CN104635662B - 坐标映射系统和坐标测量参考建立方法 - Google Patents

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Abstract

坐标映射系统和坐标测量参考建立方法。提供了一种系统，所述系统包括接近于在结构的第一侧的第一表面的第一细长对象和接近于在所述结构的第二侧的第二表面的第二细长对象，所述第二表面和所述第二侧相对于所述第一表面和所述第一侧在所述结构的相反面，所述第一对象在所述第一表面上的第一点处与所述第二对象对准。所述系统还包括在与彼此并且与所述第一点相距第一已知距离处附接到所述第一对象的第一多个角隅棱镜，其中，所述第一对象在所述第一点处毗邻所述第一表面。所述系统还包括在与彼此并且与所述第一点相距第二已知距离处附接到所述第二对象的第二多个角隅棱镜，其中，所述第二对象在与所述第一点相反面的第二点处毗邻所述第二表面。

Description

坐标映射系统和坐标测量参考建立方法
技术领域
本发明涉及双隐藏点条。
背景技术
飞机和其它复杂产品的制造商可能在将部件放置在它们的产品中需要精确性。飞机制造者可以在制造期间将数百个铆钉、紧固件和其它部件安装在飞机机身内的各种位置中。确保正确的铆钉被放置在预定铆钉孔中可能提出挑战。在制造或维修期间将铆钉安装在喷气式飞机的机身中可能需要铆钉组件和模具在机身的内表面和外表面两者上的同时受控移动。在机身面板的相反表面上的仪器必须被定位在正确的位置处，否则铆钉或其它部件将未被适当地安装。
发明内容
说明性实施方式提供一种系统。该系统包括接近于在结构的第一侧的第一表面的第一细长对象。该系统还包括接近于在所述结构的第二侧的第二表面的第二细长对象，所述第二表面和所述第二侧相对于所述第一表面和所述第一侧在所述结构的相反面，所述第一细长对象在所述第一表面上的第一点处与所述第二细长对象对准。该系统还包括在与彼此并且与所述第一点相距第一已知距离处附接到所述第一细长对象的第一多个角隅棱镜，其中，所述第一细长对象在所述第一点处毗邻所述第一表面。该系统还包括在与彼此并且与所述第一点相距第二已知距离处附接到所述第二细长对象的第二多个角隅棱镜，其中，所述第二细长对象在与所述第一点相反面的第二点处毗邻所述第二表面。
说明性实施方式还提供一种方法。该方法使用包括第一对、第二对和第三对细长对象的系统来实现，其中，每对细长对象包括定位于分别在结构的相反的第一表面和第二表面上的第一点、第二点和第三点之一处的第一细长对象和第二细长对象，并且其中，第一对、第二对和第三对中的第一细长对象和第二细长对象中的每个细长对象分别包括在与彼此相距已知距离处并且与分别在第一表面上的第一点、第二点和第三点相距已知距离处附接在第一细长对象和第二细长对象上的第一多个角隅棱镜和第二多个角隅棱镜。该方法包括接近第一表面布置的第一测量装置将第一测量指向每个第一细长对象上的第一多个角隅棱镜。该方法还包括在第一测量装置处，从每个第一细长对象上的第一多个角隅棱镜接收第一反射测量。该方法还包括接近第二表面布置的第二测量装置将第二测量指向在第二表面上的每个第二细长对象上的第二多个角隅棱镜。该方法还包括在第二测量装置处，从每个第二细长对象上的第二多个角隅棱镜接收第二反射测量。该方法还包括使用第一反射测量来测量第一表面的第一坐标系统。该方法还包括使用第二反射测量来测量第二表面的第二坐标系统。该方法还包括将第二坐标系统映射到第一坐标系统。
说明性实施方式还提供一种在表面上在预定位置处建立坐标测量参考的计算机实现的方法。该方法包括计算机接收第一点、第二点和第三点分别在第一表面上的第一参考坐标、第二参考坐标和第三参考坐标。该方法还包括所述计算机接收第四点、第五点和第六点分别在第二表面上的第四参考坐标、第五参考坐标和第六参考坐标，其中，所述第二表面和所述第一表面包括结构的相反侧，并且其中，所述第一点、所述第二点、所述第三点和所述第四点、所述第五点、所述第六点分别在所述相反侧彼此相反地排列。该方法还包括所述计算机在所述第一表面的第一坐标系统中分别将所述第四参考坐标、所述第五参考坐标和所述第六参考坐标映射到所述第一参考坐标、所述第二参考坐标和所述第三参考坐标。该方法还包括所述计算机基于所述映射使所述第二表面的外部坐标系统适配到所述内部坐标系统，其中，所述第一参考坐标、所述第二参考坐标、所述第三参考坐标和所述第四参考坐标、所述第五参考坐标、所述第六参考坐标分别使用指向定位在与所述第一点、所述第二点和所述第三点相距已知距离处的目标的测量来确定。
特征、功能和优点可以在本公开内容的各种实施方式中独立地实现，或者可以被组合在其它的实施方式中，其中能够参照以下描述和附图看到另外的细节。
附图说明
新颖特征相信在所附权利要求中阐述了说明性实施方式的特性。然而，当结合附图阅读时通过参照本公开内容的说明性实施方式的以下具体描述，将最好地理解说明性实施方式和优选的使用模式、另外的目的及其特征。
图1a是依照说明性实施方式的双隐藏点条(hidden point bar)的系统的框图；
图1b是依照说明性实施方式的双隐藏点条的系统的框图；
图2是依照说明性实施方式的双隐藏点目标的方法的流程图；
图3是依照说明性实施方式的隐藏点条的图；
图4是依照说明性实施方式的双隐藏点目标的方法的流程图；
图5是依照说明性实施方式的隐藏点条的图；
图6是制造商用飞机的方法的流程图；
图7是商用飞机的框图；以及
图8是依照说明性实施方式的数据处理系统的图示。
具体实施方式
使用人类技术员来将数千个小部件安装在飞机中可能是很昂贵的并且易于出错。当大量小部件将被安装在机身中时，指导技术员的团队四处移动并且在机身的相反侧一致地工作可能是代价高的并且导致生产问题和延迟。即使预先钻孔，如许多大型飞机的情况那样，在相反侧指导两个团队在数千个预钻孔之中定位正确的孔可能是非常费时的。
飞机制造商和其它制造商已转向使用计算机化机器人和其它装置来在生产期间将铆钉和其它金属、塑料及合成部件安装到飞机中。机器人可以以比人类技术员更高的精确性、准确性、一致性和速度安装部件。当数千个部件将被安装时，机器人可以产生优于人类安装者的显著生产力和质量优点。
虽然机器人可以在将铆钉和其它部件安装在飞机机身中时提供优于人类技术员的各种优点，但是飞机制造商仍然面对有机器人在机身的相反侧的协调移动的问题。在相反侧的机器人必须移动到正确的孔或其它位置，其中它们将安装部件或执行其它动作。
飞机制造商通常使用机身的内表面的坐标系统来定位和放置部件。虽然机身的平滑外表面上的参考点可以是几个，但是更容易可见的参考点在内表面上被找到并且可以包括框架和纵梁。制造商参照内模线(IML)、用于描述内表面和集合点的框架、折痕，和其中内表面可以相交的线。内坐标或测量系统被链接到内模线并且提供飞机坐标系统。
内部坐标测量点被识别用于孔的钻孔和部件的放置。将相同的坐标测量点精确定位于外皮表面和内皮表面上提出了不断的挑战。外表面和内表面如果仅稍微在适当的位置中则通常是弯曲的，并且因此不具有相同的形状。
已开发了试图克服外部坐标系统和内部坐标系统中的差异并且可以促进为外部参考和内部参考识别单个点的坐标测量系统。已在历史上采用了包括用于对测量进行校准的目标的工具。在一些实例中，目标已被放置在窗口开口中。这样的放置可以导致令人不满意的几何形状，因为目标沿着线定位。协作可能限于沿着窗口带发生。窗口目标还可以具有多个目标，通常为三个或四个，这可能需要对坐标测量机(CMM)的校准或认证。此外，不能够在货运飞机上使用窗口目标。因此，用于在飞机表面(包括机身蒙皮)的相反侧更准确地协调点的识别的有效的新技术是所希望的。
说明性实施方式基于识别到相反表面上的对应点来辨识和考虑以上关于机器人和其它对象在结构(例如飞机机身)的相反表面上的协调移动所描述的问题。说明性实施方式辨识由制造商在将数千金属和合成铆钉、紧固件和其它部件放置在飞机机身和其它产品的各种表面中时所面对的挑战。方法和系统被提供来基于第二表面的坐标系统支持对象在第一表面上的移动和定位，其中，第一表面和第二表面在诸如飞机机身的蒙皮这样的结构的相反侧。
说明性实施方式可以在内部坐标系统中为机身的内表面上的点确定空间坐标。说明性实施方式在坐标系统中为同一在内部定位的点的外表面确定空间坐标。通过完成在两个空间坐标系统中为内表面上的三个单独地定位的点确定空间坐标的过程，说明性实施方式使得能实现将外部坐标系统映射到内部坐标系统。三个单独的点可以是用于将铆钉放置在飞机机身中的三个单独的预钻孔。在外表面附近移动的对象然后可以根据内部坐标系统这样做。
飞机制造商可以将机器人部署在相反的表面上以移动到同一孔。说明性实施方式可以提供可以使得在飞机的外表面上的机器人能够依照飞机的内部坐标系统移动的方法和系统。可以通过将外部坐标系统映射到内部坐标系统来实现这样的移动和对准。
