JPS63135813A - プロ−ブ姿勢制御装置 - Google Patents
プロ−ブ姿勢制御装置Info
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- JPS63135813A JPS63135813A JP28323686A JP28323686A JPS63135813A JP S63135813 A JPS63135813 A JP S63135813A JP 28323686 A JP28323686 A JP 28323686A JP 28323686 A JP28323686 A JP 28323686A JP S63135813 A JPS63135813 A JP S63135813A
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- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring 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】
A、産業上の利用分野
本発明は、三次元形状測定機のプローブや超音波探傷ス
キャナ装置の超音波プローブ等の姿勢を制御する装置に
関する。
キャナ装置の超音波プローブ等の姿勢を制御する装置に
関する。
B、従来の技術
三次元形状測定機を示す第9図および第10図により従
来技術を説明する。
来技術を説明する。
プローブ1はX軸、X軸およびZ軸方向に移動可能に保
持され、同一の姿勢のまま手動または自動にてプローブ
1の先端を被測定面2に接触させ、そのときのX+’/
lZの各位置を読み取る。一般にプローブ1は第10図
に示すように、軸部1aとその先端の球部1bとを有し
、被測定面2に接触させたとき球部1bの先端Pの位置
を測定値として測定機本体が読みとる。以上の操作を複
数位置で繰り返し行ない、被測定面2の形状を測定する
。なお、球部1bの中心0の位置を読み取ることもある
。
持され、同一の姿勢のまま手動または自動にてプローブ
1の先端を被測定面2に接触させ、そのときのX+’/
lZの各位置を読み取る。一般にプローブ1は第10図
に示すように、軸部1aとその先端の球部1bとを有し
、被測定面2に接触させたとき球部1bの先端Pの位置
を測定値として測定機本体が読みとる。以上の操作を複
数位置で繰り返し行ない、被測定面2の形状を測定する
。なお、球部1bの中心0の位置を読み取ることもある
。
C0発明が解決しようとする問題点
しかし、被測定面2が第10図に示すように水平面HP
に対してα度傾斜している場合、プローブ1の球部1b
は接触点Qにて被測定面2と接触する。このため、接触
点Qの位置と測定位置Pとの間に、δX、δ2だけずれ
が生じ誤差となる。
に対してα度傾斜している場合、プローブ1の球部1b
は接触点Qにて被測定面2と接触する。このため、接触
点Qの位置と測定位置Pとの間に、δX、δ2だけずれ
が生じ誤差となる。
従来は、その傾斜面の近傍で何点がを測定しそれらの点
を補間して傾斜角度αを求め、この角度αに基づいてず
れδX、δ2を求め測定値を補正している。この場合、
補正演算が必要であり、これをコンピュータで行なって
も実時間計測とはならず、形状測定の自動化に障害とな
る。なお、以上は二次元にて説明したが三次元において
もずれδyが含まれるだけで本質的に同様な補正が必要
である。
を補間して傾斜角度αを求め、この角度αに基づいてず
れδX、δ2を求め測定値を補正している。この場合、
補正演算が必要であり、これをコンピュータで行なって
も実時間計測とはならず、形状測定の自動化に障害とな
る。なお、以上は二次元にて説明したが三次元において
もずれδyが含まれるだけで本質的に同様な補正が必要
である。
この種のプローブ1はX軸、y軸、Z軸に移動できても
その姿勢は一定である。このため被測定面2の傾き角度
αが90度以上になるとプローブ1の先端球部1bを被
測定面2に接触できない。
その姿勢は一定である。このため被測定面2の傾き角度
αが90度以上になるとプローブ1の先端球部1bを被
