DE3241510A1

DE3241510A1 - Verfahren zur steuerung von robotern oder anderen maschinen sowie einrichtung zur pruefung von teilen

Info

Publication number: DE3241510A1
Application number: DE19823241510
Authority: DE
Inventors: Tymothy R. Tecumseh Ontario Pryor
Original assignee: Diffracto Ltd Canada
Current assignee: Diffracto Ltd Canada
Priority date: 1981-05-11
Filing date: 1982-11-10
Publication date: 1984-05-10
Also published as: US4453085A

Description

Verfahren zur Steuerung von Robotern
oder anderen Maschinen sow-ie Einrichtung zur Prüfung von Teilen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Robotern oder Maschinen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art. Sie betrifft außerdem eine Einrichtung zur Prüfung von Teilen der im Anspruch 32 genannten Art.
Die Erfindung befaßt sich mit Systemen zur genauen Positionierung von ffoboterarmen oder für ähnliche Automationszwecke. Bei bekannten Verfahren, die digitale Koordinatensignale von Entschlüsslern in den Gelenken von Manipulierarmen verwenden, werden Steuersignale für eine Motorbetätigung zur Positionierung der Arme gebildet.
Ein großes Problem bei der Einführung von Robotern und dergleichen in der Fertigung und insbesondere beim Zusammenbau besteht in der geringen Genauigkeit der Plazierung. Eine solche schlechte Genauigkeit der Armstellungen ist nicht überraschend, wenn man berücksichtigt, daß sie mehrere Gelenke aufweisen müssen, die sich alle in einer präzisen Weise bewegen müssen und oft in Verbindung mit Koordinatenberechnungen, korrigiert durch Rechnet, um das Ende des Armes an einen ganz bestimmten Punkt im Raum zu bringen. Solche Präzisionen führten zu hohen Preisen für gewisse Arten von genau positionierbaren Robotern (die in vielen Fällen auch die Werte nicht erreichen), oder andererseits waren sie nicht in der Lage, in bestimmten Anwendungsfällen eingesetzt werden zu können.
Das Problem wird sonst als Häufung von Dimensionsungenauigkeiten aufgrund von Entschlüsselungsfehlern und mechanischem Spiel oder Ablenkung irgendwo in dem System definiert.
Während solche Ablenkungen statisch kompensiert werden können, wird das Problem jedoch enorm, wenn unterschiedliche Teile verschiedenen Gewichts angehoben und schnell beschleunigt und abgebremst werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alle diese Nachteile weitgehend zu vermeiden.
Die Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Lösung werden die oben angegebenen Probleme weitgehend vermieden.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht in einer erhöhten Genauigkeit bei der Positionierung z.B. bei der Montage oder bei der Bewegung von Werkstücken bei verringerten Kosten für den Manipulator. Außerdem wird eine universelle Anwendbarkeit bei vielen unterschiedlichen Werkstückgruppierungen oder Manipulatoren ebenfalls erreicht, da ein optisches Führungssystem bei verschiedenen Arten von Automationssystemen eingesetzt werden kann.
Verfahren und Einrichtung gemäß der Erfindung liefern ein genaues äußeres Bezugskoordinatensystem für den Roboter (oder eine andere Maschine), die das Robotersystem nutzen kann, ohne auf mechanische Achsen zurückgreifen zu müssen. Dies versetzt mechanisch schlechte Roboter im wesentlichen in die Lage, genau positionierbar zu werden. Im Falle der Gitterreferenz beispielsweise projiziert das System auf das Teil oder Werkstück ein bestimmtes Bezugssystem, mit dem der Taster auf dem Roboter gleich gut zusammenwirken kann. Dies kann dann dazu verwendet werden, die beiden Beziehungen miteinander zu verbinden, nämlich den Roboter und das Teil oder Werkstück.
Ein anderer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, Absenkung und Auslenkung bei einem Roboter oder den Achsen einer Koordinatenmeßmaschine zu korrigieren und ihre Genauigkeit bei gegebenen Kosten zu erhöhen.
Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf die Projektion von speziellen Gitternetzwerken, gerichteten Laserstrahlen oder anderen Lichtstrahlen im Raum zur Bildung eines Koordinatennetzwerks oder zur Zielfindung für den Roboterarm.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
-Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform mit einer Laserstrahlverfolgung, bei der zwei Laser in orthogonalen Ebenen verwendet werden, die jeweils zweiachsige Strahlrichtungsspiegel aufweisen, um Strahlen auf Punkte im Raum zu richten, wo sich Detektoren an der Roboter-"Hand" befinden oder angenommen werden.
Dimensionsdaten des tatsächlichen Handortes werden von Entschlüsselern für die Laserstrahlrichtung abgenommen.
Zweckmäßigerweise sind auch Positionsabtastdetektoren an der Roboterhand oder sonstwo vorgesehen (beispielsweise analoge Matrix-Diodenanordnungen vom Typ UDT SC-10), um Positionsabweichsignale der Hand relativ zu der Strahlposition zu erzeugen.
Es liegt auch im Rahmen dieser Erfindung, einen Teil in dem oben genannten Gitter oder der Laserstrahlhülle vorzusehen und den Ort dieses abgetasteten Teils relativ zu der Roboterhand zu berechnen.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform mit Gitterprojektion unter Verwendung eines Musters, in diesem Falle eines Gittermusters, das in den Arbeitsbereich des Roboters von oben her projiziert wird.
Eine einfache Ausführungsform verwendet einen einfachen, einzigen Punktdetektor oder ein Paar von Detektoren auf der Roboter-"Hand". Es können auch die normalen Entschlüsseler an den Robotergelenken verwendet werden, um zwischen Gitterlinien zu interpolieren.
Eine abgewandelte Ausführungsform weist wenigstens eine Fotodetektoranordnung auf der "Hand" vor, um eine Interpolation zwischen Gitterlinien zu bewirken. Es kann auch eine auf Beugung basierende oder in anderer Form variable Projektion zur Durchführung der Verfolgung oder Interpolation verwendet werden.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der bestimmte Gitterlinien bedeckt sind, um einen absoluten Bezugspunkt zu bilden, und ein Mikrocomputer wird dazu verwendet, um die Position der'Hand oder des Armes in dem Gitternetzwerk zu verfolgen.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform mit anderen Formen proji-zierter Muster.
Fig. 5 zeigt auswechselbare Projektionsmuster.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform mit Punktverfolgung, wobei wenigstens eine Lichtquellen-" Zone" auf der Hand und eine zweiachsige Kamera und eine zweite oder Zweiachsen-Kamera bei 900 verwendet wird, um den Punkt zu verfolgen.
