CZ308920B6 - Způsob a zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru - Google Patents
Způsob a zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308920B6 CZ308920B6 CZ2013179A CZ2013179A CZ308920B6 CZ 308920 B6 CZ308920 B6 CZ 308920B6 CZ 2013179 A CZ2013179 A CZ 2013179A CZ 2013179 A CZ2013179 A CZ 2013179A CZ 308920 B6 CZ308920 B6 CZ 308920B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- laser
- reflectors
- frame
- measured
- positions
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
- G01B11/005—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
- G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
- G01B21/042—Calibration or calibration artifacts
-
- 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/4808—Evaluating distance, position or velocity data
-
- 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
-
- 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
- G01S17/66—Tracking systems using electromagnetic waves other than radio waves
Abstract
Způsob pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru prostřednictvím alespoň jednoho laserového sledovače (4) umístěného na měřeném nebo kalibrovaném tělese (3) nebo na rámu (1) tělesa a alespoň dvou odražečů (5) laserového paprsku (6) umístěných na měřeném nebo kalibrovaném tělese (3) a/nebo na rámu (1) tělesa, spočívá v tom, že laserový sledovač (4), který užívá absolutní způsob měření poloh laserových odražečů se ustaví alespoň do jedné polohy na rámu (1), ve které se změří poloha u nejméně tří laserových odražečů (5) laserového paprsku (6) na rámu (1), následně se provede kalibrace polohy těchto laserových odražečů (5) laserového paprsku (6) na rámu (1), pak se laserový sledovač (4) ustaví alespoň do jedné další polohy na rámu (1), ve které se změří poloha u těchto nejméně tří zkalibrovaných laserových odražečů (5) laserového paprsku (6) na rámu (1) a poloha u alespoň tří laserových odražečů (5) na měřeném nebo kalibrovaném tělese (3), a na základě těchto měření se určí poloha měřeného nebo kalibrovaného tělesa (3), nebo se měřené nebo kalibrované těleso (3), na kterém je uspořádán laserový sledovač (4), který užívá absolutní způsob měření poloh laserových odražečů, ustaví alespoň do jedné polohy v prostoru, ve které se laserovým sledovačem (4) změří poloha nejméně tří laserových odražečů (5) na rámu (1), následně se z těchto měření provede kalibrace poloh laserových odražečů (5) na rámu (1) a současně se provede určení polohy měřeného nebo kalibrovaného tělesa (3). Zařízení pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru, sestávající z alespoň jednoho laserového sledovače, který užívá absolutní způsob měření poloh laserových odražečů, umístěného na měřeném nebo kalibrovaném tělese nebo na rámu, a z více odražečů laserového paprsku umístěných na rámu a/nebo na měřeném nebo kalibrovaném tělese, spočívá v tom, že alespoň tři laserové odražeče (5) umístěné na rámu (1) nebo na měřeném nebo kalibrovaném tělese (3) jsou uspořádané do trojúhelníku nebo mnohoúhelníku.
Description
Způsob a zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru prostřednictvím alespoň jednoho laserového sledovače umístěného na měřeném nebo kalibrovaném tělese a/nebo na rámu tělesa a alespoň jednoho odražeče laserového paprsku umístěného na měřeném nebo kalibrovaném tělese a/nebo na rámu tělesa a zařízení pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru sestávající z alespoň jednoho laserového sledovače umístěného na měřeném nebo kalibrovaném tělese a/nebo na rámu, a z alespoň jednoho odražeče laserového paprsku umístěného na rámu a/nebo na měřeném nebo kalibrovaném tělesu.
Dosavadní stav techniky
Zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru včetně způsobu měření a/nebo kalibrace jsou známa, např. ze spisu EP 1968773B1 a z patentové přihlášky PV 2010-178. Popsán je nový způsob měření a kalibrace objektu v prostoru pomocí redundantních měření, to znamená, že počet čidel je větší než počet stupňů volnosti měřeného a/nebo kalibrovaného tělesa v prostoru. V těchto přihláškách jsou uvedena mechanická zařízení pro provádění redundantních měření.
Jejich nevýhodou je omezený dosah atedy použitelnost v menších pracovních prostorech. Pro větší pracovní prostory a větší stroje jsou obtížně použitelné a poměrně nákladné.
Další nevýhodou je, že mechanická zařízení, zvláště jsou-li větší, mohou být ovlivněna vnějšími působícími silami, zvláště tíhami, které mechanická zařízení deformují, a tak způsobí chybu měření.
Toto odstraňuje přihláška PV 2012-897, ale k řešení používá alespoň tři laserové sledovače. To je velmi nákladné. Dále takové zařízení bude objemné a těžké.
Laserový sledovač u této přihlášky je laserový interferometr s přiřazeným odražečem laserového paprsku, kde laserový interferometr je připevněn na sférickém kloubu (se dvěma stupni volnosti) se zpětnovazebně řízenými pohony. Každý laserový sledovač uspořádaný na platformě a/nebo na rámu vysílá laserový paprsek, který se odráží od odražeče laserového paprsku uspořádaného na rámu a/nebo platformě a dopadá zpět do laserového sledovače, kde je zpracován laserovým interferometrem a známým, ale sofistikovaným zpětnovazebním řízením pro pohyb laserového sledovače ve sférickém kloubu je laserový interferometr natáčen tak, aby laserový sledovač prostřednictvím laserového interferometru mohl stále sledovat laserový paprsek vyslaný odražečem laserového paprsku. Ze znalosti dvou úhlů natočení laserového paprsku měřených ve sférickém kloubu a ze znalosti délky laserového paprsku mezi laserovým interferometrem a odražečem laserového paprsku měřeném laserovým interferometrem, které představují sférické souřadnice, je určena pomocí přepočtu sférických souřadnic na kartézské souřadnice vzájemná kartézská poloha daná kartézskými souřadnicemi x, y, z laserového sledovače a odražeče laserového paprsku.
Dnešní laserové sledovače (laser tracker) vycházející z dokumentu US 4714339 nabízejí dva způsoby měření polohy bodu v prostoru. Jeden je nazýván inkrementální a je založen na inkrementálním způsobu měření laserovým sledovačem, kdy odražeč je sledován optickým laserovým paprskem postupně během jeho pohybu ze známé polohy do neznámé polohy, která má být změřena. Druhý je nazýván absolutní a je založen na přetržitém způsobu měření laserovým sledovačem, kdy odražeč je nalezen optickým laserovým paprskem skokem ze známé polohy do neznámé polohy, která má být změřena.
