基于增强现实的船舶预舾装理料方法及装置

技术领域

本发明涉及船舶制造领域，特别是涉及一种基于增强现实的船舶预舾装理料方法、装置、存储介质及系统。

背景技术

当前的船舶建造包括船体结构的制造和船舶舾装的安装，船舶舾装是指船舶中除船体结构外的其他设备、支架以及管路等零件的总称，船舶舾装的前期准备工作称为理料，理料是指将采购来的舾装件按照安装工位、工步等要素分配到不同的托盘中并调运到位，以方便后续的舾装安装工作。随着预舾装率的提高以及高附加值船型的复杂化，舾装件数量大幅增加，舾装安装占船舶总建造周期的比例逐步提升，因此，舾装安装环节愈发重要。

现有技术中舾装安装环节存在如下问题：1、因舾装件到料拖期使施工人员无法按照预先设计好的托盘物料装配顺序进行操作；2、舾装件混放在不同舾装单元的托盘中，施工人员理料难度大；3、对于机舱底层区域等大范围的舾装单元，其图纸与托盘的对应关系一般为一对多甚至多对多的关系，无法依据默认的图纸与托盘一对一对应关系直接进行舾装件的理料；4、现有的纸质记录到料及安装情况，易丢失损毁。

因此，如何高效、充分地进行船舶预舾装理料是一个亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于增强现实的船舶预舾装理料方法、装置、存储介质及系统，用于解决现有技术中未能高效、充分地进行船舶预舾装理料的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于增强现实的船舶预舾装理料方法，包括以下步骤：获取待舾装理料的零件信息和船舶单元划分区域信息；将所述零件信息发送给所述增强现实终端；所述增强现实终端基于预设的定位标志物将虚拟的船舶单元三维模型和待装配的船舶单元背景重叠显示；所述船舶单元三维模型基于所述船舶单元划分区域信息和预设的船舶三维模型确定；基于所述零件信息，所述增强现实终端高亮显示零件所在所述船舶单元三维模型的区域；基于所述零件所在所述船舶单元三维模型的区域，确定所述零件在所述船舶中对应的安装托盘。

于本发明的一实施例中，所述增强现实终端基于预设的定位标志物将虚拟的船舶单元三维模型和待装配的船舶单元背景重叠显示，包括：将所述定位标志物贴附在所述待装配的船舶单元背景上；所述定位标志物的贴附位置基于预定义的所述定位标志物和所述船舶单元三维模型的相对位置确定；应用所述增强现实终端扫描所述定位标志物，以使所述船舶单元三维模型和所述待装配的船舶单元背景重叠显示。

于本发明的一实施例中，所述获取待舾装理料的零件信息和船舶单元划分区域信息之前，还包括：基于所述船舶单元划分区域信息，确定对应所述船舶单元划分区域信息的安装托盘。

于本发明的一实施例中，所述零件信息包括零件所属的船舶编号、零件所属的船舶单元号以及零件名编号。

于本发明的一实施例中，所述定位标志物为经塑封处理的图片。

对应地，本发明提供一种基于增强现实的船舶预舾装理料装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取待舾装理料的零件信息和船舶单元划分区域信息；第一处理模块，用于将所述零件信息发送给所述增强现实终端；所述增强现实终端基于预设的定位标志物将虚拟的船舶单元三维模型和待装配的船舶单元背景重叠显示；所述船舶单元三维模型基于所述船舶单元划分区域信息和预设的船舶三维模型确定；第二处理模块，用于基于所述零件信息，所述增强现实终端高亮显示零件所在所述船舶单元三维模型的区域；确定模块，用于基于所述零件所在所述船舶单元三维模型的区域，确定所述零件在所述船舶中对应的安装托盘。

于本发明的一实施例中，所述第一处理模块，具体用于：将所述定位标志物贴附在所述待装配的船舶单元背景上；所述定位标志物的贴附位置基于预定义的所述定位标志物和所述船舶单元三维模型的相对位置确定；应用所述增强现实终端扫描所述定位标志物，以使所述船舶单元三维模型和所述待装配的船舶单元背景重叠显示。

于本发明的一实施例中，所述获取模块，还用于：基于所述船舶单元划分区域信息，确定对应所述船舶单元划分区域信息的安装托盘。

本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的基于增强现实的船舶预舾装理料方法。

本发明提供一种预舾装理料系统，包括存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于运行所述计算机程序以实现上述的基于增强现实的船舶预舾装理料方法。

