一种基于海洋石油平台的工业AR眼镜装置的制作方法

一种基于海洋石油平台的工业ar眼镜装置
技术领域
1.本技术涉及ar眼镜的领域，尤其是涉及一种基于海洋石油平台的工业ar眼镜装置。


背景技术：

2.目前，在海上石油的钻井作业中，钻井作业所产生的石油、天然气等具有高压、易燃、易爆等特点，容易发生火灾、爆炸事故，而不确定的海洋环境对海上石油生产设施安全更是有极大的影响，容易发生各种井下工程事故。海洋钻井作业面临海况、气象、地理等复杂情况，钻井作业投入高，同时施工难度大，而为了协助作业人员进行施工，保障作业的安全性，市面上出现了基于海上石油平台的ar装置。作业人员在施工中可佩戴ar装置，海上石油平台可对ar装置实时采集现实世界信息，ar装置可将虚拟信息、图像等与现实世界信息相结合，协助作业人员进行施工。在工业领域，尤其是海洋石油工业领域，ar装置的开发是必要的，且对ar装置的显示技术的需求也不断凸显。
3.相关技术中如申请公布号为cn210323589u的中国发明专利申请公开了一种ar智能眼镜及其系统，其包括有：镜主体和镜腿；镜主体包括控制部、镜架、图像采集装置、图像信息显示镜片和鼻托。控制部内包括处理器、传感器组件和通信连接装置；图像采集装置和图像信息显示镜片均与处理器连接。上述申请实现了通过眼镜中处理器处理对图像采集装置、图像信息显示镜片和传感器中的数据，并且通过通信组件与主机进行数据交互，从而提高了ar智能眼镜集成性能。
4.针对上述中的相关技术，本发明人认为不同的穿戴者视力可能不同，因此对于ar眼镜而言，面对不同的穿戴者，ar眼镜中的现实世界信息难以都达到较好的清晰度，降低了ar眼镜对不同视力人群的适用性。


技术实现要素：

5.为了提高ar眼镜对不同视力人群的适用性，本技术提供一种基于海洋石油平台的工业ar眼镜装置。
6.本技术提供的一种基于海洋石油平台的工业ar眼镜装置，采用如下的技术方案：
7.一种基于海洋石油平台的工业ar眼镜装置，包括镜框、设置于所述镜框的镜腿以及能够通过线缆与所述镜腿连接的电源盒，所述镜框设置有显示镜片和矫正框，所述镜框与所述矫正框可拆卸连接，所述矫正框可拆卸安装有矫正镜片，所述矫正镜片的视区与所述显示镜片的视区具有重叠部分。
8.通过采用上述技术方案，使用者可根据自身的视力情况在矫正框中更换不同的矫正镜片，如近视镜片、远视镜片、老花镜片等，提升了工业ar眼镜装置对不同视力人群的适用性，降低了工业ar眼镜装置的局限性。电源盒可安装部分电子元件，减少镜框的电子元件的数量，进而减少镜框的整体重量，减轻镜框在穿戴时对人体头部的负担，提高舒适度。
9.可选的，所述镜框设置有处理模块和用于向显示镜片投影信息的显示模块，所述
电源盒设置有电源模块，所述处理模块电性连接于所述显示模块和所述电源模块。
10.通过采用上述技术方案，供电模块设置于电源盒内，分担工业ar眼镜装置的总体重量，从而减少镜框的重量，减轻镜框在穿戴时对人体头部的负担，提高舒适度。
11.可选的，还包括用于使处理模块与云端建立通讯的通讯模块，所述通讯模块与所述处理模块电性连接。
12.通过采用上述技术方案，通讯模块可实现处理模块和云端之间的通讯，从而使工业ar眼镜装置可与远程平台进行信息交互。
13.可选的，所述镜框设置有用于采集人体头部运动数据的动作检测模块，所述动作检测模块与所述处理模块电性连接。
14.通过采用上述技术方案，动作检测模块可以通过检测镜框的运动状态从而检测人体头部的动作数据。
15.可选的，所述镜框的两侧均设置有音频输入模块，各个所述音频输入模块均与所述处理模块电性连接。
16.通过采用上述技术方案，镜框的两侧均设置有音频输入模块，增大音频信息采取的范围，便于进行音频输入。
17.可选的，所述镜腿设置有用于检测人体穿戴状态的接近检测模块，所述接近检测模块与所述处理模块电性连接。
18.通过采用上述技术方案，接近检测模块可检测镜腿是否挂在人体头部，使工业ar眼镜装置可在使用者佩戴后及时进入待机状态。
