JP2015052615A - 多機能座標測定機 - Google Patents

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Abstract

【課題】アクセサリデバイスが座標測定機に取外し可能なように接続されることを可能にする可搬型のＡＡＣＭＭを提供する。【解決手段】両端の間において接続された複数のアームセグメントを含むアーム部と、アームセグメントに設けられた１以上の位置トランスデューサと、交換可能なアクセサリに受け入れられるように構成されたクイック接続インターフェースと、を有する測定デバイスと、基部と、前記トランスデューサからの位置信号に基づいて前記測定デバイスの前記基部に対する位置に対応するデータを提供する電子回路と、を含む可搬型のＡＡＣＭＭを用意するステップを備え、交換可能なアクセサリは、レーザラインプローブと、投影装置とを備え、交換可能なアクセサリが、前記クイック接続インターフェースを介して前記測定デバイスに接続するように構成され、各交換可能なアクセサリは、それぞれ、電気回路によって識別されるように構成されている。【選択図】図４

Description

本開示は、座標測定機に関し、より具体的には、アクセサリデバイスが座標測定機に取外し可能なように接続されることを可能にするコネクタを座標測定機のプローブ端に有する可搬型の関節アーム座標測定機（ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ ａｒｍ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）に関する。
関連出願の相互参照
本出願は、２０１０年１月２０日に出願した仮出願第６１／２９６，５５５号の利益を主張するものであり、この仮出願の内容は、その全体を本願に引用して援用する。
可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）は、部品の製造または生産のさまざまな段階（例えば、機械加工）の間に部品の寸法を迅速かつ正確に確認するニーズが存在する部品の製造または生産に広く使用されている。可搬型のＡＡＣＭＭは、特に、比較的複雑な部品の寸法の測定を実行するのにかかる時間量の中で、知られている据え付け式のまたは固定式の、コストが高く、使用するのが比較的難しい測定設備と比べて大きな改善を示す。通常、可搬型のＡＡＣＭＭのユーザは、単純に、測定されるべき部品または物体の表面に沿ってプローブを導く。次に、測定データが記録され、ユーザに提供される。場合によっては、データは、視覚的な形態、例えば、コンピュータスクリーン上の３次元（３Ｄ）の形態でユーザに提供される。その他の場合、データは、数字の形態でユーザに提供され、例えば、穴の直径を測定するとき、テキスト「直径＝１．００３４」がコンピュータスクリーン上に表示される。
先行技術の可搬型の関節アームＣＭＭの一例が、同一出願人による米国特許第５，４０２，５８２（‘５８２）号に開示されており、この米国特許は、その全体を本願に引用して援用する。‘５８２号特許は、一端に支持基部を、他端に測定プローブを有する手動操作式の関節アームＣＭＭを備える３Ｄ測定システムを開示する。同一出願人による米国特許第５，６１１，１４７（‘１４７）号は、類似の関節アームＣＭＭを開示しており、この米国特許は、その全体を本願に引用して援用する。‘１４７号特許においては、関節アームＣＭＭは、プローブ端の追加的な回転軸を含むいくつかの特徴を含み、それによって、２−２−２軸構成または２−２−３軸構成（後者は７軸アームである）のどちらかを有するアームを提供する。
米国特許第５，４０２，５８２号明細書 米国特許第５，６１１，１４７号明細書
既存のＣＭＭはそれらのＣＭＭの意図される目的に適してはいるが、必要とされるのは、アクセサリデバイスが座標測定機に取外し可能なように接続されることを可能にする可搬型のＡＡＣＭＭである。
一実施形態は、交換可能なアクセサリを有する可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）を実装する方法である。可搬型のＡＡＣＭＭは、反対側にある第１の端部および第２の端部を有する手動で位置付けることが可能なアーム部であって、いくつかの接続されたアームセグメントを含み、各アームセグメントが、位置信号を生成するための少なくとも１つの位置トランスデューサを含む、アーム部、ＡＡＣＭＭの第１の端部に装着された測定デバイス、ならびにトランスデューサからの位置信号を受信し、測定デバイスの位置に対応するデータを提供する電子回路を含む。可搬型のＡＡＣＭＭを実装することは、データが送信される送信経路を判定することによって、データが受信される送信元デバイスを特定するステップであって、送信元デバイスが、結合部を介してＡＡＣＭＭの第１の端部に取外し可能なように装着される、ステップを含む。可搬型のＡＡＣＭＭを実装することは、少なくとも送信元デバイスの特定情報に基づいてデータのデータタイプを判定するステップをさらに含む。送信元デバイスは、ＡＡＣＭＭに取外し可能なように装着される。可搬型のＡＡＣＭＭを実装することは、データタイプに応じてデータに対してアクションを実行するステップと、アクションを実行した結果を送信先デバイスに出力するステップとをさらに含む。
別の実施形態は、交換可能なアクセサリを有する可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）である。可搬型のＡＡＣＭＭは、反対側にある第１の端部および第２の端部を有する手動で位置付けることが可能なアーム部であって、複数の接続されたアームセグメントを含み、アームセグメントのそれぞれが、位置信号を生成するための少なくとも１つの位置トランスデューサを含む、アーム部を含む。可搬型のＡＡＣＭＭは、ＡＡＣＭＭの第１の端部に装着された測定デバイスと、トランスデューサからの位置信号を受信するための、および測定デバイスの位置に対応するデータを提供するための電子回路と、結合部を介して可搬型のＡＡＣＭＭの第１の端部に取外し可能なように装着された送信元デバイスであって、データを取り込むように構成された、送信元デバイスと、電子回路によって実行可能な論理とをさらに含み、論理が、データが送信される送信経路を判定することによって、データが受信される送信元デバイスを特定する。さらに、論理は、少なくとも送信元デバイスの特定情報に基づいてデータのデータタイプを判定し、データタイプに応じてデータに対してアクションを実行し、アクションを実行した結果を送信先デバイスに出力する。
さらなる実施形態は、可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）を実装するためのコンピュータプログラム製品であって、コンピュータによって実行されたとき方法をコンピュータに実施させるコンピュータ可読プログラムコードを含むコンピュータストレージ媒体を含む、コンピュータプログラム製品である。方法は、データが送信される送信経路を判定することによって、データが受信される送信元デバイスを特定するステップを含む。送信元デバイスは、ＡＡＣＭＭに取外し可能なように装着される。方法は、少なくとも送信元デバイスの特定情報に基づいてデータのデータタイプを判定するステップと、データタイプに応じてデータに対してアクションを実行するステップと、アクションを実行した結果を送信先デバイスに出力するステップとをさらに含む。
ここで図面を参照して、本開示の範囲全体に関して限定的であると解釈されるべきでなく、要素がいくつかの図で同様に付番されている例示的な実施形態が示される。