Die Abtastung des Ortes des Punktes in dem Betrachtungsfeld der Kamera liefert X-, Y-, Z-Koordinaten. Eine von dem vorhergesagten Ort der Hand betätigte Zoom-Linse maximiert die Empfindlichkeit.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung zur Verbesserung der Genauigkeit einer Koordinaten-Meßmaschine, kartesischer Roboter oder dergleichen.
In dieser Anmeldung sind auch Systeme mit Mehrfach-Sensoren zur Verwendung bei diesem Roboter oder dieser Koordinaten-Meßmaschine gezeigt.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung projizierter Gittermuster.
Fig. 1 zeigt einen Manipulierarm 1 mit einem optischen Taster 2 am Ende oder hinter der letzten Gelenkverbindung und ein optisches Projektionssystem 3, das darüber angeordnet ist. Das optische Projektionssystem weist in diesem Falle ein x-y-Achsenantriebssystem 4 auf, das eine Winkelsekundenauflösung hat und einen Strahl 5 von einem Laser 6 zu einem gegebenen Punkt im Raum über einen festen Winkel führt. Zur Erläuterung des Beispiels sei ein zweckmäßiges System 10 betrachtet, das in der Lage ist, dieses Licht zu sammeln und die Winkelachsen in kartesische Achsen umzuwandeln. Dies ist nicht notwendigerweise erforderlich, und es ergeben sich zusätzliche Kosten für eine solche Linse (insbesondere dann, wenn die Linse in ihrem Durchmesser größer wird), jedoch vereinfacht es hier die Beschreibung.
Der Abstand h zwischen der Linse und dem Roboter ist typischerweise viel größer-als der in der Zeichnung gezeigte, er beträgt z.B. 1 m.
Es ist zu erkennen, daß aufgrund gegebener Kommandos für das x-y-Antriebssystem, die verschlüsselt sind, der Strahl irgendwo in der x-y-Ebene positioniert werden kann.
Es sei angenommen, daß der Strahl sich an den Werten x = 3 cm, y = 5 cm von der Mittellinie dieses optischen Systems befindet. Man kann einfach den Manipulierarm so dirigieren, daß er zu dem angenommenen Wert dieser Position geht, was er auch unter Steuerung seiner vorhandenen Positionierservos tun könnte. Sobald er in den Annäherungsbereich kommt, fängt das Detektorsystem 2, das aus einem analogen x-y-Punktpositionstaster, wie beispielsweise UDT SC-10, besteht und fern angeordnetem Verstärker 20, den Punkt von dem Laser auf und wandelt ihn in Signale um, die die mit einem Mikrocomputer ausgestattete Steuerung 30 für den Roboter veranlaßt, auf den Mittelpunkt der Laserenergie einzufahren.
Diese Ziel- oder Einfahrfunktion merzt das letzte kleine bißchen eines Positionierfehlers des Roboters aus und versetzt ihn in die Lage, zu jeder Zeit den richtigen Ort einzunehmen. Die Genauigkeitsgrenzen liegen natürlich in der Feineinstellmöglichkeit des Roboters, der Abtastempfindlichkeit und in den x- und y-Genauigkeiten der Projektions-Antriebssysteme und in den Abweichungen des Laserstrahls im Raum aufgrund thermischer Änderungen.
Eine Analyse der Parameter der optischen Projektion und der Laserstrahlaspekte sowie der Abtastmöglichkeiten zeigt die Fähigkeiten des Systems gemäß Fig. 1 zu einer Positioniergenauigkeit von 25 ijm oder weniger. Dies ist weit besser, als dies bei bekannten Robotersystemen unter solchen Umstanden der Fall ist und schafft die Möglichkeit, viele Zusammenbauaufgaben zu lösen, die bisher mit Robotern nicht zu lösen waren.
Die Hinzufügung einer weiteren ähnlichen Projektionseinheit 45, die rechtwinklig zu der ersten angeordet ist, liefert dreidimensionale Möglichkeiten. In diesem Falle ist eine zweite Detektoreinheit 40 rechtwinklig zu der ersten an dem Roboterarm- vorgesehen, und sie tastet das Signal von der zweiten Projektionseinheit 45 ab, und die beiden versuchen dann, den Arm im dreidimensionalen Raum zu positionieren. Naheliegenderweise brauchen die beiden Projektionen keine Zweiachsigkeit zu haben. Zum Beispiel braucht die zweite'Einhelt nur den Strahl in der vertikalen oder Z-Richtung abzutasten(oder festzustellen). Dies ist von besonderem Interesse, weil das bedeutet, daß nicht nur Kosten gespart werden können, sondern weil man auch eine vielleicht viel größere vertikale Abtastung vorsehen kann, indem eine zylindrische Symmetrielinse oder möglicherweise ein Spiegelsystem verwendet wird. Wird die überdeckte Zone größer, so wird natürlich der Wunsch nach einem billigen Spiegel größer.
Es ist auch möglich, die Arbeitsweise der in FiQ. 1 gezeigten Einheit ohne die Sammellinse 10 zu betrachten, die zur parallelen Projektion dient. In diesem Falle werden die Strahlen im Winkel geschwenkt, und eine Mikrocomputersteuerung 35 ist erforderlich, um den gewünschten Bahnverlauf sozusagen in dem x-y-z-Raum oder in den Roboter-Polarkoordinaten für jeden der gegebenen Winkeleingänge an die Antriebssysteme zu berechnen.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in welchem Falle ein Gitterprojektionssystem 100, bestehend aus einer Lichtquelle 101, einem Gitter 102 und Objektivlinse 103 dazu verwendet wird, ein Gitter von Linien 104 gleichzeitig im Raum zu projizieren. Was dann erforderlich ast, ist eine Einrichtung zur Interpretation der Linien und um herauszufinden, wo sich der Roboterarm 105 befindet, und zwar aufgrund der Charakteristika des so geschaffenen-Gitternetzwerkes.
Während zusätzliche Abtastschwierigkeiten in bezug auf Fig. 1 bestehen, so besteht ein großer Vorteil darin, daß ein mechanisches Antriebssystem nicht vorhanden ist. Mit anderen Worten, es sind keine sich bewegenden Teile wie die Galvanometerspiegel der Einheit gemäß Fig. 1 vorhanden.
Solche Drehspiegel mit ihren genauen Verschlüsselern, die die Grundlage für die Genauigkeit des Systems bilden, können sehr teuer sein. Das Gittersystem bringt natürlich keine Probleme mit sich, da es sich um eine vollständig digitale Sache handelt, die einfach in den Raum projiziert wird und sogar stroboskopisch unter Verwendung von Blitzlampen projiziert werden kann. Es besteht jedoch ein Problem hinsichtlich der Definition der Gitterlinien im Raum.
Es sei nun der Fall betrachtet, daß dieses System mit einem Roboterarm wie oben angegeben verwendet wird. In diesem Falle sei der Roboterarm 105 wiederum an den angenommenen gewünschten Ort gebracht, in den sein vorhandenes Betätigungssystem zusammen mit den Koordinatensystemen gebracht wird, obwohl eine solche Positionierung in diesem Falle nicht tatsächlich erforderlich ist, da eine verbesserte Ausführungsform der Erfindung einen Weg an allen Punkten im Raum finden kann.
Es sei jedoch der einfachste Fall betrachtet, bei dem der Roboter zu einem groben Ort (unter Verwendung seines eigenen zentralen Systems) geht, wo die Gitterwerk-Charakteristika an dem gewünschten Ort bekannt sind. Es sei z.B.
angenommen, daß es gewünscht ist, daß der Roboter zu einem Ort geht, der auf der Hälfte zwischen zwei Gitterlinien im Raum liegen möge. Diese Gitterlinien mögen beispielsweise 1 mm entfernt von dem fraglichen Punkt liegen, was bedeutet, daß die Abtastung des Abstandes der Gitterlinie mit einer Genauigkeit von 1:50 erfolgen muß, um eine Auflösung der Position von 0,02 mm zu erreichen, ein wünschenswerter Wert.
Versucht der Roboter, grob die Hand an diesen Ort zu bringen, so sei angenommen, daß er bei zwei Dritteln des Weges zur einen Seite der Linie oder der anderen (s. Fig.2a) stehen bleibt. In diesem Falle liest ein Detektor 120, der in diesem Falle eine Fotodetektoranordnung vom Typ RETICON 2560 sein möge, einfach aus, wo sie sich im Raum relativ zu der ihr naheliegenden Gitterlinie befindet, und er veranlaßt dann die Hand, sich entsprechend zu bewegen, bis sie sich mitten dazwischen befindet. Die vollständig digitale Fotodiodenanordnung ist ein perfekter Abtaster für diesen speziellen Zweck, wenn auch eine beträchtliche digitale Schaltung 121, angeschlossen über ein längeres Kabel 122, erforderlich ist, um das Ergebnis zu interpretieren.
Eine Abtastung ist allgemein in zwei Achsen erforderlich, und in diesem Falle möge eine quadratische (Matrix) Fotodiodenanordnung, wie beispielsweise vom Typ GE TN 2500 verwendet sein, um in zwei Achsen abzutasten. Wie im Falle der Fig. 1 sind ein weiterer Projektor und Detektor (130 und 131) verwendet, um den Ort in drei Dimensionen anzugeben. In diesem Falle ist nur ein vertikal gespreizter Sprossenprojektor erforderlich und nicht ein Gitter.
Fig. 2b verdeutlicht die Verwendung eines einzigen kleinen Detektors 160 mit einer engen Apertur (z.B.
0,003 mm breit) 161 anstelle der Fotodiodenanordnung 120.
In diesem weniger teueren Falle wird das Gitter einfach dazu benutzt, den Roboter auf eine genaue Position'auf einer Gitterlinie 165 in der Nähe des gewünschten Anhaltepunktes p zu bringen. Diese Gitterlinie wird durch den Detektor 160 beispielsweise als 102. Linie hinter dem Startpunkt des Gitters abgetastet. Die Entschlüsseler oder Winkelgeber der Robotergelenke, wie beispielsweise 105, sorgen dann für den letzten Schritt vor Auflösung (jedoch oft mit niedriger Genauigkeit), um p durch Bewegung in xy-Richtung von der Gitterlinie zu erreichen.
Die Entschlüsselergenauigkeit wird jedoch nur von der Gitterlinie verringert, nicht von dem Startpunkt, was der Fall sein würde, wenn die Entschlüsseler oder Winkelgeber des Roboters für die gesamte Bewegung verantwortlich wären.
Diese spezielle Idee der Benutzung eines einzigen Detektors bei der Spurverfolgung durch die Gitter des Musters ist wegen der Einfachheit sehr bestechend. Wenn nur zwei Projektionen orthogonal für ein dreidimensionales Arbeiten vorhanden wären, so würden natürlich zwei solcher einfacher Detektoren erforderlich sein. Diese könnten auch durch eine Faseroptik 180 fern mit einer Tasteinheit 185 verbunden sein.
Gewünschtenfalls können alle hierbei verwendeten Taster.
so fern angeordnet sein, obwohl es natürlich schwieriger ist, eine vollständige Gittereinheit oder eine Bildeinheit entfernt anzuordnen, als eine einfache Fasereinrichtung darin.
Um dieses einfache System zum Arbeiten zu bringen, ist es wünschenswert, die Gitter oder Sprossen fliegend zu verfolgen. Man braucht ein Gitter nicht wirklich anzuhalten.
In dieser Beziehung kann man das Mikrocomputer-Stuersystem des Roboters dazu verwenden, die empfangenen Gittereingangsdaten zu halten und die Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters zu plotten, wenn dieser die Gitterlinien überfährt. Dies kann sehr hilfreich sein, indem man ganz einfach die Gitterlinien zur Steuerung von Beschleunigungen und Geschwindigkeiten des Roboters verwendet, ohne sich auf komplizierte Polarkoordinaten-Entschlüsseler (Resolver) zu stützen.
In jedem Falle kann man die Geschwindigkeit vorhersagen, mit der man an einem Punkt ankommt, und man kann daher die Beschleunigung verringern, und wenn der Detektor die letzte Gitterlinie vor dem gewünschten Anhaltepunkt passiert, kann der Entschlüsseler oder Resolver in der Lage sein, die mit Daten/einer geringeren Datenflußgeschwindigkeit aufzunehmen.
Mit anderen Worten, der Roboter kann sich durch die Gitterlinien wesentlich schneller bewegen, als die Entschlüsseler oder Resolver tatsächlich Daten bei sehr hohen Auflösungen liefern können, wenn jedoch der Roboter sich durch die Gitterlinienprojektion zu seinem endgültigen Anhaltepunkt verlangsamt, können die Entschlüsseler wieder ins Spiel kommen, um die Interpolatlon zwischen den Gitterlinien zu ermöglichen.
