【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多个定位系统的用于引导工具的系统、方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求于2018年1月29日提交的美国临时专利申请No.62/623,504的优先权权益，出于所有目的，该申请通过引用整体并入本文。
技术介绍
涉及将钻机手动定位在许多不同位点上或在大面积上手动移动钻机的在诸如切割之类的任务上进行的工作对于钻机的用户来说可能是非常繁重且耗时的。已经进行了改进以使得在用户将钻机定位在需要完成工作的位置附近之后工作构件(诸如切割钻头)的精细定位自动化，参见2012年11月22日发布的US2012/0296463和于2015年4月2日发布的US2015/0094836。需要进行改进以使钻机的粗略定位自动化。
技术实现思路
本公开的装置、系统和方法促进了框架在大面积上的自动定位以完成诸如切割之类的任务。在一些实施例中，一种系统包括第一定位系统(包括框架)，该第一定位系统使得能够将工作构件(例如，切割钻头)精细地定位在较小区域的表面上。该系统还包括第二定位系统，该第二定位系统在一些情况下可以以不太准确的定位能力将框架和工作构件定位在较大的区域上。在一些实施例中，该系统控制第二定位系统以移动第一定位系统，使得目标工作点移入第一定位系统可访问的小区域。该系统可以包括用于确定框架或工作构件相对于工件表面的位置的传感器。在一些实施例中，该系统使用位置数据关于相对于表面的期望路径使工作构件前进。在一些实施例中，第一定位系统可以知道其相对于将要执行任务的地点的地点。基于其地点数据，第一定位系统可以指示第二定位系统将第一定位...
【技术保护点】
1.一种用于使工作构件相对于工件关于期望路径前进的系统，该系统包括：/n第一定位系统，包括：/n框架；/n工作构件适配器，用于保持工作构件；以及/n第一致动器集合，可操作以相对于框架在调整区域内移动工作构件，其中调整区域具有至少两个维度，并且第一致动器集合中的每个致动器、工作构件适配器、工作构件和调整区域随着框架相对于工件移动而与框架一起移动；/n一个或多个处理器；/n传感器，可操作地耦合到所述一个或多个处理器中的至少一个处理器；以及/n一个或多个存储器，可操作地耦合到所述一个或多个处理器中的至少一个处理器并具有存储在其上的指令，其中指令在由所述一个或多个处理器中的至少一个处理器执行时使系统：/nA.从传感器接收第一信息，其中第一信息与框架相对于工件的一部分的位置相关联，并且工作构件的参考位置与框架的所述位置相关联；/nB.确定期望路径上的第一目标点，其中关于工作构件相对于期望路径的前进，第一目标点位于参考位置前方，并且期望路径相对于工件的所述部分是固定；/nC.向第二定位系统提供第二信息，其中第二定位系统可操作以使第二致动器集合中的至少一个致动器至少部分地基于第二信息使框架相对于工件...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180129 US 62/623,5041.一种用于使工作构件相对于工件关于期望路径前进的系统，该系统包括：
第一定位系统，包括：
框架；
工作构件适配器，用于保持工作构件；以及
第一致动器集合，可操作以相对于框架在调整区域内移动工作构件，其中调整区域具有至少两个维度，并且第一致动器集合中的每个致动器、工作构件适配器、工作构件和调整区域随着框架相对于工件移动而与框架一起移动；
一个或多个处理器；
传感器，可操作地耦合到所述一个或多个处理器中的至少一个处理器；以及
一个或多个存储器，可操作地耦合到所述一个或多个处理器中的至少一个处理器并具有存储在其上的指令，其中指令在由所述一个或多个处理器中的至少一个处理器执行时使系统：
A.从传感器接收第一信息，其中第一信息与框架相对于工件的一部分的位置相关联，并且工作构件的参考位置与框架的所述位置相关联；
B.确定期望路径上的第一目标点，其中关于工作构件相对于期望路径的前进，第一目标点位于参考位置前方，并且期望路径相对于工件的所述部分是固定；
C.向第二定位系统提供第二信息，其中第二定位系统可操作以使第二致动器集合中的至少一个致动器至少部分地基于第二信息使框架相对于工件在第一方向上移动，并且第二定位系统包括可操作以相对于工件移动框架的第二致动器集合；以及
D.至少部分地基于第一信息来控制第一致动器集合中的至少一个致动器以使工作构件朝着第一目标点移动。
2.如权利要求1所述的系统，其中第一致动器集合可操作以在第一平面中移动工作构件，第二致动器集合可操作以在第二平面中移动框架，第一平面具有第一法向向量，第二平面具有第二法向向量，并且第一法向向量与第二法向向量基本平行。
3.如权利要求1所述的系统，其中第一致动器集合可操作以使工作构件以两个或更多个自由度移动，并且第二致动器集合可操作以使框架以所述两个或更多个自由度中的至少两个自由度移动。
4.如权利要求1所述的系统，其中第一致动器集合可操作以将工作构件定位在相对于工件的表面的第一二维区域内，并且框架相对于工件固定在第一框架地点处，并且第二致动器集合可操作以通过在工作构件相对于框架固定的情况下移动框架而将工作构件相对于工件定位在第一二维区域内。
5.如权利要求1所述的系统，其中传感器是图像传感器，并且第一信息包括图像数据。
6.如权利要求1所述的系统，其中第一信息至少部分地基于以下数据：GPS、基于信标的定位系统、基于激光的定位系统、基于超声的定位系统，或基于红外的定位系统。
7.如权利要求1所述的系统，其中第一方向至少部分地基于期望路径上的第二目标点，关于工作构件相对于期望路径的前进，第二目标点位于第一目标点前方。
8.如权利要求7所述的系统，其中第一方向至少部分地基于期望路径的一部分，并且期望路径的该部分包括第二目标点。
9.如权利要求7所述的系统，其中第二目标点是沿着期望路径距第一目标点或参考位置的给定距离。
10.如权利要求7所述的系统，其中第一方向与第二方向对应，第二方向通过相对于工件在第一目标点处开始并且相对于工件在第二目标点处结束来描述。
11.如权利要求7所述的系统，其中第一方向与第三方向对应，第三方向通过相对于工件在调整区域的质心处开始并且相对于工件在第二目标点处结束来描述。
12.如权利要求1所述的系统，其中第二信息包括使第二致动器集合中的所述至少一个致动器相对于工件以第一速度沿着第一方向移动框架的信息。
13.如权利要求12所述的系统，其中第一速度与移动框架以使得调整区域的质心在固定时间内移动到第二目标点所需的速度对应。
14.如权利要求12所述的系统，其中工作构件相对于工件以第二速度沿着期望路径移动，并且第一速度低于第二速度。
15.如权利要求14所述的系统，其中第一速度小于第二速度的95％、90％、75％或50％。
16.如权利要求1所述的系统，其中第二信息包括使第二致动器集合中的所述至少一个致动器相对于工件沿着第一方向将框架移动第一距离的信息。
17.如权利要求1所述的系统，其中指令在由所述一个或多个处理器中的至少一个处理器执行时使系统在5秒、2秒、1秒、0.5秒、0.2秒、0.1秒、0.05秒、0.02秒或0.01秒内执行A-D。
18.如权利要求1所述的系统，其中指令在由所述一个或多个处理器中的至少一个处理器执行时使系统：
E.控制第一致动器集合中的至少一个致动器以将工作构件移动到期望路径上的第三目标点，其中，关于工作构件沿着期望路径的引导，第三目标点位于第一目标点前方，并且E在C之后执行。
19.如权利要求1所述的系统，其中指令在被执行时使系统重复A-D，以使工作构件关于期望路径前进。
20.如权利要求1所述的系统，第二定位系统还包括：
第一工作台，包括相对于第一工作台底座可移动的第一工作台平台；
第二致动器集合中的第一致动器，可操作以移动第一工作台平台；
第二工作台，包括相对于第二工作台底座可移动的第二工作台平台；
第二致动器集合中的第二致动器，可操作以移动第二工作台平台，其中第一工作台平台底座可附接到矩形桌子的第一侧，第二工作台底座的第一端可附接到第一工作台平台，并且第一定位系统可附接到第二工作台平台。
21.如权利要求20所述的系统，第二定位系统还包括：
第三工作台，包括相对于第三工作台底座可移动的第三工作台平台，其中第三工作台底座可附接到矩形桌子的第二侧，第二侧与第一侧相对，并且第二工作台底座的第二端可附接到第三工作台平台。
22.如权利要求21所述的系统，第二定位系统还包括：
第二致动器集合中的第三致动器，可操作以移动第三工作台平台，其中第一致动器和第三致动器被同步地驱动。
23.如权利要求1所述的系统，其中第一目标点在调整区域中，其中框架位于相对于工件的所述部分的位置处。
24.如权利要求1所述的系统，其中调整区域与描述工件的表面的一部分的二维区域对应，框架的一部分接触工件的所述表面。
25.如权利要求1所述的系统，其中，当框架相对于工件移动时，传感器与框架一起移动。
26.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·黑本施特赖特，I·E·莫耶，A·R·里弗斯，J·E·布卢姆，
申请(专利权)人：整形工具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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