JP2668034B2 - 建設装置 - Google Patents
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- JP2668034B2 JP2668034B2 JP1027144A JP2714489A JP2668034B2 JP 2668034 B2 JP2668034 B2 JP 2668034B2 JP 1027144 A JP1027144 A JP 1027144A JP 2714489 A JP2714489 A JP 2714489A JP 2668034 B2 JP2668034 B2 JP 2668034B2
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/408—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
- G05B19/4083—Adapting programme, configuration
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
- G05B2219/31033—Record on site dimensions of pipe, tube configuration, to install pipe
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37555—Camera detects orientation, position workpiece, points of workpiece
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45055—Assembly
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
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- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工場設備、建物等を建設する装置に係り、
特に計算機で支援された建設装置に関する。
特に計算機で支援された建設装置に関する。
工場設備、建物等の建設に際しては、建物内の配管装
置，機器などの相互干渉、工事の進行に伴う各種の誤差
の発生，工事の進行により発見された問題の解決等のた
めに設計変更を要する場合が発生するのは避けられな
い。さらに、建設工事がある程度進行したのちにようや
く取付けるべき部品の形状寸法が、工事の状況に基づい
て確定される場合も多い。
置，機器などの相互干渉、工事の進行に伴う各種の誤差
の発生，工事の進行により発見された問題の解決等のた
めに設計変更を要する場合が発生するのは避けられな
い。さらに、建設工事がある程度進行したのちにようや
く取付けるべき部品の形状寸法が、工事の状況に基づい
て確定される場合も多い。
従来、設計段階で配管装置や機器等の相互干渉をなく
すために、配管装置や機器の縮尺モデルを作成し、部品
相互の間隔や配置方向，位置などを検討する方法が知ら
れている。このようにして製作された縮尺モデルをもと
に設計を行なう技術としては、特開昭60−37073号公報
に記載された、モデルから座標及び形状を読み取るセン
サを設け、この情報をコンピュータに直接的に入力する
ものがある。
すために、配管装置や機器の縮尺モデルを作成し、部品
相互の間隔や配置方向，位置などを検討する方法が知ら
れている。このようにして製作された縮尺モデルをもと
に設計を行なう技術としては、特開昭60−37073号公報
に記載された、モデルから座標及び形状を読み取るセン
サを設け、この情報をコンピュータに直接的に入力する
ものがある。
このような建設中の設計変更や建設進行後の設計確定
は、それに関連する情報が、個々に各種のルートで人手
を介して伝達されるため、設計−製造−組立という一連
の設計情報や部品の流れを阻害することが多く、工事の
遅延や誤差を引き起こしやすい。
は、それに関連する情報が、個々に各種のルートで人手
を介して伝達されるため、設計−製造−組立という一連
の設計情報や部品の流れを阻害することが多く、工事の
遅延や誤差を引き起こしやすい。
特解昭60−37073号公報に記載された上記従来技術
は、当初設計段階において機器相互間の干渉の発生を防
ぎ、作成された縮尺モデルを設計情報化するには有用で
あるが、建設工事の現場の情報を直接設計情報化するこ
とは考慮されておらず、またそれら設計情報を設計，製
造，組立の各段階で共用することにより設計情報の流れ
を整流することも考えられていなかった。
は、当初設計段階において機器相互間の干渉の発生を防
ぎ、作成された縮尺モデルを設計情報化するには有用で
あるが、建設工事の現場の情報を直接設計情報化するこ
とは考慮されておらず、またそれら設計情報を設計，製
造，組立の各段階で共用することにより設計情報の流れ
を整流することも考えられていなかった。
本発明の課題は、建設工事の実施に必要な設計情報
を、設計、製造、組立の各サブプロセス間で、人手を介
することなく共用するにある。
を、設計、製造、組立の各サブプロセス間で、人手を介
することなく共用するにある。
上記の課題は、構成部品の形状および取付け位置を記
憶する記憶手段と、該記憶手段に接続して設けられ前記
記憶手段に記憶された前記構成部品の形状及びまたは取
付位置を修正する修正手段と、前記記憶手段に接続して
設けられその出力に基いて構成部品を加工する加工手段
と、前記記憶手段に接続して設けられ誘導情報を出力す
