用于确定可移动物体的位置和/或取向的方法和布置技术

本发明专利技术涉及确定由多个物体形成的布置的可移动物体的位置，其中，采集结构具有沿着采集结构的表面变化的光学特性的分布曲线。该光学特性以如下方式变化：该光学特性的分布曲线对应于在数值的有序标度上具有多个局部最大值和多个局部最小值的这些数值的级数，所述级数可解释为位置的第一数学函数；具有局部最大值作为函数值的位置的第二数学函数具有与光学特性的最大值相对应的绝对最大值。采集信息项所采集的光学特性已根据指定映射分配了对应的数值，以使得所述级数具有该多个局部最大值和该多个局部最小值，并且与该位置的第一数学函数相对应。通过对该位置的第二数学函数的数值的级数执行频率分析来确定可移动物体关于表面方向方面的位置。

【技术实现步骤摘要】
用于确定可移动物体的位置和/或取向的方法和布置
本专利技术涉及一种用于确定由多个物体形成的布置的可移动物体、特别是由多个部件形成的布置(例如机器或由多个机器形成的布置)的部件的位置和/或取向的方法。特别地，布置可以是医疗装置(例如，用于照射患者的装置和/或用于移动治疗工具的装置)。具有至少一个可移动部件的机器的示例是坐标测量机、机器人、材料施加机(例如3-D打印机)或机床。由多个部件形成的布置、尤其是机器可以包括用于驱动至少一个可移动部件移动的驱动设备。然而，本专利技术还涉及一种具有至少一个部件的布置/部件，部件的移动也是或仅是可手动驱动的。特别地，本专利技术因此有助于确定上述类型布置之一的可移动物体的位置和/或取向。本专利技术还涉及采集结构、由多个采集结构(更特别地是目标；参见下文)形成的布置以及具有该采集结构并且具有用于以光学方式对该采集结构进行采集的采集设备的布置。采集结构可以/已经连接到可移动物体，并且用于以光学方式对采集结构进行采集的采集设备可以连接到参考物体，参考物体不随可移动物体一起移动，使得可移动物体的位置和/或取向根据采集结构以及可选地至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定由多个物体形成的布置的可移动物体(103)、特别是例如机器等由多个部件形成的布置的部件的位置的方法，其中/n-以光学方式采集至少一个采集结构(4)，并由此获得采集信息项，该至少一个采集结构被布置在可移动物体(103)处或在不与该可移动物体(103)一起移动的物体处，/n-该至少一个采集结构(4)具有沿该采集结构(4)的表面变化的光学特性的分布曲线，/n-至少在沿着该采集结构(4)的表面方向(5)的每个位置处，根据指定映射，可通过对应的数值来表示该光学特性，并且所述光学特性以如下方式变化，即沿着该表面变化的该光学特性的分布曲线对应于在数值的有序标度上具有多个局部最大值和多个局部最...

【技术特征摘要】
20200131 DE 102020201198.21.一种用于确定由多个物体形成的布置的可移动物体(103)、特别是例如机器等由多个部件形成的布置的部件的位置的方法，其中
-以光学方式采集至少一个采集结构(4)，并由此获得采集信息项，该至少一个采集结构被布置在可移动物体(103)处或在不与该可移动物体(103)一起移动的物体处，
-该至少一个采集结构(4)具有沿该采集结构(4)的表面变化的光学特性的分布曲线，
-至少在沿着该采集结构(4)的表面方向(5)的每个位置处，根据指定映射，可通过对应的数值来表示该光学特性，并且所述光学特性以如下方式变化，即沿着该表面变化的该光学特性的分布曲线对应于在数值的有序标度上具有多个局部最大值和多个局部最小值的这些数值的级数，这些数值的级数可解释为该位置的第一数学函数，
-其中，该光学特性以如下方式沿该表面变化
·多个或所有这些局部最大值是沿该表面方向的该位置(x)的第二数学函数的值，该第二数学函数在具有该位置(x)的第一数学函数的至少三个局部最大值的局部区域内具有与该光学特性的最大值相对应的绝对最大值或与该光学特性的最小值相对应的绝对最小值，和/或
·多个或所有这些局部最小值是沿着该表面方向的该位置(x)的第三数学函数的值，该第三数学函数在具有该位置(x)的第一数学函数的至少三个局部最小值的局部区域内具有与该光学特性的最大值相对应的绝对最大值或与该光学特性的最小值相对应的绝对最小值，
-这些采集信息项所采集的该光学特性已根据该指定映射分配了对应的数值，以使得这些数值的级数具有该多个局部最大值和该多个局部最小值，并且与该位置(x)的第一数学函数相对应，
-通过对该位置(x)的第二数学函数和/或该位置(x)的第三数学函数的数值的级数执行频率分析来确定该可移动物体(103)关于该表面方向方面的位置。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，沿该采集结构(4)的表面变化的该光学特性的分布曲线具有该光学特性的连续变化的一阶空间导数，并且相应地，该位置(x)的第一数学函数也具有这些数值的连续变化的一阶导数。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，沿着该采集结构(4)的表面变化的该光学特性的分布曲线、以及相应地还有该位置(x)的第一数学函数是周期性的。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，该采集结构(4)具有第一表面方向，该光学特性沿着该第一表面方向以如下方式变化，即该第一数学函数具有该多个局部最大值和该多个局部最小值，其中，该采集结构(4)具有第二表面方向，该第二表面方向横向于该第一表面方向延伸并且该光学特性不沿着该第二表面方向以如下方式变化，即对应的第一数学函数具有多个局部最大值和多个局部最小值。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，以光学方式采集多个所述采集结构(4)，并由此获得对应的采集信息项，其中，关于存在的至少一对采集结构(4)，这些第一表面方向横向于彼此延伸和/或这些第二表面方向横向于彼此延伸，其中，对于存在的该对中的每个采集结构(4)，由这些采集信息项采集的该光学特性已分配了这些对应的数值，使得关于该采集结构(4)的至少一个表面方向分别获得这些数值的级数，其中，针对存在的该对中的每个采集结构(4)关于该采集结构(4)的至少一个表面方向方面，评估这些数值的级数，其是该采集结构(4)的评估设备，并且其中，该对中的第一采集结构(4)的第一评估设备与该对中的第二采集结构(4)的第二评估设备不同。


