JPS636412A - 視覚位置決め装置 - Google Patents
視覚位置決め装置Info
- Publication number
- JPS636412A JPS636412A JP61149571A JP14957186A JPS636412A JP S636412 A JPS636412 A JP S636412A JP 61149571 A JP61149571 A JP 61149571A JP 14957186 A JP14957186 A JP 14957186A JP S636412 A JPS636412 A JP S636412A
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- JP
- Japan
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- rotary table
- axis
- intersection
- optical
- moving body
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- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title claims description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は２台の光学装置で１つの対象物を捕えるロボッ
ト装置などに好適な視覚位置決め装置の改良に関する。
ト装置などに好適な視覚位置決め装置の改良に関する。
（従来の技術）
最近の知能口ぎットを初め種々な自動機械の視覚認識装
置は三次元的な情報を得るため、例えばビデオカメラを
２台用いて１個の対象物を見ることなどが広く行なわれ
ている。この場合２台のビデオカメラを迅速、正確に対
象物に向けることが必要であるが、この装置として例え
ば第４図に示すような、視覚位置決め装置が知られてい
る。
置は三次元的な情報を得るため、例えばビデオカメラを
２台用いて１個の対象物を見ることなどが広く行なわれ
ている。この場合２台のビデオカメラを迅速、正確に対
象物に向けることが必要であるが、この装置として例え
ば第４図に示すような、視覚位置決め装置が知られてい
る。
これは基台（１）上に回転テーブル（２） 、（３）を
離間して設けて、これにビデオカメラ（４１、（５）を
取付け、これらテーブル＋２）、ｆ３）に別飼にモータ
、減速機からなる駆動手段（６）、（力を設けて対象物
の距離に応じてモータを回転させビデオカメラ（４）
、（５）の向きを制御して、それらの光軸を対象物に合
わせ、２台でＩＩＰｉＩの対象物を正確に捕えるように
した装置である。また他の装置として第５図に示すよう
に、一方のビデオカメラ（４）は上述の装置と同じよう
に駆動手段（６）で制御し、他方のビデオカメラ（５）
はｌ：１の歯車（８）、（９）により回転駆動されるよ
うにして、１方の駆動手段（６）で両ビデオカメラ（４
） 、（５）の光軸の交点を至近位置から遠方位置まで
任意に合わせるようにした装置である。第４図に示した
前者の装置はビデオカメラ（４）、（５１を別々に制御
できる利点があるが、２組の駆動手段（６）、（７）を
用いる不都合がある。また第５図に示した後者の装置は
１組の駆動手段（６）だけですむ反面、歯車１８）、１
９）を用いるので位置決めの精度はその分だけ悪くなる
不都合がある。これらの装置は上述の不都合の他に、位
置決め精度上さらに大きな不都合がある。
離間して設けて、これにビデオカメラ（４１、（５）を
取付け、これらテーブル＋２）、ｆ３）に別飼にモータ
、減速機からなる駆動手段（６）、（力を設けて対象物
の距離に応じてモータを回転させビデオカメラ（４）
、（５）の向きを制御して、それらの光軸を対象物に合
わせ、２台でＩＩＰｉＩの対象物を正確に捕えるように
した装置である。また他の装置として第５図に示すよう
