專(zhuān)利名稱(chēng)：形狀計(jì)測(cè)裝置、機(jī)器人系統(tǒng)及形狀計(jì)測(cè)方法
形狀計(jì)測(cè)裝置、機(jī)器人系統(tǒng)及形狀計(jì)測(cè)方法技術(shù)領(lǐng)域
所公開(kāi)的實(shí)施方式涉及形狀計(jì)測(cè)裝置、機(jī)器人系統(tǒng)及形狀計(jì)測(cè)方法。
技術(shù)背景
在日本國(guó)特開(kāi)2001-277167號(hào)公報(bào)中公開(kāi)有具備照射激光的激光照射部的形狀計(jì)測(cè)裝置(3維姿勢(shì)識(shí)別方法)。
在形狀計(jì)測(cè)裝置(3維姿勢(shì)識(shí)別方法)中設(shè)有激光裝置(激光照射部)，照射線(xiàn)激光(激光)；及CCD照相機(jī)，接受由激光裝置照射并被部件群(計(jì)測(cè)對(duì)象物)反射的反射光。在該3維姿勢(shì)識(shí)別方法中，以激光裝置在部件群上從規(guī)定的開(kāi)始位置移動(dòng)到結(jié)束位置的同時(shí)照射線(xiàn)激光的方式構(gòu)成，根據(jù)由CCD照相機(jī)接受的來(lái)自部件群的反射光，算出部件群的最高點(diǎn)。之后，機(jī)器手取出對(duì)應(yīng)于部件群中的最高點(diǎn)的部件。另外，在取出對(duì)應(yīng)于最高點(diǎn)的部件之后，激光裝置再次在部件群上從規(guī)定的開(kāi)始位置移動(dòng)到結(jié)束位置的同時(shí)照射線(xiàn)激光，從而在剩余的部件群中算出部件群的最高點(diǎn)，機(jī)器手取出對(duì)應(yīng)于最高點(diǎn)的部件。
但是，在日本國(guó)特開(kāi)2001-277167號(hào)公報(bào)的形狀計(jì)測(cè)裝置(3維姿勢(shì)識(shí)別方法) 中，在機(jī)器手每一次從部件群中取出部件時(shí)，由于以激光裝置在部件群(計(jì)測(cè)對(duì)象物)上從規(guī)定的開(kāi)始位置移動(dòng)到結(jié)束位置的同時(shí)照射線(xiàn)激光的方式構(gòu)成，因此在通過(guò)線(xiàn)激光來(lái)重復(fù)掃描部件群時(shí)，掃描部件群所需的合計(jì)時(shí)間變得比較長(zhǎng)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供能夠縮短掃描計(jì)測(cè)對(duì)象物所需的合計(jì)時(shí)間的形狀計(jì)測(cè)裝置、機(jī)器人系統(tǒng)及形狀計(jì)測(cè)方法。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第1局面涉及的形狀計(jì)測(cè)裝置具備激光照射部，照射激光；掃描部，將由激光照射部照射的激光掃描到放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域；照相機(jī)，在通過(guò)檢測(cè)由掃描部照射并從計(jì)測(cè)對(duì)象物反射的激光的反射光來(lái)檢測(cè)放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域的同時(shí)，進(jìn)行計(jì)測(cè)對(duì)象物的3維計(jì)測(cè)；及控制部，以根據(jù)通過(guò)照相機(jī)檢測(cè)出的放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域來(lái)變更掃描部的掃描范圍的方式進(jìn)行控制。
在該第1局面涉及的形狀計(jì)測(cè)裝置中，如上所述，由于具備以根據(jù)通過(guò)照相機(jī)檢測(cè)出的放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域來(lái)變更掃描部的掃描范圍的方式進(jìn)行控制的控制部，因此例如在計(jì)測(cè)對(duì)象物在較廣的范圍內(nèi)放置有多個(gè)的初始狀態(tài)下，使掃描范圍變大，另一方面， 在計(jì)測(cè)對(duì)象物逐漸被去掉而計(jì)測(cè)對(duì)象物被放置在較小的范圍內(nèi)時(shí)，能夠根據(jù)計(jì)測(cè)對(duì)象物被放置的范圍來(lái)使掃描范圍變小。由此，相應(yīng)于掃描部的掃描范圍變小，能夠使掃描計(jì)測(cè)對(duì)象物所需的合計(jì)時(shí)間變短。
本發(fā)明的第2局面涉及的機(jī)器人系統(tǒng)具備機(jī)器人，具有把持計(jì)測(cè)對(duì)象物的把持部；及形狀計(jì)測(cè)裝置，包括激光照射部，照射激光；掃描部，將由激光照射部照射的激光掃描到放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域；照相機(jī)，在通過(guò)檢測(cè)由掃描部照射并從計(jì)測(cè)對(duì)象物反射的激光的反射光來(lái)檢測(cè)放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域的同時(shí)，進(jìn)行計(jì)測(cè)對(duì)象物的3維計(jì)測(cè)；及控制部，以根據(jù)通過(guò)照相機(jī)檢測(cè)出的放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域來(lái)變更掃描部的掃描范圍的方式進(jìn)行控制。
在該第2局面涉及的機(jī)器人系統(tǒng)中，如上所述，由于具備以根據(jù)通過(guò)照相機(jī)檢測(cè)出的放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域來(lái)變更掃描部的掃描范圍的方式進(jìn)行控制的控制部，因此例如在計(jì)測(cè)對(duì)象物在較廣的范圍內(nèi)放置有多個(gè)的初始狀態(tài)下，使掃描范圍變大，另一方面，在計(jì)測(cè)對(duì)象物逐漸被去掉而計(jì)測(cè)對(duì)象物被放置在較小的范圍內(nèi)時(shí)，能夠根據(jù)計(jì)測(cè)對(duì)象物被放置的范圍來(lái)使掃描范圍變小。由此，相應(yīng)于掃描部的掃描范圍變小，能夠使掃描計(jì)測(cè)對(duì)象物所需的合計(jì)時(shí)間變短，因此能夠使機(jī)器人的把持計(jì)測(cè)對(duì)象物而使其移動(dòng)的動(dòng)作所需的合計(jì)時(shí)間變短。
本發(fā)明的第3局面涉及的形狀計(jì)測(cè)方法具備將激光掃描到放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域的步驟；在通過(guò)檢測(cè)由計(jì)測(cè)對(duì)象物反射的激光的反射光來(lái)檢測(cè)放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域的同時(shí)，進(jìn)行計(jì)測(cè)對(duì)象物的3維計(jì)測(cè)的步驟；及根據(jù)檢測(cè)出的放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域來(lái)變更激光的掃描范圍的步驟。
