基于移动端‑服务器架构的移动控制激光跟踪仪的系统的制作方法

本发明涉及计算机辅助制造领域，尤其是一种基于移动端-服务器架构的移动控制激光跟踪仪的系统。

背景技术：

激光跟踪测量系统是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器。它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件测量，在航空航天，汽车船舶等行业中应用十分广泛。

智能眼镜是可穿戴设备的一种，可穿戴设备通过其可穿戴的形态附着于人体之上，依靠其特殊的功能与佩戴者进行信息之间的交互。智能眼镜是可穿戴设备中发展的最为迅速的一种，通过佩戴智能眼镜，佩戴者可以通过无线通信的方式与外界进行信息交互，从而更为准确和快速地获取信息，提升效率。

目前，随着航空航天行业等高精密制造行业的快速发展，激光跟踪仪的使用也越来越频繁。现在激光跟踪仪的操作方式比较单一，主要是通过在计算机中使用工业测量软件实现对激光跟踪仪的操作。

在复杂的工业环境中，尤其是在飞机、航天器装配作业及其工装型架制造过程中精确调节时，一方面，需要激光跟踪仪操作人员不断与现场工作人员进行交流以确定测量点的坐标是否与理论值符合，而这种交流通常是使用语言来进行的，在复杂工业现场，使用语言来实现信息的传递不但十分耗费时间和体力而且容易出现差错。另一方面，需要多人同时作业，位于核心地位的装调执行人员不能在调整的同时实时获得装调位置信息，并直观予以展示而不影响双手作业。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于移动端-服务器架构的移动控制激光跟踪仪的系统，该系统用以解决当前激光跟踪仪测量过程中信息传递不畅通，效率低，束缚工人双手、易出错等问题。

为实现上述目的，本发明基于移动端-服务器架构的移动控制激光跟踪仪的系统，包括测量辅助服务端系统单元、测量辅助移动端系统单元、激光跟踪仪控制系统单元，三个系统单元分别辅助计算机服务端、智能眼镜、激光跟踪仪之间的通讯连接，其中，测量辅助移动端系统单元辅助智能眼镜实现计算机服务端与激光跟踪仪之间的远程控制，并远程控制激光跟踪仪完成测量。

进一步，所述测量辅助服务端系统单元包括测量信息管理模块，用于输入测量点的信息、所述激光跟踪仪的信息以及所述智能眼镜的信息，并将相关信息输出为二维码或文档。

进一步，所述测量辅助服务端系统单元包括第一信息传输模块，用于向所述智能眼镜、所述激光跟踪仪发送指令信息，同时接收所述智能眼镜、所述激光跟踪仪的反馈信息。

进一步，所述测量辅助服务端系统单元包括配对模块，用于将一台所述智能眼镜与一台所述激光跟踪仪进行配对，将所述智能眼镜发送的测量指令自动转接给配对的所述激光跟踪仪去执行。

进一步，所述配对模块能够同时连接多台所述智能眼镜和所述激光跟踪仪，以便实现多设备的协同测量。

进一步，所述测量辅助移动端系统单元，包括第二信息传输模块，用于与所述测量辅助服务端系统单元进行连接与通信。

进一步，所述测量辅助移动端系统单元，包括语义识别模块，用于识别操作者所说的中文测量指令，触发相应的指令程序。

进一步，所述测量辅助移动端系统单元，包括视觉控制模块，用于辅助在所述智能眼镜的显示屏上显示测量过程所需的信息。

进一步，所述测量辅助移动端系统单元，包括扫描模块，用于实现对二维码进行扫描，以便读取相应的信息。

进一步，所述激光跟踪仪控制系统单元，包括第三信息传输模块，用于与所述测量辅助服务端系统单元的连接通讯，接收所述测量指令并发送测量指令给所述激光跟踪仪，同时，接收测量结果响应所述测量辅助服务端系统单元的回调事件。

进一步，所述述激光跟踪仪内设置有底层控制模块，用于与所述第三信息传输模块的连接通讯。

本发明结合三个系统单元的优点，将智能眼镜引入激光跟踪仪测量过程的信息传递环节，通过智能眼镜收发无线信号来代替现场人员的语言交流，提高信息传递的稳定性与实时性，具有很高的实用性。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的步骤流程图；

