CN101846494A - 位置/姿态识别以及零件保持、布置、装配的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及位置/姿态识别以及零件保持、布置、装配的方法和设备。通过摄像机对分散且在待测量对象上三维布置成不在一个平面内的一组光斑进行拍摄。基于在摄像机的拍摄图像上的、表示包括的各光斑的光学图像，识别该待测量对象的位置和姿态。

Description

位置/姿态识别以及零件保持、布置、装配的方法和设备

技术领域

本发明涉及位置/姿态识别方法、零件保持方法、零件布置方法、零件装配方法、位置/姿态识别设备、零件保持设备、零件布置设备以及零件装配设备。

背景技术

日本特开No.2004-212328披露了一种所谓的测量方法，其中通过具有大球面像差拍摄镜头的摄像机拍摄诸如LED的光斑，根据拍摄图像的光学图像的位置获得光斑的方向，并且使用光学图像的直径来获得到光斑的距离。

日本特开No.2008-70343披露了一种在测量方法中向待测量对象应用ID的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够精确地测量位置和姿态的位置/姿态识别方法和位置/姿态识别设备、使用该精确地测量位置和姿态的方法的零件保持方法、零件保持设备、零件布置方法、零件布置设备、零件装配方法和零件装配设备。

根据本发明的第一方面，位置/姿态识别方法包括：

第一拍摄过程，在该第一拍摄过程中，通过摄像机拍摄待测量对象上的一组光斑，该一组光斑布置在该待测量对象上，包括分散且三维布置成不在一个平面上的多个光斑；

第一识别过程，在该第一识别过程中，基于在通过所述第一拍摄过程中的拍摄而获得的第一拍摄图像上的、表示所述一组光斑中包括的所述多个光斑中的每一个光斑的光学图像，识别所述待测量对象的位置和姿态。

根据本发明的第二方面，在所述位置/姿态识别方法中，所述待测量对象是这样的待测量对象，即，在该待测量对象中布置有包括三个第一光斑和一个第二光斑的一组光斑，所述三个第一光斑布置在相互间隔开的位置处，所述一个第二光斑布置在沿垂直方向上离开分别以所述三个第一光斑为顶点的三角形基准表面的位置处，并且所述第一拍摄过程是这样的拍摄过程，即，在该拍摄过程中，所述摄像机布置在第一位置处，并且由所述摄像机拍摄所述待测量对象上的所述一组光斑，在该第一位置处，所述基准表面的经过所述第二光斑的法线和拍摄光轴彼此不一致。

根据本发明的第三方面，在所述位置/姿态识别方法中，所述第一拍摄过程是这样的拍摄过程，即，在该拍摄过程中，所述摄像机布置在所述第一位置处且处于使所述摄像机指向所述基准表面的姿态，并且由所述摄像机拍摄所述一组光斑。

根据本发明的第四方面，在所述位置/姿态识别方法中，所述第一拍摄过程是这样的拍摄过程，即，在该拍摄过程中，所述摄像机布置在所述第一位置处且处于使所述摄像机指向平行于所述法线的方向的姿态，并且由所述摄像机拍摄所述一组光斑。

根据本发明的第五方面，在所述位置/姿态识别方法中，该位置/姿态识别方法还包括：

第二拍摄过程，在该第二拍摄过程中，所述摄像机布置在第二位置处，并由所述摄像机拍摄所述一组光斑；以及

第二识别过程，在第二识别过程中，基于在通过所述第二拍摄过程而获得的第二拍摄图像上的、表示所述一组光斑中包括的光斑的光学图像，识别所述待测量对象的位置和姿态，其中所述第二拍摄过程和所述第二识别过程在所述第一拍摄过程中的拍摄之前执行，

其中，所述第一拍摄过程是这样的拍摄过程，即，在该拍摄过程中，将所述摄像机移动到所述第一位置，并且由所述摄像机拍摄所述一组光斑，在所述第一位置处，所述基准表面的经过所述第二光斑的法线和所述拍摄光轴彼此不一致，并且在所述第一位置处，能够执行拍摄以对所述待测量对象的位置和姿态进行比所述第二识别过程中的识别更精确的识别的拍摄。

根据本发明的第六方面，零件保持方法包括：

位置/姿态识别过程，在该位置/姿态识别过程中，通过根据第一至第五方面中任一方面所述的位置/姿态识别方法来识别待测量对象的位置和姿态；和

零件保持过程，在该零件保持过程中，基于通过所述位置/姿态识别过程识别的所述待测量对象的位置和姿态，使保持零件的自动机械到达正对该零件的位置，该零件由所述待测量对象本身形成，或者相对于所述待测量对象处于预定位置和姿态。

根据本发明，术语“保持”可以是机械地夹住零件，但不限于此，而是可以使零件处于这样的状态，即，在该状态中，零件可以诸如通过真空吸附零件或由电磁体磁性吸引零件的运动而提升的零件。

根据本发明的第七方面，零件布置方法包括：

位置/姿态识别过程，在该位置/姿态识别过程中，通过根据第一到第五方面中任一方面所述的位置/姿态识别方法来识别待测量对象的位置和姿态；和

零件布置过程，在该零件布置过程中，使自动机械保持零件，该自动机械用于将该零件布置为相对于所述待测量对象处于预定位置和姿态；基于在所述位置/姿态识别过程中识别的所述待测量对象的位置和姿态，使该零件到达正对所述预定位置和姿态的位置；以及将所述零件布置成处于所述预定位置和姿态。

根据本发明的第八方面，零件装配方法包括：

位置/姿态识别过程，在该位置/姿态识别过程中，通过根据第一至第五方面中任一方面所述的位置/姿态识别方法来识别待测量对象的位置和姿态；和

零件装配过程，在该零件装配过程中，使自动机械保持要被装配到第一零件的第二零件；基于在所述位置/姿态识别过程中识别的所述待测量对象的位置和姿态，使所述第二零件正对由所述待测量对象本身形成的所述第一零件，或者正对相对于所述待测量对象处于预定位置和姿态的所述第一零件；以及使自动机械将所述第二零件装配到所述第一零件。

根据本发明的第九方面，位置/姿态识别设备包括：

摄像机；

摄像机控制部，该摄像机控制部执行第一拍摄过程，以使所述摄像机拍摄待测量对象上的一组光斑，该一组光斑布置在该待测量对象上，包括分散且三维布置成不在一个平面上的多个光斑；以及

位置/姿态识别部，该位置/姿态识别部执行第一识别过程，以基于在通过所述第一拍摄过程中的拍摄操作而获得的第一拍摄图像上的、表示所述一组光斑中包括的所述多个光斑中的每一个光斑的光学图像，识别所述待测量对象的位置和姿态。

根据本发明的第十方面，在所述位置/姿态识别设备中，

所述待测量对象是这样的对象，即，在对象中，布置有包括三个第一光斑和一个第二光斑的一组光斑，所述三个第一光斑布置在相互间隔开的位置处，所述一个第二光斑布置在沿垂直方向离开分别以所述三个第一光斑为顶点的三角形基准表面的位置处，并且

