CZ20069A3 - Zpusob a zarízení pro merení a/nebo kalibraci polohy telesa v prostoru - Google Patents
Zpusob a zarízení pro merení a/nebo kalibraci polohy telesa v prostoru Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20069A3 CZ20069A3 CZ20060009A CZ20069A CZ20069A3 CZ 20069 A3 CZ20069 A3 CZ 20069A3 CZ 20060009 A CZ20060009 A CZ 20060009A CZ 20069 A CZ20069 A CZ 20069A CZ 20069 A3 CZ20069 A3 CZ 20069A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- platform
- measuring
- calibrating
- measured
- arm
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1615—Programme controls characterised by special kind of manipulator, e.g. planar, scara, gantry, cantilever, space, closed chain, passive/active joints and tendon driven manipulators
- B25J9/1623—Parallel manipulator, Stewart platform, links are attached to a common base and to a common platform, plate which is moved parallel to the base
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1692—Calibration of manipulator
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/87—Combinations of systems using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/875—Combinations of systems using electromagnetic waves other than radio waves for determining attitude
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39018—Inverse calibration, find exact joint angles for given location in world space
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39044—Estimate error model from error at different attitudes and points
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39552—Stewart platform hand, parallel structured hand
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Manipulator (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
Vynález se týká zpusobu a zarízení pro merení a/nebo kalibraci polohy telesa v prostoru podle tohoto zpusobu, kde zarízení obsahuje alespon jedno pohyblivé rameno ulozené jedním koncem k rámu a druhým koncem k platforme pripevnitelné na merené nebo kalibrované teleso, pricemz pri pohybu telesa s pripevnenou platformou je snímána vzájemná poloha jednotlivých clenu alespon jednoho pohyblivého ramene, rámu a platformy a na základe zmerených údaju je vyhodnocena poloha telesa, nebo provedena jeho kalibrace. Po spojení platformy merícího a/nebo kalibracního zarízení s mereným nebo kalibrovaným telesem se provádí jejich libovolný pohyb v pracovnímprostoru telesa prostrednictvím pohonu telesa, pricemz jsou snímány veliciny odpovídající vzájemné poloze jednotlivých clenu zarízení a na jejich podklade je stanovena poloha telesa v prostoru nebo jeho kalibrace, pricemz pocet merených velicin pri pohybu platformy s mereným nebo kalibrovaným telesem je alespon o jeden vyssí nez pocet stupnu volnosti zarízení.
Description
Způsob a zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu a zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru sestávající z alespoň jednoho pohyblivého ramene, které je jedním koncem kloubově spojeno šrámem a druhým koncem splatformou pro připojení na měřené nebo kalibrované těleso, přičemž zařízení je opatřeno čidly pro snímání vzájemné polohy jednotlivých členů zařízení
Dosavadní stav techniky
Určení polohy nebo kalibraci bodu, tělesa nebo útvaru v prostoru je důležitým parametrem v mnoha oblastech techniky, např. v oblasti obráběcích strojů, robotů, ve stavebnictví a pod.
Metody měření, případně kalibrace polohy bodu, tělesa nebo útvaru (dále budou tyto tri pojmy nahrazeny jedním pojmem a to těleso), v prostoru je založeno na určení jedné nebo několika vzdáleností mezi jedním nebo více délkovými měřícími systémy a referenčním elementem uspořádaným na objektu, případně jsou měřeny úhly mezi spojnicemi měřící system-referenční element vzájemně mezi sebou nebo vzhledem k základně (rámu) a pod. Stanovení polohy tělesa je pak prováděno řešením geometricých závislostí mezi změřenými veličinami např. triangulací nebo trigonometrií.
Poloha bodu je dána třemi kartézskými souřadnicemi, poloha tělesa je dána šesti souřadnicemi (tři polohové a tri úhlové) a poloha útvaru může být dána různým počtem souřadnic od jedné po mnoho. Útvarem jsou míněna např. vzájemně vázaná tělesa v prostoru.
Při dosavadních metodách měření polohy objektu je mčřcno tolik veličin, kolik stupňů volnosti má měřený objekt v prostoru, t.j. kolik souřadnic určení polohy objektu, bodu, tělesa nebo útvaru, v prostoru představuje.
* ·
V důsledky měření více veličin, kdy každá prakticky vykazuje jistou chybu, je pak výsledná přesnost určení polohy objektu v důsledku sčítání chyb měření podstatně menší než při měření jedné vzdálenosti nebo jednoho úhlu.
Další nevýhodou těchto určení poloh objektu v prostoru je nákladná příprava měření daná nutností velmi přesné výroby, kalibraci a justáži měřících zařízení a následně ve zdlouhavé přípravě samotného měření související v ustavení výchozích poloh měření.