在該第3局面涉及的形狀計(jì)測(cè)方法中，如上所述，由于具備根據(jù)檢測(cè)出的放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域來(lái)變更激光的掃描范圍的步驟，因此例如在計(jì)測(cè)對(duì)象物在較廣的范圍內(nèi)放置有多個(gè)的初始狀態(tài)下，使掃描范圍變大，另一方面，在計(jì)測(cè)對(duì)象物逐漸被去掉而計(jì)測(cè)對(duì)象物被放置在較小的范圍內(nèi)時(shí)，能夠根據(jù)計(jì)測(cè)對(duì)象物被放置的范圍來(lái)使掃描范圍變小。由此，能夠提供如下形狀計(jì)測(cè)方法，相應(yīng)于掃描部的掃描范圍變小，能夠使掃描計(jì)測(cè)對(duì)象物所需的合計(jì)時(shí)間變短。


如果參照附圖來(lái)閱讀以下的發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明，則能夠容易地理解本發(fā)明的更加完全的認(rèn)識(shí)與伴隨其的優(yōu)點(diǎn)。
圖1是表示第1實(shí)施方式涉及的機(jī)器人系統(tǒng)的整體構(gòu)成的圖。
圖2是表示機(jī)器人系統(tǒng)的傳感器單元的圖。
圖3是機(jī)器人系統(tǒng)的傳感器單元的側(cè)視圖。
圖4是機(jī)器人系統(tǒng)的傳感器單元的俯視圖。
圖5是表示機(jī)器人系統(tǒng)的掃描工件的狀態(tài)的圖。
圖6是機(jī)器人系統(tǒng)的框圖。
圖7是表示機(jī)器人系統(tǒng)的3維計(jì)測(cè)的動(dòng)作的流程圖。
圖8是表示機(jī)器人系統(tǒng)的3維計(jì)測(cè)開(kāi)始時(shí)的動(dòng)作的圖。
圖9是表示在機(jī)器人系統(tǒng)的3維計(jì)測(cè)中開(kāi)始掃描到最初檢測(cè)出工件的狀態(tài)的圖。
圖10是表示根據(jù)圖9所示的被檢測(cè)出的工件而修整掃描的掃描開(kāi)始角度的狀態(tài)的圖。
圖11是表示在機(jī)器人系統(tǒng)的3維計(jì)測(cè)中開(kāi)始掃描到最后檢測(cè)出工件的狀態(tài)的圖。
圖12是表示根據(jù)圖11所示的被檢測(cè)出的工件而修整掃描的掃描結(jié)束角度的狀態(tài)的圖。
圖13是表示在機(jī)器人系統(tǒng)的3維計(jì)測(cè)中工件消失的狀態(tài)的圖。
圖14是表示第2實(shí)施方式涉及的機(jī)器人系統(tǒng)的掃描工件的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖15是表示機(jī)器人系統(tǒng)的掃描工件的狀態(tài)的立體圖。
圖16是表示機(jī)器人系統(tǒng)的3維計(jì)測(cè)托盤(pán)的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖17是表示機(jī)器人系統(tǒng)的3維計(jì)測(cè)托盤(pán)的狀態(tài)的立體圖。
圖18是表示機(jī)器人系統(tǒng)的3維計(jì)測(cè)托盤(pán)的結(jié)果的圖像的圖。
圖19是表示機(jī)器人系統(tǒng)的3維計(jì)測(cè)托盤(pán)及工件的結(jié)果的圖像的圖。
圖20是表示從3維計(jì)測(cè)圖19所示的托盤(pán)及工件的結(jié)果差分3維計(jì)測(cè)圖18所示的托盤(pán)的結(jié)果的狀態(tài)的圖像的圖。
具體實(shí)施方式
下面，根據(jù)附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
第1實(shí)施方式
首先，參照?qǐng)D1對(duì)第1實(shí)施方式涉及的機(jī)器人系統(tǒng)100的整體構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1所示，在機(jī)器人系統(tǒng)100中設(shè)有機(jī)器人1 ；儲(chǔ)料器2 ；機(jī)器人控制器3 ；傳感器單元(距離圖像傳感器單元)4 ；用戶(hù)控制器5 ；及搬運(yùn)用托盤(pán)6。并且，傳感器單元4是 “形狀計(jì)測(cè)裝置”的一例。
儲(chǔ)料器2由以樹(shù)脂等形成的箱(托盤(pán))構(gòu)成，在儲(chǔ)料器2的內(nèi)部例如放置有螺栓等多個(gè)工件200。機(jī)器人1是垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人，在機(jī)器人1的頂端設(shè)有用于一個(gè)一個(gè)地把持放置在儲(chǔ)料器2內(nèi)的工件200的手裝置7。并且，手裝置7是“把持部”的一例。另外，被手裝置7把持的工件200如下構(gòu)成，被移動(dòng)到用于向下一個(gè)工序搬運(yùn)工件200的搬運(yùn)用托盤(pán)6上。在機(jī)器人1的各關(guān)節(jié)部上內(nèi)置有未圖示的伺服馬達(dá)，伺服馬達(dá)以按照預(yù)先由機(jī)器人控制器3示教的動(dòng)作命令來(lái)被控制的方式構(gòu)成。
下面，參照?qǐng)D2至圖5對(duì)第1實(shí)施方式涉及的機(jī)器人系統(tǒng)100的傳感器單元4的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
如圖2所示，在傳感器單元4中設(shè)有高速照相機(jī)11與激光掃描儀12。并且，高速照相機(jī)11是“照相機(jī)”的一例。
另外，如圖3所示，在傳感器單元4內(nèi)部設(shè)有傳感器控制器13。并且，傳感器控制器13是“控制部”的一例。另外，在高速照相機(jī)11上設(shè)有由CMOS傳感器等構(gòu)成的拍攝器件14。并且，在由CMOS傳感器構(gòu)成的拍攝器件14中以從包含在CMOS傳感器中的全部像素中提取像素?cái)?shù)據(jù)而形成圖像的方式構(gòu)成。另外，在高速照相機(jī)11中設(shè)有只通過(guò)規(guī)定范圍的波長(zhǎng)的帶通濾波器11a。
如圖3及圖4所示，激光掃描儀12具備激光發(fā)生器15，發(fā)生激光狹縫光；鏡子部 16，反射激光狹縫光；馬達(dá)17，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)鏡子部16 ；角度檢測(cè)器18，檢測(cè)鏡子部16的旋轉(zhuǎn)角度；及夾具19，固定鏡子部16。并且，激光發(fā)生器15是“激光照射部”的一例。另外，鏡子部16是“掃描部”的一例。
