[发明专利]在钉床形状测量中的针高度调整

权利要求书

1.一种用于测量物体的表面的无重力形状的针高度调整方法，其包括：

(a)接收所测得力{F_m}，每一个所测得力F_m指示由物体的表面施加到钉床 测量量规的多个高度可调整的针的相关联的一个的力，所述钉床测量量规可操 作成配合和支承所述物体的表面；

(b)计算每一针的目标力{F_t}与每一针的所测得力{F_m}之间的差值力 {ΔF}；

(c)对于所述针的每一个，计算因变于所述差值力{ΔF}的关于高度的高度 变化{ΔH}；

(d)传送调整信号以根据关于新高度的高度变化{ΔH}调整作为一组的所 述针的所有高度；以及

(e)进一步包括重复步骤(a)-(d)直到目标力{F_t}基本获得以使所述针的新 高度指示所述物体的表面的无重力形状。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算新高度的矩阵的步骤包 括：

确定对于每一针的关系矩阵[Δf/Δh]，其指示由其它针的高度中的变化引起 的该针上的力中的变化；以及

根据以下矩阵方程式计算所述高度变化{ΔH}，所述方程式为：{ΔH}＝ [Δf/Δh]^-1{F_t-F_m}。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过采用所述针的给定一个 上的力相对于所述针的另一个的高度的导数获得所述矩阵[Δf/Δh]＝[CG]的值 的每一个，其中[CG]是包含对于每一针的共轭梯度的矩阵。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定[CG]的步骤包括：

(f)响应于改变所述针的给定一个的高度来测量所述针的每一个上的载荷 中的变化；

(g)基于步骤(f)中的所述测量值计算对于给定针的矩阵[CG]的值；以及

(h)重复步骤(f)-(g)以完成所述矩阵[CG]。

5.一种测量物体的表面的无重力形状的方法，所述方法包括：

从在测量期间可操作成支承所述表面的多个针接收测量信号，每一针包括 测力传感器以及高度调整器，所述高度调整器可操作成响应于调整信号而调整 相关联的针的高度；

系统性地计算针高度调整并且从中产生所述调整信号，以使所述多个针的 高度导致所述表面在每一针上施加接近与所述无重力形状相对应的目标力的 所测得力，并且针高度最终值的数组指示所述表面的无重力形状的测量值；

其中，计算针高度调整包括：

(a)计算每一针上的目标力；

(b)确定所述针上的目标力的数组{F_t}；

(c)计算关于高度变化的力变化的矩阵[K]以及逆矩阵[K]^-1；

(d)接收表示在每一针上所测得力的测量信号；

(e)确定所述针上所测得力的数组{F_m}；

(f)从所述所测得力的数组和所述目标力的数组计算力差值数组{ΔF}；

(g)确定所述力差值数组{ΔF}是否在可接受差值的范围内，如果所述确定 是肯定的则移向步骤(i)，并且如果所述确定是否定的则移向步骤(h)；

(h)计算因变于所述力差值数组{ΔF}的针高度调整值的数组{ΔH}并且基 于其产生作为调整信号的针高度调整，以及开始步骤(d)-(g)的新周期；

(i)具有所述针高度最终值的数组{H}，退出步骤(d)-(g)的所述周期以及 所述针高度调整过程。