JPH06180216A - 部品位置姿勢計測装置 - Google Patents
部品位置姿勢計測装置Info
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- JPH06180216A JPH06180216A JP33301992A JP33301992A JPH06180216A JP H06180216 A JPH06180216 A JP H06180216A JP 33301992 A JP33301992 A JP 33301992A JP 33301992 A JP33301992 A JP 33301992A JP H06180216 A JPH06180216 A JP H06180216A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 230000036544 posture Effects 0.000 claims description 10
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
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- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】コストが低く且つ充分な処理速度をもった実用
性の高い部品位置姿勢計測装置を提供する。 【構成】部品39の面上に、同一高さの水平面上の複数の
測定点での距離データを測定する複数個の距離センサ3
1，32と、これら距離センサ31，32で得た距離データか
ら３次元特徴を得る３次元特徴抽出部36と、部品の形状
モデルとして部品すべての安定姿勢を水平面で切断した
ときの断面形状を記憶する断面モデル記憶部37と、上記
３次元特徴抽出部36で得た３次元特徴と上記断面モデル
記憶部37に記憶される部品の断面形状を比較照合して部
品の位置、姿勢を決定する照合部38とを備える。
性の高い部品位置姿勢計測装置を提供する。 【構成】部品39の面上に、同一高さの水平面上の複数の
測定点での距離データを測定する複数個の距離センサ3
1，32と、これら距離センサ31，32で得た距離データか
ら３次元特徴を得る３次元特徴抽出部36と、部品の形状
モデルとして部品すべての安定姿勢を水平面で切断した
ときの断面形状を記憶する断面モデル記憶部37と、上記
３次元特徴抽出部36で得た３次元特徴と上記断面モデル
記憶部37に記憶される部品の断面形状を比較照合して部
品の位置、姿勢を決定する照合部38とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、部品を把持するロボッ
ト等に適用される部品位置姿勢計測装置に関する。
ト等に適用される部品位置姿勢計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】部品の位置、姿勢を計測する装置とし
て、従来は図６に示すような構成のものが用いられてい
た。同図に示すように該計測装置は、距離センサ11、３
次元特徴抽出部12、照合部13及び３次元モデル記憶部14
で構成される。距離センサ11としては、例えば図７に示
すように２台のテレビカメラによる両眼立体視法が用い
られる。２台のテレビカメラによって得られる画像をＩ
L ，ＩR 、それぞれのレンズの中心をＯL ，ＯR とする
と、３次元空間内の点Ｐは、その像ＰL ，ＰR がわかれ
ば直線ＯL ＰL ，ＯR ＰR の交点として計算できる。
て、従来は図６に示すような構成のものが用いられてい
た。同図に示すように該計測装置は、距離センサ11、３
次元特徴抽出部12、照合部13及び３次元モデル記憶部14
で構成される。距離センサ11としては、例えば図７に示
すように２台のテレビカメラによる両眼立体視法が用い
られる。２台のテレビカメラによって得られる画像をＩ
L ，ＩR 、それぞれのレンズの中心をＯL ，ＯR とする
と、３次元空間内の点Ｐは、その像ＰL ，ＰR がわかれ
ば直線ＯL ＰL ，ＯR ＰR の交点として計算できる。
【０００３】これは、一般に画像上で明るさが変化する
点を数多く見つけ、その点ＰL に対応する点ＰR をもう
一枚の画像上で探索することにより、数千点の３次元座
標を得ることが可能である。これは、一般に距離画像と
呼ばれる。