る誘導手段と、該誘導手段に接続して設けられ誘導手段
から出力される誘導情報に基いて構成部品を取付ける取
付手段と、を備えた建設装置により達成される。
憶する記憶手段と、該記憶手段に接続して設けられ前記
記憶手段に記憶された前記構成部品の形状及びまたは取
付位置を修正する修正手段と、前記記憶手段に接続して
設けられその出力に基いて構成部品を加工する加工手段
と、前記記憶手段に接続して設けられ誘導情報を出力す
る誘導手段と、該誘導手段に接続して設けられ誘導手段
から出力される誘導情報に基いて構成部品を取付ける取
付手段と、を備えた建設装置により達成される。
上記の課題はまた、構成部品の形状および取付位置を
記憶する記憶手段と、該記憶手段に接続して設けられ前
記構成部品の形状及びまたは取付位置を修正する修正手
段と、該修正手段に接続して設けられ修正された形状及
びまたは取付位置を記憶する修正情報記憶手段と、該修
正情報記憶手段と前記記憶手段に接続して設けられ両者
の出力に基いて構成部品を加工する加工手段と、前記修
正情報記憶手段及び前記記憶手段に接続して設けられ誘
導情報を出力する誘導手段と、該誘導手段に接続して設
けられ誘導手段から出力される誘導情報に基いて構成部
品を取付ける取付手段と、を備えた建設装置によっても
達成される。
記憶する記憶手段と、該記憶手段に接続して設けられ前
記構成部品の形状及びまたは取付位置を修正する修正手
段と、該修正手段に接続して設けられ修正された形状及
びまたは取付位置を記憶する修正情報記憶手段と、該修
正情報記憶手段と前記記憶手段に接続して設けられ両者
の出力に基いて構成部品を加工する加工手段と、前記修
正情報記憶手段及び前記記憶手段に接続して設けられ誘
導情報を出力する誘導手段と、該誘導手段に接続して設
けられ誘導手段から出力される誘導情報に基いて構成部
品を取付ける取付手段と、を備えた建設装置によっても
達成される。
修正手段に接続して構成部品の取付場所を観測画像と
して撮影する観測手段が設けられ、前記修正手段が、記
憶手段に記憶された構成部品の形状及び取付位置ならび
に前記観測手段の位置及び観測方向に基いて、前記観測
手段により撮影されると予測される前記構成部品の予測
画像を生成する予測画像生成手段と、前記観測画像と前
記予測画像を重ね合せて構成部品の形状及びまたは取付
位置の修正量を算出し、前記記憶手段の記憶内容を修正
する手段と、を備えている請求項１に記載の建設装置と
してもよく、修正手段に接続して構成部品の取付場所を
観測画像として撮影する観測手段が設けられ、前記修正
手段が、記憶手段に記憶された構成部品の形状及び取付
位置ならびに前記観測手段の位置及び観測方向に基い
て、前記観測手段により撮影されると予測される前記構
成部品の予測画像を生成する予測画像生成手段と、前記
観測画像と前記予測画像を重ね合せて構成部品の形状及
びまたは取付位置の修正量を算出し、前記記憶手段の記
憶内容を修正して修正情報記憶手段に出力する手段と、
を備えている請求項２に記載の建設装置としてもよい。
して撮影する観測手段が設けられ、前記修正手段が、記
憶手段に記憶された構成部品の形状及び取付位置ならび
に前記観測手段の位置及び観測方向に基いて、前記観測
手段により撮影されると予測される前記構成部品の予測
画像を生成する予測画像生成手段と、前記観測画像と前
記予測画像を重ね合せて構成部品の形状及びまたは取付
位置の修正量を算出し、前記記憶手段の記憶内容を修正
する手段と、を備えている請求項１に記載の建設装置と
してもよく、修正手段に接続して構成部品の取付場所を
観測画像として撮影する観測手段が設けられ、前記修正
手段が、記憶手段に記憶された構成部品の形状及び取付
位置ならびに前記観測手段の位置及び観測方向に基い
て、前記観測手段により撮影されると予測される前記構
成部品の予測画像を生成する予測画像生成手段と、前記
観測画像と前記予測画像を重ね合せて構成部品の形状及
びまたは取付位置の修正量を算出し、前記記憶手段の記
憶内容を修正して修正情報記憶手段に出力する手段と、
を備えている請求項２に記載の建設装置としてもよい。
また、観測画像と予測画像を重ね合せて構成部品の形
状及びまたは取付位置の修正量を算出し、記憶手段の記
憶内容を修正して修正情報記憶手段に出力する手段が、
双方の画像のずれ量を認識して修正量を算出する手段を
備えている請求項４に記載の建設装置としてもよく、記
憶手段に記憶されたデータが修正の可否もを含んでいる
ことを特徴とする請求項１〜５に記載の建設装置として
もよい。
状及びまたは取付位置の修正量を算出し、記憶手段の記
憶内容を修正して修正情報記憶手段に出力する手段が、
双方の画像のずれ量を認識して修正量を算出する手段を
備えている請求項４に記載の建設装置としてもよく、記
憶手段に記憶されたデータが修正の可否もを含んでいる
ことを特徴とする請求項１〜５に記載の建設装置として
もよい。
加工手段は、設計情報である構成部品の形状および取
付位置を記憶した記憶手段に接続され、取付手段は前記
記憶手段に誘導手段を介して接続されており、加工手
段、取付手段はともに、前記記憶手段に記憶された設計
情報に基いて制御される。また、前記記憶手段に記憶さ
れている設計情報は、前記記憶手段に接続されている修
正手段により修正され、加工手段と、取付手段の制御の
もとになる設計情報は常に同じである。
付位置を記憶した記憶手段に接続され、取付手段は前記
記憶手段に誘導手段を介して接続されており、加工手
段、取付手段はともに、前記記憶手段に記憶された設計
情報に基いて制御される。また、前記記憶手段に記憶さ
れている設計情報は、前記記憶手段に接続されている修
正手段により修正され、加工手段と、取付手段の制御の