図１Ａおよび１Ｂを含む、本発明のさまざまな態様の実施形態を中に有する可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）の斜視図である。 図１Ａおよび１Ｂを含む、本発明のさまざまな態様の実施形態を中に有する可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）の斜視図である。 一緒に作られた図２Ａ〜２Ｄを含む、一実施形態による、図１のＡＡＣＭＭの一部として利用される電子機器の構成図である。 一緒に作られた図２Ａ〜２Ｄを含む、一実施形態による、図１のＡＡＣＭＭの一部として利用される電子機器の構成図である。 一緒に作られた図２Ａ〜２Ｄを含む、一実施形態による、図１のＡＡＣＭＭの一部として利用される電子機器の構成図である。 一緒に作られた図２Ａ〜２Ｄを含む、一実施形態による、図１のＡＡＣＭＭの一部として利用される電子機器の構成図である。 一緒に作られた図２Ａ〜２Ｄを含む、一実施形態による、図１のＡＡＣＭＭの一部として利用される電子機器の構成図である。 一緒に作られた図３Ａおよび３Ｂを含む、一実施形態による、図２の電子データ処理システムの詳細な特徴を示す構成図である。 一緒に作られた図３Ａおよび３Ｂを含む、一実施形態による、図２の電子データ処理システムの詳細な特徴を示す構成図である。 一緒に作られた図３Ａおよび３Ｂを含む、一実施形態による、図２の電子データ処理システムの詳細な特徴を示す構成図である。 一実施形態による、レーザラインプローブデバイスが装着された図１のＡＡＣＭＭのプローブ端の等角図である。 一実施形態による、図４のレーザラインプローブデバイスの部分的に断面図である等角図である。 一実施形態による、別の取外し可能なデバイスが装着された図１のＡＡＣＭＭのプローブ端の等角図である。 一実施形態による、ペイントスプレーデバイスが装着された図１のＡＡＣＭＭのプローブ端の等角図である。 図８Ａ〜図８Ｃを含む、本発明の一実施形態による、アームの位置および向きに応じて、部品の特徴と位置合わせされたままであるように調整され得る投影画像の図である。 図８Ａ〜図８Ｃを含む、本発明の一実施形態による、アームの位置および向きに応じて、部品の特徴と位置合わせされたままであるように調整され得る投影画像の図である。 図８Ａ〜図８Ｃを含む、本発明の一実施形態による、アームの位置および向きに応じて、部品の特徴と位置合わせされたままであるように調整され得る投影画像の図である。 図９Ａ〜９Ｂを含む、投影画像がプローブの手引きおよび状態情報を含む、画像が投影された部品の表面の図である。 図９Ａ〜９Ｂを含む、投影画像がプローブの手引きおよび状態情報を含む、画像が投影された部品の表面の図である。 ２つのプロジェクタがプローブ端に取り付けられ、第３のプロジェクタがＡＡＣＭＭの別の部分に取り付けられたＡＡＣＭＭの斜視図である。 ２つのプロジェクタがプローブ端に取り付けられた別のＡＡＣＭＭの斜視図である。 プロジェクタが部品の表面に画像を投影し、投影画像が部品の表面の裏の隠された特徴を含む、プロジェクタがプローブ端に取り付けられたＡＡＣＭＭの斜視図である。 一実施形態による、取外し可能なアクセサリを有するＡＡＣＭＭを実装するためのプロセスを示す流れ図である。
可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）が、物体の測定値を得るためにさまざまな用途で使用される。本発明の実施形態は、オペレータが、異なる測定アクセサリデバイスをＡＡＣＭＭのプローブ端に簡単かつ迅速に結合することを可能にする利点をもたらす。本発明の実施形態は、プローブ端のある程度の制御をアクセサリデバイスと統合することをもたらすさらなる利点をもたらす。本発明の実施形態は、外部接続または配線を持つことなく、取外し可能なアクセサリへの電力およびデータ通信を提供するさらに別の利点をもたらす。
図１Ａおよび１Ｂは、本発明のさまざまな実施形態による可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）１００を全体的に示し、関節アームは、座標測定機の一種である。図１Ａおよび１Ｂに示されるように、例示的なＡＡＣＭＭ１００は、一端でＡＡＣＭＭ１００のアーム部１０４に結合された測定プローブ筐体１０２を有する６または７軸関節測定デバイスを含み得る。アーム部１０４は、軸受カートリッジ（例えば、２つの軸受カートリッジ）の第１の群１１０によって第２のアームセグメント１０８に結合された第１のアームセグメント１０６を含む。軸受カートリッジ（例えば、２つの軸受カートリッジ）の第２の群１１２は、第２のアームセグメント１０８を測定プローブ筐体１０２に結合する。軸受カートリッジ（例えば、３つの軸受カートリッジ）の第３の群１１４は、第１のアームセグメント１０６を、ＡＡＣＭＭ１００のアーム部１０４の他端に配置された基部１１６に結合する。軸受カートリッジの各郡１１０、１１２、１１４は、関節による動作の複数の軸を提供する。また、測定プローブ筐体１０２は、ＡＡＣＭＭ１００の第７の軸部のシャフト（例えば、ＡＡＣＭＭ１００の第７の軸内の測定デバイス、例えば、プローブ１１８および／または周辺デバイスの動作を決定するエンコーダシステムを含むカートリッジ）を含み得る。ＡＡＣＭＭ１００を使用する際、基部１１６は、通常、作業台に固定される。
各軸受カートリッジの群１１０、１１２、１１４の中の各軸受カートリッジは、通常、エンコーダシステム（例えば、光学式のエンコーダシステム）を含む。エンコーダシステム（すなわち、トランスデューサ）は、基部１１６に対するプローブ１１８の位置（および、ひいては、特定の基準系、例えば、局所または大域基準系におけるＡＡＣＭＭ１００によって測定されている物体の位置）をすべてが一緒になって示すそれぞれのアームセグメント１０６、１０８および対応する軸受カートリッジの群１１０、１１２、１１４の位置を示す。アームセグメント１０６、１０８は、例えば、これに限定されないが、炭素複合材料などの好適な剛性のある材料で作製され得る。関節による動作の６つまたは７つの軸（すなわち、自由度）を有する可搬型のＡＡＣＭＭ１００は、オペレータによって簡単に扱われ得るアーム部１０４を提供しながら、オペレータが基部１１６周りの３６０度の領域内の所望の位置にプローブ１１８を位置付けることを可能にする利点をもたらす。しかし、２つのアームセグメント１０６、１０８を有するアーム部１０４の例は例示を目的とするものであり、特許請求される発明はそのように限定されるべきでないことを理解されたい。ＡＡＣＭＭ１００は、軸受カートリッジによって一緒に結合された任意の数のアームセグメント（および、ひいては、６つもしくは７つを超えるか、または６つもしくは７つ未満の関節による動作の軸または自由度）を持つ可能性がある。
プローブ１１８は、測定プローブ筐体１０２に取外し可能なように取り付けられ、測定プローブ筐体１０２は、軸受カートリッジの群１１２に接続される。ハンドル１２６は、例えば、クイック接続インターフェース（ｑｕｉｃｋ−ｃｏｎｎｅｃｔ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）により測定プローブ筐体１０２に対して取外し可能である。ハンドル１２６は、別のデバイス（例えば、レーザラインプローブ、バーコードリーダ）で置き換えられることができ、それによって、オペレータが同じＡＡＣＭＭ１００で異なる測定デバイスを使用することを可能にする利点をもたらす。例示的な実施形態において、プローブ筐体１０２は、接触式の測定デバイスであり、測定されるべき物体に物理的に接触する、ボール形の、タッチセンシティブな、湾曲した、および伸長式のプローブを含むがこれらに限定されない異なるチップ１１８を有する可能性がある取外し可能なプローブ１１８を収容する。その他の実施形態において、測定は、例えば、レーザラインプローブ（ＬＬＰ）などの非接触式のデバイスによって実行される。一実施形態において、ハンドル１２６は、クイック接続インターフェースを使用してＬＬＰで置き換えられる。その他の種類の測定デバイスが、追加的な機能を提供するために取外し可能なハンドル１２６を置き換える可能性がある。そのような測定デバイスの例は、１つ以上の照明、温度センサ、熱スキャナ、バーコードスキャナ、プロジェクタ、ペイントスプレーヤ、カメラなどを含むがこれらに限定されない。
図１Ａおよび１Ｂに示されるように、ＡＡＣＭＭ１００は、軸受カートリッジの群１１２から測定プローブ筐体１０２を取り外すことなしにアクセサリまたは機能が変更されることを可能にする利点をもたらす取外し可能なハンドル１２６を含む。図２に関して以下でより詳細に検討されるように、取外し可能なハンドル１２６は、電力およびデータが、ハンドル１２６、およびプローブ端に配置された対応する電子機器とやりとりされることを可能にする電気コネクタも含み得る。
さまざまな実施形態において、軸受カートリッジの各群１１０、１１２、１１４は、ＡＡＣＭＭ１００のアーム部１０４が複数の回転軸周りを動くことを可能にする。述べられたように、各軸受カートリッジの群１１０、１１２、１１４は、例えばアームセグメント１０６、１０８の対応する回転軸と同軸上にそれぞれが配置された、例えば光学式の角度エンコーダなどの対応するエンコーダシステムを含む。光学式のエンコーダシステムは、本明細書において以下でより詳細に説明されるように、例えば、対応する軸周りのアームセグメント１０６、１０８のそれぞれのアームセグメントの回転する（スイベルの）または横の（蝶番の）動きを検出し、ＡＡＣＭＭ１００内の電子データ処理システムに信号を送信する。それぞれの個々の処理されていないエンコーダのカウントが信号として電子データ処理システムに別々に送信され、電子データ処理システムにおいて、そのカウントは測定データへとさらに処理される。同一出願人による米国特許第５，４０２，５８２（‘５８２）号に開示されているような、ＡＡＣＭＭ１００自体から分離した位置計算機（例えば、シリアルボックス）は必要とされない。
