JPS59112207A - ２次元位置検出装置 - Google Patents
２次元位置検出装置Info
- Publication number
- JPS59112207A JPS59112207A JP22188282A JP22188282A JPS59112207A JP S59112207 A JPS59112207 A JP S59112207A JP 22188282 A JP22188282 A JP 22188282A JP 22188282 A JP22188282 A JP 22188282A JP S59112207 A JPS59112207 A JP S59112207A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- light
- mirror
- center
- rotating
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (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】
〔発明の対象〕
本発明は移動ロボット並びに産業用ロボット等に用いら
れる２次元位置検出装置に関するものである。
れる２次元位置検出装置に関するものである。
移動ロボットの現在位置の検出、目標物へ向っての移動
、あるいは産業用ロボットの基本動作の１つである目標
物をつかんで所定位置へ運ぶ動作等において、目標物の
位置情報は重要な情報の１つでちる。
、あるいは産業用ロボットの基本動作の１つである目標
物をつかんで所定位置へ運ぶ動作等において、目標物の
位置情報は重要な情報の１つでちる。
そのため、ロボットから目標物までの相対位置を検出す
る手段として、従来から第１図に示すような位置検出装
置を用いてきた。第１図で、Ｐは目標物、１，２はＩＴ
Ｖ［工業用カメラ）で距離りはなれた点に置かれている
、３．４はＩＴＶｌ。
る手段として、従来から第１図に示すような位置検出装
置を用いてきた。第１図で、Ｐは目標物、１，２はＩＴ
Ｖ［工業用カメラ）で距離りはなれた点に置かれている
、３．４はＩＴＶｌ。
２に組込まれた平面形骨光素子、５−１．５−２は受光
素子３，４の受光面の中心に目標物Ｐがあるかどうかを
判定する画像処理装置である。また、ＩＴＶＩ、２は第
２図に示すように受光素子３゜４の受光面がＩＴＶを回
転させる駆動モータ６の軸上に存在するように装着され
、同様にＩＴＶの回転角を検出する回転検出器７も駆動
モータ６の軸に取り付けられている。
素子３，４の受光面の中心に目標物Ｐがあるかどうかを
判定する画像処理装置である。また、ＩＴＶＩ、２は第
２図に示すように受光素子３゜４の受光面がＩＴＶを回
転させる駆動モータ６の軸上に存在するように装着され
、同様にＩＴＶの回転角を検出する回転検出器７も駆動
モータ６の軸に取り付けられている。
第１図において受光素子３，４の受光面の中心に目標物
の中心があるかどうか画像処理装置で判断しなければ駆
動モータ６を駆動してＩＴＶＩ。
の中心があるかどうか画像処理装置で判断しなければ駆
動モータ６を駆動してＩＴＶＩ。
２を回転させる。例えば第１図のように角度α。
βで受光面中心に目標物が存在したとすると、周知の三
角測量によシ目標物Ｐの位置は次のように求めることが
できる。すなわち、ＩＴＶ１から目標物Ｐまでの距離ａ
は正弦定理によシ（１）式で求められる。
角測量によシ目標物Ｐの位置は次のように求めることが
できる。すなわち、ＩＴＶ１から目標物Ｐまでの距離ａ
は正弦定理によシ（１）式で求められる。
したがって、第１図に示すように座標系Ｘ−０−Ｙを考
えると、目標物Ｐの位置座標Ｘ、ｙは（２）。
えると、目標物Ｐの位置座標Ｘ、ｙは（２）。
（３）式で求められる。
しかし、第１図のような従来装置は画像処理装置を５−
１．５−２と２組有しているので位置検出速度は早くな
るが、高価なＩＴＶを２組持つこと、また、画像データ
を扱うため検出装置のメモリ容量が大きく画像処理装置
を２組持つことは位置検出装置のコストを増加させるこ
とになシ、省力化あるいは製品の原価低減を期待して導
入するロボットのための位置検出装置としては適してい
ない。
１．５−２と２組有しているので位置検出速度は早くな
るが、高価なＩＴＶを２組持つこと、また、画像データ
を扱うため検出装置のメモリ容量が大きく画像処理装置
を２組持つことは位置検出装置のコストを増加させるこ
とになシ、省力化あるいは製品の原価低減を期待して導
入するロボットのための位置検出装置としては適してい
ない。
このため、本発明では経済的装置で２次元位置検出装置
を提供することを目的とする。
を提供することを目的とする。
本発明の特徴とするところは、画像処理装置を１つで構
成し、これを時分割的に共用して目標物の位置を検出す
る２次元位置検出装置にある。
成し、これを時分割的に共用して目標物の位置を検出す
る２次元位置検出装置にある。
以下、本発明の実施例について第３図を用いて詳細に説
明する。
明する。
第３図において、１はＩ’ｌ’Ｖ、３１ｄＩＴＶＫ組込
まれた平面形蛍光素子、５は受光素子３の受光面に１象
があることを検出する画像処理装置、８−１．８−２は
距離りはなれた２点に配置された軸ｒ１１ ｒ２を中心
に回転できる目標物走査用の回転ミラー、９は第３図に
示す座標系Ｘ−０−Ｙの原点Ｏを中心に回転でき、かつ
、回転ミラー８−１．８−２のいずれか一方の回転ミラ
ーからの反射光のみを受光素子３に入射させるための光
