使用光束进行位置和取向跟踪的计量系统技术方案

本发明专利技术提供了一种计量系统，该计量系统用于与移动端部工具(例如，探头)的移动系统一起使用。该计量系统包括传感器结构、光束源结构和处理部。该传感器结构包括多个光束传感器。该光束源结构将光束引导到该传感器结构的该光束传感器。该光束源结构或该传感器结构中的一者耦合到该端部工具和/或移动该端部工具的该移动系统的端部工具安装结构。被引导到该光束传感器的该光束使该光束传感器产生对应的测量信号。处理部处理来自该光束传感器的该测量信号，该测量信号指示该端部工具的位置和取向。向。向。

【技术实现步骤摘要】
使用光束进行位置和取向跟踪的计量系统

技术介绍


[0001]本公开涉及计量和移动系统，并且更具体地涉及可与诸如机器人的移动系统一起使用以跟踪位置和取向的计量系统。
[0002]相关技术描述
[0003]制造、工件检查以及其他过程经常使用机械移动系统来执行某些功能。例如，机器人系统或其他移动系统可用于移动端部工具以执行某些操作(例如，与工件检查、制造等有关)。对于某些应用，可使用的各种类型的机器人包括铰接式机器人、选择顺应性关节机械手臂(SCARA)机器人、直角坐标机器人、圆柱机器人、球形机器人等。作为可包括在机器人中的部件的一个示例，SCARA机器人系统(例如，其可以是一种铰接式机器人系统)通常可具有基部，第一臂部可旋转地耦合到基部，并且第二臂部可旋转地耦合到第一臂部的端部。在各种配置中，端部工具可以耦合到第二臂部的端部(例如，用于执行某些工作和/或检查操作)。这种系统可以包括用于确定/控制臂部的定位以及相应地端部工具的定位的位置传感器(例如，旋转编码器)。在各种实施方式中，受某些因素限制(例如，旋转编码器性能与机器人系统的机械稳定性等结合)，此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计量系统，所述计量系统用于与移动端部工具的移动系统一起使用，所述移动系统包括：活动结构，所述活动结构包括端部工具被配置为安装到其上的端部工具安装结构；和运动控制系统，所述运动控制系统被配置为至少部分地基于控制所述活动结构来控制端部工具位置和取向，以便在移动容积内移动被安装到所述端部工具安装结构的端部工具的至少一部分，所述计量系统包括：传感器结构，所述传感器结构包括多个光束传感器；光束源结构，所述光束源结构被配置为将光束引导到所述传感器结构的所述光束传感器，其中：所述光束源结构或所述传感器结构中的一者被配置为耦合到所述端部工具或所述端部工具安装结构中的至少一者；并且被引导到所述光束传感器的所述光束被配置为使所述光束传感器产生对应的测量信号；和处理部，所述处理部被配置为处理来自所述传感器结构的所述光束传感器的所述测量信号，其中来自所述光束传感器的所述测量信号指示所述端部工具的位置和取向。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述光束传感器中的每个光束传感器包括二维位置敏感传感器，对于所述二维位置敏感传感器，来自所述光束传感器的所述测量信号指示所述光束传感器上由所述光束产生的测量点的所述二维位置。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述光束源结构包括一个或多个衍射光学元件，并且来自所述光束源结构的所述光束是衍射光束。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述活动结构是活动臂结构。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述运动控制系统被配置为至少部分地基于使用包括在所述活动结构中的多个位置传感器感测和控制所述端部工具的所述位置和取向，来以定义为移动系统精度的精度水平感测和控制所述端部工具的位置和取向。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述处理部能够操作以至少部分地基于处理来自所述光束传感器的所述测量信号，来以优于所述移动系统精度的精度水平确定所述端部工具的位置和取向。7.根据权利要求5所述的系统，其中被所述光束源结构引导到所述传感器结构的所述光束包括第一光束，并且对所述第一光束被引导到哪个光束传感器的确定至少部分地基于如通过使用包括在所述活动结构中的所述多个位置传感器确定的所述端部工具的感测位置和取向。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一光束被引导到的所述光束传感器是第一光束传感器，并且所述处理部能够操作以至少部分地基于处理来自所述第一光束传感器的第一测量信号，来以优于所述移动系统精度的精度水平确定所述端部工具的所述位置和取向，为此，所述第一测量信号指示如由所述第一光束在所述第一光束传感器上形成的第一测量点的位置。9.根据权利要求1所述的系统，其中被所述光束源结构引导到所述传感器结构的所述光束包括第一光束，并且对所述第一光束被引导到哪个光束传感器的确定至少部分基于对
所述第一光束的第一特性的标识。10.根据权利要求9所述的系统，其中被所述光束源结构引导的所述光束形成图案，并且所标识的所述第一光束的所述第一特性对应于所述第一光束被包括在其中的所述图案的可标识部分。11.根据权利要求1所述的系统，其中：当所述端部工具处于第一位置和第一取向时，来自所述光束源结构的被引导到所述传感器结构的所述光束传感器的所述光束被配置为使所述光束传感器产生对应的第一组测量信号，所述对应的第一组测量信号指示所述端部工具处于所述第一位置和所述第一取向；并且当所述端部工具处于不同于所述第一位置和所述第一取向的第二位置和第二取向时，来自所述光束源结构的被引导到所述传感器结构的所述光束传感器的所述光束被配置为使所述光束传感器产生对应的第二组测量信号，所述对应的第二组测量信号不同于所述第一组测量信号并且指示所述端部工具处于所述第二位置和所述第二取向。12.根据权利要求11所述的系统，其中来自所述光束源结构的被引导到所述传感器结构的所述光束传感器的所述光束被配置为在所述光束传感器上的位置中产生测量点，所述测量点使所述光束传感器产生对应的测量信号，并且当所述端部工具处于所述第一位置和所述第一取向时，所述光束传感器上的所述测量点的所述位置对应于第一组测量点位置，并且当所述端部工具处于所述第二位置和所述第二取向时，所述光束传感器上的所述测量点的所述位置对应于不同于所述第一组测量点位置的第二组测量点位置。13.根据权利要求11所述的系统，其中当所述端部工具处于所述第一位置和所述第一取向时，来自所述光束源结构的被引导到所述光束传感器的所述光束对应于第一组光束，并且当所述端部工具处于所述第二位置和...

【专利技术属性】
技术研发人员：JD托比亚森，M纳鸿，N拉曼，TS库克，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：