基部１１６は、装着デバイスまたは取付けデバイス１２０を含み得る。取付けデバイス１２０は、ＡＡＣＭＭ１００が、例えば、検査台、マシニングセンタ、壁、または床などの所望の位置に取外し可能なように取り付けられることを可能にする。一実施形態において、基部１１６は、ＡＡＣＭＭ１００が移動されているときにオペレータが基部１１６を持つのに都合の良い位置を提供するハンドル部１２２を含む。一実施形態において、基部１１６は、折りたたむとディスプレイスクリーンなどのユーザインターフェースが見えるようになる可動式のカバー部１２４をさらに含む。
一実施形態によれば、可搬型のＡＡＣＭＭ１００の基部１１６は、２つの主要なコンポーネント、すなわち、ＡＡＣＭＭ１００内のさまざまなエンコーダシステムからのデータ、および３次元（３Ｄ）位置計算をサポートするためのその他のアームパラメータを表すデータを処理する基部処理システムと、比較的完全な計測機能が外部コンピュータへの接続を必要とせずにＡＡＣＭＭ１００内で実施されることを可能にする、搭載オペレーティングシステム、タッチスクリーンディスプレイ、および常駐アプリケーションソフトウェアを含むユーザインターフェース処理システムとを含む電子データ処理システムを含むまたは収容する。
基部１１６内の電子データ処理システムは、基部１１６から離れて配置されたエンコーダシステム、センサ、およびその他の周辺ハードウェア（例えば、ＡＡＣＭＭ１００上の取外し可能なハンドル１２６に取り付けられることができるＬＬＰ）と通信することができる。これらの周辺ハードウェアデバイスまたは特徴をサポートする電子機器は、可搬型のＡＡＣＭＭ１００内に配置された軸受カートリッジの群１１０、１１２、１１４のそれぞれに配置され得る。
図２は、一実施形態による、ＡＡＣＭＭ１００で利用される電子機器の構成図である。図２に示される実施形態は、基部処理システムを実装するための基部プロセッサ基板２０４と、ユーザインターフェース基板２０２と、電力を供給するための基部電源基板２０６と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール２３２と、基部傾斜基板２０８とを含む電子データ処理システム２１０を含む。ユーザインターフェース基板２０２は、ユーザインターフェース、表示、および本明細書において説明されるその他の機能を実行するアプリケーションソフトウェアを実行するためのコンピュータプロセッサを含む。
図２に示されるように、電子データ処理システム２１０は、１つ以上のアームバス２１８を介して上述の複数のエンコーダシステムと通信している。図２に示された実施形態において、各エンコーダシステムは、エンコーダデータを生成し、エンコーダアームバスインターフェース２１４と、エンコーダデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２１６と、エンコーダ読取りヘッドインターフェース２３４と、温度センサ２１２とを含む。歪みセンサなどのその他のデバイスが、アームバス２１８に装着され得る。
さらに図２に示されているのは、アームバス２１８と通信しているプローブ端電子機器２３０である。プローブ端電子機器２３０は、プローブ端ＤＳＰ２２８と、温度センサ２１２と、一実施形態においてはクイック接続インターフェースによってハンドル１２６またはＬＬＰ２４２に接続するハンドル／ＬＬＰインターフェースバス２４０と、プローブインターフェース２２６とを含む。クイック接続インターフェースは、ＬＬＰ２４２およびその他のアクセサリによって使用されるデータバス、制御線、および電源バスへのハンドル１２６によるアクセスを可能にする。一実施形態において、プローブ端電子機器２３０は、ＡＡＣＭＭ１００の測定プローブ筐体１０２に配置される。一実施形態において、ハンドル１２６は、クイック接続インターフェースから取り外されることができ、測定は、ハンドル／ＬＬＰインターフェースバス２４０を介してＡＡＣＭＭ１００のプローブ端電子機器２３０と通信するレーザラインプローブ（ＬＬＰ）２４２によって実行される可能性がある。一実施形態において、電子データ処理システム２１０は、ＡＡＣＭＭ１００の基部１１６に配置され、プローブ端電子機器２３０は、ＡＡＣＭＭ１００の測定プローブ筐体１０２に配置され、エンコーダシステムは、軸受カートリッジの群１１０、１１２、１１４に配置される。プローブインターフェース２２６は、１−ｗｉｒｅ（登録商標）通信プロトコル２３６を実施する、Ｍａｘｉｍ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．から販売されている製品を含む任意の好適な通信プロトコルによってプローブ端ＤＳＰ２２８に接続することができる。
図３は、一実施形態による、ＡＡＣＭＭ１００の電子データ処理システム２１０の詳細な特徴を示す構成図である。一実施形態において、電子データ処理システム２１０は、ＡＡＣＭＭ１００の基部１１６に配置され、基部プロセッサ基板２０４と、ユーザインターフェース基板２０２と、基部電源基板２０６と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２３２と、基部傾斜モジュール２０８とを含む。
図３に示される実施形態において、基部プロセッサ基板２０４は、図中に示されるさまざまな機能ブロックを含む。例えば、基部プロセッサ機能３０２は、ＡＡＣＭＭ１００からの測定データの収集をサポートするために利用され、アームバス２１８およびバス制御モジュール機能３０８を介して処理されていないアームデータ（例えば、エンコーダシステムのデータ）を受信する。メモリ機能３０４は、プログラムおよび静的なアーム構成データを記憶する。基部プロセッサ基板２０４は、ＬＬＰ２４２などの任意の外部ハードウェアデバイスまたはアクセサリと通信するための外部ハードウェアオプションポート機能３１０も含む。リアルタイムクロック（ＲＴＣ）およびログ３０６と、バッテリパックインターフェース（ＩＦ）３１６と、診断ポート３１８とが、図３に示される基部プロセッサ基板２０４の実施形態の機能にやはり含まれる。
また、基部プロセッサ基板２０４は、外部（ホストコンピュータ）および内部（ディスプレイプロセッサ２０２）デバイスとのすべての有線および無線データ通信を管理する。基部プロセッサ基板２０４は、（例えば、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）１５８８などのクロック同期規格を用いて）イーサネット（登録商標）機能３２０を介してイーサネットネットワークと、ＬＡＮ機能３２２を介して無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）と、およびパラレル・シリアル通信（ＰＳＣ）機能３１４を介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２３２と通信する能力を有する。基部プロセッサ基板２０４は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）デバイス３１２への接続も含む。
基部プロセッサ基板２０４は、上述の‘５８２号特許のシリアルボックスで開示されたようないかなる前処理も必要とせずに測定データへと処理するために、処理されていない測定データ（例えば、エンコーダシステムのカウント、温度の読取り値）を送信および収集する。基部プロセッサ２０４は、ＲＳ４８５インターフェース（ＩＦ）３２６を介してユーザインターフェース基板２０２のディスプレイプロセッサ３２８に処理されたデータを送信する。一実施形態において、基部プロセッサ２０４は、処理されていない測定データを外部コンピュータにやはり送信する。
ここで図３のユーザインターフェース基板２０２を参照すると、基部プロセッサによって受信された角度および位置データが、ＡＡＣＭＭ１００内の自律的な計測システムを提供するためにディスプレイプロセッサ３２８で実行されるアプリケーションによって利用される。アプリケーションは、これらに限定されないが、特徴の測定、手引きおよび訓練のグラフィックス、遠隔診断、温度の修正、さまざまな動作の特徴の制御、さまざまなネットワークへの接続、ならびに測定された物体の表示などの機能をサポートするためにディスプレイプロセッサ３２８で実行され得る。ディスプレイプロセッサ３２８および液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３３８（例えば、タッチスクリーンＬＣＤ）ユーザインターフェースとともに、ユーザインターフェース基板２０２は、セキュアデジタル（ＳＤ）カードインターフェース３３０と、メモリ３３２と、ＵＳＢホストインターフェース３３４と、診断ポート３３６と、カメラポート３４０と、音声／映像インターフェース３４２と、ダイヤルアップ／セルモデム３４４と、全地球測位システム（ＧＰＳ）ポート３４６とを含むいくつかのインターフェースオプションを含む。
