CN110779460B - 离线指导装置、测量控制装置和存储介质 - Google Patents

离线指导装置、测量控制装置和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种离线指导装置、测量控制装置和存储介质。其目标是利用简单的操作生成测量过程信息并将其应用于测量装置以使得能够容易地进行自动测量。离线指导装置通过三维传感器单元来检测被测物体的形状，生成测量项目分别与针对检测到的形状顺次指定的测量点相关联的测量过程信息，并且使测量过程信息存储单元存储相关联的测量过程信息。测量控制装置通过三维传感器单元来检测对象被测物体的形状，搜索测量过程信息存储单元以获得具有与检测到的形状基本上相同的形状的被测物体并指定被测物体，提取与指定的被测物体有关的测量过程信息作为与对象被测物体有关的测量过程信息，并且使使用测量装置基于提取的测量过程信息来测量对象被测物体。

Description

离线指导装置、测量控制装置和存储介质
技术领域
本发明涉及一种用于使得能够通过利用简单操作生成测量过程信息并且将该测量过程信息应用于测量装置来容易地进行自动测量的离线指导(teaching)装置、测量控制装置和程序。
背景技术
作为用于生成描述用于利用测量装置实现自动测量的测量过程的部分程序的方法，存在在线指导和离线指导。在线指导是用于通过在部分程序中描述在操作者操作测量装置以对测量装置中所设置的被测物体进行实际测量的情况下的过程来生成部分程序的方法。在在线指导中，由于在指导期间不能使用测量装置，因此存在测量效率的问题。另一方面，离线指导是用于通过在部分程序中描述在通过使用离线指导应用软件等对被测物体的计算机辅助设计(CAD)数据进行测量指导模拟之后获得的模拟结果来生成部分程序的方法。在离线指导中，由于可以在不使用实际装置的情况下进行指导，因此可以高效地进行测量。
发明内容
发明要解决的问题
传统的指导方法需要诸如测量装置的操作技术、应用软件的操作技术、以及过程生成技术等的专门技术。另外，传统的指导方法还需要诸如进行测量时的坐标系设置技术等的专门技术。
本发明的目的是提供一种用于使得能够通过利用简单操作生成测量过程信息并且将该测量过程信息应用于测量装置来容易地进行自动测量的离线指导装置、测量控制装置和程序。
用于解决问题的方案
根据本发明的方面的离线指导装置包括：三维传感器单元，其被配置为检测检测范围内所存在的物体的三维空间中的位置和三维形状；显示单元，其被配置为以可视方式显示所述三维传感器单元所检测到的被测物体的三维形状；接口画面生成单元，其被配置为生成用于接收测量信息的输入的接口画面、并且被配置为使所述显示单元显示所述接口画面以及所述被测物体的三维形状，其中所述测量信息包括指定所述被测物体的三维形状中的测量点的信息和表示所述测量点处的测量内容的信息；测量过程信息存储单元；以及写入单元，其被配置为将测量过程信息、以及与所述被测物体的三维形状有关的信息写入所述测量过程信息存储单元，其中所述测量过程信息包括通过使用预定单元经由所述接口画面顺次输入的各测量点的测量信息和表示各测量点的测量信息的输入顺序的信息。
根据本发明的方面的测量控制装置包括：三维传感器单元，其被配置为检测检测范围内所存在的物体的三维空间中的位置和三维形状；测量过程信息存储单元，其被配置为针对多个被测物体中的各被测物体预先存储与所述多个被测物体中的各被测物体的三维形状有关的信息、以及测量过程信息，其中所述测量过程信息包括各测量点的测量信息和表示各测量点的测量信息的输入顺序的信息，各测量点的测量信息包括指定所述三维形状中的测量点的信息和表示所述测量点处的测量内容的信息；测量过程信息提取单元，其被配置为搜索所述测量过程信息存储单元以获得由所述三维传感器单元检测到的使用测量装置中所设置的对象被测物体的三维形状，指定具有与所述对象被测物体的三维形状基本上相同的三维形状的被测物体，以及从所述测量过程信息存储单元提取与所指定的被测物体有关的测量过程信息作为与所述对象被测物体有关的测量过程信息，坐标系设置单元，其被配置为控制所述使用测量装置以将所述三维传感器单元中的检测坐标系设置为所述使用测量装置的坐标系；以及控制单元，其被配置为使所述使用测量装置基于与所述对象被测物体有关的测量过程信息来测量所述对象被测物体。
