[发明专利]图形应用系统

权利要求书

1.一种图形应用系统，所述图形应用系统具有：

表面喷涂装置（9），其包括：

至少一个喷嘴装置（1），其用于排出喷涂材料（2）到目标表面（3）上，

喷嘴控制机构（4），其用于控制所述喷嘴装置（1）的排出特性，以及

喷涂材料输送部（5），

空间参考单元（30），其用于在空间上参考所述表面喷涂装置（9），尤其是相对于所述目标表面（3），以便确定所述表面喷涂装置（9）的位置和方向，

计算装置（8），其用于根据所述空间参考单元（30）获得的信息并且根据被预定义为包括要喷涂在所述目标表面（3）上的期望图案的数字表示的数字图像或者CAD模型的期望喷涂数据（6），由所述喷嘴控制机构（4）自动地控制排出，使得所述目标表面（3）被按照所述期望喷涂数据（6）喷涂，以及

通信装置（32），其用于建立从所述空间参考单元（30）到所述计算装置（8）的通信链路以向所述计算装置（8）输送所述位置和方向，

所述图形应用系统的特征在于，

所述空间参考单元（30）远离所述表面喷涂装置（9）并且包括具有至少两个光学2D相机（31）的3D成像单元，所述光学2D相机（31）之间设置有立体基线（39），所述3D成像单元被设计为通过对所述光学2D相机（31）拍摄的图像进行数字图像处理来确定所述表面喷涂装置（9）的位置和方向。

2.根据权利要求1所述的图形应用系统，其特征在于，

所述3D成像单元还包括：

识别装置，其被构建为识别图像中的视觉特征（33、33A、33B），

测量装置，其被构建为确定所述视觉特征（33、33A、33B）的图片坐标，以及

3D建模装置，其被构建为根据所述图片坐标和由所述立体基线（39）提供的几何限制来确定位置和方向，

具体地，其中，所述空间参考的确定是在至少五个自由度上进行的。

3.根据权利要求2所述的图形应用系统，其特征在于，

所述表面喷涂装置（9）包括第一组视觉特征（33、33B），所述第一组视觉特征（33、33B）被构建为使得所述表面喷涂装置（9）的位置和方向能够由所述空间参考单元（30）来确定，

具体地，其中，所述视觉特征（33、33B）是作为参考标记附着到所述表面喷涂装置（9）上的已知几何形状的对象，特别是其中，所述第一组视觉特征（33B）正在主动发射光学辐射。

4.根据权利要求2或3所述的图形应用系统，其特征在于，

第二组视觉特征（33、33A）位于所述目标表面（3）处，

具体地，其中，所述视觉特征（33、33A）是作为参考标记附着到所述目标表面（3）上的已知几何形状的对象。

5.根据权利要求4所述的图形应用系统，其特征在于，

位于所述目标表面处的所述第二组视觉特征（33、33A）是投影的光标记，所述光标记是从相对于所述目标表面（3）具有固定定位的位置投影的，并且该位置从所述空间参考单元（30）移出。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的图形应用系统，其特征在于，

所述表面喷涂装置（9）包括惯性测量单元，所述惯性测量单元在确定所述位置和方向的过程中，尤其是在由于相机视场被阻碍而引起所述空间参考单元（30）临时故障时被并入。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的图形应用系统，其特征在于，

所述表面喷涂装置（9）包括：

附加传感器装置（6A），其用于确定目标表面（3）属性和环境状况，具体地为喷涂区域和未喷涂区域、当前喷涂厚度、当前表面颜色，所述喷涂材料（2）的干燥状况根据这些属性被确定并且在所述排出特性的控制中被并入，和/或

距离计，其用于估计所述喷嘴装置（1）与所述目标表面（3）之间的距离（11）。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的图形应用系统，其特征在于，

所述图形应用系统是为了根据所述期望喷涂数据（6）喷涂非平坦、弯曲自由形式目标表面（3）而构建的，

具体地，针对诸如车辆或者飞机之类的交通工具的机身（26），

优选地，其中，所述期望喷涂数据（6）包括所述目标表面（3）的三维模型。