Irgendwelche programmierten Änderungen der Richtung sind natürlich dem Steuerungsrechner für den Roboter bekannt und ermöglichen daher die Subtraktion der inkrementalen Gitterlinien anstelle einer Addition zu der akkumulierten Gesamtmenge, die die Position wiedergibt. Würde diese Information ebenfalls von dem Gitter gewünscht sein, so würde eine Gitterabtastung mit Phasenquadratur mit wenigstens zwei Detektoren erforderlich sein.
Während ein Gitter mit konstantem Sprossenabstand (in diesem Fall ein gleichgerichtetes Gitter) mit dem Abstand S gezeigt ist, würde es wünschenswert sein, Bezugslinien zu haben, um dem Gitter ein Maß von Absolutheit zu verleihen. Dieses gestattet eine absolute Verfolgung ohne Verlust von Zählwerten, wie das bei einem inkrementalen Gitter der Fall sein kann. Mit anderen Worten (Fig. 3), ein Gitter, in diesem Fall ein Sprossengitter 200, bei dem jede zehnte Sprosse, beispielsweise 201, einen anderen Charakter hat als eine Gruppe eng benachbarter Sprossen oder Linien, akkumuliert einen binären Kode oder dergleichen. Dies gestattet die Bildung eines absoluten Netwerkes in zwei Achsen (oder in drei Achsen, wenn zwei Projektoren verwendet sind). Jede Art eines vernünftigen Kodierschemas kann verwendet werden.
Andere Arten von Gittern oder Mustern können neben gerade einfachen Projektionen von orthogonalen Linien verwendet werden. Zum Beispiel können Polarkoordinatengitter 102 mit zirkularen konzentrischen Ringen verwendet werden.
Außerdem können örtliche Gitter eine sehr gute Analyse des gewünschten Gebiets liefern. Soll z.B. der Roboter zunächst zu einem Ort xy gehen, so kann die Grob-Postionierfähigkeit des Roboters ihn zunächst zum Ort xy* bringen, beispielsweise innerhalb 0,5 mm in jeder Achse. Das Gitter für den Roboterablauf (*) würde somit ein besonders gutes Gitterprojektionsnetzwerk in dem bestimmten Bereich in der Nähe von xy haben. Es würde nicht den gesamten Raum mit Gittern in irgendeinem anderen Gebiet auszufüllen haben als dem speziellen. In der Tat müßten die Gitter nicht in der Nähe liegen und können nur in speziellen Zonen vorgesehen sein.
Mit anderen Worten, man kann ein sehr spezielles Gitter mit radialen Linien verwenden, die von dem exakt projizierten Punkt xy ausgehen, die dann durch den Gitterabtaster an dem Roboter eingefahren oder eingerastet werden. Man kann viele, viele solche heimführende Radiallinienanordnungen bei irgendeinem Gitter in einem Projektor vorsehen.
Fig. 4 verdeutlicht die oben genannten Punkte. Eine Projektionsquelle 210 projiziert diskrete radiale Gitter 215 und konzentrische Ringe 220 entlang besonderen Linien im Raum, von denen passende Rückführungen vorgesehen sein können. Die Detektoren können zirkulare Diodenanordnungen-, quadratische Anordnungen, Punktdetektoren, linieare Anordnungen und dergleichen sein.
In dem gezeigten Fall ist der Roboterarm mit einem oder mehreren Resolvern 226 mit einer zirkularen Diodenanordnung 730 (RETICON 720 C), bestehend aus 720 Elementen, ausgerüstet. Diese Anordnung tastet ab und weist den Roboter an, sich mitten auf die Mittelinie des radialen Gitters 215 .n zu setzen (das Zentrum ist vorhanden, wenn alle Abstände zwischen den Zeilen gleich sind), und zwar so orientiert, daß die Achse x des Roboterarms entlang der Achse der breiten Linie 740 des projizierten radialen Gitters verläuft.
Diese breite Linie kann z.B. ganz einfach dadurch festgestellt werden, daß sie die zweifache Zahl von Detektorelementen als andere überdeckt.
Somit wurde sowohl die Zentrierung auf einen Ort xy, als auch eine Orientierung ohne Bezug auf die eigenen Achsen des Roboters erreicht.
Das zirkulare Gitter 220 ist auch zur Zentrierung nützlich, wenn ein xy-Detektor, wie beispielsweise eine lineare oder Matrixanordnung, wie beispielsweise 750, verwendet ist.
Es kann auch zur Neigungs- undDrehungsorientierung (d.h.
Änderungen in 7 oder 2 ) aufgrund einer Kürzung einer oder der anderen projizierten zirkularen Achsen (d.h. scheinbarer Änderung in eine Ellipse) verwendet werden, die durch die Anordnung und seinem Analysierkreis und dem Mikrocomputer 755 abtastbar ist.
Es können Gitter speziell für einen vorgegebenen Vorgang oder ein vorgegebenes Teil verwendet werden, das in einem veränderbaren Revolverkopf gehalten ist, der periodisch von Teil zu Teil verändert werden kann. Dies ist besonders interessant, da das, was die Gitter wirlich speichern, tatsächliche Daten sein können, die den Bearbeitungsteil betreffen, und es könnte im Ergebnis eine Ergänzung des Computerspeichers sein.
Fig. 5 ist eine Ausführungsform der Erfindung und verdeutlicht die Verwendung austauschbarer Gitter oder Muster irgendeiner Art. Außerdem ist ein Muster dargestellt, das tatsächlich den Roboter in seinem zu durchlaufenden Bewegungspfad steuert. Dieser Pfad kann flexibel sein und digital erzeugt werden, beispielsweise in Fig. 1 mittels Daten, die in die Koordinatenachsen des Antriebssystems eingespeist sind.
Lichtquelle 270 projiziert durch Maske 271, die das gewünschte Muster enthält, das durch Linse 272 in den Raum abgebildet und projiziert wird. Gitter 271 ist eines von.
mehreren auf einem drehbaren Revolver 273, der entsprechend verschiedenen Arbeitsweisen, Teilen oder beidem verändert werden kann.
Der Roboterarm 302 mit seinem Detektor 301 und zugehörigen Analysiermitteln hat sich am Startort (gestrichelte Linien) auf das Muster eingerastet und folgt dem projizierten Bildmuster und kommt schließlich am Punkt P an, wie das gezeigt ist.
Wiederum sind alle Vorgänge mit einer Genauigkeit'von besser als 0,02 mm möglich, wobei auf die eigenen Positionierachsentaster des Roboters nicht zurückgegriffen ist (die nicht auf Absenkungen usw. ansprechen mögen).