所述测量控制装置可以进一步包括：测量装置信息存储单元，其被配置为预先存储与多种型号的测量装置中的各测量装置有关的配置信息；测量装置信息提取单元，其被配置为基于表示利用预定单元输入的所述使用测量装置的型号的信息来搜索所述测量装置信息存储单元、并且提取与该使用测量装置有关的配置信息；以及再配置单元，其被配置为基于与所述使用测量装置有关的配置信息再配置与所述对象被测物体有关的测量过程信息以用于所述使用测量装置。在所述测量控制装置中，所述控制单元可以被配置为使所述使用测量装置基于为用于所述使用测量装置而再配置的测量过程信息来测量所述对象被测物体。
本发明的离线指导装置和测量控制装置的各单元的功能可以通过在程序中描述该功能并使计算机执行该程序来实现。
发明的效果
根据本发明的离线指导装置和测量控制装置，利用简单的操作生成测量过程信息并将其应用于测量装置以使得能够容易地进行自动测量。
附图说明
图1是本发明的离线指导装置100和测量控制装置200的功能框图。
图2A～2D是示出输入接口画面的示例和输入方法的示例的图。
图3是本发明的离线指导装置100和测量控制装置201的功能框图。
图4是示出在通过使CPU执行描述各单元的功能的程序来实现各单元的功能的情况下本发明的离线指导装置100、测量控制装置200和测量控制装置201的结构的示例的图。
附图标记列表
10 使用测量装置
100 离线指导装置
110,304 三维传感器单元
120,303 显示单元
130 接口画面生成单元
140,260,305 输入单元
150 写入单元
160 测量过程信息存储单元
170,261,306 摄像单元
200,201 测量控制装置
210 测量过程信息提取单元
220 坐标系设置单元
230 控制单元
240 测量装置信息存储单元
250 测量装置信息提取单元
262 拍摄图像分析单元
270 再配置单元
301 存储单元
302 CPU
307 通信单元
f 被测物体的三维形状
i 图标组
p 指针
v 被测物体的图像
具体实施方式
以下将参考附图来说明本发明的实施例。注意，在以下说明和附图中，向相同的功能部分配相同的附图标记，并且将省略或在必要时说明对曾经说明过的功能部的说明。
第一实施例
图1是本发明的离线指导装置100和测量控制装置200的功能框图。
离线指导装置100包括三维传感器单元110、显示单元120、接口画面生成单元130、输入单元140、写入单元150、以及测量过程信息存储单元160。
三维传感器单元110是被配置为检测检测范围内所存在的物体的三维空间中的位置和三维形状的三维传感器。可以使用任意方式的三维传感器单元110，只要该三维传感器单元110可以检测检测范围内所存在的物体的三维空间中的位置和三维形状即可。
显示单元120是被配置为以可视方式显示三维传感器单元110所检测到的被测物体的三维形状的任意方式的显示单元。被测物体的三维形状可视的结构是任意结构。可以简单地显示三维形状本身，或者例如可以进一步提供被配置为拍摄三维传感器单元110所检测到的被测物体的图像的摄像单元170，并且可以通过显示摄像单元170所拍摄的图像来使被测物体的三维形状可视。另外，可以使用透过型显示器以采用透过显示器被测物体可视的方式使三维传感器单元110所检测到的被测物体本身可视。
