JP2011127918A - 物体の水平度を求める方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体の水平度を求める方法は、ターゲットを有する台を前記物体に回転可能に取り付けること、前記台を回転させつつ、前記ターゲットが第1の位置にあるときにおける前記ターゲットの第1の三次元座標と、前記ターゲットが第2の位置にあるときにおける前記ターゲットの第2の三次元座標と、前記ターゲットが第3の位置にあるときにおける前記ターゲットの第3の三次元座標とを測定すること、前記第1の三次元座標、前記第2の三次元座標及び前記第3の三次元座標から、水平面に対する、前記第1の位置と前記第2の位置と前記第3の位置とを含む平面の傾きを算出することを含む。
【選択図】図1
Description
S=(x2−x1,y2−y1,z2−z1)
T=(x3−x1,y3−y1,z3−z1)
その後、SとTとの外積を次式により計算することにより、前記平面の法線ベクトルNを求める。これにより前記平面の傾きが得られる。
N=S×T=((y2−y1)(z3−z1)−(y3−y1)(z2−z1),(z2−z1)(x3−x1)−(z3−z1)(x2−x1),(x2−x1)(y3−y1)−(x3−x1)(y2−y1))
前記平面の傾きから、物体10の重心44について、X軸周りの回転角度(ロール角)と、Y軸周りの回転角度(ピッチ角)と、Z軸周りの回転角度(ヨー角)とを算出する(図5に、X軸周りの回転方向を矢印44aで示し、Y軸周りの回転方向を矢印44bで示し、Z軸周りの回転方向を矢印44cで示す。)。これにより、水平面に対する物体10の傾き、すなわち物体10の水平度が得られる。
(x0−x1)2+(y0−y1)2+(z0−z1)2=R2
(x0−x4)2+(y0−y4)2+(z0−z4)2=R2
また、ターゲット18の回転中心48は、第1の位置34と第2の位置40と第3の位置42とを含む前記平面に含まれ、前記平面の法線ベクトルNと第1の位置34からターゲット18の回転中心48へのベクトル(x0−x1,y0−y1,z0−z1)との内積が0であるため、次式が成り立つ。
{(y2−y1)(z3−z1)−(y3−y1)(z2−z1)}(x0−x1)+{(z2−z1)(x3−x1)−(z3−z1)(x2−x1)}(y0−y1)+{(x2−x1)(y3−y1)−(x3−x1)(y2−y1)}(z0−z1)=0
これらの式によりターゲット18の回転中心48の三次元座標(x0,y0,z0)を計算する。
14 物体の水平度を求める装置
16 回転軸線
18 ターゲット
20 台
22 測量器械
34 第1の位置
40 第2の位置
42 第3の位置
46 第4の位置
48 回転中心
52 回転軸
56 モーター
58 穴
Claims (7)
- 物体の水平度を求める方法であって、
回転軸線及び該回転軸線から偏った位置に固定されたターゲットを有する台を前記物体に回転可能に取り付ける第1ステップと、
前記台を回転させつつ、前記ターゲットが第1の位置にあるときにおける前記ターゲットの第1の三次元座標と、前記ターゲットが、前記第1の位置と異なる第2の位置にあるときにおける前記ターゲットの第2の三次元座標と、前記ターゲットが、前記第1の位置及び前記第2の位置のそれぞれと異なる第3の位置にあるときにおける前記ターゲットの第3の三次元座標とを測定する第2ステップと、
前記第1の三次元座標、前記第2の三次元座標及び前記第3の三次元座標から、水平面に対する、前記第1の位置と前記第2の位置と前記第3の位置とを含む平面の傾きを算出する第3ステップとを含む、物体の水平度を求める方法。 - 前記第2ステップの前に、前記物体から隔てられた位置に測量器械を配置することを含み、
前記第2ステップにおいて前記第1の三次元座標、前記第2の三次元座標及び前記第3の三次元座標の測定に前記測量器械を用いる、請求項1に記載の物体の水平度を求める方法。 - 前記第2ステップの後に、前記第1の三次元座標、前記第2の三次元座標及び前記第3の三次元座標のうちいずれか2つの三次元座標から前記ターゲットの回転中心の三次元座標を算出すること、
前記回転中心の三次元座標から前記物体の重心の三次元座標を算出することを含む、請求項1又は2に記載の物体の水平度を求める方法。 - 前記第2ステップにおいて、前記ターゲットが、前記第1の位置、前記第2の位置及び前記第3の位置のそれぞれと異なる第4の位置にあるときにおける前記ターゲットの第4の三次元座標を測定し、
前記第2ステップの後に、前記第1の三次元座標、前記第2の三次元座標及び前記第3の三次元座標のうちいずれか1つの三次元座標と、前記第4の三次元座標とから前記ターゲットの回転中心の三次元座標を算出すること、
前記回転中心の三次元座標から前記物体の重心の三次元座標を算出することを含む、請求項1又は2に物体の水平度を求める方法。 - 物体の水平度を求める装置であって、
前記物体に回転可能に取り付けられる台であって回転軸線及び該回転軸線から偏った位置に固定されたターゲットを有する台と、
前記ターゲットの三次元座標を測定する測量器械とを含む、物体の水平度を求める装置。 - 物体の水平度を求める装置であって、
前記物体に回転可能に取り付けられる台であって回転軸線と、該回転軸線から偏った位置に固定されたターゲットと、前記回転軸線と同軸的な回転軸とを有する台と、
前記台の前記回転軸に取り付けられた回転軸を有するモーターであって前記物体に固定されるモーターと、
前記ターゲットの三次元座標を測定する測量器械とを含む、物体の水平度を求める装置。 - 物体の水平度を求める装置であって、
前記物体に回転可能に取り付けられる台であって回転軸線と、該回転軸線から偏った位置に固定されたターゲットと、前記回転軸線と同軸的な、前記物体に設けられた穴に受け入れられる回転軸とを有する台と、
前記ターゲットの三次元座標を測定する測量器械とを含む、物体の水平度を求める装置。
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JP2009284132A JP2011127918A (ja) | 2009-12-15 | 2009-12-15 | 物体の水平度を求める方法 |
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- 2009-12-15 JP JP2009284132A patent/JP2011127918A/ja active Pending
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