CN108608379B - 智能动力工具 - Google Patents

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CN108608379B CN201710176821.4A CN201710176821A CN108608379B CN 108608379 B CN108608379 B CN 108608379B CN 201710176821 A CN201710176821 A CN 201710176821A CN 108608379 B CN108608379 B CN 108608379B
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Abstract

本发明公开了一种智能动力工具。该工具包含手柄，以及通过机构以可移动方式耦合到手柄的刀头。该工具进一步包含提供在手柄上的面向紧固件和紧固表面的多个成像单元。该工具也包含以可操作方式连接到机构和多个成像单元的控制单元。控制单元接收来自多个成像单元中的每一个的数据并选择性地操作机构使刀头移动从而将紧固件的轴线调节为垂直于紧固表面。基于从多个成像单元中的至少一个接收的数据完成所述调节。紧固件的轴线相对于紧固表面的自动对准改善了操作的准确度并减少了操作者的操作。

Description

智能动力工具
技术领域
本发明一般涉及一类驱动工具。尤其涉及，但不仅限于自动驱动工具。本发明的进一步实施例公开了一种智能驱动工具，其具有用于相对于紧固表面操作紧固件的布置。
背景技术
驱动工具是一种可以常用于各种应用，包括工业、建筑、维护、管道、木工等的装置。驱动工具可以借助电动操作，分类在电动工具下或者可以手动操作。手动操作的驱动工具对操作者的技能有要求，造成这种驱动工具的使用结果完全取决于操作者的技能。虽然在一些应用中，手动操作的驱动工具的使用是可以接受的，但是在各种其它应用中，将可靠性放在劳动者技能上可能是不可接受的。因此，随着技术的出现和既定的优点，使电动工具的使用越来越受到欢迎。电动工具是一种由额外电动源和机构致动的工具。用于驱动电动工具的最常见类型的机构是电动机。
这样一种常用的驱动工具是螺丝刀，其可以用于驱动紧固件或螺钉。典型的螺丝刀具有手柄和轴，并且轴的尖端可以插入螺钉头中手动地旋转螺钉。这样，手动螺丝刀需要熟练的操作者来对准螺钉的方向和用于驱动螺钉的手动操作。因此，螺钉配合的精确度和质量主要取决于操作者的技能。为了克服手动螺丝刀的一些限制，电动螺丝刀已经开发并用于该领域。电动螺丝刀包括用于旋转螺丝刀的轴的装置，从而消除了驱动螺钉所需的手动操作。
传统上已知的电动螺丝刀可以包括用于测量转矩需求的转矩传感器，并且相应地可以使用机动化机构来输入所需转矩。然而，传统上已知的电动螺丝刀的操作仍然取决于操作者的技能，这可能导致手动缺陷。另外，因为常规技术涉及手动干预，所以操作这种工具所花费的时间长。
本发明旨在克服上述的一个或多个限制。
发明内容
通过本发明克服了传统驱动工具的一个或多个缺点并提供了额外的优点。通过本发明的技术实现了额外的特征和优点。本发明的其它实施例和方面在文中加以详细描述并被认为是所要求的发明的一部分。
在本发明的非限制性实施例中，公开了驱动工具。驱动工具包含手柄，通过机构以可移动方式连接到手柄的刀头。驱动工具进一步包含设于所述手柄上的面向紧固件和紧固表面的多个成像单元。具有以可操作方式连接到机构和多个成像单元的控制单元。控制单元用于接收来自多个成像单元中的每一个的数据并选择性地操作机构以移动刀头从而将紧固件的轴线调整为垂直于紧固表面。所述调整是基于从多个成像单元中的至少一个接收的数据进行。
在一个实施例中，所述机构包含第一致动器和第二致动器以基于从多个成像单元接收的信号在横向和纵向方向上移动刀头。驱动工具进一步包含耦合到尖端以紧固紧固件的第三致动器。
前述发明内容只是说明性的，并且无意以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施例、和特征外，通过参考附图和以下具体实施方式，进一步的方面、实施例、和特征将变得容易理解。
附图说明
并入并构成本发明的一部分的附图说明了示例性实施例，并且与具体实施方式一起用于解释所公开的原理。在整个附图中使用相同的数字来引用类似的特征和组件。现在仅通过实例并参考附图来描述根据本发明内容的实施例的装置和/或方法的一些实施例，其中：
图1显示了根据本发明的一些实施例的驱动工具的组件的框图；
图2显示了根据本发明的一些实施例的驱动工具的示意图；
图3a、图3b和图3c显示了根据本发明的一些实施例的图2的驱动工具中的机构的操作的不同阶段的示例性表示；以及
