CN101432672A - 自动训练系统 - Google Patents

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CN101432672A CNA200780015580XA CN200780015580A CN101432672A CN 101432672 A CN101432672 A CN 101432672A CN A200780015580X A CNA200780015580X A CN A200780015580XA CN 200780015580 A CN200780015580 A CN 200780015580A CN 101432672 A CN101432672 A CN 101432672A
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L·M·博洛廷
B·M·约翰逊
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Abstract

一种自动训练系统(700)，包含朝第一方向(302)提供第一参考(306)。朝第二方向(304)提供第二参考(308)，并且扫瞄光学系统(222)越过该第一参考(306)与该第二参考(308)以决定训练点(300)。

Description

自动训练系统
相关申请的交叉引用
本申请案系包含共同申请之美国专利申请案第11/467,087号之内容。该相关申请案系让渡于资料传输公司(Data I/O Corporation)。
本申请案也包含共同申请之美国专利申请案第11/676,733号之内容。该相关申请案系让渡于资料传输公司。
本申请案还包含共同申请之美国专利申请案第11/381,696号之内容。该相关申请案系让渡于资料传输公司。
技术领域
本发明一般而言是关于自动训练系统，且更具体而言，是关于利用自动训练系统的自动编程(programming)系统。
背景技术
一般而言，取放机(pick-and-place machine)含有用于拿取及置放元件之目的的喷嘴。此喷嘴通常系装在可移动头(通常称为取放头(pick-and-place head))上，该取放头允许元件在机器人(robot)之工作区间(working envelope)内的不同定位之间运送。一直以来，习知的喷嘴定位系透过编码器的使用而获知，该编码器经由二维坐标系统(即X和Y)来追踪该喷嘴定位。为了让元件在取放机之工作区间内被准确地拿取和置放，绝对必须要知道目的地在哪里。目前，大部分的系统系藉由让操作者手动地训练模块拿取位置及置放位置来获知确切的目的地。
任何编码器的参考点为起始位置(home position)。藉由沿着朝起始旗标(home flag)之方向的任何轴移动来判定起始位置，直到起始侦测感测器(home detection sensor)被启动为止。此过程提供了所有的头移动的参考点。虽然起始位置提供了参考点，但其仅仅是相对于其他位置的参考点。
虽然能十分精确地侦测起始位置，但在机器人之工作区间内的模块定位(例如输入/输出模块凹处(cavity)及编程模块凹处)仅知大约的值。因此，不够精确地知道这些模块凹处之定位以用于取放操作。
目前，大部分的取放操作需要靠操作者手动训练模块凹处的确切定位，这是一种极度耗时的过程，该过程需要下列步骤：起始定位、大约的凹处定位、确切的元件定位、以及坐标储存。首先，操作者必须藉由针对各坐标轴(即X和Y)将机器人与起始侦测感测器对齐来定位起始坐标系统。接着，操作者改变机器人的位置至凹处的大约定位。然后，由于喷嘴向下的姿势，操作者主要系“轻推”取放头，直到该喷嘴和参考特征(refernce feature)(例如元件或凹处的中心)相接触。
一旦经由操作者目测已确定喷嘴是位于正确的目的地，操作者会指示机器人记住目前的坐标(编码器值)。此程序会一直重复，直到所有的参考特征已被该坐标系统判定。此过程不仅昂贵且耗时，其亦伴随有人为误差，例如没有经验的操作者的目视识别步骤。此外，由于自动编程系统，模块需要常常更换，会因为花在额外之机器设定步骤及操作者学习曲线的时间而导致生产力严重削减。