说明性实施方式可以提供双隐藏点条，其中在铆钉孔的任何一侧，例如，可以具有相似尺寸和组成的条在铆钉孔处被纵向放置到它们的各自表面。第一条被定位于内部机身表面上，一端在铆钉孔处。第二条被定位于外表面上，同样具有一端在铆钉孔处。条的放置可以与它们各自的表面垂直。条可以通过孔连接到彼此，使得条保持不动并且使得接近它们各自的表面的各个条的端与表面齐平。
在机身的任何一侧附接到各个条的可以是反射器(可能为球状地安装的反射器)、两个角隅棱镜或晶体对象，其反射激光束。对于在内部放置的条和在外部放置的条，至少两个角隅棱镜之间的距离是已知的。对于定位于内表面的条，每个角隅棱镜与内表面之间的距离是已知的。对于定位于外表面的条，其角隅棱镜中的每个与在内部放置的条遇到内表面所在的点之间的距离也是已知的。对于定位于外表面的条的距离可以依靠飞机机身在条交汇所在的主体铆钉孔处的厚度的知识。关于这些距离的知识可以在使机身的外部坐标系统与机身的内部坐标系统相适配时使用并且可以实现对象(例如机器人)在机身的外表面和内表面上的协调移动。
说明性实施方式可以提供待靠近结构的相反表面定位的测量装置。各个测量装置可以将激光束投射到在结构的各自的侧放置的条上的角隅棱镜。角隅棱镜将所接收到的激光束或其它形式的光反射回到它们各自的测量装置。可以为跟踪干涉仪的测量装置可以使用经投射和反射的光的量度来确定到角隅棱镜的距离。基于这些测量到的距离以及在角隅棱镜之间和从角隅棱镜到在内部放置的条接触内表面所在的点的已知距离，可以计算矢量。基于矢量和包括飞机机身的厚度的其它已知量度，可以计算从在结构的两侧的条上的角隅棱镜到在内部放置的条接触内表面所在的点的距离。
说明性实施方式认识到对象的表面可以是三维的。因此，测量单个点在空间中的位置在建立三维对象在三维空间中的定位时可能不是充分的。说明性实施方式因此提供了待定位于飞机机身上的三个单独的点处的三对内部和在外部放置的条的使用。在结构的每侧的至少一个测量装置将激光束或其它光投射到在每侧的三个条中的每个条上的角隅棱镜。可以确定其中三个在内部放置的条遇到内表面的感兴趣的三个点中的每个点的空间位置。飞机机身的内部坐标系统可以适配到三个测量到的点。
因为同样根据放置于在内部放置的条上的角隅棱镜来确定距离，所以可以确定从那些角隅棱镜到其中三个在内部放置的条遇到内表面的感兴趣的三个点的距离。基于这些确定的距离，适配到由在外部定位的测量装置所确定的外部角隅棱镜的位置的外部坐标系统可以适配到内部坐标系统。外部坐标系统被有效地映射到内部坐标系统。在飞机机身或其它结构的外表面上移动的机器人以及其它装置和对象依照内部坐标系统这样做。定位于机身的两侧的机器人因此可以根据单个坐标系统(内部坐标系统)移动，并且更准确的定位可以发生。在铆钉或其它硬件到机身中的正确放置的增加准确性可以产生。
说明性实施方式同样提供在不与表面中的孔相关联的飞机机身或其它表面上的感兴趣点的测量。在这样的实例中，在表面的相反侧的条可以通过使用放置于条上或在条内部的磁体而维持处于虚连接中。可以由陶瓷或其它适合的物质制成的滚柱(roller)可以安装到条靠近它们各自的表面的端。滚柱可以允许条的移动以实现适当的定位。飞机蒙皮的厚度的知识对于准确的计算来说可能是需要的。
注意力现转向图。图1a是依照说明性实施方式的双隐藏点条的系统的框图。
系统100可以包括飞机102。还可以相对于图6描述飞机102。系统100还可以包括结构104，该结构104可以为飞机102的蒙皮。结构104可以由金属或另一材料制成。结构104包括第一侧106和第二侧108。在实施方式中，第一侧106可以是飞机102的结构104的内表面并且第二侧108可以是飞机102的结构104的外表面。系统100还包括在104结构中的第一孔110，通过该第一孔110，铆钉、紧固件或其它硬件部件可以被放置。系统100还包括的第一点112，该第一点112为第一孔110在第一侧106的位置。系统100还包括第二点114，该第二点114为第一孔110在第二侧108的位置。第一点112和第二点114分别是第一孔110在结构104的内表面和外表面上的有效地相反的侧。
系统100还包括可以分别位于结构104的第一侧106和第二侧108的第一条116和第二条118。第一侧106包括柄部120，该柄部120可以从在第一点112处毗邻第一侧106的第一条116的第一端122伸出。第二条118包括第二孔124。第二孔124位于在第二点114处毗邻第二侧108的第二条118的第二端126处。第二孔124的直径可以是大约柄部120的直径，使得柄部120可以以适贴的方式装配到第二孔124中。此外，第二孔124的深度可以是大约柄部120的长度减结构104在第一点112处和在第二点114处的厚度。
从第一条116的第一端122伸出的柄部120可以通过结构104在第一点112处的第一孔110插入。在第二点114处在结构104的第二侧108从第一孔110显露的柄部120可以插入到第二条118的第二孔124中。柄部120可以完全插入在第二条118中的第二孔124内部，使得第一条116的第一端122和第二条118的第二端126可以分别在第一点112和第二点114处毗邻结构104。
系统100还包括为球状地安装的光学角隅反射器并且可以由三个相互垂直的镜子制成的角隅棱镜128、角隅棱镜130、角隅棱镜132和角隅棱镜134。尽管说明性实施方式参考“角隅棱镜”，但是可以使用其它类型的适合的反射光学器件，包括猫眼回反射器，或在所期望的方向上反射光的不同类型的布置中的其它反射表面。因此，如贯穿本文献所使用的术语“角隅棱镜”未必限制所要求保护的发明。
角隅棱镜128和角隅棱镜130以和第一点112成直线的线性方式附接到第一条116。角隅棱镜132和角隅棱镜134以和第二点114成直线的线性方式类似地附接到第二条118。在实施方式中，超过两个的角隅棱镜128和角隅棱镜130被附接到第一条116。在实施方式中，超过两个的角隅棱镜132和角隅棱镜134被附接到第二条118。角隅棱镜128和角隅棱镜130可以以凹进方式位于第一条116上，只要它们与第一点112对准。角隅棱镜132和角隅棱镜134可以以凹进方式位于第二条118上，只要它们与第二点114对准。
角隅棱镜128和角隅棱镜130中的每个与第一点112之间的距离是已知的。因此角隅棱镜128与角隅棱镜130之间的距离是已知的。角隅棱镜132和角隅棱镜134中的每个与第二点114之间的距离是已知的。因此角隅棱镜132与角隅棱镜134之间的距离是已知的。
角隅棱镜132和角隅棱镜134中的每个与第一点112之间的距离同样被确定。该距离可以通过将结构104在第一孔110处的厚度加到从角隅棱镜132和角隅棱镜134中的每个到第二点114的距离来确定。该距离可以另选地通过利用关于柄部120的长度和第二孔124的深度的知识来补充从角隅棱镜132和角隅棱镜134中的每个到第二点114的距离的知识来确定。
系统100还包括测量装置136和测量装置138。测量装置136和测量装置138可以是测量各点在空间中的水平角度、垂直角度和范围的球面坐标测量系统。然而，如果适合于不同的应用，则可以使用在诸如笛卡尔或圆柱的其它坐标系统中的测量。测量装置136和测量装置138可以是跟踪干涉仪。
测量装置136和测量装置138以三维空间的数学表示将各点在空间中的位置的测量转换成空间x、y和z坐标。测量装置136被定位在结构104的第一侧106并且分别将激光束140a和激光束142a投射到角隅棱镜128和角隅棱镜130。测量装置138被定位在结构104的第二侧108并且分别将激光束144a和激光束146a投射到角隅棱镜132和角隅棱镜134。如本文中所使用的，术语“激光束”还可以被称为其它形式的光或测量。例如，可以使用产生相干光或非相干光的二极管或其它光源。因此，如贯穿本文献所使用的术语“激光束”未必限制所要求保护的发明。然而，在一些说明性实施方式中，实际激光的使用由于光输出的高度地可控的属性而可能是有利的。
角隅棱镜128和角隅棱镜130分别将激光束140a和激光束142a反射回到测量装置136。角隅棱镜132和角隅棱镜134分别将激光束144a和激光束146a反射回到测量装置138。
测量装置136分别从角隅棱镜128和角隅棱镜130接收反射的激光束140a和反射的激光束142a。测量装置138分别从角隅棱镜132和角隅棱镜134接收反射的激光束144a和反射的激光束146a。测量装置136分析反射的激光束140a和反射的激光束142a以确定角隅棱镜128和角隅棱镜130分别相对于彼此和测量装置136的位置。类似地，测量装置138分析反射的激光束144a和反射的激光束146a以确定角隅棱镜132和角隅棱镜134分别相对于彼此和测量装置138的位置。