- 1 CZ 308920 B6
Cílem tohoto vynálezu je uvedené nedostatky odstranit, zejména snížit potřebný počet laserových sledovačů najeden.
Podstata vynálezu
Podstata způsobu pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru prostřednictvím alespoň jednoho laserového sledovače umístěného na měřeném nebo kalibrovaném tělese nebo na rámu tělesa a alespoň dvou odražečů laserového paprsku umístěných na měřeném nebo kalibrovaném tělese a/nebo na rámu tělesa, spočívá v tom, že laserový sledovač, který užívá absolutní způsob měření poloh laserových odražečů se ustaví alespoň do jedné polohy na rámu, ve které se změří poloha u nejméně tří laserových odražečů laserového paprsku na rámu, následně se provede kalibrace polohy těchto laserových odražečů laserového paprsku na rámu, pak se laserový sledovač ustaví alespoň do jedné další polohy na rámu, ve které se změří poloha u těchto nejméně tří zkalibrovaných laserových odražečů laserového paprsku na rámu a poloha u alespoň tří laserových odražečů na měřeném nebo kalibrovaném tělese, a na základě těchto měření se určí poloha měřeného nebo kalibrovaného tělesa, nebo se měřené nebo kalibrované těleso, na kterém je uspořádán laserový sledovač, který užívá absolutní způsob měření poloh laserových odražečů, ustaví alespoň do jedné polohy v prostoru, ve které se laserovým sledovačem změří poloha nejméně tří laserových odražečů na rámu, následně se z těchto měření provede kalibrace poloh laserových odražečů na rámu a současně se provede určení polohy měřeného nebo kalibrovaného tělesa.
Laserový sledovač je případně přestavován do alespoň jedné další polohy na měřeném nebo kalibrovaném tělese nebo na rámu a v každé nové poloze se změří poloha všech laserových odražečů na rámu, na základě měření v těchto polohách se provede kalibrace poloh laserových odražečů na rámu, následně se laserový sledovač uspořádaný na rámu nebo na měřeném nebo kalibrovaném tělese přestaví do alespoň jedné další polohy, ve které změří polohu všech laserových odražečů na rámu nebo na měřeném nebo kalibrovaném tělese, a z těchto změřených poloh se určí poloha měřeného nebo kalibrovaného tělesa.
Laserové odražeče a/nebo laserové sledovače jsou případně přestavovány do opakovatelných poloh a je měřena vzdálenost těchto opakovatelných poloh.
Při přestavení laserových odražečů a/nebo laserových sledovačů do opakovatelných poloh se laserovými sledovači použije inkrementální způsob měření poloh laserových odražečů a/nebo laserových sledovačů.
Podstata zařízení pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru sestávající z alespoň jednoho laserového sledovače, který užívá absolutní způsob měření poloh laserových odražečů, umístěného na měřeném nebo kalibrovaném tělese nebo na rámu, a z více odražečů laserového paprsku umístěných na rámu a/nebo na měřeném nebo kalibrovaném tělese, spočívá v tom, že alespoň tři laserové odražeče umístěné na rámu nebo na měřeném nebo kalibrovaném tělese jsou uspořádané do trojúhelníku nebo mnohoúhelníku. Alespoň jeden laserový sledovač je uspořádán na posuvném vedení a/nebo alespoň jeden laserový odražeč je uspořádán na dalším posuvném vedení.
Výhodou způsobu a zařízení podle vynálezu je možnost použít pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru jen jeden laserový sledovač.
-2 CZ 308920 B6
Objasnění výkresů
Na přiložených obrázcích je znázorněno zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru, kde znázorňuje:
obr. 1 zařízení s laserovým sledovačem na rámu, obr. 2 zařízení podle obr. 1 s posuvnými vedeními pro laserový sledovač a laserový odražeč, obr. 3 zařízení s laserovým sledovačem na stroji - měřeném tělese, obr. 4 schematické znázornění poloh laserových odražečů a laserových sledovačů podle obr. 1 pro první fázi měření, obr. 5 schematické znázornění podle obr. 4 pro druhou fázi měření, obr. 6 schematické znázornění uspořádání laserových odražečů a laserového sledovače na stroji - měřeném tělese podle obr. 3.
Příklady uskutečnění vynálezu
Na obr. 1 je znázorněno základní uspořádání zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru. Jde o prostorový pohled na zařízení pro optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa 3 v prostoru s jedním laserovým sledovačem 4 umístěným na rámu 1 a třemi odražeči 5b laserového paprsku 6b umístěnými na platformě 2 upevněné na měřeném tělese 3. Vedle platformy 2 upevněné na měřeném tělese 3 je dále užito přídavné platformy 7i upevněné na rámu 1, na níž jsou uspořádány tři odražeče 5i laserového paprsku 6a, a přídavné platformy N upevněné na rámu 1, na níž jsou uspořádány u tohoto provedení čtyři odražeče V laserového paprsku 6a. Během měření je laserový sledovač 4 přemisťován do různých poloh, na obrázku jsou znázorněny polohy (a), (b), (c), (d) na rámu 1.
Způsob měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru je takový, že probíhá ve dvou fázích.
V první fázi je provedena kalibrace zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru.
Ve druhé fázi je provedeno vlastní měření a/nebo kalibrace polohy tělesa 3 v prostoru.
Tímto tělesem 3 v prostoru je obvykle koncový efektor 9, např. obráběcího stroje, který je často představován sklíčidlem, do něhož je upevňován nástroj nebo měřicí platforma 2.
Vlastní měření a/nebo kalibrace polohy tělesa v prostoru pak obvykle znamená určení polohy koncového efektoru 9 stroje v řadě poloh v oblasti pracovního prostoru stroje nebo dokonce výpočet parametrů kinematického modelu stroje užitého pro řízení jeho polohy v pracovním prostoru. Laserový paprsek označený 6a je užitý v první fázi a laserový paprsek označený 6b je užitý ve druhé fázi.
Způsob měření v první fázi je takový, že laserový sledovač 4 v poloze (a) postupně měří pomocí absolutního způsobu měření polohu tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5i laserového paprsku 6a umístěných na platformě 7i upevněné na rámu 1, a polohu dalších čtyř bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 52 laserového paprsku 6a umístěných na platformě 72 upevněné na rámu 1. Pak se laserový sledovač 4 přemístí do polohy (c) na rámu 1 a obdobně provede měření pomocí absolutního způsobu měření poloh všech bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5i a 52 laserového paprsku 6a uspořádané na platformě 7i a L upevněné na rámu L Laserových odražečů 5i, 52 může být více na více platformách 7i a 72 a laserový sledovač 4 může být umístěn do více poloh, např.