路切換え用の回転ミラーである。また、目標物走査用回
転ミラー８−１．８−２および光路切換え用回転ミラー
は第４図に示すようにミラーの反射、血書中心がミラー
を回転させる駆動モータ６の軸と一致するよう、にミラ
ーの回転角検出装置７とともに駆動モータ６の軸に装着
されている。
まれた平面形蛍光素子、５は受光素子３の受光面に１象
があることを検出する画像処理装置、８−１．８−２は
距離りはなれた２点に配置された軸ｒ１１ ｒ２を中心
に回転できる目標物走査用の回転ミラー、９は第３図に
示す座標系Ｘ−０−Ｙの原点Ｏを中心に回転でき、かつ
、回転ミラー８−１．８−２のいずれか一方の回転ミラ
ーからの反射光のみを受光素子３に入射させるための光
路切換え用の回転ミラーである。また、目標物走査用回
転ミラー８−１．８−２および光路切換え用回転ミラー
は第４図に示すようにミラーの反射、血書中心がミラー
を回転させる駆動モータ６の軸と一致するよう、にミラ
ーの回転角検出装置７とともに駆動モータ６の軸に装着
されている。
第３図による目標物Ｐの位置を検出する方法を述べる。
今、光路切換え用の回転ミラー９０反射面が第３図の実
線で示すように目標物定食用回転ミ５−８−２１１１を
向いているとすると、受光素子３には目標物走査用回転
ミラー８−２からの反射光が入射される。それを画像処
理装置５で受光素子３の受光面の中心に目標物が存在し
ているがどうかを検出する。存在していなければ目標物
走査用回転ミラー８−２を駆動モータ６で回転する。
線で示すように目標物定食用回転ミ５−８−２１１１を
向いているとすると、受光素子３には目標物走査用回転
ミラー８−２からの反射光が入射される。それを画像処
理装置５で受光素子３の受光面の中心に目標物が存在し
ているがどうかを検出する。存在していなければ目標物
走査用回転ミラー８−２を駆動モータ６で回転する。
例えば、第３図に示すように目標物走査用回転ミラー８
−２の反射面の垂直線とＸ軸のなす角、すなわち回転ミ
ラー８−２の回転角がβ／２となったところで、受光面
の中心に目標物Ｐが存在したとすれば目標物走査用回転
ミラー８−２が置かれている点からの見込み角βが検出
できたので、次に、光路切換え用回転ミラー９を所定角
θだけ回転してミラーの反射面を目標物走査用回転ミラ
ー８−１の反射面側に向ける。そして、上記と同様の処
理を行い、目標物走査用回転ミラー８−１が置かれてい
る点からの目標物Ｐの見込み角αを求める。このとき、
回転ミラー８−１の回転角はα／２となる。
−２の反射面の垂直線とＸ軸のなす角、すなわち回転ミ
ラー８−２の回転角がβ／２となったところで、受光面
の中心に目標物Ｐが存在したとすれば目標物走査用回転
ミラー８−２が置かれている点からの見込み角βが検出
できたので、次に、光路切換え用回転ミラー９を所定角
θだけ回転してミラーの反射面を目標物走査用回転ミラ
ー８−１の反射面側に向ける。そして、上記と同様の処
理を行い、目標物走査用回転ミラー８−１が置かれてい
る点からの目標物Ｐの見込み角αを求める。このとき、
回転ミラー８−１の回転角はα／２となる。
このように、目標物走査用回転ミラー８−１゜８−２か
らの目標物Ｐの見込み角α、βが求まれば先に述べた（
１）〜（３）式を用いることにより目標物Ｐの２次元座
１ｉ１Ｊ Ｘ 、 ｙを求めることができる。（１）〜
（３）式はマイクロコンピュータ等を用いて容易に計算
できる。
らの目標物Ｐの見込み角α、βが求まれば先に述べた（
１）〜（３）式を用いることにより目標物Ｐの２次元座
１ｉ１Ｊ Ｘ 、 ｙを求めることができる。（１）〜
（３）式はマイクロコンピュータ等を用いて容易に計算
できる。
また、目標物走査用回転ミラーの回転角度検出器７には
ロータリエンコーダあるいはボテンショメータ等を用い
ることができる。
ロータリエンコーダあるいはボテンショメータ等を用い
ることができる。
次に、受光素子の受光面の中心に目標物が来たことを判
定する方法としては例えば第５図に示すように物体の中
心を求め、その中心が受光面の中心と一致したかどうか
による方法が考えられる。
定する方法としては例えば第５図に示すように物体の中
心を求め、その中心が受光面の中心と一致したかどうか
による方法が考えられる。
目標物の中心の求め方は第５図に示すように受光面をＮ
ＸＭの画素に分解して受光面を走査方向に走査する。そ
の結果ｍられた目標物の両端すなわちＬｌａｌ Ｉ□
、により（Ｉ−ｔ−＋Ｉゆ、駒／２で目１票物の中心を
求めることができ、受光面の中心位置Ｔとの差ｄは ｄ＝Ｔ−（Ｉ山＋■□駒／２・・山・（４）で得られる
のでｄ＝Ｑのとき目標物中心と受光面中心が一致したこ
とになる。ｄキ０のときｄρ符号と大きさによって、目
標物走査用回転ミラーの回転方向および回転角の指令値
が推定でき駆動モータを駆動できる。また、これ以外の
判定法としては受光面中心線のまゎシのモーメントを計
算する方法あるいは目標物の重心を求めて重心と受光面
中心の一致を検出する方法等がある。
ＸＭの画素に分解して受光面を走査方向に走査する。そ
の結果ｍられた目標物の両端すなわちＬｌａｌ Ｉ□
、により（Ｉ−ｔ−＋Ｉゆ、駒／２で目１票物の中心を
求めることができ、受光面の中心位置Ｔとの差ｄは ｄ＝Ｔ−（Ｉ山＋■□駒／２・・山・（４）で得られる
のでｄ＝Ｑのとき目標物中心と受光面中心が一致したこ
とになる。ｄキ０のときｄρ符号と大きさによって、目
標物走査用回転ミラーの回転方向および回転角の指令値
が推定でき駆動モータを駆動できる。また、これ以外の
判定法としては受光面中心線のまゎシのモーメントを計