19.可选的，所述镜框设置有用于采集环境亮度数据的环境光检测模块，所述环境光检测模块与所述处理模块电性连接。
20.通过采用上述技术方案，环境光检测模块可检测环境中的光的强度，处理模块可根据当前的环境光强度来调整显示模块的显示亮度。
21.可选的，所述镜框设置有折叠部，所述镜腿铰接于所述折叠部。
22.通过采用上述技术方案，使用者在需要收纳工业ar眼镜装置时，可使镜腿和折叠部相对转动，使镜腿远离镜框的一端朝接近镜框的方向移动，减少工业ar眼镜装置的整体占用空间，便于使用者进行收纳。
23.可选的，所述显示镜片设置有能够卡接所述镜框的安装扣，所述镜框设置有与所述镜框铰接且能够抵触所述安装扣的夹持块、用于推动所述夹持块以使所述夹持块抵触所述安装扣的弹力件，以及用于带动所述夹持块转动的拨块；所述夹持块设置有能够供所述拨块容纳的收容槽，所述夹持块转动连接于所述收容槽内，所述收容槽槽口远离所述夹持块铰接侧的一侧设置有让位口。
24.通过采用上述技术方案，弹力件可使夹持块与安装扣保持卡接状态，从而使显示镜片固定在镜框上。使用者可通过对拨块施力以使夹持块发生转动，从而使夹持块脱离安装扣，进而使显示镜片脱离镜框。
25.可选的，所述矫正框设置有磁吸部，所述镜框设置有供所述磁吸部容纳的容置槽，所述容置槽内设置有用于吸附所述磁吸部的磁力条。
26.通过采用上述技术方案，镜框通过磁力条和磁吸部的吸附固定矫正框，方便使用者进行安装或拆卸。
附图说明
27.图1是本技术中实施例1的工业ar眼镜装置的系统框图。
28.图2是本技术中实施例1的工业ar眼镜装置的主视图。
29.图3是图2中镜框、矫正框和矫正镜片的装配示意图。
30.图4是本技术中实施例2的工业ar眼镜装置的主视图。
31.图5是图4中镜框和显示镜片的装配示意图。
32.图6是图4中夹持块和拨块的装配示意图。
33.附图标记说明：
34.1、镜框；11、显示模块；12、图像采集模块；13、处理模块；14、通讯模块；15、动作检测模块；16、环境光检测模块；17、音频输入模块；18、折叠部；19、容置槽；191、磁力条；110、安装槽；2、镜腿；21、接近检测模块；22、功能开关；23、音频输出模块；3、显示镜片；31、安装扣；311、卡接孔；4、电源盒；41、电源模块；5、矫正框；51、矫正镜片；511、凸条；52、安装孔；521、卡接槽；53、磁吸部；6、夹持块；61、插块；62、收容槽；621、让位口；8、拨块；81、倒角面。
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
37.下面结合说明书附图1
‑
6对本发明实施例作进一步详细描述。
38.本技术实施例公开一种基于海洋石油平台的工业ar眼镜装置。
39.实施例1
40.参照图1和图2，工业ar眼镜装置包括有镜框1、镜腿2、显示镜片3和电源盒4，其中镜框1设置有显示模块11、图像采集模块12、处理模块13、通讯模块14、动作检测模块15、环境光检测模块16以及音频输入模块17；镜腿2设置有接近检测模块21、功能开关22和音频输出模块23；电源盒4内设置有电源模块41；显示模块11、图像采集模块12、处理模块13、通讯模块14、动作检测模块15、环境光检测模块16、音频输入模块17、功能开关22，以及接近检测模块21均相连于电源模块41的供电回路。
41.参照图1和图2，具体的，显示模块11、图像采集模块12、通讯模块14、动作检测模块15、环境光检测模块16、音频输入模块17、功能开关22，以及接近检测模块21均电性连接于处理模块13。其中，处理模块13可选用但不局限于stm32f103c8t6 32位高性能mcu处理设备。显示镜片3可选用但不局限于透光率85%、视场角为40
°
的光导波镜片，显示模块11采用双目衍射光波导显示技术将图像信息投影在显示镜片3上，供使用者观看虚拟信息图像。图像采集模块12可选用但不局限于800万像素可变焦摄像头。音频输入模块17可选用但不局限于麦克风阵列，为了达到更好的语音输入效果，音频输入模块17的数量为2，且两音频输入模块17的位置分别设置于镜框1接近两镜片的两侧；在采集音频信息时，两音频输入模块
17可从人体头部的两侧同时采集。音频输入模块17可选用但不局限于高清喇叭，音频输入模块17的数量为2，且两音频输出模块23分别设置于两镜腿2上；在正常工作时，两音频输入模块17可从人体头部的两侧的耳部同时播放音频信息。
42.参照图1，通讯模块14用于建立工业ar眼镜装置与云端之间的远程通讯，在本实施例中，通讯模块14选用wifi模块、4g模块，以及5g模块的集合，使用者可通过wifi、4g、5g等通信方式接入网络。进一步的，工业ar眼镜装置能够支持公有云或者私有云两种服务方式，支持云端处理大量数据信息，保证远程通信和写作的实时性，使用者佩戴工业ar眼镜装置后，可从云端查询调用存储资源、专家知识库、操作手册，完成智能巡检作业，并且远程与相关专家或人员在线沟通、解决问题。
43.参照图2，具体的，本实施例中的工业ar眼镜装置能够支持智能巡检系统远程协助系统，与远台进行远程信息交互。其中，基于智能巡检系统可以做到自动识别、机器提示和远程协作；工业ar眼镜在工作时，显示镜片3可展示从web获取的作业步骤，指导使用者逐步完成工作，并向后台管理人员反馈巡检结果、提供实时的的监测画面，从而提升作业人员的工作效率。基于远程协助系统，后台的专家可通过现场图像采集模块12采集的图像，即使用者第一视角实时看到现场状况，专家既可通过语音、文字信息等进行指导，又可以调取后台资料信息，为作业人员提供可视化的信息服务，减少作业人员的施工难度。当工作环境中发生安全事故时，后台的指挥中心还可以通过工业ar眼镜装置向作业人员发布最适合的逃生路径和安全集合地点，让作业人员的安全得到更加全面的保障。
44.参照图1和图2，具体的，动作检测模块15可选用但不局限于九轴传感器，动作检测模块15可检测使用者头部的运动加速度数据和运动角速度数据并传送给处理模块13，根据人体头部的动作如仰头、低头、摆头等，处理模块13可调整显示模块11的显示内容，使显示镜片3的画面更加能够与人眼观测的角度相匹配，提高穿戴舒适感。环境光检测模块16可选用光敏传感器，环境光检测模块16可采集环境中的亮度数据并传送给处理模块13、处理模块13可根据亮度数据调整显示模块11的显示亮度。接近检测模块21可选用但不局限于接近传感器，接近检测模块21的数量为2，且两接近检测模块21分别设置于两镜腿2上；当使用者穿戴工业ar眼镜时，两镜腿2分别设置于人体头部的两侧，处理模块13可进入待机状态等待使用者作出指令。功能开关22设置于镜框1的一侧，使用者可通过触碰功能开关22对处理模块13发出工作指令。
45.参照图2，进一步的，电源盒4通过数据线与其中一镜腿2连接，该镜腿2设置有用于与数据线进行拔插式连接的插口。供电模块设置于电源盒4内，分担工业ar眼镜装置的总体重量，减少镜框1的重量，从而减轻镜框1在穿戴时对人体头部的负担，提高舒适度。
46.参照图2，为了便于使用者进行收纳，镜框1的两侧分别一体成型有折叠部18，两折叠部18分别通过转轴与两镜腿2铰接，使用者在需要收纳工业ar眼镜装置时，可使镜腿2和折叠部18相对转动，使镜腿2远离镜框1的一端朝接近镜框1的方向移动，减少工业ar眼镜装置的整体占用空间。
47.参照图2和图3，具体的，显示镜片3安装于镜框1远离穿戴者的一侧，显示镜片3的中部开设有供图像采集模块12外露的通孔。为了提升工业ar眼镜装置对不同视力人群的适用性，镜框1还设置有矫正框5和矫正镜片51，其中矫正镜片51的数量为2，矫正镜片51的可视视区与显示镜片3的显示视区具有重叠部分，令使用者可透过矫正镜片51观察显示镜片