に、一方のビデオカメラ（４）は上述の装置と同じよう
に駆動手段（６）で制御し、他方のビデオカメラ（５）
はｌ：１の歯車（８）、（９）により回転駆動されるよ
うにして、１方の駆動手段（６）で両ビデオカメラ（４
） 、（５）の光軸の交点を至近位置から遠方位置まで
任意に合わせるようにした装置である。第４図に示した
前者の装置はビデオカメラ（４）、（５１を別々に制御
できる利点があるが、２組の駆動手段（６）、（７）を
用いる不都合がある。また第５図に示した後者の装置は
１組の駆動手段（６）だけですむ反面、歯車１８）、１
９）を用いるので位置決めの精度はその分だけ悪くなる
不都合がある。これらの装置は上述の不都合の他に、位
置決め精度上さらに大きな不都合がある。
すなわち、ビデオカメラ（４） 、（５）から対象物ま
での距離がビデオカメラ＋４） 、（５）の間隔程度の
ときはそれらの方向を決める際の位置決め精度はよいが
、遠方になるに従ってビデオカメラ（６）、（７）の回
転角の変化と光軸の交点の移動距離の変化との割合いが
大きくなり、分解能が低下し、位置決め精度が著しく悪
くなるのである。
での距離がビデオカメラ＋４） 、（５）の間隔程度の
ときはそれらの方向を決める際の位置決め精度はよいが
、遠方になるに従ってビデオカメラ（６）、（７）の回
転角の変化と光軸の交点の移動距離の変化との割合いが
大きくなり、分解能が低下し、位置決め精度が著しく悪
くなるのである。
（発明が解決しようとする問題点）
上述したように、従来の視覚位置決め装置は遠距離の対
象物に対しては位置決め精度が著しく低下する不都合が
ある。
象物に対しては位置決め精度が著しく低下する不都合が
ある。
本発明は上述の不都合を除去するためになされたもので
、遠距離の対象物に対しても分解能がよく、位置決め精
度の高い視覚位置決め装置を提供することを目的とする
。
、遠距離の対象物に対しても分解能がよく、位置決め精
度の高い視覚位置決め装置を提供することを目的とする
。
（問題点を解決するための手段と作用）本発明は基台と
、この基台に設定した基準軸線に対称で互に平行な回転
軸線をもった一対の回転テーブル体を設け、これら回転
テーブル体に回転軸線に直角な平面上に光軸をもった一
対の光学装置を光軸の交点が両回転軸線から等しくなる
ように載置し、回転機構により一対の回転テーブル体を
互に反対方向に等角度回転させ、光軸の交点を、回転軸
線間の中点を通り上記基準軸線に平行な直線に沿って移
動させる視覚位置決め装置において、上記回転機構を上
記基台上に上記基準軸線に沿って設けられた直線案内体
と、これに沿って直線移動する移動体と、これの移動を
各回転テーブルに伝えて回転させる一対のリング体とで
構成した視覚位置決め装置である。そして光軸の交点が
遠くなるに従って、すなわち対象物までの距離が遠くな
るに従って、移動体の一定距離の移動に対する交点の移
動距離の割合いを小さくなるようにして、比較的離れた
位置の対象物に対する位置決め精度を向上させたもので
ある。
、この基台に設定した基準軸線に対称で互に平行な回転
軸線をもった一対の回転テーブル体を設け、これら回転
テーブル体に回転軸線に直角な平面上に光軸をもった一
対の光学装置を光軸の交点が両回転軸線から等しくなる
ように載置し、回転機構により一対の回転テーブル体を
互に反対方向に等角度回転させ、光軸の交点を、回転軸
線間の中点を通り上記基準軸線に平行な直線に沿って移
動させる視覚位置決め装置において、上記回転機構を上
記基台上に上記基準軸線に沿って設けられた直線案内体
と、これに沿って直線移動する移動体と、これの移動を
各回転テーブルに伝えて回転させる一対のリング体とで
構成した視覚位置決め装置である。そして光軸の交点が
遠くなるに従って、すなわち対象物までの距離が遠くな
るに従って、移動体の一定距離の移動に対する交点の移
動距離の割合いを小さくなるようにして、比較的離れた
位置の対象物に対する位置決め精度を向上させたもので
ある。
（実施例）
以下本発明の詳細を第１図〜第３図に示す一実施例によ
り説明する。（１）は基台で、これに一方ノ回転テーブ
ル体（２）、他方のテーブル体（３）が回転自在に設け
られている。これらテーブル体（２）、（３）はそれら
の回転軸線（４１、（５）が基台（１）上に設定した基
準軸線（１ａ）に対称でかつ互に平行で、基台（１）に
直角に延びている。両テーブル体（２） 、（３）は上
面に載置台（６） 、（７）を具えていて、その上に同
形のビデオカメラαυ、α２（以下カメラと称す）が取
付けられている。これらの光軸（ｌｌａ）、（１２ａ）
は基台（１）から同一高さにあり、これらの決定する光
軸平面は回転軸線（４）、（５）に対し直角に延在して
いる。また両光軸（ｌｌａ）、（１２ａ）の交点は回転
軸線（４） 、（５）から距離が等しくなるように載置
する。従って、この先軸平面上において、回転軸線（４
）、（５）を結ぶ直線（１３の中点を通り基準軸線（１
ａ）に平行な直線Ｉに関し回転軸線（４） 、（５）’
ｂ対称なので、直線Ｉは対称軸線（１４ａ）であり、光
軸（１１ａ）、（１２ａ）の交点をＣとし、回転軸線（
４）を８１回転軸線（５）をｂとすると、（ａ ｂ ｃ
と＜ｂａａとを等しくすれば、交点Ｃは常に対称軸線（
１４ａ）上にあることになる。また基台（１）上には直
線案内体ｌ１５が取付けられている。これは基準軸線（
１ａ）に沿って設けられている。この直線案内体（１６
１には移動体ＣＤが移動自在に支持案内されて取付けら
れている。この移動体Ｑυの上方には直線案内体（ｌｅ
に平行にピールねじ体（社）が回転自在にブラケット［
有］、Ｉ２４Ｉにより支持されていて、このボールねじ
体＠にはまったざ−ルナット体（至）が移動体Ｃ！υに
取付けられている。そしてこのざ−ルねじ体器をモータ
（至）で正・逆回転させると、移動体０は進退する。
り説明する。（１）は基台で、これに一方ノ回転テーブ
ル体（２）、他方のテーブル体（３）が回転自在に設け
られている。これらテーブル体（２）、（３）はそれら
の回転軸線（４１、（５）が基台（１）上に設定した基
準軸線（１ａ）に対称でかつ互に平行で、基台（１）に
直角に延びている。両テーブル体（２） 、（３）は上
面に載置台（６） 、（７）を具えていて、その上に同
形のビデオカメラαυ、α２（以下カメラと称す）が取
付けられている。これらの光軸（ｌｌａ）、（１２ａ）
は基台（１）から同一高さにあり、これらの決定する光
軸平面は回転軸線（４）、（５）に対し直角に延在して
いる。また両光軸（ｌｌａ）、（１２ａ）の交点は回転
軸線（４） 、（５）から距離が等しくなるように載置
する。従って、この先軸平面上において、回転軸線（４
）、（５）を結ぶ直線（１３の中点を通り基準軸線（１
ａ）に平行な直線Ｉに関し回転軸線（４） 、（５）’
ｂ対称なので、直線Ｉは対称軸線（１４ａ）であり、光
軸（１１ａ）、（１２ａ）の交点をＣとし、回転軸線（
４）を８１回転軸線（５）をｂとすると、（ａ ｂ ｃ
と＜ｂａａとを等しくすれば、交点Ｃは常に対称軸線（
１４ａ）上にあることになる。また基台（１）上には直
線案内体ｌ１５が取付けられている。これは基準軸線（
１ａ）に沿って設けられている。この直線案内体（１６
１には移動体ＣＤが移動自在に支持案内されて取付けら
れている。この移動体Ｑυの上方には直線案内体（ｌｅ
に平行にピールねじ体（社）が回転自在にブラケット［
有］、Ｉ２４Ｉにより支持されていて、このボールねじ
体＠にはまったざ−ルナット体（至）が移動体Ｃ！υに
取付けられている。そしてこのざ−ルねじ体器をモータ
（至）で正・逆回転させると、移動体０は進退する。
なおモータ＠、ボールねじ体＠、ボールナツト体の、ブ
ラケット囚、（至）で駆動手段−が構成されている。次
に回転テーブル体（２）、（３）と移動体Ｃ１Ｊとの間
にはリンク体Ｇυ、Ｃ３３が連結されている。すなわち
、一方のリンク体ｔ３１）は一端部が移動体（２１）に
、また他端部が回転テーブル体（２）に回転自在に取付
