确定物体表面待测点的3D坐标的六自由度测量辅助模块的制作方法

确定物体表面待测点的3d坐标的六自由度测量辅助模块
技术领域
1.本发明涉及六自由度测量辅助模块，其可以与激光跟踪仪结合使用以确定物体表面的待测点的3d坐标。


背景技术：

2.在物体测量技术中知道了各种系统用于确定物体表面待测点(所谓的表面点)的3d坐标。每个系统都基于使用特定的测量头/传感器来扫描物体表面。就此而言，测量任务且特别是其中关于测量精度/速度所限定的要求规定了在最大可能范围内选择测量头/传感器。原则上，有两种类型的在测量物体时所用的类型的测量头/传感器：实现触觉扫描的测量头和实现非接触式扫描的测量头。触觉测量头包括例如在一端固定有红宝石球的触笔型测量探针。使红宝石球与物体表面待测点接触并据此确定该点的3d坐标。实现非接触式扫描的测量头如激光扫描仪包括用于发射测量辐射的光束源，其中物体表面待测点被测量辐射照射，并且测量辐射自被照射的点反射并在此基础上确定该点的3d坐标。实现触觉或非接触式扫描的大多数的物体测量传感器或测量头被设计成与例如坐标测量机(cmm)、自动引导的运动链或机械臂连用。就是说，测量头被设计成与cmm、自动引导的运动链或机械臂接合，由此所述测量头以自动引导控制的方式扫描并测量待测物体表面。


技术实现要素：

3.缺少一种测量辅助模块，其在触觉测量头和实现非接触式扫描的测量头的使用中提高灵活性，同时提高物体表面测量的效率和准确性。
4.因此，本发明的目的是提供这样的测量辅助模块，其允许灵活使用实现触觉扫描的测量头和实现非接触式扫描的测量头，同时提高在物体表面测量期间所确定的3d坐标的精度和相应的效率。
5.根据本发明的测量辅助模块是如下测量辅助模块，它允许可在多达六个自由度(六dof)下确定测量头/传感器/传感器附件的姿态、即位置和取向。六自由度测量辅助模块可用在确定物体表面待测点的3d坐标的系统中，所述系统包括用于确定六自由度测量辅助模块的位置和取向的激光跟踪仪。本发明涉及这样的六自由度测量辅助模块，其包括：主体，该主体包括具有物体接口的物体接合装置，物体接合装置被设计成经由物体接口以择一方式(alternatively)将手柄以固定姿态接合主体以及以固定姿态将主体接合至移动平台；具有传感器接口的传感器附件接合装置，该传感器附件接合装置被设计成通过传感器接口以择一方式将实现非接触式测量的传感器附件和实现触觉测量的传感器附件以固定姿态接合至主体；和可视标记，其按照规定空间关系以在该主体的标记区域中形成图案的方式布置并且使六自由度测量辅助模块的取向对于激光跟踪仪是可确定的。
6.在此情况下，接合装置、即物体接合装置和传感器接合装置均具有特定的结构接合特征，其中该传感器附件或可与相应的接合装置接合的物体具有与所述特定接合特征相对应的结构接合特征。彼此对应的这些结构特征允许传感器附件或为此提供的物体能以特
定方式接合至主体或脱离主体，从而在接合状态下该传感器附件或物体、即手柄或移动平台具有相对于主体的规定姿态关系。在这种情况下，姿态关系涉及相对于主体的具体位置和取向。
7.在这种情况下，接合装置、即物体接合装置和传感器接合装置具有接合装置特定的接口，即，物体接口和传感器接口。这些接口对应于在各自可接合物体和传感器附件上的各自接口配对部。通过各自接口，所述主体和所接合的物体或所接合的传感器附件在功能上彼此相连。换句话说，一般可以通过所述连接或所述接口来传输数据/信息/信号，也可传导电力。在这种情况下，各自接口可提供例如与数据/信息/信号相关的通信连接以及在接合物体与六自由度测量辅助模块之间或在接合的传感器附件与六自由度测量辅助模块之间的电连接。在这种情况下，数据/信息/信号既可以从接合物体传输、也可从相应传感器附件被传输到六自由度测量辅助模块，反之亦然。