取放工业(pick-and-place industry)并未使用一些自动训练系统，而通常系以安装于机械手臂上或机器框架上之影像系统(vision system)为基础。通常此等影像系统能够传递所需之解析度以决定每一个参考特征之坐标，但是此等影像系统对所提供光线之品质与一致性非常敏感。因此，此等影像系统非常昂贵。此外，于世界上许多区域，难以提供必需之电源一致性以产生所需之光源品质。
因此，对于可靠且坚固的取放机之需求依然存在，该取放机系利用自动训练机制。有鉴于对于节省成本与改善效能的持续需求，找出此等问题之解答系越来越关键。
长久以来已在寻求这些问题的解决方案，但之前的研究发展仍未揭露或教示任何解决方案，因此，这些问题的解决方案一直困扰着那些熟习该技术领域的人士。
发明内容
本发明提供一种自动训练系统，包含朝第一方向302提供第一参考。朝第二方向304提供第二参考，并且扫瞄光学系统越过该第一参考与该第二参考以决定训练点。
本发明之特定实施例具有除了以上所提及之态样以外之其他态样。藉由阅读以上所述并参考附加图式将可使技术领域中具有通常知识者对该态样有较佳的了解。
附图说明
通过参考附加图式使技术领域中具有通常知识者对本发明可较佳的了解，且明了其许多特色与优点。
图1为根据本发明实施例之自动编程系统的等角视图；
图2为根据本发明实施例之自动编程系统移除部份罩盖的等角视图；
图3为根据本发明实施例用以定位训练点之训练目标之顶面图；
图4为根据本发明实施例定义训练点之光学移动序列；
图5为根据本发明之另一实施例定义训练点之光学移动序列；
图6为根据本发明实施例之训练目标点之感知位置之图示；
图7为根据本发明实施例之自动训练系统之概观图；
图8为根据本发明实施例用以制造该自动编程系统之自动编程系统之流程图。
具体实施方式
以下实施例系充分详细描述以使熟悉本领域之技艺人士可制造及使用本发明，其他实施例依此揭露可明了而理解，而且其制程或机构上的改变并未悖离本发明之范畴。
于下列叙述中，系给定多个详细说明以提供本发明之完整了解，然而，该发明之实施为显而易见的则未有这些详细细节。为避免模糊本发明，一些习知的系统架构及制程步骤未详细地揭露。同样地，本发明实施例该些图的显示系为部分图解(semi-diagrammatic)且不按比例，且特别地，一些尺寸为清楚呈现本发明系夸大地显示于图示中。另外，在多个实施例中揭露及描述某些共同特征，为清楚及容易说明、描述及理解，彼此相似及相同之特征将一般以相同元件符号来描述。
为说明的原因，在此使用的术语“水平(horizontal)”系定义为平行该自动编程系统之顶部的平面或表面，无论其定向；术语“垂直(vertical)”系指垂直于方才所定义的“水平”之方向，称“在...上面(above)”、“在...下面(below)”、“底部(bottom)”、“上方(top)”、“侧边(side)”(如在“侧壁”)、“较高(higher)”、“较低(lower)”、“上面的(upper)”、“覆于...上(over)”以及“在...之下(under)”，系相对该水平平面而定义。
现参照图1，显示根据本发明实施例之自动编程系统100之等角视图。该自动编程系统100包含框架(frame)102、监视器(monitor)104、罩盖(cover)106、输入模块(input module)108、输出模块(outputmodule)110、编程模块112、控制电子装置114以及状态指示器116。作为例示说明，该自动编程系统100可包含具有取放机制(pick-and-place mechanism)之桌上型机械手系统(desktop handlersystem)。该桌上型机械手系统系可携带式编程系统。为加强该桌上型机械手系统之可携带性，其中可内建把手以增强可携带性。
该框架102系主要外罩，支撑所有元件并提供结构支持。该监视器104可装设于该罩盖106之固定部份。经由举例而非限制的方式，该监视器104可包含触控萤幕(touch screen)使用者介面系统以提供影像回馈给操作者。