算する方法あるいは目標物の重心を求めて重心と受光面
中心の一致を検出する方法等がある。
以上説明したように本発明による２次位置検出装置は簡
単でかつ小型に構成できる。
単でかつ小型に構成できる。
第１図は従来の２次元位置検出装置、第２図はＩＴＶの
回転機溝、第３図は本発明による実施例の２次元位置検
出装置、第４図はミラーの回転機構、第５図は受光面中
心に目標物が存在するか否かを判定する一方法の説明図
である。
回転機溝、第３図は本発明による実施例の２次元位置検
出装置、第４図はミラーの回転機構、第５図は受光面中
心に目標物が存在するか否かを判定する一方法の説明図
である。
Claims (1)
- １、 目標物を走査するための回転ミラーと、このミラ
ーに連動して働くミラー回転用検出器とを含んでなる光
学系２組と、平面形骨光素子と、前記２組の回転ミラー
からの反射光のうちいずれか一方の回転ミラーの反射光
のみを選択して前記平面形骨光素子に入射できる光路切
換え装置と、前記平面形骨光素子の受光面に像があるこ
とを検出する画像処理装置とを設け、前記２組の回転ミ
ラーを所定距離はなして配置し、この２点から目標物へ
の見込み角を求めることで目標物の２次元位置を求める
ことを特徴とする２次元位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22188282A JPS59112207A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | ２次元位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22188282A JPS59112207A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | ２次元位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59112207A true JPS59112207A (ja) | 1984-06-28 |
Family
ID=16773654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22188282A Pending JPS59112207A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | ２次元位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59112207A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01106182A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-24 | Mitsubishi Electric Corp | 画像入力装置 |
| WO2008153127A1 (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 被測定物の検査測定装置 |
| US20100290027A1 (en) * | 2009-05-13 | 2010-11-18 | Chih-Hsiung Lin | Input device with photosensitive elements and method for inputting information thereby |
-
1982
- 1982-12-20 JP JP22188282A patent/JPS59112207A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01106182A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-24 | Mitsubishi Electric Corp | 画像入力装置 |
| WO2008153127A1 (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 被測定物の検査測定装置 |
| JP5112432B2 (ja) * | 2007-06-15 | 2013-01-09 | 株式会社東芝 | 被測定物の検査測定装置 |
| US8483444B2 (en) | 2007-06-15 | 2013-07-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for inspecting and measuring object to be measured |
| US20100290027A1 (en) * | 2009-05-13 | 2010-11-18 | Chih-Hsiung Lin | Input device with photosensitive elements and method for inputting information thereby |
| US8184269B2 (en) | 2009-05-13 | 2012-05-22 | Chih-Hsiung Lin | Input device with photosensitive elements and method for inputting information thereby |
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