8.手柄的接合使得六自由度测量辅助模块可以在手动引导模式下使用。通过将主体接合到自动引导式移动平台上，六自由度测量辅助模块可以在例如自动引导模式下使用。
9.实现非接触式测量的传感器附件例如可以是基于激光扫描仪的测距用传感器附件、基于白光扫描仪的传感器附件或非接触式非扫描传感器附件。
10.在实现触觉测量的传感器附件情况下，至表面点的距离的确定例如基于其与触笔末端的接触。在接触时，通过触笔及其末端的几何形状能确定至表面点的距离。
11.在这种情况下，实现非接触式测量的传感器附件和实现触觉测量的传感器附件都查明作为测量信息的坐标信息，并基于此可通过激光跟踪仪来确定待测表面点的3d坐标。
12.此外，六自由度测量辅助模块在标记区域中包含可视标记。可视标记相对于彼此以规定的空间关系布置，由此形成特定图案，该图案用于使主体和进而六自由度测量辅助模块的取向对于激光跟踪仪是可确定的。可视标记可以是例如光斑。
13.根据本发明的六自由度测量辅助模块允许以手动引导方式和自动引导方式灵活使用实现触觉扫描的测量头和实现非接触式扫描的测量头，同时允许高度精确地确定表面点的3d坐标。
14.根据一个实施例，传感器附件接合装置可以包括：具有第一接合部接口的第一接合部，第一接合部被设计成以固定姿态经由第一接合部接口将至少一个实现非接触式测量的传感器附件部接合至主体；和具有第二接合部接口的第二接合部，该第二接合部被设计成经由第二接合部接口以固定姿态将实现触觉测量的至少一个传感器附件接合到主体。
15.根据一个实施例，这些接口可以在接合的传感器附件与六自由度测量辅助模块之间以及在手柄或移动平台与六自由度测量辅助模块之间提供通信连接。于是，六自由度测量辅助模块可被设计用于确定物体表面待测点的3d坐标，向激光跟踪仪提供与作为接合状态的接合状态和分离状态有关的接合信息、已接合的传感器附件、已接合的手柄或已接合的移动平台的识别以及测量信息，并显示由可视标记形成的图案。
16.术语“接口”是指设备接口、物体接口以及可选地是指接合部接口。在已接合的传感器附件与六自由度测量辅助模块之间以及在已接合的物体即手柄或移动平台与六自由度测量辅助模块之间提供通信连接。术语“接合装置”是指物体接合装置和传感器附件接合装置。
17.在这种情况下，通信连接允许在已接合的物体或相应传感器附件与六自由度测量
辅助模块之间进行数据/信息/信号的双向交换。在这种情况下，接合信息包括如下信息，其使得接合装置的接合状态、即物体或相应的传感器附件是否被接合的状态对于激光跟踪仪而言是可识别的。接合信息同样包括使已接合的物体或相应的已接合的传感器附件对于激光跟踪仪而言是可识别的信息。在此情况下，测量信息包括由传感器附件查明的坐标信息，并且在此基础上对于激光跟踪仪可确定3d坐标。例如，坐标信息可依据至待测表面点的距离，该距离由实现非接触式测量的传感器附件来确定。测量信息同样可以包括信号如触发信号，其可被传感器附件接收。这样的触发信号例如可通过已接合的手柄的触发机构或者通过激光跟踪仪来产生。各自接合装置也可以被设计成经由六自由度测量辅助模块或直接地给激光跟踪仪提供接合信息和/或测量信息。
18.根据一个实施例，六自由度测量辅助模块可包括一组传感器附件中的至少一个传感器附件，该组包括实现非接触式测量的传感器附件、特别是激光扫描仪传感器附件以及实现触觉测量的传感器附件。
19.根据六自由度测量辅助模块的一个实施例，手柄可以包括可致动的触发机构，其在致动时产生触发信号作为测量信息。
20.该触发机构例如能以可致动按钮或可致动键的形式实现。于是，由此产生的触发信号可经由物体接口和传感器接口被提供给传感器附件，并且传感器附件基于此确定坐标信息。