所述摄像机是这样的摄像机，该摄像机布置在第一位置处，在该第一位置处，所述基准表面的经过所述第二光斑的法线和拍摄光轴彼此不一致。

根据本发明的第十一方面，在所述位置/姿态识别设备中，所述摄像机是这样的摄像机，该摄像机布置在所述第一位置处，并且处于使该摄像机指向所述基准表面的姿态。

根据本发明的第十二方面，在所述位置/姿态识别设备中，所述摄像机布置在所述第一位置处，并且处于使该摄像机指向平行于所述法线的方向的姿态。

根据本发明的第十三方面，在所述位置/姿态识别设备中，

所述摄像机是其位置和姿态可以改变的摄像机，

所述摄像机控制部在所述第一拍摄过程中的拍摄之前将所述摄像机布置在第二位置，并且执行第二拍摄过程，以使处于所述第二位置的摄像机拍摄所述一组光斑：

所述位置/姿态识别部执行第二识别过程，以基于在所述第二拍摄过程中获得的第二拍摄图像上的、表示所述一组光斑中包括的光斑的光学图像，识别所述待测量对象的位置和姿态，并且

所述摄像机控制部将所述摄像机移动到第一位置，并且使所述摄像机拍摄所述一组光斑，在该第一位置处，所述基准表面的经过所述第二光斑的法线和拍摄光轴彼此不一致，并且在该第一位置处，可以执行拍摄以对所述待测量对象的位置和姿态进行比所述第二识别过程中的识别更精确的识别的拍摄。

根据本发明的第十四方面，在所述位置/姿态识别设备中，所述摄像机和所述自动机械彼此固定，并且所述摄像机和所述自动机械的位置和姿态仅能一起改变。

根据本发明的第十五方面，在所述位置/姿态识别设备中，所述摄像机和所述自动机械的位置和姿态能相互独立地改变。

根据本发明的第十六方面，在所述位置/姿态识别设备中，所述光斑是发光二极管。

根据本发明的第十七方面，在所述位置/姿态识别设备中，所述光斑是沿入射方向反射入射光的后向反射器。

根据本发明的第十八方面，零件保持设备包括：

根据第九至第十七方面中任一方面所述的位置/姿态识别设备；

自动机械，其用于保持零件，该零件由待测量对象本身形成或者相对于待测量对象布置为处于预定位置和预定姿态；以及

自动机械控制部，其基于在位置/姿态识别过程中识别的所述待测量对象的位置和姿态，使所述自动机械正对所述零件，从而保持所述零件。

根据本发明的第十九方面，零件布置设备包括：

根据第九至第十七方面中任一方面所述的位置/姿态识别设备；

自动机械，其保持零件，且将保持的零件布置成相对于待测量对象处于预定位置和预定姿态；以及

自动机械控制部，其使所述自动机械保持所述零件，基于所述位置/姿态识别设备识别的所述待测量对象的位置和姿态，使所述零件正对所述预定位置和姿态，并且将所述零件布置成处于所述预定位置和预定姿态。

根据本发明的第二十方面，零件装配设备包括：

根据第九至第十七方面中任一方面所述的位置/姿态识别设备；

自动机械，其保持要装配到第一零件的第二零件，且将所保持的该第二零件装配到该第一零件；以及

自动机械控制部，其使所述自动机械保持该第二零件，基于所述位置/姿态识别设备识别的待测量对象的位置和姿态，使所述第二零件正对由所述待测量对象本身形成的所述第一零件，或者正对相对于所述待测量对象布置成处于预定位置和姿态的所述第一零件，并且使所述自动机械将所述第二零件装配到所述第一零件。