もとになる設計情報は常に同じである。
修正手段に接続して、修正情報記憶手段が設けられた
場合、修正手段により修正された設計情報は修正情報記
憶手段に記憶され、加工手段および取付手段は、記憶手
段に記憶されている設計情報と修正情報記憶手段に記憶
された設計情報とに基いて制御されるが、修正情報記憶
手段に記憶された設計情報が優先される。
場合、修正手段により修正された設計情報は修正情報記
憶手段に記憶され、加工手段および取付手段は、記憶手
段に記憶されている設計情報と修正情報記憶手段に記憶
された設計情報とに基いて制御されるが、修正情報記憶
手段に記憶された設計情報が優先される。
修正手段に接続して設けられた観測手段は、構成部品
の取付場所を観測し、観測結果を観測画像として、前記
修正手段に出力する。修正手段は、記憶手段に記憶され
た設計情報と、観測手段の位置および観測方向とに基い
て、前記観測手段により観測されるであろうと予測され
る前記構成部品の予測画像を生成する。ついで、実際に
観測された観測画像と修正手段により生成された予測画
像とが修正手段内で重ね合せられ、重ね合せられた両画
像を一致させることにより、両画像を一致させるために
必要な設計情報の修正量が修正手段により算出される。
修正手段は、算出された修正量に基づいて記憶手段に記
憶された設計情報を書き替えるか、もしくは前記設計情
報を修正の上修正情報記憶手段に出力して記憶させる。
の取付場所を観測し、観測結果を観測画像として、前記
修正手段に出力する。修正手段は、記憶手段に記憶され
た設計情報と、観測手段の位置および観測方向とに基い
て、前記観測手段により観測されるであろうと予測され
る前記構成部品の予測画像を生成する。ついで、実際に
観測された観測画像と修正手段により生成された予測画
像とが修正手段内で重ね合せられ、重ね合せられた両画
像を一致させることにより、両画像を一致させるために
必要な設計情報の修正量が修正手段により算出される。
修正手段は、算出された修正量に基づいて記憶手段に記
憶された設計情報を書き替えるか、もしくは前記設計情
報を修正の上修正情報記憶手段に出力して記憶させる。
また、重ね合わされた観測画像と予測画像のずれ量に
基づいて修正量を算出する手段は、予測画像生成のもと
になる設計情報を、前記ずれ量に基づいて修正し、修正
された設計情報に基づいて新たな予測画像を生成する。
この新たな予測画像と前記観測画像とが再び重ね合わさ
れ、双方の画像のずれ量が認識され、再び設計情報が修
正される。認識されるずれ量があらかじめ定められた値
より小さくなるまで、この手順が繰り返され、手順終了
時までの修正量の合計が設計情報の修正量となる。
基づいて修正量を算出する手段は、予測画像生成のもと
になる設計情報を、前記ずれ量に基づいて修正し、修正
された設計情報に基づいて新たな予測画像を生成する。
この新たな予測画像と前記観測画像とが再び重ね合わさ
れ、双方の画像のずれ量が認識され、再び設計情報が修
正される。認識されるずれ量があらかじめ定められた値
より小さくなるまで、この手順が繰り返され、手順終了
時までの修正量の合計が設計情報の修正量となる。
設計情報として記憶手段に記憶されている情報のなか
には、取付現場の状況如何にかかわらず、修正してはな
らないものがある。そのような情報に対してはあらかじ
め修正不可能としておくことにより、設計要件として保
持しておくべき値が、現場の状況に基いて変更されてし
まうことが避けられる。
には、取付現場の状況如何にかかわらず、修正してはな
らないものがある。そのような情報に対してはあらかじ
め修正不可能としておくことにより、設計要件として保
持しておくべき値が、現場の状況に基いて変更されてし
まうことが避けられる。
〔実施例〕 本発明の一実施例を第１図により説明する。本実施例
は記憶手段１と該記憶手段１に接続された修正手段２
と、該修正手段２に接続された修正情報記憶手段３と、
前記記憶手段１および修正情報記憶手段３に接続された
加工手段４と、前記記憶手段１および前記修正情報記憶
手段３に接続された誘導手段５と、該誘導手段５に接続
された取付手段６と、前記修正手段２および誘導手段５
に接続された観測手段７であるTVカメラと、を備えてい
る。
は記憶手段１と該記憶手段１に接続された修正手段２
と、該修正手段２に接続された修正情報記憶手段３と、
前記記憶手段１および修正情報記憶手段３に接続された
加工手段４と、前記記憶手段１および前記修正情報記憶
手段３に接続された誘導手段５と、該誘導手段５に接続
された取付手段６と、前記修正手段２および誘導手段５
に接続された観測手段７であるTVカメラと、を備えてい
る。
記憶手段１は入力手段1Aを有し、設計情報として、建
設対象の構成部品の位置および形状に関するデータを格
納している。観測手段７は、構成部品の取付場所の情報
を観測画像を形成する電気信号として、修正手段２およ
び誘導手段５に出力する。修正手段２は、観測手段から
入力される観測画像に基づく構成部品の位置形状データ
と、記憶手段１から読みだした構成部品の位置形状デー
タとを照合し、当該構成部品の位置形状データを修正し
て修正情報記憶手段３に出力・記憶させる。修正手段２
は、このため記憶手段１から読み出した設計情報と観測
手段であるTVカメラの設置位置、撮影方向、焦点距離に
基づいて取付けられた構成部品を前記TVカメラで撮影し
たときに得られると予測される画像を生成する予測画像
生成手段2Bと、観測画像と予測画像を重ね合わせて構成
部品の形状およびまたは位置の修正量を算出し、修正情
報記憶手段に修正された設計情報を出力する手段2Cとを
備えている。
設対象の構成部品の位置および形状に関するデータを格
