CN114829065A - 机器人修复控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本文提出了一种在工作表面上的经修复区域。经修复区域包括修复边界。在修复边界内，工作表面具有修复纹理，并且在修复边界之外，工作表面具有工作表面纹理。经修复区域还包括修复边界内的修复深度分布以及隐藏特征。经修复区域是在工作表面上执行机器人修复以移除缺陷的的结果。

Description

机器人修复控制系统和方法

背景技术

清漆涂层修复是汽车原始装备制造(OEM)部门中要自动化的最后操作中的一项操作。期望用于使该过程以及适于使用磨料和/或机器人检查和修复的其他油漆应用(例如，底漆砂磨、清漆涂层缺陷移除、清漆涂层抛光等)自动化的技术。

使油漆缺陷的检测和修复自动化的早期工作包括美国专利公布2003/0139836中描述的系统，该专利公布公开了使用电子成像来检测和修复车身上的油漆缺陷。该系统参考车辆成像数据与车辆CAD数据，以形成每个油漆缺陷的三维油漆缺陷坐标。油漆缺陷数据和油漆缺陷坐标用于开发用于使用多个自动化机器人进行自动化修复的修复对策，该自动化机器人执行多种任务，包括砂磨和抛光油漆缺陷。

附图说明

在未必按比例绘制的附图中，类似的数字可描述不同视图中的类似部件。附图通常以举例的方式示出，但不受限于本文档中讨论的各种实施方案。

图1是机器人油漆修复系统的示意图，其中本发明的实施方案是有用的。

图2是可用于本发明的实施方案的油漆修复机器人的示意图。

图3示出了根据本发明的实施方案机器人缺陷修复的方法。

图4A至图4B是可在车辆上存在的缺陷的图像。

图5示出了机器人油漆修复系统中的感兴趣的变量。

图6A至图6D示出了可在本发明的实施方案中使用的示例性压力响应。

图7A至图7C示出了在本发明的实施方案中可能有用的示例性取向。

图8示出了轨道砂磨机的压力轮廓。

图9A至图9B示出了旋转砂磨机和轨道砂磨机的速度轮廓。

图10A至图10C示出了在本发明的实施方案中可用作机器人修复轨迹的基础的形状。

图11A至图11B示出了根据本发明的实施方案的轨迹的取向和力轮廓。

图12示出了根据本文描述的实施方案的经修复工作表面的图。

图13示出了根据本文描述的实施方案的修复策略生成系统。

图14示出了在本发明的实施方案中生成修复指令的方法。

图15是修复策略生成系统架构。

图16至图17示出可在先前附图中所示的实施方案中使用的移动设备的示例。

图18是可在先前附图中所示的实施方案中使用的计算环境的框图。

图19至图24示出了在实施例中进一步详细描述的缺陷的图像和分析。

具体实施方式

成像技术和计算系统的最新进展使得以生产速度进行清漆涂层检查的过程成为可行的。具体地讲，立体偏折法最近已被证明能够以适当的分辨率提供油漆和清漆涂层缺陷的图像和位置以及空间信息(提供坐标位置信息和缺陷分类)，以允许随后的自动化斑点修复。

如本文所用，术语“车辆”旨在涵盖在制造期间接收至少一个油漆涂层或清漆涂层的宽范围的移动结构。虽然本文的许多示例涉及汽车，但是明确地设想到，本文所描述的方法和系统也适用于卡车、火车、船(具有或不具有马达)、飞机、直升机等。

术语“油漆”在本文中用于广义地指车辆的已在修整过程中施加的电泳漆、填料、底漆、油漆、清漆涂层等的各种层中的任一个层。另外，术语“油漆修复”涉及定位和修复油漆层中的任一个油漆层上或其内的任何视觉伪影(缺陷)。在一些实施方案中，本文所述的系统和方法使用清漆涂层作为目标油漆修复层。然而，所提出的系统和方法适用于任何特定油漆层(电泳漆、填料、底漆、油漆、清漆涂层等)，其几乎没有修改。

如本文所用，术语“缺陷”是指工作表面上的干扰视觉美观的区域。例如，许多车辆在完成涂漆之后看起来有光泽或似金属。“缺陷”可包括在工作表面上的各种油漆层中的一个或多个油漆层内俘获的碎屑。缺陷还可包括油漆中的污迹，包括拖尾或滴落的过量油漆，以及压痕。

油漆修复是车辆制造过程中仍然主要是手动的最后剩余步骤之一。历史上，这是由于两个主要因素，缺乏足够的自动化检查和难以使修复过程本身自动化。油漆和清漆涂层修复标准与由人眼(接受车辆的经销商以及在购买之前检查车辆的最终客户)判断的美观相关。传统上，机器人被设计成提供“完美的”或高度“规则的”修复，具有清晰的、限定的边缘和均匀的切割(参见图4B)。不幸的是，这导致修复对于人眼是高度可见的。本文描述的系统和方法提出了增加油漆修复过程的不规则性的方式，使得经修复缺陷更好地混合到车辆表面中并且较少可被客户检测到。

图1是机器人油漆修复系统的示意图，其中本发明的实施方案是有用的。系统100通常包括两个单元、视觉检查系统110和缺陷修复系统120。两个系统可分别由运动控制器112、122控制，该运动控制器可从一个或多个施加控制器150接收指令。施加控制器可接收输入或者向用户接口160提供输出。修复单元120包括可与端部执行器126对准的力控制单元124。如图1所示，端部执行器126包括两个工具128，如在共同未决的申请号62/940,950和62/940,960中进一步所述。然而，还明确地考虑到其他布置。

两个主要挑战中的第一个主要挑战，即检查单元110对车辆130的检查，由于潜在问题域的性质而令人感兴趣。一般来讲，与缺陷本身相比，感兴趣的表面非常大，其中差异是多个数量级。当涉及传感器选择时，这导致视野和分辨率之间的折衷。另外，修整过程的每个油漆层(电泳漆、底漆、油漆、清漆涂层等)在其视觉外观上不同，其中镜面反射性特别值得注意。高度镜面反射表面(即，高光泽)造成独特的成像挑战。这些问题一起使检查变得困难。在过去几年中，利用越来越多的计算资源在该领域中已经取得了最新的进展，从而导致了若干种商业解决方案的可用性。足够有能力的检查系统110的存在对于识别由修复单元120修复的缺陷是重要的。

车辆油漆修复中的当前现有技术是使用精细研磨和/或抛光系统来在借助或不借助于电力工具的情况下手动砂磨/抛光缺陷，同时保持期望的光洁度(例如，清漆涂层中的匹配镜面反射性)。执行此类修复的专业人员利用许多小时的训练，同时利用他们的感觉来监控修复的进展并相应地作出改变。这种复杂的行为难以在感测有限的机器人解决方案中捕获。

另外，磨料材料移除是压力驱动的过程，而许多工业操纵器通常在方位跟踪/控制状态下自然地操作，并且考虑到方位精度进行优化。结果是具有极其刚性的误差响应曲线的极其精确的系统(即，小的方位位移导致非常大的校正力)，该系统在作用力控制(即，接头扭矩和/或笛卡尔力)下固有地较差。闭环力控制方法已经被用来(以有限的效用)解决后者连同更新的(和更成功的)力控制凸缘，这些力控制凸缘提供了更适于敏感的力/压力驱动处理的软(即，非刚性)位移曲线。然而，稳健的过程策略/控制的问题仍然存在并且是该工作的焦点。

图2是可用于本发明的实施方案的油漆修复机器人的示意图。在一些实施方案中，机器人修复单元200具有基座210，该基座可以是固定的。在其他实施方案中，基座210可围绕x轴212、y轴214和/或z轴216以六个维度、平移或旋转中的任一者移动。例如，机器人200可具有固定到轨道系统的基座210，该轨道系统被配置为与正被修复的车辆一起行进。根据缺陷位置，机器人200可能需要移动得更靠近或更远离车辆，或者可能需要相对于车辆移动得更高或更低。可移动基座200可使修复难以触及的缺陷更容易。

机器人修复单元200具有可与工作表面相互作用的一个或多个工具240。在一个实施方案中，工具240可包括支撑垫250，或另一种合适的磨料工具。在研磨操作期间，工具240可具有磨料盘或其他合适的磨料制品，其使用粘合剂、钩和环、夹具系统、真空或其他合适的附接系统附接。然而，当磨料制品与其所附接的支撑垫250结合移动时，磨料制品不一定被认为是对机器人修复单元200的移动添加附加自由度。当安装到机器人修复单元200时，工具240具有被定位在由机器人修复单元200提供的自由度(在大多数情况下为6个自由度)和任何其他自由度(例如，顺应性力控制230单元)内的能力，其参考系由轴252、254和256描绘。

支撑垫250联接到具有提供一些附加自由度的轨道的工具240。在大多数工具中，单个自由度由具有或不具有一些偏移的旋转轴提供。支撑垫250参考系由轴252、254和256描绘。工具240轴参考系由轴242、244和246描绘。工具240联接到力控制230单元输出。力控制凸缘230提供软(即，非刚性)位移曲线。在大多数力控制单元中，单个自由度由沿着活动轴线的滑动(棱柱形)接头提供。力凸缘输出参考系由轴222、224和226描绘。力控制230单元联接到凸缘220。部件210、220、230、240和250的移动全部可使用机器人控制器(例如，图1中所示的机器人控制器122)和/或一些辅助控件(例如，施加控制器150)来控制。

可以通过以下方式来计算特定磨料颗粒在联接到支撑垫250的磨料制品的上下文中的方位：使用在上述部件参考系之间的一系列相对变换(下面在方程1中相对于基座210参考系示出)将磨料颗粒的位置(作为在支撑垫的参考系中的固定点)及时数学地变换为一些其他期望的参考。

支撑垫250参考系相对于固定基座210随时间推移的移动(M)受到以下各项的影响：在第一项中反映的凸缘220随时间推移的移动(例如，机器人宏观运动)，如由第二项反映的力控制230随时间推移的移动(例如，顺应性线性位移)，如由第三项反映的工具240随时间推移的移动(例如，轴旋转)，以及支撑垫相对于工具240随时间推移的旋转。第一项、第二项和第三项指示修复轨迹，如下文更详细地讨论。第四项指示支撑垫250的旋转移动(例如，随机轨道设置上的被动旋转)。描述和控制复杂运动对于管理修复过程是必要的。

图3示出了根据本发明的实施方案机器人缺陷修复的方法。方法300是根据本文所述的至少一些实施方案的机器人修复系统如何修复缺陷的概述。

例如，在框310中，从机器人控制器(诸如图1中的施加控制器150)接收指令。例如，指令包括用于机器人修复单元的不同部件(诸如图2的部件210、220、230、240和250)的移动指令。

