機器人制造環境中的碰撞防護的制作方法

本公開涉及機器人的領域，并且具體涉及機器人制造環境中的碰撞防護。

背景技術：

機器人在各種制造環境中被使用。例如，機器人可以被放置在裝配線上的單元(即，預定的空間體積)內。機器人可以在進來的零件被放置在單元中之后、在該零件被向前移動到下一個單元以接收進一步處理之前執行工作。例如，機器人可以通過操作末端執行器來執行工作，以便鉆孔到零件內、將鉚釘應用到零件等。

雖然機器人在制造環境中有效且高效地操作，但是機器人具有在正常操作期間與單元內的物體意外碰撞的風險。例如，計算機模型可以表明機器人將會占據單元內的某些預定位置。然而，如果機器人和/或正在被執行工作的零件未在單元中被精確地安裝在其預期的位置和/或取向處，碰撞則可能發生。此外，機器人可以被包括液壓軟管、電纜等的線纜包(dressing)覆蓋，并且該線纜包不會在單元的計算機模型中被充分考慮。因此，線纜包可能意外碰撞、劃到或觸到單元內的其他物體。

為了解決這些問題，利用坐標測量機(cmm)的形式來測量單元內的各種部件(包括機器人、零件等)的位置和/或取向的技術并不是罕見的。然而，這些物體在cmm的坐標系中被測量，并且這些物體的測量包括殘余誤差。因此，為了確定機器人的末端執行器的任何點與零件之間的距離，會需要將這些測量(其包括誤差)從cmm坐標系轉換到機器人的坐標系。因此，取決于cmm測量誤差的量值，碰撞仍然可能發生。而且，這些測量需要專用的裝備和時間來處理并周期性地驗證。

技術實現要素：

本文中描述的實施例操作一種被附接到機器人的成像系統，以便通過鏡子掃描機器人的圖像并且量化由機器人占據的體積。這實現了由機器人(包括例如被附接到機器人的任何線纜包)在制造單元中占據的體積的準確且快速的確定。此外，由于成像系統的位置相對于機器人的末端執行器是已知的且固定的，成像系統測量中固有的誤差與末端執行器加工工具共用共同的路徑，因此它們將會抵消。相比之下，外部坐標系中固有的誤差將會轉移到機器人坐標系作為末端執行器和機器人姿態的誤差。

一個實施例是一種包括機器人的設備。所述機器人包括末端執行器和致動器，所述末端執行器在制造單元內操作，所述致動器定義在所述制造單元內重新取向所述末端執行器的運動鏈。機器人還包括成像系統和控制器，所述成像系統安裝有所述末端執行器，所述控制器被配置為識別鏡子的位置和取向。所述控制器能夠引導所述致動器朝向所述鏡子取向所述成像系統，通過操作所述成像系統掃描所述鏡子中的圖像而采集3d位置的點云，以及通過關于由所述鏡子定義的表面折疊所述3d位置而修正所述點云中的所述3d位置。所述機器人還能夠基于所述經修正的位置確定由所述機器人在所述制造單元內占據的體積，以及基于所述體積引導所述機器人操作以防止在所述制造單元內的碰撞。

另一實施例是一種掃描機器人的方法。所述方法包括操作被附接到機器人的末端執行器的成像系統以識別鏡子在制造單元內的位置和取向，引導所述機器人的致動器朝向所述鏡子取向所述成像系統，通過操作所述成像系統掃描所述鏡子中的圖像而采集3d位置的點云，以及通過關于由所述鏡子定義的表面折疊所述3d位置而修正所述點云中的所述3d位置。所述方法還包括基于所述經修正的3d位置確定由所述機器人在所述制造單元內占據的體積，以及基于所述體積引導所述機器人操作以防止在所述制造單元內的碰撞。

另一實施例是一種包含被編程的指令的非臨時性計算機可讀介質，當所述被編程的指令被處理器執行時，所述被編程的指令可操作用于執行一種方法。所述方法包括操作被附接到機器人的末端執行器的成像系統以識別鏡子在制造單元內的位置和取向，引導所述機器人的致動器朝向所述鏡子取向所述成像系統，通過操作所述成像系統掃描所述鏡子中的圖像而采集3d位置的點云，以及通過關于由所述鏡子定義的表面折疊所述3d位置而修正所述點云中的所述3d位置。所述方法還包括基于所述經修正的3d位置確定由所述機器人在所述制造單元內占據的體積，以及基于所述體積引導所述機器人操作以防止在所述制造單元內的碰撞。

