間的距離是已知的。對于定位于內表面的條,每個角隅棱鏡與內表面之 間的距離是已知的。對于定位于外表面的條,其角隅棱鏡中的每個與在內部放置的條遇到 內表面所在的點之間的距離也是已知的。對于定位于外表面的條的距離可以依靠飛機機身 在條交匯所在的主體鉚釘孔處的厚度的知識。關于這些距離的知識可以在使機身的外部坐 標系統與機身的內部坐標系統相適配時使用并且可以實現對象(例如機器人)在機身的外 表面和內表面上的協調移動。
[0028] 說明性實施方式可以提供待靠近結構的相反表面定位的測量裝置。各個測量裝置 可以將激光束投射到在結構的各自的側放置的條上的角隅棱鏡。角隅棱鏡將所接收到的激 光束或其它形式的光反射回到它們各自的測量裝置。可以為跟蹤干涉儀的測量裝置可以使 用經投射和反射的光的量度來確定到角隅棱鏡的距離。基于這些測量到的距離以及在角 隅棱鏡之間和從角隅棱鏡到在內部放置的條接觸內表面所在的點的已知距離,可以計算矢 量。基于矢量和包括飛機機身的厚度的其它已知量度,可以計算從在結構的兩側的條上的 角隅棱鏡到在內部放置的條接觸內表面所在的點的距離。
[0029] 說明性實施方式認識到對象的表面可以是三維的。因此,測量單個點在空間中的 位置在建立三維對象在三維空間中的定位時可能不是充分的。說明性實施方式因此提供了 待定位于飛機機身上的三個單獨的點處的三對內部和在外部放置的條的使用。在結構的每 側的至少一個測量裝置將激光束或其它光投射到在每側的三個條中的每個條上的角隅棱 鏡。可以確定其中三個在內部放置的條遇到內表面的感興趣的三個點中的每個點的空間位 置。飛機機身的內部坐標系統可以適配到三個測量到的點。
[0030] 因為同樣根據放置于在內部放置的條上的角隅棱鏡來確定距離,所以可以確定從 那些角隅棱鏡到其中三個在內部放置的條遇到內表面的感興趣的三個點的距離。基于這些 確定的距離,適配到由在外部定位的測量裝置所確定的外部角隅棱鏡的位置的外部坐標系 統可以適配到內部坐標系統。外部坐標系統被有效地映射到內部坐標系統。在飛機機身或 其它結構的外表面上移動的機器人以及其它裝置和對象依照內部坐標系統這樣做。定位于 機身的兩側的機器人因此可以根據單個坐標系統(內部坐標系統)移動,并且更準確的定 位可以發生。在鉚釘或其它硬件到機身中的正確放置的增加準確性可以產生。
[0031] 說明性實施方式同樣提供在不與表面中的孔相關聯的飛機機身或其它表面上的 感興趣點的測量。在這樣的實例中,在表面的相反側的條可以通過使用放置于條上或在條 內部的磁體而維持處于虛連接中。可以由陶瓷或其它適合的物質制成的滾柱(roller)可 以安裝到條靠近它們各自的表面的端。滾柱可以允許條的移動以實現適當的定位。飛機蒙 皮的厚度的知識對于準確的計算來說可能是需要的。
[0032] 注意力現轉向圖。圖Ia是依照說明性實施方式的雙隱藏點條的系統的框圖。
[0033] 系統100可以包括飛機102。還可以相對于圖6描述飛機102。系統100還可以 包括結構104,該結構104可以為飛機102的蒙皮。結構104可以由金屬或另一材料制成。 結構104包括第一側106和第二側108。在實施方式中,第一側106可以是飛機102的結 構104的內表面并且第二側108可以是飛機102的結構104的外表面。系統100還包括在 104結構中的第一孔110,通過該第一孔110,鉚釘、緊固件或其它硬件部件可以被放置。系 統100還包括的第一點112,該第一點112為第一孔110在第一側106的位置。系統100還 包括第二點114,該第二點114為第一孔110在第二側108的位置。第一點112和第二點 114分別是第一孔110在結構104的內表面和外表面上的有效地相反的側。
[0034] 系統100還包括可以分別位于結構104的第一側106和第二側108的第一條116 和第二條118。第一側106包括柄部120,該柄部120可以從在第一點112處毗鄰第一側 106的第一條116的第一端122伸出。第二條118包括第二孔124。第二孔124位于在第 二點114處毗鄰第二側108的第二條118的第二端126處。第二孔124的直徑可以是大約 柄部120的直徑,使得柄部120可以以適貼的方式裝配到第二孔124中。此外,第二孔124 的深度可以是大約柄部120的長度減結構104在第一點112處和在第二點114處的厚度。
[0035] 從第一條116的第一端122伸出的柄部120可以通過結構104在第一點112處的 第一孔110插入。在第二點114處在結構104的第二側108從第一孔110顯露的柄部120 可以插入到第二條118的第二孔124中。柄部120可以完全插入在第二條118中的第二孔 124內部,使得第一條116的第一端122和第二條118的第二端126可以分別在第一點112 和第二點114處毗鄰結構104。
