一种用于信息系统集成服务的信息装置的制作方法
本发明涉及工业智能控制,具体为一种用于信息系统集成服务的信息装置。
背景技术:
1、在工业自动化、智能仓储、商用服务机器人等领域,信息系统集成服务的核心是将伺服触摸屏控制的自动化设备(如装配机械臂、智能分拣机、物料传送带)、数据传输单元与整体信息管理网络进行整合,实现设备控制指令的下发、运行状态数据的回传与集中监控,最终达成生产流程或服务流程的协同管控。当前该服务多以传统 “伺服触摸屏 + 手动触控” 为交互基础,通过将触控操作指令与设备反馈数据接入信息系统,完成设备与系统的基础联动,是支撑工业智能化、商用自动化的常规技术路径。
2、现有信息系统集成服务下的设备控制存在明显缺陷。一方面,单模态交互易引发误操作,车间环境中机床轰鸣、人员对话等噪音,易导致单独的语音控制模块误识别指令;生产场景中操作人员整理工具、转身避让等无意动作,也可能触发纯动作控制模块的误指令,需额外增加人工确认步骤,反而降低操作效率。另一方面,指令适配与系统集成成本高,当更换伺服设备型号或调整生产流程时,设备控制指令与交互方式的映射关系需技术人员手动编写、更新,无自动适配能力;同时语音、动作等控制模块多为独立外设,需额外搭建中间转换组件才能接入现有信息系统,不仅增加集成复杂度,还可能因组件兼容问题提升故障概率,难以满足高效、灵活的集成需求。
技术实现思路
1、解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于信息系统集成服务的信息装置,解决了现有的信息系统存在单模态交互易引发误操作、指令适配与系统集成成本高等问题。
3、技术方案
4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种用于信息系统集成服务的信息装置,包括感知层、处理层、交互层及存储层;
5、所述感知层包括带时间戳同步功能的语音采集模块和肢体动作采集模块,用于协同采集人体语音与肢体动作的时空对齐数据;
6、所述处理层包括核心处理模块、ai识别模块、双模态协同验证单元及指令解析与转换模块;所述双模态协同验证单元基于d-s证据理论算法,对ai识别模块输出的语音指令、肢体动作指令进行1-3秒时间窗内的控制意图一致性验证,且仅当两者置信度均≥90%且意图一致时,才向指令解析与转换模块输出指令;
7、所述交互层包括带数据加密功能的通信模块,用于传输控制信号并接收自动化设备的运行状态反馈数据;
8、所述存储层包括数据存储模块及动态指令自更新单元;所述动态指令自更新单元基于强化学习q-learning算法,根据交互层接收的设备反馈数据,自动优化语音/肢体动作与控制指令的匹配关系,并更新数据存储模块中的预设指令库。。
9、优选的,所述双模态协同验证单元的控制意图一致性验证,具体包括:获取语音指令的控制意图标签与肢体动作指令的控制意图标签,当两者标签一致,且语音指令置信度≥90%、肢体动作指令置信度≥90%,且两者采集时间差≤3秒时,判定为验证通过。
10、优选的,所述动态指令自更新单元的自动优化触发条件包括:交互层连续接收2次以上相同故障代码、或检测到同一操作场景下3次以上重复校正动作;优化方式包括调整肢体动作的识别角度范围、新增语音指令的同义匹配词条、提高低置信度指令的识别权重。
11、优选的,所述感知层的语音采集模块采用带定向拾音功能的usb4麦克风阵列,肢体动作采集模块采用工业摄像头与六轴体感传感器的组合,两者通过核心处理模块实现时间戳同步。
12、优选的,所述ai识别模块采用轻量化cnn+lstm融合模型,部署于核心处理模块的边缘计算单元,可实时输出语音/肢体动作对应的标准化指令及置信度。
13、优选的,所述通信模块支持rs485与以太网双接口,可适配发那科、西门子、三菱等不同品牌的自动化设备伺服控制器,并通过aes-128加密算法实现控制信号与反馈数据的安全传输。
14、优选的,所述数据存储模块采用分区管理,分别存储预设指令库、操作日志、设备反馈数据,且支持指令库的手动备份与恢复。
15、有益效果
16、本发明提供了一种用于信息系统集成服务的信息装置。具备以下有益效果:
17、本发明有效解决了传统自动化设备交互的痛点,在工业车间等复杂场景中,单模态控制易因噪音误触发语音指令、无意动作误触发控制的问题,而双模态验证需语音与动作意图一致且同步,能避免这类误操作,保障设备运行安全;同时,动态指令自更新可根据设备反馈自动优化指令匹配,无需人工频繁调整指令库,即便设备型号更换或操作流程变化,装置也能自适应适配,大幅减少人工维护成本,贴合实际生产中灵活调整的需求。
18、本发明无需依赖触控屏,通过语音、肢体动作等自然行为即可控制设备,尤其适合双手持工具或设备安装位置特殊的场景,减少操作门槛。此外,装置能记录操作日志与设备反馈,辅助后续运维分析,整体提升了信息系统集成服务的便捷性与设备控制的高效性,符合智能化集成的发展方向。
1.一种用于信息系统集成服务的信息装置,其特征在于,包括感知层、处理层、交互层及存储层;
2.根据权利要求1所述的一种用于信息系统集成服务的信息装置,其特征在于:所述双模态协同验证单元的控制意图一致性验证,具体包括:获取语音指令的控制意图标签与肢体动作指令的控制意图标签,当两者标签一致,且语音指令置信度≥90%、肢体动作指令置信度≥90%,且两者采集时间差≤3秒时,判定为验证通过。
3.根据权利要求1所述的一种用于信息系统集成服务的信息装置,其特征在于:所述动态指令自更新单元的自动优化触发条件包括:交互层连续接收2次以上相同故障代码、或检测到同一操作场景下3次以上重复校正动作;优化方式包括调整肢体动作的识别角度范围、新增语音指令的同义匹配词条、提高低置信度指令的识别权重。
4.根据权利要求1所述的一种用于信息系统集成服务的信息装置,其特征在于:所述感知层的语音采集模块采用带定向拾音功能的usb4麦克风阵列,肢体动作采集模块采用工业摄像头与六轴体感传感器的组合,两者通过核心处理模块实现时间戳同步。
5.根据权利要求1所述的一种用于信息系统集成服务的信息装置,其特征在于:所述ai识别模块采用轻量化cnn+lstm融合模型,部署于核心处理模块的边缘计算单元,可实时输出语音/肢体动作对应的标准化指令及置信度。
6.根据权利要求1所述的一种用于信息系统集成服务的信息装置,其特征在于:所述通信模块支持rs485与以太网双接口,可适配发那科、西门子、三菱等不同品牌的自动化设备伺服控制器,并通过aes-128加密算法实现控制信号与反馈数据的安全传输。
7.根据权利要求1所述的一种用于信息系统集成服务的信息装置,其特征在于:所述数据存储模块采用分区管理,分别存储预设指令库、操作日志、设备反馈数据,且支持指令库的手动备份与恢复。