其他示例性實施例(例如，與上述實施例有關的方法和計算機可讀介質)可以在下面進行描述。已經被討論的特征、功能和優勢能夠在各種實施例中獨立地實現，或可以在其他實施例中組合，其中參考以下說明和附圖能夠看出其進一步的細節。

附圖說明

現在以示例的方式并且參照附圖描述了本公開的一些實施例。相同參考數字表示所有附圖上的相同元件或相同類型的元件。

圖1是一個示例性實施例中的制造單元的示意圖。

圖2是一個示例性實施例中的機器人在制造單元中初始化的示意圖。

圖3是一個示例性實施例中的圖示用于操作機器人的方法的流程圖。

圖4-圖6是一個示例性實施例中的圖示3d位置的折疊的示意圖。

圖7是一個示例性實施例中的制造單元的方框圖。

圖8是一個示例性實施例中的飛行器生產和保養方法的流程圖。

圖9是一個示例性實施例中的飛行器的方框圖。

具體實施方式

附圖和以下描述圖示了本公開的具體的示例性實施例。因此應認識到，本領域技術人員能夠設計盡管未在本文中明確描述或示出但是體現本公開的原理并且被包括在本公開的范圍內的各種裝置。此外，本文中所描述的任何示例都意圖幫助理解本公開的原理，并且應被理解為不限于這些具體闡述的示例和情況。因此，本公開不限于下面所描述的具體實施例或示例，而是受權利要求和其等同物限定。

圖1是一個示例性實施例中的制造單元100的方框圖。制造單元100包含期望機器人150運轉以便于進來的零件的制造、制作和/或組裝的空間的任何體積。例如，制造單元100可以包含封閉的空間、或工廠地板上的空間的開放體積。根據圖1，制造單元100包括體積102、底座110、被安裝在底座110上的機器人150、傳送器160和零件170。底座110可以包含占據制造單元100內的固定位置的結構部件，或可以包含能夠被驅動跨過工廠地板以便根據需要而將機器人和/或工具布置為各種構造的可移動特征件(例如，推車)。因此，在一些實施例中，底座110、零件170和傳送器160可移動和/或可驅動跨過工廠地板。機器人150被安裝到底座110，并且包括多個致動器(112、114、116)和一起定義運動鏈156的剛性主體(120、130)。機器人150還包括能夠在零件170上執行工作的末端執行器132。例如，末端執行器132可以包含鋸、鉆頭、鉚釘槍、自動纖維鋪放(afp)機器等。

控制器152引導機器人150(包括末端執行器132和成像系統134)的操作。控制器152可以被實施為例如定制電路、執行編程的指令的處理器、或其一些組合。

零件170可以包含被配置為由末端執行器132進行工作的任何合適的結構。例如，零件170可以包含用于飛行器機翼的固化復合面板、機身的結構部件、支柱等。傳送器160將零件170移動到制造單元100內，并且可以包含自動傳送帶、推車等。

為了防止末端執行器132與制造單元100中的其他物體碰撞，成像系統134安裝有末端執行器132(例如，被安裝到末端執行器134、或被安裝到剛性主體130)。成像系統134掃描末端執行器134周圍的空間，以便產生3d點云并防止碰撞。此外，成像系統134能夠利用鏡子(圖2，200)來準確地確定由機器人150(包括被附接到機器人150的任何線纜包140(例如，電纜、液壓軟管等))占據的空間。以此方式，當機器人150經由向致動器112、114和116發送的關節(joint)空間指令而被移動時，它在理解移動如何將會導致與制造單元100內的其他物體碰撞的情況下被移動。控制器152可以基于來自成像系統134的輸入計算體積信息，并且當引導致動器112、114和116時可以使用該信息以便避免碰撞。成像系統134可以包含激光雷達(lidar)系統、3d掃描儀、或其輸入(當在機器人150的標稱3d模型的情況下被考慮時)被用來計算3d位置的2d攝像機、或任何其他合適的成像系統。

圖2是在一個示例性實施例中的制造單元100中初始化的機器人150的示意圖。在該實施例中，鏡子200已經被放置在制造單元100內以便使得機器人150能夠準確地確定其自己的體積。如果需要的話，鏡子200可以在機器人150的初始化已經完成之后被移除。鏡子200包括表面201，并且可以伴隨掃描目標210，所述掃描目標210被放置在相距鏡子200的已知距離和方向處(例如，沿著鏡子200的邊界，在鏡子200的側面之上、之下和/或到鏡子200的側面一英寸等)。目標210可以通過可由控制器152識別的獨特顏色和/或形狀來表征。這可以幫助便于測量鏡子200相對于成像系統134的位置和/或取向。

機器人150的操作的圖示性細節將會關于圖3進行討論。在該實施例中，機器人150已經開始初始化過程，并且準備好執行自掃描。機器人150還未開始在進來的零件(例如，零件170)上主動執行工作。例如，當機器人150被首次安裝時，該初始化過程可以被執行，每天一次，每小時一次等。

圖3是一個示例性實施例中的圖示用于操作機器人150的方法300的流程圖。方法300的步驟參照如在圖1-圖2中示出的機器人150進行描述，但是本領域技術人員應認識到方法300可以在其他系統中根據需要而被執行。在本文中描述的流程圖的步驟不是包括一切的，而是可以包括未示出的其他步驟。在本文中描述的步驟也可以以替代性順序被執行。

控制器152通過操作成像系統134以識別鏡子200在制造單元100內的位置而開始初始化步驟(步驟302)。作為該過程的一部分，控制器152可以迭代地重新定位/重新取向成像系統134并采集圖像直至鏡子200(或目標210)被發現。該過程因此會涉及操作成像系統134以檢測在鏡子200附近的目標210，以及基于目標210相對于鏡子200的已知位置確定鏡子200相對于成像系統134的位置和取向。

在機器人150已經朝向鏡子200取向成像系統134之后，控制器152處理來自成像系統134的輸入，以通過操作成像系統134掃描存在于鏡子200處/由鏡子200反射的圖像來采集3d位置的點云(步驟306)。例如，在成像系統134使用激光的實施例中，成像系統134可以發射激光136(如在圖2中示出的)在位置202處進入鏡子200。光136然后從鏡子200反射出來并且被反射到機器人150上的位置154上。通過激光136的機器人150上的位置154的圖示表現為鏡子200的相對側上的位置。到該位置的距離與經由從鏡子200反射出來到機器人150行進的距離相同。因此，通過成像系統134針對每個位置/點計算的總距離表示由激光136從成像系統134到位置202的行程加上由激光136從位置/圖像202到位置154的行程。這樣的技術可以被迭代地執行，以便采集由機器人150(例如，包括末端執行器132)和線纜包140占據的位置的3d點云。

在距離已經經由成像系統134進行測量之后，控制器152通過關于鏡子200的已知表面幾何形狀(諸如定義鏡子200的表面201的已知平面)折疊位置來修正圖像中的位置(例如，3d點)(步驟308)。這樣的過程的細節下面在示例部分中進行描述。

已經通過關于鏡子200的表面201折疊它們來修正圖像中的位置，控制器152可以基于修正的位置確定由機器人150(例如，包括末端執行器132、和/或線纜包140)占據的體積(步驟310)。體積可以通過點云被表示為一系列體素等。該信息然后可以被存儲在控制器152的存儲器中，以便確定由機器人150占據的體積。例如，基于計算機模式，當已知力經由致動器112、114和116被施加時，可以預期到機器人150占據一定的體積。然而，未預期的阻力(例如，由線纜包140中的扭結引起)會引起機器人150在操作期間占據與預期的不同的體積。

當機器人150被移動到多個姿態(例如，由運動鏈156所允許的多個位置)中每一個時，步驟302-310可以被控制器152迭代地執行，以便確定在那些姿態中的每一個中由機器人150實際占據的體積。控制器152可以進一步在逐個姿態的基礎上將該體積信息存儲在存儲器中。例如，每個體積可以與被施加于致動器112、114和116的力的不同組合相關聯(力的每個不同的組合導致不同的姿態)。

在進一步的實施例中，由機器人150執行的移動可以在力的組合被施加于致動器112、114和116時對由機器人150到達的姿態有影響。例如，如果機器人150在試圖呈現姿態之前執行迂回運動，它會引起與在不同運動被使用的情況下不同的力/扭結在線纜包140中積累。即使力的相同組合在運動結束的時候由致動器112、114和116施加，這反過來也會改變由機器人150呈現的最終姿態(和由機器人150占據的體積)。在這樣的情況下，控制器152首先確定當力的相同組合被施加時可以發生哪些不同姿態。控制器152進一步組合在這些不同姿態中的每一個中發現的機器人150的體積。因此，當力的組合被施加時，機器人150將不會與其他物體碰撞(不管機器人150正在使用不同姿態中的哪一個)。

在機器人150的體積已經被確定(例如，在多個不同姿態中的每一個處)之后，控制器152基于該體積引導機器人150操作(步驟312)。例如，如果預期機器人150使線纜包140延伸兩厘米越過機器人150，但是線纜包140實際上延伸七厘米越過機器人150，控制器152可以利用該信息來防止制造單元100內的碰撞。作為該過程的一部分，控制器152可以限制機器人150呈現引起與在制造單元100內檢測到的其他物體碰撞的姿態。

在進一步的實施例中，控制器152將機器人150的計算機輔助設計(cad)模型存儲在其存儲器內。在步驟310中確定機器人150的真實體積之后，控制器152識別cad模型與機器人150的真實體積(例如，真實體積延伸越過cad模型多于一厘米的位置)之間的差異。控制器152可以進一步產生并且傳遞指示這些差異中的每一個的位置和嚴重性的報告。例如，控制器152可以產生指示差異的文件，并且將該文件傳遞給用戶的計算機。該文件可以包括每個差異的位置、差異的線性測量、和差異的體積測量。如在本文中使用的，差異可以包含機器人150的位置、尺寸或取向與在cad文件中指示的預期值的任何偏差。在一個實施例中，差異僅在它們大于閾值(例如，多于線性偏差的一厘米)的情況下才被報告。在進一步的實施例中，閾值可以被設定得非常低(例如，在一毫米內)以確保機器人可以在它正在利用末端執行器134執行工作時檢測已經落在機器人150上的金屬、碎屑和/或其他碎片。

方法300提供了優于現有技術系統的實質益處，因為它使得機器人150能夠掃描它本身以便在多個姿態中的每一個中時識別其真實形狀。這允許控制器152預先識別將會導致機器人150碰撞的運動，并且在它們發生之前避免那些碰撞。因為每個碰撞要不然將會導致制造的停止(或對機器人150和/或制造單元100內或附近的其他物體的昂貴修復)，所以避免這些碰撞提供了實質益處。

示例

在以下示例中，在機器人150的背景下描述確定從末端執行器132到機器人150上的其他位置的距離的附加地過程、系統和方法。具體地，在這些示例中，圖4-圖6是圖示示例性實施例中的用于機器人150的距離的三角測量的示意圖。這些示意圖關于二維幾何形狀進行討論，但是其原理可延伸到三維幾何形狀計算，特別是當鑒于個體三角形被定義為平面的理解進行考慮時。此外，額外的技術和系統可以被用于執行自掃描的目的。這些技術包括但不限于3d掃描儀技術、攝影測量方法、激光雷達(lidar)等。例如，攝影測量方法可以通過解決用于將2d輸入與3d位置相關聯而產生的pnp問題而利用來自2d攝像機的輸入與標稱3d模型相組合來檢測/采集3d位置。pnp問題的解可以返回利用最佳擬合從剛性主體的標稱3d模型轉換為2d測量的平移和旋轉偏移。在這樣的情況下，可以有益的是假設被掃描的機器人是剛性主體。

以下示例聚焦于3d掃描儀技術，但是類似的測距原理可以利用lidar和其他技術。根據圖4，激光器410發射激光束412從點p2到正在由被定中心在點p1處的成像器進行成像的物體400上的點p3。p1與p2之間的δ距離(d)是已知的，并且δ距離(dd)通過確定由激光束412斑點(p3)產生的輻照度(irradiance)在哪里照到(strike)傳感器420來進行測量。此外，傳感器420具有已知的視線和位置(p1)，并且激光器410具有已知的方向和位置(p2)。此外，如在圖4中示出的，透鏡430位于遠離傳感器420的焦距(f)。距離dd表示物體400與傳感器420的視線422之間的距離。還示出了聚焦平面424。利用三角法技術，物體400與傳感器420之間的距離可以被確定。簡而言之，當光束412返回時，傳感器420上的2d矩心位置可以被確定，并且光束412行進的距離可以基于傳感器420處的該矩心的位置來計算。

如在圖5中示出的，三角測量可以被用來識別涉及距離的各種參數。基于這些參數，精確距離可以被確定。角度b可以被定義為(dd/f)的反正切，角度c可以被定義為π/2-b，并且角度d可以被定義為π-a-c。利用正弦定理，應理解正弦(d)除以d與dd的和等于正弦(c)除以距離c。因此，通過重新布置該等式，可以發現距離c等于d與dd的和乘以正弦(c)并且除以正弦(d)。點p3位于沿著激光束412的方向相距p2的距離c。因此，到物體的距離可以基于上面討論的重新布置的等式來確定。

鏡子使得掃描能夠在焦平面424后面發生(例如，只要激光斑點p3保持在傳感器420場深度和視場內)。在這樣的實施例中，物體400通過由鏡像線(mirrorline)610定義的鏡子進行觀察。如在圖6中示出的，任何線性鏡像線610都可以通過關系y＝m鏡子*x+b鏡子來定義，而任何線性反射線620都可以通過垂直線關系y＝m反射*x+b反射來定義。在這樣的環境中，p3表示照亮的位置p5的鏡像線610后面的圖像。因此，關于位置p3進行的計算是關于鏡像線610垂直地“折疊”其他位置p5的計算(在3d環境中，鏡子的表面可以被定義為平面)。在具有坐標(x3，y3)的位置p3處，m反射＝-1/m鏡子，y3＝m反射*x3+b反射，并且b反射＝y3-m反射*x3。在鏡子線與反射線相交的具有坐標(x4，y4)的位置p4處，m鏡子*x4+b鏡子＝m反射*x4+b反射，x4*(m鏡子–m反射)＝b反射-b鏡子，并且x4＝(b反射-b鏡子)/(m鏡子–m反射)，并且y4＝m鏡子*x4+b鏡子。在具有坐標(x5，y5)的位置p5處，x5＝2*(x4-x3)，并且y5＝(y4-y3)。在進一步的實施例中，另一鏡子可以被放置在p4與p5之間，以提供傳感器420的后側的可見性。當一起被考慮時，這些等式提供用于測量從末端執行器到機器人上的其他點的實際距離的框架。

圖7是一個示例性實施例中的制造單元700的方框圖。如在圖7中示出的，單元700包括機器人750。機器人線纜包740覆蓋機器人750以為末端執行器832提供液壓和電力。機器人750被附接到底座710，并且包括控制器752。控制器752引導致動器714、714和716的操作，以便重新定位剛性主體720和730。這還重新定位末端執行器732(例如，以便在零件770上執行工作)和成像系統734(例如，以便掃描機器人150)。致動器714、716與剛性主體720和730(包括成像系統734和末端執行器732)的組合形成運動鏈754。控制器752還包括存儲器754。當控制器752基于來自成像系統734的輸入檢測3d位置時，它將這些位置存儲在點云756中，體積758可以基于此而被計算并且被存儲。體積758可以包括所有機器人150、線纜包140、末端執行器132、和/或成像系統134。此外，機器人150的這些特征中的每一個的具體體積可以被識別/被確定為體積758的一部分。利用機器人750來掃描它本身提供優于現有技術系統的益處，因為當在不同姿態中時由機器人150占據的體積能夠被精確地測量，并且與末端執行器732的位置相關聯。以此方式，末端執行器732可以被重新定位而不引起未預期的碰撞。

更具地參照附圖，本公開的實施例可以在如在圖8中示出的飛行器制造與保養方法800和如在圖9中示出的飛行器802的背景下進行描述。在預制造期間，示例性方法800可以包括飛行器802的規格與設計804以及材料采購806。在生產期間，進行飛行器802的部件和子組件制造808以及系統集成810。其后，飛行器802可以通過認證與交付812，以便使其服役814。在由客戶使用時，飛行器802被安排進行日常的維護與保養816(其還可以包括更改、重新配置、翻新等)。

可以由系統集成商、第三方和/或操作者(例如，客戶)執行或實施方法800的每個過程。為了該描述的目的，系統集成商可以包括但不限于任意數量的飛行器制造商和主系統轉包商；第三方可以包括但不限于任意數量的售賣者、轉包商和供應商；而操作者可以是航空公司、租賃公司、軍事實體、服務機構等。