6.一种用于确定由多个物体形成的布置的可移动物体(103)、特别是例如机器等由多个部件形成的布置的部件的位置的布置，其中
-该布置包括：至少一个采集结构(4)，该至少一个采集结构可布置在该可移动物体(103)处或在不随该可移动物体(103)一起移动的物体处；以及用于对该采集结构(4)进行采集的采集设备，
-该采集设备被配置为以光学方式对该采集结构(4)进行采集并由此获得采集信息项，
-该至少一个采集结构(4)具有沿该采集结构(4)的表面变化的光学特性的分布曲线，
-至少在沿着该采集结构(4)的表面方向的每个位置处，根据指定映射，可通过对应的数值来表示该光学特性，并且所述光学特性以如下方式变化，即沿着该表面变化的该光学特性的分布曲线对应于在数值的有序标度上具有多个局部最大值和多个局部最小值的这些数值的级数，这些数值的级数可解释为该位置(x)的第一数学函数，
-该光学特性以如下方式沿该表面变化
·多个或所有这些局部最大值是沿该表面方向的该位置(x)的第二数学函数的值，该第二数学函数在具有该位置(x)的第一数学函数的至少三个局部最大值的局部区域内具有与该光学特性的最大值相对应的绝对最大值或与该光学特性的最小值相对应的绝对最小值，和/或
·多个或所有这些局部最小值是沿着该表面方向的该位置(x)的第三数学函数的值，该第三数学函数在具有该位置(x)的第一数学函数的至少三个局部最小值的局部区域内具有与该光学特性的最大值相对应的绝对最大值或与该光学特性的最小值相对应的绝对最小值，
-该布置包括评估设备(23)，其中，该评估设备(23)或该采集设备(21；107，108)被配置为根据该指定映射向由这些采集信息项采集的该光学特性分配这些对应的数值，使得这些数值的级数具有该多个局部最大值和该多个局部最小值并且对应于该位置(x)的第一数学函数，
-该评估设备(23)被配置为通过对该位置(x)的第二数学函数和/或该位置(x)的第三数学函数的数值的级数执行频率分析来确定该可移动物体(103)关于该表面方向方面的位置。


7.根据权利要求6所述的布置，其中，沿该采集结构(4)的表面变化的该光学特性的分布曲线具有该光学特性的连续变化的一阶空间导数，并且相应地，该位置(x)的第一数学函数也具有这些数值的连续变化的一阶导数。


8.根据权利要求6或7所述的布置，其中，沿着该采集结构(4)的表面变化的该光学特性的分布曲线、以及相应地还有该位置(x)的第一数学函数是周期性的。


9.根据权利要求6至8中任一项所述的布置，其中，该采集结构(4)具有第一表面方向，该光学特性沿着该第一表面方向以如下方式变化，即该第一数学函数具有该多个局部最大值和该多个局部最小值，其中，该采集结构(4)具有第二表面方向，该第二表面方向横向于该第一表面方向延伸并且该光学特性不沿着该第二表面方向以如下方式变化，即对应的第一数学函数具有多个局部最大值和多个局部最小值。


10.根据权利要求9所述的布置，其中，该布置包括多个采集结构(4)，并且其中，该采集设备(21；107，108)被配置为以光学方式采集多个所述采集结构(4)，并由此获得对应的采集信息项，其中，关于存在的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：N哈弗坎普，
申请(专利权)人：卡尔蔡司工业测量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE