[发明专利]用于受限访问检测的追踪使能的多轴工具

权利要求书

1.一种多轴工具，其包括：

适应于被放置成与壁中的开口相邻的滑块；

适于被放置成与所述壁中的所述开口相邻的万向节，其中所述万向节包括：

附连至所述滑块并且能够相对于所述滑块滑移和旋转运动的导轨，和

滑移附件环，所述滑移附件环被附连到所述导轨以便相对其枢转和平移运动；

大位移装置，所述大位移装置具有第一端和第二端和与所述第一端相邻的末端执行器，所述大位移装置接合所述万向节以便穿过所述开口的相对旋转运动和相对可滑移运动，以致所述末端执行器被放置在所述壁的与所述第二端相反的侧面，其中所述末端执行器包括摄像机；

传感器系统，所述传感器系统被配置为测量所述大位移装置相对于所述万向节的线性位置，和所述末端执行器相对于所述开口的位置和空间取向；和

计算机控制器，所述计算机控制器被连接成从所述传感器系统接收信号以确定所述末端执行器相对于所述开口的位置和取向中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的多轴工具，其中所述传感器系统包括安装在所述大位移装置上的惯性测量单元；和激光测量装置、字符串编码器和轮式编码器中的至少一个以追踪所述大位移装置在所述开口内的插入。

3.根据权利要求1所述的多轴工具，还包括：

所述传感器系统被配置为探测所述导轨沿着所述滑块的纵向位置、所述导轨相对于所述滑块的旋转位置、所述滑移附件环沿着所述导轨的位置、所述滑移附件环相对于所述导轨的枢转位置和所述大位移装置相对于所述万向节的旋转位置。

4.根据权利要求3所述的多轴工具，其中所述传感器系统包括被配置为测量所述导轨沿着所述滑块的纵向位置的第一编码器、被配置为测量所述导轨相对于所述滑块的旋转位置的第二编码器、被配置为测量所述滑移附件环沿着所述导轨的位置的第三编码器、被配置为测量所述滑移附件环相对于所述导轨的枢转位置的位置的第四编码器、被配置为测量所述大位移装置相对于所述滑移附件环的线性位置的第五编码器和被配置为测量所述大位移装置相对于所述滑移附件环的旋转位置的第六编码器中的一个或者多个。

5.根据权利要求1所述的多轴工具，其中所述末端执行器与所述计算机控制器通信并且由所述计算机控制器控制。

6.根据权利要求1所述的多轴工具，其中由所述计算机控制器接收的信号被所述计算机控制器使用以确定所述摄像机的位置和取向。

7.根据权利要求1所述的多轴工具，其中所述计算机控制器包括被连接到所述摄像机以显示由所述摄像机发送的图像的显示器。

8.根据权利要求1所述的多轴工具，其中所述计算机控制器包括具有惯性测量单元的手持显示器；和包括储存信息的数据库，所述储存信息关于要被所述摄像机观察的外壳的内部；所述计算机控制器被配置为在所述手持显示器上显示随着所述手持显示器被用户定向而移动的所述内部的虚拟图像。

9.根据权利要求1所述的多轴工具，其中所述大位移装置是管。

10.根据权利要求9所述的多轴工具，其中所述第二端包括适应于由用户抓住的手柄。

11.根据权利要求1所述的多轴工具，其中所述传感器系统包括被附连到所述大位移装置以发送所述大位移装置相对于所述滑移附件环的线性位置的字符串编码器。

12.根据权利要求11所述的多轴工具，其中所述字符串编码器包括在所述滑移附件环和所述大位移装置中的至少一个内的第一磁体；和在所述滑移附件环和所述大位移装置中的另外一个内的第二磁体与铁磁体元件中的一个；所述字符串编码器包括被附连到所述第二磁体和所述铁磁体元件中的所述一个的电缆。

13.一种用于检测外壳的内部的方法，所述外壳具有带检测开口的壁，所述方法包括：

提供具有第一端和第二端以及与所述第一端相邻的末端执行器的大位移装置，其中所述末端执行器包括摄像机；

将所述大位移装置插入穿过所述开口以便所述末端执行器被放置到所述壁的与所述第二端相反的侧面；

用传感器系统探测所述末端执行器相对于所述开口的位置和空间取向，其中用传感器系统探测包括提供适应于被放置成与所述壁中的所述开口相邻的滑块以及提供万向节，所述万向节被附接到所述滑块以便相对其线性运动，其中所述大位移装置被设置成接合所述万向节以便穿过所述开口的相对旋转运动、相对枢转运动和相对可滑移运动；和

确定所述末端执行器相对于所述开口的位置。