如在圖9中示出的，由示例性方法800生產的飛行器802可以包括機身818以及多個系統820和內部822。高水平系統820的示例包括推進系統824、電氣系統826、液壓系統828和環境系統830中的一個或更多個。任意數量的其它系統可以被包括。盡管示出了航空示例，但是本發明的原理可以被應用于其它行業，諸如船舶以及汽車工業。

在本文中體現的設備和方法可以在生產與保養方法800的任意一個或更多個階段期間使用。例如，對應于生產階段808的部件或子組件可以被類似于飛行器802服役時生產的部件或子組件的方式制作或制造。而且，例如通過充分加快飛行器802的裝配或降低飛行器802的成本，可以在生產階段808和810期間利用一個或更多個設備實施例、方法實施例或其組合。類似地，在飛行器802服役時，設備實施例、方法實施例或其組合中一個或更多個可以例如但不限于被用于維護與保養816。例如，在本文中描述的技術和系統可以被用于步驟806、808、810、814、和/或816，和/或可以被用于機身818、內部822、和/或系統820(例如，推進824、電氣826、液壓828、和/或環境830)。

在一個實施例中，機器人150在部件和子組件制造908期間制造包含機身118的一部分的零件170。零件170然后可以在系統集成810中被組裝到飛行器內，然后在服役814中被使用直至磨損致使零件170不能用。然后，在維護與保養816中，機器人150翻新零件170或制造新零件170。

在圖中示出或在本文中描述的各種控制元件中的任一個都可以被實施為硬件、軟件、固件、或這些的一些組合。例如，元件可以被實施為專用硬件。專用硬件元件可以指如“處理器”、“控制器”、或一些類似的術語。當通過處理器來提供時，功能可以通過單個專用處理器、通過單個共用處理器、或通過其中一些可以被共用的多個個體處理器來提供。此外，術語“處理器”或“控制器”的明確使用不應當被理解為指的是排除能夠執行軟件的硬件，而是可以隱含地包括但不限于數字信號處理器(dsp)硬件、網絡處理器、專用集成電路(asic)或其他電路、現場可編程門陣列(fpga)、用于存儲軟件的只讀存儲器(rom)、隨機存取存儲器(ram)、非臨時性貯存器、邏輯、或一些其他物理硬件部件或模塊。

而且，控制元件可以被實施為可由處理器或計算機執行以執行元件的功能的指令。指令的一些示例是軟件、程序代碼和固件。當被處理器執行時，指令可操作以引導處理器執行元件的功能。指令可以被存儲在可由處理器讀取的存儲裝置上。存儲裝置的一些示例是數字或固態存儲器、諸如磁盤和磁帶的磁性存儲介質、硬盤驅動器、或光可讀數字數據存儲介質。

因此，總而言之，根據本發明的第一方面，提供了：

實施例a1.一種設備，其包含：

機器人(150)，其包含：

末端執行器(132)，其在制造單元(100)內操作；

致動器(114、116)，其定義在所述制造單元重新取向所述末端執行器的運動鏈(156)；

成像系統(134)，其具有所述末端執行器；以及

控制器(152)，其識別鏡子(200)的位置和取向，引導所述致動器朝向所述鏡子取向所述成像系統，通過操作所述成像系統掃描所述鏡子中的圖像而采集3d位置的點云(756)，通過關于由所述鏡子定義的表面(201)折疊所述3d位置而修正所述點云中的所述3d位置，基于經修正的3d位置確定由所述機器人在所述制造單元內占據的體積(758)，并且基于所述體積引導所述機器人操作以防止在所述制造單元內的碰撞。