納している。観測手段７は、構成部品の取付場所の情報
を観測画像を形成する電気信号として、修正手段２およ
び誘導手段５に出力する。修正手段２は、観測手段から
入力される観測画像に基づく構成部品の位置形状データ
と、記憶手段１から読みだした構成部品の位置形状デー
タとを照合し、当該構成部品の位置形状データを修正し
て修正情報記憶手段３に出力・記憶させる。修正手段２
は、このため記憶手段１から読み出した設計情報と観測
手段であるTVカメラの設置位置、撮影方向、焦点距離に
基づいて取付けられた構成部品を前記TVカメラで撮影し
たときに得られると予測される画像を生成する予測画像
生成手段2Bと、観測画像と予測画像を重ね合わせて構成
部品の形状およびまたは位置の修正量を算出し、修正情
報記憶手段に修正された設計情報を出力する手段2Cとを
備えている。
尚、本実施例では記憶手段１と別に修正情報記憶手段
３が設けられているが、これを設けずに記憶手段１の位
置・形状データを修正された位置・形状データに書き替
えてもよい。加工手段４は、記憶手段１から読み出した
位置・形状データおよび、修正情報記憶手段３から読み
出した修正された位置・形状データに基づいて構成部品
を加工する。誘導手段５は、記憶手段１および修正情報
記憶手段３から読み出した位置・形状データと観測手段
から出力される観測情報である観測画像とを照合し、観
測画像に表示される構成部品を予測画像に表示される構
成部品位置である取付位置へ誘導する誘導情報を出力す
る。取付手段６は、加工手段で加工された、もしくは購
入された部品を、前記誘導情報に基づいて、予測画像に
表示される位置に取付ける。尚、加工手段、取付手段と
もに同一構成部品に対し記憶手段１および修正情報記憶
手段３に位置・形状データがある場合、後者のデータが
優先される。
３が設けられているが、これを設けずに記憶手段１の位
置・形状データを修正された位置・形状データに書き替
えてもよい。加工手段４は、記憶手段１から読み出した
位置・形状データおよび、修正情報記憶手段３から読み
出した修正された位置・形状データに基づいて構成部品
を加工する。誘導手段５は、記憶手段１および修正情報
記憶手段３から読み出した位置・形状データと観測手段
から出力される観測情報である観測画像とを照合し、観
測画像に表示される構成部品を予測画像に表示される構
成部品位置である取付位置へ誘導する誘導情報を出力す
る。取付手段６は、加工手段で加工された、もしくは購
入された部品を、前記誘導情報に基づいて、予測画像に
表示される位置に取付ける。尚、加工手段、取付手段と
もに同一構成部品に対し記憶手段１および修正情報記憶
手段３に位置・形状データがある場合、後者のデータが
優先される。
第２図に修正手段２における情報処理手順を示す。本
手順では、まず記憶手段１から読み出された部品の位置
・形状の初期値ＡおよびTVカメラの位置と観測方向およ
びTVカメラの焦点距離に基づいて、取付けられた構成部
品が前記TVカメラで観測されたときに得られると予測さ
れる予測画像が生成される。該予測画像の生成と修正は
次の手順で行われる。
手順では、まず記憶手段１から読み出された部品の位置
・形状の初期値ＡおよびTVカメラの位置と観測方向およ
びTVカメラの焦点距離に基づいて、取付けられた構成部
品が前記TVカメラで観測されたときに得られると予測さ
れる予測画像が生成される。該予測画像の生成と修正は
次の手順で行われる。
Step1:建物座標系で表現されている初期値Ａである部品
輪郭ベクトルが観測座標系に変換される。このとき、観
測位置、方向としては建設現場に設置された観測手段で
ある観測用TVカメラの設置位置および方向が計測され、
入力される。
輪郭ベクトルが観測座標系に変換される。このとき、観
測位置、方向としては建設現場に設置された観測手段で
ある観測用TVカメラの設置位置および方向が計測され、
入力される。
Step2:観測座標系で変換された部品輪郭ベクトルが、観
測用TVカメラの焦点距離を用いて透視投影変換され、予
測画像である部品輪郭像が生成される。この予測画像
は、対象の部品を観測用TVカメラで撮影したときに得ら
れると予測される画像である。
測用TVカメラの焦点距離を用いて透視投影変換され、予
測画像である部品輪郭像が生成される。この予測画像
は、対象の部品を観測用TVカメラで撮影したときに得ら
れると予測される画像である。
Step3:ついで、前記予測画像と観測用TVカメラで撮影さ
れた実際の画像が比較され、予測画像を観測画像に一致
させるために必要な位置及び形状の初期値に対する修正
量が算出される。
れた実際の画像が比較され、予測画像を観測画像に一致
させるために必要な位置及び形状の初期値に対する修正
量が算出される。
Step0:損出された修正量が初期値Ａに加算され、初期値
Ａが更新されて初期値Ａ′となる。修正された位置・形
成を示す初期値Ａ′が修正情報記憶手段に出力されると
ともに、更新された初期値Ａ′に基づいて、Step1,2,3,
0が繰返えされ、修正量の絶対値が、あらかじめ定めら
れた値Ｂを下まわったときに手順が終了する。修正情報
記憶手段においては新しい初期値Ａ′が入力されるごと
にデータが更新され、最後に入力された初期値Ａ′が修
正位置、情報データとして記憶される。
Ａが更新されて初期値Ａ′となる。修正された位置・形
成を示す初期値Ａ′が修正情報記憶手段に出力されると
ともに、更新された初期値Ａ′に基づいて、Step1,2,3,
0が繰返えされ、修正量の絶対値が、あらかじめ定めら
れた値Ｂを下まわったときに手順が終了する。修正情報
記憶手段においては新しい初期値Ａ′が入力されるごと
にデータが更新され、最後に入力された初期値Ａ′が修
