的动作通过摄像头记录传输给服务器，通过智能体感控制设备判断该操作步骤顺序是否准确，如错误会发出声音或者红色感叹号显示警报警告操作人员错误操作。

207、确定操作步骤结束后，智能眼镜关闭电源。

具体的，操作人员把轮胎装好后，整个工作结束，眼镜关闭电源。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。