JPH0211397B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0211397B2 JPH0211397B2 JP4083581A JP4083581A JPH0211397B2 JP H0211397 B2 JPH0211397 B2 JP H0211397B2 JP 4083581 A JP4083581 A JP 4083581A JP 4083581 A JP4083581 A JP 4083581A JP H0211397 B2 JPH0211397 B2 JP H0211397B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- robot
- angle
- camera
- itv
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/02—Sensing devices
- B25J19/021—Optical sensing devices
- B25J19/023—Optical sensing devices including video camera means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はステレオTVカメラ付ロボツトに関す
る。公知のステレオITVシステムは、第１図ブ
ロツク線図に示すように、ITVカメラ１，２に
それぞれ対応するモニターTV３，４の画像をハ
ーフミラー５を介して肉眼６，７で見るもので、
モニターITV３の画像はハーフミラー５で反射
するために位相が反転するので、肉眼６，７の前
方に相応するグラス８を挿入することにより左眼
６にはITVカメラ２→モニターTV４→偏光グラ
ス８の画像が、右眼７にはITVカメラ１→モニ
ターTV３→偏光グラス８の画像がそれぞれ見え
ることになり、かつこの画像を脳で合成すること
により視角θにより立体感を得るようにするので
ある。なお、視野同一化手段には第２図ブロツク
線図に示すように、ITVカメラ１台、モニター
TV1台よりなるものもある。
る。公知のステレオITVシステムは、第１図ブ
ロツク線図に示すように、ITVカメラ１，２に
それぞれ対応するモニターTV３，４の画像をハ
ーフミラー５を介して肉眼６，７で見るもので、
モニターITV３の画像はハーフミラー５で反射
するために位相が反転するので、肉眼６，７の前
方に相応するグラス８を挿入することにより左眼
６にはITVカメラ２→モニターTV４→偏光グラ
ス８の画像が、右眼７にはITVカメラ１→モニ
ターTV３→偏光グラス８の画像がそれぞれ見え
ることになり、かつこの画像を脳で合成すること
により視角θにより立体感を得るようにするので
ある。なお、視野同一化手段には第２図ブロツク
線図に示すように、ITVカメラ１台、モニター
TV1台よりなるものもある。
しかしながら、このようなステレオITVシス
テムは、目が疲れるという欠点があり、これは(1)
肉眼により視野角とITV視野角との不一致およ
び(2)焦点調整不良により画像不鮮明度によるもの
で、これらは、視点が変化する場合、さらに大き
な問題となる。
テムは、目が疲れるという欠点があり、これは(1)
肉眼により視野角とITV視野角との不一致およ
び(2)焦点調整不良により画像不鮮明度によるもの
で、これらは、視点が変化する場合、さらに大き
な問題となる。
すなわち、(3)視野角が連続可変とならないため
視点と視野とが一致しない、(4)焦点合せが頻繁す
ぎて作業に支障を来たし、また焦点合せ回数を減
ずるような焦点深度の深いレンズ系はピントが甘
くなる等の問題があり、実用上大きなネツクとな
つている。
視点と視野とが一致しない、(4)焦点合せが頻繁す
ぎて作業に支障を来たし、また焦点合せ回数を減
ずるような焦点深度の深いレンズ系はピントが甘
くなる等の問題があり、実用上大きなネツクとな
つている。
自動視野角、焦点調整付ステレオITVでは(2)
〜(4)の問題は解決されるが、視点までの距離を如
何にして知るかの問題は未解決のまま残る。
〜(4)の問題は解決されるが、視点までの距離を如
何にして知るかの問題は未解決のまま残る。
本発明はこのような事情に鑑みて提案されたも
ので、作業点に常にITVカメラを向け、焦点お
よび視角をそれぞれ自動調整可能としたステレオ
TVカメラ付ロボツトを提供することを目的と
し、ロボツトの作業位置をロボツトの基端からロ
ボツトのアーム長および角度を用いて算出する演
算回路と、該演算回路の出力に基づいて左右の