图3为智能眼镜与计算机服务端建立连接的流程图；

图4为服务器端软件功能结构框架图；

图5为移动端功能结构框架图；

图6为基于测量任务的协同工作流程图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

如图1至图6所示，本发明基于移动端-服务器架构的移动控制激光跟踪仪的系统，包括测量辅助服务端系统单元、测量辅助移动端系统单元、激光跟踪仪控制系统单元，三个系统单元分别辅助计算机服务端、智能眼镜、激光跟踪仪之间的通讯连接，其中，测量辅助移动端系统单元辅助智能眼镜实现计算机服务端与激光跟踪仪之间的远程控制，并远程控制激光跟踪仪完成测量。

其中，测量辅助服务端系统单元包括测量信息管理模块、第一信息传输模块和配对模块。

其中，测量信息管理模块，可以对工业现场的测量信息进行有效管理，包括用于输入测量点的信息、所述激光跟踪仪的信息以及所述智能眼镜的信息，并将相关信息输出为二维码或文档。

第一信息传输模块，用于向所述智能眼镜、所述激光跟踪仪发送指令信息，同时接收所述智能眼镜、所述激光跟踪仪的反馈信息，其信息包括测量指令信息，测量结果信息等。

配对模块，可以将一台所述智能眼镜与一台所述激光跟踪仪进行配对，将所述智能眼镜发送的测量指令自动转接给配对的所述激光跟踪仪去执行。同时，配对模块能够同时连接多台所述智能眼镜和所述激光跟踪仪，以便实现多设备的协同测量。

测量辅助移动端系统单元，包括第二信息传输模块、语义识别模块、视觉控制模块和扫描模块。

其中，第二信息传输模块，可以与测量辅助服务端系统单元进行连接与通信，接受来自测量辅助服务端系统单元的信息，也可以向测量辅助服务端系统单元发送信。

语义识别模块，可以实现针对测量过程的语义识别功能，通过识别操作者所说的中文测量指令，触发相应的指令程序并执行相应的功能。

视觉控制模块，用于辅助在所述智能眼镜的显示屏上显示测量过程所需的信息，将信息呈现在操作者眼前，以辅导操作者进行测量。

扫描模块，可以通过摄像头等设备实现对显示屏上显示的二维码进行扫描，以便读取相应的信息。

激光跟踪仪控制系统单元，包括第三信息传输模块，主要功能是提供接口，用于与所述测量辅助服务端系统单元的连接通讯，接收所述测量指令并发送测量指令给所述激光跟踪仪，同时，接收测量结果响应所述测量辅助服务端系统单元的回调事件。同时，激光跟踪仪内设置有底层控制模块，用于与所述第三信息传输模块的连接通讯。第一信息传输模块、第二信息传输模块和第三信息传输模块实现了相互之间的连接通讯。

在本实例说明中，主要包括智能眼镜一台，激光跟踪仪一台，计算机一台，待测物体。同时包括测量辅助移动端系统单元、测量辅助服务端系统单元以及激光跟踪仪控制系统单元。其中，智能眼镜内设置测量辅助移动端系统单元，统称为智能眼镜；计算机内设置测量辅助服务端系统单元以及激光跟踪仪控制系统单元。统称为计算机服务端。激光跟踪仪自带底层控制模块。待测物体的待测点若干个。

利用本发明基于移动端-服务器架构的移动控制激光跟踪仪的系统，可以实现远程控制激光跟踪仪完成测量。具体方法如下:

步骤一：将激光跟踪仪通过网口连接在计算机服务端上，并且在计算机服务端对分别对激光跟踪仪进行初始化设置。其初始化过程包括建立TCP/IP连接，设置激光跟踪仪单位（包括长度单位，角度单位，温度单位，气压单位，湿度单位），设置当前激光跟踪仪的工作环境参数（包括工作温度，压强以及湿度），初始化激光跟踪仪,然后设置测量模式以及设置反射器。在计算机服务端上输入测量点的信息，包括测量点的编号、理论坐标值等；此时，激光跟踪仪的初始化完毕，激光跟踪仪进入可测量状态;

步骤二：建立智能眼镜与计算机服务端的连接。此时默认智能眼镜已经通过Wi-Fi等方式连接上互联网或者计算机服务端所在的局域网。建立智能眼镜与计算机服务端之间的连接有两种情况，一是智能眼镜第一次进行与主机之间的连接，二是智能眼镜正常与主机连接；