[0036] 系統100還包括為球狀地安裝的光學角隅反射器并且可以由三個相互垂直的鏡 子制成的角隅棱鏡128、角隅棱鏡130、角隅棱鏡132和角隅棱鏡134。盡管說明性實施方式 參考"角隅棱鏡",但是可以使用其它類型的適合的反射光學器件,包括貓眼回反射器,或在 所期望的方向上反射光的不同類型的布置中的其它反射表面。因此,如貫穿本文獻所使用 的術語"角隅棱鏡"未必限制所要求保護的發明。
[0037] 角隅棱鏡128和角隅棱鏡130以和第一點112成直線的線性方式附接到第一條 116。角隅棱鏡132和角隅棱鏡134以和第二點114成直線的線性方式類似地附接到第二 條118。在實施方式中,超過兩個的角隅棱鏡128和角隅棱鏡130被附接到第一條116。在 實施方式中,超過兩個的角隅棱鏡132和角隅棱鏡134被附接到第二條118。角隅棱鏡128 和角隅棱鏡130可以以凹進方式位于第一條116上,只要它們與第一點112對準。角隅棱 鏡132和角隅棱鏡134可以以凹進方式位于第二條118上,只要它們與第二點114對準。
[0038] 角隅棱鏡128和角隅棱鏡130中的每個與第一點112之間的距離是已知的。因此 角隅棱鏡128與角隅棱鏡130之間的距離是已知的。角隅棱鏡132和角隅棱鏡134中的每 個與第二點114之間的距離是已知的。因此角隅棱鏡132與角隅棱鏡134之間的距離是已 知的。
[0039] 角隅棱鏡132和角隅棱鏡134中的每個與第一點112之間的距離同樣被確定。該 距離可以通過將結構104在第一孔110處的厚度加到從角隅棱鏡132和角隅棱鏡134中的 每個到第二點114的距離來確定。該距離可以另選地通過利用關于柄部120的長度和第二 孔124的深度的知識來補充從角隅棱鏡132和角隅棱鏡134中的每個到第二點114的距離 的知識來確定。
[0040] 系統100還包括測量裝置136和測量裝置138。測量裝置136和測量裝置138可 以是測量各點在空間中的水平角度、垂直角度和范圍的球面坐標測量系統。然而,如果適合 于不同的應用,則可以使用在諸如笛卡爾或圓柱的其它坐標系統中的測量。測量裝置136 和測量裝置138可以是跟蹤干涉儀。
[0041] 測量裝置136和測量裝置138以三維空間的數學表示將各點在空間中的位置的測 量轉換成空間x、y和z坐標。測量裝置136被定位在結構104的第一側106并且分別將激 光束140a和激光束142a投射到角隅棱鏡128和角隅棱鏡130。測量裝置138被定位在結 構104的第二側108并且分別將激光束144a和激光束146a投射到角隅棱鏡132和角隅棱 鏡134。如本文中所使用的,術語"激光束"還可以被稱為其它形式的光或測量。例如,可以 使用產生相干光或非相干光的二極管或其它光源。因此,如貫穿本文獻所使用的術語"激光 束"未必限制所要求保護的發明。然而,在一些說明性實施方式中,實際激光的使用由于光 輸出的高度地可控的屬性而可能是有利的。
[0042] 角隅棱鏡128和角隅棱鏡130分別將激光束140a和激光束142a反射回到測量裝 置136。角隅棱鏡132和角隅棱鏡134分別將激光束144a和激光束146a反射回到測量裝 置 138。
[0043] 測量裝置136分別從角隅棱鏡128和角隅棱鏡130接收反射的激光束140a和反 射的激光束142a。測量裝置138分別從角隅棱鏡132和角隅棱鏡134接收反射的激光束 144a和反射的激光束146a。測量裝置136分析反射的激光束140a和反射的激光束142a 以確定角隅棱鏡128和角隅棱鏡130分別相對于彼此和測量裝置136的位置。類似地,測 量裝置138分析反射的激光束144a和反射的激光束146a以確定角隅棱鏡132和角隅棱鏡 134分別相對于彼此和測量裝置138的位置。
[0044] 基于其在第一側106的位置計算,測量裝置136然后可以在內部坐標系統148中 為角隅棱鏡128和角隅棱鏡130中的每個確定空間X、y和z位置坐標。然而,如上面所指 示的,可以使用和測量其它坐標系統。部分地基于角隅棱鏡128和角隅棱鏡130中的每個相 對于第一點112的已知位置,可以計算第一點112在內部坐標系統148中的位置坐標。內 部坐標系統148可以是針對結構104的第一側106的空間坐標系統,所述第一側106可以 是飛機機身的內表面。
[0045] 基于其在第二側的位置計