TVカメラをそれぞれ上記作業点に指向する自動
方向調整回路と、上記左右のTVカメラの焦点合
せをそれぞれ自動的に行なう自動焦点合せ回路と
を具えたことを特徴とする。
ので、作業点に常にITVカメラを向け、焦点お
よび視角をそれぞれ自動調整可能としたステレオ
TVカメラ付ロボツトを提供することを目的と
し、ロボツトの作業位置をロボツトの基端からロ
ボツトのアーム長および角度を用いて算出する演
算回路と、該演算回路の出力に基づいて左右の
TVカメラをそれぞれ上記作業点に指向する自動
方向調整回路と、上記左右のTVカメラの焦点合
せをそれぞれ自動的に行なう自動焦点合せ回路と
を具えたことを特徴とする。
本発明の一実施例を図面について説明すると、
第３図はその側面図、第４図は第３図の部分平面
図、第５図は第３図のITVカメラ駆動機構を示
す平面図、第６図は第５図の正面図、第７図は第
６図の側面図、第８図は第３図の制御回路を示す
ブロツク線図である。
第３図はその側面図、第４図は第３図の部分平面
図、第５図は第３図のITVカメラ駆動機構を示
す平面図、第６図は第５図の正面図、第７図は第
６図の側面図、第８図は第３図の制御回路を示す
ブロツク線図である。
上図において、１００はドライブユニツト、１
０１は長さl1、角度1のアーム、１０２は長さl2、
角度2のアーム、１０３は長さl3、角度3のアー
ム、１０４は作業点Ｏに位置するグリツプ、１１
０は左右の１１０ａ，１１０ｂよりなるITVカ
メラで作業点Ｏを視点とするようにチルトモータ
１１１、チルトギヤ１１２，１１３、チルト角度
α検出器１１４、ギヤ１１５よりなるチルト駆動
機構１１６上に取付けられ、またITVカメラ１
１０は、カメラサポート１１８で角度調整モータ
１１９、ギヤ１２０，１２２、検出用ギヤ１２３
と視野角θ検出器１２４よりなる視野角調整機構
１２５を介して取付けられている。１３０は制御
回路、１３１は各軸の検出器、１３２はロボツト
の基端Ａからの作業位置Ｏの位置を計算する演算
回路、１３３はこの計算された位置にカメラ視点
を合わせるための角度α計算回路、１３４は視角
θを作業点Ｏに一致させる角度θ計算回路、１３
５は角度調整モータ１１９の駆動回路、１３６は
α比較回路、１３７はθ比較回路、１３８はチル
トモータ１１１の駆動回路、１４０は焦点調整用
モータ、１４１，１４２，１４８はそれぞれギ
ヤ、１４３は検出器、１４４は作業点Ｏとレンズ
面までの距離Ｌ計算回路、１４５はあらかじめ測
定された焦点位置Ｓと距離Ｌの関係式を演算する
算出回路、１４６は駆動回路、１４７は比較回路
である。
０１は長さl1、角度1のアーム、１０２は長さl2、
角度2のアーム、１０３は長さl3、角度3のアー
ム、１０４は作業点Ｏに位置するグリツプ、１１
０は左右の１１０ａ，１１０ｂよりなるITVカ
メラで作業点Ｏを視点とするようにチルトモータ
１１１、チルトギヤ１１２，１１３、チルト角度
α検出器１１４、ギヤ１１５よりなるチルト駆動
機構１１６上に取付けられ、またITVカメラ１
１０は、カメラサポート１１８で角度調整モータ
１１９、ギヤ１２０，１２２、検出用ギヤ１２３
と視野角θ検出器１２４よりなる視野角調整機構
１２５を介して取付けられている。１３０は制御
回路、１３１は各軸の検出器、１３２はロボツト
の基端Ａからの作業位置Ｏの位置を計算する演算
回路、１３３はこの計算された位置にカメラ視点
を合わせるための角度α計算回路、１３４は視角
θを作業点Ｏに一致させる角度θ計算回路、１３
５は角度調整モータ１１９の駆動回路、１３６は
α比較回路、１３７はθ比較回路、１３８はチル
トモータ１１１の駆動回路、１４０は焦点調整用
モータ、１４１，１４２，１４８はそれぞれギ
ヤ、１４３は検出器、１４４は作業点Ｏとレンズ
面までの距離Ｌ計算回路、１４５はあらかじめ測
定された焦点位置Ｓと距離Ｌの関係式を演算する
算出回路、１４６は駆動回路、１４７は比較回路
である。
このような装置において、作業点Ｏの位置は、
アーム長ｌおよび角度を用いてＡ点からの座標
ｘ、ｙとして(1)式により表わされ、一定値ｌ、検
出器１３１からの入力値を用いて演算回路１３
２で演算される。
アーム長ｌおよび角度を用いてＡ点からの座標
ｘ、ｙとして(1)式により表わされ、一定値ｌ、検
出器１３１からの入力値を用いて演算回路１３
２で演算される。
ｘ＝ｆ（l1、l2、l3、1、2、3）
ｙ＝ｇ（l1、l2、l3、1、2、3） ……(1)
次に、視点方向角αは計算回路１３３によつて
(2)式で計算される。
(2)式で計算される。
ただし、説明の便宜上、カメラチルト位置Ｂと