正位置、情報データとして記憶される。
Step3における位置・形状修正手順を第３図に示す。
まず、Step2で生成された予測画像と入力される実際の
観測画像とが同一の表示器2Aの画面上に重ねて表示され
る。この表示に基づいて操作者が位置および形状の誤差
を認識し、誤差が減少するように、予測画像の修正量が
入力される。この修正入力は、画像のたて、横、奥行方
向の移動および該三軸まわりの回転について、キーボー
ド（以下KBという）を介して行われるが、第２図の手順
に示されるように、必ずしも一度の修正で正確な位置、
画像を得る必要はなく、操作者は定性的な修正量のみを
入力すればよい。したがって、このような修正量の計算
はきわめて容易に実行できる。
まず、Step2で生成された予測画像と入力される実際の
観測画像とが同一の表示器2Aの画面上に重ねて表示され
る。この表示に基づいて操作者が位置および形状の誤差
を認識し、誤差が減少するように、予測画像の修正量が
入力される。この修正入力は、画像のたて、横、奥行方
向の移動および該三軸まわりの回転について、キーボー
ド（以下KBという）を介して行われるが、第２図の手順
に示されるように、必ずしも一度の修正で正確な位置、
画像を得る必要はなく、操作者は定性的な修正量のみを
入力すればよい。したがって、このような修正量の計算
はきわめて容易に実行できる。
位置・形状の初期値の修正は観測画像を予測画像に重
ね合わせることにより、自動的に行われるようにするこ
とも可能である。第５図により、この原理を説明する。
ね合わせることにより、自動的に行われるようにするこ
とも可能である。第５図により、この原理を説明する。
図において、予測画像Ａは観測画像Ｂに対してずれて
いる。予測画像A,2値化された観測画像Ｂを２次元平面
上の関数ａ（x,y）,b（x,y）で表現する。このとき、 で定義される２次元のポテンシャル場φ（x,y）を考え
る。次にこのポテンシャル場に観測画像Ｂを置いた場合
にこのパターンに作用する力とモーメントの合力とを と定義する。ただし、Ｓは画像平面上の全領域で、
（x0,y0）は観測画像Ｂの重心位置である。上記ポテン
シャル場φ（x,y）はちょうど予測画像Ａに電荷を与え
た場合に生じる電場に似た形となり、力Fx,Fyとモーメ
ントＮとは、観測画像Ｂに予測画像Ａと逆の電荷を与え
た場合に働く力に似たものとなる。したがって、予測画
像Ａと観測画像Ｂとがある程度重なっている状態では、
Fx,FyとＮとは両画像を完全に重ね合せるような方向に
働くことになる。そこで、観測画像Ｂを（Fx,Fy）の方
向に（dx,dy）だけずらし、かつ重心まわりにＮの方向
にｄθだけ回転させて、再びFx,Fy,Nを計算することを
繰り返すと、予測画像Ａに観測画像Ｂを一致するように
重ね合せできる。
いる。予測画像A,2値化された観測画像Ｂを２次元平面
上の関数ａ（x,y）,b（x,y）で表現する。このとき、 で定義される２次元のポテンシャル場φ（x,y）を考え
る。次にこのポテンシャル場に観測画像Ｂを置いた場合
にこのパターンに作用する力とモーメントの合力とを と定義する。ただし、Ｓは画像平面上の全領域で、
（x0,y0）は観測画像Ｂの重心位置である。上記ポテン
シャル場φ（x,y）はちょうど予測画像Ａに電荷を与え
た場合に生じる電場に似た形となり、力Fx,Fyとモーメ
ントＮとは、観測画像Ｂに予測画像Ａと逆の電荷を与え
た場合に働く力に似たものとなる。したがって、予測画
像Ａと観測画像Ｂとがある程度重なっている状態では、
Fx,FyとＮとは両画像を完全に重ね合せるような方向に
働くことになる。そこで、観測画像Ｂを（Fx,Fy）の方
向に（dx,dy）だけずらし、かつ重心まわりにＮの方向
にｄθだけ回転させて、再びFx,Fy,Nを計算することを
繰り返すと、予測画像Ａに観測画像Ｂを一致するように
重ね合せできる。
第４図は、上述の原理による画像の重ね合せにより、
位置・形状の初期値を自動修正する手順を示している。
本手順においては、観測画像がまず微分画像化され（手
順Ａ）、次いでこれが２値化されて線画で表現される
（手順Ｂ）。一方、予測画像に基く２次元ポテンシャル
場が演算され、（手順Ｃ）、該２次元ポテンシャル場に
基く勾配ベクトル場が生成される（手順Ｄ）。次に、前
記勾配ベクトル場を備えた予測画像に２値化された観測
画像が重ねられ、各画素ごとに両画像間に作用する力が
演算され（手順Ｅ）、前記演算された力が画面を構成す
る画素全体について積算される（手順Ｆ）。画面全体に
ついて積算された力,Fx,Fy,モーメントＮは、両画像の
ずれをなくす方向に働く力であり、この力の方向に画像
位置姿勢が修正される。修正された画像位置に対して、
前記演算が繰り返えされ、修正が繰り返えされる。修正
量が、ある定められた量を下まわったときに両画像の重
ね合わせ終了と判定され、それまでに行われた画像の位
置修正量を加味した初期値Ａ′が、修正情報記憶手段３
に出力される。
位置・形状の初期値を自動修正する手順を示している。
本手順においては、観測画像がまず微分画像化され（手
順Ａ）、次いでこれが２値化されて線画で表現される
（手順Ｂ）。一方、予測画像に基く２次元ポテンシャル
場が演算され、（手順Ｃ）、該２次元ポテンシャル場に
基く勾配ベクトル場が生成される（手順Ｄ）。次に、前
記勾配ベクトル場を備えた予測画像に２値化された観測
画像が重ねられ、各画素ごとに両画像間に作用する力が
演算され（手順Ｅ）、前記演算された力が画面を構成す
る画素全体について積算される（手順Ｆ）。画面全体に
ついて積算された力,Fx,Fy,モーメントＮは、両画像の
ずれをなくす方向に働く力であり、この力の方向に画像