Tuto nevýhodu částečně odstraňuje při měření polohy objektu v prostoru řešení spočívající v současném měření vzdáleností měřeného objektu od čtyř laserových interferometrů umístěných na základně a následném řešení přeurčených rovnic nejen pro stanovení polohy objektu v prostoru, ale i pro výchozí vzdálenosti a polohy laserových interferometrů. I zde však lze určit jen polohu bodu v prostoru, nikoliv orientaci tělesa, a výsledná přesnost určení polohy objektu není dostatečná a je nižší než přesnost měření výchozích vzdáleností od jednotlivých laserových interferometrů, navíc lze takto určit jen polohu bodu v prostoru, nikoliv orientaci tělesa.
Současné metody určení polohy objektu jsou převážně založeny na měření vzdáleností, nejčastěji laserovým interferometrem, kdy jsou stanovovány souřadnice jednotlivých bodů plochy měřeného tělesa. Kromě poměrně nákladné metody takovéhoto měření dané především cenou laserových interferometrů, je nutno použít poměrně velkého počtu částí měřícího zařízení včetně jednotlivých pohonů pro každý interferometr.
Byl proto vyvinut laserový sledovač (laser tracker), který vedle měření vzdáleností laserovým interferometrem od reflektoru také určuje úhlovou polohu jeho paprsku a ze sférických souřadnic určuje polohu bodu reflektoru v prostoru. Problémem tohoto zařízení je, že dosahuje menší přesnosti určení polohy bodu reflektoru v prostoru oproti přesnostem dílčích měření z důvodu sčítání chyb měření. Další nevýhodou je, že lze současně určit jen tri stupně volnosti polohy bodu v prostoru, nikoli šest stupňů volnosti polohy tělesa v prostoru.
Jiným způsobem měření jsou měření založená na optických zobrazeních snímaných kamerou nebo světločivným prvkem. Jejich problémem je menší přesnost než u měření laserovým interferometrem a opět nemožnost současně určit šest stupňů volnosti polohy tělesa v prostoru.
Dalším známým zařízením pro měření nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru je užití souřadnicového měřicího stroje. Jeho problémem je opět nemožnost současně určit šest stupňů volnosti polohy tělesa v prostoru. Dalšími nevýhodami jsou špatně přístupný pracovní prostor souřadnicového měřicího stroje, nutnost opatřit ho řízenými pohony a jeho velká váha a rozměry.
• ·
Byly proto vyvinuty postupy pro kalibraci polohy tělesa v prostoru založené na měření polohy předem vyrobených artefaktů v prostoru, např. ve tvaru přesných koulí na nosníku nebo čtyřstěnu. Problémem je opět nemožnost současně určit šest stupňů volnosti polohy tělesa v prostoru a pokrytí celého pracovního prostoru.
Dalším známým zařízením pro měření nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru je využití měřících ramen složených z alespoň dvou spolu suvnč spojených částí. Rameno je pak jedním koncem připojeno kloubově k platformě a druhým koncem otočně k rámu, přičemž při připojení platformy k měřenému či kalibrovanému tělesu je těleso vedeno s ramenem po předem stanovené dráze, přičemž během tohoto pohybu jsou měřeny vzdálenosti tělesa od středu otáčení a na základě těchto délkových měření je stanovena poloha tělesa v prostoru nebo provedena jeho kalibrace. Obdobná známá zařízení s využitím takovýchto měřících ramen využívají stejného principu, s tím rozdílem, že tělesem není pohybováno po kružnici.
Cílem tohoto vynálezu je způsob a zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru, kterým by se dosáhlo vyšší přesnosti stanovení polohy měřeného objektu oproti známým zařízením, zařízení by bylo jednodušší a s nižšími pořizovacími náklady a samotné měření příslušných veličin by se zjednodušilo.
Podstata vynálezu
Podstata způsobu měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že se po spojení platformy měřícího a/nebo kalibračního zařízení s měřeným nebo kalibrovaným tělesem, provádí jejich libovolný pohyb v pracovním prostoru tělesa prostřednictvím pohonů tělesa, přičemž jsou snímány veličiny odpovídající vzájemné poloze jednotlivých členů zařízení a na jejich podkladě je stanovena poloha tělesa v prostoru nebo jeho kalibrace, přičemž počet měřených veličin při pohybu platformy s měřeným nebo kalibrovaným tělesem je alespoň o jeden vyšší než počet stupňů volnosti zařízení.