接口画面生成单元130被配置为生成用于接收包括指定被测物体的三维形状中的测量点的信息和表示该测量点处的测量内容的信息的测量信息的输入的接口画面、并且被配置为使显示单元120显示该接口画面以及被测物体的三维形状。可以采用任意接口画面以及用于显示接口画面的任意方法。
例如，如图2A所示，接口画面生成单元130使显示单元120将表示测量内容的图标组i与被测物体的三维形状f和/或被测物体的图像v并排显示。图2A例示了表示测量内容的图标组i分别以表示圆度、直角度和圆柱度的符号显示的情况。
输入单元140是与通过接口画面生成单元130在显示单元120上显示的接口画面相对应的输入单元。例如，在输入接口画面包括图2A中例示的图标组的情况下，可以采用鼠标、手势检测单元或触摸面板显示器等作为输入单元。
在鼠标的情况下，显示如图2A所示的指针p，并且例如可以通过如图2B所示利用用户鼠标操作将指针p移动到期望测量内容的图标上、如图2C所示拖动该图标、并在并排显示的被测物体的三维形状f的期望测量点处放下该图标(图2D)来输入测量内容和测量点。另外，可以通过将指针p移动到期望的测量内容的图标上、点击鼠标以输入测量内容、然后将指针p移动到期望测量点并点击鼠标来输入执行测量内容的测量点。
在手势检测单元的情况下，例如，如下配置三维传感器单元110、显示单元120和摄像单元170。在使三维传感器单元110所检测到的被测物体以及摄像单元170所拍摄的用户的手的图像在显示单元120上可视的同时，图标组i与被测物体并排显示，并且代替鼠标指针、操作用户的手以使得能够通过诸如拖放等的输入操作来输入测量内容和测量点。
在通过使用头戴式显示装置配置离线指导装置100的情况下，可以容易地实现手势检测单元，其中头戴式显示装置是包括与例如三维传感器单元110、显示单元120和摄像单元170相对应的功能单元的计算机。
在触摸面板显示器的情况下，可以采用触摸面板显示器作为显示单元120，并且可以通过用手指触摸表示测量内容的图标并将该图标拖放在所显示的被测物体的三维形状f的期望测量点处来输入测量内容和测量点。另外，可以通过用手指触摸表示测量内容的图标以输入测量内容、然后用手指触摸期望测量点来输入执行测量内容的测量点。
用户重复自如上所述的输入单元140的输入操作期望测量点的次数。
写入单元150被配置为将包括经由接口画面从输入单元140顺次输入的各测量点的测量信息和表示各测量点的测量信息的输入顺序的信息的测量过程信息、以及与被测物体的三维形状有关的信息一起写入测量过程信息存储单元160。
测量过程信息存储单元160是被配置为存储从写入单元150输出的测量过程信息的存储单元。可以采用任意存储系统或任意类型的存储单元作为测量过程信息存储单元160，只要可以存储测量过程信息即可。另外，存储单元无需设置在离线指导装置100或测量控制装置200的主体中，并且可以以存储单元经由有线通信或无线通信发送和/或接收信息的方式设置在外部。
测量控制装置200包括三维传感器单元110、测量过程信息存储单元160、测量过程信息提取单元210、坐标系设置单元220、以及控制单元230。
三维传感器单元110和测量过程信息存储单元160分别是离线指导装置100的三维传感器单元110和测量过程信息存储单元160共通的功能单元。然而，测量过程信息存储单元160被配置为存储多个被测物体中的各被测物体的测量过程信息。另外，三维传感器单元110可以单独地设置在离线指导装置100和测量控制装置200的各装置中。
测量过程信息提取单元210被配置为搜索测量过程信息存储单元160以获得使用测量装置10中所设置的对象被测物体的由三维传感器单元110检测到的三维形状，被配置为指定具有与对象被测物体的三维形状基本上相同的三维形状的被测物体，并且被配置为从测量过程信息存储单元160提取与所指定的被测物体有关的测量过程信息作为与对象被测物体有关的测量过程信息。
因此，以三维传感器单元110在检测坐标系中指定使用测量装置10中所设置的对象被测物体的三维形状中的各测量点(以及各点处的测量内容)。