该罩盖106系装设于该框架102并且覆盖该机器之工作区间。该罩盖106提供该输入模块108、该输出模块110以及该等编程模块112保护，使它们免于工作环境中之灰尘和碎片。此外，该罩盖106保护操作员免于意外之操作危险。
装置和(或)媒体经由可移除模块(如：该输入模块108或该输出模块110)进入和离开该自动编程系统100。或者，该装置和(或)媒体可被放置于该自动编程系统100内或从该自动编程系统100被移除，而无须从该自动编程系统100移除该输入模块108和该输出模块110。经由举例而非限制的方式，该输入模块108和该输出模块110可被组构成采用符合Joint Electron Device Engineering Council(JEDEC)标准的托盘或其他容器。然而，应了解的是，本发明并非限制于此组构。根据本发明，该输入模块108和该输出模块110可采用任何装置容器。
编程模块112提供核心处理介面给该自动编程系统100。编程模块112包含一个或多个与该自动编程系统100介接之可移除模块。编程模块112中每一者也均可被组构成采用符合JEDEC标准的容器。此等容器可含有插座转接器(详述于图2)、致动器(actuator)(详述于图2)、以及用于接收装置之退出仓(reject bin)(详述于图2)。在装置(如：未编程之可编程媒体(unprogrammed programmable media))被放置于插座转接器内之后，致动器关闭该等插座，以致于该等装置与该自动编程系统100之该等编程模块112适当地连接。此外，该等编程模块112可被该自动编程系统100所控制，用以帮助组构之设定与手动操作，如：放置和移除可编程媒体。
此外，经由举例，该自动编程系统100内该等模块中每一者均可包含模块控制系统，这样容许每一个模块可因编程、组构、和识别之目的而被设定。或者，该模块控制系统和其功能可被整合成该监视器104所显示之该触控萤幕使用者介面系统之一部份，而非将该模块控制系统放置作为每一个模块之一部份。
该控制电子装置114也被装设于该框架102上。该控制电子装置114提供用于该自动编程系统100之电子介面。例如，该控制电子装置114可拥有电源ON/OFF开关和(或)被连接至外部感测器之数位输入/输出板。注意，该自动编程系统100并不依赖外部真空吸尘系统(externalvacuum system)，这样大大地加强了该机器之可携带性。该自动编程系统100拥有经电流而被供应电源之板上真空吸尘系统(on-board vacuumsystem)，因此，该自动编程系统100系仅需电源便可操作的自足系统(self-sufficient system)。此外，该自动编程系统100的背部可拥有额外之电源模块。
该状态指示器116也被装设于框架102上。该状态指示器116经由非文字错误信号(non-text error signal)以提供关于机器状态之影像回馈给该使用者。作为例示说明，该状态指示器116可利用超过一个以上之光组合的多色配置。以绿光指示一切操作正常、黄光指示可能需要尽快注意、而红光指示有问题或错误发生且操作应该或将被停止的方式，能够完成特定的组合。根据此说明，红光需要操作者立刻的注意。然而，应了解的是，可使用任何色彩的配置来传达操作正常、可能需要尽快注意、以及操作错误的意思。
现参照图2，显示根据本发明实施例之自动编程系统100移除部份罩盖106的等角视图。该自动编程系统100包含框架102、监视器104、输入模块108、输出模块110、编程模块112、控制电子装置114、状态指示器116、机器人系统(robotics system)200、输入装置容器202、插座转接器204、致动器206、输出装置容器208、退出仓210、支架(gantry)212、轨道(track)214、臂(arm)216、头系统218、喷嘴220、和光学系统222。
机器人系统200(以及较概括来看的自动编程系统100)可被使用者介面系统(诸如：图形化无文字使用者介面系统(graphical non-text userinterface system))所控制。根据本发明之范畴，无文字使用者介面系统仅使用数字和符号来与使用者沟通，而非书写的文字(written words)。该使用者介面系统可经由影像或听觉刺激来提供回馈给操作员。