21.根据另一实施例，在已接合的触觉传感器附件情况下，六自由度测量辅助模块可被设计用于基于由触发机构的致动所产生的触发信号将用于确定物体表面待测点的3d坐标的作为测量信息的坐标信息提供给激光跟踪仪，并且在已接合的实现非接触式测量的传感器附件、尤其是激光扫描仪传感器附件情况下，六自由度测量辅助模块可被设计成连续向激光跟踪仪提供作为测量信息的用于确定物体表面待测点的3d坐标的坐标信息，其中基于触发机构的致动，连续提供的坐标信息被标记。
22.根据六自由度测量辅助模块的另一实施例，可视标记可以是光斑。
23.所述光斑例如可通过在各自点处的光源或通过在各自点处为此设置的光反射来产生。同样，来自单个光源的光可通过光波导被引导至各自点。所述光斑产生取向特定图案，其使六自由度测量辅助模块的取向对于激光跟踪仪是可确定的。
24.根据六自由度测量辅助模块的一个实施例，该主体可包括反射器，其被分配给可视标记并使六自由度测量辅助模块的位置对于激光跟踪仪是可确定的。
25.反射器，如后向反射器一般被设计成朝向光束源反射入射于其上的辐射。被反射器反射的辐射使六自由度测量辅助模块的位置对于激光跟踪仪是可确定的。例如，反射器可用激光跟踪仪的激光辐射被照射，其随后被反射器反射向激光跟踪仪方向。基于对反射的激光辐射的探测，激光跟踪仪可确定反射器被照射的准确角度。基于由反射器所反射的激光辐射，对于激光跟踪仪而言，可同样确定至反射器的距离。基于与所发出的激光辐射的方向有关的角度信息以及所确定的至反射器的距离，激光跟踪仪可以确定反射器位置和进而六自由度测量辅助模块的位置。
26.该接合装置能以可拆卸方式被连接到主体，其中，在传感器附件接合装置的分离的接合状态下以及在传感器附件接合装置已拆下的情况下，可视标记和反射器都可以使姿态在被接合至物体接合装置的物体的多达六个的自由度下对于激光跟踪仪是可确定的。
27.根据另一实施例，该传感器附件接合装置还可被设计成通过适配接头件将传感器附件接合至主体，该适配接头件能按照通过适配器接头相对于传感器附件接合装置所限定的取向和位置以固定姿态被连接至传感器附件，并且接合信息还涉及与传感器附件相对于传感器附件接合装置的规定取向和位置有关的信息。
28.根据一个实施例，六自由度测量辅助模块可设计成在与具有防撞系统的自动引导式移动平台接合状态下经物体接口给防撞系统提供接合信息，以防止在已接合六自由度测量辅助模块的自动引导式移动平台的运动空间内的碰撞。
29.在这种情况下，六自由度测量辅助模块在自动引导模式中被使用。在这种情况下，自动引导式移动平台可以包括相关的防撞系统。所述防撞系统用于监视所限定的运动空间，移动平台可在该运动空间内自动移动。可以例如通过接近传感器来提供监视，接近传感器的传感器视野至少覆盖机械臂的规定运动空间。这种接近传感器用于检测在所确定的运动空间内是否有物体和/或人，其中，对物体和/或人的检测具有以下效果，防撞系统造成自动引导式移动平台执行较慢的运动，或者使运动完全中断。因接合上六自由度测量辅助模块的构造，自动引导式移动平台的运动空间被扩展。所述运动空间扩展的形状在此取决于构造、即取决于六自由度测量辅助模块和与其接合的传感器附件。在这种情况下，六自由度测量辅助模块可设计成向防撞系统提供接合信息，从而在其基础上该防撞系统可根据构造扩展自动引导式移动平台的运动空间。在这种情况下，接合信息可以涉及关于传感器附件的几何形状设计及其相对于六自由度测量辅助模块的姿态关系的信息。
30.根据一个实施例，六自由度测量辅助模块可以包括用于向六自由度测量辅助模块提供电力的馈电机构，其中该馈电机构通过物体接口来提供并被设计成择一地经由电池电源和电网系统电源来提供电力。
