机器人制造环境中的碰撞防护的制作方法

本公开涉及机器人的领域，并且具体涉及机器人制造环境中的碰撞防护。

背景技术：

机器人在各种制造环境中被使用。例如，机器人可以被放置在装配线上的单元(即，预定的空间体积)内。机器人可以在进来的零件被放置在单元中之后、在该零件被向前移动到下一个单元以接收进一步处理之前执行工作。例如，机器人可以通过操作末端执行器来执行工作，以便钻孔到零件内、将铆钉应用到零件等。

虽然机器人在制造环境中有效且高效地操作，但是机器人具有在正常操作期间与单元内的物体意外碰撞的风险。例如，计算机模型可以表明机器人将会占据单元内的某些预定位置。然而，如果机器人和/或正在被执行工作的零件未在单元中被精确地安装在其预期的位置和/或取向处，碰撞则可能发生。此外，机器人可以被包括液压软管、电缆等的线缆包(dressing)覆盖，并且该线缆包不会在单元的计算机模型中被充分考虑。因此，线缆包可能意外碰撞、划到或触到单元内的其他物体。

为了解决这些问题，利用坐标测量机(cmm)的形式来测量单元内的各种部件(包括机器人、零件等)的位置和/或取向的技术并不是罕见的。然而，这些物体在cmm的坐标系中被测量，并且这些物体的测量包括残余误差。因此，为了确定机器人的末端执行器的任何点与零件之间的距离，会需要将这些测量(其包括误差)从cmm坐标系转换到机器人的坐标系。因此，取决于cmm测量误差的量值，碰撞仍然可能发生。而且，这些测量需要专用的装备和时间来处理并周期性地验证。

技术实现要素：

本文中描述的实施例操作一种被附接到机器人的成像系统，以便通过镜子扫描机器人的图像并且量化由机器人占据的体积。这实现了由机器人(包括例如被附接到机器人的任何线缆包)在制造单元中占据的体积的准确且快速的确定。此外，由于成像系统的位置相对于机器人的末端执行器是已知的且固定的，成像系统测量中固有的误差与末端执行器加工工具共用共同的路径，因此它们将会抵消。相比之下，外部坐标系中固有的误差将会转移到机器人坐标系作为末端执行器和机器人姿态的误差。

一个实施例是一种包括机器人的设备。所述机器人包括末端执行器和致动器，所述末端执行器在制造单元内操作，所述致动器定义在所述制造单元内重新取向所述末端执行器的运动链。机器人还包括成像系统和控制器，所述成像系统安装有所述末端执行器，所述控制器被配置为识别镜子的位置和取向。所述控制器能够引导所述致动器朝向所述镜子取向所述成像系统，通过操作所述成像系统扫描所述镜子中的图像而采集3d位置的点云，以及通过关于由所述镜子定义的表面折叠所述3d位置而修正所述点云中的所述3d位置。所述机器人还能够基于所述经修正的位置确定由所述机器人在所述制造单元内占据的体积，以及基于所述体积引导所述机器人操作以防止在所述制造单元内的碰撞。

另一实施例是一种扫描机器人的方法。所述方法包括操作被附接到机器人的末端执行器的成像系统以识别镜子在制造单元内的位置和取向，引导所述机器人的致动器朝向所述镜子取向所述成像系统，通过操作所述成像系统扫描所述镜子中的图像而采集3d位置的点云，以及通过关于由所述镜子定义的表面折叠所述3d位置而修正所述点云中的所述3d位置。所述方法还包括基于所述经修正的3d位置确定由所述机器人在所述制造单元内占据的体积，以及基于所述体积引导所述机器人操作以防止在所述制造单元内的碰撞。

另一实施例是一种包含被编程的指令的非临时性计算机可读介质，当所述被编程的指令被处理器执行时，所述被编程的指令可操作用于执行一种方法。所述方法包括操作被附接到机器人的末端执行器的成像系统以识别镜子在制造单元内的位置和取向，引导所述机器人的致动器朝向所述镜子取向所述成像系统，通过操作所述成像系统扫描所述镜子中的图像而采集3d位置的点云，以及通过关于由所述镜子定义的表面折叠所述3d位置而修正所述点云中的所述3d位置。所述方法还包括基于所述经修正的3d位置确定由所述机器人在所述制造单元内占据的体积，以及基于所述体积引导所述机器人操作以防止在所述制造单元内的碰撞。

