[发明专利]轨迹跟踪系统中的传感系统

权利要求书

1.轨迹跟踪系统中的传感系统，包括：传感器和信息检测处理器，其特征在于：还包括带信息存储区的信息应用处理器和对外通信器，传感系统能通过对外通信器与配合使用执行系统进行信号互传；

传感器采集工件上轨迹的原始轨迹信息；

信息检测处理器根据传感器采集的原始轨迹信息提取出轨迹的位置信息、并以传感器坐标系表达；

信息应用处理器将以传感器坐标系表达的轨迹的位置信息转化为以轨迹所附着的坐标系表达的位置信息，然后标记于轨迹所附着的坐标系中，并存储于信息存储区中形成轨迹位置信息集合{Q}；其中工件位置不固定时轨迹所附着的坐标系为工件坐标系，工件位置固定时轨迹所附着的坐标系为工件坐标系或世界坐标系中的一种；

信息应用处理器获取工具当前时刻的目标位置与姿态信息，并根据工具当前时刻的目标位置与姿态信息、以及轨迹位置信息集合{Q}，确定工具在下一时刻的目标位置；确定工具在下一时刻的目标位置的具体确定方式如下：

设工具在当前时刻的目标位置为P点，P点的工具坐标系为P—X-tool’ Y-tool’Z-tool’，过P点做与轨迹特征线垂直的平面，该平面与轨迹特征线的交点为参考点Ref-A，以参考点Ref-A为跟踪目标，将参考点Ref-A的位置作为工具在下一时刻的目标位置。

2.按照权利要求1所述的轨迹跟踪系统中的传感系统，其特征在于：信息应用处理器获取执行系统上传的工具当前时刻的目标位置与姿态信息，并根据工具当前时刻的目标位置与姿态信息、以及轨迹位置信息集合{Q}，确定工具在下一时刻的目标位置及姿态；确定工具在下一时刻的目标位置及姿态的具体确定方式如下：

设工具在当前时刻的目标位置为P点，P点的工具坐标系为P—X-tool’ Y-tool’Z-tool’，过P点做与轨迹特征线垂直的平面，该平面与轨迹特征线的交点为参考点Ref-A，以参考点Ref-A为跟踪目标，确定位于参考点Ref-A处的工具坐标系P-X-toolY-toolZ-tool：过参考点Ref-A做轨迹特征线的切线，以过轨迹特征线的切线和过与Z -tool’轴平行的直线的平面为轨迹分割面；过参考点Ref-A做垂直于轨迹特征线的平面，该平面与轨迹分割面的交线为Z-tool轴，Z-tool轴的正方向指向工件表面；以过Ref-A点的轨迹特征线的切线为Y-tool轴，Y-tool轴的正方向指向工具前进方向；根据坐标系的左手定则或右手定则确定X-tool轴及X-tool轴的正方向；将参考点Ref-A的位置及姿态作为工具在下一时刻的目标位置及姿态。

3.按照权利要求1所述的轨迹跟踪系统中的传感系统，其特征在于：信息应用处理器获取执行系统上传的工具当前时刻的目标位置与姿态信息，并根据工具当前时刻的目标位置与姿态信息、以及轨迹位置信息集合{Q}，确定工具在下一时刻的目标位置及姿态；确定工具在下一时刻的目标位置及姿态的具体确定方式如下：

用一个与Z-tool’轴方向相同的向量作为检测点的姿态信息，并以传感器坐标系表达该姿态信息；将以传感器坐标系表达的姿态信息转化为以轨迹所附着的坐标系表达的姿态信息，然后标记于轨迹所附着的坐标系中，并存储于信息存储区中形成轨迹姿态信息集合{N}，轨迹姿态信息集合与轨迹位置信息集合共同构成轨迹位置姿态信息集合{Q，N}；确定位于参考点Ref-A处的工具坐标系P-X-toolY-toolZ-tool：过参考点Ref-A做垂直于轨迹特征线的平面，该平面与轨迹分割面的交线为Z-tool轴，Z-tool轴的正方向指向工件表面；以过Ref-A点的轨迹特征线的切线为Y-tool轴，Y-tool轴的正方向指向工具前进方向；根据坐标系的左手定则或右手定则确定X-tool轴及X-tool轴的正方向；将参考点Ref-A的位置及姿态信息作为工具在下一时刻的目标位置及姿态。