点を数多く見つけ、その点ＰL に対応する点ＰR をもう
一枚の画像上で探索することにより、数千点の３次元座
標を得ることが可能である。これは、一般に距離画像と
呼ばれる。
【０００４】また、他の方法として、図８に示すような
レンジファインダと呼称されるものがある。このレンジ
ファインダは、スリット光投光器15、スリット光走査装
置16、回転ミラー17及びテレビカメラ19で構成されるも
ので、スリット光投光器15によって投光されたスリット
光18がスリット光走査装置16によって駆動制御される回
転ミラー17で反射され、対象物20の上を走査する。
レンジファインダと呼称されるものがある。このレンジ
ファインダは、スリット光投光器15、スリット光走査装
置16、回転ミラー17及びテレビカメラ19で構成されるも
ので、スリット光投光器15によって投光されたスリット
光18がスリット光走査装置16によって駆動制御される回
転ミラー17で反射され、対象物20の上を走査する。
【０００５】回転ミラー17の回転によりスリット光18を
少しずつ移動させながらテレビカメラ19によって画像を
得、３角測量の原理により対象物面上のスリット光18が
当たる位置を計測することにより距離画像を得ることが
できる。例えば、２５６回撮像して各画面上のスリット
像のうち２５６点の３次元座標を求めると、２５６×２
５６点の距離画像を得ることができる。
少しずつ移動させながらテレビカメラ19によって画像を
得、３角測量の原理により対象物面上のスリット光18が
当たる位置を計測することにより距離画像を得ることが
できる。例えば、２５６回撮像して各画面上のスリット
像のうち２５６点の３次元座標を求めると、２５６×２
５６点の距離画像を得ることができる。
【０００６】以上のようにして得られた距離画像から、
その部品の幾何学的特徴、例えば面の大きさ、法線方向
や面と面の間の角度等を３次元特徴抽出部12によって抽
出する。
その部品の幾何学的特徴、例えば面の大きさ、法線方向
や面と面の間の角度等を３次元特徴抽出部12によって抽
出する。
【０００７】一方、３次元モデル記憶部14には、部品の
３次元形状が予め記憶されており、この記憶された部品
の３次元形状と３次元特徴抽出部12で抽出された３次元
特徴とが照合部13で順次比較され、どの３次元特徴がど
のモデル面に対応するかを決定する。そして、照合部13
はその対応結果に基づき、部品の位置、姿勢を計算す
る。
３次元形状が予め記憶されており、この記憶された部品
の３次元形状と３次元特徴抽出部12で抽出された３次元
特徴とが照合部13で順次比較され、どの３次元特徴がど
のモデル面に対応するかを決定する。そして、照合部13
はその対応結果に基づき、部品の位置、姿勢を計算す
る。
【０００８】例えば図９において、抽出された２つの面
Ｓ1 ，Ｓ2 の法線ベクトルと、３次元モデルに登録され
ているそれぞれ対応する２つの面Ｍ1 ，Ｍ2 の法線ベク
トルとから座標変換の回転成分Ｒ（図ではベクトル表
記）が決定され、また対応する面の頂点座標データによ
って並進成分ｔ（図ではベクトル表記）を求めることが
できる。この座標変換は実際に部品が置かれているセン
サ座標系（０−ＸＹＺ）との間の座標変換であり、その
部品のセンサ座標系での位置、姿勢に対応する。
Ｓ1 ，Ｓ2 の法線ベクトルと、３次元モデルに登録され
ているそれぞれ対応する２つの面Ｍ1 ，Ｍ2 の法線ベク
トルとから座標変換の回転成分Ｒ（図ではベクトル表
記）が決定され、また対応する面の頂点座標データによ
って並進成分ｔ（図ではベクトル表記）を求めることが
できる。この座標変換は実際に部品が置かれているセン
サ座標系（０−ＸＹＺ）との間の座標変換であり、その
部品のセンサ座標系での位置、姿勢に対応する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置に
あって、距離センサ11が距離画像を得るための処理は極
めて複雑で時間を要するものであり、装置のコストが大
きくなってしまうという問題があった。また、上記３次
元特徴抽出部12も同様に処理が複雑で時間を要すると同
時に、しばしば誤った特徴を抽出してしまい、そのため
に照合部13で正しい照合を行なうことができなくなると
いう問題があった。
あって、距離センサ11が距離画像を得るための処理は極
めて複雑で時間を要するものであり、装置のコストが大
きくなってしまうという問題があった。また、上記３次
元特徴抽出部12も同様に処理が複雑で時間を要すると同
時に、しばしば誤った特徴を抽出してしまい、そのため
に照合部13で正しい照合を行なうことができなくなると
いう問題があった。
【００１０】すなわち、距離センサ11のコストが高く、
入力される距離画像の情報が膨大すぎて処理時間がかか
りすぎると共に、信頼性良く３次元特徴を抽出するため
には３次元特徴抽出部12での抽出処理が複雑になってし
まう。このような部品位置姿勢計測装置では、コストが
高く、且つ処理速度が低いために実用性に乏しい。
入力される距離画像の情報が膨大すぎて処理時間がかか
りすぎると共に、信頼性良く３次元特徴を抽出するため
には３次元特徴抽出部12での抽出処理が複雑になってし
まう。このような部品位置姿勢計測装置では、コストが
高く、且つ処理速度が低いために実用性に乏しい。
【００１１】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、コストが低く充分
な処理速度をもった実用性の高い部品位置姿勢計測装置
を提供することにある。
たもので、その目的とするところは、コストが低く充分
な処理速度をもった実用性の高い部品位置姿勢計測装置
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】すなわち本発明
は、部品の面上に、同一高さの水平面上の複数の測定点
での距離データを測定する複数個の距離センサと、これ
ら複数個の距離センサで得た距離データから３次元特徴
を得る３次元特徴抽出部と、部品の形状モデルとして部
品すべての安定姿勢を水平面で切断したときの断面形状
を記憶する断面モデル記憶部と、上記３次元特徴抽出部
で得た３次元特徴と上記断面モデル記憶部に記憶される
部品の断面形状を比較照合して部品の位置、姿勢を決定
する照合部とを備えるようにしたもので、距離センサの
構造を簡略化してコストの低減を図るだけでなく、入力
データが少ないために３次元特徴抽出に要する処理が簡
単となり、処理速度を大幅に向上させることができる。
は、部品の面上に、同一高さの水平面上の複数の測定点
での距離データを測定する複数個の距離センサと、これ
ら複数個の距離センサで得た距離データから３次元特徴
を得る３次元特徴抽出部と、部品の形状モデルとして部
品すべての安定姿勢を水平面で切断したときの断面形状
を記憶する断面モデル記憶部と、上記３次元特徴抽出部
で得た３次元特徴と上記断面モデル記憶部に記憶される
部品の断面形状を比較照合して部品の位置、姿勢を決定
する照合部とを備えるようにしたもので、距離センサの
構造を簡略化してコストの低減を図るだけでなく、入力
データが少ないために３次元特徴抽出に要する処理が簡
単となり、処理速度を大幅に向上させることができる。
【００１３】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１はその構成を示すもので、31，32はそれぞれ
作業面30に対して高さｈの位置に置かれた距離センサで
ある。これら距離センサ31，32は、水平移動装置33，34
によりそれぞれ微小幅で等間隔に移動しながら作業面30
上に置かれた部品39までの距離ｄj 1 ，ｄj 2 （ｊ＝
１，２，…）を測定し、得た測定データを３次元特徴抽
出部36へ送出する。
する。図１はその構成を示すもので、31，32はそれぞれ
作業面30に対して高さｈの位置に置かれた距離センサで
ある。これら距離センサ31，32は、水平移動装置33，34
によりそれぞれ微小幅で等間隔に移動しながら作業面30
上に置かれた部品39までの距離ｄj 1 ，ｄj 2 （ｊ＝
１，２，…）を測定し、得た測定データを３次元特徴抽
出部36へ送出する。
【００１４】この３次元特徴抽出部36は、上記水平移動
装置33，34の駆動制御を行なう水平移動制御部35に移動
指示のための信号を出力する一方、入力された測定デー
タｄj 1 ，ｄj 2 から測定点の方向ベクトルｖk （ｋ＝
１，２，…）を求める。
装置33，34の駆動制御を行なう水平移動制御部35に移動
指示のための信号を出力する一方、入力された測定デー
タｄj 1 ，ｄj 2 から測定点の方向ベクトルｖk （ｋ＝
１，２，…）を求める。
【００１５】また３次元特徴抽出部36は、部品39に対す
るすべての安定姿勢を見つける。部品の安定姿勢は、ま