如上所述，本发明的基于增强现实的船舶预舾装理料方法、装置、存储介质及系统，具有以下有益效果：

(1)在舾装件尚未到料时即可先行开展现场安装区域的托盘划分工作。

(2)应用增强现实终端和船舶的三维模型的结合，能够直观清晰地看到各零件所属区域，进而快速进行托盘理料工作。

(3)通过零件信息的输入，以高亮显示的方式提示零件信息所在的虚拟的船舶三维模型的对应区域，进而确定区域对应的零件安装托盘，能够避免托盘理料混乱的问题，有效提升理料效率。

附图说明

图1显示为本发明的基于增强现实的船舶预舾装理料方法于一实施例中的流程图。

图2显示为本发明的基于增强现实的船舶预舾装理料方法于一实施例中的整体流程示意图。

图3显示为本发明的基于增强现实的船舶预舾装理料装置于一实施例中的结构示意图。

图4显示为本发明的基于增强现实的船舶预舾装理料装置于一实施例中的预舾装理料系统。

元件标号说明

31 获取模块

32 第一处理模块

33 第二处理模块

34 确定模块

41 处理器

42 存储器

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明的基于增强现实的船舶预舾装理料方法、装置、存储介质及系统，能够在舾装件尚未到料时即可先行开展现场安装区域的托盘划分工作；并应用增强现实终端和船舶的三维模型的结合，直观清晰地看到各零件所属区域，进而快速进行托盘理料工作；此外，通过零件信息的输入，以高亮显示的方式提示零件信息所在的虚拟的船舶三维模型的对应区域，进而确定区域对应的零件安装托盘，能够避免托盘理料混乱的问题，有效提升理料效率。

如图1所示，于本实施例中，本发明的基于增强现实的船舶预舾装理料方法包括以下步骤：

步骤S1、获取待舾装理料的零件信息和船舶单元划分区域信息。

具体地，所述零件信息包括零件所属的船舶编号、零件所属的船舶单元号以及零件名编号；船舶单元划分区域信息包括船舶的空间区域的长、宽、高的信息。

进一步具体地，船舶单元划分区域信息是在获取待舾装理料的零件信息之前，预先基于所述待装配的船舶，确定得到的所述船舶上各舾装理料的区域。

举例来说，基于待舾装理料的船舶，根据舾装体量、所占面积及高度进行划分，将船舶的空间区域从高度方向划分为等高的三层，再分别从长宽方向间隔3m划分一格，例如长9m宽2.5m高6m的单元在长度方向划分3段，宽度不足3m故为1段，高6m则划3段，故一共划分3*1*3＝9个区域。

进一步具体地，基于所述船舶单元划分区域信息，确定对应所述船舶单元划分区域信息的安装托盘。基于已划分的区域，按照区域和安装托盘一一对应的规则，确定每个区域对应的安装托盘，并相应地对区域和安装托盘进行编号。步骤S2、将所述零件信息发送给所述增强现实终端；所述增强现实终端基于预设的定位标志物将虚拟的船舶单元三维模型和待装配的船舶单元背景重叠显示；所述船舶单元三维模型基于所述船舶单元划分区域信息和预设的船舶三维模型确定。

具体地，将待确认归属安装托盘的零件的零件信息发送给增强现实终端。

进一步具体地，所述定位标志物为经塑封处理的图片，举例来说，定位标志物是不小于25cm×25cm的正方形图片，不占用施工空间，具有明显的方向指向性，有助于正确放置定位标志物的朝向。将所述定位标志物贴附在所述待装配的船舶单元背景上；所述定位标志物的贴附位置基于预定义的所述定位标志物和所述船舶单元三维模型的相对位置确定；应用所述增强现实终端扫描所述定位标志物，以使所述船舶单元三维模型和所述待装配的船舶单元单元背景重叠显示。其中，待装配的船舶单元背景是指预先将待进行预舾装的单元基座/支架或船体分段等舾装背景调运到待装配的船舶施工区域并装焊定位。

步骤S3、基于所述零件信息，所述增强现实终端高亮显示零件所在所述船舶单元三维模型的区域。

具体地，增强现实终端中预先存储虚拟的船舶单元三维模型，并且船舶单元三维模型是基于所述船舶单元划分区域信息和预设的船舶三维模型确定的，即船舶单元三维模型上已确定出区域划分，当将零件信息发送给增强现实终端后，增强现实终端根据零件信息中船舶编号、零件所属的船舶单元号以及零件名编号，将零件对应到船舶单元三维模型的相应位置；再基于船舶单元三维模型和待装配的船舶单元背景之间的重叠关系，对应出船舶单元背景上的区域划分；基于零件在船舶单元三维模型上的相应位置确定出零件在船舶单元背景上的区域，增强现实终端高亮显示零件所在的这一区域。

