作业辅助系统及作业辅助方法技术方案

作业辅助系统(10)具有测定工件(W)的对象表面(Ws)上的多个测定点各自的状态的测定装置(12)、投影装置(14)、以及运算装置(16(116))，该运算装置(16(116))基于测定装置12的测定结果创建投影装置(14)的投影图像。运算装置如下所述地构成：计算由测定装置(12)分别对多个测定点测定的状态与目标状态之间的差值，创建由投影装置(14)将表示多个测定点各自的差值的特征点的像投射至工件(W)的对象表面(Ws)上的对应的测定点的位置的投影图像。

Job assistant system and method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业辅助系统及作业辅助方法
本专利技术涉及辅助操作者对工件的作业的作业辅助系统及作业辅助方法。
技术介绍
例如，在专利文献1中记载的作业辅助系统中，对此刻的工件的形状进行三维测定，计算由该三维测定得到的工件的形状数据与目标形状数据之间的差值，图像化该计算的差值，通过显示器向操作者提示。由此，操作者能够确定为了得到目标形状所需的作业内容、即需要作业(加工)的工件的部分及其作业量(加工量)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2017/115620号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在专利文献1中记载的作业辅助系统的情况下，操作者需要使眼睛离开工件，对显示器进行确认。另外，在工件的形状为特征部分少的形状、例如平板状的情况下，有时不知道在显示器的画面中显示的工件的部分与实际的工件的哪个部分对应。因此，操作者有时需要时间来确定对工件的作业内容。因此，本专利技术的课题在于，辅助操作者对工件的作业，从而缩短操作者确定对工件的作业内容所需的时间。用于解决问题的方案为了解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方式，提供一种作业系统，其为辅助操作者对工件的作业的作业辅助系统，上述作业系统具有：测定装置，其测定上述工件的对象表面上的多个测定点各自的状态；投影装置，其以使上述对象表面存在于投影范围内的方式配置于与上述测定装置不同的位置；以及运算装置，其基于上述测定装置的测定结果，创建上述投影装置的投影图像，上述运算装置如下所述地构成：计算由上述测定装置分别对上述多个测定点测定的状态与目标状态之间的差值，创建由上述投影装置将表示上述多个测定点各自的差值的特征点的像投射于上述工件的对象表面上的对应的测定点的位置的上述投影图像。根据本专利技术的其它方式，提供一种作业辅助方法，其为辅助操作者对工件的作业的作业辅助方法，其中，使用测定装置测定上述工件的对象表面上的多个测定点各自的状态，基于上述测定装置的测定结果，创建投影装置的投影图像，所述投影装置以使上述对象表面存在于投影范围内的方式配置于与上述测定装置不同的位置，执行下述步骤作为上述投影图像的创建：计算由上述测定装置分别对上述多个测定点测定的状态与目标状态之间的差值；以及创建由上述投影装置将表示上述多个测定点各自的差值的特征点的像投射于上述工件的对象表面上的对应的测定点的位置的上述投影图像。专利技术效果根据本专利技术，可以辅助操作者对工件的作业工件，从而缩短操作者确定对工件的作业内容所需的时间。附图说明图1是示意性地示出本专利技术的实施方式1的作业辅助系统的构成的立体图。图2是差值图的像与工件的对象表面重叠的状态下的作业辅助系统的立体图。图3是作业辅助系统的框图。图4是示出一例的差值图的图。图5是示出三维测定装置视点的第一差值图的图。图6是用于对如差值图的像与工件的对象表面重叠这样的包含该差值图的投影图像的创建工序进行说明的作业辅助系统的立体图。图7是用于对如差值图的像与工件的对象表面重叠这样的包含该差值图的投影图像的创建工序进行说明的作业辅助系统的俯视图。图8是示出投影装置视点的第二差值图的图。图9是示出一例的投影图像的图。图10是示出第二差值图的像相对于工件的对象表面偏移的状态的图。图11是示出安装有多个标识器的状态下的工件的图。图12是示出实施方式1的作业辅助系统的作业辅助的流程的流程图。图13是本专利技术的实施方式2的作业辅助系统的框图。图14是示出工件的3D模型的图。图15是工件与工件的3D模型的二维像重叠的状态下的作业辅助系统的立体图。图16是示出实施方式2的作业辅助系统的概念的图。