图4显示了根据本发明的一些实施例的用于对准并驱动驱动工具以相对于紧固表面操作紧固件的方法流程图。
附图标记列表：
Figure BDA0001252611060000031
Figure BDA0001252611060000041
本领域的技术人员应认识到，文中的任何框图表示体现本发明内容的原理的说明性装置的概念视图。类似地，应认识到，任何流程图表、流程图、状态转换图等表示可以基本上在计算机可读介质中表示并由计算机或处理器执行的各种方法，无论这样的计算机或处理器是否明确地显示。
具体实施方式
在本发明中，词语“示例性”在本文中用于意指“用作示例、实例、或说明”。本发明描述成“示例性”的任何实施例或实施不一定被解释为优选或有利于其它实施例。
虽然本发明容许各种修改和替代形式，但是其具体实施例已经通过附图中的示例显示并将在下文中详细描述。然而，应当理解，无意将本发明限制为所公开的特定形式，而是相反，本发明将覆盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同项、和替代项。
术语“包含”、“包括”或其任何其它变体用以覆盖非排他性的包括，使得包含组件或步骤列表的装置或方法不仅包括那些组件或步骤，而且可以包括未明确列出或这种设置或装置或方法所固有的其它组件或步骤。换句话说，在没有更多约束下，以“包含...”开头的系统或设备中的一个或多个元件不排除系统或方法中其它元件或额外元件的存在。
本发明公开了一种智能驱动工具，例如但不限于螺丝刀。在一个实施例中，驱动工具可以是动力驱动(例如电动驱动)以调节紧固件的方向并随后相对于紧固表面紧固或松开紧固件。本发明的驱动工具中的自动对准和紧固或松开的配置克服了包括对驱动工具的操作者的技能的依赖性的一些问题。
本发明的驱动工具包含手柄，以使使用者能够在其操作期间控制驱动工具。驱动工具进一步包含刀头，所述刀头通过机构耦合到手柄。在一个实施例中，驱动工具是螺丝刀，其中螺丝刀的尖端由钢制成，并且可以具有硬化以抵抗磨损的尖端，并且可以将尖端插入螺钉头中以使其转动。在本发明的一个实施例中，刀头耦合到手柄，使得刀头可以通过机构可移动地调节。驱动工具也包含多个成像单元，这些成像单元面向紧固件和紧固表面，紧固件被紧固在紧固表面上或者紧固件从紧固表面移除。在一个实施例中，多个成像单元是RGB-D相机。
驱动工具进一步包含与机构和多个成像单元以可操作方式连接的控制单元。控制单元从多个成像单元中的每一个接收数据，数据可以是紧固表面与紧固件的头部的不同面之间的距离的形式。由控制单元从多个成像单元中的每一个接收的数据可以是不同的，说明紧固件的轴线相对于紧固表面存在倾斜。为了有效地紧固或松开，紧固件以及刀头应垂直于紧固表面。该垂直通过控制单元实现，所述控制单元操作机构以移动刀头并在垂直于紧固表面的方向上调节紧固件的轴线。控制单元基于从多个成像单元接收的输入来识别垂直条件。在一个实施例中，当发现紧固表面与紧固件的头部的不同面之间的距离数据相等时，说明紧固表面垂直于紧固件或螺钉的轴线。因此，当发现距离相等时，控制单元将其解释为已消除倾斜并停止机构的操作。随后，紧固件被紧固到紧固表面。
在一个实施例中，一旦紧固件垂直对准紧固表面，紧固件的不同面与紧固表面之间的距离数据也可用于识别紧固操作的完成。在一个实施例中，当紧固表面与紧固件的头部之间的距离为零时，可以认为紧固操作完成。进一步，在本发明的另一个实施例中，加速度计可以用于通过检测在紧固或松开操作结束时的加速度的突然变化来识别紧固或松开操作的完成。
在以下本发明的实施例的具体描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过可实施本发明的说明性具体实施例显示。足够详细地描述这些实施例以使得本领域技术人员能够实施本发明，并且应当理解，可以利用其它实施例，并且可以在不脱离本发明的范围下进行改变。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
图1显示了根据本发明的一些实施例可以相对于紧固表面自动地对准并驱动紧固件的驱动工具100的组件的框图。
在一个示例性实施中，如图1所示，除了手柄101(示于图2)和刀头102，驱动工具100还包括控制单元106、多个成像单元104、接触传感器112、第一致动器108a和第二致动器108b、第三致动器108c和机构103。