如圖5所示，由激光發(fā)生器15發(fā)生的激光狹縫光被鏡子部16反射而照射到工件 200上。并且，由激光發(fā)生器15發(fā)生的激光狹縫光照射在鏡子部16的旋轉(zhuǎn)中心。另外，由于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)鏡子部16，因此激光狹縫光掃描工件200被放置的區(qū)域整體。而且，由高速照相機(jī)11來(lái)拍攝由鏡子部16照射并被工件200反射的激光狹縫光的反射光。
另外，根據(jù)馬達(dá)17 (鏡子部16)的旋轉(zhuǎn)角度；接受光的拍攝器件14的位置；及激光發(fā)生器15、鏡子部16和高速照相機(jī)11的幾何學(xué)關(guān)系，使用三角測(cè)量原理來(lái)3維計(jì)測(cè)高速照相機(jī)11與工件200(工件200被放置的面20)之間的距離。
下面，參照?qǐng)D6對(duì)第1實(shí)施方式涉及的機(jī)器人系統(tǒng)100的傳感器控制器13的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
如圖6所示，在傳感器控制器13中設(shè)有控制激光掃描儀12的馬達(dá)17的馬達(dá)控制部31。另外，在傳感器控制器13中設(shè)有連接機(jī)器人控制器3與用戶(hù)控制器5的通信部32。
另外，在通信部32上連接有第1距離設(shè)定部33，同時(shí)在第1距離設(shè)定部33上連接有第1距離存儲(chǔ)部34。第1距離設(shè)定部33具有設(shè)定高速照相機(jī)11與工件200被放置的面20之間的距離Ll (參照?qǐng)D5)的功能。而且，第1距離存儲(chǔ)部34具有存儲(chǔ)由第1距離設(shè)定部33設(shè)定的距離Ll的功能。另外，在通信部32上連接有第2距離設(shè)定部35，同時(shí)在第 2距離設(shè)定部35上連接有第2距離存儲(chǔ)部36。第2距離設(shè)定部35具有設(shè)定工件200被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)(參照?qǐng)D5)的功能。而且，第2距離存儲(chǔ)部36 具有存儲(chǔ)由第2距離設(shè)定部35設(shè)定的工件200被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的功能。并且，工件200被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d (距離d)例如被設(shè)定成工件200的Z方向高度h(參照?qǐng)D5)的1/2。
另外，在第1距離存儲(chǔ)部34上連接有掃描角度設(shè)定部37。掃描角度設(shè)定部37具有設(shè)定鏡子部16開(kāi)始激光狹縫光掃描的掃描開(kāi)始角度θ LSI (參照?qǐng)D5)與掃描結(jié)束角度 θ LEl的功能。并且，激光狹縫光的掃描角度以沿著Z方向的直線(xiàn)為基準(zhǔn)(0度)。而且，由于對(duì)于鏡子部16的法線(xiàn)的激光狹縫光的入射角與反射角相等，因此用下式(1)來(lái)表示鏡子部16的旋轉(zhuǎn)角度θ M與由鏡子部16反射的激光狹縫光的掃描角度θ L的關(guān)系。
θ L = 2Χ θ M... (1)
另外，根據(jù)高速照相機(jī)11與放置工件200的面20之間的距離Ll (參照?qǐng)D5)、高速照相機(jī)11的中心到鏡子部16的旋轉(zhuǎn)中心為止的距離、高速照相機(jī)11的可視角度θ C，能夠通過(guò)幾何學(xué)來(lái)求出掃描開(kāi)始角度θ LSl及掃描結(jié)束角度0LE1。
另外，在掃描角度設(shè)定部37上連接有掃描角度修整部38。而且，在掃描角度修整部38上連接有第1角度存儲(chǔ)部39與第2角度存儲(chǔ)部40。在此，在第1實(shí)施方式中，第1 角度存儲(chǔ)部39如下構(gòu)成，存儲(chǔ)在鏡子部16開(kāi)始掃描之后高速照相機(jī)11到工件200為止的距離(例如La，參照?qǐng)D9)最初成為從高速照相機(jī)11與工件200被放置的面20之間的距離Ll差分工件200被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的距離L2(Ll-d)以下 (La ^ L2)時(shí)的激光狹縫光的掃描角度(例如0LP1，參照?qǐng)D9)。并且，高速照相機(jī)11到工件200為止的距離La是“第1距離”的一例。另外，從高速照相機(jī)11與工件200被放置的面20之間的距離Ll差分工件200被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的距離 L2是“第2距離”的一例。
另外，在第1實(shí)施方式中，第2角度存儲(chǔ)部40存儲(chǔ)在鏡子部16結(jié)束掃描為止高速照相機(jī)11到工件200為止的距離(例如Ln，參照?qǐng)D11)最后成為從高速照相機(jī)11與工件 200被放置的面20之間的距離Ll差分工件200被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的距離L2(Ll-d)以下(Ln<L2)時(shí)的激光狹縫光的掃描角度(例如eLPn，參照?qǐng)D 11)。而且，掃描角度修整部38具有如下功能，根據(jù)在第1角度存儲(chǔ)部39及第2角度存儲(chǔ)部40中存儲(chǔ)的角度，修整設(shè)定在掃描角度設(shè)定部37的開(kāi)始激光狹縫光掃描的掃描開(kāi)始角度θ LSl及掃描結(jié)束角度0LE1。即，在第1實(shí)施方式中，根據(jù)工件200被放置的區(qū)域，變更掃描開(kāi)始角度θ LSl及掃描結(jié)束角度0LE1。
另外，在傳感器控制器13中設(shè)有連接在高速照相機(jī)11上的圖像取得部41 ；及連接在圖像取得部41上的識(shí)別部42。圖像取得部41具有通過(guò)設(shè)置在高速照相機(jī)11上的拍攝器件14來(lái)取得被拍攝的圖像的功能。識(shí)別部42具有通過(guò)圖像取得部41取得的高速照相機(jī)11的圖像來(lái)分別識(shí)別多個(gè)工件200的功能。
下面，參照?qǐng)D5至圖13對(duì)第1實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)100的3維計(jì)測(cè)工件200的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。并且，在第1實(shí)施方式中，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，對(duì)工件200直接被放置在圖5所示的面20上而不是在儲(chǔ)料器2的內(nèi)部時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明，