31.根据另一实施例，馈电机构能够择一地通过已接合的手柄和已接合的移动平台并因此经由物体接口将电源连接至六自由度测量辅助模块。
32.根据另一实施例，该馈电机构可设计成向可视标记特别是光斑以及经由传感器附件接合装置和因此经由传感器接口所接合的传感器附件提供电力。
33.根据另一实施例，六自由度测量辅助模块可具有带有电源显示器的用户电力调节功能(consumer power regulating functionality)，其中该用户电力调节功能识别针对馈电机构所连接的电源并通过电源显示器进行显示，并在连接上电池电源情况下还查明电池电源的电量并通过电源显示器进行显示并根据电量调节六自由度测量辅助模块的功耗。
34.通过电源显示器，用户电力调节功能例如可以通过状态led、字母数字显示器或布置在主体上的某些其它显示装置显示出可让用户识别的所连接的电源。在连接上电池电源的情况下，用户电力调节功能同样可通过电源显示器来显示电池当前电量，同时根据电量来调节用户功率。因此，例如可以降低以光斑形式实现的可视标记的亮度以调节用户功率。同样，也可以根据电池电量来调整传感器附件特定参数以调节用户功率。
35.本发明同样涉及一种六自由度测量系统，它包括根据本发明的六自由度测量辅助模块和具有用于确定测量辅助模块的位置和取向的位置和取向确定功能的激光跟踪仪，其中，激光跟踪仪被设计成基于与传感器附件、手柄或移动平台的接合和分离状态有关的接合信息以及已接合的传感器、已接合的手柄或已接合的移动平台的识别、测量信息以及由可视标记形成的图案来确定物体表面待测点的3d坐标。
36.在这种情况下，激光跟踪仪通常包括基座和带有望远镜的上部，该上部可相对于基座移动。望远镜被设计成以可确定角度朝向可观察到的合作目标/目标点例如反射器发射激光辐射。激光跟踪仪一般也包括检测单元和连接到检测单元的计算单元。检测单元尤其设计用于检测从所观察目标点反射的激光辐射并基于此来确定目标点被观察的角度并查明距所观察目标点的距离。激光跟踪仪的检测单元同样能以具有图像评估功能的图像采集单元的形式实现。所述图像采集单元可包括例如摄像机传感器，其设计成将由可视标记形成的图案投射或成像到一个平面上。借助图像评估功能，计算单元可识别取向特定图案或将图案变化关联给六自由度测量辅助模块的取向变化。激光跟踪仪通常具有例如基于具有图像评估功能的图像采集单元的姿态确定功能。
37.本发明同样涉及一种计算机程序产品，其包括程序代码，该程序代码在被执行时指示一台计算机或多个相连形成计算机的计算单元基于本发明六自由度测量辅助模块的与传感器附件、手柄或移动平台的接合状态和分离状态相关的接合信息和对接合的传感器附件、已接合的手柄或已接合的移动平台的识别、测量信息和由可视标记形成的图案来确定物体表面待测点的3d坐标，尤其是在该主体接合至具有防撞系统的自动引导式移动平台的情况下，提供接合信息给防撞系统以防止在已接合有六自由度测量辅助模块的自动引导式移动平台的运动空间内的碰撞。
38.在物体被接合到物体接合装置情况下，计算机也可被指示确定在最多六自由度下的已接合物体的姿态，择一地在传感器附件接合装置的分离的接合状态下和传感器附件连接装置已拆下的情况下。
附图说明
39.以下，基于如图示意性所示的具体实施例单纯举例地更详述根据本发明的六自由度测量辅助模块，还讨论本发明的其它优点，在图中具体示出：
40.图1示出根据一个实施例的六自由度测量辅助模块；
41.图2示出处于不同接合状态的根据其它实施例的六自由度测量辅助模块；
42.图3示出根据另一接合状态的六自由度测量辅助模块；
43.图4示出六自由度测量辅助模块的另一实施例；
44.图5示出六自由度测量辅助模块的另一个可能实施例；和