ず凸包と呼ばれる部品のすべての頂点を含む最小の凸多
面体を求め、次に凸包の１つの面が安定に水平面上に置
けるかどうかを順次調べていくことにより見つけられ
る。安定に置けるかどうかは、その部品の重心を通る鉛
直線が水平面上に置いた面の中を通るか否かで決定でき
る。
るすべての安定姿勢を見つける。部品の安定姿勢は、ま
ず凸包と呼ばれる部品のすべての頂点を含む最小の凸多
面体を求め、次に凸包の１つの面が安定に水平面上に置
けるかどうかを順次調べていくことにより見つけられ
る。安定に置けるかどうかは、その部品の重心を通る鉛
直線が水平面上に置いた面の中を通るか否かで決定でき
る。
【００１６】部品39に対する安定姿勢がすべて求めら
れ、すなわち部品39の形状を定義したモデル座標系（０
−ＸＹＺ）からその安定姿勢Ｓｉ（ｉ＝１，２，…）へ
の座標変換（Ｒｉ，ｔｉ）が求まったならば、３次元特
徴抽出部36はそれぞれの安定姿勢に対して距離センサ1
1，12を置いた高さｈの水平面でその安定姿勢を切断し
た断面形状Ｃｉを求め、求めた断面形状Ｃｉを断面モデ
ル記憶部37に格納する。
れ、すなわち部品39の形状を定義したモデル座標系（０
−ＸＹＺ）からその安定姿勢Ｓｉ（ｉ＝１，２，…）へ
の座標変換（Ｒｉ，ｔｉ）が求まったならば、３次元特
徴抽出部36はそれぞれの安定姿勢に対して距離センサ1
1，12を置いた高さｈの水平面でその安定姿勢を切断し
た断面形状Ｃｉを求め、求めた断面形状Ｃｉを断面モデ
ル記憶部37に格納する。
【００１７】照合部38は、３次元特徴抽出部36で抽出さ
れた方向ベクトルｖk が断面モデル記憶部37に格納され
るどの断面形状Ｃｉに対して測定されたのかを調べ、そ
の結果に基づいて部品39の位置、姿勢を計算する。
れた方向ベクトルｖk が断面モデル記憶部37に格納され
るどの断面形状Ｃｉに対して測定されたのかを調べ、そ
の結果に基づいて部品39の位置、姿勢を計算する。
【００１８】上記のような構成にあって、距離センサ3
1，32で例えば図２に示すような測定データｄj 1 ，ｄ
j 2 が得られると、３次元特徴抽出部36は測定点の直線
近似により方向ベクトルｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3 を得る。
1，32で例えば図２に示すような測定データｄj 1 ，ｄ
j 2 が得られると、３次元特徴抽出部36は測定点の直線
近似により方向ベクトルｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3 を得る。
【００１９】ここで、測定点ｄ1 1 ，ｄ2 1 ，ｄ
3 1 は、１つのグループとして直線近似できるために方
向ベクトルｖ1 を求めることができるが、測定点ｄ4 1
はその直線上にないので、測定点ｄ5 1 と合わせて別の
方向ベクトルｖ2 を計算する。距離センサ32から得られ
るｄ1 2 〜ｄ5 2 はすべて同一直線上にあるので、１つ
のグループとして方向ベクトルｖ3 を求めることができ
る。
3 1 は、１つのグループとして直線近似できるために方
向ベクトルｖ1 を求めることができるが、測定点ｄ4 1
はその直線上にないので、測定点ｄ5 1 と合わせて別の
方向ベクトルｖ2 を計算する。距離センサ32から得られ
るｄ1 2 〜ｄ5 2 はすべて同一直線上にあるので、１つ
のグループとして方向ベクトルｖ3 を求めることができ
る。
【００２０】また上記３次元特徴抽出部36は、部品39の
１つの安定姿勢Ｓ1 に対して、ある高さｈの水平面で切
断した図３に示すような断面形状Ｃ1 を得る。この場
合、断面モデル記憶部37に格納される断面形状Ｃ1 を表
わすデータは、各辺の長さと方向を示すベクトルｅ1 ，
ｅ2 ，ｅ3 である。
１つの安定姿勢Ｓ1 に対して、ある高さｈの水平面で切
断した図３に示すような断面形状Ｃ1 を得る。この場
合、断面モデル記憶部37に格納される断面形状Ｃ1 を表
わすデータは、各辺の長さと方向を示すベクトルｅ1 ，
ｅ2 ，ｅ3 である。
【００２１】照合部38は、図２で示した方向ベクトルｖ
1 ，ｖ2 ，ｖ3 が断面モデル記憶部37に格納されるどの
断面形状Ｃｉに対して測定されたのかを調べる。これ
は、断面形状Ｃｉの辺ｅj i （ｊ＝１，２，…）が断面
モデル記憶部37に格納されているため、次の条件
1 ，ｖ2 ，ｖ3 が断面モデル記憶部37に格納されるどの