在框320中，机器人运动控制器将安装到工具的磨料制品移动到适当位置以准备接合缺陷。从检查系统已知车辆上的缺陷位置。将磨料制品移动到适当位置包括将制品移动到缺陷的顶部或附近。该方位可以称为支撑垫的标称位姿。

在框330中，磨料制品接合缺陷。接合缺陷可包括砂磨缺陷区域，如框332中所指示，或抛光缺陷区域，如框334中所指示。接合缺陷还包括相对于标称位姿改变支撑垫的不同修复参数，诸如支撑垫的速度332、施加到支撑垫的力334、支撑垫的取向偏移336以及由砂磨和抛光操作产生的最终修复形状338。

在框340中，清洁缺陷区域。清洁可包括擦掉砂磨或抛光中使用的任何流体，以及擦掉碎屑。如框342中所指示，在清洁步骤之后，工具可重新接合缺陷。例如，双安装工具系统可具有可用的砂磨单元和抛光单元，使得在实现清洁之后，可以实现下一个修复步骤。

在框350中，检查缺陷区域以确定修复是否足够。如果需要附加修复，则方法300可接收新指令，如箭头360所指示的，并且该方法可重复。检查缺陷修复可包括捕获修复后图像352，该修复后图像可被呈现给修复操作者或根据需要保存。检查还可包括验证修复，如框354中所指示，这可包括比较修复前和修复后图像，检测缺陷是否将是人眼可见/可察觉的，或另一种合适的验证技术。

图4A至图4B是可在车辆上存在的缺陷的图像。图4A示出了工作表面400上的凸起缺陷410。凸起缺陷410可能由在工作表面400上的一个或多个油漆层下面俘获的碎屑引起。还值得注意的是工作表面400上的纹理420。当油漆在制造环境中施加到工作表面时，环境干扰(诸如车辆的移动或振动、循环空气的移动和所施加的油漆的性质)导致纹理化表面420，该纹理化表面由于其外观而通常被称为“橘皮皱”。橘皮皱也可被有意地添加到清漆涂层表面，使得不同水平的橘皮皱纹理化并且增加车辆的不同表面的美观。

不幸的是，在具有橘皮皱的工作表面上进行的修复将破坏纹理并且可产生高度可见的修复区域，如图像450中所示。图4B中的修复清楚地示出了圆形轮廓458，其中磨料制品接触表面。另外，内部圆454是修复策略的伪影。在修复区域的中心452之间，由于力轮廓而示出波浪效应，其中表面高度从中心452到圆454减小，再次上升到高点456，然后再次降低到边沿458。力轮廓可被理解为在形状上与“圆环蛋糕”类似，其中在盘周边内的环形区域中施加较高压力。期望的修复使经抛光的表面与修复的边缘周围的橘皮皱平滑地混合，以产生羽化的结果。

一般来讲，期望“完美地”修复油漆中存在的任何缺陷，然而，完美修复的概念在很大程度上是主观的，并且因此无法给出正式的定义。非正式地，“完美”修复是这样的修复，其中最终结果对于人眼来说与工作表面的另外的无缺陷区域是视觉上不可区分的，而最佳修复的概念被认为是指在给定的一些起始状态下可能的最好修复。例如，并非所有缺陷都可被修复到完美状态。另外，时间是缺陷修复的关键参数，因为车辆制造通常是组装线过程。然后，有效修复可被表征为在尽可能短的时间内使缺陷区域不可区分的修复。

人眼非常擅长注意到本质上“完美的”或“规则的”项目以及边界或纹理的突然转变。这种对突然视觉边界转变的敏感性需要控制经修复区域和未经修复区域之间的转变。出于许多原因(包括修复周边458以及环形中心凹陷452的近乎完美的圆形性质)，诸如图4B所示的修复是高度可见的。在前一种情况下，此类转变由表面纹理的变化(即，从原始油漆纹理(由于其外观通常称为橘皮皱)到通常更平滑的抛光后的经修复区域)而产生，而在后一种情况下，此类转变由修复过程期间材料移除的分布所引起的表面的高度改变而产生。一般来讲，在没有表面纹理和/或高度的一些局部改变的情况下，不可能移除缺陷。也就是说，在充分修复缺陷同时留下尽可能少的改变的方法中存在实用性，而且留下的改变使得人眼难以注意到它们。在这方面，我们旨在使成品制品上缺陷修复的隐藏最大化。如本文所述，隐藏特征是降低修复的视觉明显度并因此不太可能被人眼注意到的那些特征。隐藏特征可包括例如围绕边界边缘的羽化、不均匀的修复区域、修复深度轮廓、不均匀的切割速率等。

提出了用以导出修复策略的切割建模驱动方法，该修复策略旨在减少缺陷修复的所得视觉外观，同时管理边界转变。重要的是要注意，在修复原始缺陷期间，需要小心不要增加感觉到的缺陷。在一些实施方案中，修复策略开始于识别切割分布的期望特性(即，充分移除缺陷，同时还表现出其他期望的隐藏特性(诸如混合/羽化)的性质)并且找到导致所述分布的机器人运动。通过利用基于第一原理并补充有测量结果的磨料/基底相互作用的预测切割模型，这样的方法是可能的。进一步的讨论在下文参考图5。

本文的方法和系统在基底是局部平面的假设下操作。这种假设不会导致一般性的损失，因为考虑到基底几何形状的更复杂的模型使得能够将相同的方法应用于局部非平面表面。此类模型是可能的并且在本文的一些实施方案中设想到。一般来讲，缺陷可存在于油漆层中的任一个油漆层中的任何深度处，并且可呈现各种形式，包括：坑、毛发、划痕、灰尘凸块、滴液、鱼眼。

理解材料移除(和良好的第一近似)的一个基础是公知的材料移除的Preston方程(下面的方程2)，该方程将材料移除(切割)的瞬时速率表示为压力、相对速度和常数(Preston常数)的乘积，该常数部分地由磨料、基底和任何切割流体之间的复杂相互作用定义。

此处k_p是取决于磨料/表面相互作用的常数，p是表面上的任何给定点处的压力，并且v_rel是磨料和表面在该点处的相对速度。项

是材料被移除的速率。根据方程2，以及磨料和任何切割流体被预先确定并且在缺陷修复的持续时间内保持恒定(即，k_p固定)的假设，瞬时切割的域特异性输入是所施加的力(和所得压力)以及工具速度(旋转、轨道等)。总切割经由瞬时切割随时间推移的积分确定，该积分相应地作为机器人对端部执行器的任何宏观运动的函数而分布。

在这方面，表面上的移除材料可被表示为磨料介质上的压力分布(由与基底的相互作用产生)的积分，该积分由磨料与基底之间的相对速度和Preston常数缩放。此处，我们注意到，压力分布很大程度上取决于所施加的力，而且还取决于磨料/支撑垫和基底的相对姿态(即，它在本质上是几何的)。设

X(t):＝[X_p(t),X_o(t)] 方程3a

为具有方位(X_p)和取向(X_o)的分量的机器人修复的路径。那么在基底上的某个点处的切割(x)可被表示为：

其中x是在一些固定参考系中的基底上的感兴趣点，并

是从工具中心点到感兴趣点的距离，如在以工具中心点为中心的参考系中表示的(从该处定义压力和速度分布)。方程3b提供了在执行包含机器人运动路径(X(t))的修复策略之后在衬底x上的点处移除的材料。

压力和相对速度分布项既是工具的取向(X_o(t))的函数，也是时间的函数(力可被及时控制，这改变了压力分布，速度也可随轨道和/或旋转工具速度而及时改变)。这些分布的输出是在时间t处在所述感兴趣点(x)处的压力和速度。常数项k_p随着盘寿命减少而在修复之间调整。在我们下面的建模中，我们假设这在单个修复的寿命内是恒定的。将这些项通过时间积分得出该点处的总切割。因此，其余步骤是找到并生成适当的压力分布p(x,t)和端部执行器工具的宏观运动x(t)，这取决于期望的结果。出于上述生成修复的目的，两者均充分移除了缺陷，同时留下尽可能少的视觉影响。在经修复表面和未经修复表面之间产生不规则边界使得修复对于人类检查不太可见。

图5示出了机器人油漆修复系统中的感兴趣的变量。可以操纵系统500中的变量，以便实现机器人修复中的不规则性。变量通常可分解成可控变量550和动态约束560。可控变量550包括可由机器人控制器设置的变量。动态约束由可控变量引起，或者是对机器人本身设置的限制，诸如最大加速度、速度或所施加的力。动态约束或者由可控变量产生，

轨迹变量510包括方位502和取向504的可控值。支撑垫的方位502可以在坐标空间(x,y,z)中定义。支撑垫的取向504可以由滚动、俯仰和偏航(r,p,y)定义。例如，支撑垫可被定位成与工作表面齐平，或者可相对于工件倾斜一定角度。轨迹变量可被编程为在修复期间调整。例如，支撑垫可从第一时间的第一方位(x₁,y₁,z₁)移动到第二时间的第二方位(x₂,y₂,z₂)。类似地，取向(r,p,y)可从第一时间点改变到第二时间点。这导致随时间而改变的动态位姿U(t)。位姿被定义为支撑垫相对于磨料正在做的工作的团队表面的相对方位和相对取向。位姿可将支撑垫定位成与工作表面完美地表面对准，或者位姿可偏移以允许与磨料的部分的不同类型的接触。

工具变量530也可在修复期间改变。例如，可以随时间而改变施加到支撑垫的有效力506。另外，支撑垫的旋转速度508也可改变。例如，在执行圆形修复的随机轨道工具设置的情况下，当在圆形修复运动的0°与90°之间移动时，其可具有第一旋转速度和/或力，并且在圆形修复运动的90°至360°范围内具有第二速度和/或力。在另一示例中，其可在运动的前两秒内具有第一速度，并且在运动的最后六秒内具有第二速度。

与工具的旋转/轨道运动组合的机器人运动随时间推移在磨料介质与基底之间产生相对速度566。然而，我们注意到，在实践中，机器人的速度(工具的宏观运动)在通常比旋转速度508慢至少一个数量级的尺度上，并且因此当在电动工具存在下计算瞬时切割时，通常可忽略不计。然而，如有必要，可以考虑动态位姿U(t)。组合受控力506和轨迹变量510还由于磨料/支撑垫相互作用而随时间推移产生动态压力564。