Ａ点はｘ方向で一致させている。
Ａ点はｘ方向で一致させている。
そこで、現在のαの値α1からの偏差分Δαは(3)
式で表わされるからΔα→０となるまで比較回路
１３６を動作させながら、駆動回路１３４を動作
させる。
式で表わされるからΔα→０となるまで比較回路
１３６を動作させながら、駆動回路１３４を動作
させる。
Δα＝α−α1 ……(3)
同様に、視野角θはθ計算回路１３４、駆動回
路１３５、比較回路１３７を用いて(4)式で求めら
れる。
路１３５、比較回路１３７を用いて(4)式で求めら
れる。
さらに、焦点位置は(5)式で求められる。
このような装置によれば、ステレオITVを常
に作業位置つまり必要目視位置に向けることで、
常に視野角と、焦点を最も有利な状態に自動的に
調整可能とする実用的なステレオITVを得るこ
とができる。
に作業位置つまり必要目視位置に向けることで、
常に視野角と、焦点を最も有利な状態に自動的に
調整可能とする実用的なステレオITVを得るこ
とができる。
上記実施例は説明の便宜上２次元の作業位置に
ついて述べたが、３次元の場合のＡ点からの作業
位置は(6)式で算出され、 ｘ＝ｆ（lo、n） ｙ＝ｇ（lo、n） ｚ＝ｈ（lo、n） 一般にはｎ＝３、ｍ＝６ ……(6) ITVカメラ方向（パンβ（第４図β、チルトα
参照））はＡ点とＢとの位置差Ｂ（x0、y0、z0）を
用いて、(7)式により α＝f1（ｘ、ｙ、ｚ、x0、y0、z0） β＝g1（x1、y1、z1、x0、y0、z0） ……(7) また、Ｂ点からの距離Ｌは(8)式により Ｌ＝√（−0）2＋（−0）2＋（−0）2……
(8) それぞれ算出され、これらの式とそれぞれ対応
するモータ、検出器、メカニズムと演算回路を付
加、変更することにより３次元的作業位置の自動
調整が可能となる。
ついて述べたが、３次元の場合のＡ点からの作業
位置は(6)式で算出され、 ｘ＝ｆ（lo、n） ｙ＝ｇ（lo、n） ｚ＝ｈ（lo、n） 一般にはｎ＝３、ｍ＝６ ……(6) ITVカメラ方向（パンβ（第４図β、チルトα
参照））はＡ点とＢとの位置差Ｂ（x0、y0、z0）を
用いて、(7)式により α＝f1（ｘ、ｙ、ｚ、x0、y0、z0） β＝g1（x1、y1、z1、x0、y0、z0） ……(7) また、Ｂ点からの距離Ｌは(8)式により Ｌ＝√（−0）2＋（−0）2＋（−0）2……
(8) それぞれ算出され、これらの式とそれぞれ対応
するモータ、検出器、メカニズムと演算回路を付
加、変更することにより３次元的作業位置の自動
調整が可能となる。
要するに本発明によれば、ロボツトの作業位置
をロボツトの基端からロボツトのアーム長および
角度を用いて算出する演算回路と、該演算回路の
出力に基づいて左右のTVカメラをそれぞれ上記
作業点に指向する自動方向調整回路と、上記左方
のTVカメラの焦点合せをそれぞれ自動的に行な
う自動焦点合せ回路とを具えたことにより、常に
作業点にITVカメラを向け、焦点および視角を
それぞれ自動調整するステレオTVカメラ付ロボ
ツトを得るから本発明は産業上極めて有益なもの
である。
をロボツトの基端からロボツトのアーム長および
角度を用いて算出する演算回路と、該演算回路の
出力に基づいて左右のTVカメラをそれぞれ上記
作業点に指向する自動方向調整回路と、上記左方
のTVカメラの焦点合せをそれぞれ自動的に行な
う自動焦点合せ回路とを具えたことにより、常に
作業点にITVカメラを向け、焦点および視角を
それぞれ自動調整するステレオTVカメラ付ロボ
ツトを得るから本発明は産業上極めて有益なもの
である。
第１図、第２図はそれぞれ公知のステレオ
ITVを示す原理図、第３図は本発明の一実施例
を示す側面図、第４図は第３図の部分平面図、第
５図は第３図のITVカメラ駆動機構を示す平面
図、第６図は第５図の正面図、第７図は第６図の
側面図、第８図は第３図の制御回路を示すブロツ
ク線図である。 １００……ドライブユニツト、１０１，１０
２，１０３……アーム、１０４……グリツプ、１
１０，１１０ａ，１１０ｂ……ITVカメラ、１
１１……チルトモータ、１１２，１１３……チル
トギヤ、１１４……チルト角度α検出器、１１５
……ギヤ、１１６……チルト駆動機構、１１８…
…カメラサポート、１１９……角度調整モータ、
１２０，１２１，１２２……ギヤ、１２３……検
出用ギヤ、１２４……視野角θ検出器、１２５…
…視野角調整機構、１３０……制御回路、１３１
……各軸の検出器、１３２……演算回路、１３３
……角度α計算回路、１３４……角度θ計算回
路、１３５……駆動回路、１３６……α比較回
路、１３７……θ比較回路、１３８……駆動回