Der Vorgang verläuft außerdem sehr schnell, da die Fotodetektoren eine sehr hohe Ansprechgeschwindigkeit haben Fig. 6 verdeutlicht eine Ausführungsform der Erfindung zur Verfolgung einer oder mehrerer Lichtzonen auf dem Roboterarm, Greifer oder irgendeinem anderen Ort.
Bei diesem Beispiel ist eine'einzelne Lichtquelle 400, vorzugsweise moduliert, eine Leuchtdiode, ein Diodenlaser oder eine Blitzlampe, auf einem Roboterarm 401 befestigt.
Sein'Ausgangssignal wird durch einen Bildtaster 402 abgetastet, der typischerweise eine Matrixanordnung aufweist, auf dem ein Bild 408 des Lichtquellen-"Flecks1' durch Linse 404 abgebildet wird.
Mikrocomputer 420 fragt Diodenanordnung 403 ab, um den Ort des Bildes 408 des Flecks in zwei Achsen zu bestimmen und damit den des Roboterarms. Die Datenverarbeitung in einer Schaltung ist für das Auffinden des Ortes des Flecks oder der Zone wertvoll.
Zur Gewinnung von dreLDimensionen wird ein zwe-iter-Bildtaster 430 entweder mit Lichtquelle 400 oder einer zweiten Lichtquelle 410 verwendet, dies in Richtung 430 gerichtet ist.
Analoge Bildtaster, wie beispielsweise Vidicons oder Fotozellen zur Positionsabtastung, wie beispielsweise UDT SC-10, können ebenfalls verwendet werden, jedoch haben diese nicht die Dimensionsstabilität wie die Diodenanordnungen. Die SC-10 kann jedoch mit modulierten Leuchtdioden verwendet werden, um eine Streulichtzurückweisung bei niedrigen Kosten zu bewirken, ein zweckmäßiger Vorteil Dies kann auch mit Diodenlaserquellen und Interferènzfiltern, wie beispielsweise 431 (gestrichelte Linien) in Verbindung mit Diodenanordnungen erfolgen.
Die größten Matrixanordnungen haben typischerweise 265 x 265 Zeilen. Isteine größere Auflösung erforderlich, so kann der Bildtaster gemäß Fig. 6b verwendet werden, der einen Drehspiegel 419 verwendet, um das durch die Linse 421 gebildete Bild 420 des Flecks über eine große lineare Anordnung 422 mit 2.048 Elementen abzulenken. Diese Auflösung kann 2048 x 2048 sein, alles digital und driftfrei.
Die Zeile von Elementen der Anordnung 422 erstreckt sich aus der Papierebene heraus.
Die tatsächliche Auflösung kann 16mal so groß sein, wenn man die passenden Schaltkreise verwendet, so daß man eine Auflösung von 32000 x 32000 über das Betrachtungsfeld erhält. Dies ist ein springender Punkt für hochgenaue Positionierung in einem großen Gebiet.
In Fig. 6b ist außerdem eine Zweifach-Zone, erzeugt mit einer Leuchtdiode oder einem Laser, gezeigt, bei der der Dunkelraum dazwischen abgetastet ist. Dies kann zuverlässiger sein als ein einzelner Diodenlaser, der in der TEMo1 Mode arbeitet.
Bei Gebrauch der Einrichtung nach Fig. 6b muß die Lichtquelle für eine ausreichende Zeit eingeschaltet sein, damit der Spiegel in der Lage ist, sie zu "finden". Man kann jedoch auch den Fleck mit dem Spiegel verlegen, um ihn auf der Diodenanordnung zu halten, wobei diese Verfolgung durch Rückführung von Daten von der Diodenanordnung zu dem Abtastungsantrieb möglich gemacht wird. Analog betriebene Spiegel können anstelle von digital verschlüsselten Arten ebenfalls verwendet werden.
Eine andere Art eines Steuer- und Regelsystems, wie-es hier beschrieben ist, verwendet im wesentlichen die Laserverfolgungs- oder Lichtfleckverfolgungskonzepte gemäß -den obigen Fig. 1 oder 6, jedoch zum Zwecke de-r einfachen Korrektur mechanischer Ablenkungen des mechanischen Systems des Roboters oder eines anderen Systems in einer oder mehreren Achsen. Dies ist in Fig. 7 in Verbindung mit einer Koordinatenmeßmaschine in kartesischen Koordinaten gezeigt, wo der horizontale Arm, der ein Moment erzeugt, über ein Laserstrahlsystem korrigiert wird. Diese Korrektur stellt ein preisgünstigeres System dar, da die Fehler dynamisch korrigiert werden und keine gewaltige Steifigkeit des Systems vorgesehen sein muß.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, um Positionsdaten auf einer Koordinatenmeßmaschine oder einem Roboter mit kartesischen Achsen zu korrigieren oder zu bilden.
Die motorisierte Vertikale (y-Achse) der Maschine Man dert in der z-Richtung entlang der Basis 501. Ein horizontaler Arm 505 bewegt sich in der x-Achse herein und heraus.
Am Ende des Armes sind Drehachsen gehalten sowie in diesem Falle eine Tastanordnung 525, die einen oder mehrere elektrooptische Taster aufweist.
Typischerweise haben alle solchen Maschinen verschlüsselte Koordinatenachsen x, y, z usw. Bei einer großen Maschine treten jedoch verschiedene Verzerrungen auf, die die Genauigkeit der wahren Positionierung auf Werte begrenzen, die wesentlich schlechter als die sind, zu denen die Verschlüsseler in der Lage sind. Entsprechend gibt die Erfindung Mittel zur Korrektur dieser Werte an und verbessert im Ergebnis die Maschine. Außerdem sind Wege zur Nullung der Maschine und zur Prüfung eines Gegenstandes, beispielsweise eines Tankkörpers oder eines Wagenkörpers 530 angegeben.
Es sei zunächst das Problem der seitlichen Abweichungen ( > x) der Bewegung der Basis und des Wagens 515 in der z-Richtung betrachtet, beispielsweise über eine Strecke von 10 m. In diesem Falle wird die Position des Entschlüsselers 516 für den horizontalen Arm unter Berücksichtigung der Position des Laserstrahls 517 vom Laser 510 auf den positionsempfindlichen Detektor 511 korrigiert.
Der letztere kann analog sein (z.B. UDT SC-10), jedoch ist eine driftfreie Matrixanordnung besser. Die Auflösung kann 2 ,u in der Korrektur über den vollen Bereich der z-Strecke betragen. Laserstrahl 510 definiert dann die wahre Achse der Maschine, auf die x-Strecken (und auch y-Strecken) bezogen sind.
Es sei nun die Korrektur des horizontalen Arms in bezug auf "Absenkung" oder des Abfalls in der y-Achse betrachtet.
Da es-sich um einen Hebelarm handelt, tritt die Absenkung hh natürlich besonders dann auf, wenn der Arm voll ausgestreckt ist. In einer ähnlichen Weise kann Laser 540 auf einem vertikalen Turm 500 angeordnet sein, und ein ähnlicher Detektor 541 dient zur Erzeugung einer y-Korrektur.
Der Laserstrahl 517 kann höher angeordnet sein. Zum Beispiel kann der in Verbindung mit dem Detektor 580 verwendete Strahl 570 auf der Spitze des Turms angeordnet sein. Bin passender Laser ist z.B. He Ne-Gaslaser oder ein Diodenlaser mit einem Kollimator. Eine Anordnung auf der Spitze nützt auch in dem Sinne, daß die Turmablenkung A x aufgrund einer Ausstreckung des horizontalen Arms wie auch eine -seitliche x-Auslenkung des Wagens abgetastet werden In der Tat kann es wünschenswert sein, zwei Strahlen zu verwenden, gleichzeitig oben und unten, um eine Berechnung der Neigung des Turms zu ermöglichen und die y-Positionsdaten des Tasters 520 korrigieren zu können.
Der Taster 525 kann durch eine Einrichtung zur Bearbeitung von Material ersetzt werden, d.h. durch einen Schweißkopf, eine rotierende Bürste, eine Farbspritzpistole oder irgend etwas anderes, dessen Position in Raum kriti-sch ist.
Fig. 7b zeigt Mittel zur Neigungskorrektur 4 x für die horizontale Armerstreckung. In diesem Falle wirft ein Penta-Prisma einen Strahl 517 vertikal von dem Turm nach oben, bestimmt durch die Prismaachse in bezug zu der Basis 515.
Detektor 560 ermittelt die Auslenkung ds Turms 500. Dies und die horizontale Armerstreckung in der x-Achse können zur Korrektur des vertikalen Ortes x des Tasters 525 verwendet werden, in diesem Falle auch als Funktion der Entschlüsseler 582 und 583 für die Drehachse. Das gleiche System kann zur Korrektur von Turmneigungen in der z-Richtung verwendet werden, indem eine gleiche Penta-Prisma-Anordnung einen Strahl 584 auf einen Detektor 585 wirft.
Es sei nun die Nützlichkeit dieses Systems-behandelt, wo ein Tankkörper 600 während der Fertigung in bezug auf den Ort von Kanten und Löchern in der Seite 601, wie beispielsweise 605 in der yz-Ebene, x-Orte verschiedener Punkte auf einer Seite 601 und verschiedene Flächen auf der Seite 601 hinsichtlich Oberflächenbearbeitunasproblemen, wie beispielsweise Unsauberkeit usw., inspiziert.
Der Tastkopf 525 kann einen oder mehrere passende Tastköpfe- aufweisen, die in der Lage sind, solche Parameter kontaktfrei abzutasten, wobei passende Taster in der Tasteinheit 525 die folgenden sind: Fig. 16 - Bezugsziffer 2, Fig. 3-7 - Bezugsziffer 12; Bezugsziffern 7 und 3.
Eine abschließende Bemerkung in bezug zu dem Beispiel der Tankprüfung. Die Aufgabe besteht hier darin, eine schnellarbeitende Prüfmaschine mit niedrigem Preis zu schaffen. Diese beiden Kriterien erfordern eine außerordentliche Steifigkeit der Prüfmaschine, insbesondere unter Berücksichtigung des Nachgebens des Bodens, wenn ein 30 t Tank in der Nähe der Maschine aufgesetzt wird. Dies erklärt, warum eine aktive Korrektur von Biegemomenten usw. und anderen Auslenkungen hier betont worden ist.
Einebesondere Notwendigkeit zur Korrektur ergibt sich aus der Genauigkeit der x-, y- und z-Verschlüsselungssysteme. Dies kann dadurch erfolgen, daß einer oder mehrere Prüfpunkte, wie beispielsweise 650 und 660, entlang dem Tank in Zonen placiert werden, wo keine passende Information von dem Tankkörper gewünscht ist. Diese Punkte sind Meister, die besonders ausgelegt sind, damit die Einheit auf sie an speziellen Punkten entlang der z-Achse wieder zurückläuft oder nullt. Die elektrooptische Tasteinheit tastet den rechtwinkligen Ort auf einer Platte ab, was den xy- und z-Ort ergibt.
Erfolgt ein Zurücklaufen bei Punkt 650 und 660 (nicht gezeigt) in Abstand in der z-Richtung, so ist es lediglich erforderlich, den z-Achsenverschlüsseler 620 zu verwenden, um Daten zwischen den beiden Nullpunkten zu liefern Ist diese Auflösung nicht gut genug, so kann eine besondere Kurzbereichs-Hochauflösung, wie beispielsweise 660, in der z-Achse dem Abtastwert hinzugefügt werden, um den Taster in der z-Richtung über eine Strecke relativ zu einem Meisterpunkt, wie beispielsweise 650, zu bewegen.
Es kann wünschenswert sein, an verschiedenen Meßpunkten entlang dem Tank in der z-Achse die Turmbasis nach unten.in Granitblöcke 690 abzusenken. Dies vermeidet eine Verwerfung des Schlittens 501 in der z-Achse in der Antwort.
Die Blöcke 690 usw. können tief im Boden verankert werden.
An diesen genannten Orten können die Referenzpfosten, wie bvisy)ielsweise 650, logischerweise angeordnet werden.
Es ist besonders einleuchtend, daß das hier beschriebene System eine Preisreduzierung gegenüber solchen trickreichen Koordinatenmeßsystemen bewirkt, wenn man die vertikale Pfostenhalterung nach unten auf die Grundblöcke, wie beispielsweise 690, nach der Bewegung setzt. Mit anderen Worten, außerordentlich grobe Bewegungen können erfolgen, solange man die Einheit unten auf eine passende Basis, wie beispielsweise 690, setzt.