測定面2に接触できない。
この場合、人力にて被測定物の姿勢を変える等して測定
を行なう必要があり、自動化に障害となる。
を行なう必要があり、自動化に障害となる。
以上の如き問題点は、三次元形状測定機に限らず、超音
波プローブを有する超音波探傷自動スキャナ装置等、プ
ローブを被測定面に当接させて測定等を行なう各種の装
置にも同様にあてはまる。
波プローブを有する超音波探傷自動スキャナ装置等、プ
ローブを被測定面に当接させて測定等を行なう各種の装
置にも同様にあてはまる。
本発明の目的は、プローブの姿勢を制御して上述の問題
点を解決したプローブ姿勢制御装置を提供することにあ
る。
点を解決したプローブ姿勢制御装置を提供することにあ
る。
D6問題点を解決するための手段
一実施例を示す第1図に基づいて本発明を説明すると、
この発明に係るプローブ姿勢制御装置は。
この発明に係るプローブ姿勢制御装置は。
多自由度を有する例えばアーム等から成る支持手段51
〜61と、これら支持手段を駆動する例えばDCモータ
等の駆動手段M1〜M5と、支持手段61に設けられた
プローブ1と、このプローブ1を被測定面に当接させた
ときにプローブ1に作用する力を検出する力センサ3と
、この力センサ3で検出した力に基づきプローブ1の被
測定面に対する傾きξ (第6図)を演算して、プロー
ブ1が被測定面に垂直に当接するよう駆動手段M1〜M
5を駆動する駆動制御手段9とを有する。
〜61と、これら支持手段を駆動する例えばDCモータ
等の駆動手段M1〜M5と、支持手段61に設けられた
プローブ1と、このプローブ1を被測定面に当接させた
ときにプローブ1に作用する力を検出する力センサ3と
、この力センサ3で検出した力に基づきプローブ1の被
測定面に対する傾きξ (第6図)を演算して、プロー
ブ1が被測定面に垂直に当接するよう駆動手段M1〜M
5を駆動する駆動制御手段9とを有する。
E0作用
プローブ1が被測定面に当接すると力センサ3でプロー
ブ1に作用する力が検出される。プローブ1と被測定面
との傾きにより検出される力が異なるから、力センサ3
の検出値を駆動制御手段9に入力してそこでプローブ1
と被測定面との傾きξ (第6図)を求める。そして、
この傾きξが零となるよう駆動手段M1〜M5を駆動す
る。
ブ1に作用する力が検出される。プローブ1と被測定面
との傾きにより検出される力が異なるから、力センサ3
の検出値を駆動制御手段9に入力してそこでプローブ1
と被測定面との傾きξ (第6図)を求める。そして、
この傾きξが零となるよう駆動手段M1〜M5を駆動す
る。
F、実施例
第1図〜第7図により本発明の一実施例を説明する。
第1図はプローブ姿勢制御装置の概略全体構成を示し、
5自由度を有するロボット50の先端に軸力センサ3を
介して従来と同様のプローブ1を設けたものであり、ロ
ボット50の各関節はJISで定められたシンボルによ
り示している。
5自由度を有するロボット50の先端に軸力センサ3を
介して従来と同様のプローブ1を設けたものであり、ロ
ボット50の各関節はJISで定められたシンボルによ
り示している。
ロボット50は1回転機構52(モータM1を含む)に
よりベース51に対して旋回可能である。
よりベース51に対して旋回可能である。
回転機構52には回転軸53が接続され、その先端に接
続された回転機構54(モータM2を含む)により第1
のアーム55が旋回可能であり、第1のアーム55の先
端に接続された第2のアーム回転機構56(モータM3
を含む)により第2のアーム57が旋回可能であり、第
2のアーム57の先端に接続された第3のアーム回転機
構58(モータM4を含む)により第3のアーム59が
旋回可能である。第3のアーム59の先端には手首回転
機構60(モータM5を含む)を介して手首61が回転
可能に設けられている。手首61の先端には例えば第2
図に示す多軸力センサ3が設けられ、この多軸力センサ
3にプローブ1が取付けられている。多軸力センサ3は
、プローブ1を被測定面に当接させたときにプローブ1
に作用するX軸、y軸、Z軸の各軸力を検出するもので
ある。
続された回転機構54(モータM2を含む)により第1
