[发明专利]机械臂校准

权利要求书

1.用于可移动臂位置的校准方法，包括：

提供位于装置上的校准元件，其在装置上方的z方向上凸出一定距离并且具有位于由x和y轴形成的平面中的校准元件表面；

提供自由端带有工具的可移动臂；

定位上述工具以便校准元件表面与工具相对；

将工具朝着校准元件表面的方向移动；

感应何时工具到达位于校准元件表面或校准元件表面上方的预定点，由此工具在z方向上的位置由工具的测量响应和工具在校准元件表面上方的高度两者之间的关系来确定；

将工具放置在校准元件表面或与校准元件表面在z方向有一定距离的位置上；

感应校准元件表面时将工具在x方向上移动；

将工具在x方向上移动直到感应到校准元件边缘；

根据工具移动过的已知距离和校准元件在x方向上的已知尺寸确定x方向上的中心；

将工具放置在校准元件表面或与校准元件表面在z方向有一定距离的位置上；

感应校准元件表面时将工具在y方向上移动；

将工具在y方向上移动直到感应到校准元件边缘；以及

根据工具移动过的已知距离和校准元件在y方向上的已知尺寸确定y方向上的中心。

2. 如权利要求1中所述的校准方法，其中所述校准元件表面在z方向上垂直于所述工具。

3. 如权利要求1中所述的校准方法，其中所述工具为测量探头。

4. 如权利要求3中所述的校准方法，其中测量探头在其末端上带有一次性尖端。

5. 如权利要求3中所述的校准方法，其中所述测量响应为探头内的空气压力。

6. 如权利要求3中所述的校准方法，其中所述测量探头带有将空气从探头末端排出的压缩空气源以及测量测量探头内部空气压力的压力传感器。

7. 如权利要求6中所述的校准方法，其中所述测量探头内部压力在探头靠近校准元件表面时增大。

8. 如权利要求7中所述的校准方法，其中探头与校准元件表面的所述距离在压力到达预定阈值时被检测到。

9. 如权利要求3中所述的校准方法，其中所述测量探头带有光学传感器，电容传感器或机械测隙规中的一种。

10. 如权利要求1中所述的校准方法，其中所述装置为诊断分析仪。

11. 如权利要求3中所述的校准方法，其中所述测量探头带有将空气吸入探头末端的真空源以及测量所述测量探头内部空气压力的真空计。

12. 如权利要求1中所述的校准方法，其中x，y和z方向彼此正交。

13. 用于可移动臂位置的校准方法，包括：

提供位于装置上的校准元件，其在装置上方的z方向上凸出一定距离并且具有位于由x和y轴形成的平面中的校准元件表面，其中校准元件在y和z方向上的尺寸是已知的；

提供自由端带有工具的可移动臂；

定位上述工具以便校准元件表面与工具相对；

将工具朝着校准元件表面的方向移动；

感应何时工具到达位于校准元件表面或校准元件表面上方的预定点，由此工具在z方向上的位置由工具的测量响应和工具在校准元件表面上方的高度两者之间的唯一关系来确定；

将工具放置在校准元件表面或与校准元件表面在z方向有一定距离的位置上；

感应校准元件表面时将工具在x正方向上移动，直到感应到校准元件边缘；

感应校准元件表面时将工具在x负方向上移动，直到感应到校准元件的另一个边缘；

用工具在x的正负方向上感应的边缘确定出校准元件沿着x轴的中心；

将工具放置在校准元件表面或与校准元件表面在z方向有一定距离的位置上；

感应校准元件表面时将工具在y正方向上移动，直到感应到校准元件边缘；

感应校准元件表面时将工具在y负方向上移动，直到感应到校准元件的另一个边缘；

用工具在y的正负方向上感应的边缘确定出校准元件沿着y轴的中心；以及

根据沿着x和y轴的已知中心确定校准元件中心。

14. 如权利要求13中所述的校准方法，进一步包括在确定出沿着x轴的校准元件中心之后，沿着x轴将所述工具移动到校准元件中心。

15. 如权利要求13中所述的校准方法，其中校准元件是圆形的。

16. 如权利要求13中所述的校准方法，其中所述校准元件表面在Z方向上垂直于所述工具。

17. 如权利要求13中所述的校准方法，其中所述工具是测量探头。

18. 如权利要求17中所述的校准方法，其中所述测量探头在其末端上带有一次性尖端。

19. 如权利要求17中所述的校准方法，其中所述测量响应为探头内的空气压力。

20. 如权利要求17中所述的校准方法，其中所述测量探头带有将空气从探头末端排出的压缩空气源以及测量测量探头内部空气压力的压力传感器。

21. 如权利要求20中所述的校准方法，其中所述测量探头内部压力在探头靠近校准元件表面时增大。

22. 如权利要求21中所述的校准方法，其中探头与校准元件表面的所述距离在压力到达预定阈值时被检测到。

23. 如权利要求17中所述的校准方法，其中所述测量探头带有光学传感器，电容传感器或机械测隙规中的一种。

24. 如权利要求13中所述的校准方法，其中所述装置为诊断分析仪。

25. 如权利要求17中所述的校准方法，其中所述测量探头带有将空气吸入探头末端的真空源以及测量所述测量探头内部空气压力的真空计。

26. 如权利要求13中所述的校准方法，其中x，y和z方向彼此正交。

27. 用于可移动臂位置的校准方法，包括：

提供位于装置上的校准元件，其在装置上方的z方向上凸出一定距离并且具有位于由x和y轴形成的平面中的校准元件表面，以及在校准元件表面中的凹窝，所述凹窝在z方向上延伸；

提供自由端带有工具的可移动臂；

定位上述工具以便校准元件表面与工具相对；

将工具朝着校准元件表面的方向移动；

感应何时工具到达位于校准元件或校准元件上方的预定点，由此工具在z方向上的位置由工具的测量响应和工具在校准元件平直表面上方的高度两者之间的关系来确定；

将工具放置在校准元件表面或与校准元件表面在z方向有一已知距离的位置上；

感应校准元件表面时将工具在x方向上朝着凹窝移动；

将工具在x方向上移动直到凹窝的第一边缘被感应到并继续移动工具直到凹窝的第二边缘也被感应到；

根据感应到的边缘确定凹窝在x方向上的中心；

将工具放置在校准元件表面或与校准元件表面在z方向有一定距离的位置上；

将工具在y方向上移动直到凹窝的第一边缘被感应到并继续移动工具直到凹窝的第二边缘也被感应到；以及

根据感应到的边缘确定凹窝在y方向上的中心。

28. 如权利要求27中所述的校准方法，其中所述校准元件表面在z方向上垂直于所述工具。

29. 如权利要求27中所述的校准方法，其中所述工具为测量探头。

30. 如权利要求29中所述的校准方法，其中测量探头在其末端上带有一次性尖端。

31. 如权利要求29中所述的校准方法，其中所述测量响应为探头内的空气压力。

32. 如权利要求31中所述的校准方法，其中所述测量探头带有将空气从探头末端排出的压缩空气源以及测量测量探头内部空气压力的压力传感器。

33. 如权利要求32中所述的校准方法，其中所述测量探头内部压力在探头靠近校准元件表面时增大。

34. 如权利要求33中所述的校准方法，其中探头与校准元件表面的所述距离在压力到达预定阈值时被检测到。

35. 如权利要求29中所述的校准方法，其中所述测量探头带有光学传感器，电容传感器或机械测隙规中的一种。

36. 如权利要求27中所述的校准方法，其中所述装置为诊断分析仪。

37. 如权利要求29中所述的校准方法，其中所述测量探头带有将空气吸入探头末端的真空源以及测量所述测量探头内部空气压力的真空计。

38. 如权利要求27中所述的校准方法，进一步包括根据沿着x和y轴的已知中心确定出凹窝的中心。

39. 如权利要求21中所述的校准方法，其中x，y和z方向彼此正交。