JP2009503538A - 測定システムに用いる測定方法及び測定装置 - Google Patents

Abstract

座標測定器及び類似の計測器など測定システムに用いる測定方法及び測定装置であって、位置検出器が物体の形状及び寸法を測定するためにその位置を計量するよう配置される測定方法及び測定装置である。この位置検出器は支持体によって支持され、この位置検出器の位置及び方位は、加速度計、ＧＰＳレシーバ及びジャイロスコープのうち少なくとも１つからのデータを用いて計算を介して測定され、既知の始動位置に基づいている。

Description

本発明は、座標測定器及び類似の測定器など測定システムに用いる測定方法及び測定装置であって、位置検出器が物体の形状及び寸法を測定するためにその位置を決定するように配置された測定方法及び測定装置に関する。

通常は、ある形状からなる接触型又は非接触型プローブが測定システムに用いられ、このプローブを支持し移動させる支持体が配置される。この支持体の目的は、それが関連のあるデータ、すなわち測定任務を実行することを可能にするために必要であるデータを計量することを可能にするように正確な位置にプローブを移動させることである。これら支持体の実施例は、座標測定器、「関節腕」として知られる支持体、レーザ・トラッカ、写真測量システムなどである。

座標測定器及び関節腕として知られる支持体の１つの不利点は、いくつかの機械要素及び連結器がプローブを支持するシステムの中に含まれ、必要な測定データを捕捉することを可能にするためにプローブだけでなく機械要素及び連結器も移動させることがほとんどの場合必要であることである。

レーザ・トラッカ及び写真測量システムの１つの不利点は、プローブに測定されるべき物体からの遮られることのない見通し線が必要であることであり、これは、特に測定位置が物体の内側、例えば車の内側にある場合、問題を引き起こすことがある。

したがって、上述の周知の測定システムの問題をなくすことができる新しい測定方法及び新しい測定装置を実現することが、本発明の目的の１つである。

新しい測定方法を実現するための本発明の上記目的は、位置検出器が支持体によって支持され、この支持体の位置及び方位が、加速度計、ＧＰＳレシーバ及びジャイロスコープのうち少なくとも１つからのデータを用いて計算を介して測定され、既知の始動位置に基づいている測定方法を有する本発明により成し遂げられる。

新しい測定装置を実現するための本発明の上記目的は、位置検出器が支持体によって支持され、この支持体の位置及び方位が、加速度計、ＧＰＳレシーバ及びジャイロスコープのうち少なくとも１つからのデータを用いて計算を介して測定されるように配置され、既知の始動位置に基づいている測定配置を有する本発明により成し遂げられる。

この支持体に連結された加速度計、ＧＰＳレシーバ及びジャイロスコープのうち少なくとも１つを用いることによって、並びに既知の始動位置に基づいている移動及び任意の回転を計算することによって、支持体に支持された位置検出器又はプローブのそれぞれの位置を計算することが可能である。３個の加速度計及び３個のジャイロスコープを用いることが適切であり、これらの配置によって６自由度、位置及び方位を有する支持体の位置を計算することが可能である。

加速度計だけを用いることがまた可能であり、それらの適切な配置によってでも、加速度計を用いて方位をやはり計量することが可能であり、このように正確な位置を測定することが可能である。

加速度計又はジャイロスコープとあいまってＧＰＳレシーバを用いること、又は位置も方位も与える３個のＧＰＳレシーバを用いることがやはり可能である。

本発明による測定装置は、例えば独立ユニットが無線方式で作動させられることができる測定システムに用いられることができる。この測定装置はロボットに取り付けられることができ、次いでそれは、測定装置の精度がロボットの位置精度と完全に無関係であるようにロボットの作動及び制御と完全に無関係である。

本質的に、本発明による測定装置を利用する測定システムは相対的な測定装置であるが、１つ又はいくつかの既知の基準点を介して、この測定システムは絶対座標でその測定結果を機能させ表示することができる。

通常は、プローブの現在位置の計算は、加速度計又はジャイロスコープからのデータに基づいて二重積分の方法を介して行われる。

本発明による測定装置に用いられるプローブは、例えば従来の接触型プローブ又は、例えばレーザ・スキャナなど非接触型プローブなど任意の適したタイプからなってもよい。

Claims (13)

1. 座標測定器及び類似の測定器などの測定システムに用いる測定方法であって、位置検出器が物体の形状及び寸法を測定するためにその位置を計量するように配置される測定方法において、前記位置検出器が、支持体によって支持され、前記支持体の位置及び方位が、加速度計、ＧＰＳレシーバ及びジャイロスコープのうち少なくとも１つからのデータを用いて計算を介して測定され、既知の始動位置に基づいていることを特徴とする測定方法。
2. 請求項１に記載の測定方法において、前記支持体の前記位置及び方位が、６自由度を有する前記支持体の移動及び任意の回転の計算を介して測定されることを特徴とする、測定方法。
3. 請求項１又は２に記載の測定方法において、前記計算が二重積分の形で行われることを特徴とする、測定方法。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の測定方法において、前記計算が３個の加速度計及び３個のジャイロスコープからのデータに基づいていることを特徴とする、測定方法。
5. 請求項１から３のいずれか一項に記載の測定方法において、前記計算が加速度計からのデータだけに基づいていることを特徴とする、測定方法。
6. 請求項１から３のいずれか一項に記載の測定方法において、ＧＰＳレシーバが前記位置を測定するために用いられ、加速度計又はジャイロスコープが前記方位を測定するために用いられることを特徴とする、測定方法。
7. 請求項１から３のいずれか一項に記載の測定方法において、３個のＧＰＳレシーバが位置及び方位の前記計算に用いられることを特徴とする、測定方法。
8. 座標測定器及び類似の測定器などの測定システムに用いる測定装置であって、位置検出器が物体の形状及び寸法を測定するためにその位置を計量するよう配置される測定装置において、前記位置検出器が支持体によって支持され、前記支持体の位置及び方位が、加速度計、ＧＰＳレシーバ及びジャイロスコープのうち少なくとも１つからのデータを用いて計算を介して測定されるよう配置され、既知の始動位置に基づいていることを特徴とする測定装置。
9. 請求項８に記載の測定装置において、前記測定装置が３個の加速度計及び３個のジャイロスコープを備えることを特徴とする、測定装置。
10. 請求項８に記載の測定装置において、前記測定装置が前記位置検出器の前記位置の前記計算用にデータをもたらすために加速度計だけを備えることを特徴とする、測定装置。
11. 請求項８から１０のいずれか一項に記載の測定装置において、前記位置検出器がプローブであることを特徴とする、測定装置。
12. 請求項８に記載の測定装置において、ＧＰＳレシーバが、前記位置の測定のために配置され、加速度計及びジャイロスコープが前記方位を測定するために配置されることを特徴とする、測定装置。
13. 請求項８に記載の測定装置において、３個のＧＰＳレシーバが位置及び方位の前記計算のために配置されることを特徴とする、測定装置。