JP2012093104A - 形状計測装置、ロボットシステムおよび形状計測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このセンサユニット(形状計測装置)4は、レーザ光を照射するレーザ発生器15と、レーザ発生器15から照射されたレーザスリット光をワーク200の載置されている領域に走査するミラー部16と、ミラー部16から照射され、計測対象物により反射されたレーザ光の反射光を検出することにより、ワーク200の載置されている領域を検出するとともに、ワーク200の3次元計測を行う高速カメラ11と、高速カメラ11によって検出されたワーク200の載置されている領域に応じてミラー部16による走査範囲を変更するように制御するセンサコントローラ13とを備える。
【選択図】図5
Description
まず、図1を参照して、本発明の第1実施形態によるロボットシステム100の全体構成について説明する。
また、走査開始角度θLS1および走査終了角度θLE1は、高速カメラ11とワーク200を載置する面20との間の距離L1(図5参照)と、高速カメラ11の中心からミラー部16の回転中心までの距離と、高速カメラ11の視野角度θCとから幾何学的に求められる。
次に、図14および図15を参照して、第2実施形態のロボットシステム101について説明する。この第2実施形態では、ワーク200が面20上に直接載置されている第1実施形態と異なり、ワーク200が箱状のパレット102の中に載置されている。
4 センサユニット(形状計測装置)
7 ハンド装置(把持部)
11 高速カメラ(カメラ)
13 センサコントローラ(制御部)
15 レーザ発生器(レーザ照射部)
16 ミラー部(走査部)
100、101 ロボットシステム
Claims (10)
- レーザ光を照射するレーザ照射部と、
前記レーザ照射部から照射された前記レーザ光を計測対象物の載置されている領域に走査する走査部と、
前記走査部から照射され、前記計測対象物により反射された前記レーザ光の反射光を検出することにより、前記計測対象物の載置されている領域を検出するとともに、前記計測対象物の3次元計測を行うカメラと、
前記カメラによって検出された前記計測対象物の載置されている領域に応じて前記走査部による走査範囲を変更するように制御する制御部とを備える、形状計測装置。 - 前記制御部は、前記カメラによって検出された前記計測対象物の載置されている領域に応じて走査開始角度および走査終了角度のうちの少なくとも一方を変更することによって、前記走査部による走査範囲を変更する制御を行うように構成されている、請求項1に記載の形状計測装置。
- 前記制御部は、検出された前記計測対象物からの反射光に基づいて、前記カメラと前記計測対象物との間の第1の距離を算出するとともに、前記カメラと前記計測対象物との間の前記第1の距離に基づいて、前記走査部による走査範囲を変更するように構成されている、請求項1または2に記載の形状計測装置。
- 前記制御部は、前記カメラと前記計測対象物との間の前記第1の距離が、前記カメラと前記計測対象物を載置する面との間の距離から前記計測対象物を載置する面の近傍の不感帯領域の高さを差分した第2の距離以下に最初になった際のレーザ光の走査角度に基づいて、前記走査開始角度を変更するように構成されている、請求項3に記載の形状計測装置。
- 前記制御部は、前記カメラと前記計測対象物との間の前記第1の距離が、前記カメラと前記計測対象物を載置する面との間の距離から前記計測対象物を載置する面の近傍の不感帯領域の高さを差分した第2の距離以下に最後になった際のレーザ光の走査角度に基づいて、前記走査終了角度を変更するように構成されている、請求項3または4に記載の形状計測装置。
- 前記第2の距離は、前記カメラと前記計測対象物を載置する面との間の距離から前記計測対象物の高さを差分した距離以上で、かつ、前記カメラと前記計測対象物を載置する面との間の距離未満である、請求項4または5に記載の形状計測装置。
- 前記計測対象物は、箱状の容器の内部に載置されており、
前記制御部は、前記カメラによって検出された前記箱状の容器の内部における前記計測対象物の載置されている領域に応じて前記走査部による走査範囲を変更するように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の形状計測装置。 - 前記制御部は、前記箱状の容器の内部に前記計測対象物が載置されている状態の前記カメラによる3次元計測の結果から、前記箱状の容器の内部に前記計測対象物が載置されていない状態の前記カメラによる3次元計測の結果を差分することによって、前記カメラによって検出された前記箱状の容器の内部における前記計測対象物の載置されている領域に応じて前記走査部による走査範囲を変更するように構成されている、請求項7に記載の形状計測装置。
- 計測対象物を把持する把持部を有するロボットと、
レーザ光を照射するレーザ照射部と、前記レーザ照射部から照射された前記レーザ光を前記計測対象物の載置されている領域に走査する走査部と、前記走査部から照射され、前記計測対象物により反射された前記レーザ光の反射光を検出することにより、前記計測対象物の載置されている領域を検出するとともに、前記計測対象物の3次元計測を行うカメラと、前記カメラによって検出された前記計測対象物の載置されている領域に応じて前記走査部による走査範囲を変更するように制御する制御部とを含む形状計測装置とを備える、ロボットシステム。 - レーザ光を計測対象物の載置されている領域に走査するステップと、
前記計測対象物により反射された前記レーザ光の反射光を検出することにより、前記計測対象物の載置されている領域を検出するとともに、前記計測対象物の3次元計測を行うステップと、
検出された前記計測対象物の載置されている領域に応じて前記レーザ光の走査範囲を変更するステップとを備える、形状計測方法。
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