如图1所示，驱动工具100的接触传感器112用于检测刀头102与紧固件109之间的接触。在本发明的一个实施例中，刀头102与紧固件的头部109a(如图2所示)接触。接触传感器112被提供在刀头102上以及在一个实施例中，接触传感器112可以被提供在刀头102的尖端。接触传感器112与驱动工具100的控制单元106以接口方式连接，并且在检测到紧固件109时，接触传感器112产生信号并传输到控制单元106。所述信号由控制单元106接收用作致动至少一个可延伸和可收缩臂107(如图2所示)的指示。在一个实施例中，可延伸和可收缩臂107在紧固件109的紧固和松开操作期间从手柄101(图2所示)延伸到紧固表面105(如图2所示)以支撑驱动工具100。
进一步，如图1所示，驱动工具100包含多个成像单元104。在一个实施例中，多个成像单元104可以被安装在驱动工具的手柄101上并且多个成像单元104包括RGB-D相机。RGB-D相机(也称为深度相机)用于获得深度信息。多个成像单元104与控制单元106以接口方式连接，并用于生成传输到控制单元106的数据。在一个实施例中，至少两个成像单元104被提供在面向紧固表面105和紧固件109的手柄101上。然而，不应当将成像单元104的数量理解为限制，因为任何数量的成像单元可以被提供在手柄101上以用于所述目的。在一个实施例中，多个成像单元104中的每一个用于测量紧固表面105与紧固件的头部109a的不同面之间的距离。控制单元106接收距离数据以识别紧固件109的轴线A-A(如图3所示)相对于紧固表面105是否存在任何倾斜。例如，如果多个成像单元104中至少一个产生不同于其它成像单元的距离数据，控制单元106可将其解释为紧固件109的轴线A-A相对于紧固表面105的倾斜。本领域的技术人员应理解，上述距离数据也可以包括各种其它距离数据并不限于本文所提及的事物。
为了有效地将紧固件109紧固到紧固表面105上或在松开期间，使紧固件109的轴线A-A垂直于紧固表面105。为了实现这一点，驱动工具100提供有连接到手柄101和刀头102的机构103。在一个实施例中，机构103由控制单元106通过第一致动器108a和第二致动器108b致动。机构103可以横向地和纵向地移动刀头102以用于调节紧固件109的轴线A-A使其垂直于紧固表面105。在一个实施例中，第一致动器108a可以用于横向地移动刀头102以及第二致动器108b纵向地移动刀头。因此，在通过控制单元106分析时，如果紧固件109或螺钉的轴线A-A相对于紧固表面105存在倾斜，则机构103移动刀头102，直到紧固件109的轴线A-A到达垂直于紧固表面105的位置。
在一个实施例中，驱动工具100随后用于将紧固件109紧固到紧固表面105或者可以用于将紧固件109从紧固表面105上松开。一旦紧固件109的轴线A-A垂直对准于紧固表面105，则进行紧固操作。由控制单元106致动第三致动器108c完成紧固件109的紧固。第三致动器108c转动紧固件109以使其紧固到紧固表面105。在一个实施例中，多个成像单元104或加速度计110可被驱动工具100使用以识别紧固或松开操作的完成。在一个实施例中，多个成像单元104可以连续地测量紧固件的头部109a与紧固表面105之间的距离并被馈送到控制单元106。控制单元106分析这些值并且当距离达到零值(此为紧固操作完成的指示)时，由控制单元106停止致动第三致动器108c。进一步地，在加速度计110的情况下，可以通过检测驱动工具100的加速度的变化，由控制单元106识别紧固或松开操作的完成。以接口方式与加速度计110连接的控制单元106连续地接收来自加速度计110的数据，并且当这些值存在显著变化时，第三致动器108c被停用。当紧固件109被完全地紧固到紧固表面105时或在松开完成后，加速度发生显著变化。
在一个实施例中，驱动工具100是螺丝刀，该螺丝刀用于将螺钉紧固在螺纹表面上或从螺纹表面拧下螺丝。应当理解，本发明的驱动工具100也可以用于其它应用并且用作螺丝刀不应被理解为对本发明的任何形式的限制。
现在参考图2，其显示了根据本发明的一些实施例的驱动工具100的示意图。如图2所示，驱动工具100包括手柄101以使使用者能够在其操作期间控制驱动工具100。驱动工具100进一步包含刀头102，所述刀头通过机构103耦合到手柄101。在一个实施例中，刀头102与紧固件109或特别是与紧固件的头部109a直接接触。刀头102与紧固件的头部109a的接触可以由接触传感器112感测。在一个实施例中，接触传感器112可以是在与紧固件109接触时引起电阻或电容变化的电阻或电容传感器中的一种。接触传感器112与控制单元106接口连接，控制单元106一旦接收到接触信号会致动可延伸和可收缩臂107从手柄101延伸到紧固表面105。在本发明的一个实施例中，驱动工具100包含平行于刀头102延伸的一对可延伸和可收缩臂107。