位置姿勢が修正される。修正された画像位置に対して、
前記演算が繰り返えされ、修正が繰り返えされる。修正
量が、ある定められた量を下まわったときに両画像の重
ね合わせ終了と判定され、それまでに行われた画像の位
置修正量を加味した初期値Ａ′が、修正情報記憶手段３
に出力される。
上述の実施例においては、修正手段２に入力される観
測画像に基づいて、記憶手段１に格納されているデータ
が変更されるものとして説明したが、構成部品の性質に
よっては、形状もしくは位置の一部もしくは全部が、前
記初期値Ａから逸脱してはならない場合がある。このよ
うな場合は、データのその部分を書きこみ禁止とし、そ
の部分での予測画像と観測画像に差がある場合は、警報
を発するようにしておけばよい。
測画像に基づいて、記憶手段１に格納されているデータ
が変更されるものとして説明したが、構成部品の性質に
よっては、形状もしくは位置の一部もしくは全部が、前
記初期値Ａから逸脱してはならない場合がある。このよ
うな場合は、データのその部分を書きこみ禁止とし、そ
の部分での予測画像と観測画像に差がある場合は、警報
を発するようにしておけばよい。
上記実施例によれば、記憶手段に記憶された設計情報
に基づいて、加工手段および取付手段が制御されるの
で、これらサブプロセス間での設計情報のやりとりを人
手を要せず、かつ設計情報のやりとりの間に誤りが生ず
るのがさけられる。さらに、建設工事の進行に伴って生
ずる設計と実際との差が、画像の対比により迅速に検知
され、これにより、記憶手段に格納された設計情報が修
正されるので、加工，取付のための設計情報を別々に修
正する必要がなく、誤りの発生が少なくなるとともに、
人手を省く効果がある。
に基づいて、加工手段および取付手段が制御されるの
で、これらサブプロセス間での設計情報のやりとりを人
手を要せず、かつ設計情報のやりとりの間に誤りが生ず
るのがさけられる。さらに、建設工事の進行に伴って生
ずる設計と実際との差が、画像の対比により迅速に検知
され、これにより、記憶手段に格納された設計情報が修
正されるので、加工，取付のための設計情報を別々に修
正する必要がなく、誤りの発生が少なくなるとともに、
人手を省く効果がある。
〔発明の効果〕 本発明によれば、記憶手段に格納された設計情報が、
人手を介することなく加工手段および取付手段に出力さ
れるので、その間における情報の伝達あやまりや、情報
伝達の時間的おくれによる誤差の発生がなくなるととも
に、人手を省くことができる。また、構成部品取付場所
の情報が、画像として出力され、この画像に基づいて記
憶手段に格納された設計情報と実際の差が検知，修正さ
れるので、実際の状況に敏速に対応できると共に、その
ための人手も少くてすむという効果がある。
人手を介することなく加工手段および取付手段に出力さ
れるので、その間における情報の伝達あやまりや、情報
伝達の時間的おくれによる誤差の発生がなくなるととも
に、人手を省くことができる。また、構成部品取付場所
の情報が、画像として出力され、この画像に基づいて記
憶手段に格納された設計情報と実際の差が検知，修正さ
れるので、実際の状況に敏速に対応できると共に、その
ための人手も少くてすむという効果がある。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は本発明における修正手段の手順の一例を示すブロ
ック図、第３図は手入力により位置形状の修正を行う場
合の例を示すブロック図、第４図は位置，形状の自動修
正が行われる場合の手順を示すブロック図であり、第５
図は位置形状の自動修正の原理を示す概念図である。 １……記憶手段、２……修正手段、2B……予測画像生成
手段、2C……修正量を算出，出力する手段、３……修正
情報記憶手段、４……加工手段、５……誘導手段、６…
…取付手段、７……観測手段（TVカメラ）。
２図は本発明における修正手段の手順の一例を示すブロ
ック図、第３図は手入力により位置形状の修正を行う場
合の例を示すブロック図、第４図は位置，形状の自動修
正が行われる場合の手順を示すブロック図であり、第５
図は位置形状の自動修正の原理を示す概念図である。 １……記憶手段、２……修正手段、2B……予測画像生成
手段、2C……修正量を算出，出力する手段、３……修正
情報記憶手段、４……加工手段、５……誘導手段、６…
…取付手段、７……観測手段（TVカメラ）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 好永 俊昭 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 大越 茂 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 宮原 良平 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭63−272774（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−229071（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−37073（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】構成部品の形状および取付け位置を記憶す
る記憶手段と、該記憶手段に接続して設けられ前記記憶
手段に記憶された前記構成部品の形状及びまたは取付位
置を修正する修正手段と、前記記憶手段に接続して設け
られその出力に基いて構成部品を加工する加工手段と、
前記記憶手段に接続して設けられ誘導情報を出力する誘