在圖7所示的步驟Sl中，如圖5所示，高速照相機(jī)11接受由鏡子部16照射并被工件200 (放置工件200的面20)反射的反射光來(lái)計(jì)測(cè)高速照相機(jī)11到工件200 (放置工件200的面20)為止的距離。具體而言，根據(jù)馬達(dá)17(鏡子部16)的旋轉(zhuǎn)角度、接受光的拍攝器件14的位置、激光發(fā)生器15、鏡子部16及高速照相機(jī)11的幾何學(xué)關(guān)系，使用三角測(cè)量的原理來(lái)3維計(jì)測(cè)高速照相機(jī)11與工件200(放置工件200的面20)之間的距離。之后， 在步驟S2中，通過(guò)傳感器控制器13的第1距離設(shè)定部33來(lái)將被計(jì)測(cè)的高速照相機(jī)11與工件200(放置工件200的面20)之間的距離存儲(chǔ)在第1距離存儲(chǔ)部34中。
接下來(lái)，在步驟S3中，判斷是否用戶(hù)使用用戶(hù)控制器5以手動(dòng)方式輸入工件200 被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)。而且，在步驟S3中，在判斷成死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)被輸入時(shí)，進(jìn)入步驟S4。并且，在死區(qū)區(qū)域高度d (距離d)被輸入為止反復(fù)進(jìn)行步驟S3的判斷。之后，在步驟S4中，通過(guò)第2距離設(shè)定部35來(lái)將由用戶(hù)設(shè)定的距離d 存儲(chǔ)在第2距離存儲(chǔ)部36中。并且，將工件200被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)，例如設(shè)定成工件200的Z方向的高度h(參照?qǐng)D5)的1/2。
接下來(lái)，在步驟S5中，在上述步驟S2中存儲(chǔ)的高速照相機(jī)11與工件200(放置工件200的面20)之間的距離中算出在高速照相機(jī)11的光軸方向(Z方向)上的最大值，并且被設(shè)定成高速照相機(jī)11與放置工件200的面20之間的距離Li。并且，也可以由用戶(hù)使用用戶(hù)控制器5以手動(dòng)方式設(shè)定高速照相機(jī)11與放置工件200的面20之間的距離Li，而不是在上述步驟Sl及步驟S2中進(jìn)行。
之后，在步驟S6中，根據(jù)距離Li、高速照相機(jī)11的中心到鏡子部16的旋轉(zhuǎn)中心為止的距離、高速照相機(jī)11的可視角度θ C的幾何學(xué)關(guān)系，算出激光狹縫光的掃描開(kāi)始角度θ LSl與掃描結(jié)束角度Θ LE1，并且被設(shè)定在傳感器控制器13的掃描角度設(shè)定部37。并且，如圖5所示，掃描開(kāi)始角度θ LSl以被照射的激光狹縫光在箭頭Xl方向上超過(guò)高速照相機(jī)11可拍攝的面20上的區(qū)域C的方式被設(shè)定，以便能夠掃描在Z方向上被疊放的全部工件200。另一方面，掃描結(jié)束角度θ LEl以被照射的激光狹縫光與高速照相機(jī)11可拍攝的面20上的區(qū)域C在箭頭Χ2方向上的邊界相一致的方式被設(shè)定。
接下來(lái)，在步驟S7中，開(kāi)始3維計(jì)測(cè)工件200。具體而言，如圖8所示，根據(jù)在上述步驟S6中被設(shè)定的掃描開(kāi)始角度θ LSI與掃描結(jié)束角度θ LEl，照射激光狹縫光(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)鏡子部16)。即，激光狹縫光在掃描角度θ Ll的范圍內(nèi)掃描。由此，由激光發(fā)生器15產(chǎn)生并被鏡子部16反射的激光狹縫光被照射到工件200(放置工件200的面20)上，之后被工件200(放置工件200的面20)反射。由于該反射光入射到高速照相機(jī)11中，因此工件200(放置工件200的面20)被拍攝。之后，根據(jù)馬達(dá)17 (鏡子部16)的旋轉(zhuǎn)角度；接受光的拍攝器件14的位置；及激光發(fā)生器15、鏡子部16和高速照相機(jī)11的幾何學(xué)關(guān)系，使用三角測(cè)量原理來(lái)3維計(jì)測(cè)高速照相機(jī)11與工件200之間的距離L。
并且，由于鏡子部16被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，因此3維計(jì)測(cè)高速照相機(jī)11與工件200之間的距離L也被連續(xù)的進(jìn)行。之后，在連續(xù)進(jìn)行的3維計(jì)測(cè)之間，在步驟S8中，判斷高速照相機(jī) 11到工件200為止的距離L是否成為從高速照相機(jī)11與工件200被放置的面20之間的距離Ll差分工件200被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的距離L2(Ll-d)以下 (L 彡 Ll-d)。
而且，例如圖9所示，在鏡子部16開(kāi)始掃描之后，根據(jù)在工件200a的表面上的點(diǎn) Pa處反射的反射光，計(jì)測(cè)高速照相機(jī)11與工件200a的點(diǎn)1 之間的距離La，在步驟S8中， 在距離La成為從高速照相機(jī)11與工件200被放置的面20之間的距離Ll差分工件200被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的距離L2(Ll-d)以下(La彡Ll-d)時(shí)，進(jìn)入步驟S9。之后，在步驟S9中，在工件200a的表面上的點(diǎn)1 處反射時(shí)的激光狹縫光的掃描角度θ LPl被存儲(chǔ)在傳感器控制器13的第1角度存儲(chǔ)部39 (參照?qǐng)D6)中。
另外，持續(xù)進(jìn)行鏡子部16的掃描，在步驟SlO中，判斷高速照相機(jī)11到工件200為止的距離L是否成為從高速照相機(jī)11與工件200被放置的面20之間的距離Ll差分工件 200被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的距離L2(Ll-d)以下(L彡Ll_d)。而且，在步驟SlO中，在判斷成高速照相機(jī)11到工件200為止的距離L成為從高速照相機(jī)11 與工件200被放置的面20之間的距離Ll差分死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的距離L2(Ll-d) 以下的期間，步驟SlO的動(dòng)作被重復(fù)進(jìn)行。