實施例a2.還提供了，根據實施例a1所述的設備，其中：

所述控制器識別所述機器人的計算機輔助設計(cad)模型與所述體積之間的差異，并且傳遞指示所述差異的報告。

實施例a3.還提供了，根據實施例a1所述的設備，其中：

所述控制器基于經修正的位置確定由覆蓋所述機器人的線纜包(140)在所述制造單元內占據的體積。

實施例a4.還提供了，根據實施例a3所述的設備，其中：

所述控制器基于由所述線纜包占據的所述體積引導所述機器人操作以防止在所述制造單元內的碰撞。

實施例a5.還提供了，根據實施例a1所述的設備，其中：

所述控制器操作所述成像系統以檢測在所述鏡子附近的目標，并且基于所述目標相對于所述鏡子的已知位置確定所述鏡子相對于所述成像系統的位置和取向。

實施例a6.還提供了，根據實施例a1所述的設備，其中：

所述控制器基于經修正的位置確定由所述末端執行器占據的體積。

實施例a7.還提供了，根據實施例a1所述的設備，其中：

所述末端執行器更改所述制造單元內的零件(170)。

根據本發明的另外的方面，提供了：

實施例b1.一種方法(300)，其包含：

操作被附接到機器人的末端執行器的成像系統以識別鏡子在制造單元內的位置和取向(302)；

引導所述機器人的致動器朝向所述鏡子取向所述成像系統(304)；

通過操作所述成像系統掃描所述鏡子中的圖像而采集3d位置的點云(306)；

通過關于由所述鏡子定義的表面折疊所述3d位置而修正所述點云中的所述3d位置(308)；

基于經修正的3d位置確定由所述機器人在所述制造單元內占據的體積(310)；以及

基于所述體積引導所述機器人操作以防止在所述制造單元內的碰撞(312)。

實施例b2.還提供了，根據實施例b1所述的方法，其進一步包含：

識別所述機器人的計算機輔助設計(cad)模型與所述體積之間的差異；

傳遞指示所述差異的報告。

實施例b3.還提供了，根據實施例b1所述的方法，其進一步包含：

基于經修正的位置確定由覆蓋所述機器人的線纜包在所述制造單元內占據的體積(758)。

實施例b4.還提供了，根據實施例b3所述的方法，其進一步包含：

基于由所述線纜包占據的所述體積引導所述機器人操作以防止在所述制造單元內的碰撞。

實施例b5.還提供了，根據實施例b1所述的方法，其進一步包含：

操作所述成像系統以檢測在所述鏡子附近的目標(210)；以及

基于所述目標相對于所述鏡子的已知位置確定所述鏡子相對于所述成像系統的位置和取向。

實施例b6.還提供了，根據實施例b1所述的方法，其進一步包含：

基于經修正的位置確定由所述末端執行器占據的體積(758)。

實施例b7.還提供了，根據實施例b1所述的方法，其進一步包含：

操作所述末端執行器以更改所述制造單元內的零件。

根據本發明的另外的方面，提供了：

實施例c1.一種包含編程指令的非臨時性計算機可讀介質，當所述編程指令被處理器執行時，所述編程指令可操作用于執行包含以下步驟的方法(300)：

操作被附接到機器人的末端執行器的成像系統以識別鏡子在制造單元內的位置和取向(302)；

引導所述機器人的致動器朝向所述鏡子取向所述成像系統(304)；

通過操作所述成像系統掃描所述鏡子中的圖像而采集3d位置的點云(306)；

通過關于由所述鏡子定義的表面折疊所述3d位置而修正所述點云中的所述3d位置(308)；

基于經修正的3d位置確定由所述機器人在所述制造單元內占據的體積(310)；以及

基于所述體積引導所述機器人操作以防止在所述制造單元內的碰撞(312)。

實施例c2.還提供了，根據實施例c1所述的介質，其中所述方法進一步包含：

識別所述機器人的計算機輔助設計(cad)模型與所述體積之間的差異；

傳遞指示所述差異的報告。

實施例c3.還提供了，根據實施例c1所述的介質，其中所述方法進一步包含：

基于經修正的3d位置確定由覆蓋所述機器人的線纜包在所述制造單元內占據的體積(758)。

實施例c4.還提供了，根據實施例c3所述的介質，其中所述方法進一步包含：

基于由所述線纜包占據的所述體積引導所述機器人操作以防止在所述制造單元內的碰撞。

實施例c5.還提供了，根據實施例c1所述的介質，其中所述方法進一步包含：

操作所述成像系統以檢測在所述鏡子附近的目標(210)；以及

基于所述目標相對于所述鏡子的已知位置確定所述鏡子相對于所述成像系統的位置和取向。

實施例c6.還提供了，根據實施例c1所述的介質，其中所述方法進一步包含：

基于經修正的3d位置確定由所述末端執行器占據的體積(758)。

盡管在本文中描述了具體實施例，但是本公開的范圍不限于那些具體實施例。本公開的范圍由以下權利要求和其任何等同物進行限定。