可延伸和可收缩臂107将驱动工具100支撑在紧固表面105上并且确保在紧固或松开操作期间保持驱动工具100不移动。在一个实施例中，可延伸和可收缩臂107可以机械地操作，或者借助于动力源111液压地或气动地致动。可延伸和可收缩臂107可以使用空气吸入原理来粘附到紧固表面105。可延伸和可收缩臂107也可以具有壳体107a，并且弹性元件(未示出)可以被设置在壳体中。弹性元件可以是压缩弹簧，所述压缩弹簧被配置成当驱动工具100朝向紧固表面105操作时压缩，以及当释放驱动工具100上的力时缩回。在一个实施例中，可延伸和可收缩臂107可以是伸缩臂。在一个实施例中，驱动工具100可以是螺丝刀，其中螺丝刀的刀头102由韧性钢制成，并且可以具有硬化以抵抗磨损的尖端。将尖端插入螺钉头部中以使其转动并且相对于紧固表面105紧固或松开。
在本发明的一个实施例中，刀头102可以耦合到手柄101，使得刀头102可以通过机构103可移动地调节。在一个实施例中，所使用的机构103可以是万向节机构。所述机构103包含耦合到第一致动器108a的杆103a、和连接到杆103a的凸缘103b。凸缘103b从杆103a向下延伸，并且容纳第二致动器108b。驱动工具100的刀头102可移动地耦合到第二致动器108b。在一个实施例中，第一致动器108a和第二致动器108b转动以提供到驱动工具100的刀头102的横向和纵向方向的定向运动。驱动工具100也包含多个成像单元104，所述多个成像单元被提供在手柄101上并且面向紧固件109和紧固表面105，紧固件109将紧固在紧固表面105上或者紧固件109将从紧固表面上移除。在一个实施例中，多个成像单元104可以是RGB-D相机。
进一步，如图1的描述中所述，驱动工具100进一步包含与机构103和多个成像单元104以操作方式连接的控制单元106。控制单元106可以接收来自多个成像单元104中的每一个的数据，成像单元用来测量紧固表面105与紧固件的头部109a上的一个或多个面之间的距离。控制单元106接收来自多个成像单元104的距离数据，并检查紧固件109或螺钉相对于紧固表面105的方向。在一个实施例中，控制单元106识别紧固件109的轴线A-A相对于紧固表面105的倾斜。例如，如果多个成像单元104中的至少一个产生不同于其它的距离数据，则控制单元106可以将其解释为紧固件109的轴线A-A相对于紧固表面105的倾斜。在一个实施例中，为了有效地紧固或松开，紧固件109和刀头102垂直于紧固表面105。这种垂直和倾斜的移除可以通过控制单元106来实现，控制单元通过提供相对于紧固表面105的刀头102的横向和纵向运动来操作机构103。横向和纵向运动可以通过第一和第二致动器108a和108b提供。这样，紧固件109的轴线A-A在垂直于紧固表面105的方向上被调节。控制单元106基于从多个成像单元104接收的输入来识别垂直条件。在一个实施例中，当紧固表面105与紧固件的头部109a的每个不同面之间的距离数据被发现相等时，紧固表面105垂直于紧固件109的轴线A-A。因此，当发现距离相等时，控制单元106停止第一和第二致动器108a和108b的操作并随后通过经第三致动器108c来操作刀头102将紧固件109紧固到紧固表面105。
在一个实施例中，多个成像单元104也可以用于识别紧固操作的完成。在一个实施例中，当紧固表面105与紧固件的头部109a之间的距离为零时，可以认为紧固操作完成。进一步地，在本发明的另一个实施例中，加速度计110也可以用于通过检测通常在驱动工具100的紧固或松开操作结束时发生的加速度的瞬时变化来识别紧固或松开操作的完成。来自加速度计110的信号可以被控制单元106使用以停止第三致动器108c的操作。在一个实施例中，包括多个成像单元104(例如采用深度传感器)、接触传感器112、控制单元106、至少一个第一致动器108a、第二致动器108b和第三致动器108c的驱动工具100的不同组件的操作所需的功率可以由电源111提供。电源111可以是可充电的电池或可更换的电池。
现在参考图3a、图3b和图3c，这些图显示了根据本发明的一些实施例的驱动工具100的机构103的不同的操作阶段的示例性表示。
如图3a所示，最初由多个成像单元104测量的紧固表面105与紧固件的头部109a的不同面之间的距离(在文中表示为D1和D2)是不同的。在一个实施例中，为了简化，考虑紧固件的头部109a的两个面，然而，可以考虑两个以上的面以测量紧固表面105与紧固件的头部109a之间的距离。距离D1和D2是从紧固件的头部109a到紧固表面105测量而得到的。变化的距离是紧固件109相对于紧固表面105存在倾斜的指示。控制单元106在接收到所述数据并识别到紧固件109的倾斜时，控制单元106致动至少一个第一致动器108a和第二致动器108b以致动机构103。