基于其在第一侧106的位置计算，测量装置136然后可以在内部坐标系统148中为角隅棱镜128和角隅棱镜130中的每个确定空间x、y和z位置坐标。然而，如上面所指示的，可以使用和测量其它坐标系统。部分地基于角隅棱镜128和角隅棱镜130中的每个相对于第一点112的已知位置，可以计算第一点112在内部坐标系统148中的位置坐标。内部坐标系统148可以是针对结构104的第一侧106的空间坐标系统，所述第一侧106可以是飞机机身的内表面。
基于其在第二侧的位置计算，测量装置138然后可以在外部坐标系统150中为角隅棱镜132和角隅棱镜134中的每个确定空间x、y和z坐标。再者，可以使用其它坐标系统。可能内部坐标系统148和外部坐标系统150可以使用不同的坐标系统，但是在说明性实施方式中优选地这两个坐标系统使用相同的坐标系统。当提供了将坐标从一个系统转移成另一个系统的坐标的转移系统时，可以使用不同的坐标系统。在实施方式中内部坐标系统148可以被称为第一坐标系统。在实施方式中，外部坐标系统150可以被称为第二坐标系统。
然后，因为可以部分地基于到第二点114的距离的知识和结构104的厚度的知识来确定从角隅棱镜132和角隅棱镜134中的每个到第一点112的距离，所以可以在外部坐标系统150中计算第二点114的位置坐标。外部坐标系统150可以是针对结构104的第二侧108的空间坐标系统，所述第二侧108可以是飞机机身的外表面。
测量装置136和测量装置138可以与彼此进行通信并且可以共享信息。已计算了第一点112在内部坐标系统148中的位置坐标的测量装置136可以与已计算了第一点112在外部坐标系统150中的位置坐标的测量装置138进行通信。
系统100还包括可以为通用计算机的计算机152。相对于图8对通用计算机进行描述。系统100还包括可以完全地或部分地在计算机152上执行的应用154。应用154可以执行由测量装置136和测量装置138所生成的数据的处理。虽然内部坐标系统148和外部坐标系统150在图1a中描绘为被存储在计算机152中，但是在实施方式中，内部坐标系统148和外部坐标系统150被存储在除计算机152以外的装置中。
第一条116、第二条118和它们的部件可以被共同地称为第一对156。如所指出的，说明性实施方式提供了三对内部和在外部放置的条的使用，其中第一条116和第二条118及它们的部件是待定位于结构104上的三个单独的点处的第一对156，其中飞机机身是示例。三个单独的点中的每个点都可以位于结构104中的孔处，其中第一孔110是示例并且其中飞机机身中的铆钉孔可以是示例。可以使用三对条，因为三个单独的点在第一侧106的空间x、y和z坐标(其中第一点112是一个)都在描述第一侧106的内部坐标系统148和描述第二侧108的外部坐标系统150中计算。
图1a还描绘了包括第三条160和第四条162的第二对158。第二对158(其部件为第三条160和第四条162及它们的部件)可以与第一对156(其部件为第一条116和第二条118及它们的部件)相同或相似。第三条160包括角隅棱镜164和角隅棱镜166。第四条162包括角隅棱镜168和角隅棱镜170。第三条包括接近结构104和柄部174的第三端172。
柄部174在第三孔176处通过结构104伸出。第四条162包括第四端178和柄部174被插入其中的第四孔180。第三条160在第一侧106在第三点182处毗邻结构104。第四条162在第二侧108在第四点184处毗邻结构104。
测量装置136分别将激光束140b和激光束142b投射到角隅棱镜164和角隅棱镜166，角隅棱镜164和角隅棱镜166然后将激光束140b和激光束142b反射回到测量装置136。测量装置138类似地将激光束144b和激光束146b投射到角隅棱镜168和角隅棱镜170，角隅棱镜168和角隅棱镜170然后将激光束144b和激光束146b反射回到测量装置138。
与和第一对156相关联的动作相似，测量装置136分析反射的激光束140b和反射的激光束142b来确定角隅棱镜164和角隅棱镜166分别相对于彼此和测量装置136的位置。测量装置138分析反射的激光束144b和反射的激光束146b以确定角隅棱镜168和角隅棱镜170分别相对于彼此和测量装置138的位置。
基于其在第一侧106的位置计算，测量装置136然后可以在内部坐标系统148中为角隅棱镜164和角隅棱镜166中的每个确定空间位置坐标。部分地基于角隅棱镜164和角隅棱镜166中的每个相对于第三点182的已知位置，可以计算第三点182在内部坐标系统148中的位置坐标。
基于其在第二侧108的位置计算，测量装置138然后可以在外部坐标系统150中为角隅棱镜168和角隅棱镜170中的每个确定空间坐标。然后，因为可以部分地基于到第四点184的距离的知识和结构104的厚度的知识来确定角隅棱镜168和角隅棱镜170中的每个相对于第三点182的位置，所以可以在外部坐标系统150中计算第三点182的位置坐标。如上面所指出的，外部坐标系统150可以是针对结构104的第二侧108的空间坐标系统，所述第二侧108可以是飞机机身的外表面。
图1a还描绘了包括第五条188和第六条190的第三对186。第三对186(其部件为第五条188和第六条190及它们的部件)可以与第一对156(其部件为第一条116和第二条118及它们的部件)相同或相似。第三对186(其部件为第五条188和第六条190及它们的部件)可以同样与第二对158(其部件为第三条160和第四条162及它们的部件)相同或相似。
第五条188包括角隅棱镜192和角隅棱镜194。第六条190包括角隅棱镜196和角隅棱镜198。第五条188包括接近结构104的第五端200并且包括柄部202。柄部202在第五孔204处通过结构104伸出。第六条190包括第六端206和柄部202被插入其中的第六孔208。第五条188在第一侧106在第五点210处毗邻结构104。第六条190在第二侧108在第六点212处毗邻结构104。
测量装置136分别将激光束140c和激光束142c投射到角隅棱镜192和角隅棱镜194，角隅棱镜192和角隅棱镜194然后将激光束140c和激光束142c反射回到测量装置136。测量装置138类似地将激光束144c和激光束146c投射到角隅棱镜196和角隅棱镜198，角隅棱镜196和角隅棱镜198然后将激光束144c和激光束146c反射回到测量装置138。
与和第一对156和第二对158相关联的动作相似，测量装置136分析反射的激光束140c和反射的激光束142c以确定角隅棱镜192和角隅棱镜194分别相对于彼此和测量装置136的位置。同样地，测量装置138分析反射的激光束144c和反射的激光束146c以确定角隅棱镜196和角隅棱镜198分别相对于彼此和测量装置138的位置。
基于其在第一侧106的位置计算，测量装置136然后可以在内部坐标系统148中为角隅棱镜192和角隅棱镜194中的每个确定空间位置坐标。部分地基于从角隅棱镜192和角隅棱镜194中的每个到第五点210的已知距离，可以计算第五点210在内部坐标系统148中的位置坐标。
基于其在第二侧108的位置计算，测量装置138然后可以在外部坐标系统150中为角隅棱镜196和角隅棱镜198中的每个确定空间坐标。然后，因为可以部分地基于到第六点212的距离的知识和结构104的厚度的知识来确定从角隅棱镜196和角隅棱镜198中的每个到第五点210的距离，所以可以在外部坐标系统150中计算第五点210的位置坐标。如所指出的，外部坐标系统150可以是针对结构104的第二侧108的空间坐标系统，所述第二侧108可以是飞机机身的外表面。
通过计算第一点112、第三点182和第五点210的空间坐标位置，测量装置136可以确定第一点112、第三点182和第五点210在内部坐标系统148中的位置。通过计算第二点114、第四点184和第六点212的空间坐标位置，测量装置138可以确定第二点114、第四点184和第六点212在外部坐标系统150中的位置。因为分别从第二点114、第四点184和第六点212到第一点112、第三点182和第五点210的距离(即，结构104的厚度)是已知的，所以外部坐标系统150可以被定向或映射到第一点112、第三点182和第五点210。因此，外部坐标系统150可以被映射到内部坐标系统148。在外部坐标系统150的坐标系统中移动的对象可以依照内部坐标系统148有效地这样做。