断面形状Ｃｉに対して測定されたのかを調べる。これ
は、断面形状Ｃｉの辺ｅj i （ｊ＝１，２，…）が断面
モデル記憶部37に格納されているため、次の条件
【００２２】
【数１】 を満足する断面形状Ｃｉと辺ｅj1 i ，ｅj2 i ，ｅj3 i を
サーチする。
サーチする。
【００２３】例えば図２では、３次元特徴ｖ1 ，ｖ2 ，
ｖ3 はそれぞれ図３のｅ1 ，ｅ2 ，ｅ3 に対応すると
き、上記（１），（２）式を満足するので図３の座標系
から図２の座標系への座標変換（θ，ｕ）が求められ
る。したがって部品39の位置、姿勢は、選ばれた安定姿
勢Ｓ1 に至る座標変換（Ｒ1 ，ｔ1 ）と座標変換（θ，
ｕ）との合成によって決定される。
ｖ3 はそれぞれ図３のｅ1 ，ｅ2 ，ｅ3 に対応すると
き、上記（１），（２）式を満足するので図３の座標系
から図２の座標系への座標変換（θ，ｕ）が求められ
る。したがって部品39の位置、姿勢は、選ばれた安定姿
勢Ｓ1 に至る座標変換（Ｒ1 ，ｔ1 ）と座標変換（θ，
ｕ）との合成によって決定される。
【００２４】上記の方法を用いると、必ずしも一意に３
次元特徴ｖk に対応する辺を決定できない、すなわち複
数の対応する候補が見つかる場合があり得る。特に部品
の形状によっては、このような多重解釈が頻繁に起こり
得ることがある。この場合は、２つの距離センサ31，32
を互いに異なる高さに設置したり、さらにもう１つ新た
な距離センサを追加することにより、３次元特徴ｖk の
数を増やすことで、上記多重解釈を解消することができ
る。
次元特徴ｖk に対応する辺を決定できない、すなわち複
数の対応する候補が見つかる場合があり得る。特に部品
の形状によっては、このような多重解釈が頻繁に起こり
得ることがある。この場合は、２つの距離センサ31，32
を互いに異なる高さに設置したり、さらにもう１つ新た
な距離センサを追加することにより、３次元特徴ｖk の
数を増やすことで、上記多重解釈を解消することができ
る。
【００２５】ここで、高さを変えて第２、第３の距離セ
ンサを設置する場合、その高さに応じてその高さの水平
面で切断した断面形状を予め断面モデル記憶部37に格
納、登録しておく必要がある。。また、必ずしも距離セ
ンサ31，32は図１に示した如く対向させて設置する必要
はなく、測定方向を変えて設置しても良い。
ンサを設置する場合、その高さに応じてその高さの水平
面で切断した断面形状を予め断面モデル記憶部37に格
納、登録しておく必要がある。。また、必ずしも距離セ
ンサ31，32は図１に示した如く対向させて設置する必要
はなく、測定方向を変えて設置しても良い。
【００２６】測定点数については、上記図２では各距離
センサ31，32ごとに５点、計１０点測定したが、より細
かく測定することで抽出した方向ベクトルの精度が向上
し、複雑な形状の部品に対しても正確に特徴を抽出でき
る。したがって、測定点数がいくつ必要であるかは対象
部品の形状の複雑さに対応して決定すれば良い。
センサ31，32ごとに５点、計１０点測定したが、より細
かく測定することで抽出した方向ベクトルの精度が向上
し、複雑な形状の部品に対しても正確に特徴を抽出でき
る。したがって、測定点数がいくつ必要であるかは対象
部品の形状の複雑さに対応して決定すれば良い。
【００２７】同様に、距離センサの数についても、より
多くのセンサを設置したほうが多くの３次元特徴を得る
ことができるため、精度や信頼性が向上するが、それに
連れてコストの増加と処理速度の低下を招くこととな
る。したがって、性能とコストとのトレードオフで距離
センサの個数を決定すれば良い。
多くのセンサを設置したほうが多くの３次元特徴を得る
ことができるため、精度や信頼性が向上するが、それに
連れてコストの増加と処理速度の低下を招くこととな
る。したがって、性能とコストとのトレードオフで距離
センサの個数を決定すれば良い。
【００２８】上記距離センサ31，32については、通常図
４に示すようにレーザ光を投光器41で投光し、対象物面
42で反射した光をレンズ43を通じて位置検出器44で受光
し、その受光位置に応じて３角測量の原理により対象物
面42までの距離ｄを測定できる、所謂変位センサを用い
る。このような距離センサ31，32を水平移動制御部35に
より水平移動装置33，34を駆動することで等間隔で移動
させる。
４に示すようにレーザ光を投光器41で投光し、対象物面