-3 CZ 308920 B6 (a), (c), (d) což je výhodné pro zvýšení redundance měření. Minimální počet v této fázi měření jsou tři odražeče 5 a jedna poloha laserového sledovače 4. Výsledky těchto měření jsou užity pro sestavení přeurčené soustavy rovnic popisujících vazbové podmínky dané vzájemnou polohou prvků (laserové odražeče 5 a laserový sledovač 4) měřicího zařízení, z nichž je stanovena vzájemná poloha prvků měřicího zařízení. Prvky měřicího zařízení tvoří soustava laserových odražečů 5j_, 5^, případně dalších, umístěných na rámu 1 a laserového sledovač 4 v jednotlivých polohách (a), (c), případně v dalších polohách. Ze sestavené přeurčené soustavy rovnic jsou především určeny polohy bodů, v nichž jsou umístěny laserové odražeče 5i a 52 upevněné na rámu 1, ale také polohy (a), (c) laserového sledovače 4 vůči rámu 1 představující šest souřadnic pro každou polohu (například referenční bod (tři souřadnice) a orientace (tři natočení)).
V první fázi také může proběhnout kalibrace vzájemné polohy laserových odražečů 5b umístěnými na platformě 2 na tělese 3. Způsob této kalibrace je obdobný jako kalibrace vzájemné polohy laserových odražečů 5i a 52 upevněných na rámu L Probíhá tak, že laserový sledovač 4 v poloze (a) postupně měří pomocí absolutního způsobu měření polohu tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5b laserového paprsku 6b uspořádané na platformě 2 upevněné na tělese 3. Pak se laserový sledovač 4 přemístí z polohy (a) do polohy (c) na rámu 1 a provede opět měření pomocí absolutního způsobu měření poloh všech bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5b laserového paprsku 6b uspořádané na platformě 2 upevněné na tělese 3. S výhodou je na platformě 2 na tělese 3 umístěno více laserových odražečů 5b než tři a s výhodou je laserový sledovač 4 umístěn do více poloh (a), (c), ze kterých proběhnou popsaná měření, než do dvou poloh. Minimální počet jsou opět tři odražeče 5b a jedna poloha laserového sledovače 4. Výsledky těchto měření jsou užity pro sestavení přeurčené soustavy rovnic popisujících vazbové podmínky dané vzájemnou polohou prvků měřicího zařízení, z nichž je stanovena vzájemná poloha prvků měřicího zařízení. V tomto případě jde o vzájemnou polohu bodů, v nichž jsou umístěny laserové odražeče 5b. Ze sestavené přeurčené soustavy rovnic jsou především určeny vzájemné polohy bodů, v nichž jsou umístěny laserové odražeče 5b upevněné na tělese 3.
Způsob měření v druhé fázi je takový, že laserový sledovač 4 je umístěn do polohy (b), která je obecně odlišná od např. poloh (a) a (c), protože se nepředpokládá opakovatelnost umístění do shodné polohy, a nejdříve laserový sledovač 4 měří pomocí absolutního způsobu měření polohu tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5b laserového paprsku 6b uspořádané na platformě 2 upevněné na měřeném a/nebo kalibrovaném tělese 3, a pak postupně měří pomocí absolutního způsobu měření polohu tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5i laserového paprsku 6b uspořádané na platformě 7i upevněné na rámu 1, a polohu dalších čtyř bodů, v nichž j sou umístěny odražeče 52 a laserového paprsku 6b uspořádané na platformě 72 upevněné na rámu L Pak se laserový sledovač 4 přemístí z polohy (b) do polohy (d) na rámu 1 a provede měření pomocí absolutního způsobu měření poloh všech bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5b laserového paprsku 6b uspořádané na platformě 2 upevněné na měřeném a/nebo kalibrovaném tělese 3, a v nichž jsou umístěny odražeče 5i a 52 laserového paprsku 6b uspořádané na platformě 7i a 72 upevněné na rámu L Výsledky těchto měření jsou užity pro sestavení přeurčené soustavy rovnic popisujících vazbové podmínky dané vzájemnou polohou prvků měřicího zařízení a laserových odražečů 5b umístěných na tělese 3 (například reprezentující obráběcí stroj), z nichž je stanovena poloha (b), (d) laserového sledovače a především poloha laserových odražečů 5b umístěných na tělese 3 (například reprezentující obráběcí stroj), což je užito k měření a/nebo kalibraci tělesa 3 (například reprezentující obráběcí stroj).
Pokud je v první fázi počet laserových odražečů 5i, 52 na rámu 1 Ra počet poloh (a), (c) laserového sledovače 4 N, pak pro kalibraci měřicího zařízení představovaného 3*R-6+6*N neznámými veličinami můžeme sestavit 3*R*N rovnic. Neznámé veličiny jsou například tři kartézské souřadnice xlo, yro, zlo pro každý laserový odražeč LO, tři kartézské souřadnice xls, yrs, zls středu laserového sledovače v poloze LS a tři Cardanovy úhly Pxls, pyLs, Pzls orientace souřadnicového systému pevně spojeného s laserovým sledovačem vůči souřadnicovému systému rámu v poloze LS. Je změřena poloha laserového odražeče v souřadnicovém systému laserového sledovače daná kartézskými souřadnicemi x,y,z. Sestavené rovnice - vazbové podmínky udávají polohu
-4 CZ 308920 B6 laserového odražeče v souřadnicovém systému laserového sledovače. Pro každý laserový odražeč a každou polohu laserového sledovače se sestaví tři rovnice z této maticové rovnice:
[XLO, yLO, Zlo, 1]T=Tz1(Xls) Tz2(yLs) Tz3(zls) Tz4(PxLs) Tzýcpxl.s) Tze(PzLs)[x, y, Z, 1]T, podle značení z knihy Stejskal, V.-Valašek, M.: Kinematics and Dynamics of Machinery, Marcel Dekker, New York 1996.
Míra redundance s výhodou s počtem R a N roste. Ve shora popsaném měření je R=7 a N=2, tedy 27 neznámých a 42 rovnic. Pokud je počet laserových odražečů 5j_, 5j na rámu 1 R a počet laserových odražečů 5b na tělese 3 S a počet poloh (b), (d) laserového sledovače 4 M ve druhé fázi, pak pro měření polohy tělesa 3 a poloh (b), (d) laserového sledovače 4 představovaného 6+6*M neznámými veličinami můžeme sestavit 3*(R+S)*M rovnic. Míra redundance s výhodou s počtem R, S a M roste. Ve shora popsaném měření je R=7, S=3 a M=2, tedy 18 neznámých a 60 rovnic.
Tímto postupem je určena poloha tělesa 3 v prostoru, tedy poloha tělesa 3 vůči rámu 1 a přesněji poloha tělesa 3 vůči souřadnicovému systému, v němž měří laserový sledovač 4 umístěný na rámu 1. Nutnou podmínkou pro to je, aby odražeče 5 laserového paprsku 6 umístěné na platformě 7 upevněné na rámu 1 tvořily trojúhelník, tedy neležely v jedné přímce, a odražeče 5b laserového paprsku 6b umístěné na platformě 2 upevněné na měřeném tělese 3 také tvořily trojúhelník, tedy neležely v jedné přímce. Kdyby ležely v jedné přímce, pak by sestavené rovnice byly singulární nebo velmi špatně podmíněné.
S výhodou lze užít více odražečů 5b laserového paprsku umístěnými na platformě 2 upevněné na měřeném tělese 3 než jen tři a více odražečů 5i a 52 laserového paprsku umístěnými na platformě 7i a 72 upevněné na rámu 1 než jen tři. Je-li jejich počet n, pak je výhodné, aby tvořily n-úhelník a nedegenerovaly na (n-k)-úhelník tím, že by některé tři odražeče 5 v počtu 3k ležely v přímce, a tak opět snížily podmíněnost sestavených rovnic.
Na obr. 2 je znázorněno další uspořádání zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru. Jde o prostorový pohled na zařízení pro optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa 3 v prostoru s jedním laserovým sledovačem 4 umístěným na rámu 1 a třemi odražeči 5b laserového paprsku 6b umístěnými na platformě 2 upevněné na měřeném tělese 3. Vedle platformy 2 upevněné na měřeném tělese 3 je dále užito přídavné platformy 7i upevněné na rámu 1, na níž jsou uspořádány tři odražeče 5i laserového paprsku 6a, a přídavné platformy 72 upevněné na rámu 1, na níž jsou uspořádány čtyři odražeče 52 laserového paprsku 6a. Dále je na rámu 1 umístěno posuvné vedení 8i pro opakovatelné přemístění laserového sledovače 4 mezi polohami (a) a (e), a posuvné vedení 82 pro opakovatelné přemístění platformy A s laserového odražeči 53 mezi polohami (f) a (g) na rámu 1.
Způsob měření je obdobný jako u zařízení na obr. 1. Měření probíhá ve dvou fázích. V první fázi je provedena kalibrace zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru. Ve druhé fázi je provedeno vlastní měření a/nebo kalibrace polohy tělesa v prostoru.
Zlepšení měření oproti měření u zařízení na obr. 1 spočívá v tom, že místo měření laserových odražečů 53 na platformě 73 v poloze (f) a následného měření dalších laserových odražečů v poloze (g) je užito jen jedněch laserových odražečů 53 na platformě 7^, ale platforma 73 se s nimi na posuvném vedení 82 přesouvá mezi polohami (f) a (g). Základním předpokladem je opakovatelnost dosažení poloh (f) a (g). Výhodou je přidání dalšího přeurčení sestavovaných rovnic díky shodné vzdálenosti p poloh (f) a (g), která případně může být i měřena.
Podobné zlepšení měření oproti měření u zařízení na obr. 1 spočívá v tom, že místo umísťování laserového sledovače 4 na rámu 1 do obecně neopakovatelných poloh (b), (c), (d) je laserový sledovač 4 umístěn do opakovatelné polohy (a), odkud je na posuvném vedení 81 přesouván do polohy (e), která je opakovatelně dosažitelná a jejíž vzdálenost d od polohy (a) může být i
- 5 CZ 308920 B6 měřitelná. Základním předpokladem je opakovatelnost dosažení poloh (a) a (e).
Při měření laserových odražečů 5^ na platformě 7^ v poloze (f) a následného měření laserových odražečů v další poloze (g) je užito jen jedněch laserových odražečů A na platformě ale platforma 7^ se s nimi přesouvá mezi polohami (f) a (g). Základním předpokladem je opakovatelnost dosažení poloh (f) a (g). Výhodou je přidání dalšího přeurčení sestavovaných rovnic díky shodné vzdálenosti p poloh (f) a (g), která případně může být i měřena. Výhodou je přidání dalšího přeurčení sestavovaných rovnic díky shodné vzdálenosti d poloh (a) a (e), která případně může být i měřena.
Klíčová vlastnost je, aby poloha (f) a (g) platformy A byla opakovatelná s přesností dostatečně menší, aby se neprojevila nepříznivě ve výsledku řešení sestavené soustavy rovnic. Opakovatelnost polohy (f) a (g) a tedy jejich konstantnost vede při sestavování vazbových podmínek ke zvýšení přeurčení měření. Pokud je posuvné vedení vybaveno odměřováním a lze určit odlehlost p poloh (f) a (g), lze tuto informaci použít pro sestavení vazbových podmínek a o tuto informaci zvýšit přeurčenost měření. Podobně lze užít posuvného vedení 8i a opakovatelnost polohy (a) a (e) a tedy jejich konstantnost vede při sestavování vazbových podmínek ke zvýšení přeurčení měření. Pokud je posuvné vedení vybaveno odměřováním a lze určit odlehlost d poloh (a) a (e), lze tuto informaci použít pro sestavení vazbových podmínek a o tuto informaci zvýšit přeurčenost měření.
Způsob měření v první fázi je takový, že laserový sledovač 4 v poloze (a) postupně měří pomocí absolutního způsobu měření polohu tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5i laserového paprsku 6a uspořádané na platformě 7i upevněné na rámu 1, a polohu dalších čtyř bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 52 laserového paprsku 6a uspořádané na platformě 72 upevněné na rámu 1. Dále změří pomocí absolutního způsobu měření polohu tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče A laserového paprsku 6a uspořádané na platformě 7^ upevněné v poloze (f) na posuvném vedení 82 na rámu 1, a po přesunutí platformy A s laserovými odražeči A po posuvném vedení 82 do polohy (g) znovu změří polohu tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče A laserového paprsku 6a uspořádané na platformě 7^ upevněné na posuvném vedení 82 na rámu 1. Případně je změřena i vzdálenost p poloh (f) a (g).