图17是示出实施方式2的作业辅助系统的作业辅助的流程的流程图。图18是用于对工件的对象表面为曲面的情况下的作业辅助方法进行说明的图。图19是用于对工件移动的情况进行说明的立体图。图20是用于对工件移动的情况下的投影图像进行说明的图。具体实施方式本专利技术的一个方式是一种辅助操作者对工件的作业的作业辅助系统，具有：测定装置，其测定上述工件的对象表面上的多个测定点各自的状态；投影装置，其以使上述对象表面存在于投影范围内的方式配置于与上述测定装置不同的位置；以及运算装置，其基于上述测定装置的测定结果，创建上述投影装置的投影图像，上述运算装置如下构成：计算由上述测定装置分别对上述多个测定点测定的状态与目标状态之间的差值，创建由上述投影装置将表示上述多个测定点各自的差值的特征点的像投射于上述工件的对象表面上的对应的测定点的位置的上述投影图像。根据这样的一个方式，能够辅助操作者对工件的作业，从而缩减操作者确定对工件的作业内容所需的时间。上述运算装置可以具备：差值图创建部，其计算由上述测定装置分别对上述多个测定点测定的状态与目标状态之间的差值，创建将上述对象表面上的差值的分布图像化在第一平面上的像作为上述测定装置视点的第一差值图，上述第一平面与上述测定装置向上述对象表面的第一视线方向正交；差值图转换部，其基于上述测定装置与上述投影装置之间的位置关系，将上述第一差值图图像转换成第二平面上的图像，创建上述投影装置视点的第二差值图，上述第二平面与上述投影装置向上述对象表面的第二视线方向正交；以及投影图像创建部，其以使上述第二差值图的像与上述对象表面重叠的方式，创建包含上述第二差值图的上述投影图像。上述运算装置可以具备投影图像校正部，其以使上述第二差值图的像与上述对象表面一致并重叠的方式，通过图像转换对上述投影图像进行校正。由此，可以使第二差值图的像与工件的对象表面一致并重叠。上述运算装置可以具备：输入部，其供上述操作者以使上述第二差值图的像与上述对象表面一致并重叠的方式对上述投影图像进行修正；以及校正用转换矩阵计算部，其基于通过上述操作者进行修正前的上述投影图像和修正后的上述投影图像，计算用于上述投影图像的图像转换的图像转换矩阵。由此，能够使第二差值图的像与工件的对象表面一致并重叠。上述作业辅助系统具有相对于上述对象表面可装卸的至少四个标识器，使用该标识器用作对位基准，供上述操作者将上述第二差值图的像与上述对象表面一致并重叠。由此，操作者容易进行以使第二差值图的像与工件的对象表面一致并重叠的方式对投影图像进行修正的作业。上述运算装置可以具备：差值计算部，其计算由上述测定装置分别对上述多个测定点测定的状态与目标状态之间的差值；3D模型创建部，其创建由上述测定装置测定了状态的上述工件的3D模型；纹理创建部，其创建将表示上述多个测定点各自的差值的特征点描绘于上述3D模型上的对应的测定点的位置的上述3D模型的纹理；3D模型图像创建部，其以与上述投影装置相对于上述工件的位置关系相同的位置关系，对上述3D模型设定视点，创建从上述视点观察到的上述3D模型的二维像；以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作业辅助系统，其辅助操作者对工件的作业，所述作业辅助系统具有：/n测定装置，其测定所述工件的对象表面上的多个测定点各自的状态；/n投影装置，其以使所述对象表面存在于投影范围内的方式配置于与所述测定装置不同的位置；以及/n运算装置，其基于所述测定装置的测定结果，创建所述投影装置的投影图像，/n所述运算装置如下所述地构成：/n计算由所述测定装置分别对所述多个测定点测定的状态与目标状态之间的差值，/n创建由所述投影装置将表示所述多个测定点各自的差值的特征点的像投射至所述工件的对象表面上的对应的测定点的位置的所述投影图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171102 JP 2017-2130851.一种作业辅助系统，其辅助操作者对工件的作业，所述作业辅助系统具有：
测定装置，其测定所述工件的对象表面上的多个测定点各自的状态；
投影装置，其以使所述对象表面存在于投影范围内的方式配置于与所述测定装置不同的位置；以及
运算装置，其基于所述测定装置的测定结果，创建所述投影装置的投影图像，
所述运算装置如下所述地构成：
计算由所述测定装置分别对所述多个测定点测定的状态与目标状态之间的差值，
创建由所述投影装置将表示所述多个测定点各自的差值的特征点的像投射至所述工件的对象表面上的对应的测定点的位置的所述投影图像。