坐标系设置单元220被配置为控制使用测量装置10以将三维传感器单元110中的检测坐标系设置为使用测量装置10的坐标系。具体地，坐标系设置单元220控制使用测量装置10，并使使用测量装置10对对象被测物体执行该使用测量装置10中所提供的设置坐标系所用的测量功能。
控制单元230被配置为使使用测量装置10基于与对象被测物体有关的测量过程信息来测量对象被测物体。
根据上述的本发明的离线指导装置100和测量控制装置200，可以通过利用简单操作生成测量过程信息并将该测量过程信息应用于测量装置来容易地进行自动测量。
第二实施例
假设使用多种型号的测量装置，由于测量装置的具体结构针对测量装置的各种型号而不同，因此可以期望以适合于测量装置的型号的方式来再配置测量过程。第二实施例是用于使得即使在这种情况下也能够进行自动测量的实施例。第二实施例由与第一实施例的离线指导装置相同的离线指导装置100以及向第一实施例的测量控制装置200添加了多个组件的测量控制装置201的组合实现。
图3是离线指导装置100和测量控制装置201的功能框图。
测量控制装置201包括三维传感器单元110、测量过程信息存储单元160、测量过程信息提取单元210、坐标系设置单元220、控制单元230、测量装置信息存储单元240、测量装置信息提取单元250、输入单元260、以及再配置单元270。也就是说，测量控制装置201包括如下的结构：第一实施例的测量控制装置200进一步包括测量装置信息存储单元240、测量装置信息提取单元250、输入单元260、以及再配置单元270。
测量装置信息存储单元240是被配置为预先存储与多种型号的测量装置中的各测量装置有关的配置信息的存储单元。配置信息是任意信息，并且配置信息的示例包括测量装置的可测量范围、所安装的探针头或探针的类型、所登记的探针的角度、以及与探针更换器或触针更换器等有关的信息。可以采用任意存储系统或任意类型的存储单元作为测量装置信息存储单元240，只要可以存储配置信息即可。另外，存储单元无需设置在离线指导装置100或测量控制装置201的主体中，并且可以以存储单元经由有线通信或无线通信发送和/或接收信息的方式设置在外部。
测量装置信息提取单元250被配置为基于表示利用预定单元输入的使用测量装置10的型号的信息来搜索测量装置信息存储单元240，并且被配置为从与多种型号的测量装置有关的多个配置信息中提取与使用测量装置10有关的配置信息。
输入表示使用测量装置10的型号的信息的输入单元260具有任何形式。例如，在与离线指导装置100共享的显示单元120、或者单独设置在测量控制装置201中的显示单元(未示出)上显示输入接口画面的情况下采用键盘和鼠标等，并且经由输入接口画面输入信息。
另外，输入单元260可以包括摄像单元261和拍摄图像分析单元262。例如，摄像单元261可以拍摄使用测量装置10的外观或示出型号的板等的图像，并且拍摄图像分析单元262可以基于拍摄图像来搜索使用测量装置10的型号或读取使用测量装置10的型号以指定使用测量装置10的型号，并且使用测量装置10的指定型号被输入至测量装置信息提取单元250。
再配置单元270被配置为基于测量装置信息提取单元250所提取的与使用测量装置10有关的配置信息来将测量过程信息提取单元210所提取的与对象被测物体有关的测量过程信息再配置为适合于该使用测量装置的测量过程。
控制单元230被配置为使使用测量装置10基于由再配置单元270针对使用测量装置再配置的测量过程信息来进行测量。
因此，可以根据测量装置的型号自动地对离线指导装置100所生成的测量过程信息进行再配置，并且可以进行测量。
第三实施例
本发明的离线指导装置100、测量控制装置200和测量控制装置201的各单元的功能可以通过在程序中描述该功能并使计算机执行该程序来实现。