45.图6示出六自由度测量辅助模块的另一可能实施例。
具体实施方式
46.图1举例示出根据一个可能实施例的六自由度测量辅助模块。在这种情况下，术语六自由度应被理解为测量辅助模块可以确定如图1所示的装置的和进而物体和与该装置相连的相应传感器附件的在多达六个自由度(六自由度)下的取向和位置、即姿态。六自由度测量辅助模块包括：主体/基体/模块主体1，其包括具有物体接口3的物体接合装置2；传感器附件接合装置18，其包括具有第一接合部接口5的第一接合部4和具有第二接合部接口7的第二接合部6。接合装置均具有特定的结构接合特征，其中可被接合到对应接合装置的传感器附件或相应物体具有与所述特定接合特征相对应的结构接合特征。彼此对应的这些结构特征允许传感器附件和为此提供的物体能以特定方式被接合至主体1或与主体1分离，从
而在接合状态下该传感器附件或相应的物体相对于主体1具有规定的姿态关系。在这种情况下，姿态关系与相对于主体1的特定位置和取向有关。如图1示意性所示，接合装置布置在主体1上的不同区域中并具有相对于主体的规定姿态关系。每个接合装置被设计成接合特定类型的传感器附件或物体。就此而言，图1所示的物体接合装置2被设计成以择一的方式将手柄11接合至主体1或将主体1接合至诸如移动平台之类的物体。手柄11的接合用于在手动引导模式下使用六自由度测量辅助模块。通过将主体接合到自动引导式移动平台，六自由度测量辅助模块例如可以在自动引导模式下被使用。除了物体接合装置之外，主体1还包括两个接合部4和6，其中这两个接合部被设计为将实现触觉测量的传感器附件和实现非接触式测量的传感器附件接合至主体。在这种情况下，第一接合部4被设计成至少将实现非接触式测量的基于激光扫描仪的传感器附件13接合至主体1。基于激光扫描仪的传感器附件使用激光源来产生测距辐射，其随后以特定角度被发射向物体表面。使所述测距辐射在待测物体表面上扫过，从而通过测距辐射来扫描物体表面待测点。然后，测距辐射的一部分从表面点被反射向基于激光扫描仪的传感器附件并且以距离敏感方式被后者检测。距离敏感式检测例如可基于三角测量原理或可选地基于渡越时间测量原理。通过这种方式来查明距物体表面待测点的距离。基于因此确定的距离以及激光扫描仪的传感器附件的参考位置和取向，被扫描的表面点的3d坐标于是变得可确定。第二接合部6被设计成至少将实现触觉测量的传感器附件接合到主体1。在实现触觉测量的传感器附件情况下，距表面点的距离的确定基于其与触笔末端的接触。接触时，通过触笔及其末端的几何形状可以确定距表面点的距离。在这种情况下，所述的每个接合装置都包括专属于接合装置的接口，接合部接口5、7和物体接口3。该接口对应于在各自可接合的传感器附件或物体上的接口对应物。通过各自接口，主体1和已接合的传感器附件或已接合的物体在功能上彼此相连。换句话说，可以经由所述连接或接口来传输数据/信息/信号并且还可传导电力。在这种情况下，各自接口允许与例如数据/信息/信号相关的通信，也允许在已接合的传感器附件和测量辅助模块之间或在已接合的物体和测量辅助模块之间的电连接。此外，六自由度测量辅助模块在标记区域8中包括可视标记9、9'、9”、9”'、9
””
、9
””
'、9
”″”
。可视标记彼此相对以规定空间关系布置，由此形成特定图案，该图案用于使主体取向对于激光跟踪仪是可确定的。标记区域可以例如通过底座来限定，底座通过相应接口以固定姿态被固定连接到主体。由于以固定姿态连接到主体，故激光跟踪仪于是也可借助可视标记来确定主体取向。例如如图1所示，可视标记9、9'、9”、9”'、9
””
、9
””
'、9
”″”