3。矫正框5设置有两个供矫正镜片51安装的安装孔52，安装孔52的内侧凹设有卡接槽521，矫正镜片51的外周壁凸设有用于与卡接槽521卡接的凸条511。凸条511通过过盈配合的方式卡接在卡接槽521内，使矫正镜片51和矫正框5相对固定，并且方便使用者对矫正镜片51进行更换，在本实施中，矫正镜片51为近视镜片、远视镜片、散光镜片或老花镜片中的一种或多种，使用者可根据自身需求进行更换。
48.参照图3，进一步的，矫正框5的上部粘接有由金属材料制成的磁吸部53，磁吸部53的上部朝接近显示镜片3的方向凸出；镜框1的下部开设有供磁吸部53容纳的容置槽19，容置槽19与磁吸部53相匹配，容置槽19的槽口连通镜框1远离显示镜片3的一侧，且容置槽19的内壁粘接有具有磁性的磁力条191，当磁吸部53完全插接于容置槽19时，磁力条191可吸附位磁吸部53的上部。当使用者不需要使用矫正镜片51时，使用者可将磁吸部53从容置槽19中拔出；当使用者需要使用者矫正镜片51时，可将合适的矫正镜片51安装到矫正框5上，然后将矫正框5安装到镜框1上。
49.本技术实施例1的实施原理为：使用者可根据自身的视力情况在矫正框5中更换不同的矫正镜片51，如近视镜片、远视镜片、老花镜片等，提升了工业ar眼镜装置对不同视力人群的适用性，降低了工业ar眼镜装置的局限性。
50.工业ar眼镜装置支持通过wifi、4g、5g等通信方式接入网络，并支持公有云或者私有云两种服务方式，支持云端处理大量数据信息，保证远程通信和写作的实时性，方便使用者进行查询调用存储资源、专家知识库、操作手册，完成智能巡检作业，并与后台专家或管理人员沟通解决问题。当工作环境中发生安全事故时，后台的指挥中心还可以通过工业ar眼镜装置向作业人员发布最适合的逃生路径和安全集合地点，让作业人员的安全得到更加全面的保障。
51.实施例2
52.参照图4和图5，本实施例与实施例1的区别之处在于：显示镜片3的上部设置有镜框1可拆卸连接的安装扣31，安装扣31与显示镜片3一体成型，安装扣31朝接近镜框1的方向延伸，安装扣31远离显示镜片3的一端开设有卡接孔311，卡接孔311以竖直方向贯通安装扣31。镜框1的上部设置有用于夹持安装扣31的夹持块6和供夹持块6容纳的安装槽110，夹持块6接近显示镜片3的一侧下部焊接有能够穿插于卡接孔311的插块61，夹持块6远离插块61的一侧通过铰接轴铰接于安装槽110内，且夹持块6与镜框1之间设置有弹力件（图中未示出），弹力件（图中未示出）选用扭簧。
53.参照图4和图5，安装槽110接近显示镜片3的一侧连通镜框1的侧面，形成供安装扣31安装的位置，在固定状态时，弹力件（图中未示出）推动夹持块6，使夹持块6抵触安装扣31，并且使插块61与卡接孔311卡接，令安装扣31与镜框1相对固定，从而使显示镜片3固定在镜框1上。当使用者需要取出显示镜片3时，可对夹持块6施力以使夹持块6转动打开，使插块61脱离卡接孔311，从而使安装扣31能够与镜框1分离。
54.参照图5和图6，具体的，夹持块6铰接端的上表面开设有收容槽62，收容槽62内设置有拨块8，收容槽62远离显示镜片3一侧的两侧槽壁通过连接轴与拨块8铰接，且收容槽62的各个槽壁与夹持块6的侧壁之间均留有距离。需要打开夹持块6时，使用者可先使拨块8转动，令拨块8的活动端外露于收容槽62并抵触收容槽62的槽口，然后对拨块8的活动端施力，以使夹持块6发生转动。使用者操作完拨块8后，可将拨块8转动至回来的状态，使拨块8完全
收纳于收容槽62中，减少拨块8对工业ar眼镜装置的整体外观的破坏。
55.参照图6，进一步的，为了方便使用者使拨块8的活动端脱离收容槽62，拨块8的活动端开设有倒角面81，倒角面81朝接近收容槽62槽底且接近拨块8铰接端的方向倾斜；收容槽62槽口远离拨块8铰接端的一侧凹设有让位口621，让位口621可供使用者的手指插入并对拨块8的倒角面81施力。
56.本实施例2与实施例1的实施原理一致。
57.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。