[发明专利]与远程传感器协作的六自由度激光追踪器

权利要求书

1.一种用于利用坐标测量装置(10)和目标传感器(4900,4990)测量感测特性和与所述感测特性相关联的表面集的方法(5400)，所述表面集是装置参考坐标系中的对象表面(2760,4960)上的点的三维坐标，每个表面集包括三个值，所述装置参考坐标系与所述坐标测量装置相关联，所述方法包括以下步骤：

提供所述目标传感器，所述目标传感器具有主体(4914)、第一回射器(2710,4910)、传感器(4920,4922)和传感器处理器(1584)，其中所述第一回射器和所述传感器刚性地固定至所述主体，并且所述目标传感器从所述坐标测量装置机械地拆卸，所述目标传感器被配置为测量所述感测特性，所述感测特性是与所述传感器所测量的量相关联的值(5405)；

提供所述坐标测量装置，所述坐标测量装置被配置为测量平移集和方位集，所述平移集是所述目标传感器在所述装置参考坐标系中的三个平移自由度的值，并且所述方位集是所述目标传感器在所述装置参考坐标系中的三个方位自由度的值，所述平移集和所述方位集足以定义所述目标传感器在空间内的位置和方位，所述坐标测量装置被配置为将第一光束(4984)发送至所述第一回射器以及接收来自所述第一回射器的第二光束(4986)，所述第二光束是所述第一光束的一部分，所述坐标测量装置包括装置处理器(1510,1520,1590,1600,1530–1536,1540,1560,1565,1570)，所述装置处理器被配置为确定所述方位集和所述平移集，所述平移集至少部分基于所述第二光束，

其中，所述传感器处理器和所述装置处理器共同被配置为确定所述感测特性和所述表面集，所述表面集至少部分基于所述平移集和所述方位集(5410);

将所述第一光束从所述坐标测量装置发送至所述第一回射器(5415)；

从所述第一回射器(5420)接收所述第二光束；

测量所述方位集和所述平移集，所述平移集至少部分基于所述第二光束(5425)；

确定所述表面集(5430)；

感测所述感测特性(5435)；以及

保存所述表面集和所述感测特性(5440)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提供坐标测量装置的步骤还包括提供如下坐标测量装置：该坐标测量装置包括第一马达(2125)、第二马达(2155)、第一角测量装置(2120)、第二角测量装置(2150)、测距仪(160,120)、位置检测器(151)和控制系统(1520,1530,1540,1550)，所述第一马达和所述第二马达一起被配置为使所述第一光束指向第一方向，所述第一方向由围绕第一轴(20)的第一旋转旋转角和围绕第二轴(18)的第二旋转旋转角确定，所述第一旋转旋转角是由所述第一马达产生，并且所述第二旋转旋转角由所述第二马达产生，所述第一角测量装置被配置为测量所述第一旋转旋转角，并且所述第二角测量装置被配置为测量所述第二旋转旋转角，所述测距仪被配置为测量从所述坐标测量装置到所述回射器的第一距离，所述位置检测器被配置为接收所述第二光束的第二部分以及将第一信号发送至所述控制系统，所述第一信号是响应于所述第二部分在所述位置检测器上的位置而产生的，所述控制系统被配置为将第二信号发送至所述第一马达，将第三信号发送至所述第二马达，并且将所述第一光束的第一方向调整至所述回射器的空间位置，所述第二信号和所述第三信号至少部分基于所述第一信号，所述装置处理器还被配置为至少部分基于所确定的平移集、所确定的方位集、所述目标参考坐标系中的传感器位置以及所述对象的对象参考坐标系和所述装置参考坐标系之间的变换关系来确定所述对象表面点的三维坐标。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述表面集的步骤至少部分基于所述目标传感器或所述测量装置所进行的坐标测量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述表面集的步骤还包括：

确定所述装置参考坐标系和对象参考坐标系之间的变换关系；

登记所述对象的CAD模型或所述对象的相对于所述装置参考坐标系的测量三维数据；

将矢量(4922)从所述装置投射到所登记的CAD模型上；以及

提取所述表面集。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述确定所述表面集的步骤还包括：通过利用所述测量装置测量至少三个表面坐标，来确定所述装置参考坐标系和所述对象参考坐标系之间的变换关系。