けられている。また他方のリンク体国も同様に移動体Ｃ
Ｄと回転テーブル体（３）との間に取付けられていて、
両リンク体Ｇυ、Ｃ３２は取付けの軸間距離はそれぞれ
同じ長さに形成されている。なお、直線案内体（１（９
、移動体ｃ１１）、駆動手段□□□、両リンク体Ｏυ、
Ｃ３１５で回転機構（至）が構成されている。そして移
動体（２Ｂの進退により回転テーブル体（２） 、（３
）は回転するが、上述したように、回転テーブル体（２
）、（３）、リンク体Ｇυ、Ｑ３、はともに同様な構成
であり、基準軸線（１ａ）上を移動体Ｃ！υが移動する
ので、カメラαυ、αのを対称軸線（１４ａ）に対して
対称に取付けると、メールねじ体＠の一定量回転により
、両回転テーブル体（２）、（３）は等角度互に反対方
向に回転し、光軸（１１ａ ）、（１２ａ ）の交点は
対称軸線（１４ａ）上を移動する。
ラケット囚、（至）で駆動手段−が構成されている。次
に回転テーブル体（２）、（３）と移動体Ｃ１Ｊとの間
にはリンク体Ｇυ、Ｃ３３が連結されている。すなわち
、一方のリンク体ｔ３１）は一端部が移動体（２１）に
、また他端部が回転テーブル体（２）に回転自在に取付
けられている。また他方のリンク体国も同様に移動体Ｃ
Ｄと回転テーブル体（３）との間に取付けられていて、
両リンク体Ｇυ、Ｃ３２は取付けの軸間距離はそれぞれ
同じ長さに形成されている。なお、直線案内体（１（９
、移動体ｃ１１）、駆動手段□□□、両リンク体Ｏυ、
Ｃ３１５で回転機構（至）が構成されている。そして移
動体（２Ｂの進退により回転テーブル体（２） 、（３
）は回転するが、上述したように、回転テーブル体（２
）、（３）、リンク体Ｇυ、Ｑ３、はともに同様な構成
であり、基準軸線（１ａ）上を移動体Ｃ！υが移動する
ので、カメラαυ、αのを対称軸線（１４ａ）に対して
対称に取付けると、メールねじ体＠の一定量回転により
、両回転テーブル体（２）、（３）は等角度互に反対方
向に回転し、光軸（１１ａ ）、（１２ａ ）の交点は
対称軸線（１４ａ）上を移動する。
また両回転軸線（４） 、（５）の距離をＷｌ一方のリ
ンク体Ｇυの長さをＬｌ一方の回転テーブル体（３）の
回転軸線（５）から他方のリンク体Ｇ２の取付は中心ま
での距離をり３、移動体ＣＤ上の両リンク体Ｇυ、（３
３の取付は中心間距離をＤ１両回転軸線（４）、（５）
を結んとなる。
ンク体Ｇυの長さをＬｌ一方の回転テーブル体（３）の
回転軸線（５）から他方のリンク体Ｇ２の取付は中心ま
での距離をり３、移動体ＣＤ上の両リンク体Ｇυ、（３
３の取付は中心間距離をＤ１両回転軸線（４）、（５）
を結んとなる。
次に本実施例の作用につき述べると、まず第２図のよう
にＸ＝Ｏの位置において、各カメラ住９、σ２を基準軸
線（１ａ）に関して対称に取付ける。
にＸ＝Ｏの位置において、各カメラ住９、σ２を基準軸
線（１ａ）に関して対称に取付ける。
この状態では両カメラαυ、α２の光軸（１１ａ ）
、（１２ａ）は対称軸線（１４ａ）上の一点Ｃで交わ
っている。次に所定距離にある対象物に対し、光軸（１
１ａ ）、（１２ａ）の交点を位置決めする場合は、予
め距離に対応して求めである回転数だけモータ（至）を
回転すれば、所定距離の対象物に光軸（ｌｌａ）（１２
ａ）の交点が位置決めされ、両カメラαυ、（１ｚで対
象物を捕えることができる。
、（１２ａ）は対称軸線（１４ａ）上の一点Ｃで交わ
っている。次に所定距離にある対象物に対し、光軸（１
１ａ ）、（１２ａ）の交点を位置決めする場合は、予
め距離に対応して求めである回転数だけモータ（至）を
回転すれば、所定距離の対象物に光軸（ｌｌａ）（１２
ａ）の交点が位置決めされ、両カメラαυ、（１ｚで対
象物を捕えることができる。
なおこの際、距離が比較的遠くなると、第２図に一点鎖
線で示すように、両リンク体Ｃ３１）、Ｉ３２は基準軸
線（１ａ）に対して９０度に近づき移動体２υの移動距
離に対するカメラαＤ、α２の回転角度は極めて小とな
