[发明专利]位置测量

权利要求书

1.一种测量系统，该测量系统具有可互相相对移动的测量刻度尺图形和传感器，所述测量系统包括：

测量刻度尺图形，具有被配置为组的特征的图形，每组具有已知的绝对位置；

至少一个传感器，所述至少一个传感器具有足以同时检测一个或者多个特征的视场，其中，所述至少一个传感器与测量刻度尺图形之间的相对移动被限制在两个或者更多的自由度中；

处理器，用于确定在至少一个线型自由度和一个旋转自由度中的所述传感器或者连接到所述至少一个传感器的物体相对于该测量刻度尺图形的位置。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其中，该至少一个传感器与该测量刻度尺图形之间的相对移动被限制为不是绕平行于该测量刻度尺图形平面的轴旋转。

3.根据上述权利要求之任一所述的测量系统，其中，该至少一个传感器与该测量刻度尺图形之间的相对移动被限制为不是在垂直于该测量刻度尺图形平面的方向中的线型移动。

4.根据上述权利要求之任一所述的测量系统，其中该处理器利用检测到的一个或者多个特征的位置，来确定该至少一个传感器相对于该测量刻度尺图形的位置。

5.根据上述权利要求之任一所述的测量系统，其中该测量刻度尺图形包括二维图形。

6.根据权利要求1至4之任一所述的测量刻度尺图形，其中该测量刻度尺图形包括一维图形。

7.根据上述权利要求之任一所述的测量系统，其中该至少一个传感器包括二维传感器。

8.根据上述权利要求之任一所述的测量系统，其中根据单一特征，确定该测量刻度尺图形和该至少一个传感器的相对位置。

9.根据权利要求1至7之任一所述的测量系统，其中根据两个或者更多的分离特征，确定该测量刻度尺图形和该传感器的相对位置。

10.根据上述权利要求之任一所述的测量系统，其中每个特征组包括标记特征，该标记特征具有在每组中均相同的属性。

11.根据权利要求10所述的测量系统，其中在每组中，该标记特征具有与所有其他特征不同的属性。

12.根据权利要求11所述的测量系统，其中在每组中，该标记特征具有与所有其他特征不同的颜色。

13.根据权利要求10至12之任一所述的测量系统，其中由至少一个传感器检测两个标记特征，而且利用该两个标记特征，以确定该至少一个传感器与测量刻度尺图形的相对取向。

14.根据上述权利要求之任一所述的测量系统，其中每组中特征的位置是相同的，仅是特征的属性在每组之间变化。

15.根据上述权利要求之任一所述的测量系统，其中该特征具有多级编码。

16.根据权利要求15所述的测量系统，其中从各种颜色中选择该特征。

17.根据上述权利要求之任一所述的测量系统，其中该组具有用于识别X位置的一个或者多个特征和用于识别Y位置的一个或者多个特征。

18.根据上述权利要求之任一所述的测量系统，其中所述至少一个传感器包括互相之间具有固定关系的两个传感器。

19.根据上述权利要求之任一所述的测量系统，其中利用特征图像离开其希望位置的位移，以确定该测量刻度尺图形与该至少一个传感器之间的相对速度。

20.一种方法，用于测量可互相相对移动的测量刻度尺图形和至少一个传感器的相对位置，该测量刻度尺图形提供有被配置为组的特征图形，每组具有已知的绝对位置，而该至少一个传感器被限制在两个或者更多自由度中，该方法包括以下步骤：

检测该至少一个传感器处的该测量刻度尺图形的一个或者多个特征；

确定该至少一个传感器上的所述一个或者多个刻度尺特征的位置；

以及，由此确定在至少一个线型自由度和一个旋转自由度中的该至少一个传感器或者连接到该至少一个传感器的物体相对于该测量刻度尺图形的位置。