其他示例性实施例(例如，与上述实施例有关的方法和计算机可读介质)可以在下面进行描述。已经被讨论的特征、功能和优势能够在各种实施例中独立地实现，或可以在其他实施例中组合，其中参考以下说明和附图能够看出其进一步的细节。

附图说明

现在以示例的方式并且参照附图描述了本公开的一些实施例。相同参考数字表示所有附图上的相同元件或相同类型的元件。

图1是一个示例性实施例中的制造单元的示意图。

图2是一个示例性实施例中的机器人在制造单元中初始化的示意图。

图3是一个示例性实施例中的图示用于操作机器人的方法的流程图。

图4-图6是一个示例性实施例中的图示3d位置的折叠的示意图。

图7是一个示例性实施例中的制造单元的方框图。

图8是一个示例性实施例中的飞行器生产和保养方法的流程图。

图9是一个示例性实施例中的飞行器的方框图。

具体实施方式

附图和以下描述图示了本公开的具体的示例性实施例。因此应认识到，本领域技术人员能够设计尽管未在本文中明确描述或示出但是体现本公开的原理并且被包括在本公开的范围内的各种装置。此外，本文中所描述的任何示例都意图帮助理解本公开的原理，并且应被理解为不限于这些具体阐述的示例和情况。因此，本公开不限于下面所描述的具体实施例或示例，而是受权利要求和其等同物限定。

图1是一个示例性实施例中的制造单元100的方框图。制造单元100包含期望机器人150运转以便于进来的零件的制造、制作和/或组装的空间的任何体积。例如，制造单元100可以包含封闭的空间、或工厂地板上的空间的开放体积。根据图1，制造单元100包括体积102、底座110、被安装在底座110上的机器人150、传送器160和零件170。底座110可以包含占据制造单元100内的固定位置的结构部件，或可以包含能够被驱动跨过工厂地板以便根据需要而将机器人和/或工具布置为各种构造的可移动特征件(例如，推车)。因此，在一些实施例中，底座110、零件170和传送器160可移动和/或可驱动跨过工厂地板。机器人150被安装到底座110，并且包括多个致动器(112、114、116)和一起定义运动链156的刚性主体(120、130)。机器人150还包括能够在零件170上执行工作的末端执行器132。例如，末端执行器132可以包含锯、钻头、铆钉枪、自动纤维铺放(afp)机器等。

控制器152引导机器人150(包括末端执行器132和成像系统134)的操作。控制器152可以被实施为例如定制电路、执行编程的指令的处理器、或其一些组合。

零件170可以包含被配置为由末端执行器132进行工作的任何合适的结构。例如，零件170可以包含用于飞行器机翼的固化复合面板、机身的结构部件、支柱等。传送器160将零件170移动到制造单元100内，并且可以包含自动传送带、推车等。

为了防止末端执行器132与制造单元100中的其他物体碰撞，成像系统134安装有末端执行器132(例如，被安装到末端执行器134、或被安装到刚性主体130)。成像系统134扫描末端执行器134周围的空间，以便产生3d点云并防止碰撞。此外，成像系统134能够利用镜子(图2，200)来准确地确定由机器人150(包括被附接到机器人150的任何线缆包140(例如，电缆、液压软管等))占据的空间。以此方式，当机器人150经由向致动器112、114和116发送的关节(joint)空间指令而被移动时，它在理解移动如何将会导致与制造单元100内的其他物体碰撞的情况下被移动。控制器152可以基于来自成像系统134的输入计算体积信息，并且当引导致动器112、114和116时可以使用该信息以便避免碰撞。成像系统134可以包含激光雷达(lidar)系统、3d扫描仪、或其输入(当在机器人150的标称3d模型的情况下被考虑时)被用来计算3d位置的2d摄像机、或任何其他合适的成像系统。

图2是在一个示例性实施例中的制造单元100中初始化的机器人150的示意图。在该实施例中，镜子200已经被放置在制造单元100内以便使得机器人150能够准确地确定其自己的体积。如果需要的话，镜子200可以在机器人150的初始化已经完成之后被移除。镜子200包括表面201，并且可以伴随扫描目标210，所述扫描目标210被放置在相距镜子200的已知距离和方向处(例如，沿着镜子200的边界，在镜子200的侧面之上、之下和/或到镜子200的侧面一英寸等)。目标210可以通过可由控制器152识别的独特颜色和/或形状来表征。这可以帮助便于测量镜子200相对于成像系统134的位置和/或取向。

机器人150的操作的图示性细节将会关于图3进行讨论。在该实施例中，机器人150已经开始初始化过程，并且准备好执行自扫描。机器人150还未开始在进来的零件(例如，零件170)上主动执行工作。例如，当机器人150被首次安装时，该初始化过程可以被执行，每天一次，每小时一次等。

图3是一个示例性实施例中的图示用于操作机器人150的方法300的流程图。方法300的步骤参照如在图1-图2中示出的机器人150进行描述，但是本领域技术人员应认识到方法300可以在其他系统中根据需要而被执行。在本文中描述的流程图的步骤不是包括一切的，而是可以包括未示出的其他步骤。在本文中描述的步骤也可以以替代性顺序被执行。

控制器152通过操作成像系统134以识别镜子200在制造单元100内的位置而开始初始化步骤(步骤302)。作为该过程的一部分，控制器152可以迭代地重新定位/重新取向成像系统134并采集图像直至镜子200(或目标210)被发现。该过程因此会涉及操作成像系统134以检测在镜子200附近的目标210，以及基于目标210相对于镜子200的已知位置确定镜子200相对于成像系统134的位置和取向。

在机器人150已经朝向镜子200取向成像系统134之后，控制器152处理来自成像系统134的输入，以通过操作成像系统134扫描存在于镜子200处/由镜子200反射的图像来采集3d位置的点云(步骤306)。例如，在成像系统134使用激光的实施例中，成像系统134可以发射激光136(如在图2中示出的)在位置202处进入镜子200。光136然后从镜子200反射出来并且被反射到机器人150上的位置154上。通过激光136的机器人150上的位置154的图示表现为镜子200的相对侧上的位置。到该位置的距离与经由从镜子200反射出来到机器人150行进的距离相同。因此，通过成像系统134针对每个位置/点计算的总距离表示由激光136从成像系统134到位置202的行程加上由激光136从位置/图像202到位置154的行程。这样的技术可以被迭代地执行，以便采集由机器人150(例如，包括末端执行器132)和线缆包140占据的位置的3d点云。

在距离已经经由成像系统134进行测量之后，控制器152通过关于镜子200的已知表面几何形状(诸如定义镜子200的表面201的已知平面)折叠位置来修正图像中的位置(例如，3d点)(步骤308)。这样的过程的细节下面在示例部分中进行描述。

已经通过关于镜子200的表面201折叠它们来修正图像中的位置，控制器152可以基于修正的位置确定由机器人150(例如，包括末端执行器132、和/或线缆包140)占据的体积(步骤310)。体积可以通过点云被表示为一系列体素等。该信息然后可以被存储在控制器152的存储器中，以便确定由机器人150占据的体积。例如，基于计算机模式，当已知力经由致动器112、114和116被施加时，可以预期到机器人150占据一定的体积。然而，未预期的阻力(例如，由线缆包140中的扭结引起)会引起机器人150在操作期间占据与预期的不同的体积。

当机器人150被移动到多个姿态(例如，由运动链156所允许的多个位置)中每一个时，步骤302-310可以被控制器152迭代地执行，以便确定在那些姿态中的每一个中由机器人150实际占据的体积。控制器152可以进一步在逐个姿态的基础上将该体积信息存储在存储器中。例如，每个体积可以与被施加于致动器112、114和116的力的不同组合相关联(力的每个不同的组合导致不同的姿态)。

在进一步的实施例中，由机器人150执行的移动可以在力的组合被施加于致动器112、114和116时对由机器人150到达的姿态有影响。例如，如果机器人150在试图呈现姿态之前执行迂回运动，它会引起与在不同运动被使用的情况下不同的力/扭结在线缆包140中积累。即使力的相同组合在运动结束的时候由致动器112、114和116施加，这反过来也会改变由机器人150呈现的最终姿态(和由机器人150占据的体积)。在这样的情况下，控制器152首先确定当力的相同组合被施加时可以发生哪些不同姿态。控制器152进一步组合在这些不同姿态中的每一个中发现的机器人150的体积。因此，当力的组合被施加时，机器人150将不会与其他物体碰撞(不管机器人150正在使用不同姿态中的哪一个)。

在机器人150的体积已经被确定(例如，在多个不同姿态中的每一个处)之后，控制器152基于该体积引导机器人150操作(步骤312)。例如，如果预期机器人150使线缆包140延伸两厘米越过机器人150，但是线缆包140实际上延伸七厘米越过机器人150，控制器152可以利用该信息来防止制造单元100内的碰撞。作为该过程的一部分，控制器152可以限制机器人150呈现引起与在制造单元100内检测到的其他物体碰撞的姿态。

在进一步的实施例中，控制器152将机器人150的计算机辅助设计(cad)模型存储在其存储器内。在步骤310中确定机器人150的真实体积之后，控制器152识别cad模型与机器人150的真实体积(例如，真实体积延伸越过cad模型多于一厘米的位置)之间的差异。控制器152可以进一步产生并且传递指示这些差异中的每一个的位置和严重性的报告。例如，控制器152可以产生指示差异的文件，并且将该文件传递给用户的计算机。该文件可以包括每个差异的位置、差异的线性测量、和差异的体积测量。如在本文中使用的，差异可以包含机器人150的位置、尺寸或取向与在cad文件中指示的预期值的任何偏差。在一个实施例中，差异仅在它们大于阈值(例如，多于线性偏差的一厘米)的情况下才被报告。在进一步的实施例中，阈值可以被设定得非常低(例如，在一毫米内)以确保机器人可以在它正在利用末端执行器134执行工作时检测已经落在机器人150上的金属、碎屑和/或其他碎片。

方法300提供了优于现有技术系统的实质益处，因为它使得机器人150能够扫描它本身以便在多个姿态中的每一个中时识别其真实形状。这允许控制器152预先识别将会导致机器人150碰撞的运动，并且在它们发生之前避免那些碰撞。因为每个碰撞要不然将会导致制造的停止(或对机器人150和/或制造单元100内或附近的其他物体的昂贵修复)，所以避免这些碰撞提供了实质益处。

示例

在以下示例中，在机器人150的背景下描述确定从末端执行器132到机器人150上的其他位置的距离的附加地过程、系统和方法。具体地，在这些示例中，图4-图6是图示示例性实施例中的用于机器人150的距离的三角测量的示意图。这些示意图关于二维几何形状进行讨论，但是其原理可延伸到三维几何形状计算，特别是当鉴于个体三角形被定义为平面的理解进行考虑时。此外，额外的技术和系统可以被用于执行自扫描的目的。这些技术包括但不限于3d扫描仪技术、摄影测量方法、激光雷达(lidar)等。例如，摄影测量方法可以通过解决用于将2d输入与3d位置相关联而产生的pnp问题而利用来自2d摄像机的输入与标称3d模型相组合来检测/采集3d位置。pnp问题的解可以返回利用最佳拟合从刚性主体的标称3d模型转换为2d测量的平移和旋转偏移。在这样的情况下，可以有益的是假设被扫描的机器人是刚性主体。

以下示例聚焦于3d扫描仪技术，但是类似的测距原理可以利用lidar和其他技术。根据图4，激光器410发射激光束412从点p2到正在由被定中心在点p1处的成像器进行成像的物体400上的点p3。p1与p2之间的δ距离(d)是已知的，并且δ距离(dd)通过确定由激光束412斑点(p3)产生的辐照度(irradiance)在哪里照到(strike)传感器420来进行测量。此外，传感器420具有已知的视线和位置(p1)，并且激光器410具有已知的方向和位置(p2)。此外，如在图4中示出的，透镜430位于远离传感器420的焦距(f)。距离dd表示物体400与传感器420的视线422之间的距离。还示出了聚焦平面424。利用三角法技术，物体400与传感器420之间的距离可以被确定。简而言之，当光束412返回时，传感器420上的2d矩心位置可以被确定，并且光束412行进的距离可以基于传感器420处的该矩心的位置来计算。