可以是光斑，其中，特定一组光斑被分别配属给六自由度测量辅助模块的视野。所述光斑例如可以通过在各点处的光源或通过在各点处为此提供的光反射来产生。同样，来自单个光源的光可以通过光波导被引导到各点。所述光斑生成取向特定图案，其可被激光跟踪仪用来确定六自由度测量辅助模块的取向。为此，例如可以将光斑图案投射或成像到一个平面以进行评估。然后，例如基于以下事实来确定六自由度测量辅助模块的取向，即，由光斑投影组成的图案根据取向以取向特定方式变化。例如在六自由度测量辅助模块绕一个相对于连接两个光斑的连接轴线横向布置且同时位于一个平行于投影平面布置的平面中的轴线旋转时，两个光斑的光斑投影彼此接近或彼此远离。此外，图1所示的六自由度测量辅助模块包括反射器10，反射器被设计用于反射入射于其上的辐射。由反射器10反射的辐射使得六自由度测量辅助模块的位置对于激光跟踪仪是可确定的。例如该反射器可用激光跟踪仪的激光辐射被照射，然后由反射器反射向激光跟踪仪。基于对
反射的激光辐射的检测，激光跟踪仪能确定反射器被照射的准确角度。基于反射器所反射的激光辐射，同样可以查明距反射器的距离。基于与所发射的激光辐射的方向有关的角度信息以及所确定的距反射器的距离，可以确定反射器的位置和进而六自由度测量辅助模块的位置。此外，一个计算单元被配属给六自由度测量辅助模块。计算单元可以包括多个子单元。六自由度测量辅助模块也可以包括计算单元的子单元。计算单元可通信连接到接口。在这种情况下，可以以有线的、基于导体轨迹的或无线的方式实现通信连接。通信连接允许在计算单元与传感器附件以及各自接合至主体的物体之间以及可选地也在计算单元与可视标记之间进行信号/数据/信息交换。这些可交换的信号/数据/信息项例如可以包括与接合和分离的接合状态有关的接合信息以及已接合的传感器附件和物体的识别。此外，这些可交换的信号/数据/信息项可以例如涉及由传感器附件生成的测量信息或由接合的物体生成的信号。这允许计算单元基于接合信息、测量信息以及基于由可视标记形成的图案来高精度确定物体表面待测点的3d坐标。已接合的传感器附件和物体的特定组合提供了实现触觉测量的传感器附件和实现非接触式测量的传感器附件的极其灵活的使用，其中，六自由度测量辅助模块允许极其精确地确定物体表面待测点的3d坐标。
47.图2示出具有带触发机构12的手柄11的主体1，手柄被接合到物体接合装置。如图2示意性所示，不同的传感器附件可通过接合部被接合到主体。就此而言，例如通过第一接合部，基于激光扫描仪的传感器附件13能以固定姿态被接合到主体，其中第二接合部具有分离的接合状态。同样，例如第一接合部可以具有分离状态，其中，实现触觉测量的传感器附件14通过第二接合部被连接至主体。同样，两个接合部可同时以固定姿态将各自传感器附件连接至主体。如图2所示的配置对应于针对在手动引导模式下使用六自由度测量辅助模块而设计的配置。为此目的，手柄11包括按钮或键形式的触发机构12，在该触发机构上可进行类似扳机的致动。该按钮也可被附接到主体本身。可以有不同的致动类型/变型。例如，触发机构致动的最简单形式涉及一次性致动(one
‑
off actuation)。在这种情况下，按钮或键以类似扳机方式被按下且然后再次被放开。触发机构致动的不同变型例如涉及保持按压按钮或键持续规定触发时间段。在触发机构致动时，后者产生触发信号作为测量信息，其中例如计算单元基于所述触发信号识别并确定致动的变化。在手柄11被接合的情况下且取决于所接合的传感器附件，计算单元例如还可以基于这个或这些触发信号确定物体表面待测点的3d坐标。从图2的中间位置所示的配置开始，在该配置中实现触觉测量的传感器附件被接合到主体，该计算单元识别实现触觉测量的传感器附件以及所接合的带触发机构的手柄。在触发机构一次性致动时，计算单元随即可确定与触笔的红宝石球接触的表面点的3d坐标。