实时VR可视化的虚拟现实（VR）系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于提供对飞行器(112)的目标区域的实时VR可视化的虚拟现实(VR)系统(100)和方法，所述系统包括：一个或多个参考目标(110a，110b)，所述一个或多个参考目标建立在飞行器(112)的所述目标区域中的已知位置；手套(120)；多个感测元件(115)，所述多个感测元件至少建立在所述操作员手套(120)上；接收装置(126)，所述接收设备接收由所述感测元件提供的信息，以提供所述感测元件相对于所述一个或多个参考目标的相对位置。所述接收装置包括处理装置，所述处理装置用于基于所述感测元件来构建相对于所述飞行器的目标区域至少展现操作员的手的实时VR可视化。所述VR系统(100)还包括向所述操作员显示所述实时VR可视化的显示装置(125)。

VR system and method of real-time VR visualization

【技术实现步骤摘要】
实时VR可视化的虚拟现实(VR)系统和方法
本专利技术涉及用于提供对飞行器的工作区域的VR可视化的实时VR系统以及用于获得所述VR可视化的方法。
技术介绍
目前，当组装装配工操作员需要在操作员难以进入的目标区域中安装一些东西时，通常的实践是在结构中设置孔，这些孔不仅具有用于引入要安装的元件或安装所需的工具的尺寸，而且还具有使得操作员得以直接观察到安装区域从而正确定位和安装部件的更大的尺寸或附加孔。在某些情况下，这种直接观察标准影响某些元件可以安装于其中的区域，但在所有情况下，孔的尺寸都导致结构重量的增加，即孔周围的加强件或仅仅是由于载荷路径的变化引起的重量增加。另外，获得直接观察视野有时会导致由于操作员不良姿势引起的短期和长期伤害。因此，期望的是这样的系统，该系统允许(组装装配工)操作员在操作员难以进入的目标区域安装元件，而不在飞行器的结构上形成孔(这将导致结构的重量增加和可能的伤害)。
技术实现思路
所提出的系统是解决了上述缺点并提供了下面描述的其他优点的虚拟现实VR系统。在由操作员执行的安装过程期间，所提出的虚拟现实系统可以捕获操作员的手以及任何其他装置(例如，工具、机器、固定装置等)相对于位于飞行器的难以进入并且在其中操作员必须完成安装的工作区域的已知位置的固定点或参考点的位置和姿态。因此，可以将由所提出的VR系统获得的VR可视化显示给操作员。VR可视化可以展现操作员在难以进入的目标区域内的手以及工具，而无需对此位置的、应需要在飞行器结构中的较大孔或附属孔的直接观察视野。r>因此，在本专利技术的一个方面，提出了一种用于提供对飞行器的可能难以进入的目标区域的实时VR可视化的虚拟现实VR系统。目标区域可以是操作员将组件或元件安装在飞行器内的工作区域。所述系统包括在飞行器的目标区域的已知位置中建立的一个或多个参考目标。在一些示例中，所述一个或多个参考目标包括借助孔定位的目标点。在一些示例中，所述孔可以通过数字控制(NC)来制造。另外，所述系统包括被构造成适合操作员的手的手套。多个感测元件至少建立在操作员的手套上，其中所述感测元件提供关于操作员的手位置的信息。在一些示例中，所述多个感测元件也建立在操作员的工具(手动工具或动力工具)和所装备的固定装置(例如电动工具、气动工具和液体燃料工具和液压工具)中。接收设备被适配用于接收由所述感测元件提供的信息，以提供所述感测元件相对于在所述已知位置中建立的所述一个或多个参考目标的相对位置，并产生用于直接可视化的VR信息。在一些示例中，所述可视化设备是VR眼镜。可以发生所述接收设备和所述可视化设备的组合。在这方面，关于操作员的手的信息包括每个手指的位置和姿态以及每个操作员手的总体位置和取向的信息。所述接收设备包括：处理装置，所述处理装置被适配用于基于所述感测元件的相对位置来构建相对于所述飞行器的区域至少展现所述操作员的手的实时VR可视化；和显示装置，所述显示装置被适配用于向所述操作员显示所述实时VR可视化。在一些示例中，所述处理装置进一步被适配用于在VR可视化中使得所述操作员的工具和所装备的固定装置可视化。在一些示例中，所述显示装置包括立体显示监视器。在另一方面，提出了一种用于实时提供虚拟现实VR可视化的方法，所述方法包括在难以进入的飞行器目标区域的已知位置中建立一个或多个参考目标。所述区域可以是用于组装、安装、维修等的工作区域。另外，所述方法包括至少在操作员的手套上建立多个感测元件。在其他示例中，所述感测元件可以安装在工具、操作员固定装置、机器等中。所述感测元件提供关于操作员的手的位置或任何其他元件位置的信息。另外，所述方法包括在接收设备处接收由所述感测元件提供的信息，以提供所述感测元件相对于在所述工作区域的已知位置中建立的所述一个或多个参考目标的相对位置(例如，空间坐标)。该方法还包括基于所述感测元件的相对位置构建相对于所述飞行器的已知位置至少展现操作员的手的VR可视化的步骤，以及向所述操作员显示所述VR可视化的步骤。因此，本专利技术还提出了一种方法，所述方法用于向操作员提供关于飞行器内的难以进入的区域中的待安装元件、操作员的手以及任何其他安装装置(如工具或固定装置)的确切位置和取向。附图说明为了更好地理解以上说明并且仅为了提供实例的目的，将一些非限制性附图包括在内，这些非限制性附图示意性地描绘实际实施例。图1A示出了飞行器目标区域中的常规安装过程的第一示例。图1B示出了在常规安装过程的第一示例中使用的根据本披露的VR系统的示例。图2A示出了飞行器目标区域中的常规安装程序的第二示例。图2B示出了在常规安装过程的第二示例中使用的根据本披露的VR系统的示例。具体实施方式图1A示出了由操作员(101)在操作员难以进入的飞行器目标区域(112)中执行的常规安装过程的第一示例。图1A示出了操作员(101)握住工具或安装工具(130)，以其裸手(104)试图通过进入孔(105)进入难以进入的飞行器的工作目标区域(112)。在这个示例中，为了获得对工作区域的直接观察以便执行安装任务，操作员(101)必须弯腰并达到不舒适且不稳定的身体位置，这可能导致长期伤害并影响最终的整体安装结果。图1B示出了用于提供在图1A的传统安装过程的第一示例中使用的对飞行器(112)的目标区域VR可视化的VR系统(100)的示例。飞行器(112)的目标区域可以是难以进入并且在其中必须由操作员(例如组装装配工操作员)执行安装的工作区域。系统(100)包括两个参考目标(110a)和(110b)，这两个参考目标可以被建立在飞行器(112)的这个目标区域的已知位置。特别地，如图1B所示，示例VR系统(100)包括位于工作区域的上部部分的两个参考目标(110a)和(110b)。另外，系统(100)还包括被构造成适合操作员的手的手套(120)。另外，系统(100)包括建立在操作员的手套(120)上和操作员的安装工具(130)上的多个感测元件(115)。这些感测元件(115)提供关于操作员的手和操作员安装工具(130)位置的信息。因此，系统(100)可以捕获操作员在手套(120)内的手以及操作员的工具(130)相对于飞行器的区域中的固定参考目标(110a)和(110b)的位置和姿态。VR系统(100)包括接收由感测元件(115)提供的信息的接收设备(126)(例如便携式处理器)，以提供感测元件相对于在前述位置中建立的固定参考目标(110a)和(110b)的相对位置。接收设备(126)包括处理器，该处理器基于感测元件(115)的相对位置构建将操作员的手和操作员的安装工具(130)相对于飞行器的区域可视化的VR可视化。另外，VR系统(100)包括作为向操作员(101)展现这种VR可视化的显示装置的输出装置。特别地，VR可视化可以由显示装置(125)(例如VR眼镜)显示。在一些示例中，显示装置(125)包括立体显示监视器。在其他示例中，显示装置(125)还包括用于听觉展现的音频装置和用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提供对飞行器的目标区域(112，212)的实时VR可视化的虚拟现实(VR)系统(100)，所述系统包括：/n一个或多个参考目标(110a，110b)，所述一个或多个参考目标建立在飞行器(112，212)的所述目标区域中的已知位置；/n手套(120)；/n多个感测元件(115)，所述多个感测元件至少建立在操作员手套(120)上，其中所述感测元件(115)提供关于操作员的手位置的信息，/n接收设备(126)，所述接收设备被适配用于接收由所述感测元件(115)提供的所述信息，以提供所述感测元件(115)相对于在所述已知位置中建立的所述一个或多个参考目标(110a，110b)的相对位置，所述接收设备(126)包括：/n处理装置，所述处理装置被适配用于基于所述感测元件(115)的相对位置来构建相对于所述飞行器的目标区域(110a，110b)至少展现操作员的手的实时VR可视化；和/n显示装置(125)，所述显示装置被适配用于向操作员显示所述实时VR可视化。/n

