提供一种具有第一光学装置和第二光学装置的维护工具和对准系统。该工具包括至少两个光学装置，使得它们不占据相同的空间或干扰该工具的功能。在一些实施例中，第一光学装置和第二光学装置限定或投影第一视平面和第二视平面。第一视平面和第二视平面彼此横向并且在第一光学装置的视场内相交，从而产生交点。第一视平面和第二视平面的的交点允许工具经由处理器或控制装置在工作空间内对准工具而不依赖于工具相对于工作空间的距离的估计。依赖于工具相对于工作空间的距离的估计。依赖于工具相对于工作空间的距离的估计。
【技术实现步骤摘要】
用于对准和定位工具的系统和方法
[0001]本公开大体上涉及一种工具和一种用于相对于工作空间内的部件对准工具的对准系统。更具体地，本公开涉及一种用于在工作空间内对准和定位的工具，其中定位发生在不需要相对于工作空间的一个或多个部件的深度感测的情况下。工作空间可以在机器内，例如但不限于飞行器或飞行器发动机。
技术介绍
[0002]传统工具和用于在工作空间内对准工具的对准系统可能受限于需要确定在相机和工具彼此占据不同的位置或在彼此不同的位置进行操作的同时与工具结合使用的相机之间的关系或影响。这些传统工具和对准系统可用于定位系统或用作定位系统。传统工具和对准系统可能附加地或替代地受限于需要确定工具、相机和/或工作空间之间的深度估计。
[0003]这些用于定位的传统工具和对准系统可能依赖于深度估计来建立系统的中心的位置，并且可能进一步需要工作空间内或部件上的可见特征以进行配准。这些传统系统还可以利用通用结构化光传感器，这可能进一步需要深度估计来建立系统的中心位置。当工具在工作空间内的位置未知时，依赖于深度估计来在工作空间内定位工具可能是不合需要的或困难的。
[0004]最后，一些系统可能依赖于两个相交的激光平面。依赖于两个相交的平面的这些系统通常在目标工作区域上显示十字准线以执行对准，但也依赖于人类操作员，其直接或通过相机可视化投影的十字准线，这可能需要至少一个相机或可视化访问和两个非同一位置的激光投影，以确认并确保已对准。
附图说明
[0005]本文公开了与用于执行定位而不需要深度感测的工具对准有关的系统、设备和方法的实施例。该描述包括附图，其中：
[0006]图1是根据一些实施例的用于在机器的工作空间内对准工具的系统的框图。
[0007]图2是具有相机作为第一光学装置和激光器作为第二光学装置的示例性喷涂工具的图示。
[0008]图3A是图2的喷涂工具和联接到喷涂喷嘴的校准装置的立体图。
[0009]图3B是校准装置的一部分的立体图。
[0010]图3C是图2的喷涂工具的立体图，示出了第一光学装置的视场和第二光学装置的视平面。
[0011]图3D是图2的喷涂工具的立体图，示出了第一光学装置的视场和第一光学装置的视平面。
[0012]图4是用于对准工具的方法的流程图。
[0013]图5是工作空间内的部件的定位的图示。
[0014]图6是在工作空间内定位工具的方法的流程图。
[0015]图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。例如，图中一些元件的尺寸和/或相对定位可能相对于其他元件被夸大以帮助提高对本公开的各种实施例的理解。此外，在商业上可行的实施例中有用或必需的常见但易于理解的元件通常未被描绘，以便于减少观察本公开的这些不同实施例的阻碍。某些动作和/或步骤可以以特定的发生顺序来描述或描绘，而本领域技术人员将理解实际上不需要关于顺序的这种特异性。本文中使用的术语和表述具有由上述
的技术人员赋予这些术语和表述的普通技术含义，除非本文中另有不同的具体含义。
具体实施方式
[0016]一般而言，根据各种实施例，本文提供了工具和系统，用于产生人类或机器可解释的对准点，而不依赖于深度估计。本文提供的系统可利用不会干扰工作空间中的工具的光学装置。
[0017]下面的描述不应被理解为限制性的，而仅仅是为了描述示例性实施例的一般原理。在整个说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“一些实施例”、“实施方式”、“一些实施方式”、“一些应用”或类似语言的引用意味着与所述实施例关联描述的特定特征、结构和特性包括在本公开的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“在一些实施例中”、“在一些实施方式中”以及类似的语言可能但不一定都指代相同的实施例。
