JP6494180B2 - Position measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、検出箇所を測定ヘッドで指定して対象物の位置を測定する位置計測装置及び位置計測方法に関する。 The present invention relates to a position measurement apparatus and a position measurement method for measuring a position of an object by specifying a detection location with a measurement head.
三次元測定システムなどで用いられる測定ヘッドにはプローブが設けられており、このプローブの先端を測定対象物に接触等させることで測定箇所を指定して位置の測定を行っている。このような三次元測定システムにはコンピュータが接続される。このコンピュータで実行されるアプリケーションソフトウェアによって測定箇所の登録や測定結果の集計などの各種の処理が行われる。 A measurement head used in a three-dimensional measurement system or the like is provided with a probe, and the position of the probe is measured by designating a measurement location by bringing the tip of the probe into contact with a measurement object. A computer is connected to such a three-dimensional measurement system. Various processes such as measurement location registration and measurement result aggregation are performed by application software executed on the computer.
通常、コンピュータに対する指示はマウスやキーボードといった入力デバイスを用いて行われる。特許文献1においては、測定ヘッドにトラックボールを設けておき、使用者がこのトラックボールを回すことでコンピュータの画面上のカーソルを動かすことができるようになっている。また、特許文献2においては、測定ヘッドが設けられた多関節アームの動作を加速度センサで検出し、閾値以上の加速度で多関節アームを動作させた場合に、測定ヘッドによってコンピュータに対する指示を行うよう切り替えている。
Usually, an instruction to the computer is performed using an input device such as a mouse or a keyboard. In
しかしながら、特許文献1に記載の技術においては、測定ヘッドにトラックボールを組み込む必要があり、測定ヘッドの部品点数の増加やコストアップを招く原因になる。さらに、使用者は操作する度に測定箇所から視線を外してコンピュータの画面を参照する必要があるため、作業効率の低下を招く。特に、コンピュータの画面が小さかったり、画面が測定対象物の陰になっていたりすると操作するのが困難になる。
However, in the technique described in
また、特許文献2に記載の技術においては、多関節アームの加速度を検出する加速度センサを組み込む必要があり、特許文献1と同様に部品転送の増加やコストアップの原因になる。また、加速度が閾値以上である場合にコンピュータに対する指示を行うように切り替えるため、多関節アームの動作と使用者の感覚とが合致しない場合も生じる。例えば、使用者が測定中に多関節アームを動かした際に、閾値以上の加速度が自然に出てしまった場合、使用者の意思に反してモードの切り替えが行われてしまう。反対に、使用者がモードの切り替えを行おうとして多関節アームを移動させても、閾値以上の加速度に達していないとモードの切り替えが行われないことになる。
Moreover, in the technique described in Patent Document 2, it is necessary to incorporate an acceleration sensor that detects the acceleration of the articulated arm, which causes an increase in parts transfer and an increase in cost as in
本発明の目的は、測定ヘッドを用いて位置計測処理とコマンド処理とを的確に切り替えて所望の処理を実行することができる位置計測装置及び位置計測方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a position measuring apparatus and a position measuring method capable of executing desired processing by accurately switching between position measuring processing and command processing using a measuring head.
本発明の位置計測装置は、所定の座標系における位置の検出箇所を指定する測定ヘッドと、測定ヘッドにより指定された検出箇所の前記座標系での座標を取得する座標取得部と、前記座標系での第1領域及び第2領域を記憶する領域記憶部と、座標取得部で取得した座標に基づき処理を実行する制御部と、を備える。制御部は、座標取得部で取得した座標が第1領域内である場合、対象物の位置を測定する処理を実行する位置測定処理部と、座標取得部で取得した座標が第2領域内である場合、第2領域に対応付けされたコマンドを受け付けて実行するコマンド処理部と、を備えたことを特徴とする。 The position measuring device of the present invention includes a measurement head that specifies a position detection position in a predetermined coordinate system, a coordinate acquisition unit that acquires coordinates in the coordinate system of the detection position specified by the measurement head, and the coordinate system And an area storage unit that stores the first area and the second area, and a control unit that executes processing based on the coordinates acquired by the coordinate acquisition unit. When the coordinates acquired by the coordinate acquisition unit are within the first region, the control unit executes a process for measuring the position of the object, and the coordinates acquired by the coordinate acquisition unit are within the second region. In some cases, a command processing unit that receives and executes a command associated with the second area is provided.
このような構成によれば、測定ヘッドにより指定された検出箇所の位置が、予め設定された第1領域内である場合に測定を行い、第2領域内である場合にコマンド処理を行う。このため、測定ヘッドにより指定する位置に応じて測定とコマンド処理とを的確に切り替えることができるようになる。また、第2領域に対応付けされたコマンドを実行するため、使用者は視線を外すことなくコマンドの実行を指定できるようになる。 According to such a configuration, measurement is performed when the position of the detection location designated by the measurement head is within the preset first area, and command processing is performed when the position is within the second area. For this reason, it becomes possible to accurately switch between measurement and command processing according to the position designated by the measurement head. In addition, since the command associated with the second area is executed, the user can specify the execution of the command without removing his / her line of sight.
本発明の位置計測装置において、第2領域は、複数のボタン設定領域を含み、コマンド処理部は、複数のボタン設定領域のうち座標取得部で取得した座標を含むボタン設定領域と対応付けされたコマンドを受け付けて実行してもよい。このような構成によれば、使用者は、複数のボタン設定領域に対応付けされたコマンドを選択して実行させることができる。 In the position measurement apparatus of the present invention, the second area includes a plurality of button setting areas, and the command processing unit is associated with a button setting area including coordinates acquired by the coordinate acquisition unit among the plurality of button setting areas. A command may be received and executed. According to such a configuration, the user can select and execute a command associated with a plurality of button setting areas.
本発明の位置計測装置において、第2領域は二次元領域や三次元領域であってもよい。第2領域が二次元領域であると、測定ヘッドで平面を指定することでコマンドの実行を指定することができる。また、第2領域が三次元領域であると、測定ヘッドで空間を指定することでコマンドの実行を指定することができるようになる。 In the position measurement apparatus of the present invention, the second region may be a two-dimensional region or a three-dimensional region. If the second area is a two-dimensional area, command execution can be specified by specifying a plane with the measuring head. If the second area is a three-dimensional area, command execution can be specified by specifying a space with the measurement head.
本発明の位置計測装置において、第2領域は、所定のタイミングにおける測定ヘッドの位置及び向きを基準とした領域に設定されてもよい。このような構成によれば、測定ヘッドの位置及び向きと第2領域との相対的な位置が一定になる。これにより、測定ヘッドの姿勢に応じて第2領域の位置を的確に把握できるようになる。 In the position measurement apparatus of the present invention, the second area may be set to an area based on the position and orientation of the measurement head at a predetermined timing. According to such a configuration, the relative position between the position and orientation of the measuring head and the second region is constant. Thereby, the position of the second region can be accurately grasped according to the posture of the measuring head.
本発明の位置計測方法は、所定の座標系における位置の検出箇所を測定ヘッドで指定する工程と、測定ヘッドにより指定された検出箇所の前記座標系での座標を座標取得部で取得する工程と、座標取得部で取得した座標が前記座標系での第1領域内である場合、対象物の位置を測定する処理を実行する工程と、座標取得部で取得した座標が前記座標系での第2領域内である場合、第2領域に対応付けされたコマンドを受け付けて実行する工程と、を備えたことを特徴とする。 The position measuring method of the present invention includes a step of designating a detection location of a position in a predetermined coordinate system with a measurement head, a step of obtaining a coordinate in the coordinate system of the detection location designated by the measurement head with a coordinate acquisition unit When the coordinates acquired by the coordinate acquisition unit are within the first region in the coordinate system, the process of measuring the position of the object, and the coordinates acquired by the coordinate acquisition unit are the first in the coordinate system. A step of receiving and executing a command associated with the second area when the area is within the two areas.
このような構成によれば、測定ヘッドにより指定された検出箇所の位置が、予め設定された第1領域内である場合に測定を行い、第2領域内である場合にコマンド処理を行う。このため、測定ヘッドにより指定する位置に応じて測定とコマンド処理とを的確に切り替えることができるようになる。また、第2領域に対応付けされたコマンドを実行するため、使用者は視線を外すことなくコマンドの実行を指定できるようになる。 According to such a configuration, measurement is performed when the position of the detection location designated by the measurement head is within the preset first area, and command processing is performed when the position is within the second area. For this reason, it becomes possible to accurately switch between measurement and command processing according to the position designated by the measurement head. In addition, since the command associated with the second area is executed, the user can specify the execution of the command without removing his / her line of sight.
本発明の位置計測方法において、第2領域に複数のボタン設定領域が含まれる場合、コマンドを受け付けて実行する工程では、複数のボタン設定領域のうち座標取得部で取得した座標を含むボタン設定領域と対応付けされたコマンドを受け付けて実行してもよい。このような構成によれば、使用者は、複数のボタン設定領域に対応付けされたコマンドを選択して実行させることができる。 In the position measurement method of the present invention, when the second area includes a plurality of button setting areas, in the step of receiving and executing a command, the button setting area including coordinates acquired by the coordinate acquisition unit among the plurality of button setting areas It is also possible to receive and execute a command associated with. According to such a configuration, the user can select and execute a command associated with a plurality of button setting areas.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description of the members once described is omitted as appropriate.
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係る位置計測装置の構成を例示する模式図である。
本実施形態に係る位置計測装置1は、アーム型の三次元測定装置である。位置計測装置1は、多関節アーム15の先端に取り付けられた測定ヘッド10と、所定の座標系での座標を取得する座標取得部20と、第1領域R1及び第2領域R2を記憶する領域記憶部30と、各種の処理を実行する制御部40と、を備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic view illustrating the configuration of the position measurement apparatus according to the first embodiment.
The
測定ヘッド10の先端には棒状の測定プローブ11が設けられる。測定プローブ11の先端には球状の測定子11aが設けられる。この測定子11aを対象物OBの検出箇所に接触させることで、接触点の座標を求めることができる。
A rod-
また、測定ヘッド10にはハンドル12が設けられる。ハンドル12は使用者が測定ヘッド10を持つ際の握り部分である。ハンドル12にはボタン12aが設けられる。使用者は、ボタン12aを押下することで、そのときの測定子11aの座標を得ることができる。
The
多関節アーム15は、例えば定盤100の上に設置される。多関節アーム15は、測定ヘッド10を支持するとともに、ハンドル12を持った使用者の動きに応じて測定ヘッド10を様々の位置、方向に移動できるよう構成される。多関節アーム15は、例えば6軸を中心に回転動作可能になっている。多関節アーム15には各軸に対する角度センサ151が設けられている。ハンドル12を持った使用者が測定ヘッド10を移動させることで、各軸に対する角度センサ151から各軸に対する角度が出力される。
The articulated
座標取得部20は、角度センサ151から出力される角度の値などに基づき、測定ヘッド10により指定された検出箇所の座標を演算して出力する。本実施形態では、X,Y,Zの三次元座標系による座標を演算する。具体的には、測定ヘッド10の測定子11aが対象物OBの検出箇所に接触した際に角度センサ151から出力される角度やアームの長さ等を用いて測定子11aの接触点のX,Y,Zの座標を演算する。
The coordinate
領域記憶部30は、X,Y,Z座標系での第1領域R1と第2領域R2とを記憶する部分である。領域記憶部30は、例えばコンピュータPCの記憶領域に設けられる。第1領域R1は、対象物OBの位置を測定するための領域である。第2領域R2は、第1領域R1とは重複しない領域である。図1に表した例では、第2領域R2は定盤100上の所定の二次元領域(XY平面での領域)として設定される。
The
第1領域R1及び第2領域R2は、測定ヘッド10を用いて設定することができる。例えば、第1領域R1を構成する複数のポイントW1〜W4の位置を測定ヘッド10で指定する。これにより、複数のポイントW1〜W4によって構成される領域を第1領域R1として登録する。
The first region R1 and the second region R2 can be set using the measuring
例えば、第1領域R1が直方体領域である場合、定盤100上の3つのポイントW1〜W3と、高さ方向(Z軸方向)を決めるポイントW4とを指定することで、直方体領域の第1領域R1が設定される。なお、領域は直方体に限らず、円柱などの他の形状であってもよい。それぞれの形状を規定するためのポイントを指定することで、第1領域R1が設定される。
For example, when the first region R1 is a rectangular parallelepiped region, the first point of the rectangular parallelepiped region is specified by specifying three points W1 to W3 on the
同様に、第2領域R2についても登録しておく。例えば、第2領域R2が矩形領域である場合、定盤100上の2つのポイントV11及びV12を指定する。これにより、2つのポイントV11及びV12を対角とした矩形領域の第2領域R2が設定される。第2領域R2の登録では、第2領域R2と対応付けされたコマンドも登録しておく。
Similarly, the second region R2 is also registered. For example, when the second region R2 is a rectangular region, two points V11 and V12 on the
制御部40は、座標取得部20で取得した座標に基づき各種の処理を実行する。座標取得部20及び制御部40は、例えばコンピュータで実行されるプログラム処理によって実現される。測定によって得られた座標はディスプレイ45に表示される。使用者は、測定ヘッド10を用いて対象物OBの位置を検出する検出箇所の指定を行うとともに、ディスプレイ45に表示される内容に沿って測定を進めていく。
The
本実施形態において、制御部40は、後述する位置測定処理部と、コマンド処理部とを備える。制御部40は、測定ヘッド10によって指定された座標が第1領域R1内であるか、第2領域R2内であるかに応じて処理の切り替えを行う。
In the present embodiment, the
図2は、本実施形態に係る位置計測装置のブロック構成図である。
測定ヘッド10から座標取得部20には測定子11aが対象物OBなどに接触したことを表す接触信号が出力される。この接触信号は、ボタン12aを押下したタイミングでも出力される。
FIG. 2 is a block configuration diagram of the position measuring apparatus according to the present embodiment.
A contact signal indicating that the measuring
座標取得部20は、角度センサ151から出力される角度の情報を受ける。座標取得部20は、測定ヘッド10から出力された接触信号を受けたタイミングで角度センサ151から出力される角度の情報を受ける。そして、角度の情報などを用いて測定子11aのX,Y,Z座標系における座標を演算し、制御部40へ出力する。
The coordinate
領域記憶部30には、予め第1領域R1を特定するための座標データと、第2領域R2を特定するための座標データとが記憶される。第1領域R1及び第2領域R2は、位置計測装置1の設定によって変更可能である。
The
制御部40は、位置測定処理部41及びコマンド処理部42を備える。位置測定処理部41及びコマンド処理部42は、コンピュータPCで実行されるプログラム処理によって実現してもよい。
The
制御部40は、座標取得部20から出力された座標が第1領域R1内である場合に位置測定処理部41による処理を選択する。また、制御部40は、座標取得部20から出力された座標が第2領域R2内である場合にコマンド処理部42による処理を選択する。
The
位置測定処理部41は、対象物OBの位置を測定する処理を実行する。すなわち、位置測定処理部41は、座標取得部20から出力された座標を、対象物OBの検出箇所での測定結果として登録する処理を行う。コンピュータPCでは、対象物OBの三次元位置を測定するためのプログラムが実行される。位置測定処理部41は、このプログラムにおける測定結果の入力として、座標取得部20から出力された座標の値を入力する処理を行う。
The position
一方、コマンド処理部42は、第2領域R2に対応付けされたコマンドを受け付けて実行する処理を行う。第2領域R2とコマンドとの対応付けは、予めコンピュータPCなどに登録されている。コマンド処理部42は、座標取得部20から出力された座標を対象物OBの検出箇所での測定結果として取り扱うのではなく、所定のコマンドを実行するためのトリガーとして利用する。例えば、第2領域R2に対応付けされたコマンドが、「取り消し」コマンドであった場合、コマンド処理部42は、コンピュータPCに対して「取り消し」コマンドを送る。
On the other hand, the
このように、本実施形態に係る位置計測装置1では、測定ヘッド10によって指定された検出箇所が第1領域R1内にある場合には対象物OBの位置を測定する処理が行われ、検出箇所が第2領域R2内である場合にはコンピュータPCに対するコマンドを実行する処理が行われる。すなわち、本実施形態に係る位置計測装置1によれば、測定ヘッド10の位置に応じて、対象物OBの位置測定と、コンピュータPCに対するコマンド実行とを容易に切り替えることができるようになる。これにより、使用者はコンピュータPCを参照しなくても測定ヘッド10の測定子11aを第2領域R2内に接触させるだけでコンピュータPCに対するコマンドを送ることができるようになる。
As described above, in the
次に、本実施形態に係る位置計測装置1による位置計測方法について、2つの例を挙げて説明する。
図3は、第1の位置計測方法を例示するフローチャートである。
先ず、ステップS101に表したように、測定ヘッド10による測定が指示されたか否かを判断する。例えば、タッチプローブ型の測定子11aが何らかに接触したか、またはハンドル12のボタン12aが押下された場合、位置測定の指示があったと判断する。位置測定の指示がない場合には測定ヘッド10の移動中であるとして処理を終了する。
Next, the position measuring method by the
FIG. 3 is a flowchart illustrating the first position measurement method.
First, as shown in step S101, it is determined whether or not measurement by the measuring
位置測定の指示がされた場合には、ステップS102に表したように、座標の演算を行う。座標は、検出箇所が指定されたタイミングで角度センサ151から得られる角度の情報などに基づき座標取得部20によって演算される。
When the position measurement is instructed, the coordinates are calculated as shown in step S102. The coordinates are calculated by the coordinate
次に、ステップS103に表したように、領域判定を行う。領域判定では、検出箇所の座標が第1領域R1内であるか、第2領域内であるか、それ以外であるかを判断する。制御部40は、座標取得部20で演算して得た座標がX,Y,Z座標系で予め設定された第1領域R1内に属するか、第2領域R2内に属するか、それ以外であるかを判断する。座標が第1領域R1でも第2領域R2でもない場合には処理を終了する。座標が第1領域R1内に属する場合には、ステップS104に表した位置測定処理を行う。位置測定処理では、座標取得部20で演算して得た座標を対象物OBの検出箇所での座標として処理する。
Next, as shown in step S103, area determination is performed. In the area determination, it is determined whether the coordinates of the detected location are within the first area R1, the second area, or other. The
一方、座標が第2領域R2内に属する場合には、ステップS105に表したコマンド送信処理を行う。コマンド送信処理では、第2領域R2に対応付けされたコマンドをコンピュータPCに送信する。 On the other hand, if the coordinates belong to the second region R2, the command transmission process shown in step S105 is performed. In the command transmission process, a command associated with the second region R2 is transmitted to the computer PC.
このような処理によって、使用者は、測定ヘッド10により指定する位置に応じて対象物OBの位置の測定と、コンピュータPCへのコマンド送信処理とを的確に切り替えることができるようになる。
By such processing, the user can accurately switch between the measurement of the position of the object OB and the command transmission processing to the computer PC according to the position designated by the measuring
図4は、第2の位置計測方法を例示するフローチャートである。
先ず、ステップS201に表したように、測定ヘッド10の座標を計算する。座標は、角度センサ151から得られる角度の情報などに基づき座標取得部20によって演算される。
FIG. 4 is a flowchart illustrating the second position measurement method.
First, as shown in step S201, the coordinates of the measuring
次に、ステップS202に表したように、計算した座標が第1領域R1内であるか、第2領域内であるか、それ以外であるかを判断する。制御部40は、座標取得部20で演算して得た座標がX,Y,Z座標系で予め設定された第1領域R1内に属するか、第2領域R2内に属するか、それ以外であるかを判断する。座標が第1領域R1でも第2領域R2でもない場合には処理を終了する。
Next, as shown in step S202, it is determined whether the calculated coordinates are in the first region R1, the second region, or other. The
座標が第1領域R1内に属する場合には、ステップS203に表したように、測定ヘッド10による測定が指示されたか否かを判断する。例えば、タッチプローブ型の測定子11aが何らかに接触したか、またはハンドル12のボタン12aが押下された場合、位置測定の指示があったと判断する。位置測定の指示がない場合には測定ヘッド10の移動中であるとして処理を終了する。
When the coordinates belong to the first region R1, as shown in step S203, it is determined whether or not measurement by the
測定ヘッド10によって位置測定の指示がされた場合には、ステップS204に表した位置測定処理を行う。位置測定処理では、座標取得部20で演算して得た座標を対象物OBの検出箇所での座標として処理する。
When the position measurement is instructed by the
一方、ステップS202において、座標が第2領域R2内に属すると判断した場合、ステップS205に表したように、測定ヘッド10による位置測定の指示がされたか否かを判断する。位置測定の指示がない場合には測定ヘッド10の移動中であるとして処理を終了する。
On the other hand, if it is determined in step S202 that the coordinates belong to the second region R2, as shown in step S205, it is determined whether or not position measurement is instructed by the
測定ヘッド10によって位置測定の指示がされた場合には、ステップS206に表したコマンド送信処理を行う。コマンド送信処理では、第2領域R2に対応付けされたコマンドをコンピュータPCに送信する。
When the position measurement is instructed by the measuring
このような処理によって、使用者は、測定ヘッド10により指定する位置に応じて対象物OBの位置の測定と、コンピュータPCへのコマンド送信処理とを的確に切り替えることができるようになる。
By such processing, the user can accurately switch between the measurement of the position of the object OB and the command transmission processing to the computer PC according to the position designated by the measuring
次に、位置計測方法の具体例について説明する。
図5(a)及び(b)は、位置計測方法の具体例を示す模式図である。
先ず、予め、第1領域R1及び第2領域R2を領域記憶部30に記憶しておく。第1領域R1及び第2領域R2のそれぞれは、例えばX,Y,Z座標系における領域として登録される。ここで、第1領域R1については、測定の対象物OBよりも大きな領域に設定しておく。また、第2領域R2については、領域の登録とともにコマンドの対応付けを行っておく。
Next, a specific example of the position measurement method will be described.
FIGS. 5A and 5B are schematic views showing a specific example of the position measuring method.
First, the first area R1 and the second area R2 are stored in the
位置計測を行うには、先ず、定盤100の第1領域R1内に対象物OBを載置する。そして、図5(a)に表したように、測定ヘッド10の測定子11aを対象物OBの位置を検出する箇所(検出箇所)に接触させる。測定子11aが対象物OBに接触すると、接触信号が座標取得部20に送られる。座標取得部20では、接触信号を受けたタイミングで多関節アーム15に取り付けられた角度センサ151の角度を受けて、検出箇所の座標を演算する。
In order to perform position measurement, first, the object OB is placed in the first region R1 of the
制御部40は、座標取得部20で演算して得た座標を受けて、この座標が第1領域R1内に属していることを判断する。これにより、制御部40は、位置測定処理部41を選択し、座標を対象物OBの位置計測結果としてコンピュータPCに登録する処理を行う。
The
次に、測定ヘッド10の測定子11aが対象物OBの別の検出箇所と接触した場合、先と同様に、座標取得部20で演算して得た座標が第1領域R1内であるとして、制御部40は、位置測定処理部41を選択し、その座標を対象物OBの位置計測結果としてコンピュータPCに登録する処理を行う。座標取得部20で演算して得た座標が第1領域R1内である限り、その座標は対象物OBの位置計測結果として取り扱われる。
Next, when the
図5(b)に表したように、使用者が測定ヘッド10を移動して、測定子11aで定盤100上の第2領域R2を測定したとする。これにより、測定ヘッド10から座標取得部20に接触信号が送られ、座標取得部20では検出箇所の座標を演算する。
As shown in FIG. 5B, it is assumed that the user moves the measuring
制御部40は、座標取得部20で演算して得た座標を受けて、この座標が第2領域R2内に属していることを判断する。これにより、制御部40は、コマンド処理部42を選択し、第2領域R2に対応付けされたコマンドをコンピュータPCに送る処理を行う。コンピュータPCは、コマンド処理部42から送られたコマンドを受けて、このコマンドに基づく処理を実行する。
The
このように、使用者は測定ヘッド10で指定する検出箇所の位置によって、対象物OBを測定するモードと、コンピュータPCを制御するモードとの切り替えを行うことができる。したがって、コンピュータPCのディスプレイ45の表示を参照しなくても、コンピュータPCに対する制御を行うことが可能になる。
As described above, the user can switch between the mode for measuring the object OB and the mode for controlling the computer PC according to the position of the detection location designated by the measuring
〔第2実施形態〕
次に、第2実施形態の説明を行う。
図6(a)及び(b)は、第2実施形態を説明する模式図である。なお、図6(a)及び(b)では、説明の便宜上、座標取得部20、領域記憶部30、制御部40及びコンピュータPCは省略される。
[Second Embodiment]
Next, the second embodiment will be described.
FIGS. 6A and 6B are schematic diagrams for explaining the second embodiment. 6A and 6B, the coordinate
図6(a)に表した例では、第2領域R2に複数のボタン設定領域R21〜R25が設けられる。なお、図6(a)に表した例では5つのボタン設定領域R21〜R25が設けられているが、5つに限定されない。 In the example shown in FIG. 6A, a plurality of button setting areas R21 to R25 are provided in the second area R2. In the example shown in FIG. 6A, five button setting areas R21 to R25 are provided, but the number is not limited to five.
複数のボタン設定領域R21〜R25のそれぞれは、互いに重ならない二次元領域である。図6(a)に表した例では、XY平面に沿った二次元領域として複数のボタン設定領域R21〜R25が設定される。ボタン設定領域R21〜R25を決める座標は、領域記憶部30に記憶される。各ボタン設定領域R21〜R25の大きさや形状は自由に設定可能である。
Each of the plurality of button setting areas R21 to R25 is a two-dimensional area that does not overlap each other. In the example shown in FIG. 6A, a plurality of button setting areas R21 to R25 are set as a two-dimensional area along the XY plane. The coordinates for determining the button setting areas R21 to R25 are stored in the
これら複数のボタン設定領域R21〜R25には、それぞれコマンドが対応付けされる。例えば、5つのボタン設定領域R21〜R25がある場合、それぞれに対応付けすることで5つのコマンドを登録することができる。 A command is associated with each of the plurality of button setting areas R21 to R25. For example, when there are five button setting areas R21 to R25, five commands can be registered by associating them with each other.
5つのボタン設定領域R21〜R25とコマンドとの対応付けは、予めコンピュータPCなどに登録されている。ボタン設定領域R21〜R25とコマンドとの対応付けは、自由に行うことができる。例えば、使用者の位置から比較的近いボタン設定領域R21には、頻繁に使用されるコマンドを対応付けする。また、確実に送信したいコマンドについては、範囲の広いボタン設定領域R25に対応付けする。ボタン設定領域R21〜R25とコマンドとの対応付けは、使用者の好みに応じて設定してもよい。また、計測装置固有の設定を行って統一的なインタフェースを構築してもよい。 The associations between the five button setting areas R21 to R25 and the commands are registered in advance in the computer PC or the like. The button setting areas R21 to R25 can be associated with commands freely. For example, frequently used commands are associated with the button setting region R21 that is relatively close to the user's position. Further, a command that is surely transmitted is associated with the button setting region R25 having a wide range. The association between the button setting areas R21 to R25 and the command may be set according to the user's preference. In addition, a unified interface may be constructed by performing settings unique to the measuring device.
使用者は、複数のボタン設定領域R21〜R25の中から、コンピュータPCに送りたいコマンドが割り当てられたものを選択し、そこに測定ヘッド10の測定子11aを接触させる。測定子11aを接触させると、座標取得部20によって測定子11aの座標が演算され、制御部40に送られる。
The user selects a button assigned to the command to be sent to the computer PC from the plurality of button setting areas R21 to R25, and brings the
制御部40は、座標取得部20から送られた測定子11aの座標が第2領域R2内に属すると判断した場合にコマンド処理部42を選択する。コマンド処理部42は、測定子11aの座標が複数のボタン設定領域R21〜R25のいずれかに属するかを判断し、そのボタン設定領域R21〜R25に対応付けされたコマンドをコンピュータPCに送信する。
The
これにより、使用者は、複数のボタン設定領域R21〜R25のうち、送りたいコマンドが対応付けされたものに測定ヘッド10の測定子11aを接触させることで、そのコマンドをコンピュータPCに送ることができるようになる。
Thus, the user can send the command to the computer PC by bringing the measuring
一例として、ボタン設定領域R21に「測定プログラムのスタート/ストップ」、ボタン設定領域R22に「画面拡大」、ボタン設定領域R23に「画面縮小」、ボタン設定領域R24に「印刷」、ボタン設定領域R25に「取り消し」のコマンドを割り当てたとする。使用者が測定プログラムをスタートさせたい場合、測定ヘッド10の測定子11aでボタン設定領域R21を触る。これにより、コマンド処理部42からコンピュータPCへボタン設定領域R21に割り当てられた「測定プログラムのスタート/ストップ」のコマンドが送信され、コンピュータPCで測定プログラムの実行が開始される。測定プログラムの実行中にボタン設定領域R21を測定子11aで触ると、測定プログラムは停止する。
As an example, “start / stop of measurement program” in the button setting area R21, “screen enlargement” in the button setting area R22, “screen reduction” in the button setting area R23, “print” in the button setting area R24, and button setting area R25. Is assigned a “cancel” command. When the user wants to start the measurement program, the user touches the button setting region R21 with the
同様に、例えばディスプレイ45の表示を拡大したい場合には、測定子11aでボタン設定領域R22を触る。これにより、コマンド処理部42からコンピュータPCへ「画面拡大」のコマンドが送信される。測定子11aでボタン設定領域R22を1回ずつ触ると、段階的に画面表示が拡大される。一方、測定子11aでボタン設定領域R23を触ると、コマンド処理部42からコンピュータPCへ「画面縮小」のコマンドが送信され、画面表示が縮小される。また、印刷を行いたい場合には、測定子11aでボタン設定領域R24を触る。これにより、コマンド処理部42からコンピュータPCへ「印刷」のコマンドが送信され、印刷出力が行われる。
Similarly, for example, when it is desired to enlarge the display on the
このように、各ボタン設定領域R21〜R25にコマンドを割り当てておくことで、測定ヘッド10を利用したコマンド送信を行うことができるようになる。コンピュータPCが離れた位置にある場合でも、使用者はコンピュータPCの位置まで移動することなく手元の測定ヘッド10を用いてコンピュータPCを制御することが可能になる。
In this way, by assigning commands to the button setting areas R21 to R25, command transmission using the measuring
なお、複数のボタン設定領域R21〜R25の区別をしやすくするため、例えば定盤100に各ボタン設定領域R21〜R25の境界線やラベルを設けておいてもよい。これにより、定盤100の上に、コマンドを送信するためのボタンが設定されたかのように、選択に迷うことなく利用することが可能となる。
In order to easily distinguish the plurality of button setting areas R21 to R25, for example, a boundary line or a label of each button setting area R21 to R25 may be provided on the
また、ボタン設定領域R21〜R25は、必ずしも定盤100の上でなくてもよい。例えば、定盤100から離れたXY平面や、XZ平面、YZ平面など、どのような二次元領域であってもよい。
Further, the button setting areas R21 to R25 do not necessarily have to be on the
図6(b)に表した例では、第2領域R2が三次元領域になっている。第2領域R2には、複数のボタン設定領域R26〜R30が設けられる。なお、図6(b)に表した例では5つのボタン設定領域R26〜R30が設けられているが、5つに限定されない。 In the example shown in FIG. 6B, the second region R2 is a three-dimensional region. In the second area R2, a plurality of button setting areas R26 to R30 are provided. In the example shown in FIG. 6B, five button setting areas R26 to R30 are provided, but the number is not limited to five.
複数のボタン設定領域R26〜R30のそれぞれは、互いに重ならない三次元領域である。ボタン設定領域R26〜R30を決める座標は、領域記憶部30に記憶される。各ボタン設定領域R26〜R30の大きさや形状は自由に設定可能である。また、例えばボタン設定領域R30のように、定盤100から離れた空間を設定してもよい。複数のボタン設定領域R26〜R30とコマンドとの対応付けは、予めコンピュータPCなどに登録されている。
Each of the plurality of button setting areas R26 to R30 is a three-dimensional area that does not overlap each other. The coordinates for determining the button setting areas R26 to R30 are stored in the
使用者は、複数のボタン設定領域R26〜R30の中から、コンピュータPCに送りたいコマンドが割り当てられたものを選択し、そこに測定ヘッド10の測定子11aを配置する。そして、この状態でハンドル12に設けられたボタン12aを押下する。ボタン12aを押下すると、座標取得部20によってそのときの測定子11aの座標が演算され、制御部40に送られる。
The user selects the button assigned to the command to be sent to the computer PC from among the plurality of button setting areas R26 to R30, and places the measuring
制御部40は、座標取得部20から送られた測定子11aの座標が第2領域R2内に属すると判断した場合にコマンド処理部42を選択する。コマンド処理部42は、測定子11aの座標が複数のボタン設定領域R26〜R30のいずれかに属するかを判断し、そのボタン設定領域R26〜R30に対応付けされたコマンドをコンピュータPCに送信する。
The
これにより、使用者は、複数のボタン設定領域R26〜R30のうち、送りたいコマンドが対応付けされたものに測定ヘッド10の測定子11aを配置してボタン12aを押下することで、そのコマンドをコンピュータPCに送ることができるようになる。
As a result, the user places the
図6(b)に表した例では、測定ヘッド10の移動範囲内において、空間のあらゆる場所にコマンドを送信するための仮想的なボタンを配置することが可能である。このため、三次元的なレイアウトで仮想的なボタンを配置でき、多種多様なユーザインタフェースを実現することが可能になる。
In the example shown in FIG. 6B, it is possible to arrange virtual buttons for transmitting commands to any place in the space within the movement range of the measuring
〔第3実施形態〕
次に、第3実施形態について説明する。
図7(a)及び(b)は、第3実施形態を説明する模式図である。なお、図7(a)及び(b)では、説明の便宜上、座標取得部20、領域記憶部30、制御部40及びコンピュータPCは省略される。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described.
FIGS. 7A and 7B are schematic views for explaining the third embodiment. 7A and 7B, the coordinate
図7(a)及び(b)では、測定ヘッド10の位置及び向きを基準に第2領域R2が設定される例が示される。例えば、図7(a)に表したように、測定ヘッド10の測定子11aが第1領域R1以外の位置に配置されている状態で、使用者によってボタン12bが押下されたとする。座標取得部20は、ボタン12bが押下された際の測定ヘッド10の位置(座標)と、測定プローブ11の先端の向きとを求める。
7A and 7B show an example in which the second region R2 is set based on the position and orientation of the
次に、制御部40は、座標取得部20で求めた測定ヘッド10の位置及び向きを基準として第2領域R2を設定する。図7(a)に表した例では、測定ヘッド10の右側に第2領域R2が設定される。すなわち、第2領域R2は、測定ヘッド10を基準にした右側の所定領域に設定される。
Next, the
第2領域R2が設定された状態で、使用者は測定ヘッド10の測定子11aを第2領域R2に配置してボタン12aを押下する。これにより、第2領域R2と対応付けされたコマンドがコンピュータPCに送信される。
With the second region R2 set, the user places the
その後、使用者が測定ヘッド10の測定子11aを第1領域R1に配置して対象物OBに接触させると、対象物OBの位置の測定が行われる。この際、先に設定した第2領域R2は解除してもよい。
Thereafter, when the user places the
次に、図7(b)に表したように、使用者の立ち位置が変わり、測定ヘッド10の位置が図7(a)に示す位置とは大きく変わったとする。この状態で、使用者によってボタン12bが押下されたとする。座標取得部20は、ボタン12bが押下された際の測定ヘッド10の位置(座標)と、測定プローブ11の先端の向きとを求める。
Next, as shown in FIG. 7B, it is assumed that the standing position of the user has changed and the position of the measuring
次に、制御部40は、座標取得部20で求めた測定ヘッド10の位置及び向きを基準として第2領域R2を設定する。図7(b)に表した例では、測定ヘッド10の右側に第2領域R2が設定される。この際、図7(a)に表した例とは異なる位置に第2領域R2が設定される。つまり、第2領域R2は、測定ヘッド10の位置及び向きに応じて配置が変化することになる。
Next, the
新たな位置に第2領域R2が設定された状態で、使用者は測定ヘッド10の測定子11aを第2領域R2に配置してボタン12aを押下する。これにより、第2領域R2と対応付けされたコマンドがコンピュータPCに送信される。
In a state where the second region R2 is set at a new position, the user places the
このように、本実施形態では、測定ヘッド10の位置及び向きに応じて第2領域R2の配置が決定される。つまり、第2領域R2と測定ヘッド10との相対的な位置が一定になるように第2領域R2が設定される。これにより、使用者は測定ヘッド10の姿勢との関係で第2領域R2の位置を的確に把握することができる。例えば、測定ヘッド10の右側の所定位置に常に第2領域R2が設定されるとすると、使用者は測定ヘッド10をどのような姿勢で利用しても、測定ヘッド10の右側の所定位置に第2領域R2があると認識して、コマンド送信処理を行うことが可能になる。
Thus, in the present embodiment, the arrangement of the second region R2 is determined according to the position and orientation of the
なお、上記の例では測定ヘッド10の右側に第2領域R2が設定される例を示したが、これ以外の位置であっても同様である。また、測定ヘッド10の位置及び向きを基準として複数のボタン設定領域が設定されてもよい。また、使用者がボタン12aを押下したタイミングで第2領域R2を設定する例を示したが、ボタン12aの押下以外のタイミングで第2領域R2を設定するようにしてもよい。例えば、測定子11aが第1領域R1内から外に出た後、一定時間その位置で停止していた場合が挙げられる。この場合、対象物OBを測定するモードからコンピュータPCを制御するモードに切り替わったことを示す報知(例えば、測定ヘッド10やコンピュータPCのスピーカからのブザー音や、測定ヘッド10に装着されたLED等の表示手段の点灯)を行ってもよい。
In the above example, the example in which the second region R2 is set on the right side of the measuring
また、第2領域R2を指示してコンピュータPCにコマンドを送るタイミングは、ボタン12aの押下や、ボタン12aを押下しなくても測定子11aが第2領域R2内にある状態で一定時間その位置で停止していた場合が挙げられる。コマンドを送信した場合、先と同様な報知を行ってもよい。
Also, the timing for sending the command to the computer PC by instructing the second region R2 is the position for a certain time when the measuring
また、第2領域R2は、使用者の位置及び向きを基準として設定されてもよい。例えば、図示しないカメラによって使用者の顔や体の位置及び向きを検知し、この検知した位置及び向きを基準として第2領域R2を設定してもよい。これにより、使用者が顔や体の向きを変えながら測定作業をする場合であっても、変化する使用者の位置及び向きに応じて第2領域R2が設定される。例えば、使用者の右側に第2領域R2が設定される場合には、使用者がどのような位置及び向きで作業していても、常に体の右側に第2領域R2が設定されることになり、的確にコマンド送信処理を行うことが可能になる。 Further, the second region R2 may be set based on the position and orientation of the user. For example, the position and orientation of the user's face and body may be detected by a camera (not shown), and the second region R2 may be set based on the detected position and orientation. Thus, even when the user performs measurement work while changing the orientation of the face or body, the second region R2 is set according to the changing position and orientation of the user. For example, when the second region R2 is set on the right side of the user, the second region R2 is always set on the right side of the body regardless of the position and orientation of the user. Thus, command transmission processing can be performed accurately.
以上説明したように、本実施形態に係る位置計測装置1及び位置計測方法によれば、次のような効果がある。例えば、使用者は、コンピュータPCのディスプレイ45を参照しなくても、コンピュータPCに対してコマンドを送信することが可能となる。また、測定ヘッド10を用いた検出箇所の座標によって処理を切り替えるため、処理を切り替えるための特別なハードウェアを追加する必要はない。また、使用者の好みに応じたレイアウトでコマンドを実行する仮想的なボタンを定義することが可能になる。また、測定の対象物OBの近くに第2領域R2を設定しておけば、離れた位置に配置されたコンピュータPCまで出向いてコマンドを入力する動作が不要になり、作業効率が向上する。さらに、位置計測と同じ操作でコンピュータPCに対するコマンドを実行できることから、特別な訓練や慣れを必要とせず容易に処理の切り替えを実行することが可能になる。
As described above, according to the
このように、本実施形態に係る位置計測装置1及び位置計測方法によれば、測定ヘッド10を用いて位置計測処理とコマンド処理とを的確に切り替えて所望の処理を実行することが可能になる。
As described above, according to the
なお、上記に本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。 Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to these examples. For example, those in which the person skilled in the art appropriately added, deleted, and changed the design of each of the above-described embodiments, and combinations of the features of each embodiment as appropriate, also have the gist of the present invention. As long as it is within the scope of the present invention.
本発明は、多関節アーム15を用いた三次元測定機以外でも、門型の移動手段を用いた三次元測定機であって、使用者が測定ヘッド10を手動で移動可能なものにも好適に利用できる。また、測定ヘッド10として接触式プローブ以外でも、レーザプローブのような非接触式プローブを用いた位置計測装置にも適用可能である。
The present invention is suitable not only for a three-dimensional measuring machine using a
1…位置計測装置
10…測定ヘッド
11…測定プローブ
11a…測定子
12…ハンドル
12a…ボタン
20…座標取得部
30…領域記憶部
40…制御部
41…位置測定処理部
42…コマンド処理部
OB…対象物
R1…第1領域
R2…第2領域
DESCRIPTION OF
Claims (4)
位置測定の指示があったことに応じて前記測定ヘッドにより指定された前記検出箇所の前記座標系での座標を取得する座標取得部と、
前記座標系での第1領域及び第2領域を記憶する領域記憶部と、
前記座標取得部で取得した座標に基づき処理を実行する制御部と、
使用者の位置及び向きを検出するカメラと、
を備え、
前記制御部は、
位置測定の指示があったことに応じて前記座標取得部で取得した座標が前記第1領域内である場合、対象物の位置を測定する処理を実行する位置測定処理部と、
位置測定の指示があったことに応じて前記座標取得部で取得した座標が前記第2領域内である場合、前記第2領域に対応付けされたコマンドを受け付けて実行するコマンド処理部と、
を備え、
前記第2領域は、所定のタイミングにおいて前記カメラによって検出された使用者の位置及び向きを基準とした領域に設定されることを特徴とする位置計測装置。 A measuring head for designating a position detection position in a predetermined coordinate system;
A coordinate acquisition unit that acquires coordinates in the coordinate system of the detection location designated by the measurement head in response to an instruction for position measurement;
An area storage unit for storing the first area and the second area in the coordinate system;
A control unit that executes processing based on the coordinates acquired by the coordinate acquisition unit;
A camera that detects the position and orientation of the user;
With
The controller is
A position measurement processing unit that executes a process of measuring the position of an object when the coordinates acquired by the coordinate acquisition unit in the first region in response to an instruction for position measurement are in the first region;
A command processing unit that receives and executes a command associated with the second region when the coordinates acquired by the coordinate acquisition unit in the second region in response to an instruction for position measurement are in the second region;
With
The position measurement apparatus according to claim 1, wherein the second area is set to an area based on a position and orientation of a user detected by the camera at a predetermined timing.
前記コマンド処理部は、前記複数のボタン設定領域のうち前記座標取得部で取得した座標を含むボタン設定領域と対応付けされたコマンドを受け付けて実行することを特徴とする請求項1記載の位置計測装置。 The second area includes a plurality of button setting areas,
The position measurement according to claim 1, wherein the command processing unit receives and executes a command associated with a button setting region including coordinates acquired by the coordinate acquisition unit among the plurality of button setting regions. apparatus.
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