步骤S4、基于所述零件所在所述船舶单元三维模型的区域，确定所述零件在所述船舶中对应的安装托盘。

具体地，基于零件在船舶单元三维模型的区域，以及已确定出的区域和安装托盘的对应关系，确定出零件在船舶中对应的安装托盘。

如图2所示，于本实施例中，本发明的基于增强现实的船舶预舾装理料方法的整体流程图，举例来说，预先定义定位标志物和船舶单元三维模型的相对位置，将待进行预舾装的单元基座/支架或船体分段调运到待装配的船舶施工区域并装焊定位；基于相对位置将定位标志物贴附在待装配的船舶单元背景上；施工人员A佩戴增强现实终端扫描所贴附的定位标志物，配合语音手势指令微调虚拟船舶单元三维模型的位姿，使船舶单元三维模型虚实叠加显示在单元基座/支架或船体分段背景上。将安装托盘运送至车间入口处，作业区行车将安装托盘调运到理料区域，基于待舾装理料的船舶，根据舾装对象的尺寸、体量，按照预设规则进行安装区域的划分，施工人员A在区域划分的基础上可结合生成实际情况手动调整安装区域，完成船舶的最终区域划分工作，并在此基础上，确定各区域对应的安装托盘。施工人员B在理料区域内使用掌上电脑逐个扫描待舾装理料的零件信息，在扫描录入成功后，即可通过网络将零件信息发送至施工人员A佩戴的增强现实终端上，通过增强现实终端显示的虚拟的船舶单元三维模型可以确定出零件所在的位置，基于零件所在的位置、船舶单元三维模型和待装配的船舶单元背景重叠关系，施工人员A在装配工位即可观察到当前零件所在区域的高亮显示，再基于区域和安装托盘的对应关系，即可确定出当前零件应放置的安装托盘。

此外，上述处理方法中在施工人员A观察到当前零件所在区域的高亮显示后，可将当前零件所属的区域通过远程语音告知施工人员B，施工人员B根据施工人员A告知的信息将零件放入所属区域对应的安装托盘中。在将待舾装来料按照上述方法全部放入各安装托盘后即可调运至各工作区域，至此，舾装理料完成。通过应用增强现实终端、掌上电脑以及高质量通讯技术将理料和装配两个相对距离较远的工位进行关联，不仅增强理料与装配的并行性，并可提高理料的准确性，缩短装配准备周期。

如图3所示，于本实施例中，本发明的基于增强现实的船舶预舾装理料装置包括：

获取模块31，用于获取待舾装理料的零件信息和船舶单元划分区域信息；

第一处理模块32，用于将所述零件信息发送给所述增强现实终端；所述增强现实终端基于预设的定位标志物将虚拟的船舶单元三维模型和待装配的船舶单元背景重叠显示；所述船舶单元三维模型基于所述船舶单元划分区域信息和预设的船舶三维模型确定；

第二处理模块33，用于基于所述零件信息，所述增强现实终端高亮显示零件所在所述船舶单元三维模型的区域；

确定模块34，用于基于所述零件所在所述船舶单元三维模型的区域，确定所述零件在所述船舶中对应的安装托盘。

其中，所述第一处理模块32，具体用于：

将所述定位标志物贴附在所述待装配的船舶单元背景上；所述定位标志物的贴附位置基于预定义的所述定位标志物和所述船舶单元三维模型的相对位置确定；应用所述增强现实终端扫描所述定位标志物，以使所述船舶单元三维模型和所述待装配的船舶单元背景重叠显示。

所述获取模块31，还用于：

基于所述船舶单元划分区域信息，确定对应所述船舶单元划分区域信息的安装托盘。

本发明的存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的基于增强现实的船舶预舾装理料方法。

如图4所示，于本实施例中，本发明的预舾装理料系统包括：处理器41及存储器42。

所述存储器42用于存储计算机程序。

所述存储器42包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

所述处理器41与所述存储器42相连，用于执行所述存储器42存储的计算机程序，以使所述预舾装理料系统执行上述的基于增强现实的船舶预舾装理料方法。

优选地，上述的处理器41可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

综上所述，本发明的基于增强现实的船舶预舾装理料方法、装置、存储介质及系统，能够在舾装件尚未到料时即可先行开展现场安装区域的托盘划分工作；并应用增强现实终端和船舶的三维模型的结合，直观清晰地看到各零件所属区域，进而快速进行托盘理料工作；此外，通过零件信息的输入，以高亮显示的方式提示零件信息所在的虚拟的船舶三维模型的对应区域，进而确定区域对应的零件安装托盘，能够避免托盘理料混乱的问题，有效提升理料效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。