图4是示出在通过在程序中描述各单元的功能并使计算机执行程序来实现该功能的情况下的离线指导装置100、测量控制装置200和测量控制装置201的结构的示例的图。
离线指导装置100、测量控制装置200和测量控制装置201各自包括例如存储单元301、CPU 302、显示单元303、三维传感器单元304、输入单元305、摄像单元306、以及通信单元307。
存储单元301用作测量过程信息存储单元160和测量装置信息存储单元240，并且还被配置为存储描述了离线指导装置100、测量控制装置200和测量控制装置201的各单元的功能的程序。除诸如HDD和闪速存储器等的存储介质之外，例如还可以采用非易失性存储器或易失性存储器等作为存储单元301。可以根据要存储的项目等来设置一个存储单元301或者设置多个存储单元301。
CPU 302执行从存储单元301读取的程序，以实现离线指导装置100、测量控制装置200和测量控制装置201的各单元的功能。
显示单元303是被配置为用作显示单元120的任何形式的显示单元。
三维传感器单元304是被配置为用作三维传感器单元110的三维传感器。
输入单元305是被配置为用作输入单元140和输入单元260的诸如鼠标或键盘等的输入单元。
摄像单元306是被配置为用作摄像单元170和摄像单元261的任意形式的摄像单元。
通信单元307是用于与无线网络或有线网络连接的接口，并在CPU 302的控制下向/从使用测量装置10或与网络连接的云存储发送和/或接收信息。
本发明不限于上述的实施例。各实施例是示例性的，并且包括与本发明的权利要求中所阐述的技术构思基本相同的结构、且展现出相同的效果的实施例包含在本发明的技术范围内。也就是说，可以在本发明所表现的技术构思的范围内适当地进行变更，并且添加了这样的变更和修改的形式也包含在本发明的技术范围内。

Claims (3)

1.一种测量控制装置，包括：
三维传感器单元，其被配置为检测检测范围内所存在的物体的三维空间中的位置和三维形状；
测量过程信息存储单元，其被配置为针对多个被测物体中的各被测物体预先存储与所述多个被测物体中的各被测物体的三维形状有关的信息、以及测量过程信息，其中所述测量过程信息包括各测量点的测量信息和表示各测量点的测量信息的输入顺序的信息，各测量点的测量信息包括指定所述三维形状中的测量点的信息和表示所述测量点处的测量内容的信息；
测量过程信息提取单元，其被配置为搜索所述测量过程信息存储单元以获得由所述三维传感器单元检测到的使用测量装置中所设置的对象被测物体的三维形状，指定具有与所述对象被测物体的三维形状基本上相同的三维形状的被测物体，以及从所述测量过程信息存储单元提取与所指定的被测物体有关的测量过程信息作为与所述对象被测物体有关的测量过程信息，
坐标系设置单元，其被配置为控制所述使用测量装置以将所述三维传感器单元中的检测坐标系设置为所述使用测量装置的坐标系；以及
控制单元，其被配置为使所述使用测量装置基于与所述对象被测物体有关的测量过程信息来测量所述对象被测物体。
2.根据权利要求1所述的测量控制装置，还包括：
测量装置信息存储单元，其被配置为预先存储与多种型号的测量装置中的各测量装置有关的配置信息；
测量装置信息提取单元，其被配置为基于表示利用预定单元输入的所述使用测量装置的型号的信息来搜索所述测量装置信息存储单元、并且提取与该使用测量装置有关的配置信息；以及
再配置单元，其被配置为基于与所述使用测量装置有关的配置信息再配置与所述对象被测物体有关的测量过程信息以用于所述使用测量装置，
其中，所述控制单元被配置为使所述使用测量装置基于为用于所述使用测量装置而再配置的测量过程信息来测量所述对象被测物体。
3.一种用于存储程序的存储介质，所述程序用于使计算机用作根据权利要求1或2所述的装置的各单元。
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