Hinsichtlich Fig. 1, die den Laserverfolgungsmode des Betriebes zeigt, ist zu bemerken, daß das Verfahren zu deren Anwendung sehr unterschiedlich sein kann. Z.B. kann man die x- und y-Antriebssysteme des Projektionssystems verwenden, um ganz einfach den Fleck auf den gewünschten Ruhepunkt des Roboters zu richten. In diesem Falle werden die eigenen Koordinatenachsen des Roboters dazu verwendet, den Roboter über den gewünschten Pfad zu dem ungefähren fraglichen Punkt er zu bewegen. Befindet/sich in der Nähe des Punktes, so ist.
der Detektor auf dem Roboter natürlich in einer Lage, um den Fleck aufzufangen und diese z- und y-Rückführungssignale zu der Einrichtung des Roboters zu liefern, um den Roboter in der Fleckposition einzufahren.
Die zweite Art des Betriebes der Laserprojektionseinheit besteht in der Verwendung eines durchlaufenden Pfades, wobei der Laserfleck tatsächlich direkt auf den Detektor auf und dem Roboter gerichtet ist/dann der Fleck im Raum entsprechend der vorprogrammierten Koordinatenbewegung des Roboterarms bewegt wird. In diesem Falle werden wirksame Führungssignale von dem Detektor geliefert, um die Achsen des Roboters zu veranlassen, dem Fleck zu folgen. Kurz gesagt werden die Achsen des Roboters nicht mit dem Steuersignal, sondern mit dem von dem Laser gespeist.
Hinsichtlich der Fleckverfolgungsversion gemäß Fig. 6 sei bemerkt, daß diese gleiche Fleckverfolgung genauso gut bei der Anordnung gemäß Fig. 7 angewendet werden kann. In diesem Fall wird wieder der Laser 510 oder 540 durch eine Abbildungslinse und einen Detektor ersetzt, wobei der Fleck nun auf dem Koordinatenarm lokalisiert ist. In diesem Falle wird die Position des Flecks gemessen und Abweichungen werden verglichen. Das Problem besteht natürlich darin, daß dies über kurze Bereiche ganz brauchbar ist, über längere Bereiche sind jedoch die Fernabbildungslinsen usw., die erforderlich sind, um die hohe Auflösung des betrachteten Flecks auf dem Abtastdetektor beizubehalten, zu viel für eine genaue Messung. Es ist viel bequemer, dies mit dem gezeigten Laserstrahl zu machen. Dieses Verfahren würde daher für die horizontale Anordnung 505 der gezeigten Meßmaschine arbeiten, nicht jedoch für die gesamte Länge der Wanderrichtung.
Fig. 1 verdeutlicht den Fall, bei dem die Gitterprojektion, wie beispielsweise 820 gemäß Fig. 3 usw., als Referenz für Detektor 821 auf dem Arm 822 des Roboters verwendet wird, wie auch zur Beleuchtung eines Teils 823 und des Greifers 824.
Auf diese Weise können Daten auf dem Weg, auf dem die Gitterlinien das Teil und den Greifer schneiden, durch Kamera 825 gewonnen werden, die eine Linse 830 und eine Matrix-Detektoranordnung 831 aufweist, die von einem Rechner 840 dazu verwendet wird, um die Beziehung vom Arm zum Teil oder vom Arm zum Greifer zum Teil zu bestimmen. Dies ist nützlich, um mit beliebigen Teilen und Orten fertig zu werden und/oder in Verbindung mit nichtverschlüsselten oder austauschbaren oder beschädigten Greifern (wo der Greiferort nicht genau bekannt ist).
Das in dieser Beschreibung verwendete Wort "Licht" bedeutet irgendeine Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung von Röntgenstrahlung bis zur Infrarotstrahlung. Sichtbares Licht oder in der Nähe von infrarot liegendes Licht ist jedoch besonders zweckmäßig.
Wie bereits erwähnt, hat die Erfindung einen beträchtlichen Vorteil, nämlich die koordinierte Positionierung und Orientierung von Robotern, unabhängig von den Roboterachsen und/oder der Korrektur dieser Achsen durch Aufdatieren von Daten des Verschlüsselers oder Resolvers in einem örtlichen Bereich (im allgemeinen in der Gegend des fraglichen Arbeitsbereiches).
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, insbesondere bei der Gitter- oder Fleckversion, daß die Kalibrierung der Achsen einfach ist. Zum Beispiel kann der Roboter 10 Gitterlinien in einer gewissen Zone durchlaufen und seinen mittleren Fehler aus den abgetasteten Daten der bekannten Spreizung des Gitters bestimmen und dies zur Korrektur der eigenen Daten verwenden.
Die Testpunkte 650 brauchen keine rechteckigen Platten zu sein, es können beliebige Mittel sein, die geeignet sind, eine Aufdatierung der Kalibrierung des Systems und/ oder eines bestimmten Punktes im Raum zu liefern. Zum Beispiel können Gitter, Flecken usw. verwendet werden.
Fern angeordnete Lichtquellen mit Fasern in einer Platte können ebenfalls verwendet werden, wie das in Fig. 7C gezeigt ist.
Hier beleuchtet eine Lampe 700 Fasern 701, 702, 703, 704, deren Enden 706 - 709 in Platte 705 befestigt sind.
Taster 800, der eine Linse 801 und eine Fotodiodenanordnung 802 aufweist, ist auf dem Ende eines Armes 805 gehalten.
Die Anordnung findet die gewünschten Fasterendpunkte zur Aufdatierung ihrer Eichung. Mit den vier gezeigten Punkten, die einen Abstand von 12,5 cm haben, ist ein Betrieb über den gesamten bewünschten Bereich möglich, unabhängig von den eigenen Achsen des Roboters, und zwar unter Verwendung der Diodenanordnung als das Meßelement für Bewegungen in der z-Richtung (oder x-Richtung oder y-Richtung oder einer Kombination davon).
Solche präzise positionierten Quellen können in der Tat entlang der Gesamtlänge oder einem Teil davon der x-, y- oder z-Achsen der Maschine oder irgendeiner oder aller der Achsen angeordnet werden, um eine tatsächliche Bewegung zu ermöglichen, und zwar unter Verwendung der Diodenanordnung zur Interpolation zwischen Lichtquellenorten.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Steuerung von Robotern oder anderen Maschinen, damit diese einen vorbestimsten Weg durchlaufen oder einen bestimmten Ort im Raum erreichen, d a d u r c h g e k e n- n z e i c h n e t daß optisch ein Muster in den Raum im Arbeitsbereich des Roboters projiziert wird, daß ein Detektor auf einem beweglichen Teil des Roboters vorgesehen wird, der wenigstens einen Teil des genannten Musters abtastet, wenn sich das bewegliche Teil in dem Arbeitsgebiet befindet, und daß das Ausgangssignal des Detektors dazu verwendet wird, den Roboter so zu steuern, daß er einen vorbestimmten genauen Pfad durchläuft oder an einem Ort im Raum ankommt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k-e-n n -z e i c h n e t , daß das Muster ein Gitter paralleler Linien ist, die in eine oder mehrere Richtungen verlaufen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Projektion des Musters aus zwei Richtungen erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Gitter aus gleichgerichteten parallelen Linien besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Muster aus von einem Zentrum aus gehenden radialen Linien besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Muster aus konzentrischen Ringen besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Muster einen Führungspfad bildet, dem der Roboter zu folgen hat.
8. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i -c h n e t , daß der Detektor eine Fotodetektoranordnung ist und daß zu einer Zeit mehr als eine Linie des Detektors abgetastet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Linien des Musters unter Verwendung von Bezugs linien unterschiedlicher Breite oder unterschiedlichen Abstandes absolut geschlüsselt sind.
10. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß ein einziger Detektor verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Auflöser oder Entschlüsseler des Roboters dazu verwendet werden, zwischen abgetasteten Abschnitten des Musters zu interpolieren.
12. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß zusätzliche Winkelkoordinaten wie Bewegungen um die Quer- oder Längsachse durch Abtastung von Änderungen im Abstand der Linien des Musters gewonnen werden.
13, Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Detektoranordnung eine lineare oder zirkulare Matrix-Fotodiodenanordnung ist.
14. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß mehrere Muster aufeinanderfolgend projiziert werden1 die unterschiedliche Operationen des Roboters oder einer anderen Maschine repräsentieren.
15. Verfahren nach Anspruchl1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das von Gegenständen reflektierte Licht des projizierten Musters zusätzlich durch eine Bildabtasteinrichtung abgetastet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Gegenstände ein Werkstück, der Robotergreifer, der Roboterarm oder -körper und Transportvorrichtungen oder andere Handhabungseinrichtungen für Teile sind.
17. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die' Spreizung des Musters variabel ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Muster ein Beugungsmuster einer Öffnung ist und daß die Weite der Öffnung geändert wird.
19. Verfahren zur Positionierung von Robotern oder anderen Maschinen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß wenigstens ein Detektor zur Feststellung der Position eines optischen Strahls auf einem sich bewegenden Teil des Roboters angeordnet wird, daß ein Laserstrahl oder ein anderer gesammelter Strahl in den Arbeitsbereich des Roboters mittels einer Strahlprojektionseinrichtung projiziert wird, die sich außerhalb des Roboters befindet, daß der Strahl durch den Detektor abgetastet wird, und daß aus dem Abtastsignal die richtige Position des Roboters bestimmt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Strahl so gerichtet wird, daß er eine vorbestimmte Raumkoordinate schneidet und daß das Ausgangssignal des Detektors dazu verwendet wird, die Steuerung des Roboters zu veranlassen, den Roboter an den genannten Koordinaten richtig zu positionieren.
21. Verfahren nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t r daß Signale von dem Detektor zurückgeführt werden, derart, daß der Strahl in eine solche Richtung gebracht wird, daß er auf einem bestimmten Punkt auf dem Detektor ruht, und daß aus der Richtung des Strahls der Ort des Roboters im Raum bestimmt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß zwei Strahlwerfer und -detektoren verwendet werden, die rechtwinklig angeordnet sind, so daß sie eine dreidimensionale Information liefern.
23. Verfahren zur Steuerung von Robotern oder anderen Maschinen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß wenigstens eine Lichtquelle auf einem sich bewegenden Teil des Roboters angeordnet wird, daß das Bild der Lichtquelle mit einem Bilddetektor abgetastet wird, daß die Position des Bildes bestimmt und aus der Bildposition der Ort der Lichtquelle im Raum ermittelt wird, und daß die Position der Lichtquelle auf dem Roboter zu dem Steuerrechner des Roboters zurückgeführt wird, um den Roboter zu regeln.
24. Verfahren nach Anspruch 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Detektor eine Matrix-Fotodetektoranordnung ist.
25. Verfahren nach Anspruch 23, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Detektor eine lineare Fotodektoranordnung ist und daß das Bild mechanisch an der Fotodetektoranordnung vorbeigeschwenkt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 23, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine aus mehreren Zonen zusammengesetzte Lichtquelle verwendet und das Zentrum oder andere Charakteristika der Zonen abgetastet wird.
27. Verfahren nach Anspruch 24, d a d u r c h g e k en n -z e i c h n e t , daß die Lichtquelle mit Licht gespeist wird, das von einer entfernt angeordneten Lichtquelle über faseroptische Mittel zugeführt wird.
28. Verfahren zur Korrektur von Daten auf zugeordneten Achsen von Meßmaschinen, Robotern oder anderen Maschinen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Position eines Punktes auf wenigstens einer der Achsen der Maschine relativ zu wenigstens einer Lichtquelle gemessen und daraus ein Signal abgeleitet wird, das die genannte Position wiedergibt, und daß unter Verwendung des Signals die von den Entschlüsselern auf den Achsen der Maschine gelieferten Positionsdaten korrigiert werden.
29. Verfahren nach Anspruch 28, d a d-u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Lichtquelle ein projizierter Laserstrahl ist und daß die Messung durch wenigstens einen Detektor auf den Achsen erfolgt, der auf die Position des Stahls auf seiner Fläche anspricht.
30. Verfahren nach Anspruch 28, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Lichtquelle an einem bekannten Ort im Raum angeordnet und durch eine Linse auf einem Detektor abgebildet wird, der die Positionsmessung durchführt.
31. Verfahren nach Anspruch 30, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Detektor eine Fotodetektoranordnung ist.
32. Einrichtung zur Prüfung von Gegenständen, g e k e n n -zeichnet durch eine Einrichtung zur Bewegung wenigstens eines elektrooptischen Tasters entlang wenigstens einer Achse des.

Gegenstandes und eine elektrooptische Einrichtung zur Korrektur der Signale der genannten mehrachsigen- Einrichtung, die die Position des Tasters im Raum angibt.
33. Einrichtung nach Anspruch 32, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Gegenstände Tanks, Lastwagen, Autos oder andere große Fahrzeuge sind.
34. Einrichtung nach Anspruch 32, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß mehrere.Eigentümlichkeiten des Gegenstandes mit wenigstens zwei Arten von elektrooptischen Tastmitteln abgetastet werden.