図３に示される電子データ処理システム２１０は、環境データを記録するための環境レコーダ３６２を有する基部電源基板２０６も含む。また、基部電源基板２０６は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３５８およびバッテリ充電器制御３６０を用いて、電子データ処理システム２１０に電力を供給する。基部電源基板２０６は、集積回路間（ｉｎｔｅｒ−ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）（Ｉ２Ｃ）シリアルシングルエンドバス３５４を用いて、およびＤＭＡシリアル周辺インターフェース（ＤＭＡ ｓｅｒｉａｌ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）（ＤＳＰＩ）３５６を介して基部プロセッサ基板２０４と通信する。基部電源基板２０６は、基部電源基板２０６に実装された入力／出力（Ｉ／Ｏ）拡張機能３６４を介して傾斜センサおよび無線周波数識別（ＲＦＩＤ）モジュール２０８に接続される。
別個のコンポーネントとして示されているが、その他の実施形態において、これらのコンポーネントのすべてまたは一部は、図３に示された位置とは異なる位置に物理的に配置される、および／または図３に示された方法とは異なる方法で組み合わされた機能である可能性がある。例えば、一実施形態において、基部プロセッサ基板２０４およびユーザインターフェース基板２０２は、１つの物理的な基板に組み合わされる。
ここで図４〜７を参照すると、取外し可能で交換可能なデバイスがＡＡＣＭＭ１００に結合することを可能にするクイック接続機械的および電気的インターフェース（ｑｕｉｃｋ−ｃｏｎｎｅｃｔ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を有する測定プローブ筐体１０２の例示的な実施形態が、示されている。本発明の例示的な実施形態は、レーザラインプローブ（ＬＬＰ）スキャンデバイス４００などのデバイス用のカメラ、信号処理、制御、およびインジケータインターフェースに利点をもたらす。
デバイス４００は、例えばピストル型の握りのようにオペレータの手で握られるように大きさおよび形状を決められるハンドル部４０４を含む格納カバー４０２を含む。デバイス４００の一端は、機械的および電気的インターフェース４２６を含む。インターフェース４２６は、当該インターフェース４２６に結合された機械的結合部５３２および電気コネクタ５３４を含む。インターフェース４２６は、コネクタのピンを位置合わせすることを必要とせずに、および別個のケーブルまたはコネクタを必要とせずに、デバイス４００とプローブ筐体１０２の間の比較的迅速で安定した電子的接続を提供する。
インターフェース４２６の近くに、格納カバー４０２は、レーザデバイスなどの光学式デバイス４０８と、センサ４１０とを含む部分５０６を含む。センサ４１０は、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）型のセンサまたは相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）型のセンサである可能性がある。例示的な実施形態において、光学式デバイス４０８およびセンサ４１０は、センサ４１０が所望の焦点で光学式デバイス４０８からの反射光を検出することができるように角度をつけて配置される。一実施形態において、光学式デバイス４０８およびセンサ４１０の焦点は、デバイス４００がプローブチップ１１８に邪魔されずに操作され得るようにプローブチップ１１８からずらされる。換言すれば、デバイス４００は、プローブチップ１１８を所定の位置に置いたまま操作され得る。さらに、デバイス４００は、プローブチップ１１８に対して実質的に固定され、ハンドル部４０４への力は、デバイス４００のプローブチップ１１８に対する相対的な配置に影響を与えない可能性があることを理解されたい。一実施形態において、デバイス４００は、オペレータがデバイス４００からのデータ取得とプローブチップ１１８からのデータ取得の間を切り替えることを可能にする追加的な作動装置（図示せず）を有する可能性がある。
光学式デバイス４０８およびセンサ４１０は、格納カバー４０２内に配置されたコントローラ５１２に電気的に結合される。コントローラ５１２は、１つ以上のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、メモリ、および信号調整回路を含み得る。デバイス４００によってもたらされるデジタル信号処理および大きなデータ量のために、コントローラ５１２は、比較的大きく、ハンドル部４０４内に配置される可能性がある。コントローラ５１２は、電気コネクタ５３４を介してアームバス２１８に電気的に結合される。デバイス４００は、デバイス４００による動作およびデータの取込みを開始するためにオペレータによって手動で作動され得る作動装置５１４、５１６をさらに含む。
本発明のその他の実施形態においては、ＡＡＣＭＭ１００に結合されたデバイス６００（図６）が、機能的デバイス６０２を含み得る。デバイス６００の種類に応じて、機能的デバイス６０２は、スチルカメラ、ビデオカメラ、バーコードスキャナ、熱スキャナ、光源（例えば、フラッシュ装置）、または画像プロジェクタである可能性がある。一実施形態において、機能的デバイス６０２は、その全体を本願に援用する「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｒｅｌｏｃａｔｉｎｇ ａｎ Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ−Ａｒｍ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ」と題した同一出願人による米国特許第７，８０４，６０２号に記載された再帰反射体ホルダなどの再帰反射体ホルダを含み得る。さらに別の実施形態において、機能的デバイス６０２は、その全体を本願に引用して援用する「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ ａ ３−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｍａｐ ｏｆ ａ Ｍｅａｓｕｒａｂｌｅ Ｑｕａｎｔｉｔｙ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｒｅｅ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題した同一所有者による米国特許第５，４１２，８８０号に記載された超音波プローブなどの超音波プローブを含み得る。デバイス６００は、デバイスがプローブ筐体１０２に電気的および機械的に結合されることを可能にするインターフェース４２６を含む。デバイス６００は、機能的デバイス６０２に電気的に接続されたコントローラをさらに含む。コントローラは、電子データ処理システム２１０と非同期双方向通信するように構成される。双方向通信接続は、（例えば、アームバス２１８を介した）有線、無線（例えば、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈまたはＩＥＥＥ８０２．１１）である可能性がある。一実施形態において、通信接続は、有線接続と無線接続の組合せであり、第１の信号の種類がコントローラ４２０を介した有線接続によって送信され、第２の信号の種類が無線接続によって送信される。機能的デバイス６０２が画像プロジェクタおよびレーザラインプローブなどの複数の機能を含む実施形態においては、画像（例えば、ＣＡＤ）データが、画像プロジェクタに無線接続によって送信され得る一方、ＬＬＰの画像センサによって得られたデータは、有線接続によって送信される。これらのデバイスの統合は、オペレータが、より速く、より高い信頼度で測定値を得ることを可能にする利点をもたらす可能性があることを理解されたい。例えば、スチルカメラまたはビデオカメラデバイスを装着すると、オペレータは、デバイスによって測定されている物体の１つ以上の画像を記録することができる。これらの画像は、例えば、ディスプレイ３２８に表示されるか、または検査レポートに組み込まれることができる。一実施形態において、オペレータは、ユーザインターフェース基板２０２を介して、測定点を定義するために、表示された画像にグラフィカルなマーカを置くことができる。このようにして、オペレータは、メモリから印をつけられた画像を後で呼び出し、どこを測定すべきかをすぐに見ることができる。その他の実施形態において、測定されている物体のビデオが、取り込まれる。そして、このビデオは、オペレータが検査されるべき次の物体に対して複数の測定を繰り返すのを補助するために、または新しいオペレータのための訓練ツールとしてユーザインターフェース基板２０２によって再生される。
さらに別の実施形態において、デバイスは、ペイントスプレーデバイス７００（図７）である可能性がある。ペイントスプレーデバイス７００は、ペイントスプレーデバイス７００をプローブ筐体１０２に電気的および機械的に結合するインターフェース４２６を含む。この実施形態において、デバイス７００は、電子データ処理システム２１０と通信するように構成されたコントローラを含む。通信接続は、（例えば、アームバス２１８を介した）有線、無線（例えば、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈもしくはＩＥＥＥ８０２．１１）、または有線接続と無線接続の組合せである可能性がある。デバイス７００のコントローラは、電子データ処理システム２１０から信号を受信し、それぞれが単一の色の塗料を有するタンク７０４（例えば、赤、緑、青）にそれぞれ接続される１つ以上のスプレーノズル７０２から１つ以上の色を選択的に噴射する。スプレーノズル７０２は、塗料、インク、顔料、または染料の小滴を表面に付着させるインクジェット式のスプレー機構であってもよいことを理解されたい。インクジェットノズルは、コンティニュアス型インクジェット、サーマル方式インクジェット、およびピエゾ方式インクジェットを含む可能性があるが、これらに限定されない。電子データ処理システム２１０はプローブ筐体１０２の位置および向きを知っているので、デバイスは、メモリに記憶された所望の画像に一致するように特定の位置で特定の色を噴射する命令を受信する可能性がある。したがって、オペレータがデバイス７００を所望の表面（例えば、壁）を横切って動かすときに、画像または絵が、デバイス７００によって再現され得る。この実施形態は、例えば板金などの物品にレイアウトの印をつける、製造環境における利点ももたらし得る。図７は、タンク７０４をＡＡＣＭＭ１００の外部にあるように示すが、これは例示を目的とするものであり、特許請求される発明はそのように限定されるべきでないことを理解されたい。一実施形態において、タンク７０４は、デバイス７００のハンドル内に配置される。別の実施形態において、タンク７０４は基部１１６内に配置され、導管がアーム１０４を通って延び、システムにいかなる外部の配線、管、または導管も設けない。
ここで図６および図８〜１２を参照すると、１つ以上の画像プロジェクタ６０２を組み込むデバイス６００の実施形態が、示されている。本発明の実施形態によれば、１つ以上の比較的小型の販売されているプロジェクタ（例えば、「超小型」または「ピコ」プロジェクタ）６０４が、ＡＡＣＭＭ１００のプローブ端４０１、またはＡＡＣＭＭ１００のその他のさまざまな位置（例えば、ハンドルの反対側、アームセグメント上）に取り付けられるか、接続されるか、またはその他の方法で装着され得る。図８Ａ〜８Ｄに、デバイス６００にハンドル１２６に近接して取り付けられたプロジェクタ６０４が、示されている。しかし、プロジェクタ６０４は、ＡＡＣＭＭ１００の任意の場所に取り付けられる可能性があり、ＡＡＣＭＭ１００と連携して利用される場合、レーザラインプローブに取り付けられる可能性がある。プロジェクタ６０４は、いくらかの処理能力を含む可能性がある。一実施形態において、プロジェクタ６０４は、電子データ処理システム２１０に接続されるか、または電子データ処理システム２１０と通信している。したがって、プロジェクタ６０４は、視覚的な手引き情報またはデータ（例えば、画像６０６）を与えられることができ、次に、プロジェクタ６０４は、その視覚的な手引き情報またはデータを、図８Ｂの「位置１」に示されるように、ＡＡＣＭＭ１００のオペレータによって測定されるか、またはその他の作業をされるべき部品または物体６０８に投影する。
部品６０８の向きがＡＡＣＭＭ１００の座標系内で調整されると、投影画像６０６の縮尺およびその投影画像６０６の見え方が、アーム１０４の位置データを用いてＡＡＣＭＭ１００の動きと同期され得る。部品６０８に投影された画像６０６は、デバイス６００が動かされるときに、部品６０８に投影された画像６０６が動かず、オペレータに対して安定した画像を示すために縮尺と向きの両方を変更するように、プローブ端４０１の位置に応じてプロジェクタ６０４に関連するプロセッサによって、または電子データ処理システム２１０を介して調整され得る。これは、図８Ｃの「位置２」に見られ得る。例として、色のついた（例えば、緑）円６１０が、測定されるべき部品の穴６１２と位置が合うように投影され得る。部品６０８に対するプローブの角度または距離が変更されるとき、投影画像６０６内の円６１０の位置が変わるが、円６１０は穴６１２上の位置に「ロックされた」ままであり、穴６１２と同じサイズのままである。これは、目標をロックオンし、追跡することに相当する。この構成の利点は、オペレータがＡＡＣＭＭ１００を動かすときに、オペレータが部品６０８から目を離してコンピュータスクリーン、ユーザインターフェース、またはその他の視覚的表示を見る必要がないことである。
先行技術の単純な格子線とは対照的に部品６０８上の投影画像を使用することは、これらに限定されないが以下のものを含む広範な投影情報のオプションを提供する。（１）色の制御−−赤い円が、測定を成功裏に完了した後、緑に変わる可能性がある。マーカまたはグラフィックスの色が、部品６０８の色に対して最も高い視認性（コントラスト）をもたらすように変わり得る。（２）アニメーション−−マーカ、矢印、またはその他のインジケータが、動作を開始または終了するために点滅し、頻度を変え、交互に色を変えることができる。（３）テキスト−−メッセージ、データ、または寸法が、部品に投影され得る。通常はコンピュータスクリーン上に表示されるデジタル式の読取り値が、部品６０８に投影され得る。（４）ＣＡＤ画像−−注意書き、寸法、またはその他の情報とともに部品に重ね合わされ得る。測定されるべき特徴が、順次、色またはアニメーションで強調され得る。（５）写真−−（設計通りの）部品の実画像が、測定されるべき部品に投影され、見失われた穴または誤った位置の特徴などの違っているあらゆることをすぐに示すことができる（「手引きをともなう投影」、図９Ａ参照）。（６）範囲インジケータ−−ＬＬＰ５００のような非接触式のデバイスに関して、範囲インジケータ６１４が、部品の表面６０８に投影され得る。これらは、アニメーションされ、色をつけられる可能性があり、テキストおよび／またはデータを含み得る。
ＡＡＣＭＭ１００は、図９Ａに示されるように、プロジェクタ６０４を使用してオペレータに対して手引きを提供することもできる。プロジェクタ６０４は、測定デバイス１１８が測定点を得るべき場所にインジケータ６１６をやはり重ね合わせながら、測定が行われるべき特徴６１２を円６１０で強調する、部品６０８上の画像を生成する。テキスト形式の指示６１８も、部品６０８に投影され、重ね合わされる可能性がある。部品もしくは物体６０８の測定、または部品６０８の完全な一群の測定を行った後、結果のインジケータ６２０が、図９Ｂに示されるように、部品６０８に直接投影され得る。これは、許容範囲内のおよび／または許容範囲外の部品の特定の特徴を強調するために使用され得る。表面のスキャンに関して、高い点および低い点が、色分けされ、部品６０８に直接投影され得る。寸法を示された特徴の測定に関して、グラフィカルなまたはテキスト形式のインジケータ６２２が、部品６０８に投影され、特徴が許容範囲内であるかどうか、および／または許容範囲外であるかどうかをオペレータに知らせることができる。上で検討されたように、これは、オペレータが目を離してコンピュータ端末またはユーザインターフェースを見る必要がないので、部品６０８の検査に必要とされる時間を削減する利点をもたらす。
プロジェクタ６０４は、白色光を投影することによって作業領域を照らすために使用されることもでき、照明のサイズおよび形状が制御され得る。加えて、照明の領域は、スポットライトの位置およびサイズがプローブ端４０１の位置データを使用して制御され得るので、デバイス６００が動かされる間、ロックされ得る。プロジェクタ６０４が部品６０８のどこも照らすことができないようにデバイス６００の向きを決められる場合（例えば、天井を向いているとき）、プロジェクタ６０４は、自動的に消えるか、または黒くなる可能性がある。
図１０〜１１を参照すると、本発明の別の態様の実施形態にしたがって、複数のプロジェクタ６０４、６２４、６２６が、ＡＡＣＭＭ１００とともに使用され得る。実施形態は、プロジェクタ６２４が壁６２８または作業台を指すことである。ここで、プロジェクタ６２４は、例えば、基部１１６上など、ＡＡＣＭＭ１００の固定された（動かない）部分の可動式の（例えば、スイベルの）取付け具に装着され得る。プロジェクタ６２４からの画像６３０は、プローブ端４０１に取り付けられたプロジェクタ６０４からの情報と同じ情報か、またはプロジェクタ６０４からの情報とは異なる情報を表示することができる。画像６３０は、第２当事者による観察用である可能性があるか、または画像６３０は、搭載アプリケーションソフトウェアの表示または補助的なコンピュータの表示を複製する働きをする可能性がある。このようにして、データは、拡大され得る（すなわち、広げられたカバー領域）か、またはデータは、測定セッション中にオペレータによってより容易に見られる表面６２８に投影され得る。
さらに、ＡＡＣＭＭ１００のプローブ端４０１に取り付けられた複数のプロジェクタ６０４、６２６は、表面領域のカバー範囲または３Ｄ形状のカバー範囲を広げ、したがって、画像のカバー範囲から外れることなくプローブ端４０１の比較的大きな動きに対応することができる。画像の外形は、部品６０８の外形に合わせられ得る。
図１２を参照すると、本発明の別の態様の実施形態にしたがって、プロジェクタ６０４が取り付けられたＡＡＣＭＭ１００が、オペレータに対して視覚的な作業の手引きを提供することができる。そのような視覚的な作業の手引きは、表面またはその他の種類の障害物（例えば、壁または人間の皮膚）によって視界から隠されている物体または物品の特徴の視覚化の形態である可能性がある。例えば、プロジェクタ６０４は、アクセスされ、作業される必要がある、表面６３２の裏の１つ以上の物体６３４、６３６または物品を有するさまざまな表面６３２にＣＡＤデータ、ＣＡＴスキャンデータ、レーザスキャンデータ、またはその他のデータを投影することができる。しかし、その他の物体に対する損傷が引き起こされないように、またはこれらの隠された物体６３４、６３６の位置を見つけることに浪費される時間を削減するために、作業者がこれらの物体の正確な位置を特定することが重要である。表面６３２は、作業されるべき特徴または物体を隠す壁、組立品、人体の表面、またはその他の種類の表面である可能性がある。
図１２は、壁の表面６３２に投影された画像６３８の例を示す。壁の表面６３２の裏には、間柱６３４、配管パイプ６３６、および電気配線などのさまざまな物品がある。しかし、作業者は、何が壁の表面６３２の裏に配置されているかを知らない可能性があり、および／または壁の表面６３２の裏のこれらの物品の配置を知らない。作業者に、壁の表面６３２の裏の物品およびそれらの物品の位置の画像を提供することが有利である。概して、隠された特徴についてのこの情報は、例えば、ＣＡＤデータとして利用可能である。
別の応用において、ＡＡＣＭＭ１００は、例えば、手術室で使用され得る。医師が、可搬型のＡＡＣＭＭを使用して、プローブまたは測定デバイス１１８の位置とコンピュータ体軸断層撮影（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｘｉａｌ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）データからの３Ｄデータとの相関をとりながら、切開するためのまたは腫瘍を見つけるための位置を決定することができる。この場合、プロジェクタ６０４は、患者に画像を投影し、マーカ、またはＣＡＴスキャン画像のそのままの複製を提供して外科医を手引きすることができる。手動操作式のロボットによって遠隔で行われる手術は、上述したのと同じ方法で投影システムを使用することができる。
ＡＡＣＭＭが製造環境で使用される応用において、プロジェクタ６０４は、３Ｄ ＣＡＤまたは画像ファイルによって制御される配置を必要とするさまざまなオペレーションのための手引きを提供し得る。これは、例えば、リベット、機器、アクセサリのために穴を開けることと、車、飛行機、バス、または大きな部品にステッカーまたは裏に接着剤がついた帯を張り付けることと、文字、細部装飾、または画像を塗装することと、製図の要求に一致するまで表面または溶接部を研削／研磨することと、釘またはねじの位置に関して、外装の裏にある間柱または構造部材の位置を見つけることとを含む。
本発明のこの態様の実施形態は、壁、隔壁、床の下、または鍵のかかったドアの裏のパイプ、配線、ダクト、またはその他の物体などの隠された特徴を視覚化し、どこが安全に切断できるかを判断するのを助ける。また、これらの実施形態は、（例えば、デバイスの３Ｄ ＣＡＤデータが利用可能なときに）爆発物の危険なコンポーネントに穴を開ける、そのようなコンポーネントを切断する、およびそのようなコンポーネントにアクセスするための投影された視覚化および手引きを提供する。
本発明のこの態様の実施形態によれば、ＡＡＣＭＭ用の投影システムが、部品の表面に手引きおよび部品のデータ（例えば、構造のＣＡＤデータ）を投影する。また、この投影システムは、建造物の改造、手術、またはその他の侵襲的な処置で使用するための、壁、構造物、または人体の内部にあるものの画像を投影するために使用され得る。アームに装着された１つ以上の小型プロジェクタが、部品もしくは表面に画像もしくはデータを投影するか、またはオペレータに対する手引きを提供することができる。アーム／プロジェクタの組合せは、壁の後ろ、人体の内側、爆発性デバイスの内側などの特徴を視覚化することができる。物体の３Ｄの記録（例えば、ＣＡＤの図面、ＣＡＴのスキャンなど）が存在するとき、プロジェクタとアームの組合せは、あたかも壁を透かして見るように特徴の位置を示す画像を投影することができる。
ここで図１３を参照すると、例示的な実施形態において、取外し可能なアクセサリを有するＡＡＣＭＭ１００を実装するためのプロセスがここから説明される。上で示されたように、電子データ処理システム２１０は、図１３に示されるプロセスを実行するための論理を実装する。論理は、ユーザインターフェース基板２０２において、例えば、メモリ３３２に記憶され得る。
ステップ１３０２において、データが、送信元デバイスからＡＡＣＭＭ１００の電子データ処理システム２１０で受信される。送信元デバイスは、デバイス４００、６００、および７００のうちの１つを含む。
ステップ１３０４において、基部コンピュータプロセッサが、データの送信元を特定する。データの送信元（例えば、デバイス４００、６００、および７００のうちの１つ）は、データが送信される送信経路を判定することによって特定され得る。例えば、送信元デバイスがＡＡＣＭＭ１００に物理的に関連付けられている場合、送信経路は、（図２に示された）周辺コンポーネントインターフェースバス２４０、プローブ端電子機器２３０、およびアームバス２１８、ならびに（図５に示された）インターフェース４２６およびコネクタ５３４を含む。送信元デバイスがＡＡＣＭＭ１００のインターフェース４２６から取り外されている場合、送信経路は、電子データ処理システム２１０への（例えば、無線ネットワークを介した）無線である可能性がある。上で示されたように、デバイス４００、６００、および７００のそれぞれのコントローラは、ＡＡＣＭＭ１００との（例えば、電子データ処理システム２１０への）通信のための無線コンポーネントと、そのＡＡＣＭＭ１００からデータを受信するように構成され得るその他のデバイスとを含む可能性がある。無線送信経路は、例えば、セルラ通信ネットワーク、全地球測位システムネットワーク、近距離通信ネットワーク（例えば、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（商標）対応ネットワーク）、または同様の種類のネットワークによって実装され得る。
ステップ１３０６において、基部コンピュータプロセッサが、データの送信元および／またはデータ自体に部分的に基づいてデータのデータタイプを判定する。データタイプは、例えば、計測データ（例えば、レーザラインプローブ４００によって取得された処理されていないデータ測定値）、デバイス６００によって取り込まれた画像データ（例えば、デバイス６００がデジタルカメラである場合）、センサデータ（デバイス６００がＲＦＩＤスキャナである場合）、またはマルチメディアデータなどのその他の種類のデータを含み得る。
ステップ１３０８において、電子データ処理システム２１０の論理が、データのデータタイプおよび送信元に応じて１つ以上のアクションを実行するように構成される。例えば、送信元デバイスから受信されたデータが処理されていない測定データである場合、実行されるアクションは、処理されていない測定データを、送信元デバイスの位置を反映するＸ、Ｙ、Ｚ座標データに変換することである可能性がある。データがデバイス（例えば、ＬＬＰデバイス）によって取り込まれたセンサデータである場合、実行されるアクションは、三角測量プロセスを用いてセンサデータをデバイスの位置を特定する位置データに変換することを含み得る。データが画像データである場合、実行されるアクションは、画素データを処理して知られている画像データ形式（例えば、ＪＰＥＧ）にすることである可能性がある。代替的に、またはそれらに加えて、アクションは、取り込まれたデータを、その他の取り込まれたデータに重ね合わさる表現に変換することを含み得る（例えば、画像データが、測定されている物体のさらなる詳細を示すためにＸ、Ｙ、Ｚ座標データの上に移される可能性がある）。データがスプレー塗装デバイス（例えば、デバイス７００）の作動を表す制御信号データである場合、実行されるアクションは、タンク７０４を選択することと、ノズル７０２を動かして表面または物体を塗装することとを含み得る。
ステップ１３１０において、電子データ処理システム２１０の論理は、アクションを実行した結果を１つ以上の送信先デバイスに出力する。送信先デバイスは、ＡＡＣＭＭ１００に搭載されたユーザインターフェース基板２０２のユーザインターフェースディスプレイまたは遠隔のデバイス（例えば、多目的デスクトップ、ＰＤＡ、スマートフォンなど）を含み得る。
技術的効果および利点は、ＡＡＣＭＭの交換可能なデバイス、およびインターフェースを通じて物体の測定値およびその他のデータを取得することを含む。利点は、ＡＡＣＭＭのプローブ端の何らかのレベルの制御をアクセサリデバイス（すなわち、交換可能なデバイス）と統合することを含む。その他の利点は、外部接続または配線を持つことなく、取外し可能なアクセサリに電力およびデータ通信を提供することを含む。
当業者に理解されるであろうように、本発明の態様は、システム、方法、またはコンピュータプログラム製品として具現化され得る。したがって、本発明の態様は、すべてハードウェアの実施形態、すべてソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、またはすべてが概して本明細書において「回路」、「モジュール」、もしくは「システム」と呼ばれることがあるソフトウェアの態様とハードウェアの態様とを組み合わせる実施形態の形態をとる可能性がある。さらに、本発明の態様は、コンピュータ可読プログラムコードを含む１つ以上のコンピュータ可読媒体で具現化されるコンピュータプログラム製品の形態をとる可能性がある。
１つ以上のコンピュータ可読媒体の任意の組合せが、利用され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体またはコンピュータ可読ストレージ媒体である可能性がある。コンピュータ可読ストレージ媒体は、これらに限定されないが、例えば、電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線、もしくは半導体システム、装置、もしくはデバイス、またはこれらの任意の好適な組合せである可能性がある。コンピュータ可読媒体のより具体的な例（非網羅的なリスト）は、以下、すなわち、１つ以上の配線を有する電気的な接続、持ち運び可能なコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）（ＥＰＲＯＭもしくはフラッシュメモリ）、光ファイバー、持ち運び可能なコンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学式ストレージデバイス、磁気式ストレージデバイス、またはこれらの任意の好適な組合せを含む。本明細書の文脈においては、コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行システム、装置、もしくはデバイスによる使用のための、または命令実行システム、装置、もしくはデバイスに関連するプログラムを含むかまたは記憶することができる任意の有形の媒体である可能性がある。
コンピュータ可読信号媒体は、例えば、ベースバンドで、または搬送波の一部としてコンピュータ可読プログラムコードを具現化する伝播されるデータ信号を含み得る。そのような伝播される信号は、電磁的、光学的、またはこれらの任意の好適な組合せを含むがそれらに限定されないさまざまな形態のうちの任意の形態をとり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読ストレージ媒体ではなく、命令実行システム、装置、もしくはデバイスによる使用のための、または命令実行システム、装置、もしくはデバイスに関連するプログラムを伝達、伝播、または搬送することができる任意のコンピュータ可読媒体である可能性がある。
コンピュータ可読媒体上に具現化されたプログラムコードは、無線、有線、光ファイバーケーブル、ＲＦなど、またはこれらの任意の好適な組合せを含むがこれらに限定されない任意の適切な媒体を用いて送信され得る。
本発明の態様のオペレーションを実行するためのコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋、Ｃ＃などのオブジェクト指向プログラミング言語と、「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語などの通常の手続き型プログラミング言語とを含む１つ以上のプログラミング言語の任意の組合せで記述され得る。プログラムコードは、すべてユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとしてユーザのコンピュータ上で部分的に、ユーザのコンピュータ上で部分的にかつ遠隔のコンピュータ上で部分的に、またはすべて遠隔のコンピュータもしくはサーバ上で実行され得る。後者の場合、遠隔のコンピュータが、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）もしくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを介してユーザのコンピュータに接続され得るか、または外部コンピュータへの接続が（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）行われ得る。
本発明の態様が、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータプログラム製品の流れ図および／または構成図を参照して説明されている。流れ図および／または構成図の各ブロックと、流れ図および／または構成図のブロックの組合せとは、コンピュータプログラム命令によって実装され得ることが理解されるであろう。
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサによって実行される命令が、流れ図および／または構成図の１つのブロックまたは複数のブロックで規定された機能／動作を実施するための手段をもたらすように、多目的コンピュータ、専用コンピュータ、または機械を製造するためのその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに与えられ得る。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ可読媒体に記憶された命令が、流れ図および／または構成図の１つのブロックまたは複数のブロックで規定された機能／動作を実施する命令を含む製品をもたらすように、コンピュータ、その他のプログラム可能なデータ処理装置、またはその他のデバイスを特定の方法で機能させることができるコンピュータ可読媒体に記憶される可能性もある。
コンピュータプログラム命令は、コンピュータまたはその他のプログラム可能な装置で実行される命令が、流れ図および／または構成図の１つのブロックまたは複数のブロックで規定された機能／動作を実施するためのプロセスを提供するように、コンピュータで実施されるプロセスを生成するために一連のオペレーションのステップがコンピュータ、その他のプログラム可能な装置、またはその他のデバイスで実行されるようにするために、コンピュータ、その他のプログラム可能なデータ処理装置、またはその他のデバイスにロードされる可能性もある。
図面の流れ図および構成図は、本発明のさまざまな実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品のあり得る実装のアーキテクチャ、機能、およびオペレーションを示す。その際、流れ図または構成図の各ブロックは、（１つ以上の）規定された論理的な機能を実装するための１つ以上の実行可能命令を含むモジュール、セグメント、またはコードの一部を表す可能性がある。一部の代替的な実装において、ブロックで示された機能が、図面に示された順序とは異なる順序で行われ得ることにも留意されたい。例えば、連続で示された２つのブロックが、実際には実質的に同時に実行される可能性があり、またはそれらのブロックは、関連する機能に応じて逆順に実行される場合もあり得る。構成図および／または流れ図の各ブロックと、構成図および／または流れ図のブロックの組合せとは、規定された機能もしくは動作を実行する専用のハードウェアに基づくシステム、または専用のハードウェアとコンピュータ命令の組合せによって実装され得ることも認識されるであろう。
本発明が例示的な実施形態を参照して説明されたが、本発明の範囲を逸脱することなくさまざまな変更が行われる可能性があり、均等物が本発明の要素の代替とされる可能性があることが当業者に理解されるであろう。さらに、特定の状況または構成要素を本発明の教示に適合させるために、本発明の本質的な範囲を逸脱することなく多くの修正が行われ得る。したがって、本発明は本発明を実施するための考えられる最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されず、本発明は添付の特許請求の範囲内に入るすべての実施形態を含むことが意図される。さらに、用語「第１」、「第２」などの使用はいかなる順序または重要度も表さず、むしろ用語「第１」、「第２」などはある要素を別の要素と区別するために使用される。その上、用語「ａ」、「ａｎ」などの使用は量の限定を表さず、むしろ言及される項目の少なくとも１つの存在を表す。