のアーム55が旋回可能であり、第1のアーム55の先
端に接続された第2のアーム回転機構56(モータM3
を含む)により第2のアーム57が旋回可能であり、第
2のアーム57の先端に接続された第3のアーム回転機
構58(モータM4を含む)により第3のアーム59が
旋回可能である。第3のアーム59の先端には手首回転
機構60(モータM5を含む)を介して手首61が回転
可能に設けられている。手首61の先端には例えば第2
図に示す多軸力センサ3が設けられ、この多軸力センサ
3にプローブ1が取付けられている。多軸力センサ3は
、プローブ1を被測定面に当接させたときにプローブ1
に作用するX軸、y軸、Z軸の各軸力を検出するもので
ある。
すなわち、第2図において、多軸力センサ3は、第1の
リング4と、これと対向する第2のリング5と、両リン
グ4,5を連結する3本のたわみ梁6と、たわみ梁6の
内面に設けられた引っ張り・圧縮力検出ゲージ7と、た
わみ梁6の外面に設けられた剪断力検出ゲージ8とから
構成されている。
リング4と、これと対向する第2のリング5と、両リン
グ4,5を連結する3本のたわみ梁6と、たわみ梁6の
内面に設けられた引っ張り・圧縮力検出ゲージ7と、た
わみ梁6の外面に設けられた剪断力検出ゲージ8とから
構成されている。
そして、第1のリング4が手首61に連結され、第2の
リング5がプローブ1と連結され、プローブ1に作用す
る力に応じてたわみ梁6がたbむと各ゲージから歪量に
応じた信号が得られ、各軸力Fx* FYs FZが知
れる。
リング5がプローブ1と連結され、プローブ1に作用す
る力に応じてたわみ梁6がたbむと各ゲージから歪量に
応じた信号が得られ、各軸力Fx* FYs FZが知
れる。
再び第1図において、各関節の回転機構にはその回転角
を検出する回転角センサ例えばロータリーエンコーダR
1〜R5が設けられ、検出された回転角θ□〜θ5が制
御装置9に入力される。また。
を検出する回転角センサ例えばロータリーエンコーダR
1〜R5が設けられ、検出された回転角θ□〜θ5が制
御装置9に入力される。また。
軸力センサ3で検出された軸力FXt FYs FZも
制御装置9に入力される。制御装置9は、後述の演算に
基づいてプローブlが被測定面に垂直になるように各回
転機構のモータM1〜M5に駆動信号θS工〜θSsを
供給する。なお、第1図においては、第3のアーム回転
機構58に関する信号線D1.D、と軸力センサ3の信
号線り、のみを制御装置9と接続して示し、他の接続は
省略している。
制御装置9に入力される。制御装置9は、後述の演算に
基づいてプローブlが被測定面に垂直になるように各回
転機構のモータM1〜M5に駆動信号θS工〜θSsを
供給する。なお、第1図においては、第3のアーム回転
機構58に関する信号線D1.D、と軸力センサ3の信
号線り、のみを制御装置9と接続して示し、他の接続は
省略している。
制御装置9は、第3図に示すとおり、軸力セン。
す3からの信号入力部として、軸力センサ3からのアナ
ログ信号を入力しその電圧レベルや零点を調整するイン
タフェース9aと、入力アナログ信号を選択的に出力す
るマルチプレクサ9bと、マルチプレクサ9bからのア
ナログ信号をデジタル信号に変換してCPU9dに入力
するA/D変換器9cとを有する。また、ロータリーエ
ンコーダR1〜R5からの信号入力部として、ロータリ
ーエンコーダR1〜R5からのシリアルパルス信号を計
数してパラレル角度信号に変換するカウンタ回路9eと
、このカウンタ回路9eからの信号が入力されCPU9
dに出力する入力用インタフェース9fとを有する。更
に、信号制御部として、処理手順を予め格納したROM
9gと、各種の数値、データ等が一時的に記憶されるR
AM9hと、処理手順に従い各機器を制御するとともに
、入力された信号に基づいて各種演算を行ないその時の
関節角度と比較して関節速度指令信号を出力するCPU
9dとを有する。更にまた、出力部として。
ログ信号を入力しその電圧レベルや零点を調整するイン
タフェース9aと、入力アナログ信号を選択的に出力す
るマルチプレクサ9bと、マルチプレクサ9bからのア
ナログ信号をデジタル信号に変換してCPU9dに入力