2.根据权利要求1所述的作业辅助系统，其中，
所述运算装置具备：
差值图创建部，其计算由所述测定装置分别对所述多个测定点测定的状态与目标状态之间的差值，创建将所述对象表面上的差值的分布图像化在第一平面上的图像作为所述测定装置视点的第一差值图，所述第一平面与所述测定装置向所述对象表面的第一视线方向正交；
差值图转换部，其基于所述测定装置与所述投影装置之间的位置关系，将所述第一差值图图像转换成第二平面上的图像，创建所述投影装置视点的第二差值图，所述第二平面与所述投影装置向所述对象表面的第二视线方向正交；以及
投影图像创建部，其以使所述第二差值图的像与所述对象表面重叠的方式，创建包含所述第二差值图的所述投影图像。


3.根据权利要求2所述的作业辅助系统，其中，
所述运算装置具备投影图像校正部，所述投影图像校正部以使所述第二差值图的像与所述对象表面一致并重叠的方式，通过图像转换对所述投影图像进行校正。


4.根据权利要求3所述的作业辅助系统，其中，
所述运算装置具备：
输入部，其供所述操作者以使所述第二差值图的像与所述对象表面一致并重叠的方式对所述投影图像进行修正；以及
校正用转换矩阵计算部，其基于由所述操作者进行修正前的所述投影图像和修正后的所述投影图像，计算用于所述投影图像的图像转换的图像转换矩阵。


5.根据权利要求4所述的作业辅助系统，其中，
所述作业辅助系统具有相对于所述对象表面可装卸的至少四个标识器，所述标识器用作对位基准，供所述操作者将所述第二差值图的像与所述对象表面一致并重叠。


6.根据权利要求1所述的作业辅助系统，其中，
所述运算装置具备：
差值计算部，其计算由所述测定装置分别对所述多个测定点测定的状态与目标状态之间的差值；
3D模型创建部，其创建由所述测定装置测定了状态的所述工件的3D模型；
纹理创建部，其创建将表示所述多个测定点各自的差值的特征点描绘于所述3D模型上的对应的测定点的位置的所述3D模型的纹理；
3D模型图像创建部，其以与所述投影装置相对于所述工件的位置关系相同的位置关系，对所述3D模型设定视点，创建从所述视点观察到的所述3D模型的二维像；以及
投影图像创建部，其以使所述3D模型的二维像与所述工件重叠的方式，创建包含所述3D模型的二维像的所述投影图像。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的作业辅助系统，其中，
所述测定装置是测定所述工件的对象表面上的多个测定点各自的位置的三维测定装置。

【专利技术属性】
技术研发人员：中川厚輝，中村直弘，岩本雅弘，志子田繁一，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP