[發明專利]用于測量系統中的測量方法和測量設備

無效

• 申請號: 200680028251.4
• 申請日: 2006-08-03
• 公開（公告）號: CN101233384A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: B·彼得森
• 申請（專利權）人: 六邊形度量衡股份公司
• 主分類號: G01B7/004
• 分類號: G01B7/004;G01B21/20;G01B5/004;G01C21/16
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 戈泊

技術領域

本發明涉及一種測量方法和測量設備，用于以坐標測量儀及類似儀器為例的測量系統中，其中設置了位置傳感器以記錄其位置，從而確定物體的形狀和尺寸。

背景技術

在測量系統中通常使用某種形式的接觸式或非接觸式探頭，并且設置支架以支撐和移動該探頭。支架的目的是將探頭移動到正確的位置從而可以記錄相關的數據，即為了能夠執行測量任務所需要的數據。這種支架的例子有坐標測量儀、被稱為“關節臂”的支架、激光跟蹤器、攝影測量系統等。

坐標測量儀和被稱為關節臂的支架的一個缺點是在支撐探頭的系統中包含了若干機械元件和連接件，最常見的情況是不僅需要移動探頭，還需要移動機械元件和連接件以能夠獲取需要的測量數據。

激光跟蹤器和攝影測量系統的一個缺點是其需要來自物體的可以被探頭測量的清晰的視線，這可能引起一些問題，尤其是在測量位置處于物體內部時，例如在汽車內部。

發明內容

因此，本發明的一個目的是實現一種新的測量方法和新的測量設備，其可以消除上述已知測量系統中的問題。

本發明的上述實現一種新的測量方法的目的是根據本發明通過一種測量方法實現的，在該方法中，位置傳感器由支架支撐，借助于來自加速計、GPS接收器和陀螺儀(gyroscope)中的至少一個的數據以及基于已知的起始位置計算確定該支架的位置和定向。

本發明的上述實現一種新的測量設備的目的是根據本發明通過一種測量裝置實現的，在該裝置中，位置傳感器由支架支撐，借助于來自加速計、GPS接收器和陀螺儀中的至少一個的數據以及基于已知的起始位置計算確定該支架位置和定向的布置。

具體實施方式

通過使用連接到支架的加速計、GPS接收器和陀螺儀中的至少一個，并通過基于已知的起始位置計算移動和任何旋轉，可以計算由支架支撐的位置傳感器或者探頭的每一位置。使用三個加速計和三個陀螺儀是恰當的，通過它們的配置，可以計算所述支架的六個自由度的位置、位置和定向。

也可以單獨使用加速計，并通過恰當地布置這些加速器，不管怎樣也可以借助于這些加速器記錄定向，并且可以通過這種方式確定準確位置。

也可以將GPS接收器與加速器或陀螺儀組合使用，或者使用三個GPS接收器，其給出位置和定向。

根據本發明的測量設備可用于例如測量系統中，其中可以以無線方式操作獨立單元。測量設備能夠安裝于機器人中，然后該測量設備完全獨立于該機器人的操作和控制，從而該測量設備的精度完全獨立于機器人的位置精度。

利用根據本發明的測量設備的測量系統實質上是相對測量系統，但是通過布置一個或幾個已知的參考點，該測量系統可以以絕對坐標操作并顯示其測量結果。

通常，基于來自加速器或陀螺儀的數據通過二重積分方法執行探頭當前位置的計算。

用于根據本發明的測量設備中的探頭可以是任何適當的類型，例如，傳統的接觸式探頭或以激光掃描儀為例的非接觸式探頭。