Před měřením a/nebo kalibrací tělesa v prostoru je provedena kalibrace zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa různorodým pohybem tělesa se spojenou platformou zařízení, při kterém jsou snímány veličiny odpovídající vzájemné poloze jednotlivých členů zařízení, na podkladě snímaných veličin je stanovena poloha měřícího nebo kalibračního zařízení vzhledem k měřenému nebo kalibrovanému tělesu a současně vzájemná poloha míst uložení pohyblivých ramen zařízení k rámu zařízení, přičemž počet měřených veličin při pohybu platformy • · · · s měřeným nebo kalibrovaným tělesem je alespoň o jeden vyšší než počet stupňů volnosti zařízení.
S výhodou alespoň jedno měření během pohybu platformy s měřeným nebo kalibrovaným tělesem udává vzájemnou úhlovou polohu mezi dvěma členy zařízení.
Kinematická struktura alespoň jednoho pohyblivého ramene umožňuje současně určit více než jeden stupeň volnosti objektu v prostoru, nejčastěji je to uskutečněno tak, že se alespoň u jednoho ramene se provádí dvě měření délky a/nebo úhlu.
Podstata zařízení pro zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že počet Čidel pro měření vzdáleností mezi jednotlivými body nebo jednotlivé úhlové výchylky mezi členy zařízení pro snímání vzájemné polohy mezi jednotlivými částmi ramene a/nebo mezi jednotlivými částmi ramene a rámem a/nebo platformou a/nebo mezi platformou a rámem je větší než počet stupňů volnosti zařízení.
Alespoň jedno rameno je neposuvnč kloubově s pojeno s rámem a platformou, přičemž je tvořeno alespoň dvěma částmi spolu kloubově nebo suvně spojenými, nebo alespoň jedno rameno je kloubově spojeno s rámem a platformou, přičemž spojovací kloub/y s rámem nebo platformou je/sou uložen/y v rámu nebo platformě posuvně, přičemž rameno je tvořeno jednou částí nebo více částmi navzájem kloubově a nebo suvně spojenými.
Výhodou způsobu a zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru podle tohoto vynálezu je jeho zjednodušení při možnosti využití pohonů měřeného a/nebo kalibrovaného tělesa a snížení jeho pořizovacích nákladů, přičemž počtem měření, který je vyšší než počet stupňů volnosti zařízení se dosáhne vyšší přesnosti měření a/nebo kalibrace polohy tělesa v prostoru.
Přehled obrázků na výkresech
Na přiložených obrázcích je schematicky znázorněno zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru, kde obr.l znázorňuje jednu z možných variant obr.2 až 6 znázorňují další možné varianty
Příklady provedení vynálezu
Podle obr.l zařízení sestává z rámu 6, se kterým jsou otočně spojena pohyblivá ramena i. Ramena i jsou v uložení s rámem 6 otočná jednak kolem vertikální osy a jednak kolem vodorovné osy, obecně kolem dvou rotačních os, prostřednictvím kloubu 4 a dále jsou opatřena posuvným vedením 5. Rameno X je na opačném konci kloubově připojeno k platformě 2 prostřednictvím sférického kloubu. S platformou 2 jsou spojena tři ramena i, takže pohyb platformy 2 obsahuje šest stupňů volnosti. K platformě 2 je pevně uchyceno během měření nebo kalibrace měřené těleso 3. Zařízení dále obsahují čidla 7 pro měření úhlového natočení ramen i jak ve vodorovném, tak ve vertikálním směru a rovněž posuv ramene v posuvném vedení 5.
Podle obr.2 jsou tři ramena i obdobně spojena s platformou 2, jak je patrné na obr.l, přičemž klouby 4 jsou otočné jednak kolem vertikální osy a jednak kolem vodorovné osy, a navíc suvně vedeny v posuvných vedeních 5 na rámu 6. Vytvořením těchto dalších posuvných vedení 5 je u tohoto příkladu provedení upuštěno od posuvných vedení 5 v jednotlivých ramenech i. Posuvná vedení 5 obecně nemusí ležet v jedné rovině, ale mohou ležet v různých rovinách rámu 6.
Podle obr.3 jsou jednotlivá ramena uložena k rámu 6 obdobně jako na obr.l s tím, že posuvné vedení v ramenech i je nahrazeno kloubovým spojem 10. Vzájemné natočení částí 9 ramen i jsou rovněž snímána čidly 7, Všechna výše uvedená provedení umožňují pohyb platformy 2 v šesti stupních volnosti současně.