步骤三：在计算机服务端将智能眼镜与激光跟踪仪进行一对一配对; 由于在实际工程应用中测量点的数量很多，因此本方法中包含了一种将智能眼镜与激光跟踪仪以及若干测量点进行有效管理的方法。通过本方法可以将一个智能眼镜与激光跟踪仪进行一对一的有效配对，并且有序地对若干测量点进行测量；

步骤四：使用智能眼镜完成测量任务。测量人员在佩戴上智能眼镜后，首先会在屏幕上观察到该台智能眼镜的全部测量任务，测量人员可以通过语音指令开始某项测量任务。之后会在智能眼镜屏幕上显示该项中所包含的全部测量点的理论坐标值、实测坐标值等信息。测量人员可以通过语音选择指令选择所需要测量点，在将反射器放在该测量点的位置以后，通过语音测量指令发送测量指令信息，测量指令信息通过智能眼镜传递给计算机服务端；

然后计算机服务端通过激光跟踪仪控制系统单元控制激光跟踪仪进行测量操作，测量完毕后激光跟踪仪自动向计算机服务端发送该测量点的实测坐标值。计算机服务端在接收测量结果之后，将该点的实测坐标值保存并发送给智能眼镜。智能眼镜接收到该点测量结果之后再将测量结果显示在屏幕上。之后操作人员不断重复上述操作将全部的坐标测量完毕。

步骤五：在智能眼镜完成测量后，在计算机服务端上处理测量结果，输出成测量结果文档。在一项测量任务的测量点全都测量完毕后，智能眼镜会提示测量人员是否完成该测量任务。如果测量人员发出完成该测量任务的指令，完成任务的指令将通过智能眼镜传递给计算机服务端，然后计算机服务端将该测量任务放入已完成任务列表。测量人员可以通过计算机服务端对已完成任务进行文档保存操作，将测量结果信息输出成测量结果文档。

为了实现智能眼镜与计算机服务端初次连接时进行有效连接可采用以下方法：

第一步：智能眼镜检测是否有进行连接所需的必要信息，如果有，则进行正常连接。如果没有，则进入二维码扫描功能，等待扫描计算机服务端产生的二维码；

第二步：在计算机服务端输入进行连接所需的必要信息，包括计算机服务端的IP地址以及端口号，智能眼镜设备的唯一ID等，将连接信息生成一个二维码，并显示出来；

第三步：在智能眼镜扫描计算机服务端的二维码，进行连接信息初始化设置；

第四步：智能眼镜再次尝试连接计算机服务端，如果成功则进入功能界面，如果不成功则再次进入二维码扫描功能，如此重复直到成功与主机建立连接。

为了实现智能眼镜与激光跟踪仪进行一对一配对，可采用以下方法：通过在计算机服务端建立测量任务的形式将智能眼镜与激光跟踪仪进行一对一配对，使智能眼镜发送的测量指令能有效地传递给激光跟踪仪执行。测量任务包括唯一的测量任务名称，唯一的智能眼镜名称，唯一的激光跟踪仪名称以及若干测量点的信息。在测量任务的智能眼镜设置中选择一个智能眼镜，在测量任务的激光跟踪仪设置中选择一个激光跟踪仪，在待测点设置中选择所需要测量的若干个待测点。最后将测量任务保存。

本发明的技术方案具有如下优点或有益效果：首先，完成激光跟踪仪测量操作所需的人数减少，在一般的激光跟踪仪测量操作过程中，一般需要一人在计算机前使用测量软件操作激光跟踪仪，另一人手持反射器引导激光跟踪仪至测量点；而使用本发明的方法之后，只需一人在计算机前操作测量辅助服务端系统单元进行系统初始化设置操作后，再佩戴智能眼镜进行测量，这样只需一人就可以完成激光跟踪仪测量操作。其次，激光跟踪仪的测量结果直接通过测量辅助服务端系统单元返回给智能眼镜，现场操作人员可以直接观察激光跟踪仪的测量结果并快速实施响应操作。最后，智能眼镜与测量辅助服务端系统单元之间依靠无线连接，安全稳定，避免了信息传输的错误。