[发明专利]用于远程定位末端执行器的系统和方法

说明书

本申请要求2012年10月23日递交的美国临时申请序列No.61/717,361的优先权，并且出于所有的目的，所述美国临时申请序列No.61/717,361通过引用被并入本文。

发明领域

本发明一般地涉及根据权利要求1和4的用于远程定位末端执行器(end effector)的系统和方法以及根据权利要求13的用于远程定位末端执行器的方法。

技术背景

计算机数控(CNC)机床因具有高精度和准确度而在本领域闻名。CNC机床可以在具有相对低的制造公差的各种零件或部件的制造和/或精加工(finish)期间控制例如钻具(drill)、压床(press)、车床(lathe)或其他机械。每个CNC机床典型地需要某种形式的初始设置以在操作之前定位末端执行器。这种末端执行器的初始定位传统上使用定制的控制面板来执行，所述定制的控制面板具有开关和/或转盘(rotary dial)的组合以精密地控制末端执行器的人工定位。例如，操作者可以选择第一轴来移动末端执行器并且按压开关和/或旋转电位计来以所选择的速度沿所选择的第一轴移动末端执行器。操作者随后可以针对两个或更多个轴重复该过程，直到操作者已经满意地将末端执行器定位在所期望的位置。尽管最终在定位末端执行器上是有效的，但这种反复的选择特定的轴并且沿所选择的轴移动末端执行器的过程可能是耗时的和劳动密集型的。

微机电系统的发展已经使得加速度计和其他传感器能够被并入到越来越容易获得的产品(例如智能手机、平板计算机和虚拟游戏控制装置)中。结果，使用这些容易获得的产品中的一个或更多个来远程定位末端执行器的系统和方法将会有益于降低与定位末端执行器相关联的时间和劳动。

发明内容

为了克服前述问题，特别是降低与定位末端执行器相关联的时间和劳动，根据权利要求1和4的用于远程定位末端执行器的系统以及根据权利要求13的用于远程定位末端执行器的方法被描述。本发明的进一步实施方案是从属权利要求的主题。本发明的方面和优点在下面的说明书中被阐述，或者可以关于说明书是明晰的，或者可以通过本发明的实践而得知。

本发明的一个实施方案是用于远程定位末端执行器的系统。所述系统包括输入设备和在输入设备中的至少一个传感器，其中至少一个传感器被配置来产生反映施加到输入设备的力的至少一个信号。处理器与至少一个传感器通信，以使处理器接收至少一个信号。处理器被配置来执行储存在存储器中的第三组逻辑，所述第三组逻辑导致处理器将至少一个信号与预先确定的限制(limit)相比较，并且如果至少一个信号超出预先确定的限制，产生到末端执行器的控制信号。

本发明的另一个实施方案是用于远程定位末端执行器的系统，所述系统包括输入设备和在输入设备中的多个传感器，其中多个传感器中的每个传感器与一轴对准并且被配置来产生反映沿所述轴施加到输入设备的力的信号。处理器与多个传感器通信，以使处理器接收来自多个传感器的信号。处理器被配置来执行储存在存储器中的第三组逻辑，所述第三组逻辑导致处理器将来自多个传感器的信号与预先确定的限制相比较，并且如果来自多个传感器的信号超出预先确定的限制，产生到末端执行器的控制信号。

在又另一个实施方案中，用于远程定位末端执行器的方法包括移动输入设备，感测施加到输入设备的力，以及将施加到输入设备的力与预先确定的限制相比较。如果施加到输入设备的力超出预先确定的限制，所述方法产生到末端执行器的控制信号。

一旦仔细审视本说明书，本领域的普通技术人员将会更好地理解这样的实施方案以及其他实施方案的特征和方面。

附图说明

本发明的全部且能够实施的公开内容，包括其对于本领域的技术人员而言的最佳模式，在本说明书的余下部分(包括参照附图)被更具体地阐述，其中：

图1是根据本发明的一个实施方案用于远程定位末端执行器的系统的示例性方框图；

图2是与第一、第二和第三轴对准的示例性输入设备；

图3是反映沿三个轴施加到传感器的力的原始信号的示例性图；

图4是图3所示的原始信号被组合为单个信号的示例性图；

图5是图4所示的组合信号与被滤波且平滑的相同信号的叠加(overlay)的示例性图；

图6是人机界面的示例性显示装置；

图7是以检测到的“轻击(flick)”标注的图5所示的被组合、滤波且平滑的信号的示例性图；以及

图8是根据本发明的一个实施方案针对用于远程定位末端执行器的方法的算法的方框图。

具体实施方式