如所指出的，第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190中的每一个可以具有两个或更多个角隅棱镜。当在第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190中的至少一个上使用两个角隅棱镜时，角隅棱镜与第一条116、第三条160或第五条188的第一点112、第三点182或第五点210对准。当在第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190中的至少一个上附接了超过两个的角隅棱镜时，角隅棱镜不必与第一点112、第三点182或第五点210中的它们各自的接近点线性地对准。
虽然角隅棱镜128、角隅棱镜130、角隅棱镜132、角隅棱镜134、角隅棱镜164、角隅棱镜166、角隅棱镜168、角隅棱镜170、角隅棱镜192、角隅棱镜194、角隅棱镜196和角隅棱镜198可以在图1a中描绘为菱形或旋转正方形，但是角隅棱镜128、角隅棱镜130、角隅棱镜132、角隅棱镜134、角隅棱镜164、角隅棱镜166、角隅棱镜168、角隅棱镜170、角隅棱镜192、角隅棱镜194、角隅棱镜196和角隅棱镜198可以以另一方式弄圆或成形并且还可以凹进到第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190中的它们各自的条中。此外，虽然第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190在图1a中似乎与彼此相似，但是在实施方式中，第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190中的每个在长度、宽度和其它物理维度上与彼此不同，并且可以在分别附接到第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190的角隅棱镜128、角隅棱镜130、角隅棱镜132、角隅棱镜134、角隅棱镜164、角隅棱镜166、角隅棱镜168、角隅棱镜170、角隅棱镜192、角隅棱镜194、角隅棱镜196和角隅棱镜198的数量方面变化。
在实施方式中，第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190中的每个在长度上可以是数英寸，例如在长度上三英寸。在实施方式中，角隅棱镜可以在第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190中的至少一个上彼此间隔开两英寸。在实施方式中，第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190由铝制成。在实施方式中，分别在第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190内的角隅棱镜128、角隅棱镜130、角隅棱镜132、角隅棱镜134、角隅棱镜164、角隅棱镜166、角隅棱镜168、角隅棱镜170、角隅棱镜192、角隅棱镜194、角隅棱镜196和角隅棱镜198通过分别安装在第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190内部的半圆形间隔件与彼此分离。
单独或以某个组合工作的应用154、测量装置136和测量装置138可以执行如本文中所描述的处理并且展示处理各情形的处理能力和灵活性，其中角隅棱镜128、角隅棱镜130、角隅棱镜132、角隅棱镜134、角隅棱镜164、角隅棱镜166、角隅棱镜168、角隅棱镜170、角隅棱镜192、角隅棱镜194、角隅棱镜196和角隅棱镜198的量和布置可以在第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190之间变化。虽然第一对156、第二对158和第三对186可以在图1a中似乎在结构104上具有与彼此相距相等的距离，并且可以似乎被线性地对准，但是在实施方式中，第一对156、第二对158和第三对186具有与彼此相距变化的距离并且在结构104上未线性地对准。
第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190可以在一些实施方式中被称为“隐藏点条”，因为各条遇到结构104的相应的表面所在的相应的第一点112、第二点114、第三点182、第四点184、第五点210和第六点212不必为可见的以便于使它们的空间坐标被确定。因为说明性实施方式假设角隅棱镜与它们相应的条遇到结构104的表面所在的点之间的距离是已知的，所以测量装置136和测量装置138可以分别确定第一点112、第三点182和第五点210以及第二点114、第四点184和第六点212分别在内部坐标系统148或外部坐标系统150中的位置，而无需各点的视线。可以利用在计算机152上执行的应用154来处理加工的测量装置136和测量装置138分别基于已知信息并且基于如本文中所教导的对角隅棱镜128、角隅棱镜130、角隅棱镜132、角隅棱镜134、角隅棱镜164、角隅棱镜166、角隅棱镜168、角隅棱镜170、角隅棱镜192、角隅棱镜194、角隅棱镜196和角隅棱镜198的距离确定为第一点112、第三点182和第五点210以及第二点114、第四点184和第六点212确定坐标。第一点112、第二点114、第三点182、第四点184、第五点210和第六点212对于测量装置136或测量装置138而言不必为可见的以便各点的坐标位置被确定，从而在一些实施方式中使用术语“隐藏点条”。在一些实施方式中使用术语“隐藏”可能不描述限制所要求保护的发明的结构特征或方法操作。相反地，术语“隐藏”的使用可以仅被用作方便的名称。
飞机102在图1a中描绘有支架，所述支架包括第一对156、第二对158、第三对186和结构104、作为飞机102的永久部件或暂时附接或附连到飞机102以用于本文中所描述的目的的项目。不为飞机102的一部分并且可能未被物理上附连到飞机102的部件包括计算机152、测量装置136、测量装置138，和由测量装置136、测量装置138所投射并且接收到的激光束。
图1b是依照说明性实施方式的双隐藏点条的系统的框图。在图1a与图1b之间没有指定的差异。出于图示目的，图1b仅仅在“放大”和更具体且准确的视图中描绘了系统100的选择部件。图1b描绘了在结构104的区域中的第一条116和第二条118的部件。虽然可能似乎图1b中的部件与彼此紧密地相关联并且可能不接触彼此，但是事实上图1b的部件像在本文中别处所讨论的那样适贴地装配在一起。在图1b中一些部件之间的空间被提供用于图示目的。
如所指出的，图1b被提供来更具体地描绘系统100的一些部件。在可以在图1b与图1a之间找到任何差异的情况下，因为图1b提供的更多细节，图1b可以优先。第一孔110和第一点112在图1b中对准同一位置，因为第一点112被定义为第一孔110在第一侧106的位置。第二点114是第一孔110在第二侧108的位置。第二孔124在图1b中指向空白空间。虽然第二孔124像第一孔110一样本身不是有形对象，但是它仍然是图1b以及图1a的部件。柄部120在图1a和图1b中利用虚线描绘，因为柄部120在它通过第一孔110插入并且适贴地插入到第二孔124中时将不是可见的。
图2是依照说明性实施方式的双隐藏点目标的方法的流程图。图2是使用包括第一对、第二对和第三对细长对象的系统所实现的方法250的流程图，其中，每对细长对象包括定位于分别在结构的相反的第一表面和第二表面上的第一点、第二点和第三点之一处的第一细长对象和第二细长对象，并且其中，第一对、第二对和第三对中的第一细长对象和第二细长对象中的每个都分别包括在与彼此相距已知距离处附接在第一细长对象和第二细长对象上并且在分别与第一点、第二点和第三点相距已知距离处附接在第一表面上的第一多个角隅棱镜和第二多个角隅棱镜。可以使用图1a和图1b的系统100实现图2中所示出的方法250。
图2中所示出的过程可以由诸如图8的处理器单元804的处理器实现。图2中所示出的过程可以是在图1a、图1b和图3至图8中所描述的技术的变化。尽管图2中所呈现的操作中的一些被描述为由“过程”执行，但是操作由至少一个有形处理器或使用一个或多个物理装置执行，如在本文中别处所描述的。术语“过程”同样可以包括存储在非暂时性计算机可读存储介质上的计算机指令。
方法250可以随着接近第一表面布置的第一测量装置可以将第一测量指向每个第一细长对象上的第一多个角隅棱镜而开始(操作252)。接下来，过程可以在第一测量装置处从每个第一细长对象上的第一多个角隅棱镜接收第一反射测量(操作254)。接下来，接近第二表面布置的第二测量装置可以将第二测量指向在第二表面上的每个第二细长对象上的第二多个角隅棱镜(操作256)。