而且，例如后述的圖11所示，根據(jù)在工件200η的表面上的點(diǎn)Pn處反射的反射光， 計(jì)測(cè)高速照相機(jī)11與工件200η的點(diǎn)Pn之間的距離Ln，之后在步驟SlO中，在判斷成高速照相機(jī)11到工件200η為止的距離L成為從高速照相機(jī)11與工件200被放置的面20之間的距離Ll差分工件200被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的距離L2(Ll-d) 以上(L>Ll-d)時(shí)，進(jìn)入步驟S11。并且，如圖9所示，根據(jù)工件200被放置的位置、姿勢(shì)， 在步驟SlO中，也存在如下情況，在未判斷成高速照相機(jī)11到工件200為止的距離L成為從高速照相機(jī)11與工件200被放置的面20之間的距離Ll差分工件200被放置的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度d (距離d)的距離L2 (Ll-d)以上的情況下結(jié)束鏡子部16的掃描。
之后，在步驟S12中，判斷激光狹縫光的掃描角度是否成為掃描結(jié)束角度θ LEl以上(激光狹縫光的掃描角度是否達(dá)到掃描結(jié)束角度9LE1)。在步驟S12中，在判斷成激光狹縫光的掃描角度未達(dá)到掃描結(jié)束角度θ LEl時(shí)，返回到步驟S8。在步驟S12中，在判斷成激光狹縫光的掃描角度大于掃描結(jié)束角度θ LEl時(shí)，進(jìn)入步驟S13。
在步驟S13中，由傳感器控制器13的識(shí)別部42對(duì)3維計(jì)測(cè)的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像識(shí)別處理。而且，通過(guò)對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的工件200的模板與已進(jìn)行圖像識(shí)別處理的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而識(shí)別每個(gè)多個(gè)工件200。并且，在識(shí)別各個(gè)工件200時(shí)，也同時(shí)識(shí)別各個(gè)工件 200的位置及姿勢(shì)(傾斜、上下等)。而且，從被識(shí)別的多個(gè)工件200中，根據(jù)工件200的位置及姿勢(shì)來(lái)判斷機(jī)器人1的手裝置7 (參照?qǐng)D1)最容易把持的工件200 (例如工件200a)。 而且，最容易把持的工件200a的位置及姿勢(shì)從傳感器控制器13傳遞到機(jī)器人控制器3。由此，在通過(guò)機(jī)器人1的手裝置7來(lái)把持工件200a的同時(shí)，工件200a被移動(dòng)到用于向下一個(gè)工序搬運(yùn)工件200a的搬運(yùn)用托盤(pán)6上。
接著，進(jìn)入步驟S14，通過(guò)傳感器控制器13的掃描角度修整部38及掃描角度設(shè)定部37(參照?qǐng)D6)來(lái)修正、設(shè)定在下一次掃描時(shí)的掃描開(kāi)始角度。具體而言，在上述步驟S9 中，通過(guò)傳感器控制器13的掃描角度修整部38及掃描角度設(shè)定部37 (參照?qǐng)D6)，將在存儲(chǔ)在第1角度存儲(chǔ)部39中的激光狹縫光的掃描角度θ LPl上加算規(guī)定角度(例如2度)的角度(0LP1+2)作為在下一次掃描時(shí)的掃描開(kāi)始角度θ LS2來(lái)進(jìn)行修正、設(shè)定。并且，在圖 9所示的狀態(tài)中，在上述步驟SlO中，由于在未判斷成高速照相機(jī)11到工件200為止的距離 L成為從高速照相機(jī)11與工件200被放置的面20之間的距離Ll差分死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的距離L2(Ll-d)以上的情況下結(jié)束鏡子部16的掃描，因此掃描結(jié)束角度θ LEl不被修正。
之后，返回到步驟S7，再次開(kāi)始3維計(jì)測(cè)。具體而言，如圖10所示，根據(jù)在上述步驟S14中被設(shè)定的掃描開(kāi)始角度0LS2與掃描結(jié)束角度θ LEl來(lái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)鏡子部16。艮口， 激光狹縫光在掃描角度9L2(< θ Li)的范圍內(nèi)掃描。之后，重復(fù)進(jìn)行步驟S8至步驟S14 的動(dòng)作。而且，在圖10所示的狀態(tài)中，在步驟S8中，判斷成高速照相機(jī)11與工件200b的點(diǎn) Pb之間的距離Lb成為從高速照相機(jī)11與工件200被放置的面20之間的距離Ll差分死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的距離L2(Ll-d)以下(Lb ^ Ll-d)，在工件200b表面上的點(diǎn)1 處反射時(shí)的激光狹縫光的掃描角度θ LP2存儲(chǔ)在傳感器控制器13的第1角度存儲(chǔ)部39(參照?qǐng)D6)中。之后，進(jìn)入步驟S14，將在激光狹縫光的掃描角度0LP2上加算規(guī)定角度(例如2 度)的角度(9LP2+2)作為在下一次掃描時(shí)的掃描開(kāi)始角度0LS3來(lái)進(jìn)行設(shè)定。
之后，再次重復(fù)進(jìn)行步驟S8至步驟S14的動(dòng)作，從而重復(fù)3維計(jì)測(cè)工件200和通過(guò)機(jī)器人1的手裝置7來(lái)將工件200重復(fù)移動(dòng)到搬運(yùn)用托盤(pán)6上，例如圖11所示，成為工件200的個(gè)數(shù)減少的狀態(tài)。此時(shí)，在掃描角度eL3(< 0L2)的范圍內(nèi)操作激光狹縫光。而且，在被工件200η的表面上的點(diǎn)Pn處反射而高速照相機(jī)11到工件200η為止的距離Ln被計(jì)測(cè)后，在步驟SlO中，判斷成大于從高速照相機(jī)11與工件200被放置的面20之間的距離 Ll差分死區(qū)區(qū)域高度d (距離d)的距離L2 (Ll-d) (L > Ll-d)。之后，在步驟Sl 1中，高速照相機(jī)11到工件200η為止的距離L(Ln)最后成為從高速照相機(jī)11與工件200被放置的面 20之間的距離Ll差分死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的距離L2(Ll-d)以下(L ^ Ll-d)時(shí)(在工件200η的表面上的點(diǎn)Pn處被反射時(shí))的激光狹縫光的掃描角度θ LPn被存儲(chǔ)在傳感器控制器13的第2角度存儲(chǔ)部40 (參照?qǐng)D6)中。之后，進(jìn)入步驟S13，在通過(guò)機(jī)器人1的手裝置7來(lái)把持工件200η的同時(shí)，工件200η被移動(dòng)到用于向下一個(gè)工序搬運(yùn)工件200η的搬運(yùn)用托盤(pán)6上。之后，進(jìn)入步驟S14，通過(guò)傳感器控制器13的掃描角度修整部38及掃描角度設(shè)定部37(參照?qǐng)D6)，將從激光狹縫光的掃描角度eLPn差分規(guī)定角度(例如2度)的角度(0LPn-2)作為在下一次掃描時(shí)的掃描結(jié)束角度θ LE2來(lái)進(jìn)行修正、設(shè)定。
