零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)及零件組裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用來使用復(fù)合現(xiàn)實(shí)感技術(shù)支持零件的組裝作業(yè)的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的零件組裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往以來，在用來制造構(gòu)造物等的零件的組裝作業(yè)中，通過將組合的零件(工件)彼此在組裝作業(yè)之前事前對接等，而確認(rèn)組裝是否無障礙或是否容易組裝等組裝性。
[0003]然而，在零件過大而不容易移動的情況下，或組合的零件分別在不同的場所制作、保存的情況下，在組裝作業(yè)之前確認(rèn)組裝性極其困難或不可能。
[0004]因此，必須在開始實(shí)際的組裝作業(yè)后發(fā)現(xiàn)問題點(diǎn)，暫且中止組裝作業(yè)而進(jìn)行零件的修正作業(yè)。如此暫且中止組裝作業(yè)而進(jìn)行零件的修正作業(yè)，由此步驟產(chǎn)生延遲。
[0005]為了避免此種事態(tài)，例如，也考慮使接收在不同工廠制作的零件時的接收檢查的條件(檢查項目的數(shù)量等)比目前更嚴(yán)格，而在接受零件的時間點(diǎn)發(fā)現(xiàn)問題點(diǎn)?；蛘撸硗?，也考慮使在其他工廠中的出貨時間點(diǎn)的檢查條件比目前更嚴(yán)格。
[0006]然而，若使出貨時間點(diǎn)或接收時間點(diǎn)的檢查條件太嚴(yán)格，則存在用來檢查的成本增加的問題，另外，也存在該不同的工廠本來未設(shè)置檢查設(shè)備(尺寸測量機(jī)構(gòu)等)的情況。
[0007]另外，一般而言，在組裝作業(yè)中使用組裝說明書或作業(yè)細(xì)則等。這是以紙張為基礎(chǔ)利用圖式或文字進(jìn)行說明的情況較多。另外，最近，也采取如下方法，即，使用利用PC (personal computer，個人計算機(jī))或平板終端使用立體圖或動態(tài)圖像等的交互式的容易理解的內(nèi)容。
[0008]然而，由于作業(yè)者將組裝說明書或作業(yè)細(xì)則放置在旁邊，一面確認(rèn)組裝說明書或作業(yè)細(xì)則的內(nèi)容一面對應(yīng)作業(yè)，因此作業(yè)者的視線移動距離變大，會進(jìn)行無用的動作。
[0009]另外，即便在內(nèi)容方面下功夫，最終仍需一面對比指示內(nèi)容與實(shí)物一面進(jìn)行作業(yè)，為了理解內(nèi)容而需要理解圖或文字。
[0010]其結(jié)果，存在作業(yè)者的身體上或精神上的負(fù)擔(dān)變大的問題。
[0011 ] 此外，近年來，將假想空間的圖像重疊在任意視點(diǎn)上的現(xiàn)實(shí)空間的圖像，并將由此獲得的合成圖像提示給觀察者的復(fù)合現(xiàn)實(shí)感(MR:Mixed Reality)技術(shù)，作為使現(xiàn)實(shí)世界與假想世界無縫地實(shí)時地融合的圖像技術(shù)受到關(guān)注(專利文獻(xiàn)1-4)。
[0012][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0013][專利文獻(xiàn)]
[0014]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2005-107968號公報
[0015]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2005-293141號公報
[0016]專利文獻(xiàn)3:日本專利特開2003-303356號公報
[0017]專利文獻(xiàn)4:日本專利特開2008-293209號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018][發(fā)明要解決的問題]
[0019]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠利用復(fù)合現(xiàn)實(shí)感技術(shù)解決零件的組裝作業(yè)中的所述問題，實(shí)現(xiàn)作業(yè)效率的大幅的提高的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的零件組裝方法。
[0020][解決問題的技術(shù)手段]
[0021]為了解決所述問題，本發(fā)明是一種零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)，用來支持零件的組裝作業(yè)，且包括:攝像機(jī)構(gòu)，用來在作業(yè)者的視點(diǎn)位置對作業(yè)者的視線方向上的作業(yè)空間與應(yīng)組裝一零件的另一零件一起拍攝；位置姿勢信息取得機(jī)構(gòu)，用來取得表示所述作業(yè)者的視點(diǎn)與所述作業(yè)空間中的所述另一零件的相對性的位置姿勢關(guān)系的位置姿勢信息；假想圖像產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，用來基于所述位置姿勢信息而產(chǎn)生所述作業(yè)者的所述視點(diǎn)位置及作業(yè)者的視線方向上的所述一零件的實(shí)物形狀的假想圖像；圖像合成機(jī)構(gòu)，用來使所述假想圖像重疊在通過所述攝像機(jī)構(gòu)拍攝的所述作業(yè)空間的現(xiàn)實(shí)圖像而產(chǎn)生合成圖像；及顯示機(jī)構(gòu)，用來顯示所述合成圖像。
[0022]另外，優(yōu)選為，所述假想圖像產(chǎn)生機(jī)構(gòu)基于通過三維掃描儀而獲得的所述一零件的三維實(shí)物形狀數(shù)據(jù)而產(chǎn)生所述假想圖像。
[0023]另外，優(yōu)選為，所述位置姿勢信息取得機(jī)構(gòu)具有復(fù)合現(xiàn)實(shí)感用標(biāo)記，該復(fù)合現(xiàn)實(shí)感用標(biāo)記暫定地設(shè)置在相對于所述另一零件上的基準(zhǔn)點(diǎn)的特定的相對位置。
[0024]另外，優(yōu)選為，所述位置姿勢信息取得機(jī)構(gòu)具有位置方向測量裝置，該位置方向測量裝置用來測量所述作業(yè)者的視點(diǎn)位置及作業(yè)者的視線方向、以及所述工件的位置。
[0025]另外，優(yōu)選為，本發(fā)明的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)還具備用來產(chǎn)生與所述零件的組裝順序相關(guān)的組裝順序信息的組裝順序信息產(chǎn)生部，在所述組裝順序信息產(chǎn)生部產(chǎn)生的所述組裝順序信息被組入至通過所述圖像合成機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的所述合成圖像中。
[0026]為了解決所述問題，本發(fā)明是一種零件組裝方法，使用用來支持零件的組裝作業(yè)的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)，且包括:攝像步驟，在作業(yè)者的視點(diǎn)位置對作業(yè)者的視線方向上的作業(yè)空間與應(yīng)組裝一零件的另一零件一起拍攝；位置姿勢信息取得步驟，取得表示所述作業(yè)者的視點(diǎn)與所述作業(yè)空間中的所述另一零件的相對性的位置姿勢關(guān)系的位置姿勢信息；假想圖像產(chǎn)生步驟，基于所述位置姿勢信息而產(chǎn)生所述作業(yè)者的所述視點(diǎn)位置及作業(yè)者的視線方向上的所述一零件的實(shí)物形狀的假想圖像；圖像合成步驟，使所述假想圖像重疊于在所述攝像步驟中拍攝的所述作業(yè)空間的現(xiàn)實(shí)圖像而產(chǎn)生合成圖像；及顯示步驟，顯示所述合成圖像。
[0027]另外，優(yōu)選為，所述位置姿勢信息取得步驟包含標(biāo)記設(shè)置步驟，該標(biāo)記設(shè)置步驟將復(fù)合現(xiàn)實(shí)感用標(biāo)記暫定地設(shè)置在相對于所述另一零件上的基準(zhǔn)點(diǎn)的特定的相對位置。
[0028]另外，優(yōu)選為，為了判斷所述一零件與所述另一零件的組裝性的良否，而在所述顯示步驟顯示出的所述合成圖像中，將所述一零件的實(shí)物形狀的假想圖像與所述另一零件的現(xiàn)實(shí)圖像對接。
[0029]另外，優(yōu)選為，本發(fā)明的零件組裝方法還具備產(chǎn)生與所述零件的組裝順序相關(guān)的組裝順序信息的組裝順序信息產(chǎn)生步驟，將在所述組裝順序信息產(chǎn)生步驟產(chǎn)生的所述組裝順序信息組入至在所述圖像合成步驟產(chǎn)生的所述合成圖像中。
[0030][發(fā)明效果]
[0031]根據(jù)本發(fā)明的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的零件組裝方法，通過利用復(fù)合現(xiàn)實(shí)感技術(shù)，不將實(shí)際的零件彼此對接即可確認(rèn)組裝性，因此能夠使零件組裝的作業(yè)效率大幅提尚。
【附圖說明】
[0032]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)的概略構(gòu)成的框圖。
[0033]圖2是表示圖1所示的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)的概略構(gòu)成的示意圖。
[0034]圖3是將圖1所示的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)的標(biāo)記部件放大而表示的立體圖。
[0035]圖4是表示使用圖1所示的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)檢查零件、根據(jù)需要進(jìn)行修正、組裝的一系列的組裝步驟的示意圖。
[0036]圖5是表示圖1所示的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)的一變形例的概略構(gòu)成的示意圖。
[0037]圖6是表示圖1所示的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)的另一變形例的概略構(gòu)成的框圖。
[0038]圖7是表示圖7所示的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)的又一變形例的概略構(gòu)成的示意圖。
[0039]圖8是用來說明以往的零件組裝作業(yè)的示意圖。
[0040]圖9是用來說明以往的零件組裝作業(yè)的另一示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下，對本發(fā)明的一實(shí)施方式的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的零件組裝方法進(jìn)行說明。
[0042]此外，成為本系統(tǒng)的支持的對象的零件組裝作業(yè)典型而言為制造鍋爐及其他大型構(gòu)造物時的零件組裝作業(yè)，但除此以外，還可支持用來組裝多個零件而制造成品的各種零件組裝作業(yè)。
[0043]本實(shí)施方式的零件組裝作業(yè)支持系統(tǒng)使用復(fù)合現(xiàn)實(shí)感技術(shù)，所以首先對復(fù)合現(xiàn)實(shí)感技術(shù)進(jìn)行概述。
[0044]如上所述般，所謂復(fù)合現(xiàn)實(shí)感技術(shù)是指使假想空間的圖像重疊在任意視點(diǎn)上的現(xiàn)實(shí)空間的圖像，并將由此獲得的合成圖像提示給觀察者，而使現(xiàn)實(shí)世界與假想世界無縫地實(shí)時地融合的影像技術(shù)。
[0045]也就是說，該復(fù)合現(xiàn)實(shí)感技術(shù)將通過將現(xiàn)實(shí)空間圖像與根據(jù)觀察者的視點(diǎn)位置、視線方向而產(chǎn)生的假想空間圖像合成所得的合成圖像提供給觀察者。而且，能夠使觀察者以實(shí)際尺寸感知假想物體的比例，感知假想物體真正存在于現(xiàn)實(shí)世界。
[0046]根據(jù)該復(fù)合現(xiàn)實(shí)感技術(shù)，并非利用鼠標(biāo)或鍵盤來操作計算機(jī)圖形(CG)，而觀察者能夠?qū)嶋H移動并從任意的位置或角度觀察。也就是說，能夠利用圖像位置對準(zhǔn)技術(shù)將CG放置在指