Claims (18)

  1. 交換可能なアクセサリを有する可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）を実装する方法であって、
    反対側にある第１の端部および第２の端部を有する手動で位置付けることが可能なアーム部であって、複数の接続されたアームセグメントを含み、各アームセグメントが、位置信号を生成するための少なくとも１つの位置トランスデューサを含む、アーム部、ＡＡＣＭＭの第１の端部に装着された測定デバイス、ならびに前記トランスデューサからの前記位置信号を受信し、前記測定デバイスの位置に対応するデータを提供する電子回路を含む可搬型のＡＡＣＭＭを用意するステップと、
    結合部を介して前記ＡＡＣＭＭの前記第１の端部に取外し可能なように装着される送信元デバイスを用意するステップであって、前記送信元デバイスが、無線周波数識別スキャナ、デジタルカメラ、投影デバイス、熱スキャンデバイス、および塗装デバイスのうちの少なくとも１つを含む、ステップと、
    コンピュータプロセッサにより、データが送信される送信経路を判定することによって、前記データが受信される前記送信元デバイスを特定するステップであって、前記送信元デバイスが、結合部を介して前記ＡＡＣＭＭの前記第１の端部に取外し可能なように装着される、ステップと、
    少なくとも前記送信元デバイスの特定情報に基づいて前記データのデータタイプを判定するステップであって、前記データタイプが、計測データ、画像データ、および無線周波数識別に基づくデータを含むいくつかのデータタイプのうちの１つを含む、ステップと、
    前記データタイプに応じて前記データに対してアクションを実行するステップと、
    前記アクションを実行した結果を送信先デバイスに出力するステップとを含むことを特徴とする方法。
  2. 請求項１に記載の方法であって、前記送信経路が、無線通信経路および有線通信経路を含むことを特徴とする方法。
  3. 請求項２に記載の方法であって、前記無線通信経路が、
    セルラネットワークと、
    全地球測位システムネットワークと、
    近距離通信ネットワークとのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする方法。
  4. 請求項１に記載の方法であって、前記送信先デバイスが、前記ＡＡＣＭＭに搭載されたユーザインターフェースディスプレイを含むことを特徴とする方法。
  5. 請求項１に記載の方法であって、実行される前記アクションが、処理されていない測定データを座標データに変換することを含むことを特徴とする方法。
  6. 請求項１に記載の方法であって、前記送信先デバイスが、遠隔のコンピュータプロセッサを含むことを特徴とする方法。
  7. 交換可能なアクセサリを有する可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）であって、
    反対側にある第１の端部および第２の端部を有する手動で位置付けることが可能なアーム部であって、複数の接続されたアームセグメントを含み、前記アームセグメントのそれぞれが、位置信号を生成するための少なくとも１つの位置トランスデューサを含む、アーム部と、
    ＡＡＣＭＭの第１の端部に装着された測定デバイスと、
    前記トランスデューサからの前記位置信号を受信するための、および前記測定デバイスの位置に対応するデータを提供するための電子回路と、
    結合部を介して可搬型のＡＡＣＭＭの前記第１の端部に取外し可能なように装着された送信元デバイスであって、データを取り込むように構成され、無線周波数識別スキャナ、デジタルカメラ、投影デバイス、熱スキャンデバイス、および塗装デバイスのうちの少なくとも１つを含む、送信元デバイスと、
    前記電子回路によって実行可能な論理とを含み、前記論理が、前記データが送信される送信経路を判定することによって、前記データが受信される前記送信元デバイスを特定し、少なくとも前記送信元デバイスの特定情報に基づいて前記データのデータタイプを判定し、前記データタイプに応じて前記データに対してアクションを実行し、前記アクションを実行した結果を送信先デバイスに出力し、前記データタイプが、計測データ、画像データ、および無線周波数識別に基づくデータを含むいくつかのデータタイプのうちの１つを含むことを特徴とする可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）。
  8. 請求項７に記載の可搬型のＡＡＣＭＭであって、前記送信経路が、無線通信経路および有線通信経路を含むことを特徴とする可搬型のＡＡＣＭＭ。
  9. 請求項８に記載の可搬型のＡＡＣＭＭであって、前記無線通信経路が、
    セルラネットワークと、
    全地球測位システムネットワークと、
    近距離通信ネットワークとのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする可搬型のＡＡＣＭＭ。
  10. 請求項７に記載の可搬型のＡＡＣＭＭであって、前記送信先デバイスが、前記ＡＡＣＭＭに搭載されたユーザインターフェースディスプレイを含むことを特徴とする可搬型のＡＡＣＭＭ。
  11. 請求項７に記載の可搬型のＡＡＣＭＭであって、実行される前記アクションが、処理されていない測定データを座標データに変換することを含むことを特徴とする可搬型のＡＡＣＭＭ。
  12. 請求項７に記載の可搬型のＡＡＣＭＭであって、前記送信先デバイスが、遠隔のコンピュータプロセッサを含むことを特徴とする可搬型のＡＡＣＭＭ。
  13. 可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）を実装するためのコンピュータプログラム製品であって、コンピュータによって実行されたとき、
    データが送信される送信経路を判定することによって、前記データが受信される送信元デバイスを特定するステップであって、前記送信元デバイスが、前記ＡＡＣＭＭの第１の端部に取外し可能なように装着され、無線周波数識別スキャナ、デジタルカメラ、投影デバイス、熱スキャンデバイス、および塗装デバイスのうちの少なくとも１つを含む、ステップと、
    少なくとも前記送信元デバイスの特定情報に基づいて前記データのデータタイプを判定するステップであって、前記データタイプが、計測データ、画像データ、および無線周波数識別に基づくデータを含むいくつかのデータタイプのうちの１つを含む、ステップと、
    前記データタイプに応じて前記データに対してアクションを実行するステップと、
    前記アクションを実行した結果を送信先デバイスに出力するステップとを含む方法を前記コンピュータに実施させるコンピュータ可読プログラムコードを含むコンピュータストレージ媒体を含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
  14. 請求項１３に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記送信経路が、無線通信経路および有線通信経路を含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
  15. 請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記無線通信経路が、
    セルラネットワークと、
    全地球測位システムネットワークと、
    近距離通信ネットワークとのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
  16. 請求項１３に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記送信先デバイスが、前記ＡＡＣＭＭに搭載されたユーザインターフェースディスプレイを含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
  17. 請求項１３に記載のコンピュータプログラム製品であって、実行される前記アクションが、処理されていない測定データを座標データに変換することを含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
  18. 請求項１３に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記送信先デバイスが、遠隔のコンピュータプロセッサを含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
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