根据位置/姿态识别方法的第一方面和位置/姿态识别设备的第九方面，与二维布置光斑的情况相比，可以更精确地进行测量。

根据位置/姿态识别方法的第二方面和位置/姿态识别设备的第十方面，与位置/姿态识别方法的第一方面和位置/姿态识别设备的第九方面相比，可以更精确地进行测量。

根据位置/姿态识别方法的第三方面和位置/姿态识别设备的第十一方面，与在拍摄图像的角部中复制基准表面的情况相比，可以更精确地进行测量。

根据位置/姿态识别方法的第四方面和位置/姿态识别设备的第十二方面，不必调节摄像机的姿态。

根据位置/姿态识别方法的第五方面和位置/姿态识别设备的第十三方面，可以执行精确的两阶段测量。

根据零件保持方法的第六方面和零件保持设备的第十八方面，与不采用本发明的测量方法的情况相比，可以更精确地保持零件。

根据零件布置方法的第七方面和零件布置设备的第十九方面，与不采用本发明的测量方法的情况相比，可以更精确地布置零件。

根据零件装配方法的第七方面和零件装配设备的第二十方面，与不采用本发明的测量方法的情况相比，可以更精确地装配零件。

根据位置/姿态识别设备的第十四方面，有一个移动/姿态控制机构就足够了。

根据位置/姿态识别设备的第十五方面，可以使摄像机和自动机械仅做必要的动作。

根据位置/姿态识别设备的第十六方面，可以在摄像机的拍摄图像上获得亮光学图像。

根据零件保持设备的第十七方面，不必向待测量对象提供用于发光的电力。

附图说明

图1是例示了使用常规测量方法的零件保持方法的一个示例的示意图；

图2A是例示了图1中示出的零件保持方法的问题的示意图；

图2B是例示了图1中示出的零件保持方法的问题的示意图；

图3是在以下示例性实施方式中采用的新测量方法的解释图；

图4例示了作为本发明第一示例性实施方式的零件保持方法的处理；

图5例示了作为本发明第一示例性实施方式的零件保持方法的处理；

图6例示了作为本发明第一示例性实施方式的零件保持方法的处理；

图7例示了作为本发明第一示例性实施方式的零件保持方法的处理；

图8是本发明第二示例性实施方式的零件保持方法中采用的码放盘载送板和码放盘的平面图；

图9A是例示了放置有码放盘62的码放盘载送板的传送机构的侧视图；

图9B是例示了放置有码放盘62的码放盘载送板的传送机构的平面图；

图10例示了放置在升降机构上且处于停止状态的码放盘载送板61和码放盘；

图11中例示的处理对应于图4至7中示出的第一示例性实施方式中图4所示的处理；

图12中例示的处理对应于图4至7中示出的第一示例性实施方式中图5所示的处理；

图13中例示的处理对应于图4至7中示出的第一示例性实施方式中图6所示的处理；

图14中例示的处理对应于图4至7中示出的第一示例性实施方式中图7所示的处理；

图15例示了本发明第三示例性实施方式的零件保持方法的处理；

图16例示了本发明第三示例性实施方式的零件保持方法的处理；

图17例示了本发明第三示例性实施方式的零件保持方法的处理；

图18例示了本发明第三示例性实施方式的零件保持方法的处理；

图19是作为本发明第四示例性实施方式的零件布置方法和零件装配方法的解释图；

图20是作为本发明第五示例性实施方式的零件布置方法和零件装配方法的解释图；

图21是作为本发明第六示例性实施方式的零件布置方法和零件装配方法的解释图；

图22是图像形成设备的关键部分的示意性框图；

图23是用于装配感光体部件的自动机械的立体图；

图24是例示了装配台架和装配台架支承的框架体(其是树脂零件)的立体图；

图25是例示了码放盘和布置在码放盘上的清洁部件的立体图；

图26是例示了在取出清洁部件之前，自动机械趋近码放盘的状态的立体图；

图27是例示了自动机械取出码放盘上的清洁部件之一的状态的立体图；

图28是例示了吸附清洁部件的自动机械趋近装配台架的状态的立体图；

图29是例示了清洁部件被装配到框架体中的状态的立体图；

图30是在装配操作之后感光体部件的立体图；

图31是从与图30不同的角度观看的在装配操作之后感光体部件的立体图；

图32例示了框架体；

图33例示了清洁部件被装配到框架体中的状态；

图34例示了进一步装配了感光体的状态；

图35例示了进一步装配了感光体保持体的状态；

图36是该状态的部分放大立体图；

图37例示了装配了支承板的状态；

图38是例示了恰在装配支承板之前的状态的部分放大立体图；

图39例示了进一步装配了后盖的状态；

图40是该状态的部分放大立体图；

图41例示了进一步装配了前盖的状态；

图42是例示了恰在装配前盖之前的状态的部分放大立体图；以及

图43例示了进一步装配了带电器的状态。

具体实施方式

首先解释作为对比例的常规测量方法，然后解释本发明的各种示例性实施方式。

图1是例示了使用常规测量方法的零件保持方法的一个示例的示意图。

在图1中，码放盘11叠置成多层。在每个码放盘11上布置有LED板12和待从该码放盘11取出的多个零件13。

自动机械20位于叠置的码放盘11的上部。自动机械20包括自动机械臂21和用于取出零件13的自动机械手22。摄像机30被固定至自动机械手22。自动机械20的位置和姿态由控制器40控制。因为摄像机30固定至自动机械22，所以摄像机30的移动和姿态与自动机械手22的移动和姿态相一致地被控制。控制器40还控制自动机械手22对零件13的保持，并且控制摄像机30的拍摄。控制器40例如包括计算机和在计算机中执行的控制程序。

每个LED板12上布置有多个LED 12a。基本上，如果在LED板12上彼此隔开一距离地布置了三个LED 12a，将通过拍摄这三个LED 12a获得的这三个LED 12a的图像输入到位置/姿态识别部50，则通过位置/姿态识别部50中的计算获得了LED板12的位置和姿态。在位置/姿态识别部50中，获得顶点是相应三个LED 12a的三角平面的位置和姿态，并且识别LED板12的位置和姿态。LED板12固定到码放盘11的预定位置，且码放盘11上的所述多个零件13也布置在相应的预定位置处。位置/姿态识别部50基于该信息识别码放盘11上的零件13的位置和姿态。和控制器40一样，位置/姿态识别部50也可以包括计算机和在计算机中执行的位置识别程序。该计算机可以是包括在控制器40中的同一计算机。

基于摄像机30拍摄的图像的测量方法基本如下。即，摄像机30的位置和姿态是已知的，由位置和姿态已知的摄像机30拍摄LED板12上的LED 12a的图像，并且根据拍摄图像上的LED 12a的图像的位置获知从摄像机30观看时LED 12a的方向。LED 12a的相对位置之间的关系是已知的，因此，如果获得从摄像机30观看时LED 12a的方向，则根据该信息获得了由LED 12a确定的平面，即LED板12的位置和姿态。

作为选择，使用具有大球面像差拍摄镜头的摄像机30，则可以利用每个LED 12a在拍摄图像上的图像大小。如果使用具有大球面像差拍摄镜头的摄像机30，则每个LED 12a在拍摄图像上的图像由于基本是圆形的而变得失焦。而且，图像大小根据摄像机30到每个LED 12a的距离而不同。利用这一事实，基于LED 12a的图像大小获得摄像机30到每个LED 12a的距离。以与上述相同的方式根据拍摄图像上的图像位置获得从摄像机30观看时每个LED 12a的方向。以这种方式获得LED板12上的三个LED 12a的方向和距离，获得三个LED 12a的三维位置，并且获得由这三个LED 12a确定的平面，即，LED板12的位置和姿态。尽管此处介绍了常规测量方法的两个示例，但这些方法可以组合使用。

如上所述，LED板12固定到码放盘11的预定位置处。因此，如果获得了LED板12的位置和姿态，也就获得了码放盘11本身的位置和姿态，并且还获得了码放盘11上的每个零件13的位置和姿态。

如果获得了每个零件13的位置和姿态，则自动机械20使自动机械手22面对零件13，且从码放盘11顺序取出零件13。如果叠置在最上层的码放盘11上的所有零件13都被取出，则从叠层的最上层移除空码放盘11本身，并且对通过上述移除而新变为顶部的新码放盘11进行相同的处理。

图2A和2B是例示了图1中示出的零件保持方法的问题的示意图。

在上述测量方法的情形中，十分精确地测量了从摄像机30观看时的LED 12a的方向，但是距离分辨率低，从而仅可以低精度地测量摄像机30和每个LED 12a之间的距离。

因此，存在如图2A那样零件13可能未被保持或者如图2B那样自动机械手22碰撞零件13或码放盘11的可能性。如果出现碰撞，则零件13可能未被保持且零件13可能被损坏。

考虑了对比例，来解释本发明的各种示例性实施方式。

图3是在下面示例性实施方式中采用的新测量方法的解释图。

此处，示出了LED板120和摄像机30。

四个LED 121彼此隔开一距离地布置在LED板120的表面上，且一个LED 122布置在比LED板120的表面稍高的位置处。全部五个LED 121和122的位置是已知的。

布置在LED板120的表面上的四个LED 121中的三个LED 121是用于确定顶点对应于这三个LED 121的三角形基准表面(此处，即，重叠在LED板120的表面上的三角形表面)的位置和姿态。布置在LED板120的表面上的剩余一个LED 121的布置位置根据各个LED板120而不同。该剩余一个LED 121是具有ID(识别)功能的LED，用于从其他LED板120中指出该特定LED板120。作为选择，所有四个LED 121可以用于识别LED板120的位置和姿态以进一步增强识别精度。

所述一个LED 122布置在从垂直方向离开基准表面(重叠在LED板120的表面上)的位置处。

在图3中，摄像机30处于这样的姿态，即，使得摄像机30从一位置面向基准表面，在该位置处，针对LED板120的表面(三个LED 121形成的三角形基准表面)经过LED 122的法线P和拍摄镜头的光轴彼此不一致。以这种方式，如果摄像机位于使法线P和光轴彼此不一致的位置且由位于所述位置的摄像机30拍摄LED 121和122的图像，则LED板120的表面上的LED 121和稍高于该表面的位置处的所述一个LED 122在拍摄图像上的位置偏移方式根据拍摄方向而不同。

如果采用上述常规测量方法的两个示例中的一个或者全部两个且利用LED 121和122在拍摄图像上的位置偏移方式的差异，则可以按比常规测量方法更高的精度指定基准表面的位置和姿态，即，图3示出的示例中的LED板12的位置和姿态。