導手段と、該誘導手段に接続して設けられ誘導手段から
出力される誘導情報に基いて構成部品を取付ける取付手
段と、を備えた建設装置。 - 【請求項２】構成部品の形状および取付け位置を記憶す
る記憶手段と、該記憶手段に接続して設けられ前記構成
部品の形状及びまたは取付位置を修正する修正手段と、
該修正手段に接続して設けられ修正された形状及びまた
は取付位置を記憶する修正情報記憶手段と、該修正情報
記憶手段と前記記憶手段に接続して設けられ両者の出力
に基いて構成部品を加工する加工手段と、前記修正情報
記憶手段及び前記記憶手段に接続して設けられ誘導情報
を出力する誘導手段と、該誘導手段に接続して設けられ
誘導手段から出力される誘導情報に基いて構成部品を取
付ける取付手段と、を備えた建設装置。 - 【請求項３】修正手段に接続して構成部品の取付場所を
観測画像として撮影する観測手段が設けられ、前記修正
手段が、記憶手段に記憶された構成部品の形状及び取付
位置ならびに前記観測手段の位置及び観測方向に基い
て、前記観測手段により撮影されると予測される前記構
成部品の予測画像を生成する予測画像生成手段と、前記
観測画像と前記予測画像を重ね合せて構成部品の形状及
びまたは取付位置の修正量を算出し、前記記憶手段の記
憶内容を修正する手段と、を備えていることを特徴とす
る請求項１に記載の建設装置。 - 【請求項４】修正手段に接続して構成部品の取付場所を
観測画像として撮影する観測手段が設けられ、前記修正
手段が、記憶手段に記憶された構成部品の形状及び取付
位置ならびに前記観測手段の位置及び観測方向に基い
て、前記観測手段により撮影されると予測される前記構
成部品の予測画像を生成する予測画像生成手段と、前記
観測画像と前記予測画像を重ね合せて構成部品の形状及
びまたは取付位置の修正量を算出し、前記記憶手段の記
憶内容を修正して修正情報記憶手段に出力する手段と、
を備えていることを特徴とする請求項２に記載の建設装
置。 - 【請求項５】観測画像と予測画像を重ね合せて構成部品
の形状及びまたは取付位置の修正量を算出し、記憶手段
の記憶内容を修正して修正情報記憶手段に出力する手段
が、双方の画像のずれ量を認識して修正量を算出する手
段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の建設
装置。 - 【請求項６】記憶手段に記憶されたデータが修正の可否
をも含んでいることを特徴とする請求項１〜５に記載の
建設装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1027144A JP2668034B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 建設装置 |
| US07/472,819 US5122971A (en) | 1989-02-06 | 1990-01-31 | Method and apparatus for constructing structures |
| DE4003556A DE4003556A1 (de) | 1989-02-06 | 1990-02-06 | Verfahren und vorrichtung zur konstruktion von gefuegen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1027144A JP2668034B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 建設装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02209562A JPH02209562A (ja) | 1990-08-21 |
| JP2668034B2 true JP2668034B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=12212862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1027144A Expired - Fee Related JP2668034B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 建設装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5122971A (ja) |
| JP (1) | JP2668034B2 (ja) |
| DE (1) | DE4003556A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5255206A (en) * | 1991-08-27 | 1993-10-19 | The Mckenna Group, Inc. | Method and apparatus for lighting design |
| JP3225635B2 (ja) * | 1992-10-20 | 2001-11-05 | 株式会社日立製作所 | 建設支援装置及び方法 |
| JPH081575B2 (ja) * | 1993-07-26 | 1996-01-10 | 工業技術院長 | 機器構成用多機能モジュール |
| DE4325325A1 (de) * | 1993-07-28 | 1995-02-16 | Siemens Ag | Ferndiagnosesystem für eine mittels eines Automatisierungssystems automatisierte technische Anlage |