之后，如圖12所示，根據(jù)上述設(shè)定的掃描結(jié)束角度θ LE2，激光狹縫光在掃描角度 0L4(< 0L3)的范圍內(nèi)被照射。而且，工件200ο被識(shí)別。之后，在通過(guò)機(jī)器人1的手裝置 7來(lái)把持工件200ο的同時(shí)，工件200ο被移動(dòng)到用于向下一個(gè)工序搬運(yùn)工件200ο的搬運(yùn)用托盤(pán)6上。而且，如圖13所示，成為全部工件200被移動(dòng)的狀態(tài)。之后，激光狹縫光重新在掃描角度9L4(參照?qǐng)D12)的范圍內(nèi)被照射，在確認(rèn)工件200未被識(shí)別之后，根據(jù)最初設(shè)定的掃描開(kāi)始角度θ LSl及掃描結(jié)束角度θ LEl來(lái)進(jìn)行激光狹縫光的掃描。由此，在激光狹縫光的掃描范圍逐漸變小的同時(shí)，在將工件200重復(fù)移動(dòng)到搬運(yùn)用托盤(pán)6上的途中，即使在由于機(jī)器人1的手裝置7接觸工件200而工件200移動(dòng)到偏離激光狹縫光的掃描范圍的位置的情況下，也能夠識(shí)別掃描范圍外的工件200。
在第1實(shí)施方式中，如上所述，由于具備以根據(jù)由高速照相機(jī)11檢測(cè)出的放置有工件200的區(qū)域來(lái)變更鏡子部16的掃描范圍的方式進(jìn)行控制的傳感器控制器13，因此例如在工件200在較廣的范圍內(nèi)被放置有多個(gè)的初始狀態(tài)下，能夠使掃描范圍變大，另一方面， 在工件200逐漸被去掉而工件200被放置在較小的范圍內(nèi)時(shí)，能夠根據(jù)工件200被放置的范圍來(lái)使掃描范圍變小。由此，相應(yīng)于鏡子部16的激光狹縫光的掃描范圍變小，能夠使對(duì)工件200進(jìn)行掃描所需的合計(jì)時(shí)間變短。其結(jié)果，能夠使機(jī)器人1把持工件200而移動(dòng)到搬運(yùn)用托盤(pán)6上的動(dòng)作所需的合計(jì)時(shí)間變短。
另外，在第1實(shí)施方式中，如上所述，如下構(gòu)成傳感器控制器13，根據(jù)由高速照相機(jī)11檢測(cè)出的放置有工件200的區(qū)域來(lái)變更掃描開(kāi)始角度及掃描結(jié)束角度中的一個(gè)，從而進(jìn)行變更鏡子部16的掃描范圍的控制。由此，由于通過(guò)變小掃描開(kāi)始角度及掃描結(jié)束角度中的至少一個(gè)來(lái)使鏡子部16的掃描范圍變小，因此能夠使掃描工件200所需的合計(jì)時(shí)間變短。
另外，在第1實(shí)施方式中，如上所述，如下構(gòu)成傳感器控制器13，根據(jù)被檢測(cè)出的來(lái)自工件200的反射光，算出高速照相機(jī)11與工件200之間的距離L，同時(shí)根據(jù)高速照相機(jī) 11與工件200之間的距離L，變更鏡子部16的掃描范圍。由此，根據(jù)工件200被放置的狀態(tài)(個(gè)數(shù))，能夠容易地變更鏡子部16的掃描范圍。
另外，在第1實(shí)施方式中，如上所述，如下構(gòu)成傳感器控制器13，根據(jù)高速照相機(jī) 11與工件200之間的距離L最初成為從高速照相機(jī)11與放置工件200的面20之間的距離Ll差分放置工件200的面附近的死區(qū)區(qū)域高度(距離d)的距離L2以下時(shí)的激光狹縫光的掃描角度，變更掃描開(kāi)始角度。由此，能夠抑制由于檢測(cè)到不足死區(qū)區(qū)域高度d(距離 d)的例如來(lái)自存在于工件200被放置的面20上的垃圾的反射光而錯(cuò)誤地識(shí)別放置有工件 200的區(qū)域。
另外，在第1實(shí)施方式中，如上所述，如下構(gòu)成傳感器控制器13，根據(jù)高速照相機(jī) 11與工件200之間的距離L最后成為從高速照相機(jī)11與放置工件200的面20之間的距離Ll差分放置工件200的面20附近的死區(qū)區(qū)域高度(距離d)的距離L2以下時(shí)的鏡子部 16的旋轉(zhuǎn)角度，變更掃描結(jié)束角度。由此，能夠抑制由于檢測(cè)到不足死區(qū)區(qū)域高度d(距離 d)的例如來(lái)自存在于工件200被放置的面20上的垃圾的反射光而錯(cuò)誤地識(shí)別放置有工件 200的區(qū)域。
另外，在第1實(shí)施方式中，如上所述，以成為工件200的高度h的1/2的方式構(gòu)成死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)。由此，能夠抑制由于檢測(cè)到來(lái)自不足工件200的高度h的1/2的垃圾等的反射光而錯(cuò)誤地識(shí)別放置有工件200的區(qū)域。
第2實(shí)施方式
下面，參照?qǐng)D14及圖15對(duì)第2實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)101進(jìn)行說(shuō)明。在該第2 實(shí)施方式中，與工件200直接被放置在面20上的第1實(shí)施方式不同，將工件200放置在箱狀的托盤(pán)102中。
如圖14及圖15所示，在第2實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)101中，多個(gè)工件200被放置在箱狀的托盤(pán)102中。并且，第2實(shí)施方式的其他構(gòu)成與上述第1實(shí)施方式相同。
下面，參照?qǐng)D14至圖20對(duì)第2實(shí)施方式的傳感器控制器13的3維計(jì)測(cè)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在3維計(jì)測(cè)工件200之前，如圖16及圖17所示，在工件200未被放置在托盤(pán)102中的狀態(tài)下，3維計(jì)測(cè)托盤(pán)102與放置有托盤(pán)102的面103等。具體而言，計(jì)測(cè)高速照相機(jī)11到托盤(pán)102的框架10 為止的距離、高速照相機(jī)11到托盤(pán)102的內(nèi)底面102b為止的距離、托盤(pán)102到放置有托盤(pán)102的面103為止的距離等。由此，如圖18所示，由傳感器控制器13的識(shí)別部42識(shí)別從箭頭Zl方向(參照?qǐng)D16及圖17)觀(guān)察托盤(pán)102的圖像。
接著，如圖14及圖15所示，在工件200被放置在托盤(pán)102中的狀態(tài)下，通過(guò)傳感器單元4來(lái)3維計(jì)測(cè)托盤(pán)102與工件200。并且，3維計(jì)測(cè)的具體動(dòng)作與上述第1實(shí)施方式相同。而且，通過(guò)傳感器單元4來(lái)3維計(jì)測(cè)托盤(pán)102與工件200，從而如圖19所示，傳感器控制器13的識(shí)別部42識(shí)別從箭頭Zl方向(參照?qǐng)D14及圖15)觀(guān)察托盤(pán)102與工件200 的圖像。并且，在此狀態(tài)下，由于與高速照相機(jī)11與工件200之間的距離一起也能夠得到高速照相機(jī)11到托盤(pán)102之間的距離，因此不能像上述的第1實(shí)施方式那樣根據(jù)高速照相機(jī)11與工件200之間的距離L來(lái)修正激光狹縫光的掃描范圍。
于是，從托盤(pán)102與工件200的3維計(jì)測(cè)的結(jié)果(距離信息、參照?qǐng)D19)差分預(yù)先計(jì)測(cè)的托盤(pán)102的3維計(jì)測(cè)的結(jié)果(距離信息、參照?qǐng)D18)。從而如圖20所示，傳感器控制器13的識(shí)別部42識(shí)別工件200的3維計(jì)測(cè)的結(jié)果(圖像)。其結(jié)果，與上述的第1實(shí)施方式一樣，能夠根據(jù)高速照相機(jī)11與工件200之間的距離L來(lái)修正激光狹縫光的掃描范圍。 并且，第2實(shí)施方式涉及的工件200的3維計(jì)測(cè)的其他動(dòng)作與上述第1實(shí)施方式相同。
在第2實(shí)施方式中，如上所述，工件200被放置在托盤(pán)102的內(nèi)部，以根據(jù)通過(guò)高速照相機(jī)11來(lái)檢測(cè)出的托盤(pán)102內(nèi)部的工件200被放置的區(qū)域來(lái)變更鏡子部16的掃描范圍的方式構(gòu)成傳感器控制器13。由此，能夠抑制由于檢測(cè)到來(lái)自托盤(pán)102的反射光而錯(cuò)誤地識(shí)別放置有工件200的區(qū)域。
另外，在第2實(shí)施方式中，如上所述，如下構(gòu)成傳感器控制器13，通過(guò)從在托盤(pán)102 內(nèi)部放置有工件200的狀態(tài)下的高速照相機(jī)11的3維計(jì)測(cè)結(jié)果差分在托盤(pán)102內(nèi)部未放置有工件200的狀態(tài)下的高速照相機(jī)11的3維計(jì)測(cè)結(jié)果，從而根據(jù)高速照相機(jī)11檢測(cè)出的托盤(pán)102內(nèi)部的放置有工件200的區(qū)域來(lái)變更鏡子部16的掃描范圍。由此，能夠容易地抑制由于檢測(cè)到來(lái)自托盤(pán)102的反射光而錯(cuò)誤地識(shí)別放置有工件200的區(qū)域。
并且，應(yīng)認(rèn)為這次公開(kāi)的實(shí)施方式在所有方面均為例示，并不受限制。本發(fā)明的范圍并不是上述實(shí)施方式的說(shuō)明所示，而是通過(guò)權(quán)利要求書(shū)來(lái)表示，而且包含在與權(quán)利要求書(shū)同等的含義及范圍內(nèi)的全部變更。
例如，在上述第1及第2實(shí)施方式中，雖然示出了根據(jù)高速照相機(jī)到工件為止的距離L成為從高速照相機(jī)與工件被放置的面之間的距離Ll差分工件被放置的面附近的死區(qū)區(qū)域高度d(距離d)的距離L2(Ll-d)以下(LaSLl-d)時(shí)的激光狹縫光的掃描角度來(lái)修正掃描開(kāi)始角度及掃描結(jié)束角度的例子，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，也可以根據(jù)高速照相機(jī)到工件為止的距離L不足高速照相機(jī)與工件被放置的面之間的距離Ll (L < Li)時(shí)的激光狹縫光的掃描角度來(lái)修正掃描開(kāi)始角度及掃描結(jié)束角度。
另外，在上述第1及第2實(shí)施方式中，雖然示出了將死區(qū)區(qū)域高度d (距離d)設(shè)定成工件高度h的1/2的例子，但是本發(fā)明并不局限于此。在本發(fā)明中距離d小于工件高度 h即可。
另外，在上述第1及第2實(shí)施方式中，雖然示出了根據(jù)高速照相機(jī)與工件之間的距離L來(lái)修正激光狹縫光的掃描開(kāi)始角度及掃描結(jié)束角度兩者的例子，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，也可以只修正激光狹縫光的掃描開(kāi)始角度或掃描結(jié)束角度的一個(gè)。
另外，在上述第1及第2實(shí)施方式中，雖然示出了從包含在拍攝器件的CMOS傳感器中的全部像素中提取像素?cái)?shù)據(jù)來(lái)形成圖像的例子，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，對(duì)應(yīng)于激光狹縫光的掃描范圍的變小，也可以使提取像素?cái)?shù)據(jù)的CMOS傳感器的像素?cái)?shù)減少。由此，相應(yīng)于提取像素?cái)?shù)據(jù)的像素?cái)?shù)的減少，能夠高速地提取像素?cái)?shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種形狀計(jì)測(cè)裝置，其特征為，具備激光照射部，照射激光；掃描部，將由所述激光照射部照射的所述激光掃描到放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域；照相機(jī)，在通過(guò)檢測(cè)由所述掃描部照射并從所述計(jì)測(cè)對(duì)象物反射的所述激光的反射光來(lái)檢測(cè)放置有所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域的同時(shí)，進(jìn)行所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的3維計(jì)測(cè)；及控制部，以根據(jù)通過(guò)所述照相機(jī)檢測(cè)出的放置有所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域來(lái)變更所述掃描部的掃描范圍的方式進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形狀計(jì)測(cè)裝置，其特征為，所述控制部如下構(gòu)成，根據(jù)通過(guò)所述照相機(jī)檢測(cè)出的放置有所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域來(lái)變更掃描開(kāi)始角度及掃描結(jié)束角度中的至少一個(gè)，從而進(jìn)行變更所述掃描部的掃描范圍的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形狀計(jì)測(cè)裝置，其特征為，所述控制部如下構(gòu)成，根據(jù)檢測(cè)出的來(lái)自所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的反射光，在算出所述照相機(jī)與所述計(jì)測(cè)