42で反射した光をレンズ43を通じて位置検出器44で受光
し、その受光位置に応じて３角測量の原理により対象物
面42までの距離ｄを測定できる、所謂変位センサを用い
る。このような距離センサ31，32を水平移動制御部35に
より水平移動装置33，34を駆動することで等間隔で移動
させる。
【００２９】このような水平移動機構を有する距離セン
サと等価なものとして、図５に示すような固定スリット
光式レンジファインダが考えられる。この固定スリット
光式レンジファインダでは、スリット光投光器45により
スリット光46を対象物48に投光し、その像をテレビカメ
ラ47で撮像する。画像上でのスリット像の位置から、３
角測量の原理により対象物面上でスリット光46が当たっ
ている部分の３次元座標を求めることができる。
サと等価なものとして、図５に示すような固定スリット
光式レンジファインダが考えられる。この固定スリット
光式レンジファインダでは、スリット光投光器45により
スリット光46を対象物48に投光し、その像をテレビカメ
ラ47で撮像する。画像上でのスリット像の位置から、３
角測量の原理により対象物面上でスリット光46が当たっ
ている部分の３次元座標を求めることができる。
【００３０】このレンジファインダを用いると、前記水
平移動装置33，34は不要となり、スリット光面が水平面
と平行に、特定の高さｈとなるようにスリット光投光器
45を設置すれば良い。この固定スリット光式レンジファ
インダによれば、上記図８に示したレンジファインダに
比して、スリット光の走査機構等を不要とすることがで
きるため、構造が単純で装置のコストを大きく削減でき
る。
平移動装置33，34は不要となり、スリット光面が水平面
と平行に、特定の高さｈとなるようにスリット光投光器
45を設置すれば良い。この固定スリット光式レンジファ
インダによれば、上記図８に示したレンジファインダに
比して、スリット光の走査機構等を不要とすることがで
きるため、構造が単純で装置のコストを大きく削減でき
る。
【００３１】
【発明の効果】以上に述べた如く本発明によれば、部品
の面上に、同一高さの水平面上の複数の測定点での距離
データを測定する複数個の距離センサと、これら複数個
の距離センサで得た距離データから３次元特徴を得る３
次元特徴抽出部と、部品の形状モデルとして部品すべて
の安定姿勢を水平面で切断したときの断面形状を記憶す
る断面モデル記憶部と、上記３次元特徴抽出部で得た３
次元特徴と上記断面モデル記憶部に記憶される部品の断
面形状を比較照合して部品の位置、姿勢を決定する照合
部とを備えるようにしたので、距離センサの構造を簡略
化してコストの低減を図るだけでなく、入力データが少
ないために３次元特徴抽出に要する処理が簡単となり、
処理速度を大幅に向上させることが可能な実用性の高い
部品位置姿勢計測装置を提供することができる。
の面上に、同一高さの水平面上の複数の測定点での距離
データを測定する複数個の距離センサと、これら複数個
の距離センサで得た距離データから３次元特徴を得る３
次元特徴抽出部と、部品の形状モデルとして部品すべて
の安定姿勢を水平面で切断したときの断面形状を記憶す
る断面モデル記憶部と、上記３次元特徴抽出部で得た３
次元特徴と上記断面モデル記憶部に記憶される部品の断
面形状を比較照合して部品の位置、姿勢を決定する照合
部とを備えるようにしたので、距離センサの構造を簡略
化してコストの低減を図るだけでなく、入力データが少
ないために３次元特徴抽出に要する処理が簡単となり、
処理速度を大幅に向上させることが可能な実用性の高い
部品位置姿勢計測装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る構成を示す図。
【図２】同実施例に係る測定データを例示する図。
【図３】図２の測定データに対応する断面形状を例示す
る図。
る図。
【図４】図１の距離センサの原理構成を説明する図。
【図５】図１の距離センサの他の構成例を示す図。
【図６】従来の部品位置姿勢計測装置の構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図７】図６の距離センサの原理構成を説明する図。
【図８】図６の距離センサの原理構成を説明する図。
【図９】図６の照合部による部品の位置、姿勢の決定方
法を説明する図。
法を説明する図。
11，31，32…距離センサ、12，36…３次元特徴抽出部、