该使用者介面系统(被该监视器104所显示)提供该工作区间(即，系统组构)之即时影像(real time image)。该工作区间包含该输入模块108、该输出模块110、该编程模块112、该输入装置容器202、该插座转接器204、该致动器206、该输出装置容器208以及该退出仓210。虽然未显示，但本发明可包含额外之模块，如：标记模块(markingmodule)，该模块拥有将装置标记为其编程状态之能力。例如，已经被处理完成之装置以绿点标记，用以将好的部份与坏的或未编程之部份作区别。藉由模型化(modeling)该工作区间之该即时图像，该监视器104在该自动编程系统100之设定期间帮助消除操作员之缺失。此外，监视器104上之该即时影像会因为其精确表现出该工作区间而增加操作员之生产力。
该使用者介面系统不仅显示该工作区间之即时影像，并且提供编程设定与状态资讯。一般而言，本发明之该使用者介面系统包含以下类型以控制编程系统：工作选择、编程、装置和硬体侦测、以及统计工作回馈。此等类型系经由多种功能(诸如：工作状态调查、工作控制、工作工具、插座使用、工作选择、容器标定以及测量容器)来控制。此等功能对不需文字图像之该自动编程系统100提供了可工作之使用者介面，因此容许该使用者介面之总体应用。
此外，该使用者介面系统可被组构用以远端运作以及远端诊断存取。
于操作过程中，该机器人系统200(包含取放系统)自该输入装置容器202(定位于该输入模块108之上)撷取一个或多个装置(未显示)。该机器人系统200接着传送该等装置至该等编程模块112，该等编程装置112拥有该等插座转接器204和该等致动器206。一旦该等插座转接器204和该等装置接合，便开始进行编程。一旦编程完成，该机器人系统200则将良好的装置传送至该输出装置容器208(定位于该输出模块110之上)，并将不良的装置传送至该退出仓210。
该机器人系统200系被装在L型基底(L-shaped base)，该L型基底系框架102之一部份。该L型基底提供该机器人系统200坚固、重量轻、铸造(cast)的平台(platform)。此外，该L型基底容许对该自动编程系统100之该工作区间轻易地存取。该L型基底可包含智慧型介面系统用以与智能模块介接。
该机器人系统200包含支架212、轨道214、臂216、头系统218、喷嘴220以及光学系统222。该支架212支撑该臂216、该头系统218、该等喷嘴220以及该光学系统222。该支架212横越该轨道214而来回滑动(如：于X方向上)。该头系统218、该等喷嘴220以及该光学系统222横越该支架212所支撑之该臂216而来回滑动(如：于Y方向上)。该头系统218可另外上、下移动(如：于Z方向上)并且转动(如：于θ方向上)。
该头系统218可包含(藉由举例而非限制的方式)取放头系统(pick-and-place head system)，该取放头系统可利用多重设计组构(如：多重探针设计)。该头系统218系小尺寸且重量轻量之系统，用以帮助例如朝垂直方向之快速且准确之移动。该头系统218之不精准移动(imprecise movement)系藉由内建之补偿机制而予以调适。该补偿机制可以，例如，机械原理(如：弹簧)或电子原理为基础。
在进一步试图减小头系统218的尺寸及重量时，本发明之特定态样可将受限制的θ或旋转移动用于各个上下或Z位置。
可藉由产生移动头系统218之结果的电子刺激(electrical stimulus)、气体刺激(pneumatic stimulus)或任何刺激而提供动力给该头系统218。独特地，该头系统218之喷嘴220不依靠外部的空气补给。若使用气体来操作该喷嘴220，这些气体是透过内建的真空系统来提供。因此，能将自动编程系统100设计成仅需要电力用于操作。由于不需要各个潜在的操作场所来具有干净且特殊的外部空气补给，自动编程系统100变得到处可携且可利用的。
再者，光学系统222系邻接于头系统218，由于该光学系统222装在该头系统218，该光学系统222是可拆的。该光学系统222能使自动编程系统100自动地标定模块的物理特性。作为例示说明，该等模块可包含该输入模块108、该输出模块110、该编程模块112、以及该退出仓210。具体而言，该光学系统222可自动测量放置于模块上之容器之物理特性与几何形状(geometry)。对每一个容器而言，该光学系统222可自动地标定出列数(the number of rows)、行数(the number ofcolumns)、列偏移(row offset)、列节距(row pitch)、行偏移(column offset)、以及行节距(column pitch)。此外，该光学系统222也可标定该编程模块112之该等插座转接器204和该等致动器206。
这些自动测量将提供关于在自动编程系统100之工作区间内的各特征或开口之确切坐标(例如X、Y、Z及/或θ方向)的资讯。本发明可使用一维、二维、三维或四维的坐标系统。因此，经由举例而非限制的方式，特征可能包含凹处之中心、插座转接器之中心、以及(或)元件(如：装置或媒体)之中心。再者，容器可包含MxN阵列的特征，其中M和N系正整数。
该光学系统222利用基于状态改变之光学方法(如：反射)与特殊设计之演算法以计算每一个特征之精确坐标。此系统系以如此方式设计，使得该操作员不再需要手动决定每一个特征之精确坐标，这样节省该操作员之时间并避免操作员输入错误。
现参照图3，显示根据本发明实施例用以定位训练点300之训练目标之顶面图。该训练点300系模块坐标系统内的所有其他位置之共同参考点(common reference point)。换句话说，所有于模块坐标系统内的其他位置系相对于该训练点300而被定义。作为例示说明，该训练点300可系插座转接器或该容器之角落，如：该顶部左边角落。然而，可了解到，本发明并非限制于这些例子。根据本发明之范畴，该训练点300可包含任何共同参考点，该共同参考点系可对所有该坐标系统内之位置作存取。
依照此实施例，该训练点300系由朝第一方向302上和第二方向304所形成之数个训练目标所定义，其中该第一方向302和该第二方向304系朝不同方向，如：彼此正交。例如，该等训练目标可包含朝该第一方向302所形成之第一参考306、以及朝该第二方向304所形成之第二参考308。可以藉由将非反射标记(non-reflective marking)对着反射表面(reflective surface)置放或者将反射表面对着非反射标记置放，而轻易地产生该等训练目标。于此特定具体实施例中，该第一参考306和该第二参考308系对着反射背景置放之非反射标记。
一旦该训练点300被决定，数个特征(如：数个凹处、数个插座转换器和数个元件)便可相对于该训练点300而标定出(即判定出它们的X、Y、Z及θ定位)。特征位置可被决定为该训练点300之偏移。例如，已安装之模块可与图1中该自动编程系统100沟通，该自动编程系统100中插座#1系被定位在距离他们个别之参考目标于X方向36.50毫米和Y方向22.60毫米处。一旦发现该训练点300之绝对位置(Xa，Ya)，插座#1之绝对位置系定义为(Xa+36.50，Ya+22.60)。一般而言，该训练点300对该工作区间内之数个特征提供相对坐标系统之准则。用以决定该训练点300之过程将于图4中进一步叙述。
现参照图4，显示根据本发明实施例定义训练点300之光学移动序列(sequence)。一般而言，此光学移动序列执行自动训练方法以决定取放系统内之数个位置(如：数个模块之位置)。更具体而言，此自动训练方法决定该训练点300，该训练点300系用作决定该取放系统内其他特征位置之参考点。
该第一参考306和该第二参考308系被放置于基底400(如：反射模块)上之非反射标记。该第一参考306和该第二参考308可以是就如同被放置于非反射基底上之反射标记。该第一参考306可形成于该第一方向302而该第二参考308可形成于该第二方向304，其中该第一方向302和该第二方向304系朝不同方向。例如，该第一方向302和该第二方向304可彼此正交。
圆环402可表示图2中该光学系统222之开始位置。第一扫瞄方向404、第二扫瞄方向406、第三扫瞄方向408和第四扫瞄方向410代表该光学系统222于其自动训练操作过程中之位移方向。