り、分解能が著しく高くなる。これの−例を第３図によ
り説明する。今、Ｌ、＝８６龍、Ｌ、＝５０ｍ、Ｄ＝２
０朋、Ｗ＝２００籠のときのＸに対するｌｘの値の曲線
人と、従来の方式のようにθを直接制御したときのθに
対するｌｘの値の曲線Ｂとを比較すると、図から明瞭な
ように、本実施例の場合１ｘ＝５００〜１０００１ｎＴ
ＩＬノ対象物に対しても曲線の傾きが大きく変化せず、
従来のものに比べ３倍以上の精度で方向法めが可能であ
る。
線で示すように、両リンク体Ｃ３１）、Ｉ３２は基準軸
線（１ａ）に対して９０度に近づき移動体２υの移動距
離に対するカメラαＤ、α２の回転角度は極めて小とな
り、分解能が著しく高くなる。これの−例を第３図によ
り説明する。今、Ｌ、＝８６龍、Ｌ、＝５０ｍ、Ｄ＝２
０朋、Ｗ＝２００籠のときのＸに対するｌｘの値の曲線
人と、従来の方式のようにθを直接制御したときのθに
対するｌｘの値の曲線Ｂとを比較すると、図から明瞭な
ように、本実施例の場合１ｘ＝５００〜１０００１ｎＴ
ＩＬノ対象物に対しても曲線の傾きが大きく変化せず、
従来のものに比べ３倍以上の精度で方向法めが可能であ
る。
以上詳述したように、本発明の視覚位置決め装置は、直
線運動する移動体の移動をリンク体を介して回転動作に
変換したので、直線運動に対するリンク体の傾きが変化
するため比較的遠距離においても近距離におけると同様
に高精度を保つことができる。
線運動する移動体の移動をリンク体を介して回転動作に
変換したので、直線運動に対するリンク体の傾きが変化
するため比較的遠距離においても近距離におけると同様
に高精度を保つことができる。
なお、本実施例においては、ボールねじ体を使用したが
、ラックとピニオンなどの歯車送り機構でもよく、光学
装置もビデオカメラに限らず一般の写真機でもよい。ま
た単に画像の三次元認識に用いるのみではなく、距離方
向の分解能が高いので、三角測量など一般の測量に用い
てもよい。
、ラックとピニオンなどの歯車送り機構でもよく、光学
装置もビデオカメラに限らず一般の写真機でもよい。ま
た単に画像の三次元認識に用いるのみではなく、距離方
向の分解能が高いので、三角測量など一般の測量に用い
てもよい。
第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は同じく平
面図、第３図は同じく作用説明図、第４図および第５図
は従来例を示す斜視図である。 （１）・・・基台、（１ａ）・・・基準軸線、（２）・
・・一方の回転テーブル体、 （３）・・・他方の回転テーブル体、 （４）・・・一方の回転軸線、 （５）・・・他方の回転軸線、 αＤ・・・一方の光学装置、 （ｌｌａ）、（１２ａ）・・・光軸、 （１２・・・他方の光学装置、 （１４ａ）・・・対称軸線、 αｅ・・・直線案内体、 Ｃ２υ・・・移動体、 ＠・・・ボールねじ体、 ［有］・・・ボールナット体、 ｒａ・・・モータ、 Ｇυ・・・一方のリンク体１ ｃ３２・・・他方のリンク体、 （至）・・・回転機構。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第１□□□ 第 ２ 図 第 ３ ｒＡ
面図、第３図は同じく作用説明図、第４図および第５図
は従来例を示す斜視図である。 （１）・・・基台、（１ａ）・・・基準軸線、（２）・
・・一方の回転テーブル体、 （３）・・・他方の回転テーブル体、 （４）・・・一方の回転軸線、 （５）・・・他方の回転軸線、 αＤ・・・一方の光学装置、 （ｌｌａ）、（１２ａ）・・・光軸、 （１２・・・他方の光学装置、 （１４ａ）・・・対称軸線、 αｅ・・・直線案内体、 Ｃ２υ・・・移動体、 ＠・・・ボールねじ体、 ［有］・・・ボールナット体、 ｒａ・・・モータ、 Ｇυ・・・一方のリンク体１ ｃ３２・・・他方のリンク体、 （至）・・・回転機構。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第１□□□ 第 ２ 図 第 ３ ｒＡ
