[发明专利]在工业对象测量期间粗略定位可移动协作目标的系统

说明书

本发明涉及一种在基于激光跟踪仪的工业对象测量期间粗略定位可移动协作目标的系统，该系统包括：至少一个激光跟踪仪，具有可移动上部、光学目标粗略位置检测器、目标精细位置检测器、马达、马达控制器以及计算机；第一和第二射频电报(RFT)收发器(RFTT)锚模块；协作目标，该协作目标与RFTT标签模块关联；以及评估单元，被配置为基于RFT在RFTT锚模块与RFTT标签模块之间的传输来确定RFT传输特定参数，并且将RFT传输特定参数提供给计算机，其中，计算机被配置为基于由评估单元确定的RFT传输特定参数来确定协作目标的粗略位置，并且基于所确定的粗略位置将控制信息提供给马达控制器，以便使激光跟踪仪的上部面向协作目标，以使协作目标进入粗略位置视场内。

技术领域

本发明涉及一种系统，该系统被配置为在射频(RF)技术的辅助下在基于激光跟踪仪的工业对象测量期间粗略定位可移动协作目标，以便支持激光跟踪仪的基于光学检测器的粗略定位功能。

背景技术

使用激光跟踪仪进行的工业对象测量基于定位并跟踪放置在待测量对象的表面上的协作目标，或者基于定位并跟踪由测量探针包括的协作目标。也称为目标探针的测量探针可以是与待测量对象的表面接触的接触探针，其中，在与表面建立接触之后，触发接触探针接触该表面的点的坐标信息的确定。目标探针也可以是非接触探针。非接触探针将光学距离测量辐射发送到待测量对象的表面上的对应点，其中，基于测量辐射被后向反射到探针的部分并且基于知道表面上的点以哪个角度被照射来确定被光学距离测量辐射照射的点的坐标信息。

更具体地，在相关示例性现有技术应用中，激光跟踪仪用于工业测量，例如用于例如在检查的背景下的部件(诸如车身)的点的协同位置确定或者用于移动机器零件的连续位置监视。这种激光跟踪仪被设计为部件的所述点的协同位置确定，并且通常用于协作目标点的连续跟踪。视情况而定，协作目标点可以由回射单元(例如，立方体棱镜)表示，该回射单元由测量装置或测量设备的束源(特别是激光束)所生成的光学测量束瞄准。激光束以平行方式被反射回测量设备，该反射束由设备的检测装置检测。在这种情况下，例如借助于用于角度测量的传感器来确定束的发射方向和相应地确定接收方向，这些传感器被分配给系统的偏转镜或瞄准单元。另外，在检测到束的情况下，例如借助于飞行时间或相位差测量或借助于斐索(Fizeau)原理确定从测量设备到协作目标的距离。基于发射方向以及相应地接收方向和距离确定部件的点的位置坐标。

为了进行距离测量，现有技术中的激光跟踪仪包括至少一个距离测量装置，其中，后者可以被设计为例如干涉仪(IFM)。由于这种距离测量装置仅可以测量距离的相对变化，因此为了确定绝对距离值，在当今的激光跟踪仪中安装了所谓的绝对距离测量装置(ADM)。例如，从WO 2007/079600 A1已知绝对距离测量装置和用于确定距离的干涉仪的组合。

另外，在现有技术跟踪仪系统中，在精细瞄准传感器上确定接收到的测量束从零位置的偏移量。借助于该可测量的偏移量，可以确定回射器的中心与激光束在反射器上的碰撞点之间的位置差，并且可以以减小精细瞄准传感器上的偏移量(尤其是为“零”)的这种方式根据该偏差来校正或重新调节激光束的对准，由此使束在反射器中心的方向上对准。作为重新调节激光束对准的结果，可以对目标点进行连续目标跟踪，并且可以相对于测量装置连续地确定目标点的距离和位置。在这种情况下，重新调节可以通过改变被设置为使激光束偏转的偏转镜的对准来实现，所述偏转镜可以以机动化方式和/或通过使包括束引导激光光学单元的瞄准单元枢转来实现。

与所使用的目标探针的种类无关，待测量对象的表面上的点的坐标信息的确定基于协作目标的精确坐标信息。协作目标的精确坐标信息在下文中被称为协作目标的精细位置。协作目标的所述精细位置基于以下方式来确定：将由距离测量辐射源发出的距离测量辐射从激光跟踪仪发送到协作目标，距离测量辐射的部分在该协作目标处被后向反射到激光跟踪仪，并且确定朝向协作目标发送距离测量辐射的角度。因此，确定协作目标的精细位置需要激光跟踪仪与协作目标之间的连续视线接触，使得可以用对应辐射来瞄准协作目标。为了建立并维持所述视线接触，激光跟踪仪被配置为自动检测协作目标的粗略位置，并且基于此来检测协作目标的精细位置并跟踪协作目标，例如，在目标移动的同时。