Pak je laserový sledovač 4 přesunut po posuvném vedení 81 do polohy (e) na rámu 1, přičemž vzdálenost d poloh (a) a (e) je případně změřena, a provede měření pomocí absolutního způsobu měření poloh všech bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5i, 5^ a 5^ laserového paprsku 6a uspořádané na platformě 7i, Zz a A upevněné na rámu 1.
Pak se laserový sledovač 4 přemístí do polohy (c) na rámu 1 a provede měření pomocí absolutního způsobu měření poloh všech bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5i, 5^ a 5^ laserového paprsku 6a uspořádané na platformě Zi_. Z2 a T upevněné na rámu 1. Výsledky těchto měření jsou užity pro sestavení přeurčené soustavy rovnic popisujících vazbové podmínky dané vzájemnou polohou prvků měřicího zařízení, z nichž je stanovena vzájemná poloha prvků měřicího zařízení. Prvky měřicího zařízení tvoří soustava laserových odražečů 5i, 5^ a 5^, umístěných na rámu 1 a jednotlivé polohy (a), (e), (c) laserového sledovače. Ze sestavené přeurčené soustavy rovnic jsou především určeny polohy bodů, v nichž jsou umístěny laserové odražeče 5i, 52 a 5s upevněné na rámu 1, ale také poloh (a), (e), (c) laserového sledovače 4 vůči rámu 1 představující šest souřadnic pro každou polohu (například referenční bod - 3 souřadnice a orientace - 3 natočení).
V první fázi také může proběhnout kalibrace vzájemné polohy laserových odražečů 5b umístěnými na platformě 2 na tělese 3 obdobně jako na obr. 1 s případným zlepšením spočívajícím v užití měření z opakovatelných poloh (a) a (e), mezi kterými je laserový sledovač 4 přemísťován po posuvném vedení 81.
Způsob měření v druhé fázi je takový, že laserový sledovač 4 je umístěn do polohy (a) na posuvném vedení 81 a nejdříve laserový sledovač 4 měří pomocí absolutního způsobu měření polohu tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5b laserového paprsku 6b uspořádané na platformě 2 upevněné na
-6CZ 308920 B6 měřeném a/nebo kalibrovaném tělese 3, a pak postupně měří pomocí absolutního způsobu měření polohu tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5i laserového paprsku 6b uspořádané na platformě 7i upevněné na rámu 1, a polohu dalších čtyř bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5? a laserového paprsku 6b uspořádané na platformě fy upevněné na rámu 1, pak polohu tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče fy laserového paprsku 6b uspořádané na platformě fy upevněné v poloze (f) na posuvném vedení 82 na rámu 1, a po přesunutí platformy fy s laserovými odražeči fy po posuvném vedení 82 do polohy (g) znovu polohu tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče fy laserového paprsku 6b uspořádané na platformě fy upevněné na posuvném vedení 82 na rámu fy Případně je změřena i vzdálenost p poloh (f) a (g).
Pak je laserový sledovač 4 přesunut po posuvném vedení 81 do polohy (e) na rámu fy přičemž vzdálenost d poloh (a) a (e) je případně změřena, a provede měření pomocí absolutního způsobu měření poloh všech bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5b laserového paprsku 6b uspořádané na platformě 2 upevněné na měřeném a/nebo kalibrovaném tělese 3, a jsou umístěny odražeče fy, fy a fy laserového paprsku 6b uspořádané na platformě fy, fy a fy upevněné na rámu 1. Pak se laserový sledovač 4 přemístí do polohy (b), která je obecně odlišná od poloh (a) a (e), protože se nepředpokládá opakovatelnost umístění do shodné polohy, a provede měření pomocí absolutního způsobu měření poloh všech bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5b laserového paprsku 6b uspořádané na platformě 2 upevněné na měřeném a/nebo kalibrovaném tělese 3, a jsou umístěny odražeče fy, fy a fy laserového paprsku 6b uspořádané na platformě fy, fy a fy upevněné na rámu 1.
Pak se laserový sledovač 4 přemístí z polohy (b) do polohy (d) na rámu 1 a provede měření pomocí absolutního způsobu měření poloh všech bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5b laserového paprsku 6b uspořádané na platformě 2 upevněné na měřeném a/nebo kalibrovaném tělese 3, a jsou umístěny odražeče fy, fy a fy laserového paprsku 6b uspořádané na platformě fy, fy a fy upevněné na rámu fy Výsledky těchto měření jsou užity pro sestavení přeurčené soustavy rovnic popisujících vazbové podmínky dané vzájemnou polohou prvků měřicího zařízení a laserových odražečů 5b umístěných na tělese 3, z nichž je stanovena poloha (a), (e), (b), (d) laserového sledovače 4 a především poloha laserových odražečů 5b umístěných na tělese 3, což je užito k měření a/nebo kalibraci tělesa 3.
Na obr. 3 je znázorněno alternativní uspořádání zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru. Jde o prostorový pohled na zařízení pro optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa 3 v prostoru s jedním laserovým sledovačem 4 umístěným na platformě 2 upevněné na měřeném tělese 3. Vedle platformy 2 upevněné na měřeném tělese 3 je dále užito přídavné platformy fy upevněné na rámu 1, na níž jsou uspořádány tři odražeče fy laserového paprsku 6, a přídavné platformy fy upevněné na rámu fy na níž jsou uspořádány čtyři odražeče fy laserového paprsku 6 a přídavné platformy fy upevněné v pracovním prostom stroje 3 na podlaze na rámu fy na níž jsou uspořádány tři odražeče fy laserového paprsku 6. Během měření je laserový sledovač 4 přemístěn tělesem 3 mezi řadou více poloh, např. (a) a (b).
Způsob měření zde probíhá v jedné fázi a spojuje kalibraci zařízení pro měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostora současně s vlastním měřením a/nebo kalibrací polohy tělesa v prostora.
Způsob měření je takový, že laserový sledovač 4 v poloze (a) postupně měří pomocí absolutního způsobu měření polohu tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče fy laserového paprsku 6 uspořádané na platformě fy upevněné na rámu fy a polohu dalších čtyř bodů, v nichž j sou umístěny odražeče fy laserového paprsku 6 uspořádané na platformě fy upevněné na rámu fy a polohu dalších tří bodů, v nichž jsou umístěny odražeče fy laserového paprsku 6 uspořádané na platformě fy upevněné na rámu 1.
Pak se laserový sledovač 4 přemístí se strojem 3 do polohy (b) a provede měření pomocí absolutního způsobu měření poloh všech bodů, v nichž jsou umístěny odražeče 5i, 52 a 5; laserového paprsku 6 uspořádané na platformě fy, fy a fy upevněné na rámu 1. Laserových
-7 CZ 308920 B6 odražečů 51, a může být více na více platformách 7i, Zz a A, s výhodou pro zvýšení redundance měření a laserový sledovač 4 je umísťován do mnoha měřených poloh (a), (b). Minimální počet jsou tři odražeče 5. Výsledky těchto měření jsou užity pro sestavení přeurčené soustavy rovnic popisujících vazbové podmínky dané vzájemnou polohou prvků měřicího zařízení a všech poloh (a), (b) tělesa 3, z nichž je stanovena vzájemná poloha prvků měřicího zařízení a poloh (a), (b) koncového efektoru 9 stroje-tělesa 3 v jeho pracovním prostoru. Prvky měřicího zařízení tvoří soustava laserových odražečů 5i, 52 a 5y, umístěných na rámu 1 a jednotlivé polohy (a), (b) laserového sledovače 4 na platformě 2 v koncovém efektoru 9 stroje-tělesa 3. Ze sestavené přeurčené soustavy rovnic jsou především určeny polohy (a), (b) laserového sledovače 4 na platformě 2 v koncovém efektoru 9 stroje-tělesa 3 vůči rámu 1 představující šest souřadnic pro každou polohu (například referenční bod (3 souřadnice) a orientace (3 natočení)), ale také polohy bodů, v nichž jsou umístěny laserové odražeče Ň. 5j a V upevněné na rámu 1. V tomto případě je kalibrace měřicího zařízení a měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru tvořeném polohami koncového efektoru 9 stroje-tělesa 3 v prostoru prováděny současně.
Na obr. 4 je schematický svislý pohled na použití zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru podle obr. 1 v první fázi měření. Na rámu 1 stroje-tělesa 3 jsou upevněny platformy 7i (i=l, 2, ..., n, n>l přirozené číslo) každá se třemi laserovými odražeči 5. Laserový sledovač 4 je postupně umísťován do řady poloh (bj) (j=1,2, ..., m, m>l přirozené číslo). Na obr. 4 je laserový sledovač 4 znázorněn v poloze (a), kde měří pomocí laserového paprsku 6a polohu bodů, v nichž jsou na platformě 7i umístěny laserové odražeče 5. Takto postupně změří polohu všech bodů, v nichž jsou umístěny laserové odražeče 5 na všech platformách 7i. Výsledky těchto měření jsou užity pro sestavení přeurčené soustavy rovnic popisujících vazbové podmínky dané vzájemnou polohou prvků měřicího zařízení, z nichž je stanovena vzájemná poloha prvků měřicího zařízení. V tomto případě jde o vzájemnou polohu bodů, v nichž jsou umístěny laserové odražeče 5 umístěné na platformách 7i. Tím je provedena kalibrace měřicího zařízení.
Na obr. 5 je schematický svislý pohled na použití zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru podle obr. 1 ve druhé fázi měření. Na rámu 1 stroje-tělesa 3 jsou upevněny platformy 7i (i=l, 2, ..., n, n>l přirozené číslo) každá se třemi laserovými odražeči 5. Na tělese 3 v dané poloze v jeho pracovním prostoru je upevněna v koncovém efektoru 9 (zde neznázoměn) platforma 2 se třemi laserovými odražeči 5b (znázorněny v předchozích obrázcích). Laserový sledovač 4 je postupně umístěn do poloh (b), (d), (e) a v každé této poloze je měřena poloha bodů, v nichž jsou umístěny laserové odražeče 5b na platformě 2, a poloha všech bodů, v nichž jsou umístěny laserové odražeče 5 na platformách 7i. Výsledky těchto měření jsou v každé poloze tělesa 3 užity pro sestavení přeurčené soustavy rovnic popisujících vazbové podmínky dané vzájemnou polohou prvků měřicího zařízení a laserových odražečů 5b umístěných na tělese 3, z nichž je stanovena poloha (b), (d), (e) laserového sledovače 4 a především poloha laserových odražečů 5b umístěných na tělese 3, což je užito k měření a/nebo kalibraci stroje 3 v dané poloze.
Na obr. 6 je schematický svislý pohled na použití zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru podle obr. 3. Na rámu 1 stroje-tělesa 3 jsou upevněny platformy 7i (i=l, 2, ..., n, n>l přirozené číslo) každá se třemi laserovými odražeči 5. Na platformě 2 tělesa 3 je upevněn laserový sledovač 4. Těleso 3 je postupně umísťováno do řady poloh (bj) (j=l, 2, ..., m, m>l přirozené číslo). Na obr. 6 je znázorněn v poloze (a), kde laserový sledovač 4 upevněný na platformě 2 v koncovém efektoru 9 (zde neznázoměn) tělesa 3 měří pomocí laserového paprsku 6 polohu bodů, v nichž jsou na platformě 7i umístěny laserové odražeče 5. Takto měří v dané poloze tělesa 3 dále polohu všech bodů, v nichž jsou umístěny laserové odražeče 5 na všech platformách 7i. Výsledky všech těchto měření ve všech polohách stroje-tělesa 3 jsou užity pro sestavení přeurčené soustavy rovnic popisujících vazbové podmínky dané vzájemnou polohou prvků měřicího zařízení, z nichž je stanovena vzájemná poloha prvků měřicího zařízení a současně provedeno měření a/nebo kalibrace polohy tělesa 3 (například reprezentujícího koncový efektor 9 stroje) v prostoru ve všech polohách (bj). V tomto případě jde o vzájemnou polohu bodů, v nichž jsou umístěny laserové odražeče 5 na platformách 7i, a vzájemné polohy tělesa 3 v prostoru ve všech polohách (bj), v němž je upevněna platforma 2 s laserovým sledovačem 4.
- 8 CZ 308920 B6
Místo absolutního měření laserovým sledovačem 4 lze použít inkrementální měření. To je možné tak, že místo laserových odražečů 5 na platformách 7 a 2 jsou upevňovací místa, kam lze laserový odražeč 5 opakovatelně připevnit. Měření probíhá tak, že jeden laserový odražeč 5 je souvisle postupně přemísťován mezi polohami na platformách 7 a 2, kam je vždy opakovatelně připevněn a provedeno příslušné měření.
Měření podle obr. 1 by probíhalo při poloze (a) laserového sledovače 4 postupně při přemísťování laserového odražeče 5 z polohy (a) do poloh 5j_, 5^, pak přesun laserového sledovače 4 do polohy (c) a laserového odražeče 5 z polohy 5 2 do poloh 5j_, 5^, a dále, následně pak přesun laserového sledovače 4 do polohy (b) a laserového odražeče 5 z polohy 52 do poloh 5i, 52, 5b, pak přesun laserového sledovače 4 do polohy (d) a laserového odražeče 5 z polohy 5b do poloh 5j_, 5^, 5b, a případně dále.
Měření podle obr. 3 by probíhalo v pořadí přemísťování laserového odražeče 5 z polohy (a) do poloh 5j_, 5^, 5^, při poloze (a) laserového sledovače 4, pak přesun laserového sledovače 4 do polohy (b) a laserového odražeče 5 z polohy V do poloh 5i, 52, 53, a případně dále.
Výhodou je užití jednoho laserového odražeče a vyšší přesnost inkrementálního měření. Nevýhoda je zdlouhavost přemisťování laserového odražeče 5.
Laserové sledovače lze nahrazovat optickými kamerami s referenčním prvkem a/nebo zdrojem laserového paprsku pro fotocitlivý prvek obdobně jako u patentové přihlášky PV 2012-897.
Uvedené zařízení a způsoby měření mohou být různě kombinovány. Například na platformách 7 může být jen jeden laserový odražeč 5 s tím, že na rámu 1 jsou celkem alespoň tři laserové odražeče 5. Na platformách 7 může být různý počet laserových odražečů. Na měřeném tělese 3 může být více platforem 2 s méně nebo více laserovými odražeči 5 než třemi s tím, že na měřeném tělese 3 jsou celkem alespoň tři laserové odražeče 5. Může být užito více laserových sledovačů 4 než jen jeden. Více laserových sledovačů 4 může provádět měření pro první fázi měření, a pak následně více laserových sledovačů 4 může provádět měření pro druhou fázi měření.
Měření a jeho vyhodnocení je prováděno počítačem.
Claims (7)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru prostřednictvím alespoň jednoho laserového sledovače (4) umístěného na měřeném nebo kalibrovaném tělese (3) nebo na rámu (1) tělesa a alespoň dvou odražečů (5) laserového paprsku (6) umístěných na měřeném nebo kalibrovaném tělese (3) a/nebo na rámu (1) tělesa, vyznačený tím, že laserový sledovač (4), který užívá absolutní způsob měření poloh laserových odražečů se ustaví alespoň do jedné polohy na rámu (1), ve které se změří poloha u nejméně tří laserových odražečů (5) laserového paprsku (6) na rámu (1), následně se provede kalibrace polohy těchto laserových odražečů (5) laserového paprsku (6) na rámu (1), pak se laserový sledovač (4) ustaví alespoň do jedné další polohy na rámu (1), ve které se změří poloha u těchto nejméně tří zkalibrovaných laserových odražečů (5) laserového paprsku (6) na rámu (1) a poloha u alespoň tří laserových odražečů (5) na měřeném nebo kalibrovaném tělese (3), a na základě těchto měření se určí poloha měřeného nebo kalibrovaného tělesa (3), nebo se měřené nebo kalibrované těleso (3), na kterém je uspořádán laserový sledovač (4), který užívá absolutní způsob měření poloh laserových odražečů, ustaví alespoň do jedné polohy v prostoru, ve které se laserovým sledovačem (4) změří poloha nejméně tří laserových odražečů (5) na rámu (1), následně se z těchto měření provede kalibrace poloh laserových odražečů (5) na rámu (1) a současně se provede určení polohy měřeného nebo kalibrovaného tělesa (3).
- 2. Způsob pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru podle nároku 1, vyznačený tím, že se laserový sledovač (4) přestaví do alespoň jedné další polohy na měřeném nebo kalibrovaném tělese (3) nebo na rámu (1) a v každé nové poloze se změří poloha všech laserových odražečů (5) na rámu (1), na základě měření v těchto polohách se provede kalibrace poloh laserových odražečů (5) na rámu (1), následně se laserový sledovač (4) uspořádaný na rámu (1) nebo na měřeném nebo kalibrovaném tělese (3) přestaví do alespoň jedné další polohy, ve které změří polohu všech laserových odražečů (5) na rámu (1) nebo na měřeném nebo kalibrovaném tělese (3), a z těchto změřených poloh se určí poloha měřeného nebo kalibrovaného tělesa (3).
- 3. Způsob pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru podle nároku 1 a 2, vyznačený tím, že laserové odražeče (5) a/nebo laserové sledovače (4) se přestavují do opakovatelných poloh.
- 4. Způsob pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru podle nároku 3, vyznačený tím, že se měří vzdálenosti opakovatelných poloh.
- 5. Způsob pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru podle nároku 3, vyznačený tím, že při přestavení laserových odražečů (5) a/nebo laserových sledovačů (4) do opakovatelných poloh se laserovými sledovači (4) použije inkrementální způsob měření poloh laserových odražečů (5) a/nebo laserových sledovačů (4).
- 6. Zařízení pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru k provádění způsobu podle nároku 1, sestávající z alespoň jednoho laserového sledovače, který užívá absolutní způsob měření poloh laserových odražečů, umístěného na měřeném nebo kalibrovaném tělese nebo na rámu, a z více odražečů laserového paprsku umístěných na rámu a/nebo na měřeném nebo kalibrovaném tělese, vyznačené tím, že alespoň tři laserové odražeče (5) umístěné na rámu (1) nebo na měřeném nebo kalibrovaném tělese (3) jsou uspořádané do trojúhelníku nebo mnohoúhelníku.- 10CZ 308920 B6
- 7. Zařízení pro redundantní optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru podle nároku 6, vyznačené tím, že alespoň jeden laserový sledovač (4) je uspořádán na posuvném vedení (8i) a/nebo alespoň jeden laserový odražeč (5) je uspořádán na dalším posuvném vedení (82).
