一种通过利用第一目标投射器投射第一图案来向坐标测量装置的用户输送第一信息的方法，该方法包括以下步骤：提供第一目标投射器，其具有目标投射器参考坐标系并且包括主体、第一回射器和投射器；提供具有装置参考坐标系的坐标测量装置，将第一光束从坐标测量装置发送到第一回射器；从第一回射器接收第二光束；测量方位集和平移集，平移集至少部分基于第二光束；选择要输送的第一信息，第一信息选自对象上的位置、对象上的多个位置、由移动图案指示的方向、包括一个或多个符号或字母数字字符的消息、隐藏特征、测量对象特性、建模特性、表面特性的放大表示、具有根据规则的含义的图案以及以上的组合；确定与第一信息相对应的光的第一图案；存储第一图案；以及至少部分基于平移集和方位集将光的第一图案从投射器投射到对象上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种通过利用第一目标投射器投射第一图案来向坐标测量装置的用户输送第一信息的方法，该方法包括以下步骤：提供第一目标投射器，其具有目标投射器参考坐标系并且包括主体、第一回射器和投射器；提供具有装置参考坐标系的坐标测量装置，将第一光束从坐标测量装置发送到第一回射器；从第一回射器接收第二光束；测量方位集和平移集，平移集至少部分基于第二光束；选择要输送的第一信息，第一信息选自对象上的位置、对象上的多个位置、由移动图案指示的方向、包括一个或多个符号或字母数字字符的消息、隐藏特征、测量对象特性、建模特性、表面特性的放大表示、具有根据规则的含义的图案以及以上的组合；确定与第一信息相对应的光的第一图案；存储第一图案；以及至少部分基于平移集和方位集将光的第一图案从投射器投射到对象上。【专利说明】与远程投射器协作以输送信息的六自由度激光追踪器相关申请的交叉引用本申请要求2012年I月30日提交的美国临时专利申请N0.61/592，049和2011年4月15日提交的美国临时专利申请N0.61/475，703的优先权，在此通过引用并入这两个申请的全部内容。
技术介绍
本公开涉及坐标测量装置。一组坐标測量装置属于通过向点发送激光束来测量该点的三维(3D)坐标的ー类仪器。该激光束可能直接照射在该点上或照射在与该点相接触的回射器目标上。在任ー情况下，该仪器通过测量到该目标的距离和两个角来确定该点的坐标。该距离是利用诸如绝对距离仪或干涉仪的测距装置来测量的。这些角是利用诸如角编码器的角测装置来测量的。该仪器内的万向光束转向机构使激光束指向关注点。激光追踪器是利用其发射的ー个或多个激光束追踪回射器目标的特定类型的坐标测量装置。与激光追踪器紧密相关的坐标测量装置是激光扫描仪和全能測量仪。激光扫描仪使ー个或多个激光束移动(step)至表面上的点。激光扫描仪拾取从表面散射的光井且根据该光确定到各点的距离和两个角。勘测应用中最常使用的全能測量仪可以用来測量漫反射或回射目标的坐标。在下文，在广义上使用术语激光追踪器以包括激光扫描仪和全能測量仪。通常，激光追踪器向回射器目标发送激光束。回射器目标的常用类型是包括嵌入金属球体内的立方隅角回射器的球形安装的回射器(SMR)。立方隅角回射器包括三个相互垂直的镜。作为这三个镜的共同交叉点的顶点位于球体的中心。由于球体内立方隅角的该配置，即使在SMR转动吋，从顶点到保持SMR的任何表面的垂直距离保持恒定。結果，激光追踪器可以通过随着SMR在表面上移动而跟踪SMR的位置来測量表面的3D坐标。換言之，激光追踪器仅需要測量三个自由度(一个径向距离和两个角)以完全表征表面的3D坐标。一种类型的激光追踪器仅包括干涉仪(IFM)而不包括绝对距离仪(ADM)。在对象阻断了来自这些追踪器之ー的激光束的路径的情况下，IFM丢失其距离參考。于是，操作员必须将回射器追踪至已知位置以在继续测量之前重置至參考距离。绕过这种限制的方式是将ADM置于追踪器中。如以下更详细地所述，ADM可以以对准即拍(point-and-shoot)的方式測量距离。一些激光追踪器仅包含ADM而不具有干涉仪。Bridges等人的美国专利N0.7，352，446 (‘446)(其内容通过引用并入于此)描述了仅具有能够精确地扫描移动目标的ADM(且无IFM)的追踪器。在‘446专利之前，绝对距离仪过慢而无法准确地找出移动目标的位置。激光追踪器内的万向机构可以用来将来自追踪器的激光束指向SMR。由SMR回射的光的一部分入射到激光追踪器中并且传递至位置检测器上。激光追踪器内的控制系统可以使用光在位置检测器上的位置来调整激光追踪器的机械轴的转动角，以保持激光束在SMR上居中。这样，追踪器能够跟随(追踪)在关注对象的表面上移动的SMR。将诸如角编码器的角度測量装置附接至追踪器的机械轴。由激光追踪器所进行的一个距离測量和两个角度測量足以完全指定SMR的三维位置。可利用或提出了用以测量六自由度而非普通的三自由度的几种激光追踪器。Bridges等人的美国专利N0.7，800,758( ‘758)(其全部内容通过引用并入于此)和Bridges等人的美国公开专利申请N0.2010/0128259 (其全部内容通过引用并入于此)描述了示例性的六自由度(六D0F)系统。需要新型的六DOF组件，其在用于六DOF激光追踪器时提供各种性能。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，ー种利用坐标测量装置和目标扫描仪来测量对象表面上的三个或更多个表面集的方法，三个或更多个表面集中的每ー个是装置參考坐标系内的对象表面上的点的三维坐标，各表面集包括三个值，装置參考坐标系与所述坐标測量装置相关联。该方法包括以下步骤:提供目标传感器，该目标传感器具有主体、第一回射器、投射器、摄像装置和扫描仪处理器，其中第一回射器、投射器和摄像装置刚性地附接至主体，并且目标传感器从坐标測量装置机械地拆卸，投射器包括光源图案和投射器透镜，该光源图案位于源面上并且包括至少三个非共线的图案元素，投射器透镜被配置为将光源图案投射到对象上以在对象上形成光的对象图案，至少三个非共线图案元素各自与至少ー个表面集相对应，其中摄像装置包括摄像装置透镜和光敏阵列，该摄像装置透镜被配置为使对象光图案在光敏阵列上成像作为光的图像图案，光敏阵列包括摄像装置像素，光敏阵列被配置为针对各摄像装置像素产生与摄像装置像素从光的图像图案接收到的光量相对应的相应像素数字值。该方法还包括:提供所述坐标測量装置，所述坐标測量装置被配置为测量平移集和方位集，所述平移集是所述目标传感器在所述装置參考坐标系中的三个平移自由度的值并且所述方位集是所述目标传感器在所述装置參考坐标系中的三个方位自由度的值，所述平移集和所述方位集足以限定所述目标传感器在空间内的位置和方位，所述坐标測量装置被配置为将第一光束发送至所述第一回射器并且从所述第一回射器接收第二光束，所述第二光束是所述第一光束的一部分，所述坐标測量装置包括装置处理器，所述装置处理器被配置为确定所述方位集和所述平移集，所述平移集至少部分基于所述第二光束，所述传感器处理器和所述装置处理器共同被配置为确定所述感测特性和所述表面集，所述表面集至少部分基于所述平移集、所述方位集和所述像素数字值。所述方法还包括:选择所述光源图案；将所述光源图案投射到对象上以产生对象光图案；使所述对象光图案在所述光敏阵列上成像以获得光的图像图案；获得光的图像图案的像素数字值；将所述第一光束从所述坐标测量装置发送至所述第一回射器；从所述所述第一回射器接收所述第二光束；至少部分基于所述第二光束来利用所述坐标測量装置測量所述方位集和所述平移集；确定与至少三个非共线图案元素各自相对应的表面集；以及保存所述表面集。【专利附图】【附图说明】现在參考附图，示出了不应当被解释为限制本公开的整个范围的示例性实施例，其中在几个附图中元件被类似地编号:图1是根据本专利技术实施例的具有回射器目标的激光追踪器系统的立体图；图2是根据本专利技术实施例的具有六DOF目标的激光追踪器系统的立体图；图3是说明根据本专利技术实施例的激光追踪器的光学和电子学元件的框图；包括图4A和4B的图4示出两种类型的现有技术的无焦光束扩展器；图5示出现有技术的光纤光束发射；图6A?6D是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·E·布里奇斯，大卫·H·帕克，
申请(专利权)人：法罗技术股份有限公司，
类型：
国别省市：
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