作为另一例子，从图2左侧所示的配置开始，在该配置中基于激光扫描仪的传感器附件被接合到主体，同样可以基于触发机构致动来确定待测表面点的3d坐标。例如，计算单元识别基于激光扫描仪的传感器附件以及已接合的带触发机构的手柄。然后，计算单元开始连续产生或确定由基于激光扫描仪的传感器附件的测距光束所扫描的点的坐标信息。基于由触发机构致动所产生的触发信号，如此连续产生的坐标信息于是可被标记为待测点的坐标信息。作为待测点的坐标信息的标记例如在触发时间段期间内发生。此后，连续产生的坐标信息不再被标记为待测点的坐标信息，而是仅进一步作为被扫描点的坐标信息来连续产生。在此至关重要的是，可以基于一个或多个触发信号来确定触发时间段。触发机构的致动可以有多种变型，其中由各自变型产生的触发信号确定触发时间段。例如计算单元可以将
在触发机构的第一一次性致动与触发机构的第二一次性致动之间的时间间隔确定为触发时间段。或者，计算单元可以将保持触发机构或键/按钮被按下的时间段确定为触发时间段。如果没有带触发机构的手柄被接合到主体，则触发信号也可由计算单元产生。如果实现触觉测量的传感器附件被接合到主体，则也可以基于测量传感器附件端与表面的接触来生成触发信号。
48.根据本发明，该物体接合装置还被设计成将主体接合至移动平台例如机械臂15的末端，如图3示意性所示。在该配置中，六自由度测量辅助模块在自动引导模式中被使用。如图3示意所示的这种机械臂可以在为其设置的笼部中自动移动，该笼部通过使人或物体远离机械臂运动空间来防止在移动的机械臂与物体或人之间出现碰撞，或者可以在没有这种笼部的情况下操作。如果在没有笼部的情况下使这种机械臂工作，则该机械臂通常配备有可以防止碰撞的防撞系统来代替笼部。根据其构造，机械臂具有在其内进行运动的特定运动空间。机械臂的防撞系统包括例如接近传感器，其传感器视野至少覆盖机械臂的规定运动空间。所述接近传感器用于探测在确定的运动空间内的物体和人，其中在探测到它们之后，防撞系统指示机械臂执行更慢的运动或完全中断运动。如简要提及地，所述确定的运动空间由机械臂设计特别是其最大可能“扩展范围”来规定。于是，如果如图3所示地将主体接合到未在笼部中操作的这种机械臂15，则由于所述结构该机械臂的运动空间被扩展。在这种情况下，机械臂的所述运动空间被改变的方式还取决于接合至主体的传感器附件。在这种情况下，被配属给六自由度测量辅助模块的计算单元可被设计成指示机械臂的防撞系统扩展所确定的运动空间，使得扩展的运动空间同时涵盖机械臂连带所接合的带有接合的传感器附件的主体的运动。在此，基于接合状态和接合信息来执行该指令。该指令的效果是，接近传感器以其传感器视野观察相应扩展运动空间中是否有物体和/或人。例如在将主体被接合到诸如机械臂的移动平台的情况下，也可以由计算单元或机械臂产生一个触发信号，其中该触发信号指示所接合的传感器附件查明坐标信息。
49.图3同样示意性示出六自由度测量辅助模块的另一实施例。根据此实施例，该接合装置能以可拆卸方式被连接至主体。根据此实施例，这些接合部例如可被拆卸，其造成该主体变得更细长且更易于操作并且还以允许节省更多空间的方式来使用。如图3所示，已脱掉(shed)接合部的主体16可通过物体接合装置被连接到移动平台或例如机器人或机械臂的基座，其中机器人或机械臂的精确定位可通过确定六自由度测量辅助模块的位置和取向来实现。
50.图4示意性示出六自由度测量辅助模块的另一实施例。根据此实施例，两个接合部还可以被设计成经由可变的适配接头件17、17'、17”以固定姿态将各传感器附件接合至主体。在接合状态下，由于适配接头的设计，相应传感器附件相对于主体处于规定的取向和位置。与适配接头件的设计有关且因此与传感器附件相对于主体的取向和位置有关的信息能以接合信息形式被提供给计算单元，所述传感器附件通过适配接头件被连接到主体。基于所述接合信息，计算单元可以通过被接合至适配接头件的传感器附件来确定待测表面点的坐标信息。