如图3b所示，至少一个第一致动器108a和第二致动器108b转动以提供向驱动工具100的刀头102的横向和纵向方向的定向移动。图3b中的刀头102横向地移动以与紧固件的头部109a接触。在另一个实施例中，刀头102可以横向和纵向地移动以与紧固件的头部109a接触。
进一步地，如图3c所示，刀头102与紧固件109一起再次横向地移动以使紧固件109的轴线A-A垂直于紧固表面105从而确保此后的有效紧固操作。如图3c所示，距离D1等于D2，其是提供给控制单元106的紧固件109垂直于紧固表面105并且驱动工具100没有倾斜的指示。
图4显示了说明流程图，所述流程图示出了根据本发明的一些实施例的用于调节驱动工具100以紧固紧固件109的方法。
如图4所示，方法113包含用于调节驱动工具100并紧固或松开紧固件109的一个或多个框。方法113可以在计算机可执行指令的一般情况中描述。通常，计算机可执行指令可以包括可以执行特定功能或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、过程、模块、和功能。
描述方法113的顺序无意被理解为限制，并且可以以任何顺序组合任何数量的所述方法框来实施所述方法。另外，在不脱离本文所描述的主题的精神和范围下，可以从方法中删除单独框。并且，所述方法可以在任何合适的硬件、软件、固件、或其组合中实施。
在步骤114处，驱动工具100的接触传感器112感测驱动工具100的刀头102与紧固件109，特别是紧固件的头部109a的接触。在接触时，接触传感器112向控制单元106发送接触信号用于其检测。
在步骤115处，一旦控制单元106检测到接触，控制单元106致动至少一个可延伸和可收缩臂107以从手柄101延伸到紧固表面105从而将驱动工具支撑在紧固表面105上。
在步骤116处，被提供在驱动工具100的手柄中的多个成像单元104生成与紧固表面105和紧固件的头部109a的不同面之间的距离相关的数据。由多个成像单元104产生的距离数据被控制单元106接收以识别紧固件109或螺钉的轴线A-A的倾斜(如果有的话)。
在步骤117处，如果控制单元106识别出任何倾斜，则其操作机构103以用来调节紧固件109的轴线A-A使其垂直于紧固表面105。在一个实施例中，机构103可以是万向节机构。在一个实施例中，为了有效地紧固或松开，使紧固件109和刀头102垂直于紧固表面105。因此，机构103通过刀头102的横向和纵向运动来调节紧固件109以使其垂直于紧固表面105。
在步骤118处，在通过机构103调节紧固件109时，控制单元106致动第三致动器108c以进行相对于紧固表面105紧固或松开紧固件109的过程。第三致动器108c转动紧固件109以将紧固件109紧固在紧固表面105上。
在步骤119处，一旦紧固件109的紧固或松开的操作完成，则控制单元106停止致动第三致动器108c。在一个实施例中，多个成像单元104或加速度计110可以被驱动工具100使用(如图2所述)以识别紧固操作的完成。
在本发明的一个实施例中，驱动工具100的控制单元106可以包括专用处理单元，例如集成系统(总线)控制器、存储器管理控制单元、浮点单元、图形处理单元、数字信号处理单元等。处理单元可以包括微处理器，例如AMD Athlon、Duron或Opteron、ARM的应用、嵌入式或安全处理器、IBM PowerPC、Intel的Core、Itanium、Xeon、Celeron或其它处理器线等。控制单元可以使用主机、分布式处理器、多核、并行、网格、或其它架构实施。一些实施例可以利用嵌入式技术，例如专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、微控制器等。
在一些实施例中，控制单元106可以经由存储接口与一个或多个存储器装置(例如，RAM、ROM等)通信。存储接口可以使用例如串行高级技术附件(SATA)、集成驱动电子器件(IDE)、IEEE-1394、通用串行总线(USB)、光纤通道、小型计算系统接口(SCSI)等的连接协议连接到包括但不限于存储驱动器、可移动盘驱动器等的存储器装置。存储驱动器可以进一步包括鼓、磁盘驱动器、磁光驱动器、光驱动器、独立磁盘冗余阵列(RAID)、固态存储器装置、固态驱动器等。
本发明的实施例的优点
在一个实施例中，本发明公开了用于相对于紧固表面紧固或松开紧固件的驱动工具。
在一个实施例中，本发明的驱动工具可以用于使紧固件垂直于紧固表面以确保有效和快速的紧固或松开操作。
在一个实施例中，本发明提供了一种对准驱动工具并紧固或松开紧固件的自动方法，从而消除了对熟练操作者的需求。
除非另有明确指出，术语“一个实施例”、“一实施例”、“一些实施例”、“所述实施例”、“实施例”、“一个或多个实施例”、“多个实施例”意指“本发明的一个或多个(但不是全部)实施例”。
除非另有明确指出，术语“包括”、“包含”、“具有”及其变型意指“包括但不限于”。
除非另有明确指出，列举的项目列表并不意味着任何或所有项目是相互排斥的。
除非另有明确指出，术语“一”、“一个”和“所述”意指“一个或多个”。
具有彼此通信的若干组件的实施例的描述不意味着需要所有这样的组件。相反，描述了多种任选的组件以说明本发明的多种可能的实施例。
当本文描述单个装置或制品时，容易理解的是，可使用一个以上的装置/制品(无论它们是否协作)来代替单个装置/制品。类似地，当文中描述一个以上的装置或制品(无论它们是否协作)时，容易理解的是，单个装置/制品可以用于代替一个以上的装置或制品或不同数量的装置/制品可以用来代替所示数量的装置或程序。装置的功能和/或特征可以替代地由未明确地描述为具有这样的功能/特征的一个或多个其它装置体现。因此，本发明的其它实施例不需要包括装置本身。
最后，说明书中使用的语言主要是为了可读性和指导目的而选择的，而不是用来描述或限制本发明的主题。因此，期望本发明的范围不受此具体实施方式限制，而是由所提交的申请的任一权利要求限制。因此，本发明的实施例用以说明而非限制权利要求中阐述的本发明的范围。
虽然本文公开了各种方面和实施例，但是其它方面和实施例对于本领域技术人员将是容易理解的。文中公开的多个方面和实施例是为了说明的目的并无意限制，真正的范围和精神由权利要求指出。

Claims (13)

1.一种驱动工具(100)，其特征在于，包含：
手柄(101)；
通过机构(103)以可移动方式连接到所述手柄(101)的刀头(102)；
设于所述手柄(101)上的多个成像单元(104)，其中所述多个成像单元(104)面向紧固件(109)和紧固表面(105)，并且用于测量所述紧固表面(105)与紧固件的头部(109a)的不同面之间的距离；以及
以可操作方式连接到所述机构(103)和所述多个成像单元(104)的控制单元(106)，所述控制单元(106)用于：
接收来自所述多个成像单元(104)中的每一个的数据；以及
基于从所述多个成像单元(104)中的至少一个接收的数据，操作所述机构(103)移动所述刀头(102)以将所述紧固件(109)的轴线A-A调整为垂直于所述紧固表面(105)。
2.如权利要求1所述的驱动工具(100)，其特征在于，包含设于所述刀头(102)上的接触传感器(112)，所述接触传感器(112)用于检测所述刀头(102)与所述紧固件(109)的接触。
3.如权利要求2所述的驱动工具(100)，其特征在于，进一步包含至少一个可延伸和可收缩臂(107)以将所述驱动工具(100)保持在所述紧固表面(105)上。
4.如权利要求3所述的驱动工具(100)，其特征在于，所述控制单元(106)在接收到来自所述接触传感器(112)的信号时致动所述至少一个可延伸和可收缩臂(107)以延伸至所述紧固表面(105)。
5.如权利要求1所述的驱动工具(100)，其特征在于，所述多个成像单元(104)是RGB-D相机。
6.如权利要求1所述的驱动工具(100)，其特征在于，所述机构(103)包含第一致动器(108a)和第二致动器(108b)，所述第一致动器(108a)和所述第二致动器(108b)与所述控制单元(106)以接口方式连接。
7.如权利要求6所述的驱动工具(100)，其特征在于，所述控制单元(106)用于根据从所述多个成像单元(104)接收到的信号，选择性地操作所述第一致动器(108a)和所述第二致动器(108b)以在横向和纵向方向上移动所述刀头(102)。
8.如权利要求1所述的驱动工具(100)，其特征在于，进一步包含耦合到所述刀头(102)的第三致动器(108c)，所述第三致动器(108c)与所述控制单元(106)以接口方式连接。
9.如权利要求8所述的驱动工具(100)，其特征在于，所述控制单元(106)用于在将所述紧固件的所述A-A轴线调整至垂直于所述紧固表面(105)后，旋转所述第三致动器(108c)以将所述紧固件(109)紧固到所述紧固表面(105)。
10.如权利要求9所述的驱动工具(100)，其特征在于，所述控制单元(106)用于：当所述紧固件的头部(109a)和所述紧固表面(105)之间的距离达到零时，停用所述第三致动器(108c)。
