JP2020003262A - 三次元計測装置、制御装置およびロボットシステム - Google Patents
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Abstract
Description
ロボットの可動部に配置され、前記対象物を含む領域に前記レーザー光を照射するレーザー光照射部と、
前記レーザー光照射部の駆動を制御する照射制御部と、
前記レーザー光が照射された前記対象物を撮像して画像データを取得する撮像部と、
前記画像データに基づいて、前記対象物を含む領域の三次元点群データを生成する点群データ生成部と、を備え、
前記レーザー光照射部は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射した前記レーザー光を拡散させる拡散部と、を含むことを特徴とする。
図1は、本発明の第1実施形態に係るロボットシステムの全体構成を示す図である。図2は、ロボットを示す斜視図である。図3は、三次元計測装置の全体構成を示す図である。図4は、図3に示す三次元計測装置が有する光走査部を示す平面図である。図5は、ロボットアームの移動速度を示すグラフである。図6は、レーザー光出射部により投影される投影パターンを示す平面図である。
ロボット2は、例えば、精密機器やこれを構成する部品の給材、除材、搬送および組立等の作業を行うロボットである。ただし、ロボット2の用途としては、特に限定されない。
人感センサー3は、ロボット2の周囲に設定された検出エリアS内の人を感知し、感知結果を三次元計測装置4およびロボット制御装置5に送信する。なお、以下では、検出エリア内に人がいない場合に人感センサー3から出力される情報を「人非感知信号」ともいい、検出エリアS内に人がいる場合に人感センサー3から出力される情報を「人感知信号」ともいう。
ロボット制御装置5は、ホストコンピューター6からロボット2の位置指令を受け、各アーム221〜226が受けた位置指令に応じた位置となるように、第1〜第6駆動装置251〜256の駆動をそれぞれ独立して制御する。
三次元計測装置4は、位相シフト法によって対象物Wの姿勢、位置等を検出する。図3に示すように、三次元計測装置4は、対象物Wを含む領域にレーザー光Lを照射するレーザー光照射部41と、レーザー光Lが照射された対象物Wを撮像して画像データを取得する撮像部47と、ロボットアーム22の移動速度を検出する速度検出部40と、レーザー光照射部41や撮像部47の駆動を制御したり、撮像部47が取得した画像データから対象物Wの三次元点群データを生成したりする制御装置48と、を有する。
図7は、本発明の第2実施形態に係るロボットシステムが有するレーザー光照射部の全体構成を示す図である。図8は、図7に示すレーザー光照射部が有する回折光学素子を示す平面図である。
Claims (13)
- レーザー光を用いて対象物の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
ロボットの可動部に配置され、前記対象物を含む領域に前記レーザー光を照射するレーザー光照射部と、
前記レーザー光照射部の駆動を制御する照射制御部と、
前記レーザー光が照射された前記対象物を撮像して画像データを取得する撮像部と、
前記画像データに基づいて、前記対象物を含む領域の三次元点群データを生成する点群データ生成部と、を備え、
前記レーザー光照射部は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射した前記レーザー光を拡散させる拡散部と、を含むことを特徴とする三次元計測装置。 - 前記拡散部は、揺動により前記レーザー光を走査するミラーを備える請求項1に記載の三次元計測装置。
- 前記照射制御部は、前記ミラーが揺動を開始した後に前記レーザー光の出射を開始する請求項2に記載の三次元計測装置。
- 前記照射制御部は、前記ミラーが揺動を停止する前に前記レーザー光の出射を停止する請求項2または3に記載の三次元計測装置。
- 前記可動部の移動速度を検出する速度検出部を有し、
前記照射制御部は、前記速度検出部からの信号により前記可動部の移動速度が第1速度以下となったことを検出してから前記レーザー光の出射を開始する請求項2ないし4のいずれか1項に記載の三次元計測装置。 - 前記照射制御部は、前記速度検出部からの信号により前記可動部が停止した状態となったことを検出してから前記レーザー光の出射を開始する請求項5に記載の三次元計測装置。
- 前記照射制御部は、前記速度検出部からの信号により前記可動部の移動速度が前記第1速度よりも速い第2速度以下となったことを検出してから前記ミラーの揺動を開始する請求項5または6に記載の三次元計測装置。
- 前記拡散部は、前記レーザー光を拡散させるレンズを備える請求項1に記載の三次元計測装置。
- 前記拡散部は、前記レーザー光を拡散させる回折光学素子を備える請求項1に記載の三次元計測装置。
- ロボットアームに配置され、対象物を含む領域に拡散部で拡散させたレーザー光を照射するレーザー光照射部を制御する制御装置であって、
前記レーザー光照射部の駆動を制御する照射制御部と、
前記ロボットアームの移動速度を示す信号を受け付ける速度信号受付部と、を備え、
前記照射制御部は、前記速度信号受付部が、前記移動速度が第1速度以下になったことを示す信号を受け付けてから、前記レーザー光の出射を開始することを特徴とする制御装置。 - 前記拡散部は、揺動により前記レーザー光を走査するミラーを備え、
前記照射制御部は、前記ミラーが揺動している状態で前記レーザー光を出射する請求項10に記載の制御装置。 - 前記速度信号受付部が、前記移動速度が前記第1速度よりも速い第2速度以下になったことを示す信号を受け付けてから、前記ミラーの揺動を開始する請求項11に記載の制御装置。
- ロボットアームを備えるロボットと、
前記ロボットアームに配置され、対象物を含む領域に拡散部で拡散させたレーザー光を照射するレーザー光照射部と、
前記ロボットアームの駆動を制御するロボット制御装置と、
前記レーザー光照射部の駆動を制御する照射制御部と、
前記ロボットアームの移動速度を示す信号を受け付ける速度信号受付部と、を有するロボットシステムであって、
前記照射制御部は、前記速度信号受付部が、前記移動速度が第1速度以下になったことを示す信号を受け付けてから、前記レーザー光の出射を開始することを特徴とするロボットシステム。
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