如在图5中示出的，三角测量可以被用来识别涉及距离的各种参数。基于这些参数，精确距离可以被确定。角度b可以被定义为(dd/f)的反正切，角度c可以被定义为π/2-b，并且角度d可以被定义为π-a-c。利用正弦定理，应理解正弦(d)除以d与dd的和等于正弦(c)除以距离c。因此，通过重新布置该等式，可以发现距离c等于d与dd的和乘以正弦(c)并且除以正弦(d)。点p3位于沿着激光束412的方向相距p2的距离c。因此，到物体的距离可以基于上面讨论的重新布置的等式来确定。

镜子使得扫描能够在焦平面424后面发生(例如，只要激光斑点p3保持在传感器420场深度和视场内)。在这样的实施例中，物体400通过由镜像线(mirrorline)610定义的镜子进行观察。如在图6中示出的，任何线性镜像线610都可以通过关系y＝m镜子*x+b镜子来定义，而任何线性反射线620都可以通过垂直线关系y＝m反射*x+b反射来定义。在这样的环境中，p3表示照亮的位置p5的镜像线610后面的图像。因此，关于位置p3进行的计算是关于镜像线610垂直地“折叠”其他位置p5的计算(在3d环境中，镜子的表面可以被定义为平面)。在具有坐标(x3，y3)的位置p3处，m反射＝-1/m镜子，y3＝m反射*x3+b反射，并且b反射＝y3-m反射*x3。在镜子线与反射线相交的具有坐标(x4，y4)的位置p4处，m镜子*x4+b镜子＝m反射*x4+b反射，x4*(m镜子–m反射)＝b反射-b镜子，并且x4＝(b反射-b镜子)/(m镜子–m反射)，并且y4＝m镜子*x4+b镜子。在具有坐标(x5，y5)的位置p5处，x5＝2*(x4-x3)，并且y5＝(y4-y3)。在进一步的实施例中，另一镜子可以被放置在p4与p5之间，以提供传感器420的后侧的可见性。当一起被考虑时，这些等式提供用于测量从末端执行器到机器人上的其他点的实际距离的框架。

图7是一个示例性实施例中的制造单元700的方框图。如在图7中示出的，单元700包括机器人750。机器人线缆包740覆盖机器人750以为末端执行器832提供液压和电力。机器人750被附接到底座710，并且包括控制器752。控制器752引导致动器714、714和716的操作，以便重新定位刚性主体720和730。这还重新定位末端执行器732(例如，以便在零件770上执行工作)和成像系统734(例如，以便扫描机器人150)。致动器714、716与刚性主体720和730(包括成像系统734和末端执行器732)的组合形成运动链754。控制器752还包括存储器754。当控制器752基于来自成像系统734的输入检测3d位置时，它将这些位置存储在点云756中，体积758可以基于此而被计算并且被存储。体积758可以包括所有机器人150、线缆包140、末端执行器132、和/或成像系统134。此外，机器人150的这些特征中的每一个的具体体积可以被识别/被确定为体积758的一部分。利用机器人750来扫描它本身提供优于现有技术系统的益处，因为当在不同姿态中时由机器人150占据的体积能够被精确地测量，并且与末端执行器732的位置相关联。以此方式，末端执行器732可以被重新定位而不引起未预期的碰撞。

更具地参照附图，本公开的实施例可以在如在图8中示出的飞行器制造与保养方法800和如在图9中示出的飞行器802的背景下进行描述。在预制造期间，示例性方法800可以包括飞行器802的规格与设计804以及材料采购806。在生产期间，进行飞行器802的部件和子组件制造808以及系统集成810。其后，飞行器802可以通过认证与交付812，以便使其服役814。在由客户使用时，飞行器802被安排进行日常的维护与保养816(其还可以包括更改、重新配置、翻新等)。

可以由系统集成商、第三方和/或操作者(例如，客户)执行或实施方法800的每个过程。为了该描述的目的，系统集成商可以包括但不限于任意数量的飞行器制造商和主系统转包商；第三方可以包括但不限于任意数量的售卖者、转包商和供应商；而操作者可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务机构等。

如在图9中示出的，由示例性方法800生产的飞行器802可以包括机身818以及多个系统820和内部822。高水平系统820的示例包括推进系统824、电气系统826、液压系统828和环境系统830中的一个或更多个。任意数量的其它系统可以被包括。尽管示出了航空示例，但是本发明的原理可以被应用于其它行业，诸如船舶以及汽车工业。

在本文中体现的设备和方法可以在生产与保养方法800的任意一个或更多个阶段期间使用。例如，对应于生产阶段808的部件或子组件可以被类似于飞行器802服役时生产的部件或子组件的方式制作或制造。而且，例如通过充分加快飞行器802的装配或降低飞行器802的成本，可以在生产阶段808和810期间利用一个或更多个设备实施例、方法实施例或其组合。类似地，在飞行器802服役时，设备实施例、方法实施例或其组合中一个或更多个可以例如但不限于被用于维护与保养816。例如，在本文中描述的技术和系统可以被用于步骤806、808、810、814、和/或816，和/或可以被用于机身818、内部822、和/或系统820(例如，推进824、电气826、液压828、和/或环境830)。

在一个实施例中，机器人150在部件和子组件制造908期间制造包含机身118的一部分的零件170。零件170然后可以在系统集成810中被组装到飞行器内，然后在服役814中被使用直至磨损致使零件170不能用。然后，在维护与保养816中，机器人150翻新零件170或制造新零件170。

在图中示出或在本文中描述的各种控制元件中的任一个都可以被实施为硬件、软件、固件、或这些的一些组合。例如，元件可以被实施为专用硬件。专用硬件元件可以指如“处理器”、“控制器”、或一些类似的术语。当通过处理器来提供时，功能可以通过单个专用处理器、通过单个共用处理器、或通过其中一些可以被共用的多个个体处理器来提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当被理解为指的是排除能够执行软件的硬件，而是可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(dsp)硬件、网络处理器、专用集成电路(asic)或其他电路、现场可编程门阵列(fpga)、用于存储软件的只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、非临时性贮存器、逻辑、或一些其他物理硬件部件或模块。

而且，控制元件可以被实施为可由处理器或计算机执行以执行元件的功能的指令。指令的一些示例是软件、程序代码和固件。当被处理器执行时，指令可操作以引导处理器执行元件的功能。指令可以被存储在可由处理器读取的存储装置上。存储装置的一些示例是数字或固态存储器、诸如磁盘和磁带的磁性存储介质、硬盘驱动器、或光可读数字数据存储介质。

因此，总而言之，根据本发明的第一方面，提供了：

实施例a1.一种设备，其包含：

机器人(150)，其包含：

末端执行器(132)，其在制造单元(100)内操作；

致动器(114、116)，其定义在所述制造单元重新取向所述末端执行器的运动链(156)；

成像系统(134)，其具有所述末端执行器；以及

控制器(152)，其识别镜子(200)的位置和取向，引导所述致动器朝向所述镜子取向所述成像系统，通过操作所述成像系统扫描所述镜子中的图像而采集3d位置的点云(756)，通过关于由所述镜子定义的表面(201)折叠所述3d位置而修正所述点云中的所述3d位置，基于经修正的3d位置确定由所述机器人在所述制造单元内占据的体积(758)，并且基于所述体积引导所述机器人操作以防止在所述制造单元内的碰撞。

