[发明专利]基于虚实融合的手持工具作业导引方法

摘要

本发明公开一种基于虚实融合的手持工具作业导引方法，包括设置操作坐标系标识物；设置工具坐标系标识物；设定工具数据采集方式；设定工艺流程；启动作业程序；定位操作坐标系；定位工具坐标系；设定工步为执行状态，此时增强现实装置增加显示处于执行状态的工步的工艺说明，切换显示工步执行状态下需要显示的图形化标记，导引用户按照工艺说明和图形化标记，利用手持工具进行操作。本发明提高了用户识别操作对象和查询工艺要求的效率并通过结合虚实融合与数据在线采集方法，提高了操作过程记录的准确性，提高了结果记录与作业过程的连贯性。

主权项

1.基于虚实融合的手持工具作业导引方法，包括以下步骤：步骤一：设置操作坐标系标识物在操作环境中设置操作坐标系标识物，所述标识物经立体摄像机识别后，用于在作业空间中建立一世界坐标系下的局部坐标系，称之为操作坐标系，并指示操作坐标系在世界坐标系下的维度方向、原点位置，以及单位长度；步骤二：设置工具坐标系标识物确定在手持工具上设置的工具坐标系标识物，所述标识物经立体摄像机识别后，用于建立一操作坐标的局部坐标系即工具坐标系并指示工具坐标系在操作坐标系下的维度方向、原点位置，以及单位长度中指定工具工作端点所在坐标，工具坐标系的原点与工具的相对位置在操作坐标系下保持不变；步骤三：设定工具数据采集方式设定手持工具的在线采集数据格式和内容，调试手持工具向操作结果判读装置发送数据的通信链路；步骤四：设定工艺流程将工艺流程拆分成若干工步，每个工步指用手持工具在指定位置完成一次操作；其中，所设定的工步的状态包括未激活、激活、执行、完成、失败共五种状态，每个工步具有：（1）导引内容，包括需要以增强现实方式展示的图形化标记，以及准备以纯文本或图例方式展示的工艺说明；（2）操作位置，即执行该工步操作时，手持工具的工作端在操作坐标系下的工作区域的范围；（3）执行判定函数，判定工步执行是否成功；（4）与其他工步的串并行关系；（5）是否允许工步执行失败后跳过该工步进行后续操作；步骤五：启动作业程序在操作环境中携带或佩戴增强现实装置，启动作业程序，将所有工步设定为非激活状态；步骤六：定位操作坐标系增强现实装置捕捉操作坐标系标识物，确认操作坐标系与世界坐标系的相对关系；按工艺流程设置即将执行的一个或一批工步为激活状态并基于操作坐标系，以增强现实方式显示激活状态工步所含的图形化标记；步骤七：定位工具坐标系在移动手持工具的过程中，增强现实装置捕捉手持工具上的工具坐标系标识物，计算工具坐标系与操作坐标系的相对关系；计算工具工作端在操作坐标系中的坐标，对比工作端坐标与当前激活工步的操作位置，如果工作端坐标位于任一激活工步的操作位置，则设定工步为执行状态，否则重复定位工具坐标系步骤；步骤八：设定工步为执行状态，此时增强现实装置增加显示处于执行状态的工步的工艺说明，切换显示工步执行状态下需要显示的图形化标记，导引用户按照工艺说明和图形化标记，利用手持工具进行操作。