13，38…照合部、14…３次元モデル記憶部、15，45…ス
リット光投光器、16…スリット光走査装置、17…回転ミ
ラー、18，46…スリット光、19，47…テレビカメラ、2
0，48…対象物、33，34…水平移動装置、35…水平移動
制御部、37…断面モデル記憶部、39…部品、41…投光
器、42…対象物面、43…レンズ、44…位置検出器。
13，38…照合部、14…３次元モデル記憶部、15，45…ス
リット光投光器、16…スリット光走査装置、17…回転ミ
ラー、18，46…スリット光、19，47…テレビカメラ、2
0，48…対象物、33，34…水平移動装置、35…水平移動
制御部、37…断面モデル記憶部、39…部品、41…投光
器、42…対象物面、43…レンズ、44…位置検出器。
Claims (1)
- 【請求項１】 部品の面上に、同一高さの水平面上の複
数の測定点での距離データを測定する複数個の距離セン
サと、 これら複数個の距離センサで得た距離データから３次元
特徴を得る３次元特徴抽出部と、 部品の形状モデルとして部品すべての安定姿勢を水平面
で切断したときの断面形状を記憶する断面モデル記憶部
と、 上記３次元特徴抽出部で得た３次元特徴と上記断面モデ
ル記憶部に記憶される部品の断面形状を比較照合して部
品の位置、姿勢を決定する照合部とを具備したことを特
徴とする部品位置姿勢計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33301992A JPH06180216A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 部品位置姿勢計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33301992A JPH06180216A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 部品位置姿勢計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06180216A true JPH06180216A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18261380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33301992A Withdrawn JPH06180216A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 部品位置姿勢計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06180216A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8216178B2 (en) | 2005-01-28 | 2012-07-10 | Medela Holding Ag | Breast pump set |
| JP2012220271A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Canon Inc | 姿勢認識装置、姿勢認識方法、プログラム及び記録媒体 |
| JP2015007639A (ja) * | 2014-08-20 | 2015-01-15 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP33301992A patent/JPH06180216A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8216178B2 (en) | 2005-01-28 | 2012-07-10 | Medela Holding Ag | Breast pump set |
| JP2012220271A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Canon Inc | 姿勢認識装置、姿勢認識方法、プログラム及び記録媒体 |
| JP2015007639A (ja) * | 2014-08-20 | 2015-01-15 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |