[發(fā)明專利]用于機(jī)器人校準(zhǔn)和監(jiān)測的激光測量儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680009380.2
• 申請日: 2016-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN107209003B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉布森·艾略特
• 申請（專利權(quán)）人: 思想外科有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

1.一種用于校準(zhǔn)機(jī)器人手臂或附接其上的工具的激光測量儀，包括：

第一光發(fā)射器，配置為與第一光接收器相通信，以形成確定平面測量的第一方向的第一光學(xué)測微計(jì)；以及

第二光發(fā)射器，配置為與第二光接收器相通信，以形成確定平面測量的第二方向的第二光學(xué)測微計(jì)，

所述的第一光學(xué)測微計(jì)在與所述的第二光學(xué)測微計(jì)相關(guān)的固定位置上沿與所述的第一方向和第二方向垂直的第三方向偏移已知間隙，以在所述的第一光發(fā)射器和所述的第一光接收器之間與所述的第二光發(fā)射器和第二光接收器之間確定的空間創(chuàng)建具有平面測量的第一方向和平面測量的第二方向的測量空隙，當(dāng)定位在測量空隙內(nèi)或通過測量空隙時(shí)，獲得關(guān)于機(jī)器人手臂或附接到機(jī)器人手臂上的工具的位置或尺寸的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；以及

機(jī)器人計(jì)算機(jī)，配置成執(zhí)行校準(zhǔn)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)或驗(yàn)證機(jī)器人手臂的校準(zhǔn)的方法，執(zhí)行驗(yàn)證機(jī)器人手臂的校準(zhǔn)的方法包括：

執(zhí)行所述的機(jī)器人手臂的初始校準(zhǔn)；

使所述的機(jī)器人手臂的端部執(zhí)行器通過所述的測量空隙三次，以獲得所述的端部執(zhí)行器的三個(gè)測量位置；

計(jì)算和存儲(chǔ)三維空間中的三個(gè)測量位置之間的一組邊長和一組角度；以及

使用來自所述的初始校準(zhǔn)步驟的存儲(chǔ)的一組邊長和一組角度作為比較工具，以在隨后的校準(zhǔn)程序中驗(yàn)證機(jī)器人手臂的校準(zhǔn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測量儀，其特征在于，所述的平面測量的第一方向?yàn)闇y量目標(biāo)物在“y”軸方向上的第一位置和第一尺寸的第一平面，所述的平面測量的第二方向?yàn)闇y量所述的目標(biāo)物在“x”軸方向上的第二位置和第二尺寸的第二平面；以及其中在測量空隙內(nèi)的“z”軸方向測量所述的目標(biāo)物的第三位置和第三尺寸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的激光測量儀，其特征在于，所述的第一光接收器和所述的第二光接收器為包括光電二極管、CCD照相機(jī)或CMOS照相機(jī)中的至少一個(gè)的檢測裝置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光測量儀，其特征在于，還包括用于容納所述的第一光學(xué)測微計(jì)和所述的第二光學(xué)測微計(jì)的殼體，用于附接于所述的機(jī)器人，其中所述的測量空隙的一組坐標(biāo)相對于所述的機(jī)器人的坐標(biāo)系是已知。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測量儀，其特征在于，還包括至少一個(gè)放大器，其連接到與機(jī)器人相通信的所述第一光學(xué)測微計(jì)和所述第二光學(xué)測微計(jì)中的至少一個(gè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光測量儀，其特征在于，所述的機(jī)器人配置為用于醫(yī)療或工業(yè)應(yīng)用的自主或半自主機(jī)器人系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光測量儀，其特征在于，所述的機(jī)器人計(jì)算機(jī)預(yù)處理數(shù)學(xué)運(yùn)算以在定位于測量空隙內(nèi)或穿過測量空隙時(shí)獲得關(guān)于機(jī)器人手臂或附接到機(jī)器人手臂的工具的方向、速度、加速度的一組信息。