作为例示说明，该光学系统222可由该基底400上方开始其扫瞄移动，更具体来说，系由该圆环402上方开始。然而，可了解到，该光学系统222可自任何位置开始扫瞄，该位置将与该第一参考306和该第二参考308交叉。例如，水平扫瞄可自任何将与垂直线交叉之位置开始而垂直扫瞄可自任何将与水平线交叉之位置开始。
最初，该光学系统222可朝该第一扫瞄方向404移动，该第一扫瞄方向404系垂直于该第一参考306。当该光学系统222通过该第一参考306之前缘(leading edge)(其为非反射性)时，数个感测器(系定位于该光学系统222)感知并记录反射率(reflectivity)之改变。当该光学系统222持续沿着该第一扫瞄方向404之该路径移动并通过该第一参考306之后缘(trailing edge)时，感测器再一次感知并记录反射率之改变。
在朝该第一扫瞄方向404行进超过该第一参考306足够距离后，为求确认该光学系统222系于该基底400上方，接着该光学系统222会停止行进并开始于该第一参考306上方朝相反方向移动。现在，该光学系统222系正朝该第二扫瞄方向406行进，该第二扫瞄方向406也系垂直于该第一参考306。当该光学系统222沿着此路径行进时，该光学系统222于通过该第一参考306时感知并记录反射率之改变。一旦该光学系统222已回到其开始位置(该圆环402)，该光学系统222便停止行进。
此扫瞄序列已定义该第一参考306之位置。现在，必须定义该第二参考308之位置。从该圆环402开始，该光学系统222可朝该第三扫瞄方向408移动，该第三扫瞄方向408垂直于该第二参考308。当该光学系统222通过该第二参考308之前缘(其为非反射性)时，数个感测器感知并记录反射率之改变。当该光学系统222持续沿着该第三扫瞄方向408之该路径移动并通过该第二参考308之后缘时，感测器再一次感知并记录反射率之改变。
在朝该第三扫瞄方向408行进超过该第二参考308足够距离后，为求确认该光学系统222系于该基底400上方，接着该光学系统222会停止行进并开始于该第二参考308上方朝相反方向移动。现在，该光学系统222系正朝该第四扫瞄方向410行进，该第四扫瞄方向410也系垂直于该第二参考308。当该光学系统222沿着此路径行进时，该光学系统222于通过该第二参考308时感知并记录反射率之改变。一旦该光学系统222已回到其开始位置(该圆环402)，该光学系统222便停止行进。此扫瞄序列已定义该第二参考308之位置。
当该光学系统222自反射性表面通过非反射标记或自非反射标记通过反射性表面时，该光学系统222利用测量反射率改变之机制。当该光学系统222暂存(register)该反射率之改变时，马达控制器接收到来自该编码器之数值，该数值决定考虑中之轴坐标。当该光学系统222暂存该反射比之改变和当该监控微控制器(monitoring micro-controller)读取该编码器坐标时，两者之间存在轻微延迟，此系导因于该等监控电子装置作出反应所花之时间。因此，此延迟于该第一参考306和该第二参考308二者之感知位置上引进了轻微之偏移。图6更详尽地描述了于数个训练目标之感知位置上之轻微偏移以及用以修正此等偏移之方法。
现参照图5。图5描绘类似于图4所示之组构，因此为避免赘述，仅描述该等图式间之不同处。
图5显示根据本发明之另一实施例定义训练点300之光学移动序列。依照本实施例，物件500作为参考标记。例如，该物件500可包含图1和图2中该自动编程系统100内之容器。该物件500可被放置于基底400(如：图1和图2中该输入模块108)上方。如同先前之实施例，该物件500可以是反射性的且该基底400可以是非反射性的，或者反之亦然。
不同于先前实施例，该第一参考306和该第二参考308系不再是该基底400上的标记。依照本实施例，该第一参考306和该第二参考308如今系该物件500之一部份。例如，该第一参考306可相当于该物件500之相对边且该第二参考308可相当于该物件500不同组之相对边。根据此例，该第一参考306系朝该第一方向302形成且该第二参考308系朝该第二方向304形成，其中该第一方向302和该第二方向304系朝不同方向。