图4至7例示了作为本发明第一实施方式的零件保持方法的处理。

与图1和2示出的对比例相同的部件使用相同的符号表示，且省略了其解释。第一示例性实施方式不同于对比例之处在于，在第一示例性实施方式中，在码放盘11上设置的是图3所示的LED板120。而且，控制器40对自动机械20和摄像机30的控制内容以及用于识别位置和姿态的位置/姿态识别部50的计算也不同于图1和2中示出的对比例中的相应控制内容和计算。如下所述，控制器40进行控制且位置/姿态识别部50识别位置和姿态。

如图4所示，在作为第一示例性实施方式的零件保存方法的情形中，当自动机械20处于初始位置时，摄像机30拍摄叠置码放盘11中最上面码放盘11上的LED板120的图像。

当自动机械20处于初始位置时，摄像机30位于LED板120正上方。不过，在某些情况下，叠置码放盘11由操作员粗略地放置在操作台上，摄像机30位于放置在标准位置处的码放盘11正上方，并且取决于实际放置码放盘11的位置，LED板120可以偏离位于摄像机30正下方的位置。当自动机械20处于初始位置时，LED板120完全落在摄像机30的拍摄视角内。

此处，首先，当自动机械20处于如图4所示的初始位置时，通过摄像机30执行第一位置和姿态测量。

根据此处采用的LED板120，如图3所示，所述一个LED 122位于比其他LED 121稍高的位置，但是在第一测量的情况下，因为摄像机30基本位于LED板120正上方且距离分辨率低，即使所述一个LED 122位于稍高的位置，用于指定LED板120的位置和姿态的精度也不能改进太多，因而在第一测量中，低精度地指定了位置和姿态。

接下来，基于由第一测量获得的LED板120的位置和姿态，将自动机械20移动到原则上可以以最高精度实施测量的位置(见图3)。可以以高精度实施测量的位置是使摄像机30的拍摄光轴与面向LED板120经过图3所示的稍高LED 122的法线彼此不一致的位置，并且是使图3所示的稍高LED 122在摄像机30的拍摄图像上的拍摄位置的偏离较大的位置。

在第一示例性实施方式中，不仅移动摄像机30的位置，而且也改变摄像机30的姿态，使得LED板120位于摄像机30的拍摄光轴上。

在摄像机30移动到可以实施高精度测量的位置之后，实施第二拍摄(见图6)。

在该第二测量中，除常规测量方法之外，由于图3所示的LED 122放置在从由其他LED 121形成的平面(LED板120的表面)升高的位置上，实施了基于拍摄图像的位置偏移这一事实的测量，由此精确地获得LED板120的位置和姿态。

通过第二测量，精确地指定了LED板120的位置和姿态，也精确地指定了在预定位置处放置有LED板120的码放盘11的位置和姿态，并且还精确地指定了放置在码放盘11上的预定位置上的多个零件13的位置和姿态。

接下来，如图7所示，自动机械手22处于与要从码放盘11取出的零件13正对的位置和姿态，自动机械手22保持零件13且从码放盘11取出该零件13。因为精确指定了待取出的零件13的位置和姿态，所以自动机械手22保持零件13和从码放盘11取出抓取零件13的操作的失败大为减少。

最上面码放盘11中的所有零件13都被取出且最上面的码放盘11变空，从最上层取走最上面码放盘11本身，并且对于新变为顶层的下一码放盘11执行相同的操作。

可以人工地或者通过自动机械20取走最上面的空码放盘11。

此处，在图4至7所示的第一示例性实施方式的情形中，在图5和6所示的第二拍摄操作期间，摄像机30以朝向LED板120的倾斜姿态移动，但是摄像机30可以取向为与法线P相同的方向，使得在与摄像机30的拍摄屏幕的中心偏离的位置拍摄LED板120上的LED 121和122的图像。在这种情形中，可以将在LED 121和122从拍摄屏幕的中心偏离时产生的摄像机30的拍摄镜头的像差考虑进来。

在该第一示例性实施方式中，当指定LED板120的位置和姿态时，分别在第一拍摄操作和第二拍摄操作中实施高精度的测量，但是当可以期望码放盘11被放置的位置和码放盘11被放置的姿态变化不大时，第一拍摄操作可以省略，可以在假设LED板120处于标准位置和姿态的基础上实施第二拍摄操作，并且可以测量LED 121和122的方向和距离。

在第一示例性实施方式中，摄像机30和自动机械20的位置和姿态可以一起改变。在这种情形中，一个移动机构就足够了，但是自动机械20和摄像机30可以分别单独移动。在这种情形中，分别需要用于自动机械20的移动机构和用于摄像机30的移动机构，但是不必使自动机械20执行用于拍摄图像的无用操作，不必使摄像机30执行用于取出零件13的无用操作，从而减少了无用操作，因而延长了移动机构的寿命。

尽管在第一示例性实施方式中没有提及用于点亮LED 121和122的电力提供方法，可以在LED板120上安装电池，从而可以从该电池向LED

121和122提供电力。作为选择，可以在LED板120上安装线圈或天线，可以通过电磁感应或者无线电波从外部提供电力，并且可以通过提供的电力点亮LED 121和122。在后一种情形中，不必在LED板120上安装作为消耗品的电池，且可维护性可得到增强。

在第一示例性实施方式中，可以使用后向反射器来代替LED 121和122。后向反射器具有将入射到该后向反射器的入射光沿入射方向进行反射的特性。如果在LED板120上设置了后向反射器而非LED 121和122，且从摄像机30侧照射该后向反射器，并由摄像机30拍摄反射光，则可以实施与设置LED 121和122时相同的测量，并且因为后向反射器本身不需要电力，所以在这种情况下可维护性也得到增强。

在后向反射器的情况下，因为不必向码放盘11提供电力或者提供电力产生源，所以这适用于防爆环境。

接下来，将解释根据本发明第二示例性实施方式的零件保持方法。在第二及后续示例性实施方式中，省略了与图4至7示出的控制器40和位置/姿态识别部50对应的部件的例示，以避免附图中的例示复杂。

图8是本发明第二示例性实施方式的零件保持方法中采用的码放盘载送板和码放盘的平面图。

在第二示例性实施方式中，码放盘62放置在码放盘载送板61上。码放盘载送板61包括位于对应于码放盘62的四个角部的位置处的码放盘固定部611。码放盘62以这样的状态放在码放盘载送板61上，即，码放盘62被码放盘固定部611可靠地定位。待取出的零件13放置在码放盘62上的预定位置处。LED板120固定到码放盘载送板61的预定位置。LED板120具有图3所示的形状。在LED板120的表面上提供四个LED121，并且在稍高于该表面的位置处提供一个LED 122。如果通过类似于上面所述的测量识别了LED板120的位置和姿态，则唯一地确定了码放盘载送板61上载送的码放盘62的位置和姿态，并且还唯一地确定了放置在码放盘62上的多个零件13的位置和姿态。

图9A的侧视图和图9B的平面图例示了其上放置了码放盘62的码放盘载送板的传送机构。

在码放盘载送板61上载送其上放置有零件13的码放盘62的状态中，放置在传送台64上沿箭头A方向传送且位于箭头A方向的头部的码放盘62，被放置在升降机构65上且抵靠着抵靠部66并停止。

