[发明专利]用于基于激光的自动对准的系统和方法

权利要求书

1.一种用于自动对准的方法，包括：

由机械臂的夹持器单元夹持激光传感器工具，其中，所述激光传感器被配置为发射激光脉冲并接收所述激光脉冲的反射；

通过用在X-Y平面中的所述激光传感器扫描工作表面来识别在所述工作表面上的地标；以及

确定在所述X-Y平面中的所述地标的中心点，以将所述夹持器单元与所述工作表面在所述X-Y平面中对准。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过使所述夹持器在Z方向上向下移动直到所述夹持器单元接触所述工作表面而在Z轴上校准所述夹持器单元。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定在所述X-Y平面中的所述地标的中心点以将所述夹持器单元与所述工作表面在所述X-Y平面中对准还包括：

在第一方向上扫描所述地标以基于由所述激光传感器接收的反射来确定所述地标的第一边缘和所述地标的第二边缘；

基于所述第一边缘和所述第二边缘来确定在第一轴线上的所述地标的第一中心点；

在基本上正交于所述第一方向的第二方向上从所述地标的第一中心点扫描所述地标，以确定第三边缘和第四边缘；

基于所述第三边缘和第四边缘来确定在第二轴线上的所述地标的第二中心点；以及

重复扫描所述地标，直到多个中心点在彼此的预设距离内。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述地标的中心点被确定之后，使所述激光传感器工具相对于所述激光传感器在所述夹持器单元中的初始位置旋转90度并且确定所述地标的第二中心点；

使所述激光传感器工具相对于所述激光传感器在所述夹持器单元中的初始位置旋转180度并且确定所述地标的第三中心点；

使所述激光传感器工具相对于所述激光传感器在所述夹持器单元中的初始位置旋转270度并且确定所述地标的第四中心点；以及

通过平均化所述中心点来确定所述地标的平均中心点。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过用在X-Y平面中的所述激光传感器扫描所述工作表面来识别在所述工作表面上的地标还包括：

使所述夹持器单元在所述X-Y平面中的编程路径中移动；

从所述激光传感器工具发射脉冲；以及

记录来自所述工作表面的反射，其中，当修改的反射被记录时，所述地标被识别。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述地标是在所述工作表面中的钻孔。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述地标是涂覆有非反射性涂层的所述工作表面的区域。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

存储所述地标的中心点；以及

比较所述地标的中心点与对准数据以识别在所述工作表面上的一个或多个元件的位置。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述工作表面上的所述一个或多个元件可包括抽屉、支架或工具。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，通过使所述夹持器在Z方向上向下移动直到所述夹持器单元接触所述工作表面而在Z轴上校准所述夹持器单元还包括：

由所述夹持器单元释放所述激光传感器工具；

由所述夹持器单元夹持Z-校准工具；

将所述夹持器单元定位在所述工作表面上方的第一高度处，并且记录第一Z位置；

在所述Z方向上降低所述夹持器单元直到所述Z-校准工具接触所述工作表面并且记录第二Z位置；以及

存储所述第一和第二Z位置。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述激光传感器工具包括可夹持的外壳，所述可夹持的外壳包括凹槽或凸棱。