实施例a2.还提供了，根据实施例a1所述的设备，其中：

所述控制器识别所述机器人的计算机辅助设计(cad)模型与所述体积之间的差异，并且传递指示所述差异的报告。

实施例a3.还提供了，根据实施例a1所述的设备，其中：

所述控制器基于经修正的位置确定由覆盖所述机器人的线缆包(140)在所述制造单元内占据的体积。

实施例a4.还提供了，根据实施例a3所述的设备，其中：

所述控制器基于由所述线缆包占据的所述体积引导所述机器人操作以防止在所述制造单元内的碰撞。

实施例a5.还提供了，根据实施例a1所述的设备，其中：

所述控制器操作所述成像系统以检测在所述镜子附近的目标，并且基于所述目标相对于所述镜子的已知位置确定所述镜子相对于所述成像系统的位置和取向。

实施例a6.还提供了，根据实施例a1所述的设备，其中：

所述控制器基于经修正的位置确定由所述末端执行器占据的体积。

实施例a7.还提供了，根据实施例a1所述的设备，其中：

所述末端执行器更改所述制造单元内的零件(170)。

根据本发明的另外的方面，提供了：

实施例b1.一种方法(300)，其包含：

操作被附接到机器人的末端执行器的成像系统以识别镜子在制造单元内的位置和取向(302)；

引导所述机器人的致动器朝向所述镜子取向所述成像系统(304)；

通过操作所述成像系统扫描所述镜子中的图像而采集3d位置的点云(306)；

通过关于由所述镜子定义的表面折叠所述3d位置而修正所述点云中的所述3d位置(308)；

基于经修正的3d位置确定由所述机器人在所述制造单元内占据的体积(310)；以及

基于所述体积引导所述机器人操作以防止在所述制造单元内的碰撞(312)。

实施例b2.还提供了，根据实施例b1所述的方法，其进一步包含：

识别所述机器人的计算机辅助设计(cad)模型与所述体积之间的差异；

传递指示所述差异的报告。

实施例b3.还提供了，根据实施例b1所述的方法，其进一步包含：

基于经修正的位置确定由覆盖所述机器人的线缆包在所述制造单元内占据的体积(758)。

实施例b4.还提供了，根据实施例b3所述的方法，其进一步包含：

基于由所述线缆包占据的所述体积引导所述机器人操作以防止在所述制造单元内的碰撞。

实施例b5.还提供了，根据实施例b1所述的方法，其进一步包含：

操作所述成像系统以检测在所述镜子附近的目标(210)；以及

基于所述目标相对于所述镜子的已知位置确定所述镜子相对于所述成像系统的位置和取向。

实施例b6.还提供了，根据实施例b1所述的方法，其进一步包含：

基于经修正的位置确定由所述末端执行器占据的体积(758)。

实施例b7.还提供了，根据实施例b1所述的方法，其进一步包含：

操作所述末端执行器以更改所述制造单元内的零件。

根据本发明的另外的方面，提供了：

实施例c1.一种包含编程指令的非临时性计算机可读介质，当所述编程指令被处理器执行时，所述编程指令可操作用于执行包含以下步骤的方法(300)：

操作被附接到机器人的末端执行器的成像系统以识别镜子在制造单元内的位置和取向(302)；

引导所述机器人的致动器朝向所述镜子取向所述成像系统(304)；

通过操作所述成像系统扫描所述镜子中的图像而采集3d位置的点云(306)；

通过关于由所述镜子定义的表面折叠所述3d位置而修正所述点云中的所述3d位置(308)；

基于经修正的3d位置确定由所述机器人在所述制造单元内占据的体积(310)；以及

基于所述体积引导所述机器人操作以防止在所述制造单元内的碰撞(312)。

实施例c2.还提供了，根据实施例c1所述的介质，其中所述方法进一步包含：

识别所述机器人的计算机辅助设计(cad)模型与所述体积之间的差异；

传递指示所述差异的报告。

实施例c3.还提供了，根据实施例c1所述的介质，其中所述方法进一步包含：

基于经修正的3d位置确定由覆盖所述机器人的线缆包在所述制造单元内占据的体积(758)。

实施例c4.还提供了，根据实施例c3所述的介质，其中所述方法进一步包含：

基于由所述线缆包占据的所述体积引导所述机器人操作以防止在所述制造单元内的碰撞。

实施例c5.还提供了，根据实施例c1所述的介质，其中所述方法进一步包含：

操作所述成像系统以检测在所述镜子附近的目标(210)；以及

基于所述目标相对于所述镜子的已知位置确定所述镜子相对于所述成像系统的位置和取向。

实施例c6.还提供了，根据实施例c1所述的介质，其中所述方法进一步包含：

基于经修正的3d位置确定由所述末端执行器占据的体积(758)。

尽管在本文中描述了具体实施例，但是本公开的范围不限于那些具体实施例。本公开的范围由以下权利要求和其任何等同物进行限定。