[0018]提供了一种用于在工作空间中执行操作的工具，其具有带视场和第一视平面的第一光学装置、位于与第一光学装置相邻的位置的第二光学装置。第二光学装置具有第二视平面。第一光学装置和第二光学装置中的至少一个是相机。第一视平面和第二视平面可以虚拟地或可见地投影到工作空间中。该工具可以将第一视平面和第二视平面的交点或相交点对准期望的位置以对准该工具。对准系统可以使用该工具。具有第一光学装置和第二光学装置的工具可以经由处理器通信地联接到控制装置。控制装置可以确定第一视平面和第二视平面的交点的位置。控制装置可以调整工具的位置以对准工具，使得交点与期望位置对准。
[0019]图1是根据一些实施例的用于在包括显示器121和工作空间的图像123的机器的工作空间内对准工具的系统100的框图。系统100包括工具110，用于执行功能或操作，例如检查、修理、维护或诊断功能，和/或喷涂、涂漆或处理机器130内的工作空间120内的表面。机器130可以是例如飞行器或飞行器的部件，例如发动机、飞行器机翼或飞行器的一些其他部分。工作空间120可位于机器130内，例如机器130的指定区域、机器130内的部件或机器130内的特定空间。在一些实施例中，工作空间120可以在机器130或部件的内表面、机器130的外表面、或其内表面和外表面的某种组合上。
[0020]工具110包括第一光学装置112和第二光学装置114。第一光学装置112和第二光学装置114都可以是相机。相机可以是例如单目相机或其他合适的光学装置。替代地，光学装置112、114也可以分别是一个相机和一个激光器，或者一个激光器和一个相机。光学装置112、114可以彼此相邻地安装在工具上。在一些实施例中，第一光学装置112和第二光学装置114可位于工具110内部。光学装置112和114可相对于工具110安装或定位，使得它们不占
据与工具110相同的空间。占据与工具110相同的空间可以包括光学装置112和114不占据工具110正在运行或操作的紧邻区域或空间。这可以允许光学装置112和114不干扰工具110的功能或操作。此外，第一光学装置112和第二光学装置114可以安装、容纳和/或定向为基本上平行于工具110的主体。工具110可以是例如维护工具，例如喷嘴，或者用于检查、修理、维护或诊断的一些其它工具。
[0021]第一光学装置112可以是具有视场的相机。第一光学装置112可以被配置为限定、包括或投影第一视平面122或限定在视场内的参考平面。第一视平面122可被限定为第一光学装置112的图像(例如，图像空间中的视场)的中心。第一视平面122可以是虚拟的并且人眼不可见。第一视平面122也可以通过使用下面参考图3A讨论的校准工具导出。第一视平面122也可以称为虚拟投影或覆盖在图像123上的图像空间平面，使得第一视平面122在显示在由第一光学装置生成的图像上并且显示在工具110的显示器上时是可见的，但是当用人眼直接观察工作空间120时在工作空间120上不可见。
[0022]第二光学装置114可以是激光器并且可以被配置为投影可以在图像123上看到的第二视平面124。第二视平面124相对本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于在工作空间中执行操作的工具，其特征在于，所述工具包括：相机，所述相机被配置为生成所述相机的视场的图像；第一视平面，所述第一视平面限定在所述图像中；和第二光学装置，所述第二光学装置位于与所述相机相邻的位置，所述第二光学装置被配置为在所述图像中限定第二视平面；其中所述第一视平面和所述第二视平面相交以在所述图像上限定相交点。2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，其中所述第二光学装置投影对应于所述第二视平面的可见线。3.根据权利要求2所述的工具，其特征在于，其中所述第二光学装置是将所述可见线投影到所述相机的所述视场中的激光器。4.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，其中所述第二视平面由所述第二光学装置限定并且所述第二视平面叠加在所述视场的图像上。5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：托德，
申请(专利权)人：奥利弗克里斯宾机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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