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013179A CZ308920B6 (cs) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Způsob a zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru |
| EP14715533.7A EP3004794A1 (en) | 2013-03-11 | 2014-03-10 | A method and an apparatus for the redundant optical measurement and/or calibration of a position of an object in space |
| PCT/CZ2014/000026 WO2014139487A1 (en) | 2013-03-11 | 2014-03-10 | A method and an apparatus for the redundant optical measurement and/or calibration of a position of an object in space |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013179A CZ308920B6 (cs) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Způsob a zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2013179A3 CZ2013179A3 (cs) | 2014-10-01 |
| CZ308920B6 true CZ308920B6 (cs) | 2021-09-01 |
Family
ID=50440427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2013179A CZ308920B6 (cs) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Způsob a zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3004794A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ308920B6 (cs) |
| WO (1) | WO2014139487A1 (cs) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6550621B2 (ja) * | 2015-04-24 | 2019-07-31 | 株式会社ミツトヨ | 追尾式レーザ干渉計を用いた空間位置測定方法及び装置 |
| CN105698678B (zh) * | 2016-02-24 | 2018-09-28 | 浙江大学 | 一种飞机壁板卧式自动钻铆机的基坐标系标定方法 |
| CN106017873B (zh) * | 2016-07-19 | 2018-05-08 | 武汉海达数云技术有限公司 | 一种激光扫描仪反射面参数的标定方法 |
| CN108205142A (zh) * | 2016-12-16 | 2018-06-26 | 北京万集科技股份有限公司 | 一种激光雷达系统及测距方法 |
| CN107101586A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-08-29 | 沪杭铁路客运专线股份有限公司 | 一种用于检测crts ii型无砟轨道板空间几何形位的方法及装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4714339A (en) * | 1986-02-28 | 1987-12-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Three and five axis laser tracking systems |
| US6667798B1 (en) * | 1999-07-28 | 2003-12-23 | Leica Geosystems Ag | Method and device for determining spatial positions and orientations |
| US7804602B2 (en) * | 2005-06-23 | 2010-09-28 | Faro Technologies, Inc. | Apparatus and method for relocating an articulating-arm coordinate measuring machine |
| EP1968773B1 (en) * | 2006-01-04 | 2012-06-13 | Ceské vysoké uceni technické v Praze, Fakulta strojni | Method and apparatus for measurement and/or calibration of position of an object in space |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8923948D0 (en) * | 1989-10-24 | 1989-12-13 | Lk Ltd | Calibration of measuring apparatus |
| DE10118392A1 (de) * | 2001-04-13 | 2002-11-07 | Zeiss Carl | System und Verfahren zum Bestimmen einer Position oder/und Orientierung zweier Objekte relativ zueinander sowie Strahlführungsanordnung, Interferometeranordnung und Vorrichtung zum Ändern einer optischen Weglänge zum Einsatz in einem solchen System und Verfahren |
| EP1510779A1 (de) * | 2003-08-29 | 2005-03-02 | metronom AG | Verfahren zum Bestimmen von Positionskoordinaten |
| DE102009017491A1 (de) * | 2009-04-15 | 2010-11-11 | Kuka Roboter Gmbh | System und ein Verfahren zur Vermessung eines Manipulators |
-
2013
- 2013-03-11 CZ CZ2013179A patent/CZ308920B6/cs not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-03-10 EP EP14715533.7A patent/EP3004794A1/en not_active Withdrawn
- 2014-03-10 WO PCT/CZ2014/000026 patent/WO2014139487A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4714339A (en) * | 1986-02-28 | 1987-12-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Three and five axis laser tracking systems |
| US4714339B1 (en) * | 1986-02-28 | 1997-03-18 | Us Army | Three and five axis laser tracking systems |
| US4714339B2 (en) * | 1986-02-28 | 2000-05-23 | Us Commerce | Three and five axis laser tracking systems |
| US6667798B1 (en) * | 1999-07-28 | 2003-12-23 | Leica Geosystems Ag | Method and device for determining spatial positions and orientations |
| US7804602B2 (en) * | 2005-06-23 | 2010-09-28 | Faro Technologies, Inc. | Apparatus and method for relocating an articulating-arm coordinate measuring machine |
| EP1968773B1 (en) * | 2006-01-04 | 2012-06-13 | Ceské vysoké uceni technické v Praze, Fakulta strojni | Method and apparatus for measurement and/or calibration of position of an object in space |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3004794A1 (en) | 2016-04-13 |
| WO2014139487A1 (en) | 2014-09-18 |
| CZ2013179A3 (cs) | 2014-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1968773B1 (en) | Method and apparatus for measurement and/or calibration of position of an object in space | |
| Nubiola et al. | Absolute robot calibration with a single telescoping ballbar | |
| EP1893942B1 (en) | Apparatus and method for relocating an articulating-arm coordinate measuring machine | |
| CN105793666B (zh) | 在工具中心点处使用校准激光头校准坐标测量机 | |
| Santolaria et al. | Articulated arm coordinate measuring machine calibration by laser tracker multilateration | |
| EP2732934A2 (en) | A device for measuring a position of an end effector, especially of a manipulator or a machining tool | |
| CZ308920B6 (cs) | Způsob a zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru | |
| ITTO20070318A1 (it) | Metodo per la determinazione degli errori geometrici in una macchina utensile o di misura | |
| JP6955991B2 (ja) | 空間精度補正方法、及び空間精度補正装置 | |
| CN108369092A (zh) | 用于补偿六足仪的精度误差的方法和系统 | |
| Bai et al. | Kinematic calibration and pose measurement of a medical parallel manipulator by optical position sensors | |
| JP2018021831A (ja) | 追尾式レーザ干渉計による位置決め機械の検査方法及び装置 | |
| Conte et al. | Performance evaluation of laser tracker kinematic models and parameter identification | |
| CZ2012897A3 (cs) | Zařízení pro optické měření a/nebo optickou kalibraci polohy tělesa v prostoru | |
| CZ2010178A3 (cs) | Zpusob a zarízení pro merení a/nebo kalibraci polohy telesa v prostoru | |
| Jokiel Jr et al. | Uncertainty propagation in calibration of parallel kinematic machines | |
| Vorotnikov et al. | Estimation of error in determining the centers of rotation of links in a kinematic chain for industrial robot calibration techniques | |
| US20150002855A1 (en) | Arrangement and method for the model-based calibration of a robot in a working space | |
| CN104344802A (zh) | 表面轮廓的测量方法 | |
| Gromczak et al. | Validation of the metrological model of coordinate measuring arm using multifeature check | |
| Clarke et al. | The case for a consistent method of verifying the performance of large volume metrology systems | |
| EP3745223B1 (en) | Method for self-verification of mechatronic systems | |
| CZ25815U1 (cs) | Zařízení pro redundantní optické měření a/nebo kalibraci polohy tělesa v prostoru | |
| CZ37244U1 (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 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20220311 |