图10例示了码放盘载送板61和码放盘62放置在升降机构65上且停止状态下的码放盘载送板61和码放盘62。

图10中的虚线例示了码放盘载送板61的正常位置和姿态。

在很多情形中，码放盘载送板61以合适的姿态放置在传送台64上，或者在一些情形中，当码放盘载送板61抵靠升降机构65的抵靠部66时，码放盘载送板61倾斜，并且如图10所示发生位置偏离或倾斜且停止。

此处，即使码放盘载送板61如图10所示在升降机构65上发生位置偏离或倾斜且停止，通过使用摄像机30拍摄布置在LED板120上的LED121和122(见图3)，且通过基于拍摄的图像识别LED板120的位置和姿态，精确地识别了码放盘载送板61的位置和姿态，并且也精确地确定了码放盘62的位置和姿态以及放置在码放盘62上的零件13的位置和姿态。在精确地确定了零件13的位置和姿态之后，使自动机械手22正对其位置和姿态被精确确定的零件13且可靠地保持零件13，从而从码放盘62可靠地取出零件13。当放置在从传送台64移动到升降机构65的码放盘载送板61上的码放盘62上的所有零件13都被取出时，升降机构65沿箭头B的方向降低，将放有空码放盘62的码放盘载送板61从升降机构65传递到传送台64，并且由传送台64沿箭头C的方向传送。

升降机构65再次升高且接收由传送台64沿箭头A的方向传送的下一码放盘载送板61。

通过重复上述操作，连续取出了放置在多个码放盘载送板61上的多个码放盘62上的零件13。

图11至14例示了码放盘62上的零件13的保持和取出方法的处理。

图11至14中示出的处理对应于图4至7中示出的第一示例性实施方式中的图4至7中示出的处理。即，在第二示例性实施方式中，码放盘62的形状不同，获得LED板120的位置和姿态的方式、零件13的保持和取出方法与图4至7所示的第一示例性实施方式相同，只不过码放盘62被放置在码放盘载送板61上且LED板120被固定到码放盘载送板61。因此，此处省略详细的解释。

图15至18例示了本发明第三示例性实施方式的零件保持方法的处理。图15至18分别对应于第一示例性实施方式中的图4至7。

此处，自动机械手22保持零件70。

由于零件70的表面模式，零件70与后向反射器71一起形成。后向反射器71具有这样的特性：无论后向反射器71从哪个方向接收入射光，后向反射器71都沿与入射光的入射方向相同的方向返回反射光。后向反射器71对应于图3所示的LED板120上的LED 121和122，并且在零件70的表面上彼此隔开预定距离的位置处总共形成四个或更多个后向反射器71。确定了以与所述四个或更多个后向反射器71中的三个后向反射器71为三个顶点的三角形基准表面。剩余的一个后向反射器71放置在朝向基准表面的法线稍微离开该基准表面的位置处。

在第三示例性实施方式中，摄像机30包括环绕位于其前表面的拍摄镜头31的环形光源32。环形光源32用于照射零件70上形成的后向反射器71。如果每个后向反射器71接收来自环形光源32的照射光，则后向反射器71向摄像机30反射光。摄像机30在捕获反射光的同时实施拍摄，从而基于拍摄的图像识别出零件70的位置和姿态。

图15至18中示出的第三示例性实施方式就上述几点不同于图4至7中示出的第一示例性实施方式。即，在图4至7所示的第一示例性实施方式中，从LED板120上的LED 121和122获得LED板120的位置和姿态，并基于此获得零件13的位置和姿态，自动机械手22保持零件13且从码放盘11取出该零件13。在图15至18中示出的第三示例性实施方式中，捕获了来自作为LED的替换例的后向反射器71的反射光，获得零件70本身的位置和姿态，自动机械手22保持并拿起零件。除了这些要点，零件70的位置和姿态的获得方式以及零件70的保持方式与图4至7中示出的第一示例性实施方式相同，省略了对相同部分的解释。

图19是作为本发明第四示例性实施方式的零件布置方法和零件装配方法的解释图。省略了对从上面解释的第一至第三示例性实施方式而显见的要点的说明和解释。

此处，LED板120和第一零件72放置在装配台架71上的预定位置处。LED板120具有参考图3解释的形状。在LED板120和第一零件72放置在装配台架71上的状态下，通过传送台79沿箭头D的方向传送装配台架71，并且装配台架71抵靠到抵靠部(未示出)且基本停止在图19所示的位置处。

摄像机30被固定为这样的位置和姿态，即，使得摄像机30可以沿倾斜方向拍摄停止的装配台架71上的LED板120的图像。即，在该第四示例性实施方式中，不像图4至7中示出的第一示例性实施方式，不实施两阶段测量，而仅实施与第一示例性实施方式的第二测量对应的一阶段测量。这样，和第一示例性实施方式中实施两阶段测量的情况相比，减少了测量时间。当装配台架71的停止位置和停止姿态变化不大时，在图19所示的第四示例性实施方式中，可以仅从相对于LED板120的法线倾斜的位置实施一次图像拍摄操作和测量，并且可以获得LED板120的位置和姿态。如果获得了LED板120的位置和姿态，则也获得了放置在同一装配台架71上的预定位置处的第一零件72的位置和姿态。

另一方面，自动机械手22保持第二零件73。将第二零件73装配在装配台架71上的第一零件72上。自动机械20基于根据摄像机30拍摄的拍摄图像获得的第一零件72的位置和姿态的信息改变其位置和姿态，使第二零件73正对装配台架71上的第一零件72，并将第二零件73装配在第一零件72上。

从将第二零件73装配在第一零件72上的角度考虑，第四示例性实施方式对应于本发明的零件装配方法的一个示例性实施方式，而从将第二零件73放置在装配台架71上的角度考虑，第四示例性实施方式还对应于本发明的零件布置方法的一个示例性实施方式。

尽管在第四示例性实施方式中，摄像机30是固定的，但可以提供用于改变摄像机30的位置和姿态的移动机构，摄像机30独立于自动机械20移动，且可以像图4至7所示的第一示例性实施方式那样在两个阶段实施测量。

图20是本发明第五示例性实施方式的零件布置方法和零件装配方法的解释图。此处，解释第五示例性实施方式相对于图19中示出的第四示例性实施方式的不同之处。

在图20中示出的第五示例性实施方式的情况下，LED板120沿倾斜方向固定到装配台架71上的预定位置处，并且摄像机30固定到使摄像机30可以在沿倾斜方向固定的LED 120的正上方拍摄图像的位置。

这样，照原样维持了可以从相对于法线的倾斜方向拍摄LED板120的图像且精确获得LED板120的位置和姿态的效果，并且因为摄像机30可以固定在LED板120的正上方，所以可以减小安装空间。

图21是本发明第六示例性实施方式的零件布置方法和零件装配方法的解释图。此处，将解释第六例性实施方式相对于图19中示出的第四示例性实施方式的不同之处。

在图19中所示的第四示例性实施方式的情况中，将摄像机30固定得不能移动。然而，在图21所示的第六示例性实施方式的情况下，和图4至7所示的第一示例性实施方式一样，将摄像机30固定到自动机械手22，从而摄像机30随着自动机械手22一起移动。