對(duì)象物之間的第1距離的同時(shí)，根據(jù)所述照相機(jī)與所述計(jì)測(cè)對(duì)象物之間的所述第1距離，變更所述掃描部的掃描范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的形狀計(jì)測(cè)裝置，其特征為，所述控制部如下構(gòu)成，根據(jù)所述照相機(jī)與所述計(jì)測(cè)對(duì)象物之間的所述第1距離最初成為從所述照相機(jī)與放置所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的面之間的距離差分放置所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的面附近的死區(qū)區(qū)域高度的第2距離以下時(shí)的激光的掃描角度，變更所述掃描開(kāi)始角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的形狀計(jì)測(cè)裝置，其特征為，所述控制部如下構(gòu)成，根據(jù)所述照相機(jī)與所述計(jì)測(cè)對(duì)象物之間的所述第1距離最后成為從所述照相機(jī)與放置所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的面之間的距離差分放置所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的面附近的死區(qū)區(qū)域高度的第2距離以下時(shí)的激光的掃描角度，變更所述掃描結(jié)束角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的形狀計(jì)測(cè)裝置，其特征為，所述第2距離大于從所述照相機(jī)與放置所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的面之間的距離差分所述計(jì)測(cè)對(duì)象物高度的距離，并且，不足所述照相機(jī)與放置所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的面之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形狀計(jì)測(cè)裝置，其特征為，所述計(jì)測(cè)對(duì)象物被放置在箱狀容器的內(nèi)部，所述控制部如下構(gòu)成，根據(jù)通過(guò)所述照相機(jī)檢測(cè)出的在所述箱狀容器內(nèi)部的放置有所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域，變更所述掃描部的掃描范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的形狀計(jì)測(cè)裝置，其特征為，所述控制部如下構(gòu)成，從在所述箱狀容器內(nèi)部放置有所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的狀態(tài)下的所述照相機(jī)的3維計(jì)測(cè)結(jié)果差分在所述箱狀容器內(nèi)部未放置有所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的狀態(tài)下的所述照相機(jī)的3維計(jì)測(cè)結(jié)果，從而根據(jù)通過(guò)所述照相機(jī)檢測(cè)出的在所述箱狀容器內(nèi)部的所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的放置區(qū)域，變更所述掃描部的掃描范圍。
9.一種機(jī)器人系統(tǒng)，其特征為，具備機(jī)器人，具有把持計(jì)測(cè)對(duì)象物的把持部；及形狀計(jì)測(cè)裝置，包括激光照射部，照射激光；掃描部，將由所述激光照射部照射的所述激光掃描到放置有所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域；照相機(jī)，在通過(guò)檢測(cè)由所述掃描部照射并從所述計(jì)測(cè)對(duì)象物反射的所述激光的反射光來(lái)檢測(cè)放置有所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域的同時(shí)， 進(jìn)行所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的3維計(jì)測(cè)；及控制部，以根據(jù)通過(guò)所述照相機(jī)檢測(cè)出的放置有所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域來(lái)變更所述掃描部的掃描范圍的方式進(jìn)行控制。
10. 一種形狀計(jì)測(cè)方法，其特征為，包含如下內(nèi)容 將激光掃描到放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域；在通過(guò)檢測(cè)由所述計(jì)測(cè)對(duì)象物反射的所述激光的反射光來(lái)檢測(cè)放置有所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域的同時(shí)，進(jìn)行所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的3維計(jì)測(cè)；及根據(jù)檢測(cè)出的放置有所述計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域來(lái)變更所述激光的掃描范圍。
全文摘要
實(shí)施方式涉及的形狀計(jì)測(cè)系統(tǒng)具備激光照射部，照射激光；掃描部，將由激光照射部照射的激光掃描到放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域；照相機(jī)，在通過(guò)檢測(cè)由掃描部照射并從計(jì)測(cè)對(duì)象物反射的激光的反射光來(lái)檢測(cè)放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域的同時(shí)，進(jìn)行計(jì)測(cè)對(duì)象物的3維計(jì)測(cè)；及控制部，以根據(jù)通過(guò)照相機(jī)檢測(cè)出的放置有計(jì)測(cè)對(duì)象物的區(qū)域來(lái)變更掃描部的掃描范圍的方式進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)B25J19/02GK102528810SQ20111032059
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者半田博幸, 有江健 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)