11.如权利要求8所述的驱动工具(100)，其特征在于，包含加速度计(110)以检测紧固期间所述刀头(102)的加速度的变化。
12.如权利要求11所述的驱动工具(100)，其特征在于，所述加速度计(110)以通信方式连接到所述控制单元(106)，所述控制单元(106)进一步用于在接收到来自所述加速度计(110)的信号时停用所述第三致动器(108c)。
13.如权利要求1所述的驱动工具(100)，其特征在于，包含用于供电的至少一个动力源(111)。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106597452B (zh) * 2016-12-19 2019-08-16 北京小米移动软件有限公司 手持式工具、调节手柄本体形状的方法及装置
KR20210052090A (ko) * 2019-10-31 2021-05-10 삼성전자주식회사 증강 현실 장치
FR3139490A1 (fr) * 2022-09-14 2024-03-15 Fives Filling & Sealing Outillage de vissage/dévissage pour la mise en place ou le retrait

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101239469A (zh) * 2007-02-05 2008-08-13 发那科株式会社 机器人机构的校准装置及方法
CN105479469A (zh) * 2014-10-02 2016-04-13 空中客车西班牙运营有限责任公司 用于自动机械的正交定位装置、系统和方法
CN105880684A (zh) * 2014-11-25 2016-08-24 蔡利锋 定位电钻

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3824674A (en) 1972-07-19 1974-07-23 Hitachi Ltd Automatic assembly control method and device therefor
US3893217A (en) 1974-12-13 1975-07-08 Bendix Corp System and method for automatic insertion of pins in holes
CN87200576U (zh) 1987-01-19 1988-02-03 肖德新 一种连续输送擒捉螺钉的装置
US6301997B1 (en) * 2000-09-11 2001-10-16 Gregory A. Welte Positioning device for power-driven fastener
US6692200B2 (en) * 2001-01-16 2004-02-17 Nesson Enterprises Alignment system for hand-held tools
US20030039523A1 (en) * 2001-07-13 2003-02-27 Kemmer Hartmetallwerkzeuge Gmbh Drilling or boring tool
JP2003211374A (ja) * 2002-01-21 2003-07-29 Hitachi Koki Co Ltd 電動工具
FR2846432B1 (fr) * 2002-10-24 2005-03-11 Commissariat Energie Atomique Cible codee et procede de photogrammetre utilisant de telles cibles
DE102004003202B4 (de) * 2004-01-22 2022-05-25 Robert Bosch Gmbh Handgriff mit Erfassungseinrichtung
US7720570B2 (en) * 2004-10-01 2010-05-18 Redzone Robotics, Inc. Network architecture for remote robot with interchangeable tools
JP4456499B2 (ja) * 2005-02-10 2010-04-28 株式会社マキタ 作業工具
DE102006026156A1 (de) * 2006-06-06 2007-12-13 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugmaschine mit Mitteln zum lotrechten Ausrichten