| JP2941617B2 (ja) * | 1993-10-21 | 1999-08-25 | 株式会社テンリュウテクニックス | 電子部品の部品データ記録装置およびそれを用いた電子部品の搬送組み付け装置 |
| US5983010A (en) * | 1996-01-24 | 1999-11-09 | Jeffrey Earl Murdock | Method of describing a building structure |
| US5943089A (en) * | 1996-08-23 | 1999-08-24 | Speedline Technologies, Inc. | Method and apparatus for viewing an object and for viewing a device that acts upon the object |
| DE29716267U1 (de) * | 1997-09-10 | 1997-12-11 | Düchting GmbH & Co. KG, 59063 Hamm | Mobile Baustellenkontrollvorrichtung |
| US6768928B1 (en) * | 1999-05-20 | 2004-07-27 | Olympus Optical Co., Ltd. | Mechanism component design support system |
| US20060010081A1 (en) * | 2001-03-01 | 2006-01-12 | Williams Charles W | Automated system for assisting the architectural process |
| US8578262B2 (en) | 2002-03-01 | 2013-11-05 | Charles W. Williams | Cad-interfaced, automated system for assisting the architectural process |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3126108A1 (de) * | 1981-07-02 | 1983-01-20 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | "fluessigkristallines dielektrikum, neue dichroitische naphthochinonfarbstoffe und elektrooptisches anzeigeelement" |
| US4550376A (en) * | 1983-02-14 | 1985-10-29 | Maciejczak Robert A | Inspection system for mechanical structures |
| JPS6084610A (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-14 | Hitachi Ltd | 誘導装置 |
| JPH0738198B2 (ja) * | 1985-11-14 | 1995-04-26 | 株式会社日立製作所 | 設計支援方法及びその装置 |
| US4964060A (en) * | 1985-12-04 | 1990-10-16 | Hartsog Charles H | Computer aided building plan review system and process |
| JPH0785249B2 (ja) * | 1986-05-16 | 1995-09-13 | 株式会社日立製作所 | 設計支援装置 |
| CA1284383C (en) * | 1986-08-04 | 1991-05-21 | Fmc Corporation | Computer integrated gaging system |
| JPH0650515B2 (ja) * | 1987-06-19 | 1994-06-29 | 株式会社日立製作所 | 設計支援方法及びその設計支援装置 |
| US4985855A (en) * | 1987-08-24 | 1991-01-15 | International Business Machines Corp. | Method for producing installation instructions for three dimensional assemblies |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP1027144A patent/JP2668034B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-01-31 US US07/472,819 patent/US5122971A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-06 DE DE4003556A patent/DE4003556A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5122971A (en) | 1992-06-16 |
| DE4003556A1 (de) | 1990-08-09 |
| JPH02209562A (ja) | 1990-08-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |