[发明专利]包含多个铰接元件的机械臂以及用于确定机械臂形状的装置

权利要求书

1、一种机械臂，包括：具有多个铰接元件的至少一个链段；通过作用于所述一个链段或每个链段上的控制元件来控制所述臂位置的控制装置；以及，测量装置，其与控制装置相联，设置用来测量所述臂中所述一个链段或每个链段中的至少一个元件与所述臂中至少另一个元件的相对位置，用来确定所述臂的实际形状。

2、如权利要求1所述的机械臂，其特征在于，包括运算装置，其与控制装置和测量装置相联结，用于计算所述臂实际外形与预定外形间的差异，以及对应所述差异来修正控制装置的装置。

3、如权利要求1或2所述的机械臂，其特征在于，测量装置被用来测量每对相邻元件或者所述一个链段或每个链段的末端上的元件的相对位置。

4、如权利要求1、2或3所述的机械臂，其特征在于，测量装置被用来测量元件的横向平面之间的相互角度关系。

5、如权利要求1、2、3或4所述的机械臂，其特征在于，测量装置被用来测量所述元件的相对姿态。

6、如前面任一权利要求所述的机械臂，其特征在于，测量装置包括一用于产生能量束的发生装置，其由一元件支承，和一能量传感装置阵列，其由另一元件支承并用来检测能量束。

7、如权利要求6所述的机械臂，其特征在于，能量束是电磁能，优选为光，并且所述传感装置包括传感器的延伸阵列，这些传感器沿着所述束预定移动路径延伸。

8、如权利要求6或7所述的机械臂，其特征在于，测量装置包括多个所述发生装置、传感装置的间隔姿态。

9、如权利要求1、2、3或4所述的机械臂，其特征在于，测量装置包括用来测量在多个间隔位置上相邻元件间的距离的装置。

10、如权利要求9所述的机械臂，其特征在于，测量装置包括多个安装在位于外围上或邻近外围处的所述元件之间的线性电位计。

11、如前面任一权利要求所述的机械臂，其特征在于，控制装置包括至少一组控制线，其与相应的控制元件相联，每一控制线具有致动装置，用来改变所述线的长度。

12、如权利要求11所述的机械臂，其特征在于，测量装置包括设置用以用来直接测量每一控制线长度的线位移测量装置。

13、如前面任一权利要求所述的机械臂，其特征在于，测量装置包括线位移测量装置，所述线位移测量装置被用来测量一组测量线的位移，所述测量线与其位置被测量的所述一个或每个元件相联。

14、如权利要求12或13所述的机械臂，其特征在于，线位移测量装置包括：一对夹送滚轮，所述夹送滚轮对中的一个被设置在每一导线的任一端；以及一传感器，设置用来检测所述滚轮中至少一个的角位移。

15、如权利要求12或13所述的机械臂，其特征在于，线位移测量装置包括一装置用于检测所述线的至少一个标记的装置。

16、如权利要求13所述的机械臂，其特征在于，线位移测量装置包括光学或磁性传感器。

17、一种操作机械臂的方法，所述臂包括至少一个链段，所述链段具有多个铰接元件，所述方法包括：

用控制装置来控制所述一个或每个链段中控制元件的位置；

用测量装置测量所述臂上所述一个链或每个链段上至少一个元件相对于至少另一个元件的相对位置；

计算由测量装置测量的相对位置和预定位置之间的差异；

修正控制装置来补偿所述差异。

18、一种机械臂设备，其包括：多个纵向链段，其沿着所述臂连续排列，每一链段都可以相对于其他链段移动，确定一个蛇形路径或形状，其中，每一个链段包括多个连接元件，每一连接元件相对于相邻的连接元件可以在至少二个维度上相对运动，并且进一步包括用来检测所述臂外形由于外界因素的影响相对理论外形变化的装置，和校正装置，其与用于所述臂的控制装置相联用于运算至少部分修正传递给控制装置以补偿所述臂外形由于外界因素导致的变化。