接下来，过程可以在第二测量装置处从每个第二细长对象上的第二多个角隅棱镜接收第二反射测量(操作258)。接下来，过程可以使用第一反射测量来测量第一表面的第一坐标系统(操作(260)。接下来，过程可以使用第二反射测量来测量第二表面的第二坐标系统(操作(262)。接下来，过程可以将第二坐标系统映射到第一坐标系统(操作264)。方法250其后可以终止。
由方法250所提供的第一坐标系统可以对应于在图1a和图1b中描绘的由系统100所提供的内部坐标系统148。由方法250所提供的第二坐标系统可以对应于在图1a和图1b中描绘的由系统100所提供的外部坐标系统150。由方法250所提供的第一表面可以对应于在图1a和图1b中描绘的由系统100所提供的结构104的第一侧106。由方法250所提供的第二表面可以对应于在图1a和图1b中描绘的由系统100所提供的结构104的第二侧108。
图3是依照说明性实施方式的隐藏点条的图。图3描绘了在实施方式中可以为在图1a中和部分地在图1b中所描绘的第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190中的至少一个的隐藏点条300。条300在图3中描绘有由P1和附图标记302所表示的并且由P2和附图标记304所表示的两个角隅棱镜。条300还描绘有一个点，在该点处，条300可以与诸如飞机机身的内表面这样的表面进行接触。然而，可以在其它形式的制造中使用说明性实施方式，所述制造包括汽车制造、建筑制造或其它装置制造。点在图1a中被表示为P3和附图标记306。
图3还描绘了分别表示为L1和L2并且与附图标记308和附图标记310相关联的两个长度。L1是P2与P3之间的距离。L2是P2与P1之间的距离。P3的位置可以是由在P1与P2之间的分离所度量的L1与L2之间的比率的函数。P3的位置的等式可以是：
图4是依照说明性实施方式的双隐藏点目标的方法的流程图。可以使用图1a和图1b的系统100实现图4中所示出的方法400。图4中所示出的过程可以由诸如图8的处理器单元804这样的处理器实现。图4中所示出的过程可以是在图1a、图1b、图3和图5至图8中所描述的技术的变化。尽管图4中所呈现的操作中的一些被描述为由“过程”执行，但是操作由至少一个有形处理器或使用一个或多个物理装置执行，如在本文中别处所描述的。术语“过程”还可以包括存储在非暂时性计算机可读存储介质上的计算机指令。
方法400可以随着过程可以使用计算机接收第一点、第二点和第三点分别在第一表面上的第一参考坐标、第二参考坐标和第三参考坐标而开始(操作402)。接下来，过程可以使用计算机接收第四点、第五点和第六点分别在第二表面上的第四参考坐标、第五参考坐标和第六参考坐标，其中，第二表面和第一表面包括结构的相反侧，并且其中，第一点、第二点、第三点和第四点、第五点、第六点分别在相反侧彼此相反地排列。
接下来，过程可以使用计算机在第一表面的第一坐标系统中分别将第四参考坐标、第五参考坐标和第六参考坐标映射到第一参考坐标、第二参考坐标和第三参考坐标(操作406)。接下来，过程可以基于映射并且使用计算机使第二表面的外部坐标系统适配到内部坐标系统，其中，第一参考坐标、第二参考坐标、第三参考坐标和第四参考坐标、第五参考坐标、第六参考坐标分别使用指向定位在与第一点、第二点和第三点相距已知距离处的目标的光来确定。方法400其后可以终止。
由方法400所提供的第一坐标系统可以对应于在图1a中描绘的由系统100所提供的内部坐标系统148。由方法400所提供的第二坐标系统可以对应于在图1a中描绘的由系统100所提供的外部坐标系统150。由方法400所提供的第一表面可以对应于在图1a和图1b中描绘的由系统100所提供的结构104的第一侧106。由方法400所提供的第二表面可以对应于在图1a和图1b中描绘的由系统100所提供的结构104的第二侧108。
图5是依照说明性实施方式的隐藏点条的图。在实施方式中，在图1a中和部分地在图1b中所描绘的类型的第一条116、第二条118、第三条160、第四条162、第五条188和第六条190可以不分别靠近第一孔110、第三孔176或孔204定位。说明性实施方式假设在飞机机身或其它表面中的孔未必像本文中所提供的那样用于外部坐标系统150到内部坐标系统152的适配。替代地，在表面的相反侧的条可以通过使用附连到条或安装在条内部的磁体吸引在一起。
图5描绘了包括分别接近飞机机身或其它双面结构506的内表面和外表面定位的内条502和外条504的系统500。安装在内条502上的是角隅棱镜508和角隅棱镜510。安装在外条504上的角隅棱镜512和角隅棱镜514。内条502还包括第一磁体516、第一滚柱套518、第一滚柱520、第二滚柱套522和第二滚柱524。外条504还包括第二磁体526。第一滚柱520和第二滚柱524可以由陶瓷或另一材料制成。第一磁体516和第二磁体526可以稀土磁材料制成。内条502可以使用第一滚柱520和第二滚柱524在结构506的表面四处移动，直到第一磁体516和第二磁体526被令人满意地对准为止。
图6是制造商用飞机的方法的流程图。参照图6和图7，可以在如图6中所示出的飞机制造和服务方法600以及如图7中所示出的飞机700的上下文中对本公开内容的实施方式进行描述。在预生产期间，飞机制造和服务方法600可以包括飞机700的规格和设计602以及材料采购604。在生产期间，发生飞机702的部件和子组件制造606和系统集成608。其后，飞机700可以经历认证和交付610以便于被放置在服务612中。在通过客户的服务中的同时，飞机700被调度以得到例行维修和保养614(其还可以包括修改、改装、翻新等等)。
方法600的每个过程可以由系统集成商、第三方和/或操作员(例如，客户)执行或实行。出于本说明书的目的，系统集成商可以包括但不限于任何数目的飞机制造商和主系统转包商；第三方可以包括但不限于任何数目的厂商、转包商和供应商；以及操作员可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等等。
图7是商用飞机的框图。如图7中所示，由飞机制造和服务方法600所生产的飞机700可以包括具有多个系统720和内饰702的机体718。高级系统720的示例包括推进系统724、电气系统726、液压系统728和环境系统730中的一个或多个。可以包括任何数目的其它系统。尽管示出了航天示例，但是本发明的原理可以被应用于其它工业，诸如汽车工业。
可以在生产和服务方法600的各阶段中的任何一个或多个期间利用本文中所体现的设备和方法。例如，可以以与在飞机700在服务中的同时所生产的部件或子组件相似的方式制作或制造与生产过程相对应的部件或子组。并且，可以例如通过基本上加快飞机700的装配或降低飞机700的成本在子组件制造606和系统集成608期间利用一个或多个设备实施方式、方法实施方式或其组合。类似地，在飞机700在服务中的同时可以利用设备实施方式、方法实施方式或其组合中的一个或多个，所述服务例如并且不限于维修和保养614。
图8是依照说明性实施方式的数据处理系统的图示。图8中的数据处理系统800是可以被用来实现说明性实施方式的数据处理系统的示例，诸如图1a和图1b的系统100，或本文中所公开的任何其它模块或系统或过程。在这个说明性示例中，数据处理系统800包括通信结构802，该通信结构802在处理器单元804、存储器806、持久性存储装置808、通信单元810、输入/输出(I/O)单元812和显示器814之间提供通信。
处理器单元804用来执行可以被加载到存储器806中的软件的指令。处理器单元804取决于特定实施方式而可以是许多处理器、多处理器核或某个其它类型的处理器。如在本文中参照项目所使用的数意指一个或多个项目。此外，处理器单元804可以使用许多异构处理器系统来实现，其中主处理器与辅助处理器一起存在于单个芯片上。作为另一说明性示例，处理器单元804可以是包含同一类型的多个处理器的对称多处理器系统。
存储器806和持久性存储装置808是存储装置816的示例。存储装置是能够存储信息的任何一件硬件，所述信息诸如例如但不限于数据、函数形式的程序代码和/或在暂时基础和/或永久基础上的其它适合的信息。在这些示例中存储装置816还可以被称为计算机可读存储装置。存储器806在这些示例中可以是例如随机存取存储器或任何其它适合的易失性或非易失性存储装置。取决于特定实施方式，持久性存储装置808可以采取各种形式。
例如，持久性存储装置808可以包含一个或多个部件或装置。例如，持久性存储装置808可以是硬盘驱动器、闪速存储器、可再写光盘、可再写磁带或上述的某个组合。由持久性存储装置808所使用的介质同样可以是可拆卸的。例如，可拆卸硬盘驱动器可以被用于持久性存储装置808。
通信单元810在这些示例中提供与其它数据处理系统或装置的通信。在这些示例中，通信单元810是网络接口卡。通信单元810可以通过使用任何一个或两个物理和无线通信链路提供通信。