51.有利地，六自由度测量辅助模块与激光跟踪仪连用并且也为此来设计。在这种包括六自由度测量辅助模块和激光跟踪仪的测量系统中，激光跟踪仪通常包括基座和带望远镜的上部，所述上部可相对于基座移动。望远镜被设计成以可确定的角度朝向可观察到的
合作目标/目标点如反射器发射激光辐射。激光跟踪仪同样包括检测单元和连接到检测单元的计算单元。检测单元尤其被设计用于检测从所观察的目标点反射的激光辐射并基于此来确定目标点被观察的角度并查明距所观察目标点的距离。激光跟踪仪的检测单元同样能以具有图像评估功能的图像采集单元的形式实现。所述图像采集单元可以包括例如摄像机传感器，其设计成将由可视标记形成的图案投影或成像到一个平面上。借助图像评估功能，计算单元可以识别取向特定图案或将图案变化关联至六自由度测量辅助模块的取向变化。如上所述，激光跟踪仪通常具有例如基于具有图像评估功能的图像采集单元的姿态确定功能。
52.因此，激光跟踪仪的计算单元于是可被设计成基于所确定的六自由度测量辅助模块的位置、所确定的六自由度测量辅助模块的取向、所述接合信息和测量信息来确定表面待测点的3d坐标。
53.六自由度测量辅助模块同样可以包括一个馈电机构。所述馈电机构尤其可用于向已接合的传感器附件以及可选地还向可视标记供应电力。在这种情况下，馈电通过物体接合装置的物体接口实现并可被择一连接到电池电源或电网系统电源。在接合上手柄的情况下，例如手柄可以具有与电网系统电源的电缆连接，其中电力通过手柄和物体接合装置的物体接口被馈送。尽管如此，手柄也可替代地被连接到作为电源的电池。例如如果主体被接合到移动平台，则供电也可通过被连接到移动平台的电源来实现。
54.六自由度测量辅助模块同样可以包括带有电源显示器的用户电力调节功能。通过电源显示器，用户电力调节功能可以例如通过状态led、字母数字显示器或布置在主体上的某些其它显示装置以用户可识别方式显示连接上的电源。在连接上电池电源的情况下，用户电力调节功能可以同样通过电源显示器显示电池当前电量，同时根据电量调节用户功率。于是，例如可以减小以光斑形式实现的可视标记的亮度以便调节用户功率。同样，也可以根据电池电量来调整传感器附件特定参数以调节用户功率。
55.本发明同样涉及一种包括程序代码的计算机程序产品。如果计算机程序产品的程序代码在计算单元上执行，则计算单元被指示确定待测点的3d坐标。3d坐标的确定由作为所述六自由度测量系统的一部分的计算单元完成。计算单元被指示查明接合信息、测量信息和由可视标记形成的图案并且基于此来确定待测点的3d坐标。如果例如带有触发机构的手柄被接合至主体，则计算单元被指示基于由触发机构产生的触发信号来确定3d坐标。如果主体例如通过物体接合装置被接合到作为自动引导的机械臂的一部分的末端执行器，则计算单元还基于传感器附件接合装置的接合信息被指示扩展所限定的机械臂运动空间以形成扩展运动空间，使得扩展运动空间同时涵盖机械臂连带所连接的传感器附件的运动。如果该主体通过物体接合装置被接合至物体如移动机械臂的基座，则计算单元被指示查明传感器附件接合装置的接合状态。如果传感器附件接合装置将分离状态发信通知计算单元，或者如果传感器附件接合装置未位于主体上，则该计算单元被指示在多达六个自由度上基于由可视标记形成的图案极其精确地确定接合物体的位置和/或取向。
56.图5和图6示出根据本发明的六自由度测量辅助模块的其它可能设计。
57.不言而喻的是，所示的这些附图仅示意性示出可能的实施例。根据本发明，各种方法同样可以相互组合并且也可以与来自现有技术的光学测量概念或坐标测量机组合。