Na obrázcích 4 až 6 jsou znázorněna další alternativní provedení zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru, kde na obr.4 je jedno rameno i spojené jak s rámem 6, tak s platformou 2 kloubově, přičemž jsou rovněž spolu kloubově spojeny jednotlivé části 9 ramen L Na obr,5 je na rozdíl od obr.4 přidáno další rameno X, které je spojeno jak s rámem 6, tak s platformou 2 prostřednictvím posuvných vedení 5 a rovněž je uspořádáno posuvné vedení 5 mezi dvěmi částmi ramene L konkrétně zde mezi první a druhou částí směrem od rámu 6. Dvě části tohoto ramene X jsou spolu spojeny kloubem 4.
Na obr.obr.6 je pak znázorněno jedno rameno X mezi rámem 6 a platformou 2 sestávající z více částí 9 navzájem spolu spojených klouby 4 , přičemž je zde použito čidel 8 pro snímání vzájemné polohy bodů mezi jednotlivými částmi zařízení, zde konkrétně jedno Čidlo 8 pro snímání vzájemné polohy bodů mezi rámem 6 a první částí ramene X, druhé čidlo 8 pro snímání vzájemné polohy bodů mezi druhou a čtvrtou částí ramene X, třetí čidlo 8 pro snímání vzájemné polohy bodů mezi čtvrtou částí ramene X a platformou 2 a další dvě čidla 8 pro snímání vzájemné
polohy bodů mezi rámem 6 a platformou 2.
Jakýkoliv kloub 4 ramene i může být nahrazen posuvným vedením 5 a naopak každé posuvné vedení 5 může být nahrazeno kloubem 4.
Jak je patrné u všech příkladů provedení vynálezu, čidla 7 snímají jednotlivé délkové nebo úhlové výchylky mezi jednotlivými částmi 9 ramen i a to sousedních částí nebo obecně jakýchkoliv dvou částí 9 ramene I nebo mezi částmi 9 ramen 1 a rámem 6 nebo mezi částmi 9 ramen i a platformou 2 případně mezí platformou 2 a rámem 6, zatímco čidla 8 vzájemné polohy bodů snímají vzdálenosti mezi jakýmikoliv body zařízení
Podstatným znakem zařízení podle vynálezu je podmínka, že počet snímačů pro snímání vzájemné polohy jednotlivých členů zařízení je větší než počet stupňů volnosti zařízení. Obvykle je počet stupňů volnosti zařízení shodný s počtem stupňů volnosti platformy, ale mohou nastat případy, kdy počet stupňů volnosti zařízení je větší než počet stupňů volnosti platformy, příkladem může být zařízení znázorněné na obrázku 5, kdy ramena J. mají více částí 9 a tedy přidávají zařízení další stupně volnosti.
Dalším podstatným znakem souvisejícím se způsobem měření nebo kalibrace tělesa v prostoru je měření vzájemných délkových a úhlových vztahů jednotlivých částí zařízení při jeho pohybu přes podstatnou část pracovního, resp. manipulačního prostoru měřeného nebo kalibrovaného tělesa, přičemž jsou současně snímány měřené veličiny veškerých čidel, které zařízení obsahuje pro splnění podmínky redundantnosti. Výhodné je pak, pokud je alespoň jedno z čidel čidlem pro snímání vzájemné úhlové polohy některých ze dvou členů zařízení.
Při použití výše popsaného zařízení pro měření nebo kalibraci tělesa v prostoru, dále pro přehlednost nazývaného jako zkoumané (manipulované) těleso, je možné použít i tohoto zařízení, které samo o sobě není kalibrováno. Vlastní kalibrace zařízení je provedena buďto již před jeho použitím pro měření a/nebo kalibraci zkoumaného tělesa a neboje provedena jeho samokalibrace ve spojení s měřením a/nebo kalibrováním zkoumaného tělesa.