输入/输出(I/O)单元812允许利用可以被连接到数据处理系统800的其它装置输入和输出数据。例如，输入/输出(I/O)单元812可以通过键盘、鼠标和/或一些其它适合的输入装置为用户输入提供连接。此外，输入/输出(I/O)单元812可以向打印机发送输出。显示器814提供向用户显示信息的机制。
用于操作系统、应用和/或程序的指令可以位于存储装置816中，所述存储装置816通过通信结构802与处理器单元804通信。在这些说明性示例中，指令以函数形式在持久性存储装置808上。这些指令可以被加载到存储器806中以用于由处理器单元804执行。不同的实施方式的过程可以由处理器单元804使用计算机实现的指令来执行，所述计算机实现的指令可以位于诸如存储器806的存储器中。
这些指令被称为程序代码、计算机可用程序代码，或可以被处理器单元804中的处理器读取和执行的计算机可读程序代码。可以在诸如存储器806或持久性存储装置808的不同的物理或计算机可读存储介质上体现不同的实施方式中的程序代码。
程序代码818以函数形式位于为选择性地可拆卸的计算机可读介质820上，并且可以被加载到数据处理系统800上或转移到数据处理系统800以用于由处理器单元804执行。程序代码818和计算机可读介质820在这些示例中形成计算机程序产品822。在一个示例中，计算机可读介质820可以是计算机可读存储介质824或计算机可读信号介质826。计算机可读存储介质824可以包括例如被插入或放置到作为持久性存储装置808的一部分的驱动器或其它装置中的光盘或磁盘以用于转移到作为持久性存储装置808的一部分的存储装置(诸如硬盘驱动器)上。计算机可读存储介质824同样可以采取持久性存储装置的形式，诸如硬盘驱动器、拇指驱动器或闪速存储器，其被连接到数据处理器系统800。在一些实例中，计算机可读存储介质824可能不可从数据处理系统800拆卸。
另选地，程序代码818可以使用计算机可读信号介质826转移到数据处理系统800。计算机可读信号介质826可以是例如包含程序代码818的传播数据信号。例如，计算机可读信号介质826可以是电磁信号、光学信息和/或任何其它适合类型的信号。这些信号可以通过通信链路发送，所述通信链路诸如无线通信链路、光纤电缆、同轴电缆、电线和/或任何其它适合类型的通信链路。换句话说，通信链路和/或连接在说明性示例中可以是物理的或无线的。
在一些说明性实施方式中，程序代码818可以通过用于在数据处理系统800内使用的计算机可读信号介质826通过网络从另一装置或数据处理系统下载到持久性存储装置808。例如，在服务器数据处理系统中的计算机可读存储介质中存储的程序代码可以通过网络从服务器下载到数据处理器系统800。提供程序代码818的数据处理系统可以是服务器计算机、客户端计算机，或能够存储和发送程序代码818的某个其它装置。
针对数据处理系统800所例示的不同部件不意在提供对以其可以实现不同的实施方式的方式的架构限制。可以在包括除针对数据处理系统800所例示的那些之外或代替针对数据处理系统800所例示的那些的部件的数据处理系统中实现不同的说明性实施方式。图8中所示出的其它部件能够从所示出的说明性示例变化。可以使用能够运行程序代码的任何硬件装置或系统来实现不同的实施方式。作为一个示例，数据处理系统可以包括集成有无机部件的有机部件和/或可以完全由排除人类的有机部件组成。例如，存储装置可以由有机半导体组成。
在另一说明性示例中，处理器单元804可以采取具有针对特定用途而制造或构造的电路的硬件单元的形式。这种硬件可以执行操作，而无需程序代码被从待构造成执行操作的存储装置加载到存储器中。
例如，当处理器单元804采取硬件单元的形式时，处理器单元804可以是电路系统、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件，或被构造成执行许多操作的某个其它适合类型的硬件。利用可编程逻辑器件，装置被构造成执行许多操作。装置可以在后期改装或可以被永久性地构造成执行多个操作。可编程逻辑器件的示例例如包括可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、现场可编程逻辑阵列、现场可编程门阵列和其它适合的硬件器件。利用这种实施方式，可以省略程序代码818，因为不同的实施方式的过程用硬件单元加以实现。
在再一个说明性示例中，可以使用在计算机和硬件单元中所找到的处理器的组合实现处理器单元804。处理器单元804可以具有被构造成运行程序代码818的许多硬件单元和许多处理器。利用这个描绘的示例，过程中的一些可以用许多硬件单元加以实现，然而其它过程可以用许多处理器加以实现。
作为另一示例，数据处理系统800中的存储装置是可以存储数据的任何硬件设备。存储器806、持久性存储装置808和计算机可读介质820是有形形式的存储装置的示例。
在另一示例中，总线系统可以被用来实现通信结构802并且可以由一个或多个总线组成，所述总线诸如系统总线或输入/输出总线。当然，可以使用提供了在附连到总线系统的不同部件或装置之间转移数据的任何适合类型的架构实现总线系统。另外，通信单元可以包括用来发送和接收数据的一个或多个装置，诸如调制解调器或网络适配器。此外，存储器可以是例如存储器806或高速缓存，诸如在可以存在于通信结构802中的接口控制器和存储器控制器中找到的。
数据处理系统800还可以包括至少一个相关存储器(未示出)。相关存储器可以与通信结构802通信。相关存储器还可以与存储器装置816通信，或在一些说明性实施方式中，被认为是存储装置816的一部分。
不同的说明性实施方式能够采取全硬件实施方式、全软件实施方式或包含硬件元件和软件元件两者的实施方式的形式。一些实施方式用软件加以实现，所述软件包括但不限于诸如例如固件、驻留软件和微码的形式。
此外，不同的实施方式能够采取可从提供程序代码以用于由执行指令的计算机或任何装置或系统使用或连同执行指令的计算机或任何装置或系统使用的计算机可用介质或计算机可读介质可访问的计算机程序产品的形式。出于本公开内容的目的，计算机可用介质或计算机可读介质通常可以是任何有形的设备，其能够包含、存储、传送、传播或传输程序以用于由指令执行系统、设备或装置使用或连同指令执行系统、设备或装置使用。
计算机可用介质或计算机可读介质可以是例如但不限于电子、磁、光学、电磁、红外线或半导体系统，或传播介质。计算机可读介质的非限制性示例包括半导体或固态存储器、磁带、可拆卸计算机软盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘。光盘可以包括紧凑盘-只读存储器(CD-ROM)、紧凑盘-读/写(CD-R/W)和DVD。
此外，计算机可用介质或计算机可读介质可以包含或存储计算机可读或可用程序代码，使得当计算机可读或可用程序代码在计算机上执行时，该计算机可读或可用程序代码的执行通过通信链路来发送另一计算机可读或可用程序代码。这个通信链路可以使用例如但不限于物理的或无线的介质。
适合于存储和/或执行计算机可读程序代码或计算机可用程序代码的数据处理系统将包括通过通信结构(诸如系统总线)直接地或间接地耦合到存储器元件的一个或多个处理器。存储器元件可以包括在程序代码的实际执行期间所采用的本地存储器、块存储装置和高速缓存存储器，所述高速缓存存储器提供至少一些可读程序代码或计算机可用程序代码的暂时存储以减少可以在代码的执行期间从块存储装置中检索代码的次数。
输入/输出或I/O装置能够直接地或通过中间I/O控制器耦合到系统。这些装置可以包括例如但不限于键盘、触摸屏显示器和指示装置。不同的通信适配器还可以耦合到系统以使得数据处理系统能够变得通过中间专用或公用网络耦合到其它数据处理或远程打印机或存储装置。调制解调器和网络适配器的非限制性示例只是当前可用类型的通信适配器中的几个。
不同的说明性实施方式的描述已被呈现用于图示和描述的目的，并且不旨在为详尽的或以所公开的形式限于实施方式。许多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。此外，不同的说明性实施方式与其它说明性实施方式相比可以提供不同的特征。选取并且描述了所选择的一个或多个实施方式以便于最好地说明实施方式的原理、实际应用，并且以便于使得本领域的普通技术人员能够针对具有如适于所设想的特定使用的各种修改的各种实施方式来理解本公开内容。此外，本公开内容包括根据以下条款的实施例：
条款1.一种系统，所述系统包括：
接近于在结构的第一侧的第一表面的第一细长对象；
接近于在所述结构的第二侧的第二表面的第二细长对象，所述第二表面和所述第二侧相对于所述第一表面和所述第一侧在所述结构的相反面，所述第一细长对象在所述第一表面上的第一点处与所述第二细长对象对准；
在与彼此并且与所述第一点相距第一已知距离处附接到所述第一细长对象的第一多个角隅棱镜，其中，所述第一细长对象在所述第一点处毗邻所述第一表面；以及
在与彼此并且与所述第一点相距第二已知距离处附接到所述第二细长对象的第二多个角隅棱镜，其中，所述第二细长对象在与所述第一点相反面的第二点处毗邻所述第二表面。
条款2.根据条款1所述的系统，所述系统还包括：
接近于所述第一表面的第三细长对象；
接近于所述第二表面的第四细长对象，所述第四细长对象在所述第一表面上的第三点处与所述第三细长对象对准，其中，所述第四细长对象在与所述第三点相反面的第四点处毗邻所述第二表面；
在与彼此并且与所述第三点相距第三已知距离处附接到所述第三细长对象的第三多个角隅棱镜，其中，所述第三细长对象在所述第三点处毗邻所述第一表面；以及
在与彼此并且与所述第三点相距第四已知距离处附接到所述第四细长对象的第四多个角隅棱镜。
条款3.根据条款2所述的系统，所述系统还包括：
接近于所述第一表面的第五细长对象；
接近于所述第二表面的第六细长对象，所述第六细长对象在所述第一表面上的第五点处与所述第五细长对象对准，其中，所述第六细长对象在与所述第五点相反面的第六点处毗邻所述第二表面；
在与彼此并且与所述第五点相距第五已知距离处附接到所述第五细长对象的第五多个角隅棱镜，其中，所述第五细长对象在所述第五点处毗邻所述第一表面；以及
在与彼此并且与所述第五点相距第六已知距离处附接到所述第六细长对象的第六多个角隅棱镜。
条款4.根据条款3所述的系统，所述系统还包括：
布置在所述第一侧的第一测量系统，其中，所述第一测量系统被构造成将第一激光投射到所述第一多个角隅棱镜，将第三激光投射到所述第三多个角隅棱镜，并且将第五激光投射到所述第五多个角隅棱镜，并且其中，所述第一多个角隅棱镜被构造成反射所述第一激光，所述第三角隅棱镜被构造成反射所述第三激光，并且所述第五多个角隅棱镜被构造成反射所述第五激光；以及
布置在所述第二侧的第二测量系统，其中，所述第二测量系统被构造成将第二激光投射到所述第二多个角隅棱镜，将第四激光投射到所述第四多个角隅棱镜，并且将第六激光投射到所述第六多个角隅棱镜，并且其中，所述第二多个角隅棱镜被构造成反射所述第二激光，所述第四角隅棱镜被构造成反射所述第四激光，并且所述第六多个角隅棱镜被构造成反射所述第六激光。
条款5.根据条款3所述的系统，其中，与所述第一激光、所述第三激光和所述第五激光相关联地生成的测量分别与所述第一已知距离、所述第三已知距离和所述第五已知距离组合，以确定所述第一点、所述第三点和所述第五点在与所述第一表面相关联的第一坐标系统中的位置，并且其中，与所述第二激光、所述第四激光和所述第六激光相关联地生成的测量分别与所述第二已知距离、所述第四已知距离和所述第六已知距离组合，以确定所述第一点、所述第三点和所述第五点在与所述第二表面相关联的外部坐标系统中的位置。
条款6.根据条款5所述的系统，其中，确定所述第一点、所述第三点和所述第五点在与所述第一表面相关联的所述第一坐标系统和与所述第二表面相关联的所述第二坐标系统中的每个坐标系统中的位置支持所述第二坐标系统到所述第一坐标系统的映射。
条款7、根据条款6所述的系统，其中，将所述第二坐标系统映射到所述第一坐标系统基于所述第一坐标系统促进对象在所述第二坐标系统中的定位和移动。
条款8.根据条款6所述的系统，其中，将所述第二坐标系统映射到所述第一坐标系统与第一机器人在所述第一表面上的移动和定位一致地促进第二机器人在所述第二表面上的移动和定位。
条款9.根据条款1所述的系统，其中，所述结构是飞机的蒙皮，并且其中，所述第一表面是所述蒙皮的内表面并且所述第二表面是所述蒙皮的外表面。
条款10.一种使用包括第一对、第二对和第三对细长对象的系统所实现的方法，其中，每对细长对象包括定位于分别在结构的相反的第一表面和第二表面上的第一点、第二点和第三点之一处的第一细长对象和第二细长对象，并且其中，第一对、第二对和第三对中的第一细长对象和第二细长对象中的每个细长对象分别包括在与彼此相距已知距离处并且与分别在第一表面上的第一点、第二点和第三点相距已知距离处附接在第一细长对象和第二细长对象上的第一多个角隅棱镜和第二多个角隅棱镜。
该方法包括：
接近第一表面布置的第一测量装置将第一测量指向每个第一细长对象上的第一多个角隅棱镜；
在第一测量装置处，从每个第一细长对象上的第一多个角隅棱镜接收第一反射测量；
接近第二表面布置的第二测量装置将第二测量指向在第二表面上的每个第二细长对象上的第二多个角隅棱镜；
在第二测量装置处，从每个第二细长对象上的第二多个角隅棱镜接收第二反射测量；
使用第一反射测量来测量第一表面的第一坐标系统；
使用第二反射测量来测量第二表面的第二坐标系统；以及
将第二坐标系统映射到第一坐标系统。
条款11.根据条款10所述的系统，所述系统还包括：
基于所述映射与在所述第一表面上移动和定位第一机器人一致地在所述第二表面上移动和定位第二机器人，其中所述结构是飞机的蒙皮，其中所述第一表面是所述蒙皮的内表面，其中所述第二表面是所述蒙皮的外表面，并且其中所述测量包括激光。
条款12.一种在表面上在预定位置处建立坐标测量参考的计算机实现的方法，所述方法包括以下步骤：
计算机接收第一点、第二点和第三点分别在第一表面上的第一参考坐标、第二参考坐标和第三参考坐标；
所述计算机接收第四点、第五点和第六点分别在第二表面上的第四参考坐标、第五参考坐标和第六参考坐标，其中，所述第二表面和所述第一表面包括结构的相反侧，并且其中，所述第一点、所述第二点、所述第三点和所述第四点、所述第五点、所述第六点分别在所述相反侧彼此相反地排列；
所述计算机在所述第一表面的第一坐标系统中分别将所述第四参考坐标、所述第五参考坐标和所述第六参考坐标映射到所述第一参考坐标、所述第二参考坐标和所述第三参考坐标；以及
所述计算机基于所述映射使所述第二表面的外部坐标系统适配到所述内部坐标系统，其中，所述第一参考坐标、所述第二参考坐标、所述第三参考坐标和所述第四参考坐标、所述第五参考坐标、所述第六参考坐标分别使用指向定位在与所述第一点、所述第二点和所述第三点相距已知距离处的目标的测量来确定。
条款13、根据条款12所述的方法，其中，所述第一表面是飞机机身的内表面并且所述第二表面是所述飞机机身的外表面。
条款14、根据条款12所述的方法，其中，所述目标包括分别附接到分别在所述第一点、所述第二点和所述第三点处毗邻所述第一表面的第一条、第二条和第三条的第一多个角隅棱镜、第二多个角隅棱镜和第三多个角隅棱镜，其中，所述目标还包括分别附接到分别在所述第四点、所述第五点和所述第六点处毗邻所述第二表面的第四条、第五条和第六条的第四多个角隅棱镜、第五多个角隅棱镜和第六多个角隅棱镜。
条款15、根据条款14所述的方法，其中，分别在所述第一条、所述第二条和所述第三条上的所述第一多个角隅棱镜、所述第二多个角隅棱镜和所述第三多个角隅棱镜以及分别在所述第四条、所述第五条和所述第六条上的所述第四多个角隅棱镜、所述第五多个角隅棱镜和所述第六多个角隅棱镜分别在与所述第一点、所述第二点和所述第三点相距已知距离处被附接。
条款16.根据条款14所述的方法，其中，所述第一条通过所述结构中的第一孔附连到所述第四条，其中，所述第二条通过所述结构中的第二孔附连到所述第五条，并且其中，所述第三条通过所述结构中的第三孔附连到所述第六条。
条款17.根据条款16所述的方法，其中，从所述第一条、所述第二条和所述第三条的毗邻所述第一表面的端伸出的柄部分别穿过所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔，被插入到分别在所述第四条、所述第五条和所述第六条的毗邻所述第二表面的端中的第四孔、第五孔和第六孔中。
条款18.根据条款17所述的方法，其中，所述柄部分别通过所述结构中的所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔插入到所述第四条、所述第五条和所述第六条的所述第四孔、所述第五孔和所述第六孔中使得所述第一条和所述第四条、所述第二条和所述第五条、所述第三条和所述第六条分别能够以齐平方式分别毗邻所述第一表面和所述第二表面。
条款19、根据条款13所述的方法，其中，所述测量包括激光，并且其中，位于所述飞机机身的内部和所述飞机机身的外部的激光干涉仪装置将激光从已知距离分别投射到所述第一多个角隅棱镜、所述第二多个角隅棱镜和所述第三多个角隅棱镜以及所述第四多个角隅棱镜、所述第五多个角隅棱镜和所述第六多个角隅棱镜，以分别确定所述第一参考坐标和所述第二参考坐标。
条款20.根据条款12所述的方法，其中，使所述第二坐标系统适配到所述第一坐标系统的所述计算机促进第二机器人在所述第二表面上的移动和定位为基于所述第一坐标系统的，并且随着第一机器人在所述第一表面上的移动和定位促进所述第二机器人在所述第二表面上的协调移动和定位。

Claims (14)

1.一种用于在将第二坐标系统映射到第一坐标系统中使用的系统，所述系统包括：
接近于在结构的第一侧的第一表面的第一细长对象；
接近于在所述结构的第二侧的第二表面的第二细长对象，所述第二表面和所述第二侧相对于所述第一表面和所述第一侧在所述结构的相反面，所述第一细长对象在所述第一表面上的第一点处与所述第二细长对象对准；
在与彼此并且与所述第一点相距第一已知距离处附接到所述第一细长对象的第一多个反射器，其中，所述第一细长对象在所述第一点处毗邻所述第一表面；
在与彼此并且与所述第一点相距第二已知距离处附接到所述第二细长对象的第二多个反射器，其中，所述第二细长对象在与所述第一点相反面的第二点处毗邻所述第二表面；
接近于所述第一表面的第三细长对象；
接近于所述第二表面的第四细长对象，所述第四细长对象在所述第一表面上的第三点处与所述第三细长对象对准，其中，所述第四细长对象在与所述第三点相反面的第四点处毗邻所述第二表面；
在与彼此并且与所述第三点相距第三已知距离处附接到所述第三细长对象的第三多个反射器，其中，所述第三细长对象在所述第三点处毗邻所述第一表面；
在与彼此并且与所述第三点相距第四已知距离处附接到所述第四细长对象的第四多个反射器；
接近于所述第一表面的第五细长对象；
接近于所述第二表面的第六细长对象，所述第六细长对象在所述第一表面上的第五点处与所述第五细长对象对准，其中，所述第六细长对象在与所述第五点相反面的第六点处毗邻所述第二表面；
在与彼此并且与所述第五点相距第五已知距离处附接到所述第五细长对象的第五多个反射器，其中，所述第五细长对象在所述第五点处毗邻所述第一表面；
在与彼此并且与所述第五点相距第六已知距离处附接到所述第六细长对象的第六多个反射器；
布置在所述第一侧的第一测量系统，其中，所述第一测量系统被构造成将第一光源投射到所述第一多个反射器，将第三光源投射到所述第三多个反射器，并且将第五光源投射到所述第五多个反射器，并且其中，所述第一多个反射器被构造成反射所述第一光源，所述第三多个反射器被构造成反射所述第三光源，并且所述第五多个反射器被构造成反射所述第五光源；以及
布置在所述第二侧的第二测量系统，其中，所述第二测量系统被构造成将第二光源投射到所述第二多个反射器，将第四光源投射到所述第四多个反射器，并且将第六光源投射到所述第六多个反射器，并且其中，所述第二多个反射器被构造成反射所述第二光源，所述第四多个反射器被构造成反射所述第四光源，并且所述第六多个反射器被构造成反射所述第六光源。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一多个反射器、所述第二多个反射器、所述第三多个反射器、所述第四多个反射器、所述第五多个反射器和所述第六多个反射器是角隅棱镜。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述第一光源、所述第二光源、所述第三光源、所述第四光源、所述第五光源和所述第六光源是激光。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，与所述第一光源、所述第三光源和所述第五光源相关联地生成的测量分别与所述第一已知距离、所述第三已知距离和所述第五已知距离组合，以确定所述第一点、所述第三点和所述第五点在与所述第一表面相关联的第一坐标系统中的位置，并且其中，与所述第二光源、所述第四光源和所述第六光源相关联地生成的测量分别与所述第二已知距离、所述第四已知距离和所述第六已知距离组合，以确定所述第一点、所述第三点和所述第五点在与所述第二表面相关联的外部坐标系统中的位置。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，确定所述第一点、所述第三点和所述第五点在与所述第一表面相关联的所述第一坐标系统和与所述第二表面相关联的所述第二坐标系统中的每个坐标系统中的位置支持所述第二坐标系统到所述第一坐标系统的映射。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，将所述第二坐标系统映射到所述第一坐标系统基于所述第一坐标系统促进对象在所述第二坐标系统中的定位和移动。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，将所述第二坐标系统映射到所述第一坐标系统与第一机器人在所述第一表面上的移动和定位一致地促进第二机器人在所述第二表面上的移动和定位。
8.一种在表面上在预定位置处建立坐标测量参考的计算机实现的方法，所述方法包括以下步骤：
计算机接收第一点、第二点和第三点分别在第一表面上的第一参考坐标、第二参考坐标和第三参考坐标；
所述计算机接收第四点、第五点和第六点分别在第二表面上的第四参考坐标、第五参考坐标和第六参考坐标，其中，所述第二表面和所述第一表面包括结构的相反侧，并且其中，所述第一点、所述第二点、所述第三点和所述第四点、所述第五点、所述第六点分别在所述相反侧彼此相反地排列；
所述计算机在所述第一表面的第一坐标系统中分别将所述第四参考坐标、所述第五参考坐标和所述第六参考坐标映射到所述第一参考坐标、所述第二参考坐标和所述第三参考坐标；以及
所述计算机基于所述映射使所述第二表面的外部坐标系统适配到所述第一坐标系统，其中，所述第一参考坐标、所述第二参考坐标、所述第三参考坐标和所述第四参考坐标、所述第五参考坐标、所述第六参考坐标分别使用指向定位在与所述第一点、所述第二点和所述第三点相距已知距离处的目标的测量来确定，
其中，针对所述第一表面上的所述点和所述第二表面上的所述点的所述参考坐标使用指向定位在与所述第一表面上的所述点相距已知距离处的目标的测量来确定，并且
其中，所述目标包括分别附接到分别在所述第一点、所述第二点和所述第三点处毗邻所述第一表面的第一条、第二条和第三条的第一多个反射器、第二多个反射器和第三多个反射器，其中，所述目标还包括分别附接到分别在所述第四点、所述第五点和所述第六点处毗邻所述第二表面的第四条、第五条和第六条的第四多个反射器、第五多个反射器和第六多个反射器。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一多个反射器、所述第二多个反射器、所述第三多个反射器、所述第四多个反射器、所述第五多个反射器和所述第六多个反射器是角隅棱镜。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，分别在所述第一条、所述第二条和所述第三条上的所述第一多个反射器、所述第二多个反射器和所述第三多个反射器以及分别在所述第四条、所述第五条和所述第六条上的所述第四多个反射器、所述第五多个反射器和所述第六多个反射器分别在与所述第一点、所述第二点和所述第三点相距已知距离处被附接。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一条通过所述结构中的第一孔附连到所述第四条，其中，所述第二条通过所述结构中的第二孔附连到所述第五条，并且其中，所述第三条通过所述结构中的第三孔附连到所述第六条。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，从所述第一条、所述第二条和所述第三条的毗邻所述第一表面的端伸出的柄部分别穿过所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔，被插入到分别在所述第四条、所述第五条和所述第六条的毗邻所述第二表面的端中的第四孔、第五孔和第六孔中。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述柄部分别通过所述结构中的所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔插入到所述第四条、所述第五条和所述第六条的所述第四孔、所述第五孔和所述第六孔中使得所述第一条和所述第四条、所述第二条和所述第五条、所述第三条和所述第六条分别能够以齐平方式分别毗邻所述第一表面和所述第二表面。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述测量包括激光，并且其中，位于飞机机身的内部和所述飞机机身的外部的激光干涉仪装置将激光从已知距离分别投射到所述第一多个反射器、所述第二多个反射器和所述第三多个反射器以及所述第四多个反射器、所述第五多个反射器和所述第六多个反射器，以分别确定所述第一参考坐标和所述第二参考坐标。
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