FR2925812A1 (fr) 2007-12-21 2009-06-26 Thomson Licensing Sas Methodes de communication dans un reseau
DE102008004572A1 (de) * 2008-01-09 2009-07-16 C. & E. Fein Gmbh Schraubvorrichtung und Verfahren zum Überwachen von Schraubvorgängen
CN101306505B (zh) * 2008-06-20 2010-06-02 吴士旭 一种对相连的旋转轴进行对中检测和调整的方法及其装置
US8255070B2 (en) 2009-10-07 2012-08-28 The Boeing Company Method and apparatus for establishing a camera focal length for installing fasteners
JP2011131330A (ja) 2009-12-24 2011-07-07 Nitto Seiko Co Ltd ねじ締め機
JP2012071409A (ja) * 2010-09-30 2012-04-12 Hitachi Koki Co Ltd 電動工具
DE102010064111B4 (de) * 2010-12-23 2015-03-19 Hilti Aktiengesellschaft Hilfseinrichtung einer Bohrmaschine und Steuerungsverfahren
WO2012177291A1 (en) * 2011-06-23 2012-12-27 Santure Robert J Surface media blasting system and method
US20160046010A1 (en) * 2012-06-29 2016-02-18 Black & Decker Inc. System for enhancing operation of power tools
US20140005807A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-02 Black & Decker Inc. System for Enhancing Operation of Power Tools
CN102909548B (zh) * 2012-10-13 2015-12-16 桂林电子科技大学 一种自动锁螺丝方法及装置
US9743971B2 (en) 2013-01-29 2017-08-29 The Johns Hopkins University Smart screw-driver for preventing inadvertent screw stripping in bone
CN104802138B (zh) * 2014-01-27 2017-01-11 苏州宝时得电动工具有限公司 动力工具
CN103273310B (zh) * 2013-05-24 2015-11-04 中国科学院自动化研究所 一种基于多路显微视觉的微零件自动对准方法
CN103659257A (zh) * 2013-12-16 2014-03-26 延锋伟世通汽车电子有限公司 一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置
JP2015196231A (ja) * 2014-04-03 2015-11-09 三菱電機株式会社 ねじ締付け装置
CN203918893U (zh) 2014-07-15 2014-11-05 上海市虹口区凉城第二小学 巧力螺丝刀

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101239469A (zh) * 2007-02-05 2008-08-13 发那科株式会社 机器人机构的校准装置及方法
CN105479469A (zh) * 2014-10-02 2016-04-13 空中客车西班牙运营有限责任公司 用于自动机械的正交定位装置、系统和方法
CN105880684A (zh) * 2014-11-25 2016-08-24 蔡利锋 定位电钻

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