[发明专利]利用超声方法在参考系内对工具中心点位置和声学探头取向测定的方法

摘要

本发明涉及一种测定安装在机械臂上的工具的相对于该机械臂的真实位置和取向的方法，该工具包含有一个声学探头（11）。本方法包括：通过测量由声学探头（11）发射被固定参考单元（22，23）反射的声学信号的振幅和由声学探头（11）发射被所述固定参考单元反射声波的传播时间，确定声学探头的参考中心相对于机械臂末端的位置，根据已知取向的参考轴X’和Y’，设定构成声学探头（11）所在平面的轴X和轴Y的取向，使得管理机械臂运动的逻辑控制器，基于声学探头相对于机械臂的位置和已经确定的探头的参考取向，确定声学探头在参考系中的位置和取向的改变。

主权项

1.实现对安装在一个机械臂上的包含有一个合成的声学探头（11）的位置和取向测定的方法，所述声学探头所在的平面由两个互相垂直的轴X和Y来确定，所述的测定是在一个对机器人已知的参考系中实现的，该方法的特征在于包括以下步骤：第一步骤（31），在此步骤中，借助该声学探头（11）来测量该声学探头与一个点之间的距离，该点处于一个点状的参考目标（22）的表面，该点状的参考目标（22）位于一个固定位置，所述距离是该声学探头（11）的三个不同点相对于该参考目标（22）的距离，该声学探头相对于所述机械臂的位置是利用几何方法由测量结果而推算得到；第二步骤（32），在此步骤中，为了测定被实体化为一个直线管状目标（23）的一个固定参考轴X’，使用该声学探头（11）测出的振幅和／或传播时间，同时，为了将该声学探头（11）的所述参考轴X与所述固定参考轴X’平行校准，移动该声学探头（11），将其依次放置于所述固定参考轴X’的不同点；第三步骤（33），在此步骤中，沿着垂直于所述固定参考轴X’的一个轴Y’移动该声学探头（11），并且为了改变该声学探头（11）所在平面的取向，以使得将所述轴Y与所述垂直的轴Y’对齐，使用该声学探头（11）对振幅和／或传播时间的测量结果；该声学探头的所述轴X与所述固定参考轴X’的平行校准以及该探头的所述轴Y与所述轴Y’的对齐定义了该声学探头（11）的一个参考取向，基于该参考取向确定由机械臂施加到该声学探头（11）上使其产生的取向的变化。