Claims (3)
- （１）基台と、この基台上に設定した基準軸線に関し互
に対称でかつ平行な回転軸線をもった一方の回転テーブ
ル体および他方の回転テーブル体を設けこれら回転テー
ブル体に上記回転軸線に直角な平面上に光軸を有しかつ
上記光軸の交点を各回転軸線から等しい位置に設定した
一方の光学装置および他方の光学装置を載置し回転機構
により上記各回転テーブル体を互に反対方向にかつ等角
度回転させ上記光軸の交点を上記両回転軸線間の中点を
通り上記基準軸線に平行な直線に沿って移動させる視覚
位置決め装置において、 上記回転機構は上記基準軸線に沿って上記基台に設けら
れた直線案内体と、これに移動自在に支持案内された移
動体と、一端部が上記移動体に回転自在に取付けられ他
端部が上記一方の回転テーブル体に回転自在に取付けら
れた一方のリンク体と、一端部が上記移動体に回転自在
に取付けられ他端部が上記他方の回転テーブル体に回転
自在に取付けられて上記一方のリンク体と同じ取付け軸
間隔をもった他方のリンク体とを具備したことを特徴と
する視覚位置決め装置。 - （２）回転機構は移動体を送るボールねじ体およびこれ
にはまったボールナット体および上記ボールねじ体を回
転させるモータからなる駆動手段を有することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の視覚位置決め装置。 - （３）光学装置はビデオカメラであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項または第２項記載の視覚位置決め
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149571A JPS636412A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 視覚位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149571A JPS636412A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 視覚位置決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS636412A true JPS636412A (ja) | 1988-01-12 |
Family
ID=15478096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61149571A Pending JPS636412A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 視覚位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS636412A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112254638A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-01-22 | 天目爱视（北京）科技有限公司 | 一种可俯仰调节的智能视觉3d信息采集设备 |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP61149571A patent/JPS636412A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112254638A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-01-22 | 天目爱视（北京）科技有限公司 | 一种可俯仰调节的智能视觉3d信息采集设备 |
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