如同先前实施例，该第一扫瞄方向404和该第二扫瞄方向406扫瞄跨过该第一参考306，而该第三扫瞄方向408和该第四扫瞄方向410扫瞄跨过该第二参考308。于扫瞄过后，该训练点300可被计算出来。
虽然本实施例将该物件500描绘为方形，但可理解到，该物件500可为任何形状。例如，如果该物件500系圆形或椭圆形，上述光学移动之该序列依然能够决定该物件500之该训练点300。
现参照图6，显示根据本发明实施例之训练目标点之感知位置之图示。当如图2所示之该光学系统222通过训练目标(如：图4和图5中所示之该第一参考306或图4和图5中所示之该第二参考308)时，该光学系统222测量反射率之改变。由于当马达控制器暂存来自该光学系统222之反射率改变以及当该马达控制器读取该编码器坐标时两者间之轻微延迟，所分派之数值会存在轻微之偏移。该分派数值之偏移系由以下方法所补偿。
此实施例描绘该第一扫瞄方向404、第一扫瞄感知位置线602、反射性表面604、非反射性表面606、该第一扫瞄方向之感知前缘608、该第二扫瞄方向406、第二扫瞄感知位置线612、该第二扫瞄方向之感知前缘614以及真实训练目标616。该第一扫瞄感知位置线602沿着该第一扫瞄方向404行进。该第一扫瞄感知位置线602起初行进越过该反射性表面604并且接着行进越过该非反射性表面606。该第一扫瞄方向之该感知前缘608藉由该马达控制器标记所感知之反射率改变。
该第二扫瞄感知位置线612沿着该第二扫瞄方向406行进，该第二扫瞄方向406与该第一扫瞄方向404相反。该第二扫瞄感知位置线612起初行进越过该反射性表面604并且接着行进越过该非反射性表面606。该第二扫瞄方向之该感知前缘614藉由该马达控制器标记所感知之反射率改变。
此实施例图解该第一扫瞄方向之该感知前缘608和该第二扫瞄方向之该感知前缘614系如何从该真实训练目标616之真正位置偏移。此外，可看出该第一扫瞄感知位置线602和该第二扫瞄感知位置线612之中点(mid-point)将对该真实训练目标616产生错误之中点值。然而，该真实训导目标准确之中点可由以下方程式所决定：
Mid-point＝(X1+X2)/2
中点一般可被定义为该真实训练目标616之中心，X1可为被分派至该第一扫瞄方向中该感知前缘608之该马达控制器的数值，而X2可为被分派至该第二扫瞄方向中该感知前缘614之该马达控制器的数值。以上该方程式可应用于决定所有训练目标(如：该第一参考306和该第二参考308)之中点。藉由计算该第一参考306和该第二参考308之中点，可决定该第一参考306和该第二参考308之交叉点(例如，图3、图4和图5中该训练点300)。
现参照图7，显示根据本发明实施例之自动训练系统700之概观图。该自动训练系统700包含该光学系统222、该第一参考306、该第二参考308、容器702、光学路径704、马达编码器/控制器706以及处理单元708。该光学系统222来回扫描跨越该容器702，该容器702可能包含反射性表面。虽然该第一参考306和该第二参考308系显示为分开之参考标记，但它们也可以是如图5所示该物件500之一部份。
当该光学系统222扫瞄该容器702时，该光学路径704可被该第一参考306或该第二参考308所遮断。于该光学路径704之此遮断可透过该光学系统222内之感测器而暂存为反射率之改变。接着，代表该反射率改变之信号系被传送至该马达编码器/控制器706。该马达编码器/控制器706分派坐标位置给该信号。该马达编码器/控制器706接着将该坐标位置传送至该处理单元708。该处理单元708储存用于稍后操纵之资讯(如：图3、图4和图5中该训练点300之决定、与位置、以及(或)容器标定)。
根据本发明之态样，与该等训练目标之该感知位置相关联之偏移系藉由紧密地耦合该光学系统222与该马达编码器/控制器706而被最小化。
现参照图8，显示根据本发明实施例用以利用该自动编程系统700之自动编程系统800之流程图。该自动训练系统800包含：于方块802，朝第一方向提供第一参考；于方块804，朝第二方向提供第二参考；于方块806，扫瞄光学系统越过该第一参考和该第二参考以决定训练点。
由以上说明可了解本发明系可应用于”装置”或”媒体”。装置和(或)媒体包含广泛之电子装置和机械装置。最佳模式描述装置和(或)媒体之编程，包含(但不限制于)闪存(Flash Memory)、电子可擦除可编程只读存储器(electrical erasable programmable read only memories，EEPROM)、可编程逻辑装置(programmable logic devices)、可编程栅极阵列(programmable gate arrays)以及微控制器。然而，本发明包含编程所有电子装置、机械装置、混合装置以及其他需要测试、装置特性量测、校正(calibration)、和其他操作之装置或媒体。举例来说，此些形式之装置和(或)媒体将包含(但不限制于)：微处理器、积体电路、特殊应用积体电路、微型机构、微机电装置(micro-electro-mechanical(MEMs)devices)、微型模块以及流体系统(fluidic systems)。
可发现本发明具有许多种态样。主要态样系消除当前用以决定该起始位置之手动训练技术。本发明利用可自动决定该起始位置/训练点之自动训练系统，该自动训练系统帮助消除操作员之错误。
本发明之另一态样系能够藉由信号延迟所造成之偏移错误而正确地计算出参考之中点位置。
本发明中这些和其他有价值之态样因此推动该现今技术之状况到达至少下一个层次。
因此，可发现本发明中该自动训练系统推动了重要且至今未知且无法获得之解答、性能以及功能性态样。举例而言，本发明利用自动训练系统自动地且准确地决定起始位置/训练点之所在位置，进而减低操作员之失误。该制程结果与组构系直接简单、具有成本效益、不复杂、多用途且有效率，可藉由结合已知技术来实现以达成迅速、有效率且有经济效益之制造。
虽然已结合特定之最佳模式来描述本发明，应了解到对熟习该技术领域者而言，在阅读完前面叙述后，许多的替代、修饰和变动将变得显而易见。因此，本说明书系意欲涵盖落于所附之权利要求书内之所有此等替代、修饰和变动。在此所提出或在随附图式所显示之所有事项系用以解释为例示性而非限制性的。

Claims (10)

1、一种自动训练系统(700)，包括：
朝第一方向(302)提供第一参考(306)；
朝第二方向(304)提供第二参考(308)；以及
扫瞄光学系统(222)越过该第一参考(306)与该第二参考(308)以决定训练点(300)。
2、如权利要求1所述的系统，其中：
扫瞄该光学系统(222)包含决定任何共同参考点，该共同参考点如同该训练点(300)可对坐标系统内的所有位置作存取。
3、如权利要求1所述的系统，其中：
扫瞄该光学系统(222)包含感知并记录该第一参考(306)上反射率的改变。
4、如权利要求3所述的系统，其中：
扫瞄该光学系统(222)包含感知并记录该第二参考(308)上反射率的改变。
5、如权利要求1所述的系统，其中：
扫瞄该光学系统(222)以决定该训练点(300)也包含解决在感知位置上的轻微偏移。
6、一种自动训练系统(700)，包括：
朝第一方向(302)的第一参考(306)，用以定义训练点(300)；
朝第二方向(304)的第二参考(308)，用以定义该训练点(300)；以及
光学系统(222)，用以扫瞄越过该第一参考(306)与该第二参考(308)以决定训练点(300)。
7、如权利要求6所述的系统，其中：
该训练点(300)包含任何共同参考点，该共同参考点可对坐标系统内的所有位置作存取。
8、如权利要求6所述的系统，其中：
该光学系统(222)通过该第一参考(306)和第二参考(308)的反射率的改变以决定该训练点(300)。
9、如权利要求6所述的系统，其中：
该第一参考(306)和该第二参考(308)是非反射性标记。
10、如权利要求6所述的系统，其中：
该训练点(300)通过解决感知位置上的轻微偏移而决定。
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