实际上，工具变量无法立即改变，并且由动态约束界定。因此，任何轨迹变量510和工具变量530必须考虑工具和机器人的动态约束。

虽然可在修复期间调整轨迹变量510和工具变量530，但是几何变量520通常仅在修复之间交换。例如，支撑垫522具有在修复期间保持恒定的给定直径。类似地，连接到支撑垫522的工具的轨道524也在修复之前设置，并且通常仅在修复之间改变。基底表面526也受限制，因为其是车辆主体上的缺陷的位置的函数。几何变量520还随时间推移对经历的压力564有贡献。

轨迹变量510、几何变量520和工具变量530全部一起产生用于给定修复的一组修复特性570。在一些实施方案中，期望至少一个修复特性570以某种形式对修复的隐藏有贡献。在一些实施方案中，多个特性570以某种形式对修复的隐藏有贡献。

修复边界572通常是指修复的周边。许多当前机器人修复是圆形的，如图4B所示。换句话讲，它们具有从修复中心延伸出的恒定半径。相比之下，非圆形边界572是指具有某个非恒定半径的边界。非圆形边界是一种形式的隐藏，因为它们在许多场景中通常不太易察觉。一些示例包括旋转对称(周期性)形状，诸如椭圆体、星形等；非周期性和/或随机形状，不具有对称性(旋转、径向、双侧或以其他形式)；以及一般的任意(开放)曲线。

具体地讲，我们利用旋转对称性。n阶旋转对称性(即，相对于原点或轴的n重旋转对称性意味着旋转360°/n(30°、60°、90°、120°、180°等)的角度)不会改变修复图案。“1重”对称性不被该定义认为是对称的，因为360°的旋转实际上不旋转该形状。一些示例包括椭圆形和双纽线(2重)、正方形(4重)、一些花瓣形曲线等。圆实际上是无穷重的(即，任何旋转都导致相同的形状)。

修复体积574是指移除的工作表面(即，基底材料)的体积。一般来讲，这可被指定为总体积或更有用地指定为移除材料的体积分布(即，作为基底方位的函数的切割深度)。隐藏特征的上述示例从以上修复边界情况自然地扩展到修复体分布，诸如对称性等。另外，我们考虑切割在一些感兴趣区域上的轮廓。例如，切割深度作为距修复的中心或缺损位置的距离的函数。此处，隐藏的形式可被表示为数学函数性质，诸如单调性、凸度等。

体积隐藏策略的一个示例是羽化576，这涉及随着距缺陷的距离而逐渐减小切割深度。羽化576或混合是指使修复的外边缘或边界不太可见并且“混合”到橘皮皱中的技术。图19至图23中示出了羽化的一些示例。

还可通过改变不同的可控变量550来引入修复的其他(隐藏)特性578。

关于压力分布，闭孔泡沫可被近似为单个支撑垫的弹簧阻尼器。例如，如果我们假设支撑垫由泡沫制成并且压缩(位移)保持相对较低，则我们可以为每个垫配置假设固定压力分布曲线，并且如下图6中所述对压力分布进行建模。

图6A至图6F示出了可在本发明的实施方案中使用的示例性压力响应。图6A至图6D全部示出工具610(诸如支撑垫)可如何与工作表面600相互作用，以及沿着支撑垫的横截面的所得经历的压力620。针对刚性支撑件(6A)和可变形支撑件(6C)示出了展示各种支撑垫和基底接口配置的示意性压力分布。在顶部图像中，当图6B和图6D倾斜一定非零偏移时，支撑垫与基底平面对准。对于所有情况，力垂直于支撑垫支撑件施加。图6B的示例可用以下方程4和5建模。

其中u和v表示如定位在磨料中心点处的参考系中表示的坐标位置，并且被取向为u在倾斜方向上沿着表面指向。

符合：

∫∫p(u,v)dudv＝f_工具 方程5

图7A至图7C示出了在本发明的实施方案中可能有用的示例性取向。如图6A至图6E所示，支撑垫可相对于工作表面成一定角度。图7A至图7C示出了支撑垫可能相对于表面具有的不同倾斜。图7A示出了正常倾斜700，其中支撑垫与工作表面齐平。图7B示出了向外倾斜720，并且图7C示出了向内倾斜730。然而，虽然倾斜700、720和730中的每一者被示出为针对圆的整个旋转恒定，但是明确地设想到，支撑垫的取向可以在给定旋转内改变，从而将期望的不规则性引入修复中。

图8示出了轨道砂磨机的压力轮廓。若干不同的工具可用于研磨操作，包括振动、旋转、轨道和随机轨道砂磨机。轨道砂磨机以圆形运动移动，如图8所示。随机轨道砂磨机还包括支撑垫的被动旋转。由于额外的随机旋转，随机轨道砂磨机可在表面上留下更少的涡旋图案。为了便于理解，图8示出了轨道砂磨机的运动，然而，随机轨道砂磨机在本文中被明确地设想为提供支撑垫的被动旋转速度的附加变量。

图8还示出了可如何对有效工具压力分布进行建模以用于上述方程3a和3b。由工具运动产生的有效压力被认为是工具运动范围内的支撑垫压力分布的时间平均值。对于该示例，对于轨道半径为支撑板半径的三分之一的(随机)轨道工具，支撑板压力分布在右上方示出，并且有效工具压力分布在右下方示出。

图8示出了轨道砂磨机800的运动，具有给定盘压力840和所得盘压力850。轨道砂磨机800具有已知轨道半径810、支撑垫半径820和受影响工作空间区域的所得有效半径830。这导致在较大受影响区域的中心处较高的有效盘压力，以及在边缘附近较低的有效盘压力。可在整个修复区域上操纵有效盘压力，以将隐藏特征引入修复特性。较高的压力与较高的移除材料相关。在修复表面上移动轨道砂磨机可将隐藏体积特征和隐藏边界特征引入到修复。

图9A至图9B示出了旋转砂磨机和轨道砂磨机的速度轮廓。图9A和图9B中分别示出了用于旋转和轨道设置的磨料特征速度的示意图。速度向量分别由箭头920和960描绘。旋转砂磨单元具有半径910并且被配置为沿方向940旋转，从而产生如箭头920所示的速度轮廓。旋转砂磨机900的外边缘具有比旋转砂磨机的内部更高的速度。

轨道砂磨机950具有工具区域952，其小于有效工具区域972。轨道砂磨机950具有轨道半径962并且沿方向964旋转，得到速度960。轨道砂磨机950沿方向974旋转。

机器人修复单元可了解对于给定修复在工具上存在什么磨料工具以及什么磨料材料等级。另外，在一些实施方案中，机器人修复单元还具有磨料盘的剩余寿命或磨料有效性的指示。了解关于磨料材料的细节以及什么种类的工具联接到机器人臂，允许对最终修复进行甚至更多的控制。虽然图9A和图9B中示出了两种类型的磨料工具，但是其他磨料工具也是已知的并且被设想用于至少一些实施方案。

图10A至图10C示出了在本发明的实施方案中可用作机器人修复轨迹的基础的形状。许多当前的机器人修复单元依赖于用于生成修复的圆，通常围绕单个点旋转磨料盘以移除缺陷。如上所述，并且如图4B所示，这导致对于人眼“太规则”且可察觉的修复。已经探索了其他形状和设计以确定什么其他设计可能受到机器人修复单元的影响，而不会导致圆形修复区域。

例如，以下曲线可用于产生足够不规则并且因此隐藏的修复特征：豆曲线、蝴蝶曲线、八条曲线、椭圆、叶形线(双叶线、三叶线、四叶线等)、心形曲线、卵形曲线、双纽线、放射螺线、螺线(阿基米德螺线、柯特斯螺线、费马螺线、双曲线等)、超椭圆、旋轮线(外旋轮线、内旋轮线、外摆线、内摆线等)、对数和玫瑰线等。

特别感兴趣的一系列形状是内旋轮线和外旋轮线的旋轮线，其可由机器人修复单元按照以下方程7和8，使用如图10A的图1000中所示的变量来形成。以这种方式获得的一些示例性形状在图10B的表1010中示出。

图10C示出了另一组形状，在本文中称为“玫瑰线”形状1020。可以使用以下方程9获得玫瑰线形状1020：

r＝a sin(nθ)+b 方程9

一般玫瑰线形状1020各自用相关联的n值示出。系数(a、b)可分别用于拉伸或扩张形状。

需注意，玫瑰线连同圆、蚶线和外摆线/内摆线是外旋轮线/或内旋轮线的特殊情况(即，可经由仔细选择a、b和h来表示)。

图11A至图11B示出了根据本发明的实施方案的修复轨迹和所得材料移除(切割)分布。如在表1100与表1150之间的比较中所示，将支撑垫的形状和倾斜组合可导致非常不同的材料移除轮廓。表1100中的每个形状对应于n值为2、3、4或5，并且倾斜为-5°、0°或5°的玫瑰线。所得材料移除轮廓在图11B中示出。如图11B所示，基于玫瑰线的(以及因此外旋轮线/或内旋轮线)轨迹能够将磨料移除集中在缺陷区域上，同时还改变修复区域上的移除体积。这导致修复经由不规则性更好地混合到工作表面上的周围橘皮皱中。

此类轨迹提供显著的隐藏灵活性。作为示例，图11B的切割分布1152展示缺陷修改(在小于支撑垫直径的区域中)和缺陷修改与周围区域之间的平滑转变。图11B的切割分布1154示出了“圆环蛋糕”形修复，其表现出平滑的羽化和非圆形的旋转对称性(在这种情况下为8重旋转对称性)作为隐藏特征。

图12示出了根据本文描述的实施方案的经修复工作表面的图。工作表面1200具有砂磨区域1250尝试混合的橘皮皱纹理。附接到支撑垫的磨料盘具有中心120，并且可沿着工作表面1200移动，如方向1212和1214所指示。在图12所示的实施方案中，支撑垫附接到随机轨道砂磨机，该随机轨道砂磨机也可在由箭头1222和1224指示的方向上移动。

修复轨迹1230被示出为具有不对应于正多边形的不规则形状。修复轨迹1230具有多个曲线和凸形凹痕，其导致修复区域1250具有不规则周边。图12示出了具有倾斜取向的支撑垫，从而导致在给定时间处在接触支撑垫的工作表面1200的区域上施加的压力梯度。这也导致在修复区域内移除的体积的不规则性。

图13示出了根据本文描述的实施方案的修复策略生成系统。修复策略生成器1300从一个或多个数据源接收信息，并且基于关于车辆上存在的缺陷的所接收的信息，生成用于缺陷的修复策略。修复策略的目标是充分移除缺陷以及充分混合修复表面与车辆的橘皮皱纹理，使得人眼的可见性和可检测性降低。

修复策略生成器1300具有与磨料产品数据库1340连通的磨料产品检索器1302。在一个实施方案中，磨料产品数据库1340包括关于主动修复系统上的当前磨料产品1342的信息。磨料制品1342具有等级1344和其他特性1348，诸如大小。在一些实施方案中，磨料产品数据库还可具有关于磨料制品1342的盘寿命信息1346。磨料产品检索器1302可检索关于当前磨料1342以及潜在新磨料产品1343的所有这些信息，该潜在新磨料产品可被更换为当前磨料产品1342。

修复策略生成器1300还包括缺陷检索器1306。缺陷检索器1306与缺陷数据库1390通信。缺陷数据库1390包括关于车辆上的缺陷的信息，包括由修复策略生成器1300评估的缺陷。给定缺陷可具有经由实数和/或分类来简洁地描述缺陷的特性的一个或多个特征向量1391，并且可具有车辆上的坐标位置1392。例如，缺陷数据库1390还可具有例如由视觉系统拍摄的缺陷的修复前图像1393。缺陷数据库1390可具有关于感兴趣缺陷的其他信息1394以及关于其他缺陷的信息，例如类似的缺陷、用于修复类似缺陷的修复轨迹以及对那些修复的评估。

缺陷选择器1308选择要由修复系统修复的缺陷或一系列缺陷。并非所有缺陷都需要修复。例如，如果车辆表面上的缺陷是潜在客户看不见的，则可能不需要修复。缺陷选择器1308选择需要修复的每个缺陷，以便缺陷修复策略生成器1350生成修复指令。在一个实施方案中，针对多个缺陷一次一个地生成修复指令，并且将每个修复指令单独地发送到修复机器人。在另一个实施方案中，缺陷修复策略生成器1350生成单个轨迹，该轨迹寻址所识别缺陷中的每个缺陷以进行修复。

修复策略生成器还使用车辆数据检索器1310与车辆数据库1395通信。车辆数据检索器1310检索关于经历检查和修复的车辆的信息。车辆具有表面网格1396，该表面网格包括车辆表面的几何形状的离散表示。车辆还可包括一个或多个特征1397，包括构造、型号、颜色、门的油漆层和处理数、细节或其他修改。车辆还可具有一个或多个参数1398，包括表面上的橘皮皱存在和纹理。车辆数据库还可存储其他信息1399。

修复策略数据库1320包括可有助于评估缺陷并生成用于修复的策略的信息。修复策略数据库1320包括关于缺陷的信息，包括缺陷类型1322和位置1324。修复策略数据库1320还包括关于待修复的缺陷附近存在的橘皮皱1326的信息。修复策略数据库1320还可包括其他信息，包括车辆工作表面上的缺陷区域。

缺陷修复策略生成器1350接收由磨料产品检索器1302、缺陷检索器1306、缺陷选择器1308、车辆数据检索器1310和修复策略数据库1320检索的信息，以生成将被传送到机器人修复单元的修复指令1364。

修复指令1364包括机器人端部执行器在修复期间将形成的形状1376。形状1376可以是固定点，使得工具在修复期间保持固定。在另一个实施方案中，形状1376包括使端部执行器移动，使得支撑垫和磨料产品以一定形状跨车辆工作表面被拖动。在一个实施方案中，形状1376可包括半径大于支撑垫的半径的圆。在另一个实施方案中，形状1376可包括椭圆形。在其他实施方案中，形状1376还可包括玫瑰线形、外旋轮线形、内旋轮线形或另一种多边形，诸如矩形、正方形。在一些实施方案中，形状1376还可包括不规则形状，诸如具有弯曲或直边缘、凹形或凸形部分或其他特征的形状。

缺陷修复策略生成器1350包括方位生成器1352，该方位生成器生成用于修复轨迹的磨料工具的起始方位。所生成的起始方位可与所生成的轨迹的结束方位相同，或者它可以不同。

缺陷修复策略生成器1350还包括轨迹力轮廓生成器1354，该轨迹力轮廓生成器生成要在沿着轨迹的每个点处施加到支撑垫的力1374。在一些实施方案中，力1374可在修复轨迹期间的每个时间点处均匀地施加。在一些实施方案中，力1374可在修复轨迹期间均匀地施加在支撑垫上。在其他实施方案中，力1374在修复期间在不同时间1370处是不同的，例如，在修复中，力最初在修复时间1370a处比在稍后时间1370b处更高。另外，端部执行器可使支撑垫倾斜，使得针对修复的至少一部分施加梯度力1374。梯度力1374可在修复期间改变，使得倾斜在时间1370a处与在时间1370b处不同。

缺陷修复策略生成器1350还包括轨迹速度轮廓生成器1358。轨迹速度轮廓生成器1358生成速度1378，在修复时间1370a-1370n中的每个点处，支撑垫以该速度移动。例如，在圆形轨迹中，端部执行器可使支撑垫在旋转的第一部分期间比旋转的第二部分更快速地移动。

在一些实施方案中，缺陷修复策略生成器1350还包括磨料盘更换决策装置1360。在一些实施方案中，修复指令1364还可包括用于修复机器人在下一次缺陷修复开始之前更换磨料盘或支撑垫的指令。在一个实施方案中，盘更换决策装置1360基于盘寿命指示1346来确定是否更换盘。盘寿命指示1346可以是例如保留在磨料盘上的磨料材料的量度，或者可基于用给定磨料制品完成的修复循环的数量。

修复指令1376由修复指令通信器1362发送到修复单元1380。修复指令通信器1362可使用有线连接或无线连接与修复单元1380通信。在一些实施方案中，修复策略生成器1300是修复单元1380的一部分，使得修复指令通信器1362直接将指令传送到力控制器和端部执行器，这实现修复。

对于一系列时间点1370a-1370n，修复指令1364包括在修复轨迹的形状1376内的工作表面上的支撑垫的方位1372、要由力控制器实现的力1374、以及磨料工具的速度1378。

在修复单元1380完成修复之后，在一些实施方案中，收集修复特性1381。一些修复特性(诸如周边1382和体积1384)可基于由缺陷修复策略生成器1350生成的修复策略来预测，并且作为收集修复特性1381的一部分来验证。修复特性还可包括羽化1386的程度。例如，羽化1386应沿着修复区域的周边存在。在一些实施方案中，羽化1386在整个周边上大致均匀。在一些实施方案中，还可以捕获其他修复表征1388，包括修复后成像。

图14示出了在本发明的实施方案中生成修复指令的方法。方法1400可在本文的实施方案中描述的系统中的一个系统中，或在另一合适的系统中实现。

在框1410中，检索车辆参数。车辆参数涉及准备进行修复的车辆。车辆可具有相关联的表面网格1412。检索车辆参数还可包括检索关于施加到车辆的油漆的特性，包括层、量、固化条件和硬度，如框1414中所指示。对于整个车辆或对于围绕车辆上的一个或多个缺陷的局部部分，还可以检索橘皮皱特性1416。

在框1420中，表征缺陷。在一些实施方案中，车辆可具有多个缺陷，其中至少一些缺陷被表征用于修复。表征缺陷可包括车辆上的缺陷类型1421、缺陷严重程度1422或位置1423。例如，缺陷类型1421可包括污迹或划痕。缺陷严重程度1422可以指工作表面上受缺陷、缺陷的长度、缺陷的高度或深度或另一特性影响的区域。缺陷位置可包括车辆工作表面上的坐标位置。表征缺陷还可包括缺陷相对于工作表面的深度1424或相对于油漆层的深度，诸如缺陷是位于油漆层中还是清漆涂层中。表征缺陷还可包括检索工作表面的修复前图像1426。也可以检索与缺陷有关的其他特征1428。

在框1430中，将缺陷映射到修复策略。在一个实施方案中，将缺陷映射到修复策略包括修复策略生成器，诸如图13的修复策略生成器，其接收关于车辆和缺陷的信息，并且基于所接收的信息生成用于缺陷的修复轨迹。

在框1440中，针对修复策略生成路径。该路径可包括一个或多个方位1442。在一个实施方案中，方位1442对应于规则形状，包括圆形、椭圆形、玫瑰线形、外旋轮线形或内旋轮线形。在另一个实施方案中，方位1442对应于不规则形状。形状可包括曲率或直线、凸形或凹形部分或其他特征。在框1440中生成路径还可包括生成一个或多个取向1444。例如，支撑垫可均匀地接触工作表面，使得均匀压力被施加在支撑垫的表面上，并且施加到工作表面上。在另一个实施方案中，支撑垫对于所生成的路径的至少一部分是倾斜的。在一些实施方案中，倾斜可以是向内或向外的，并且可在修复期间改变。

在框1450中，所生成的路径被时间参数化以生成修复轨迹。使路径时间参数化包括沿着所生成的路径分配速度和加速度。生成时间参数化需要满足动态约束，如框1452中所指示，诸如由端部执行器工具以及机器人本身可实现的最大速度和加速度，以及加加速度。时间参数化还可包括在生成轨迹之后验证约束以确保机器人和端部执行器可实现轨迹。

在框1460中，将包括时间参数化的修复指令发送到机器人以实现缺陷。在一个实施方案中，可基于时间参数化的完成自动发送指令。在另一个实施方案中，方法1400重复，如箭头1470所指示，并且为第二缺陷生成修复轨迹。替代地，如图14所指示，方法1400可以针对一系列缺陷重复，并且在发送指令之前针对车辆修复设置完整轨迹。

图15是缺陷检测和排序系统架构的框图。远程服务器架构1500示出缺陷检测和排序系统1510的实现的一个实施方案。作为示例，远程服务器架构1500可提供计算、软件、数据存取和存储服务，其不需要最终用户了解递送服务的系统的物理位置或配置。在各种实施方案中，远程服务器可使用适当的协议通过广域网(诸如互联网)来递送服务。例如，远程服务器可通过广域网递送应用，并且它们可以通过web浏览器或任何其他计算部件来访问。图1至图8中示出或描述的软件或部件以及对应数据可在远程位置处存储在服务器上。远程服务器环境中的计算资源可在远程数据中心位置处合并，或者它们可被分散。远程服务器基础设施可通过共享数据中心递送服务，即使它们对于用户而言表现为单个访问点。因此，本文所描述的部件和功能可使用远程服务器架构从远程位置处的远程服务器提供。替代地，它们可由常规服务器提供，该常规服务器直接或以其他方式安装在客户端设备上。

在图15所示的示例中，一些项目类似于先前附图中所示的那些项目。图15具体示出了修复策略生成系统可位于远程服务器位置1502处。因此，计算设备1520通过远程服务器位置1502访问那些系统。操作者1550也可以使用计算设备1520来访问用户接口1522。

图15还描绘了远程服务器架构的另一示例。图15示出了还可以设想到，本文描述的系统的一些元件被设置在远程服务器位置1502处，而其他元件不是。以举例的方式，存储装置1530、1540或1560或者修复系统1570可被设置在与位置1502分开的位置处，并且在位置1502处通过远程服务器访问。无论它们位于何处，它们都可由计算设备1520通过网络(广域网或局域网)直接访问，由服务托管在远程站点处，作为服务提供，或者由驻留在远程位置的连接服务访问。而且，数据可被存储在基本上任何位置中并且间歇性地由有关各方访问或转发到有关各方。例如，代替电磁波载波或除了电磁波载波之外，可使用物理载波。

还需注意，本文描述的系统的元件或它们的部分可被设置在各种不同的设备上。这些设备中的一些设备包括服务器、台式计算机、膝上型计算机、嵌入式计算机、工业控制器、平板计算机或其他移动设备，诸如掌上计算机、蜂窝电话、智能电话、多媒体播放器、个人数字助理等。

图16至图17示出可在先前附图中所示的实施方案中使用的移动设备的示例。

图16是可用作用户或客户端的手持设备16(例如，作为图15中的计算设备1520)的手持或移动计算设备的一个例示性示例的简化框图，其中可部署本发明的系统(或其部分)。例如，可以将移动设备部署在计算设备1520的操作者隔室中，以用于生成、处理或显示数据。图17是手持或移动设备的另一示例。

图16提供了可运行本文示出和描述的一些部件的客户端设备1616的部件的一般框图。客户端设备1616与这些部件交互，或者运行一些部件并与一些部件交互。在设备1616中，提供了通信链路1613，该通信链路允许手持设备与其他计算设备通信，并且在一些实施方案中提供用于诸如通过扫描来自动接收信息的信道。通信链路1613的示例包括允许通过一个或多个通信协议(诸如用于提供对网络的蜂窝接入的无线服务)，以及提供到网络的本地无线连接的协议进行通信。

在其他示例中，可以在连接到接口1615的可移动安全数字(SD)卡上接收应用。接口1615和通信链路1613沿着总线1619与处理器1617(其也可体现为处理器)通信，该总线也连接到存储器1621和输入/输出(I/O)部件1623，以及时钟1625和位置系统1627。

在一个实施方案中，提供了I/O部件1623以促进输入和输出操作，并且设备1616可包括输入部件(诸如按钮、触摸传感器、光学传感器、麦克风、触摸屏、接近传感器、加速度计、取向传感器)和输出部件(诸如显示设备、扬声器和/或打印机端口)。也可以使用其他I/O部件1623。

时钟1625例示性地包括输出时间和日期的实时时钟部件。它还可为处理器1617提供定时功能。

例示性地，位置系统1627包括输出设备1616的当前地理位置的部件。这可包括例如全球定位系统(GPS)接收器、LORAN系统、航位推测系统、蜂窝三角测量系统或其他定位系统。其还可包括例如生成期望的标测图、导航路线和其他地理功能的绘图软件或导航软件。

存储器1621存储操作系统1629、网络设置1631、应用1633、应用配置设置1635、数据存储库1637、通信驱动器1639和通信配置设置1641。存储器1621可包括所有类型的有形易失性和非易失性计算机可读存储器设备。其还可包括计算机存储介质(下文描述)。存储器1621存储计算机可读指令，该计算机可读指令在由处理器1617执行时使处理器根据指令执行计算机实现的步骤或功能。处理器1617也可由其他部件激活以促进其功能。

图17示出了设备可以是智能电话1671。智能电话1671具有显示图标或图块或其他用户输入机构1675的触敏显示器1673。机构1675可由用户用于运行应用、进行调用、执行数据传输操作等。一般来讲，智能电话1671构建在移动操作系统上并且提供比功能电话更高级的计算能力和连接性。

需注意，设备1616的其他形式是可能的。

图18是可在先前附图中所示的实施方案中使用的计算环境的框图。

图18是其中可部署本文描述的系统和方法的元素或(例如)其部分的计算环境的一个示例。参考图18，用于实现一些实施方案的示例性系统包括呈计算机1810形式的通用计算设备。计算机1810的部件可包括但不限于处理单元1820(其可包括处理器)，系统存储器1830，以及将包括系统存储器的各种系统部件联接到处理单元1820的系统总线1821。系统总线1821可以是若干类型的总线结构中的任一种类型，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、以及使用各种总线架构中的任一种总线架构的局部总线。相对于本文所述的系统和方法描述的存储器和程序可被部署在图18的对应部分中。

计算机1810通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可由计算机1810访问的任何可用介质，并且包括易失性/非易失性介质和可移动/不可移动介质两者。以举例而非限制的方式，计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质不同于并且不包括经调制的数据信号或载波。它包括硬件存储介质，该硬件存储介质包括在用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据之类的信息的任何方法或技术中实现的易失性/非易失性和可移动/不可移动介质两者。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器或其他存储器技术、CD-ROM、数字通用光盘(DVD)或其他光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁性存储设备，或可用于存储期望信息并且可由计算机1810访问的任何其他介质。通信介质可体现为传输机构中的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据，并且包括任何信息递送介质。术语“经调制的数据信号”意指具有以对信号中的信息进行编码的方式设定或改变的其特性中的一个或多个特性的信号。

系统存储器1830包括易失性和/或非易失性存储器(诸如只读存储器(ROM)1831和随机存取存储器(RAM)1832)形式的计算机存储介质。包含基本例程的基本输入/输出系统1833(BIOS)通常存储在ROM 1831中，该基本例程有助于诸如在启动期间在计算机1810内的元件之间传输信息。RAM 1832通常包含处理单元1820立即可访问和/或当前正在操作的数据和/或程序模块。以举例而非限制的方式，图18示出了操作系统1834、应用程序1835、其他程序模块1836和程序数据1837。

计算机1810还可包括其他可移动/不可移动和易失性/非易失性计算机存储介质。仅以举例的方式，图12示出了硬盘驱动器1841，该硬盘驱动器对不可移动、非易失性磁介质，非易失性磁盘1852、光盘驱动器1855和非易失性光盘1856进行读写。硬盘驱动器1841通常通过不可移动存储器接口(诸如接口1840)连接到系统总线1821，而光盘驱动器1855通常由可移动存储器接口(诸如接口1850)连接到系统总线1821。

替代地或除此之外，本文所描述的功能可至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件执行。例如，但不限于，可以使用的例示性类型的硬件逻辑部件包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(例如，ASIC)、专用标准产品(例如，ASSP)、片上系统系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等。

上文讨论并在图18中示出的驱动器及其相关联的计算机存储介质为计算机1810提供了计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据的存储。在图18中，例如，硬盘驱动器1841被示出为存储操作系统1844、应用程序1845、其他程序模块1846和程序数据1847。需注意，这些部件可与操作系统1834、应用程序1835、其他程序模块1836和程序数据1837相同或不同。

用户可通过输入设备(诸如键盘1862、麦克风1863)和指向设备1861(诸如鼠标、轨迹球或触摸板)将命令和信息输入到计算机1810中。其他输入设备(未示出)可包括操纵杆、游戏手柄、卫星接收器、扫描仪等。这些和其他输入设备通常通过联接到系统总线的用户输入接口1860连接到处理单元1820，但也可通过其他接口和总线结构连接。视觉显示器1891或其他类型的显示设备也经由诸如视频接口1890之类的接口连接到系统总线1821。除了监测器之外，计算机还可包括其他外围输出设备，诸如扬声器1897和打印机1896，其可通过输出外围接口1895连接。

计算机1810使用逻辑连接在联网环境中操作，诸如到一个或多个远程计算机(诸如远程计算机1880)的局域网(LAN)或广域网(WAN)。

当在LAN联网环境中使用时，计算机1810通过网络接口或适配器1870连接到LAN1871。当在WAN联网环境中使用时，计算机1810通常包括调制解调器1872或用于通过WAN1873(诸如互联网)建立通信的其他装置。在联网环境中，程序模块可被存储在远程存储器存储设备中。图18示出了例如远程应用程序1885可驻留在远程计算机1880上。

提出了一种在工作表面上的经修复区域。经修复区域包括修复边界。在修复边界内，工作表面具有修复纹理，并且在修复边界之外，工作表面具有工作表面纹理。经修复区域还包括修复边界内的修复深度分布以及隐藏特征。经修复区域是在工作表面上执行机器人修复以移除缺陷的的结果。

经修复区域可以是工作表面上的研磨操作的结果。研磨操作可能已从经修复区域的一部分移除了工作表面纹理。

修复边界可以是旋转对称的。修复边界可具有n重的旋转对称性，其中n是有限的并且大于或等于2。修复边界可具有n重的旋转对称性，其中n大于或等于2并且小于或等于25。修复边界可具有n重的旋转对称性，其中n大于或等于3并且小于或等于25。修复边界可具有修复边界的n重的旋转对称性，其中n大于或等于3并且小于或等于8。

修复边界可以是外旋轮线或内旋轮线。修复边界可被定义为具有a参数和h参数，并且a参数和h参数两者都是非零的。

可以实现修复区域，使得所执行的机器人修复的路径是外旋轮线或内旋轮线。路径被定义为具有a参数和h参数，并且a参数和h参数两者都是非零的。

修复边界可以是不对称的。

修复边界可以是有效工具半径的六分之一。

修复边界可以是有效工具半径的四分之一。

修复边界可以是有效工具半径的三分之一。

修复边界可以是有效工具半径的二分之一。

可以实现修复区域，使得切割深度从经修复区域的中心径向向外单调地减小。

可以实现修复区域，使得缺陷残余物保留在经修复区域内。

修复区域可包括羽化。

修复区域可被混合到工作表面中。

修复区域对于人来说可能并不是显而易见的。

修复边界可具有凸形部分或凸形部分。

修复边界可包括直线。

可以实现修复区域，使得修复深度轮廓包括相对于工作表面在第一点处的第一深度和在第二点处的第二深度。第一点和第二点可以在修复边界内。

可以实现修复区域，使得修复深度轮廓包括相对于工作表面在第一点处的第一深度和在第二点处的第二深度。第一点和第二点可以在修复边界内。

修复边界可在第一点处包括第一切割轮廓，在第二点处包括第二切割轮廓。第一切割轮廓可与第二切割轮廓不同。

可以实现修复区域，使得第一点比第二点更靠近修复边界。第一深度可大于第二深度。

提出了一种用于机器人地修复工作表面上的缺陷的方法。该方法包括接收工作表面的表面网格。该方法还包括接收缺陷的位置。该位置是对应于表面网格上的点的坐标位置。该方法还包括生成用于修复缺陷的修复标测图。修复标测图包括修复方位和在修复方位处的修复力。该方法还包括生成修复标测图的时间参数化。该方法还包括向修复机器人发送修复指令。修复指令包括修复标测图和时间参数化。修复机器人包括工具，该工具被配置为接触缺陷并在缺陷位置处研磨工作表面。修复方位包括工具的方位，并且力包括由工具施加在工作表面上的力。

可以实现该方法，使得工具联接到支撑垫，该支撑垫联接到磨料制品。工具可在修复方位可具有修复取向。修复取向可包括工具相对于工作表面的取向。取向可以是相对于工作表面的向外倾斜和向内倾斜或平齐倾斜。

可以实现该方法，使得修复方位是第一修复方位，修复取向是第一修复取向。修复指令还可包括工具在第一时间处于第一修复方位，具有第一所施加的修复力，处于第一修复取向；而工具在第二时间处于第二修复方位，具有第二所施加的修复力，处于第二修复取向。

可以实现该方法，使得第一修复方位不同于第二修复方位。

可以实现该方法，使得第一修复方位与第二修复方位相同。

可以实现该方法，使得第一修复取向与第二修复取向相同。

可以实现该方法，使得第一修复取向不同于第二修复取向。

可以实现该方法，使得第一所施加的修复力与第二所施加的修复力相同。

可以实现该方法，使得第一所施加的修复力不同于第二所施加的修复力。

可以实现该方法，使得工具具有移动部件，并且其中修复指令包括移动部件的工具速度。

可以实现该方法，使得修复指令还包括第一时间的第一工具速度和第二时间的第二工具速度。第一工具速度和第二工具速度可以是相同的。

可以实现该方法，使得修复指令还包括第一时间的第一工具速度和第二时间的第二工具速度。第一工具速度和第二工具速度可以是不同的。

可以实现该方法，使得工具是旋转砂磨机，并且工具速度是旋转速度。

可以实现该方法，使得工具是振动砂磨机，并且工具速度是振动速率。

可以实现该方法，使得工具是具有轨道的轨道砂磨机，并且工具速度是旋转轨道速度。

可以实现该方法，使得工具是具有轨道的随机轨道砂磨机，并且工具速度是旋转轨道速度。

可以实现该方法，使得工具是具有运动轴线的随机轨道砂磨机，并且工具速度是轴向速度。

可以实现该方法，使得修复标测图包括有序的多个方位，并且其中时间参数化包括工具依次经过有序的多个方位。

可以实现该方法，使得有序的多个方位形成开放路径，使得起始方位不同于结束方位。

可以实现该方法，使得有序的多个方位形成闭合路径，使得起始方位与结束方位相同。

可以实现该方法，使得多个方位致使工具描绘出形状。

可以实现该方法，使得形状是选自由以下各项组成的组的规则形状：圆形、椭圆形、多边形、玫瑰线形、外旋轮线形或内旋轮线形。

可以实现该方法，使得形状是具有凸形部分、凹形部分、直部分或弯曲部分的不规则形状。

可以实现该方法，使得修复指令包括用于修复机器人执行修复指令的命令。

可以实现该方法，使得修复指令还包括将磨料制品交换为新磨料制品的命令。

可以实现该方法，使得命令基于所接收的磨料制品参数。磨料制品参数可以是磨料等级或磨料制品剩余寿命。

可以实现该方法，使得包括由工具研磨的工作表面上的区域的修复区域大于联接到工具的支撑垫的区域。

可以实现该方法，使得修复区域具有跨修复区域的研磨深度轮廓，并且其中研磨深度轮廓跨修复表面是不一致的。

可以实现该方法，使得相对于工作表面在第一点处的第一研磨深度浅于第二点处的第二研磨深度。

提出了一种用于修复工作表面上的缺陷的修复机器人。修复机器人具有机器人臂，该机器人臂在第一边缘处具有基座并且在第二端处具有凸缘。修复机器人还具有联接到凸缘的力控制。修复机器人还具有联接到力控制的端部执行器。修复机器人还具有联接到端部执行器的工具。修复机器人还具有联接到工具的支撑垫。支撑垫也联接到磨料盘。修复机器人还具有机器人控制器，该机器人控制器被配置为使动力臂将工具移动到缺陷上方的方位中，并且响应于所接收的修复指令而执行修复轨迹。修复轨迹包括工具跟踪工作表面上的修复路径。修复路径包括多个方位，并且在多个方位中的每个方位处包括工具取向、工具力和工具速度。修复机器人还具有计算机实现的指令，该指令在被执行时致使修复机器人执行所接收的修复指令。

还可以实现修复机器人，使得第一工具方位处的第一工具取向不同于第二工具方位处的第二工具取向。

还可以实现修复机器人，使得第一工具方位处的第一工具力不同于第二工具方位处的第二工具力。

还可以实现修复机器人，使得第一工具方位处的第一工具速度不同于第二工具方位处的第二工具速度。

还可以实现修复机器人，使得修复路径包括规则形状。

还可以实现修复机器人，使得规则形状是圆形、椭圆形、多边形、玫瑰线形、外旋轮线形或内旋轮线形。

还可以实现修复机器人，使得修复路径包括具有凸形部分或凹形部分的不规则形状。

还可以实现修复机器人，使得修复路径具有旋转对称性。

还可以实现修复机器人，使得修复路径没有旋转对称性。

还可以实现修复机器人，使得修复路径是不对称的。

还可以实现修复机器人，使得磨料盘是可移除的并且修复指令包括移除当前磨料盘并将新的磨料盘放置在支撑垫上的指令。

还可以实现修复机器人，使得机器人控制器基于缺陷特性生成修复指令。缺陷特性是工作表面上的缺陷类型、缺陷大小或缺陷位置。

还可以实现修复机器人，使得机器人控制器基于磨料盘参数生成修复指令。磨料盘参数是磨等级或剩余盘寿命。

还可以实现修复机器人，使得机器人控制器基于工作表面参数生成修复指令。工作表面参数是油漆参数或缺陷深度。

还可以实现修复机器人，使得工作表面是车辆，并且其中油漆参数是油漆涂层的数量、油漆涂层的类型或油漆硬度。

还可以实现修复机器人，使得车辆是汽车。

还可以实现修复机器人，使得在修复过程期间基座相对于汽车固定。

还可以实现修复机器人，使得在修复过程期间基座相对于汽车移动。

还可以实现修复机器人，使得基座和汽车两者均在修复过程期间移动。

还可以实现修复机器人，使得工具是振动砂磨机，并且工具速度是振动砂磨机的振动速率。

还可以实现修复机器人，使得工具是旋转砂磨机，并且工具速度是旋转速度。

还可以实现修复机器人，使得工具是具有轨道的轨道砂磨机，并且工具速度是轨道旋转速度。

还可以实现修复机器人，使得工具是具有轨道的随机轨道砂磨机，并且工具速度是轨道旋转速度。

还可以实现修复机器人，使得工具是具有轴线的随机轨道砂磨机，并且工具速度是轴向速度。

提出了一种用于机器人修复单元的修复指令。修复指令包括联接到机器人修复单元的工具的起始方位。工具包括被配置为接触和研磨工作表面的磨料制品。修复指令还包括修复路径，该修复路径包括工具在第一时间的第一方位和工具在第二时间的第二方位。修复指令还包括力轮廓，该力轮廓包括在第一时间由机器人修复单元在磨料制品上的第一所施加的力，以及在第二时间由机器人修复单元在磨料制品上的第二所施加的力。修复指令还可具有工具速度轮廓，该工具速度轮廓包括第一时间的第一工具速度和第二时间的第二工具速度。修复指令还可具有计算机可读指令，该计算机可读指令在被执行时致使修复机器人执行所接收的修复指令。

修复指令还可具有工具的结束方位，其中结束方位不同于起始方位。

可以实现修复指令，使得工作表面包括缺陷，并且修复指令被配置为减少工作表面上的缺陷的视觉外观。

可以实现修复指令，使得修复区域的周边被混合到工作表面中。混合可包括沿着修复区域的边缘产生羽化。混合可包括研磨工作表面的修复区域内的修复深度轮廓。

可以实现修复指令，使得在第一方位处的第一修复深度小于在第二方位处的第二修复深度。第一方位可以比第二方位更靠近修复周边。

可以实现修复指令，使得磨料制品具有磨料制品区域，并且其中修复区域大于磨料制品区域。

可以实现修复指令，使得修复区域是磨料制品区域的两倍。

可以实现修复指令，使得修复区域的尺寸是磨料制品的直径的两倍。

可以实现修复指令，使得第二方位与第一方位相同。

可以实现修复指令，使得第二方位不同于第一方位。

可以实现修复指令，使得第一力不同于第二力。

可以实现修复指令，使得第一工具速度不同于第二工具速度。

修复指令还可包括第一时间的第一工具取向和第二时间的第二工具取向。第一工具取向和第二工具取向可以选自由以下各项组成的组：与工作表面平齐，相对于工作表面向外倾斜，以及相对于工作表面向内倾斜。

可以实现修复指令，使得第一工具取向不同于第二工具取向。

可以实现修复指令，使得修复路径包括开放路径，使得起始方位不同于结束方位。

可以实现修复指令，使得修复路径包括闭合路径，使得起始方位与结束方位相同。

可以实现修复指令，使得修复路径包括规则形状，并且其中规则形状包括圆形、椭圆形、多边形、外旋轮线形、内旋轮线形或玫瑰线形。

可以实现修复指令，使得修复路径具有旋转对称性。

可以实现修复指令，使得修复路径是不对称的。

可以实现修复指令，使得修复路径是不规则路径。不规则路径具有凹形部分或凸形部分。

可以实现修复指令，使得起始方位包括基本上与缺陷接触的工具。

可以实现修复指令，使得工作表面是车辆。

可以实现修复指令，使得修复指令用于在修复期间保持固定的修复机器人。工作表面在修复期间可以是固定的。工作表面可在修复期间移动。

修复指令可用于在修复期间移动的修复机器人。工作表面在修复期间可以是固定的。工作表面可在修复期间移动。

可以实现修复指令，使得工具是振动砂磨机，并且第一速度是第一振动速率，并且第二速度是第二振动速率。

可以实现修复指令，使得工具是旋转砂磨机，第一速度是第一旋转速度，并且第二速度是第二旋转速度。

可以实现修复指令，使得工具是具有轨道的轨道砂磨机，并且其中第一速度是第一轨道旋转速度，并且其中第二速度是第二轨道旋转速度。

可以实现修复指令，使得工具是具有轨道的随机轨道砂磨机，并且其中第一速度是第一轨道旋转速度，并且第二速度是第二轨道旋转速度。

可以实现修复指令，使得工具是具有移动轴线的随机轨道砂磨机，并且其中第一速度是第一轴向速度，并且第二速度是第二轴向速度。

提出了一种用于研磨工作表面上的缺陷的修复策略生成系统。修复策略生成系统包括工作表面检索器，该工作表面检索器被配置为检索与工作表面相关联的表面网格。该系统还包括缺陷检索器，该缺陷检索器被配置为检索缺陷的缺陷特性。该系统还包括修复轨迹生成器，该修复轨迹生成器被配置为基于缺陷特性来生成修复轨迹以用于研磨缺陷。修复轨迹生成器包括路径生成器，该路径生成器被配置为生成用于机器人修复单元上的工具执行的路径；力轮廓生成器，该力轮廓生成器被配置为生成用于工具在联接到工具的磨料制品上施加的力轮廓；以及时间参数化器，该时间参数化器被配置为将速度与所生成的路径相关联，使得在第一时间，工具处于第一方位并且施加第一力，并且在第二时间，工具处于第二方位并且施加第二力。该系统还包括指令通信器，该指令通信器被配置为将所生成的修复轨迹传送到机器人修复单元以执行。该系统还包括具有处理器和计算机实现的指令的控制器，该述指令在被执行时致使工作表面检索器检索表面网格，缺陷检索器检索缺陷特性，修复轨迹生成器生成修复轨迹，并且指令通信器传送生成的修复轨迹。

修复策略生成系统还可包括磨料产品检索器，该磨料产品检索器被配置为检索关于磨料制品的磨料制品特性。

可以实现修复策略生成系统，使得磨料制品特性是研磨等级或剩余磨料盘寿命。

修复策略生成系统还可包括磨料盘更换决策生成器，该磨料盘更换决策生成器被配置为基于磨料制品特性生成磨料制品更换命令。指令通信器用生成的修复轨迹传送磨料制品更换命令。

可以实现修复策略生成系统，使得指令通信器还传送用于机器人修复单元在接收时执行修复轨迹的修复发起命令。

可以实现修复策略生成系统，使得指令通信器还传送用于机器人修复单元在执行修复轨迹之前执行磨料制品更换命令的修复发起命令。

可以实现修复策略生成系统，使得缺陷特性是缺陷的修复前图像。

可以实现修复策略生成系统，使得缺陷特性是缺陷类型、工作表面上的缺陷位置、相对于工作表面的表面的缺陷深度或缺陷大小参数。

可以实现修复策略生成系统，使得至少部分地基于过去的缺陷修复来生成修复轨迹。

可以实现修复策略生成系统，使得工作表面检索器还检索工作表面特性。

可以实现修复策略生成系统，使得工作表面是车辆，并且其中工作表面特性是橘皮皱特性。

可以实现修复策略生成系统，使得工作表面特性是油漆特性。

可以实现修复策略生成系统，使得油漆特性是油漆硬度、油漆颜色、油漆层厚度、油漆层的数量或油漆类型。

可以实现修复策略生成系统，使得缺陷特性是油漆内的缺陷深度。

可以实现修复策略生成系统，使得第一方位和第二方位是相同的。

可以实现修复策略生成系统，使得第一方位和第二方位是不同的。

可以实现修复策略生成系统，使得磨料制品的接触工作表面的第一区域不与磨料制品的接触工作表面的第二区域重叠。第一区域可对应于处于第一方位的磨料制品，并且第二区域可对应于处于第二方位的磨料制品。

可以实现修复策略生成系统，使得第一所施加的力不同于第二所施加的力。

可以实现修复策略生成系统，使得第一所施加的力与第二所施加的力相同。

可以实现修复策略生成系统，使得工具具有相对于工作表面的取向，使得沿着磨料制品的与工作表面接触的区域施加力轮廓。

可以实现修复策略生成系统，使得取向是向外倾斜、向内倾斜或相对于工作表面的平齐取向。

可以实现修复策略生成系统，使得修复路径是开放路径，使得工具的起始方位和结束方位是不同的。

可以实现修复策略生成系统，使得修复路径是闭合路径，使得起始方位和结束方位是相同的。

可以实现修复策略生成系统，使得修复路径是圆形、椭圆形、多边形、玫瑰线形、外旋轮线形或内旋轮线形。

可以实现修复策略生成系统，使得修复路径是不规则形状。

可以实现修复策略生成系统，使得修复路径包括凸形部分。

可以实现修复策略生成系统，使得修复路径包括凹形部分。

可以实现修复策略生成系统，使得修复路径包括直部分。

可以实现修复策略生成系统，使得修复路径具有旋转对称性。

可以实现修复策略生成系统，使得修复路径是不对称的。

可以实现修复策略生成系统，使得工具是振动砂磨机，并且工具速度是振动速率。

可以实现修复策略生成系统，使得工具是旋转砂磨机，并且工具速度是旋转速度。

可以实现修复策略生成系统，使得工具是具有轨道的轨道砂磨机，并且工具速度是轨道旋转速度。

可以实现修复策略生成系统，使得工具是具有轨道的随机轨道砂磨机，并且工具速度是轨道旋转速度。

可以实现修复策略生成系统，使得工具是具有移动轴线的随机轨道砂磨机，并且工具速度是轴向速度。

可以实现修复策略生成系统，使得工具联接到支撑垫，该支撑垫联接到粘合剂制品。

提出了一种用于生成工作表面的修复轨迹的方法。该方法包括使用工作表面参数检索器检索工作表面参数。该方法还包括使用缺陷参数检索器检索工作表面上的缺陷的缺陷参数。缺陷参数包括工作表面上的缺陷的位置。该方法还包括使用修复路径生成器生成缺陷的修复路径。修复路径包括用于接触工作表面的工具的修复方位、修复力和修复取向。该方法还包括使用时间参数化器来使修复路径时间参数化以生成修复轨迹。该方法由具有处理器和存储的计算机实现的指令的修复机器人控制器实现，该指令在被执行时使得控制器完成检索工作表面参数、检索缺陷参数、生成修复路径和使修复路径时间参数化的步骤。

该方法还可包括使用指令通信器将修复轨迹传送到修复机器人上。

该方法还可包括针对符合修复机器人的动态约束而检查轨迹。动态约束包括最大加速度、最大速度或加加速度。

可以实现该方法，使得轨迹包括第一时间和第二时间。修复方位可以是第一修复方位，修复力是第一修复力，并且修复取向是第一修复取向。在第一时间，工具处于第一修复方位，处于第一取向，具有第一修复力。在第二时间，工具处于第二修复方位，处于第二修复取向，具有第二修复力。

可以实现该方法，使得第一修复方位与第二修复方位相同。

可以实现该方法，使得第一修复方位不同于第二修复方位。

可以实现该方法，使得第一修复力与第二修复力相同。

可以实现该方法，使得第一修复力不同于第二修复力。

可以实现该方法，使得第一修复取向与第二修复取向相同。

可以实现该方法，使得第一修复取向不同于第二修复取向。

可以实现该方法，使得工具具有移动部件。移动部件具有第一时间的第一速度和第二时间的第二速度。

可以实现该方法，使得第一速度不同于第二速度。

可以实现该方法，使得第一速度与第二速度相同。

可以实现该方法，使得修复工具是振动砂磨机，并且第一工具速度和第二工具速度是第一振动速率和第二振动速率。

可以实现该方法，使得修复工具是旋转砂磨机，并且第一工具速度和第二工具速度是第一旋转速率和第二旋转速率。

可以实现该方法，使得修复工具是具有轨道的轨道砂磨机，并且第一工具速度和第二工具速度是第一旋转速率和第二旋转速率。

可以实现该方法，使得修复工具是具有运动轴线的随机轨道砂磨机，并且第一工具速度和第二工具速度是第一轴向运动速率和第二轴向运动速率。

可以实现该方法，使得修复取向是相对于工作表面平齐，相对于工作表面向外倾斜或相对于工作表面向内倾斜。

可以实现该方法，使得工具联接到支撑垫，并且其中支撑垫可移除地联接到磨料制品，并且磨料制品直接接触工作表面。

可以实现该方法，使得该方法还包括检索磨料制品特性，并且基于磨料制品特性生成更换磨料制品命令。

可以实现该方法，使得磨料制品特性是磨料等级或磨料制品剩余寿命指示标识。

可以实现该方法，使得修复路径包括在执行修复路径时工具将经过的多个方位。

可以实现该方法，使得修复路径是开放路径，使得起始方位不同于结束方位。

可以实现该方法，使得修复路径是闭合路径，使得起始方位与结束方位相同。

可以实现该方法，使得修复路径包括选自由以下各项组成的组的规则形状：圆形、椭圆形、玫瑰线形、外旋轮线形、内旋轮线形或多边形。

可以实现该方法，使得修复路径包括具有选自由以下各项组成的组的特征的不规则形状：凸形部分、凹形部分、直线和弯曲线。

可以实现该方法，使得修复路径具有旋转对称性。

可以实现该方法，使得修复路径是不对称的。

可以实现该方法，使得工作表面是车辆。

可以实现该方法，使得工作表面参数是车辆上的油漆层的油漆特性。

可以实现该方法，使得工作表面参数是车辆的橘皮皱纹理。

可以实现该方法，使得缺陷参数是缺陷类型。

可以实现该方法，使得缺陷参数是相对于工作表面的缺陷深度。

可以实现该方法，使得缺陷参数是缺陷的修复前图像。

可以实现该方法，使得修复力被选择为造成沿着修复区域的羽化。

提出了一种用于修复机器人的缺陷修复轨迹。轨迹包括修复机器人的工具的起始方位和工作表面上的工具的结束方位。工具接触并研磨工作表面。轨迹还包括轨迹形状，其包括工具在第一时间的第一方位和工具在第二时间的第二方位。轨迹还包括力轮廓，该力轮廓包括在第一时间施加的第一力和在第二时间施加的第二力。轨迹还包括速度轮廓，该速度轮廓包括第一时间的第一工具速度和第二时间的第二工具速度。轨迹还包括取向轮廓，该取向轮廓包括工具在第一时间的第一取向和工具在第二时间的第二取向。

可以实现缺陷修复轨迹，使得施加的第一力与施加的第二力相同。

可以实现缺陷修复轨迹，使得施加的第一力不同于施加的第二力。

可以实现缺陷修复轨迹，使得第一方位与第二方位相同。

可以实现缺陷修复轨迹，使得第一方位不同于第二方位。

可以实现缺陷修复轨迹，使得第一工具速度与第二工具速度相同。

可以实现缺陷修复轨迹，使得第一工具速度不同于第二工具速度。

可以实现缺陷修复轨迹，使得第一取向不同于第二取向。

可以实现缺陷修复轨迹，使得第一取向与第二取向相同。

可以实现缺陷修复轨迹，使得结束方位不同于起始方位。

可以实现缺陷修复轨迹，使得结束方位与起始方位相同。

可以实现缺陷修复轨迹，使得轨迹形状是圆形、椭圆形、玫瑰线形、外旋轮线形、内旋轮线形或多边形。

可以实现缺陷修复轨迹，使得轨迹形状具有旋转对称性。

可以实现缺陷修复轨迹，使得轨迹形状是不对称的。

可以实现缺陷修复轨迹，使得轨迹形状具有凸形或凹形部分以及具有弯曲部分或直部分的周边。

可以实现缺陷修复轨迹，使得工具是旋转砂磨机，并且第一工具速度和第二工具速度是旋转速度。

可以实现缺陷修复轨迹，使得工具是振动砂磨机，并且第一工具速度和第二工具速度是振动速率。

可以实现缺陷修复轨迹，使得工具是具有轨道的轨道砂磨机，并且第一工具速度和第二工具速度是轨道旋转速度。

可以实现缺陷修复轨迹，使得工具是具有轨道的随机轨道砂磨机，并且第一工具速度和第二工具速度是轨道旋转速度。

可以实现缺陷修复轨迹，使得工具是具有移动轴线的随机轨道砂磨机，并且第一工具速度和第二工具速度是轴向速度。

可以实现缺陷修复轨迹，使得修复路径包括工具在缺陷上行进。

可以实现缺陷修复轨迹，使得在执行修复路径之后保留缺陷残余物。

可以实现缺陷修复轨迹，使得工作表面是车辆，并且研磨工作表面包括改变修复区域内工作表面的纹理。

可以实现缺陷修复轨迹，使得修复区域内的工作表面的纹理不同于修复区域外部的工作表面的纹理。

可以实现缺陷修复轨迹，使得修复区域包括边界区域，其中修复区域纹理被混合到工作表面纹理中。

可以实现缺陷修复轨迹，使得边界区域包括羽化。

以上描述和附图仅以举例的方式给出，并非意图以任何方式限制例示性实施方案，除非在所附权利要求书中示出。需注意，上文已描述的各种示例性实施方案的各种元件的各种技术方面可以以许多其他方式组合，所有这些方式都被认为在本公开的范围内。

因此，虽然为了进行示意性的说明而公开了示例性实施方案，但本领域的技术人员将会知道，各种修改、添加和替换是可能的。因此，本公开不限于上述实施方案，而是可在所附权利要求以及其等同物的完整范围的范围内进行修改。

实施例

图19至图23示出了羽化和表面粗糙度的一些示例。图19A至图19E示出了羽化的示例。图19A示出了反射表面上的修复后区域的灰度图像。经研磨区域1902位于反射表面1904上。图19A中的修复示出了羽化转变1910。示例性经研磨区域1902的宽度大致为40mm。表面1904在涂漆表面的顶部上是清漆涂覆的。经研磨区域1902的变暗表示反射表面1904的破坏。这种破坏是由用于移除或减少瑕疵的磨料对表面的切割或涂抹而造成的。经研磨区域1902显著大于修复的缺陷。

一旦经研磨区域1902被抛光，羽化对防止可见的谷对于观察反射表面的个体是明显的是重要的。如上所讨论的，反射表面1904可具有被称为“橘皮皱”的波纹表面特征。

图19B至图19E示出了经处理表面的四个示例。图19B示出了在一侧上具有逐渐羽化1920而在另一侧上的几乎没有羽化1930的不均匀羽化的磨料表面。图19C示出了在边缘周围具有不规则羽化的示例1940。图19E示出了没有羽化1960的底切和不平衡羽化1970。图19D示出了优选的羽化1950，其围绕周边均匀地存在。

存在的羽化的量可通过量化对特定路径或区域上的反射表面的破坏来测量。图20A和图20B示出了羽化测量技术2000、2050的示例。图20A示出了从修复区域的中心跨过边缘处的羽化转变绘制的线2002。图20B示出了对来自图20A的沿着线2002的像素的分析，该线沿着轴2052延伸，该轴表示来自图像中心的像素数。像素值2054表示像素的亮度值。如图所示，存在较亮的中心2060，在转变到全反射表面2070之前，该较亮的中心在经研磨区域的研磨更严重的中心环2065中转变到较暗的像素。

如图21A至图21B所示，可使用羽化技术在经研磨区域中引入不规则性或不均匀性。五条线2202、2204、2206、2208和2210从经处理区域的中心到外部未处理的区域绘制。沿着路径的像素测量在图22B中表示。在五个样品的值中看到的不平度2220显示羽化的影响。

图22和图23在数学上示出了可如何使用例如在跨路径的区域内的表面纹理、波纹度和/或粗糙度来测量羽化。

图22A示出了经修复区域2300，其中线2302从中心到未研磨部分绘制。在10像素宽的路径上测量面积。

其中S_r是反射到镜面方向的光，T_r是总反射通量，R_q是均方根表面积粗糙度，θ是镜面方向，并且λ是光波长。图22A示出了表面纹理2310、表面波纹度2320和表面粗糙度2330的曲线图。

将方程10应用于图23A，可以看出，转变区域具有比所需更少的羽化，其中粗糙度的均方根为81.43。图23B示出了存在羽化的区域中的较高可变性，其中粗糙度的均方根为206.8。橘皮皱的规定粗糙度范围取决于制造商的期望美观性，也取决于车辆的方位。例如，多用途车辆上的下面板可具有橘皮皱，其中橘皮皱的可变性显示出非常紧密的转变，其看起来几乎像粗糙的粉末涂层，将被表示为高粗糙度数。在车辆发动机罩表面上的另一应用中，橘皮皱可具有更平滑的波状质量，这将以较低的粗糙度数表示。

图24A和图24B示出了在抛光之前(图24A)和抛光之后(图24B)所拍摄的修复区域的图像。

Claims (30)

1.一种在工作表面上的经修复区域，所述经修复缺陷区域包括：

修复边界，其中在所述修复边界内，所述工作表面具有修复纹理，并且在所述修复边界之外，所述工作表面具有工作表面纹理；

所述修复边界内的修复深度分布；

隐藏特征；并且

其中所述经修复区域是在所述工作表面上执行机器人修复以移除缺陷的结果。

2.根据权利要求1所述的经修复区域，其中所述经修复区域是所述工作表面上的研磨操作的结果。

3.根据权利要求2所述的经修复区域，其中所述研磨操作从所述经修复区域的一部分移除所述工作表面纹理。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的经修复区域，其中所述修复边界是旋转对称的。

5.根据权利要求4所述的经修复区域，其中所述修复边界能够具有n重的旋转对称性，其中n是有限的并且大于或等于2。

6.根据权利要求4所述的经修复区域，其中所述修复边界能够具有n重的旋转对称性，其中n大于或等于2并且小于或等于25。

7.根据权利要求4所述的经修复区域，其中所述修复边界能够具有n重的旋转对称性，其中n大于或等于3并且小于或等于25。

8.根据权利要求4所述的经修复区域，其中所述修复边界能够具有n重的旋转对称性，其中n大于或等于3并且小于或等于8。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的经修复区域，其中所述修复边界是外旋轮线或内旋轮线。

10.根据权利要求9所述的经修复区域，其中所述修复边界被定义为具有a参数和h参数，并且所述a参数和所述h参数两者都是非零的。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的经修复区域，其中所执行的机器人修复的路径是外旋轮线或内旋轮线。

12.根据权利要求11所述的经修复区域，其中所述路径被定义为具有a参数和h参数，并且所述a参数和所述h参数两者都是非零的。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的经修复区域，其中所述修复边界是不对称的。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的经修复区域，其中所述修复边界是有效工具半径的六分之一。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的经修复区域，其中所述修复边界是所述有效工具半径的四分之一。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的经修复区域，其中所述修复边界是所述有效工具半径的三分之一。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的经修复区域，其中所述修复边界是所述有效工具半径的二分之一。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的经修复区域，其中所述切割深度从所述经修复区域的中心径向向外单调地减小。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的经修复区域，其中缺陷残余物保留在所述经修复区域内。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的经修复区域，其中所述修复区域包括羽化。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的经修复区域，其中所述修复区域被混合到所述工作表面中。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的经修复区域，其中所述经修复区域对于人来说并不是显而易见的。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的经修复区域，其中所述修复边界具有凸形部分或凸形部分。

24.根据权利要求1至23中任一项所述的经修复区域，其中所述修复边界包括直线。

25.根据权利要求1至24中任一项所述的经修复区域，其中修复深度轮廓包括相对于所述工作表面在第一点处的第一深度和在第二点处的第二深度，其中所述第一点和所述第二点在所述修复边界内。

26.根据权利要求1至25中任一项所述的经修复区域，其中所述修复深度轮廓包括相对于所述工作表面在第一点处的第一深度和在第二点处的第二深度，其中所述第一点和所述第二点在所述修复边界内。

27.根据权利要求1至26中任一项所述的经修复区域，其中所述修复边界在第一点处包括第一切割轮廓，在第二点处包括第二切割轮廓，并且其中所述第一切割轮廓与所述第二切割轮廓不同。

28.根据权利要求1至27中任一项所述的经修复区域，其中所述第一点比所述第二点更靠近所述修复边界，并且其中所述第一深度大于所述第二深度。

29.一种用机器人修复工作表面上的缺陷的方法，所述方法包括：

接收所述工作表面的表面网格；

接收所述缺陷的位置，其中所述位置是对应于所述表面网格上的点的坐标位置；

生成用于修复所述缺陷的修复标测图，其中所述修复标测图包括修复方位和在所述修复方位处的修复力；

生成所述修复标测图的时间参数化；

向修复机器人发送修复指令，其中所述修复指令包括所述修复标测图和所述时间参数化；并且

其中所述修复机器人包括工具，所述工具被配置为接触所述缺陷并在缺陷位置处研磨所述工作表面，其中所述修复方位包括所述工具的方位，并且力包括由所述工具施加在所述工作表面上的力。

30.一种用于生成工作表面的修复轨迹的方法，所述方法包括：

使用工作表面参数检索器检索工作表面参数；

使用缺陷参数检索器检索所述工作表面上的缺陷的缺陷参数，其中所述缺陷参数包括所述工作表面上的所述缺陷的位置；

使用修复路径生成器生成所述缺陷的修复路径，其中所述修复路径包括用于接触所述工作表面的工具的修复方位、修复力和修复取向；

使用时间参数化器来使所述修复路径时间参数化以生成修复轨迹；并且

其中所述方法由具有处理器和存储的计算机实现的指令的修复机器人控制器实现，所述指令在被执行时使得所述控制器完成检索工作表面参数、检索缺陷参数、生成修复路径和使所述修复路径时间参数化的步骤。

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