即使在通过仅沿倾斜方向拍摄LED板120而不在两个阶段实施测量来获得位置和姿态时，摄像机30也可以如图21所示固定到自动机械20。如果摄像机30固定到自动机械20，则在装配操作期间可以可靠地避免自动机械20和摄像机30之间的冲突，从而提高了用于装配操作的自动机械20的移动自由度。

接下来，将解释第七示例性实施方式，其中包括本发明的位置/姿态识别方法、零件保持方法、零件布置方法和零件装配方法的全部。首先，作为先决条件，解释图像形成设备的概况。

图22是图像形成设备的关键部分的示意性框图。

如图22所示，图像形成设备100包括四个图像形成单元110Y、110M、110C和110K。图像形成单元110Y、110M、110C和110K分别包括沿箭头A的方向旋转的感光体111Y、111M、111C和111K，带电器113Y、113M、113C和113K，曝光装置114Y、114M、114C和114K，显影辊112Y、112M、112C和112K，一次转印辊120Y、120M、120C和120K，以及清洁部件115Y、115M、115C和115K。

图像形成设备100可以进行全色印刷。上面解释的部件的末尾添加的符号Y、M、C和K分别代表用于形成黄色、洋红色、青色和黑色图像的部件。

图像形成设备100还包括沿箭头方向B行进的中间转印带130、二次转印辊140、张紧辊131以及向图像形成单元110Y、110M、110C和110K发送图像信息的图像信息处理器150。

图像信息处理器150将从外部输入的图像信息分解为每种颜色的图像信息，并向曝光装置114Y、114M、114C和114K发送图像信息。

下面解释图像形成设备100的基本图像形成操作。

在图像形成设备100中，开始黄色图像形成单元110Y的调色剂图像形成操作，并且带电器113Y将预定电荷施加至沿箭头A的方向旋转的感光体111Y的表面。接下来，根据从图像信息处理器150发送的图像信息，用曝光装置114产生的对应于黄色图像的曝光光照射感光体111Y的表面，从而形成静电潜像。显影辊112Y使用黄色调色剂对该静电潜像显影，从而在感光体111Y上形成黄色调色剂图像。通过一次转印辊120Y的动作将该调色剂图像转印到中间转印带130。

在图像形成设备100中，使用包括涂覆有用于确保调色剂的带电特性的外部添加剂的磁性载体的调色剂和显影剂，并且使用显影剂中的调色剂对根据图像信息在感光体上形成的静电潜像进行显影。在图像形成设备100中，在设备中安装了填充有这种显影剂的显影剂盒之后，仅执行调色剂填充，调色剂和磁性载体相混合，调色剂被负充电，而磁性载体的外部添加剂被正充电。

当在中间转印带30上转印的黄色调色剂图像到达下一颜色的图像形成单元110M的一次转印辊120M时，由洋红图像形成单元110M形成调色剂图像，使得作为下一颜色图像的洋红调色剂图像到达一次转印辊120M。通过一次转印辊120M的动作将以这种方式形成的洋红调色剂图像叠加并转印在中间转印带130上的黄色调色剂图像上。

接下来，以类似于上面解释的时序实施图像形成单元110C和110K的青色和黑色调色剂图像形成操作，并且通过一次转印辊120C和120K的动作将这些调色剂图像顺序叠加并转印在中间转印带130上的黄色和洋红调色剂图像上。

以这种方式转印在中间转印带130上的多色调色剂图像最后通过二次转印辊140二次转印到纸张150上，多色调色剂图像在箭头C的方向上与纸张150一起传送，通过定影装置(未示出)对调色剂图像进行定影，从而在纸张150上形成彩色图像。

通过清洁部件115Y、115M、115C和115K从感光体111Y、111M、111C和111K刮去在图像被转印到中间转印带130之后感光体111Y、111M、111C和111K上剩余的调色剂，这些调色剂变为调色剂废料。刮去的调色剂废料由一机构(未示出)在垂直于图22的纸张表面的方向上传送，并被排放到调色剂废料接纳箱(未示出)中。

例如，对于黄色图像形成单元110Y，将感光体111Y、带电器113Y和清洁部件115Y装配到一个感光体组件中，且将该感光体部件设置在图像形成设备100中。对于其他图像形成单元，执行相同的过程。

下面解释作为感光体组件的装配示例的本发明第七示例性实施方式。

图23是用于装配感光体组件的自动机械的立体图。

此处，示出了自动机械200中包括的自动机械臂201和自动机械手202。自动机械手202包括通过真空吸附吸住(本发明的保持的一个示例)零件且取出零件的吸盘203。具有大球面像差拍摄镜头的测量摄像机290固定到自动机械手202。自动机械手202的位置和姿态自由改变。

图24是例示了装配台架和装配台架支承的框架体(其是树脂零件)的立体图。框架体410是感光体组件的框架体，且是感光体组件中包括的零件之一。

四个保持件301固定到装配台架300，且LED板310由保持件301固定到装配台架300。LED板310上设置有三个测量LED 311、用作用于将该LED板310与其他LED板区分开的ID的LED 312、以及固定到稍高于LED板310位置的一个LED 313。该三个LED 311和该一个LED 313用于测量LED板310的位置和姿态。该一个LED 312的位置根据LED板310而不同，可以通过指定LED 312的位置而将LED板310与其他LED板区分开。使用LED板310上的LED 311和313获得LED板310的位置和姿态的方法与上面解释的示例性实施方式相同，这里省略了其详细解释。

装配台架300包括用于保持框架体410的两个保持件302以及用于在装配台架300上定位框架体410的两个定位销303。框架体410设有两个定位开孔411。框架体410被放置在保持件302上，并且定位销303插入到定位开孔411中。这样，定位销303被放置在装配台架300的预定位置上。

如上所述，LED板310和框架体410设置在装配台架300上的预定位置处。通过获得LED板310的位置和姿态而唯一地获得框架体410的位置和姿态。

图25是例示了码放盘和布置在码放盘上的清洁部件的立体图。

10个清洁部件420布置在图25所示的码放盘330上。每个清洁部件420对应于图22中示出的清洁部件115Y、115M、115C和115K中的一个。图25中示出的每个清洁部件420是直接接触感光体的橡胶零件421和支承橡胶零件431的片金属零件422的组合零件。

码放盘330包括10个容纳槽331，每个容纳槽331容纳一个清洁部件420。每个容纳槽331中容纳一个清洁部件420。这样，在码放盘330上维持了各清洁部件420的预定位置和姿态。

码放盘330设有安放LED板340的凹部332，并且LED板340安放在凹部332中。LED板340安放在凹部332中，并且固定码放盘330上的LED板340的预定位置和姿态。

LED板340包括与图24中示出的LED板310上的LED位于相同位置的三个LED 341和一个LED 343。另一个LED 342的位置不同于图24所示的LED板310上的LED 312的位置。这是因为，LED 342用作用于通过改变LED 342在LED板上的位置而逐LED板地指定LED板的ID。

另外关于图25中的LED板340，通过摄像机290的测量来识别LED板310的位置和姿态，并且基于此获得布置在码放盘330上的每个清洁部件420的位置和姿态。通过图23所示的自动机械200取出布置在码放盘330上的一个清洁部件420，并且将该清洁部件420装配到图24所示的框架体410中。