【技术特征摘要】
20180827 EP 18382625.41.一种用于提供对飞行器的目标区域(112，212)的实时VR可视化的虚拟现实(VR)系统(100)，所述系统包括：
一个或多个参考目标(110a，110b)，所述一个或多个参考目标建立在飞行器(112，212)的所述目标区域中的已知位置；
手套(120)；
多个感测元件(115)，所述多个感测元件至少建立在操作员手套(120)上，其中所述感测元件(115)提供关于操作员的手位置的信息，
接收设备(126)，所述接收设备被适配用于接收由所述感测元件(115)提供的所述信息，以提供所述感测元件(115)相对于在所述已知位置中建立的所述一个或多个参考目标(110a，110b)的相对位置，所述接收设备(126)包括：
处理装置，所述处理装置被适配用于基于所述感测元件(115)的相对位置来构建相对于所述飞行器的目标区域(110a，110b)至少展现操作员的手的实时VR可视化；和
显示装置(125)，所述显示装置被适配用于向操作员显示所述实时VR可视化。


2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：操作员的工具(130，230)和装备的固定装置，所述工具和固定装置包括电动工具、气动工具、液体燃料工具和液压工具，其中所述多个感测元件(115)也建立在所述操作员的工具(130，230)和所装备的固定装置中。


3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理装置进一步被适配用于在VR可视化中使得所述操作员的工具(130，230)和所装备的固定装置可视化。


4.根据前述权利要求中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔贝托·阿拉纳伊达尔戈，
申请(专利权)人：空中客车西班牙运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES