一种基于虚拟人员作业的产品评价方法及装置与流程

本发明涉及数据评价，特别是涉及一种基于虚拟人员作业的产品评价方法及装置。

背景技术：

1、目前现有的作业等级评价多用于产品生产后，通过传感器等设备收集在实际情况下人员的作业姿态，根据现有的作业评价基准人工进行评价。

2、使用文字或无规则的姿态来评价负荷姿态进行人工判定这种评价方法需要耗费大量的人力，不能在数字化虚拟制造阶段实现负荷姿态自动判定的目的。而且现有姿态评价基准是根据现有负荷姿态进行固化而来，在产品结构或产线发生较大变化时，常会出现评价基准无法找到适用于实际负荷姿态的情况。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于虚拟人员作业的产品评价方法及装置，在产品正式投产前可以进行虚拟作业评价，节省设计成本；实现系统自动判定作业等级，提高了评价效率，提升了评价的准确性。

2、为了解决上述技术问题，本发明的第一实施例提供了一种基于虚拟人员作业的产品评价方法，包括：

3、接收待测产品的基础信息和作业动作；其中，所述待测产品的基础信息包括待测产品的结构、零件材料和体积；

4、根据待测产品的结构和作业动作，建立虚拟人员的运动副；

5、通过所述运动副分别获取虚拟人员的脚、腰、手和头对应的测量数据；

6、分别将获取的测量数据与预设的数字化姿态评价基准表对比，确定所述待测产品的姿态评价等级；

7、根据所述待测产品的姿态评价等级、待测产品的零件材料和体积，确定待测产品的负荷评价等级；

8、获取所述待测产品的作业动作对应的作业时间；

9、根据所述待测产品的负荷评价等级和作业时间，确定待测产品的作业评价等级；

10、利用待测产品的作业评价等级判断所述待测产品是否需要整改。

11、本发明在三维软件中，可以根据待测产品的结构和作业动作建立虚拟人员的运动副，从而确定虚拟人员脚、腰、手和头4个部位分别对应的测量数据，对照预设的数字化姿态评价基准表，确定姿态评价等级，其中，该姿态评价基准表可以将每一个动作进行量化，能提供更方便的评价方法；为了提高评价的准确性，对待测产品进行评价时，对作业负荷和作业时间也进行评价，得到最终的作业评价等级，并根据该等级判断待测产品是否需要整改，设计人员也可以根据该等级对产品结构提出优化建议，提高设计产品的制造工艺性。

12、进一步地，所述通过所述运动副分别获取虚拟人员的脚、腰、手和头对应的测量数据，具体为：

13、通过所述运动副分别确定虚拟人员的脚、腰、手和头对应的动作；

14、根据所述动作分别测量对应部位的距离或角度；

15、将测量到的距离数据或角度数据确定为虚拟人员的脚、腰、手和头对应的测量数据。

16、本发明的虚拟人员的脚、腰、手和头四个部位对应多个动作，每个动作需要测量的数据都不同，所以在确定每个部位的测量数据前需要先确定每个部位对应的动作，再确定该动作对应需要测量的数据，将虚拟人员四个部位的动作细分，打破以往图片化评价的方式，扩大了覆盖面，确保每一个动作都能进行数字化。

17、进一步地，所述分别将获取的测量数据与预设的数字化姿态评价基准表对比，确定所述待测产品的姿态评价等级，具体为：

18、将虚拟人员的脚、腰、手和头对应的测量数据，分别与预设的数字化姿态评价基准表进行对比，获取4个作业姿态评分；其中，作业姿态评分包括第一分数，第二分数和第三分数；

19、统计所述4个作业姿态评分，确定所述待测产品的姿态评价等级。

20、进一步地，所述统计所述4个作业姿态评分，确定所述待测产品的姿态评价等级，具体为：

21、统计4个作业姿态评分中第一分数、第二分数和第三分数的个数；

22、若第一分数的个数为4，则确定所述待测产品的姿态评价等级为第一姿态等级；

23、若第三分数的个数大于1，则确定所述待测产品的姿态评价等级为第三姿态等级；

24、若第三分数的个数为0且第二分数的个数大于等于2，则确定所述待测产品的姿态评价等级为第三姿态等级；

25、若第三分数的个数为0且第二分数的个数小于2，则确定所述待测产品的姿态评价等级为第二姿态等级。

26、本发明在分别得到脚、腰、手和头四个部位的作业姿态评分后，可以进行综合分析，得出待测产品最终的姿态评价等级，将4个评分综合成一个姿态评价等级，可以方便后续结合负荷情况和作业时间占比继续分析，加快了评价进程。

27、进一步地，所述根据所述待测产品的姿态评价等级、待测产品的零件材料和体积，确定待测产品的负荷评价等级，具体为：

28、根据预设的若干个重量阈值划分负荷区间；

29、读取待测产品的零件材料和体积，计算待测产品的重量；

30、对比待测产品的重量和所述若干个重量阈值，确定待测产品的负荷区间；

31、将待测产品的负荷区间和所述待测产品的姿态评价等级与预设的负荷评价基准表对比，确定所述待测产品的负荷评价等级。

32、本发明的负荷评价需要考虑待测产品的负荷重量和姿态评价等级，根据待测产品的零件材料和体积可以计算出待测产品的负荷重量，将待测产品的重量和预设的若干个重量阈值作对比，可以得出待测产品的负荷区间，从而对照预设的负荷评价基准表可以得出待测产品的负荷评价等级，提升作业等级的判定效率和正确率，减少产品的设计成本。

33、进一步地，所述根据所述待测产品的负荷评价等级和作业时间，确定待测产品的作业评价等级，具体为：

34、根据预设的若干个比例阈值划分作业时间占比区间；

35、将待测产品的作业时间除以预设的设计标准时间，获取待测产品的作业时间占比；

36、将待测产品的作业时间占比与预设的作业评价基准表对比，确定所述待测产品的作业评价等级；其中，所述作业评价等级包括第一作业等级，第二作业等级和第三作业等级。

37、本发明的最终作业评价需要考虑待测产品的作业时间和负荷评价等级，根据待测产品的作业动作确定作业时间，进而计算出待测产品的作业时间占比，将待测产品的作业时间占比和预设的若干个比例阈值作对比，可以得出待测产品的负荷区间，从而对照预设的作业评价基准表可以得出待测产品的最终的作业评价等级，提升作业等级的判定效率和正确率，减少产品的设计成本。

38、进一步地，所述利用待测产品的作业评价等级判断所述待测产品是否需要整改，具体为：

39、当待测产品的作业评价等级为第二作业等级或第三作业等级时，需要整改。

40、本发明的作业评价等级包括第一作业等级，第二作业等级和第三作业等级，当待测产品的作业评价等级为第二作业等级或第三作业等级时需要整改，设计人员也可以根据该等级对产品结构提出优化建议，提高设计产品的制造工艺性，节省设计成本。

41、本发明提供了一种基于虚拟人员作业的产品评价方法，利用三维软件，可以根据待测产品的结构和作业动作建立虚拟人员的运动副，从而确定虚拟人员脚、腰、手和头4个部位分别对应的测量数据，对照预设的数字化姿态评价基准表，确定姿态评价等级，其中，该姿态评价基准表可以将每一个动作进行量化，能提供更方便的评价方法；为了提高评价的准确性，对待测产品进行评价时，对作业负荷和作业时间也进行评价，得到最终的作业评价等级，并根据该等级判断待测产品是否需要整改，设计人员也可以根据该等级对产品结构提出优化建议，提高设计产品的制造工艺性。

42、相应的，本发明提供了一种基于虚拟人员作业的产品评价装置，包括：接收模块、建立模块、第一获取模块、对比模块、第一确定模块、第二获取模块、第二确定模块和判断模块；

43、所述接收模块用于接收待测产品的基础信息和作业动作；其中，所述待测产品的基础信息包括待测产品的结构、零件材料和体积；

44、所述建立模块用于根据待测产品的结构和作业动作，建立虚拟人员的运动副；

45、所述第一获取模块用于通过所述运动副分别获取虚拟人员的脚、腰、手和头对应的测量数据；

46、所述对比模块用于分别将获取的测量数据与预设的数字化姿态评价基准表对比，确定所述待测产品的姿态评价等级；

47、所述第一确定模块用于根据所述待测产品的姿态评价等级、待测产品的零件材料和体积，确定待测产品的负荷评价等级；

48、所述第二获取模块用于获取所述待测产品的作业动作对应的作业时间；

49、所述第二确定模块用于根据所述待测产品的负荷评价等级和作业时间，确定待测产品的作业评价等级；

50、所述判断模块用于利用待测产品的作业评价等级判断所述待测产品是否需要整改。

51、进一步地，所述第一获取模块，包括：第一确定单元、第一测量单元和第二确定单元；

52、所述第一确定单元用于通过所述运动副分别确定虚拟人员的脚、腰、手和头对应的动作；

53、所述第一测量单元用于根据所述动作分别测量对应部位的距离或角度；

54、所述第二确定单元用于将测量到的距离数据或角度数据确定为虚拟人员的脚、腰、手和头对应的测量数据。

55、进一步地，所述第二获取模块，包括：对比单元和统计单元；

56、所述对比单元用于将虚拟人员的脚、腰、手和头对应的测量数据，分别与预设的数字化姿态评价基准表进行对比，获取4个作业姿态评分；其中，作业姿态评分包括第一分数，第二分数和第三分数；

57、所述统计单元用于统计所述4个作业姿态评分，确定所述待测产品的姿态评价等级。

58、本发明提供了一种基于虚拟人员作业的产品评价装置，以模块间的有机结合为基础，可以将产品的评价标准数字化，提升作业等级的判定效率和正确率，确保设计出来的产品有良好的制造工艺性，减少设计成本。