下面将解释将清洁部件420装配到框架体410的装配顺序。

图26是例示了在取出清洁部件42之前自动机械200趋近码放盘330的状态的立体图。

然后，摄像机290测量LED板340的位置和姿态，基于此抓取清洁部件420的位置和姿态，并且控制自动机械手220的吸盘221以使其处于与要取出的清洁部件420正对的位置和姿态。

图27是例示了由自动机械200取出码放盘330上的一个清洁部件420的状态的立体图。

自动机械200将吸盘203置于与此时要取出的一个清洁部件420正对的位置，然后，将吸盘203推向该清洁部件420，吸盘203通过真空吸附而吸住清洁部件420，照原样拿起清洁部件420，从而从码放盘330取出清洁部件20。

图28是例示了吸住清洁部件的自动机械趋近装配台架的状态的立体图。

趋近装配台架300的自动机械200通过安装在自动机械200上的摄像机290测量LED板310的位置和姿态，基于此获得框架体410的位置和姿态，并且自动机械200移动，使得被自动机械手202的吸盘203吸住的清洁部件420处于与固定到装配台架300的框架体410正对的位置和姿态。

图29是例示将清洁部件420装配到框架体410中的状态的立体图。

如上所述，在清洁部件420与框架体410相对之后，如图29所示，将清洁部件420装配在框架体410上。然后，解除吸盘203产生的吸力，自动机械200向上移动，并且吸盘203与清洁部件420分离。

在清洁部件420被装配到框架体410中之后，以与清洁部件420的装配操作相同的方式相继装配此后描述的各种部件。

图30和31是在装配操作之后从互不相同的角度观看的感光体组件的立体图。

此处，示出了框架体410、感光体430、感光体保持体440、支承板450、后盖460、前盖470和带电器480，作为感光体组件400的组成零件。感光体430对应于图22中所示的感光体111Y、111M、111C和111K中的一个，带电器480对应于图22中示出的带电器113Y、113M、113C和113K中的一个。

首先安装到框架体410中的清洁部件420(例如参见图27)覆盖有感光体430且在图30和31中没有示出。

感光体保持体440和支承板450分别支承感光体430的后端和前端。后盖460和前盖470分别覆盖感光体组件400的前部和后部。后盖460形成有用于向感光体430传送旋转和驱动力的开孔461。板471固定到前盖470，在该板471上具有用于存储感光体430的累积旋转数的数目的存储器。

接下来，解释感光体组件包括400中的零件的装配过程。

图32示出了框架体410。

在下面描述的附图中，使用用于区分装配步骤的标记，在上面的解释中，这些标记被省略，因为它们是不必要的。这些标记可以是可由摄像机290清楚地拍摄的LED或后向反射器(见图23)。

图32中示出的框架体410形成有支承板区分标记501、清洁部件区分标记502、感光体区分标记503和带电器区分标记504。

图33例示了将清洁部件420装配到框架体410中的状态。

此处，将清洁部件420装配到框架体410中，清洁部件420覆盖了清洁部件区分标记502(见图32)，从而可以通过摄像机290或操作员的眼睛而容易地识别到清洁部件420被装配到框架体410中。

图34例示了进一步装配感光体430的状态。

通过装配感光体430，覆盖了此前仍可以看到的感光体区分标记503(见图33)。这样，可以通过摄像机290或操作员的眼睛而容易地识别感光体430处于装配状态。

图35例示了进一步装配感光体保持体440的状态，图36是该状态的部分放大立体图。

感光体保持体440形成有感光体保持体区分标记505，该标记是新的标记。通过摄像机290或操作员的眼睛，识别到除了支承板区分标记501和带电器区分标记504之外，还新添加了感光体保持体区分标记505，由此识别出感光体保持体440处于装配状态。

图37例示了装配支承板450的状态。图38是例示了恰在装配支承板之前的状态的部分放大立体图。

如图38所示，装配支承板450，使得它在箭头E的方向上从感光体430的前端插入。在装配支承板450之前，支承板区分标记501可见，但是当装配了支承板450时，支承板区分标记501被覆盖。通过摄像机290或操作员的眼睛识别到支承板区分标记501被覆盖。这样，识别出支承板450处于装配状态。

图39例示了进一步装配后盖460的状态。图40是该状态的部分放大立体图。

后盖460形成有后盖区分标记506，该标记是新标记。通过摄像机290或操作员的眼睛识别到添加了后盖区分标记506，基于此，容易识别后盖460处于装配状态。

图41例示了进一步装配前盖470的状态。图42是例示了恰在装配前盖470之前的状态的部分放大立体图。

如图42所示，按在箭头F的方向上将前盖470从前面推向支承板450的方式，将前盖470装配到支承板450中。

前盖470形成有前盖区分标记507，该标记是新标记，并且因为新添加了前盖区分标记507，通过摄像机290或操作员的眼睛可以容易地识别到前盖470处于装配状态。

图43例示了进一步装配带电器480的状态。

当装配了带电器480时，带电器480覆盖带电器区分标记504。这样，通过摄像机290或操作员的眼睛的扫视而识别到带电器480处于装配状态。

通过形成图形随被如上所述感光体组件中包括的零件的装配步骤而变化的标记，可以通过摄像机或操作员的扫视而容易识别出装配步骤。

Claims (20)

1.一种位置/姿态识别方法，该位置/姿态识别方法包括：

第一拍摄过程，在该第一拍摄过程中，通过摄像机拍摄待测量对象上的一组光斑，该一组光斑布置在该待测量对象上，包括分散且三维布置成不在一个平面上的多个光斑；

第一识别过程，在该第一识别过程中，基于在通过所述第一拍摄过程中的拍摄而获得的第一拍摄图像上的、表示所述一组光斑中包括的所述多个光斑中的每一个光斑的光学图像，识别所述待测量对象的位置和姿态。

2.根据权利要求1所述的位置/姿态识别方法，其中，所述待测量对象是这样的待测量对象，即，在该待测量对象中布置有包括三个第一光斑和一个第二光斑的一组光斑，所述三个第一光斑布置在相互间隔开的位置处，所述一个第二光斑布置在沿垂直方向离开分别以所述三个第一光斑为顶点的三角形基准表面的位置处，并且所述第一拍摄过程是这样的拍摄过程，即，在该拍摄过程中，所述摄像机布置在第一位置处，并且由所述摄像机拍摄所述待测量对象上的所述一组光斑，在该第一位置处，所述基准表面的经过所述第二光斑的法线和拍摄光轴彼此不一致。

3.根据权利要求2所述的位置/姿态识别方法，其中，所述第一拍摄过程是这样的拍摄过程，即，在该拍摄过程中，所述摄像机布置在所述第一位置处且处于使所述摄像机指向所述基准表面的姿态，并且由所述摄像机拍摄所述一组光斑。

4.根据权利要求2所述的位置/姿态识别方法，其中，所述第一拍摄过程是这样的拍摄过程，即，在该拍摄过程中，所述摄像机布置在所述第一位置处且处于使所述摄像机指向平行于所述法线的方向的姿态，并且由所述摄像机拍摄所述一组光斑。