Při způsobu měření a/nebo kalibrace zkoumaného tělesa, včetně výše zmíněné samokalibrace zařízení, se postupuje v následujících krocích:
1. Platforma zařízení se pevně spojí se zkoumaným tělesem, kterým je např. vřeteno nebo chapadlo výrobního stroje,
2. poté provede výrobní stroj pomocí svých pohonů různorodý pohyb s vřetenem nebo • · · · • · « * * • »♦····· chapadlem přes většinu pracovního prostoru. Různorodým pohybem je přitom míněn takový pohyb, při kterém se platforma s připevněným tělesem pohybuje v podstatné částí pracovního prostoru, což umožní získání široce podložené soustavy rovnic pro stanovení polohy a/nebo kalibrace zkoumaného tělesa a současně jsou aktivována měření všech snímačů zařízení. Při tomto pohybu jsou sejmuty měřené veličiny v počtu alespoň o jeden větším, než je počet stupňů volnosti,
3. na základě všech změřených veličin z přeurčené soustavy rovnic popisujících vazbové podmínky měřicího zařízení, stanovena poloha měřicího zařízení vůči výrobnímu stroji a současně vzájemná poloha opěrných elementů pohyblivých ramen měřicího zařízení, docílí se samokalibrace měřicího zařízení, tj. určení jeho polohy,
4. po této samokalibraci zařízení provádí zkoumané těleso, např. výrobní stroj, propojený s platformou zařízení, pomocí svých pohonů opětně různorodý pohyb s vřetenem nebo chapadlem přes většinu pracovního prostoru. Při tomto pohybu jsou opět sejmuty měřeny veličiny v počtu alespoň o jeden větším, než je počet stupňů volnosti zařízení,
5. na základě takto změřených redundantních veličin je z přeurčené soustavy rovnic popisujících vazbové podmínky měřicího zařízení stanovena poloha zkoumaného tělesa nebo jeho kalibrace,
V případě, že zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru je samo o sobě již před jeho použitím pro měření nebo kalibraci zkoumaného tělesa kalibrováno, provádí se samotné měření a/nebo kalibrace zkoumaného tělesa od výše popsaného bodu 4, tedy, že zkoumané těleso, např. výrobní stroj, např, jeho vřeteno nebo chapadlo, propojené s platformou zařízení, vykonává pomocí svých pohonů opětně různorodý pohyb s platformou zařízení přes většinu jeho pracovního prostoru. Při tomto pohybu jsou opět sejmuty měřené veličiny v počtu alespoň o jeden větším, než je počet stupňů volnosti zařízení. Na základě takto změřených redundantních veličin je z přeurčené soustavy rovnic popisujících vazbové podmínky měřicího zařízení stanovena poloha zkoumaného tělesa nebo jeho kalibrace.
Claims (8)
1. Způsob měření a/nebo kalibrace polohy tělesa v prostoru využívající alespoň jedno pohyblivé rameno uložené jedním koncem k rámu a druhým koncem k platformě připevnitelné na měřené nebo kalibrované těleso, přičemž při pohybu tělesa s připevněnou platformou je snímána vzájemná poloha jednotlivých členů alespoň jednoho pohyblivého ramene, rámu a platformy a na základě změřených údajů je vyhodnocena poloha tělesa, nebo provedena jeho kalibrace, vyznačený tím, že se po spojení platformy měřícího a/nebo kalibračního zařízení s měřeným nebo kalibrovaným tělesem, provádí jejich libovolný pohyb v pracovním prostoru tělesa prostřednictvím pohonů tělesa, přičemž jsou snímány veličiny odpovídající vzájemné poloze jednotlivých členů zařízení a na jejich podkladě je stanovena poloha tělesa v prostoru nebo jeho kalibrace, přičemž počet měřených veličin při pohybu platformy s měřeným nebo kalibrovaným tělesem je alespoň o jeden vyšší než počet stupňů volnosti zařízení.
2. Způsob měření a/nebo kalibrace polohy tělesa v prostoru podle nároku I, vyznačený tím, že kalibrace zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa je provedena různorodým pohybem tělesa se spojenou platformou, při kterém jsou snímány veličiny odpovídající vzájemné poloze jednotlivých členů zařízení, na podkladě snímaných veličin je stanovena poloha měřícího nebo kalibračního zařízení vzhledem k měřenému nebo kalibrovanému tělesu a současně vzájemná poloha míst uložení pohyblivých ramen zařízení k rámu zařízení, přičemž počet měřených veličin při pohybu platformy s měřeným nebo kalibrovaným tělesem je alespoň o jeden vyšší než počet stupňů volnosti zařízení.
3. Způsob měření a/nebo kalibrace polohy tělesa v prostoru podle nároku 1 a 2, vyznačený tím, že alespoň jedno měření během pohybu platformy s měřeným nebo kalibrovaným tělesem udává vzájemnou úhlovou polohu mezi dvěma členy zařízení.
4. Způsob měření a/nebo kalibrace polohy tělesa v prostoru podle některého z předešlých nároků 1, vyznačený tím, že kinematická struktura alespoň jednoho pohyblivého ramene umožňuje současně určit více než jeden stupen volnosti objektu v prostoru.
5. Způsob měření a/nebo kalibrace polohy tělesa v prostoru podle nároku 4, vyznačený tím, že alespoň u jednoho ramene se provádí dvě měření délky a/nebo úhlu.
• · · » 9 · · • 999*· • 9
6. Zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru podle výše uvedeného způsobu, sestávající z alespoň jednoho pohyblivého ramene, které je jedním koncem kloubově spojeno s rámem a druhým koncem s platformou pro připojení na měřené nebo kalibrované těleso, přičemž zařízení je opatřeno čidly pro snímání vzájemné polohy jednotlivých Členů zařízení, vyznačené tím, že počet čidel (7 a/nebo 8) pro snímání vzájemné polohy mezi jednotlivými částmi ramene (1) a/nebo mezi jednotlivými částmi ramene (I) a rámem (6) a/nebo platformou (2) a/nebo mezi platformou (2) a rámem (6) je větší než počet stupňů volnosti zařízení.
7. Zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru podle nároku 6, vyznačené tím, že alespoň jedno rameno (1) je neposuvně kloubově spojeno šrámem (6) a platformou (2), přičemž je tvořeno alespoň dvěma částmi spolu kloubově nebo suvně spojených.
8. Zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru podle nároku 6, vyznačené tím, že alespoň jedno rameno (1) je kloubově spojeno šrámem (6) a platformou (2), přičemž spojovací kloub/y s rámem (6) nebo platformou (2) je/sou uložen/y v rámu (6) nebo platformě (2) posuvně, přičemž rameno (1) je tvořeno jednou částí nebo více částmi navzájem kloubově a nebo suvně spojenými.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20060009A CZ303752B6 (cs) | 2006-01-04 | 2006-01-04 | Zpusob a zarízení pro merení a/nebo kalibraci polohy telesa v prostoru |
| CN2006800356077A CN101272887B (zh) | 2006-01-04 | 2006-12-20 | 用于测量和/或校准空间物体位置的方法和设备 |
| EP06840859A EP1968773B1 (en) | 2006-01-04 | 2006-12-20 | Method and apparatus for measurement and/or calibration of position of an object in space |
| US12/159,301 US8297103B2 (en) | 2006-01-04 | 2006-12-20 | Method and apparatus for measurement and/or calibration of position of an object in space |
| PCT/CZ2006/000093 WO2007076731A1 (en) | 2006-01-04 | 2006-12-20 | Method and apparatus for measurement and/or calibration of position of an object in space |
| JP2008548921A JP5281898B2 (ja) | 2006-01-04 | 2006-12-20 | 空間内の対象物の位置を測定かつ／または較正するための方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20060009A CZ303752B6 (cs) | 2006-01-04 | 2006-01-04 | Zpusob a zarízení pro merení a/nebo kalibraci polohy telesa v prostoru |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20069A3 true CZ20069A3 (cs) | 2007-07-18 |
| CZ303752B6 CZ303752B6 (cs) | 2013-04-24 |
Family
ID=37908352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20060009A CZ303752B6 (cs) | 2006-01-04 | 2006-01-04 | Zpusob a zarízení pro merení a/nebo kalibraci polohy telesa v prostoru |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8297103B2 (cs) |
| EP (1) | EP1968773B1 (cs) |
| JP (1) | JP5281898B2 (cs) |
| CN (1) | CN101272887B (cs) |
| CZ (1) | CZ303752B6 (cs) |
| WO (1) | WO2007076731A1 (cs) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101700377B1 (ko) | 2010-10-20 | 2017-01-26 | 삼성전자주식회사 | 아바타 생성을 위한 처리 장치 및 방법 |
| DE102011079764B3 (de) * | 2011-07-25 | 2012-11-15 | Johannes Gottlieb | Verfahren und Anordnung zur Kalibrierung einer Kinematik sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium |
| CN102941572A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-02-27 | 天津理工大学 | 一种仅含低副的空间三平动并联机构 |
| CZ2012798A3 (cs) * | 2012-11-16 | 2014-08-13 | ÄŚVUT v Praze, Fakulta strojnĂ | Zařízení pro měření polohy koncového efektoru, zvláště manipulátoru nebo obráběcího stroje |
| CN103862327A (zh) * | 2012-12-11 | 2014-06-18 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种球头球心位置检测方法 |
| CZ304495B6 (cs) | 2012-12-12 | 2014-05-28 | ÄŚVUT v Praze, Fakulta strojnĂ | Zařízení pro optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru |
| CN103900478B (zh) * | 2012-12-28 | 2017-06-27 | 上海微电子装备有限公司 | 一种平面运动测量装置及方法 |
| CZ308920B6 (cs) | 2013-03-11 | 2021-09-01 | České vysoké učení technické v Praze | Způsob a zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru |
| US9459121B2 (en) | 2013-05-21 | 2016-10-04 | DigiPas USA, LLC | Angle measuring device and methods for calibration |
| CN103363937A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-10-23 | 朱留存 | 三自由度空间位置检测机构 |
| CN103921268B (zh) * | 2014-04-15 | 2016-01-20 | 南京航空航天大学 | 用于飞机装配的含prrpr支链并联机构制孔系统 |
| CN104493811A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-04-08 | 广西智通节能环保科技有限公司 | 一种双支架相同的三支架空间机构 |
| CZ306118B6 (cs) * | 2014-12-31 | 2016-08-10 | Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava | Způsob měření a vyhodnocení prostorového pohybu konstrukčních celků s využitím snímačů vzdálenosti a zařízení k jeho provádění |
| DE102015200164A1 (de) | 2015-01-08 | 2016-07-14 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen eines Inertialsensors |
| CN105014656A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-11-04 | 张荣华 | 一种2cru&crr空间并联机器人机构 |
| CN105459078B (zh) * | 2015-12-16 | 2017-08-08 | 上海大学 | 一种结构尺寸参数可调的麦克纳姆轮式移动机器人 |
| US10315311B2 (en) * | 2016-03-22 | 2019-06-11 | The Boeing Company | Robots, robotic systems, and related methods |
| CN105843166B (zh) * | 2016-05-23 | 2019-02-12 | 北京理工大学 | 一种特型多自由度自动对接装置及其工作方法 |
| EP3418681B1 (en) * | 2017-06-22 | 2020-06-17 | Hexagon Technology Center GmbH | Calibration of a triangulation sensor |
| US10962166B1 (en) * | 2017-08-10 | 2021-03-30 | United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Hexapod pose knowledge improvement by joint location calibration with individual strut length differential measurements |
| GB2580224B (en) * | 2017-10-13 | 2021-03-03 | Renishaw Plc | Coordinate positioning machine |
| GB2580225B (en) * | 2017-10-13 | 2021-02-17 | Renishaw Plc | Coordinate positioning machine |
| GB2568459B (en) | 2017-10-13 | 2020-03-18 | Renishaw Plc | Coordinate positioning machine |
| CN109323090B (zh) * | 2018-10-23 | 2021-03-26 | 安徽理工大学 | 一种柔顺恒力支撑台 |
| CN111197693B (zh) * | 2018-11-16 | 2021-11-26 | 英业达科技有限公司 | 储气装置 |
| CZ308204B6 (cs) * | 2018-12-17 | 2020-02-26 | ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ technickĂ© v Praze | Zařízení pro řízení sférického pohybu tělesa |
| CN110032141B (zh) * | 2019-04-09 | 2020-09-11 | 上海赛科利汽车模具技术应用有限公司 | 系统校正方法及系统 |
| GB2582972B (en) | 2019-04-12 | 2021-07-14 | Renishaw Plc | Coordinate positioning machine |
| CN110261832B (zh) * | 2019-07-04 | 2021-04-23 | 北京行易道科技有限公司 | 一种雷达安装校准方法及系统 |
| CN111693006B (zh) * | 2020-06-12 | 2021-07-02 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 珊瑚沙土壤监测区域的传感器数量和位置确定方法及装置 |
| CN113654498B (zh) * | 2021-07-16 | 2023-10-10 | 南京全控航空科技有限公司 | 拉线式机器人位置姿态测量仪及测量方法 |
| CN114083530B (zh) * | 2021-10-22 | 2023-03-31 | 中国科学院自动化研究所 | 工件坐标系标定系统及方法 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2378334A (en) * | 1943-09-29 | 1945-06-12 | Sirvent Philip Botaya | Comparator gauge |
| US2803063A (en) * | 1952-05-20 | 1957-08-20 | John C Scholtz | Apparatus for detecting and measuring clearance on railway equipment, ladings and the like |
| US3264556A (en) * | 1961-12-29 | 1966-08-02 | Bell Telephone Labor Inc | Probe positioning device for use in measuring and checking semiconductor specimens |
| US4805477A (en) * | 1987-10-22 | 1989-02-21 | Gmf Robotics Corporation | Multiple joint robot part |
| US5339749A (en) * | 1992-06-23 | 1994-08-23 | Hihasuto Seiko Co., Ltd. | Table positioning mechanism |
| DE4334582A1 (de) * | 1993-10-11 | 1995-04-13 | Roland Man Druckmasch | Rollenwechsler |
| GB9401692D0 (en) * | 1994-01-28 | 1994-03-23 | Renishaw Plc | Performing measurement or calibration on positioning machines |
| JPH08285505A (ja) * | 1995-04-19 | 1996-11-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 大径管の外径計測器 |
| DE19634575B4 (de) * | 1996-08-27 | 2004-03-04 | Pritschow, Günter, Prof. Dr.-Ing. Dr.h.c.mult. | Vorrichtung zur Erfassung der Position eines Werkzeug- und/oder eines Werkstückhalters |
| EP0916446B1 (de) * | 1997-10-20 | 2002-05-02 | Hüller Hille GmbH | Werkzeugmaschine zur 3-achsigen Bearbeitung von Werkstücken |
| US6470579B2 (en) * | 1999-07-21 | 2002-10-29 | Harold Allen | Position and angle indicating tool |
| FR2800659B1 (fr) * | 1999-11-05 | 2002-01-18 | Process Conception Ing Sa | Dispositif de deplacement d'un objet sensiblement parallelement a un plan |
| ATE299777T1 (de) * | 2001-02-06 | 2005-08-15 | Fritz Dipl-Ing Dr Tec Bleicher | Kinematische vorrichtung zum bewegen eines trägers |
| GB0322115D0 (en) * | 2003-09-22 | 2003-10-22 | Renishaw Plc | Method of error compensation |
| US20050135914A1 (en) * | 2003-12-17 | 2005-06-23 | Michael Valasek | Parallel positioning mechanism, especially for machining and/or manipulation and/or measuring |
| CA2555334C (en) * | 2004-02-04 | 2014-02-11 | Mazor Surgical Technologies Ltd. | Verification system for robot pose |
| US7494338B2 (en) * | 2005-01-11 | 2009-02-24 | Duane Durbin | 3D dental scanner |
| FR2892333B1 (fr) * | 2005-10-21 | 2008-01-11 | Romer Soc Par Actions Simplifi | Systeme de reperage positionnel d'une machine tridimensionnelle de mesure ou d'usinage dans un referentiel fixe |
| CN100591880C (zh) * | 2006-12-31 | 2010-02-24 | 三一重工股份有限公司 | 一种智能臂架控制装置 |
-
2006
- 2006-01-04 CZ CZ20060009A patent/CZ303752B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2006-12-20 WO PCT/CZ2006/000093 patent/WO2007076731A1/en active Application Filing
- 2006-12-20 US US12/159,301 patent/US8297103B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-12-20 JP JP2008548921A patent/JP5281898B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-12-20 EP EP06840859A patent/EP1968773B1/en active Active
- 2006-12-20 CN CN2006800356077A patent/CN101272887B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8297103B2 (en) | 2012-10-30 |
| JP5281898B2 (ja) | 2013-09-04 |
| US20090183550A1 (en) | 2009-07-23 |
| CN101272887A (zh) | 2008-09-24 |
| EP1968773B1 (en) | 2012-06-13 |
| WO2007076731B1 (en) | 2007-12-06 |
| EP1968773A1 (en) | 2008-09-17 |
| CN101272887B (zh) | 2011-07-27 |
| CZ303752B6 (cs) | 2013-04-24 |
| WO2007076731A1 (en) | 2007-07-12 |
| JP2009522559A (ja) | 2009-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ20069A3 (cs) | Zpusob a zarízení pro merení a/nebo kalibraci polohy telesa v prostoru | |
| US7804602B2 (en) | Apparatus and method for relocating an articulating-arm coordinate measuring machine | |
| US7503125B2 (en) | Coordinate measuring method and device | |
| US9310482B2 (en) | Methods for locating and sensing the position, orientation, and contour of a work object in a robotic system | |
| US20090076655A1 (en) | Robotic calibration method | |
| Santolaria et al. | Articulated arm coordinate measuring machine calibration by laser tracker multilateration | |
| CN101275821A (zh) | 多轴定位和测量系统及其使用方法 | |
| CZ2012798A3 (cs) | Zařízení pro měření polohy koncového efektoru, zvláště manipulátoru nebo obráběcího stroje | |
| CZ2010178A3 (cs) | Zpusob a zarízení pro merení a/nebo kalibraci polohy telesa v prostoru | |
| US11002529B2 (en) | Robot system with supplementary metrology position determination system | |
| CZ308920B6 (cs) | Způsob a zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru | |
| Bai et al. | Kinematic calibration and pose measurement of a medical parallel manipulator by optical position sensors | |
| CZ2012897A3 (cs) | Zařízení pro optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru | |
| JPH05501006A (ja) | 測定装置の校正 | |
| CZ37244U1 (cs) | Zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru | |
| CZ31629U1 (cs) | Zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru | |
| CZ309938B6 (cs) | Způsob a zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru | |
| TWI783444B (zh) | 干涉量測裝置 | |
| ES2947012T3 (es) | Método para la autoverificación de sistemas mecatrónicos | |
| CZ301255B6 (cs) | Zpusob a zarízení pro urcení polohy objektu v prostoru | |
| PL207418B1 (pl) | Urządzenie do pomiaru dokładności maszyn sterowanych numerycznie |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20200104 |