路、１４０……焦点調整用モータ、１４１，１４
２，１４８……ギヤ、１４３……検出器、１４４
……距離Ｌ計算回路、１４５……算出回路、１４
６……駆動回路、１４７……比較回路。
ITVを示す原理図、第３図は本発明の一実施例
を示す側面図、第４図は第３図の部分平面図、第
５図は第３図のITVカメラ駆動機構を示す平面
図、第６図は第５図の正面図、第７図は第６図の
側面図、第８図は第３図の制御回路を示すブロツ
ク線図である。 １００……ドライブユニツト、１０１，１０
２，１０３……アーム、１０４……グリツプ、１
１０，１１０ａ，１１０ｂ……ITVカメラ、１
１１……チルトモータ、１１２，１１３……チル
トギヤ、１１４……チルト角度α検出器、１１５
……ギヤ、１１６……チルト駆動機構、１１８…
…カメラサポート、１１９……角度調整モータ、
１２０，１２１，１２２……ギヤ、１２３……検
出用ギヤ、１２４……視野角θ検出器、１２５…
…視野角調整機構、１３０……制御回路、１３１
……各軸の検出器、１３２……演算回路、１３３
……角度α計算回路、１３４……角度θ計算回
路、１３５……駆動回路、１３６……α比較回
路、１３７……θ比較回路、１３８……駆動回
路、１４０……焦点調整用モータ、１４１，１４
２，１４８……ギヤ、１４３……検出器、１４４
……距離Ｌ計算回路、１４５……算出回路、１４
６……駆動回路、１４７……比較回路。
Claims (1)
- １ ロボツトの作業位置をロボツトの基端からロ
ボツトのアーム長および角度を用いて算出する演
算回路と、該演算回路の出力に基づいて左右の
TVカメラをそれぞれ上記作業点に指向する自動
方向調整回路と、上記左右のTVカメラの焦点合
せをそれぞれ自動的に行なう自動焦点合せ回路と
を具えたことを特徴とするステレオTVカメラ付
ロボツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4083581A JPS57155618A (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Robot with stereo television camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4083581A JPS57155618A (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Robot with stereo television camera |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57155618A JPS57155618A (en) | 1982-09-25 |
| JPH0211397B2 true JPH0211397B2 (ja) | 1990-03-14 |
Family
ID=12591682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4083581A Granted JPS57155618A (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Robot with stereo television camera |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57155618A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0624003B2 (ja) * | 1984-10-25 | 1994-03-30 | キヤノン株式会社 | 輻輳角調整装置 |
| JPH01173514A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-10 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 熱伝導性電気絶縁シート及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-03-20 JP JP4083581A patent/JPS57155618A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57155618A (en) | 1982-09-25 |
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