使用室内GPS来计算补充垫的附接位置和厚度的方法和装置

摘要

一种用于计算将被附接到构件上的补充垫的附接位置和厚度的方法和装置，方法包括：第一步骤，用于从统一管理服务器接收关于平整度测量点的信息，所述平整度测量点是之前在构件的设计期间被计算出的；第二步骤，用于计算构件上每个平整度测量点处的三维坐标；以及第三步骤，用于以所计算的三维坐标为基础，计算将被附接到构件上的补充垫的附接位置和厚度。所述第二步骤包括：在每个平整度测量点处将室内GPS传感器与构件相接触，并且通过使用安装在构件上的另一个室内GPS来计算该室内GPS传感器与构件相接触的一端处的三维坐标。

说明书

技术领域

本发明涉及使用室内GPS(indoor GPS)来计算将被附接到构件(member)上的补充垫(supplement pad)的附接位置和厚度的方法和装置。本发明尤其涉及使用室内GPS来计算将被附接到构件上的补充垫的附接位置和厚度、并且能够精确地测量构件的平整度(flatness)并减少工作时间的方法和装置。

背景技术

图1是横断面视图，其示出了船体，该船体定义了船的外形。

为了建造一艘船，需要首先制造定义了该船的外形的主体，即船体100。在这种情况下，由于船体100的尺寸较大，所以不能一次就立即制造好。因此，可以制造多个部件，然后对其进行组装，从而来制造船体100。由于船体100的尺寸较大，并且具有呈曲线形的部分以减少流体阻力，所以它不完全是平的。

各种额外的附件104可以被附接到船体100的表面上。然而，如上所述，船体100的外形不完全是平的。因此，如果每个额外的附件104不经处理就被附接到船体100上，那么在附件104和船体100之间会有空隙，这使得不可能将附件104稳定地附接上。因此，在将附件104附接到船体100上之前，需要沿船体100的深度方向测量平整度，并且需要将与所测量的平整度相对应的补充垫102附接到船体100和附件104之间的缝隙中。在这里，平整度是指补充垫102的下表面和船体100的表面之间的间隙H。

图2是工作流程图，其示出了根据现有技术来计算补充垫的附接位置和厚度的方法。

如果关于平整度检测点的信息被输入到计算机120中，那么工人124携带着文档112(输入到计算机中的关于平整度检测点的信息被输出到该文档上)，并且将激光检测器116部署在文档112中所描述的初始位置上。然后，工人124在预定位置上安装旋转激光器单元114。

如果激光束是在预定位置从旋转激光器单元114向各个方向照射出的，那么激光束会被激光检测器116所检测到，并且在部署激光检测器116的那个点处对船体100的三维坐标进行计算。如果假定平行于船体100的平面是X-Y平面，并且垂直于X-Y平面的轴是Z轴，那么该三维坐标包括了关于平整度检测点的信息(X坐标和Y坐标)以及关于在检测位置处的平整度的信息(Z坐标)。

如果在初始位置上的平整度检测完成了，那么工人124会沿着平整度检测点的路线110，将激光检测器116部署到文档112(关于平整度检测点的信息被输出到该文档上)中所描述的下一个位置上，然后重复地执行上述操作。如果在文档112(关于平整度检测点的信息被输出到该文档上)中所描述的所有的点上的平整度检测都完成了，那么会将关于所检测的平整度的信息输出到文档118上，该文档包括了关于平整度检测结果的信息。

输出到文档118上的信息(包括关于平整度检测结果的信息)被转换为针对计算程序的输入数据的格式，该计算程序用于计算补充垫126的附接位置和厚度。然后，将已转换的输入数据提供给其中具有该计算程序的计算机120。目前，计算机化的文件被用作输入数据。所述计算机化的文件是一个部分(将要在此附接补充垫126)的三维位置数据，并且该计算机化的文件采用文本格式或DB格式。

随后，由该计算程序来计算补充垫126的附接位置和厚度，关于计算结果的信息被输出到文档122(关于补充垫的附接位置和厚度的信息被记录到该文档上)上。然后，在读取文档122(关于补充垫的附接位置和厚度的信息被记录到该文档上)的同时，工人124将补充垫126附接到相应的位置上。

然而，通过上述方法来计算补充垫126的附接位置和厚度，很难准确地检测出平整度。也就是说，由于激光检测器116以1毫米的间隔来执行平整度检测，所以当所检测的平整度具有小于该间隔的值时，该平整度不能被准确地检测出来。

此外，用户需要将文档118(关于平整度检测结果的信息被输出到该文档上)中所描述的信息进行输入，以作为针对用于计算补充垫126的附接位置和厚度的计算程序的输入数据，也就是说，作为计算机化的文件。其结果是，工作时间变得更长了。

发明内容

技术问题

因此，本发明的目的是提供一种使用可精确地测量平整度的室内GPS来计算补充垫的附接位置和厚度的方法和装置，并且可以减少输入平整度检测结果作为输入数据(其用于计算补充垫的附接位置和厚度)所需的时间，由此减少工作时间。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种用于计算将被附接到构件上的补充垫的附接位置和厚度的方法，该方法包括：第一步骤，用于从统一管理服务器接收关于平整度测量点的信息，所述平整度测量点是之前在该构件的设计期间被计算出的；第二步骤，用于计算该构件上每个所接收的平整度测量点处的三维坐标；以及第三步骤，用于以所计算的三维坐标为基础，计算将被附接到该构件上的补充垫的附接位置和厚度，

其中，第二步骤包括：在每个平整度测量点处将室内GPS传感器与构件相接触，并且通过使用安装在该构件上的另一个室内GPS，计算所述室内GPS传感器与该构件相接触的一端处的三维坐标。

优选地，由工人持有的手持PC从统一管理服务器接收关于平整度测量点的信息。

优选地，由从室内GPS接收三维坐标的统一管理服务器来计算补充垫的附接位置和厚度。

优选地，由工人持有的手持PC接收关于补充垫的附接位置和厚度的信息。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于计算将被附接到构件上的补充垫的附接位置和厚度的装置，该装置包括：手持PC，其被手持并且用于提供关于该构件的平整度测量点的信息以及关于补充垫的附接位置和厚度的信息；坐标计算单元，其用于计算该构件上由该手持PC提供的平整度测量点处的三维坐标；以及统一管理服务器，其用于以来自坐标计算单元的三维坐标为基础来计算该补充垫的附接位置和厚度，并且用于向该手持PC传输所计算的信息以及关于平整度测量点的信息，

其中，坐标计算单元包括与该构件在每个平整度测量点处相接触的室内GPS传感器、以及安装在该构件上的另一个室内GPS，以用于计算所述室内GPS传感器与该构件相接触的一端处的三维坐标。

有益效果

根据这个实施例，由于使用了与已知的激光检测器相比能够精确地计算坐标的室内GPS，所以，可以准确地计算补充垫的厚度，并且将具有准确计算出的厚度的补充垫附接到船体和额外附件之间的空隙中。

附图说明

图1是横断面视图，其示出了船体，该船体定义了船的外形；

图2是工作流程图，其示出了根据现有技术来计算将被附接到诸如船的船体这样的构件上的补充垫的附接位置和厚度的方法；

图3是工作流程图，其示出了根据本发明的实施例使用室内GPS来计算将被附接到诸如船的船体这样的构件上的补充垫的附接位置和厚度的方法。

具体实施方式

将参考附图详细说明本发明的一个示例性实施例。

图3是工作流程图，其示出了根据本发明的实施例，使用室内GPS来计算将被附接到构件(例如船的船体)上的补充垫的附接位置和厚度的方法。本实施例包括第一步骤，其中，接收已被预先输入的关于平整度测量点的信息。关于平整度测量点的信息在设计船体时就已经被计算出来了。该信息已被用户预先输入到统一管理服务器202，并且被从统一管理服务器202传输到由工人206持有的手持PC 204。手持PC 204可以是PDA、UMPC或笔记型计算机，其具有用于与统一管理服务器202进行通信的通信接口。在统一管理服务器202和手持PC 204之间的信号可以使用有线或无线方式来进行传输。在这里，术语“平整度”是指补充垫214的下表面和船体100的表面之间的间隙H(参见图1)。关于平整度测量点的信息是船体200的表面上对平整度进行测量的位置的二维坐标(如果假定平行于船体200的平面是X-Y平面，并且垂直于X-Y平面的轴是Z轴，则该二维坐标是X和Y坐标)。

接下来，本实施例包括第二步骤，其中，分别计算在由工人206所持有的手持PC 204接收的平整度测量点处的船体200的三维坐标。

工人206移动到初始平整度测量点(在手持PC 204上被提供为X和Y坐标)，将室内GPS传感器208与船体200的表面在该初始点处相接触。然后，另一个室内GPS 210(其已经被安装在船体200上)对室内GPS传感器208与船体200的表面相接触的一端处的位置进行检测，从而计算出该平整度测量点处的三维坐标。关于这一点，在美国专利号6,501,543中公开了使用室内GPS来计算特定位置的相对三维坐标的技术，其公开内容被通过引用并入本文。

在初始点处的三维坐标被计算出之后，工人206沿着平整度测量点的路线212，移动到由手持PC 204所提供的下一个位置，并且重复执行上述操作。

接下来，本实施例包括第三步骤，其中，将以在第二步骤中在由手持PC 204所提供的所有平整度测量点处获得的三维坐标为基础，使用安装在统一管理服务器202中的计算程序来计算将被附接到船体200上的补充垫214的附接位置和厚度。

当在由手持PC 204所提供的所有平整度测量点处所获得的三维坐标在第二步骤中都被计算出来的时候，将关于所述三维坐标的信息传输到统一管理服务器202。

统一管理服务器202安装有计算程序，并且传输到统一管理服务器202的三维坐标被用作该计算程序的输入数据。计算机化的文件被用作该计算程序的输入数据。在这个实施例中，关于三维坐标的信息是以计算机化的文件的格式直接传输给统一管理服务器202的。因此，与现有技术不同的是，不必输入所打印的三维坐标作为计算机化的文件。如果关于三维坐标的信息被传输到统一管理服务器202，则该计算程序然后被驱动，并且计算将被附接到船体200上的补充垫214的附接位置和厚度。

接下来，本实施例包括第四步骤，其中，由工人206持有的手持PC 204从统一管理服务器202接收关于在第三步骤中计算出的补充垫的附接位置和厚度的信息。

随后，统一管理服务器202计算将被附接到船体200上的补充垫214的附接位置和厚度，并且结果随后被传输到由工人206持有的手持PC 204。其后，工人206将具有由手持PC 204所指示的附接厚度的补充垫214附接在由手持PC 204所指示的附接位置处。

尽管通过实施例示出并描述了本发明，但本领域的技术人员可以理解，可以实现各种改变和修改，而不偏离由所附权利要求所定义的本发明的精神和范围。