5.根据权利要求2所述的位置/姿态识别方法，该位置/姿态识别方法还包括：

第二拍摄过程，在该第二拍摄过程中，所述摄像机布置在第二位置处，并由所述摄像机拍摄所述一组光斑；以及

第二识别过程，在第二识别过程中，基于在通过所述第二拍摄过程而获得的第二拍摄图像上的、表示所述一组光斑中包括的光斑的光学图像，识别所述待测量对象的位置和姿态，其中所述第二拍摄过程和所述第二识别过程在所述第一拍摄过程中的拍摄之前执行，

其中，所述第一拍摄过程是这样的拍摄过程，即，在该拍摄过程中，将所述摄像机移动到所述第一位置，并且由所述摄像机拍摄所述一组光斑，在所述第一位置处，所述基准表面的经过所述第二光斑的法线和所述拍摄光轴彼此不一致，并且在所述第一位置处，能够执行拍摄以对所述待测量对象的位置和姿态进行比所述第二识别过程中的识别更精确的识别。

6.一种零件保持方法，该零件保持方法包括：

位置/姿态识别过程，在该位置/姿态识别过程中，通过根据权利要求1所述的位置/姿态识别方法识别待测量对象的位置和姿态；和

零件保持过程，在该零件保持过程中，基于通过所述位置/姿态识别过程识别的所述待测量对象的位置和姿态，使保持零件的自动机械到达正对该零件的位置，该零件由所述待测量对象本身形成，或者相对于所述待测量对象处于预定位置和姿态。

7.一种零件布置方法，该零件布置方法包括：

位置/姿态识别过程，在该位置/姿态识别过程中，通过根据权利要求1所述的位置/姿态识别方法识别待测量对象的位置和姿态；和

零件布置过程，在该零件布置过程中，使自动机械保持零件，该自动机械用于将该零件布置为相对于所述待测量对象处于预定位置和姿态；基于在所述位置/姿态识别过程中识别的所述待测量对象的位置和姿态，使该零件到达正对所述预定位置和姿态的位置；以及将所述零件布置为处于所述预定位置和姿态。

8.一种零件装配方法，该零件装配方法包括：

位置/姿态识别过程，在该位置/姿态识别过程中，通过根据权利要求1所述的位置/姿态识别方法识别待测量对象的位置和姿态；和

零件装配过程，在该零件装配过程中，使自动机械保持要被装配到第一零件的第二零件；基于在所述位置/姿态识别过程中识别的所述待测量对象的位置和姿态，使所述第二零件正对由所述待测量对象本身形成的所述第一零件，或者正对相对于所述待测量对象处于预定位置和姿态的所述第一零件；以及使所述自动机械将所述第二零件装配到所述第一零件。

9.一种位置/姿态识别设备，该位置/姿态识别设备包括：

摄像机；

摄像机控制部，该摄像机控制部执行第一拍摄过程，以使所述摄像机拍摄待测量对象上的一组光斑，该一组光斑布置在该待测量对象上，包括分散且三维布置成不在一个平面上的多个光斑；以及

位置/姿态识别部，该位置/姿态识别部执行第一识别过程，以基于在通过所述第一拍摄过程中的拍摄操作而获得的第一拍摄图像上的、表示所述一组光斑中包括的所述多个光斑中的每一个光斑的光学图像，识别所述待测量对象的位置和姿态。

10.根据权利要求9所述的位置/姿态识别设备，其中，

所述待测量对象是这样的对象，即，在该对象中，布置有包括三个第一光斑和一个第二光斑的一组光斑，所述三个第一光斑布置在相互间隔开的位置处，所述一个第二光斑布置在沿垂直方向离开分别以所述三个第一光斑为顶点的三角形基准表面的位置处，并且

所述摄像机是这样的摄像机，该摄像机布置在第一位置处，在该第一位置处，所述基准表面的经过所述第二光斑的法线和拍摄光轴彼此不一致。

11.根据权利要求10所述的位置/姿态识别设备，其中，所述摄像机是这样的摄像机，该摄像机布置在所述第一位置处，并且处于使该摄像机指向所述基准表面的姿态。

12.根据权利要求10所述的位置/姿态识别设备，其中，所述摄像机布置在所述第一位置处，并且处于使该摄像机指向平行于所述法线的方向的姿态。

13.根据权利要求9所述的位置/姿态识别设备，其中，

所述摄像机是其位置和姿态可以改变的摄像机，

所述摄像机控制部在所述第一拍摄过程中的拍摄之前将所述摄像机布置在第二位置，并且执行第二拍摄过程，以使处于所述第二位置的摄像机拍摄所述一组光斑：

所述位置/姿态识别部执行第二识别过程，以基于在所述第二拍摄过程中获得的第二拍摄图像上的、表示所述一组光斑中包括的光斑的光学图像，识别所述待测量对象的位置和姿态，并且

所述摄像机控制部将所述摄像机移动到第一位置，并且使所述摄像机拍摄所述一组光斑，在该第一位置处，所述基准表面的经过所述第二光斑的法线和拍摄光轴彼此不一致，并且在该第一位置处，可以执行拍摄以对所述待测量对象的位置和姿态进行比所述第二识别过程中的识别更精确的识别。

14.根据权利要求9所述的位置/姿态识别设备，其中，所述摄像机和所述自动机械彼此固定，并且所述摄像机和所述自动机械的位置和姿态仅能一起改变。

15.根据权利要求9所述的位置/姿态识别设备，其中，所述摄像机和所述自动机械的位置和姿态能相互独立地改变。

16.根据权利要求9所述的位置/姿态识别设备，其中，所述光斑是发光二极管。

17.根据权利要求9所述的位置/姿态识别设备，其中，所述光斑是沿入射方向反射入射光的后向反射器。

18.一种零件保持设备，该零件保持设备包括：

根据权利要求9所述的位置/姿态识别设备；

自动机械，其用于保持零件，该零件由待测量对象本身形成或者相对于待测量对象布置为处于预定位置和预定姿态；以及

自动机械控制部，其基于在位置/姿态识别过程中识别的所述待测量对象的位置和姿态，使所述自动机械正对所述零件，从而保持所述零件。

19.一种零件布置设备，该零件布置设备包括：

根据权利要求9所述的位置/姿态识别设备；

自动机械，其保持零件，并且将保持的零件布置成相对于待测量对象处于预定位置和预定姿态；以及

自动机械控制部，其使所述自动机械保持所述零件，基于所述位置/姿态识别设备识别的所述待测量对象的位置和姿态，使所述零件正对所述预定位置和姿态，并且将所述零件布置成处于所述预定位置和预定姿态。

20.一种零件装配设备，该零件装配设备包括：

根据权利要求9所述的位置/姿态识别设备；

自动机械，其保持要装配到第一零件的第二零件，并且将所保持的该第二零件装配到该第一零件；以及

自动机械控制部，其使所述自动机械保持该第二零件，基于所述位置/姿态识别设备识别的待测量对象的位置和姿态，使所述第二零件正对由所述待测量对象本身形成的所述第一零件，或者正对相对于所述待测量对象布置成处于预定位置和姿态的所述第一零件，并且使所述自动机械将所述第二零件装配到所述第一零件。

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