するA/D変換器9cとを有する。また、ロータリーエ
ンコーダR1〜R5からの信号入力部として、ロータリ
ーエンコーダR1〜R5からのシリアルパルス信号を計
数してパラレル角度信号に変換するカウンタ回路9eと
、このカウンタ回路9eからの信号が入力されCPU9
dに出力する入力用インタフェース9fとを有する。更
に、信号制御部として、処理手順を予め格納したROM
9gと、各種の数値、データ等が一時的に記憶されるR
AM9hと、処理手順に従い各機器を制御するとともに
、入力された信号に基づいて各種演算を行ないその時の
関節角度と比較して関節速度指令信号を出力するCPU
9dとを有する。更にまた、出力部として。
CPU9dから出力、されるデジタル関節速度指令信号
をアナログ信号に変換するD/A変換器91と、関節速
度指令信号とロータリーエンコーダR1〜R5からの回
転角信号から算出した関節速度とが一致するようにモー
タM1〜M5を制御するサーボドライバ9jとを有する
。
をアナログ信号に変換するD/A変換器91と、関節速
度指令信号とロータリーエンコーダR1〜R5からの回
転角信号から算出した関節速度とが一致するようにモー
タM1〜M5を制御するサーボドライバ9jとを有する
。
なお、以上の実施例の構成において、ベース51、アー
ム53,55,57,59および手首61が支持手段を
、モータM1〜M5が駆動手段を、軸力センサ3が力セ
ンサをそれぞれ構成する。
ム53,55,57,59および手首61が支持手段を
、モータM1〜M5が駆動手段を、軸力センサ3が力セ
ンサをそれぞれ構成する。
次に第4図を参照してプローブの姿勢制御について説明
する。
する。
ステップS1において、ロータリーエンコーダR1〜R
5からのパルス信号を計数するカウンタ回路9eの出力
により各関節の角度θ、〜θ、を検出する。ステップS
2では、これらの角度θ1、〜θ5、および第1図に示
したロボット50の各部の長さQ1〜Qsに基づいてプ
ローブ1の球部1bの中心点0の位置および姿勢を演算
する。
5からのパルス信号を計数するカウンタ回路9eの出力
により各関節の角度θ、〜θ、を検出する。ステップS
2では、これらの角度θ1、〜θ5、および第1図に示
したロボット50の各部の長さQ1〜Qsに基づいてプ
ローブ1の球部1bの中心点0の位置および姿勢を演算
する。
なお、第1図において、Qlは、ベース51の取付点す
なわちロボット座標原点Oiから第1のアーム回転機構
54までの距離、ft2は、第1および第2のアーム回
転機構54と56との間の距離、Q、は、第2および第
3のアーム回転機構56と58との間の距離、Q4は、
第3のアーム回転機構58から第3のアーム59に沿っ
てプローブZ軸心に達するまでの距離、Q、は、プロー
ブ球部1bの中心Oから手首61に沿って第3のアーム
59の軸心に達するまでの距離である。
なわちロボット座標原点Oiから第1のアーム回転機構
54までの距離、ft2は、第1および第2のアーム回
転機構54と56との間の距離、Q、は、第2および第
3のアーム回転機構56と58との間の距離、Q4は、
第3のアーム回転機構58から第3のアーム59に沿っ
てプローブZ軸心に達するまでの距離、Q、は、プロー
ブ球部1bの中心Oから手首61に沿って第3のアーム
59の軸心に達するまでの距離である。
ここで、プローブ1の位置はロボット座標の原点01か
らプローブ球部1bの中心0までの位置ベクトルPとし
て、 P= (Ox、 Oy、 Oz) =f、 (θ□〜θ
s−Qx〜Us>により求められる。また、プローブ1
の姿勢は、ロボット座標系に対する軸力センサ3の座標
系の傾きとして方向余弦ベクトル(ft gt h)を
演算することにより求められる。
らプローブ球部1bの中心0までの位置ベクトルPとし
て、 P= (Ox、 Oy、 Oz) =f、 (θ□〜θ
s−Qx〜Us>により求められる。また、プローブ1
の姿勢は、ロボット座標系に対する軸力センサ3の座標
系の傾きとして方向余弦ベクトル(ft gt h)を
演算することにより求められる。
方向余弦ベクトルfを、
とし、プローブX軸がロボット座標系のX軸となす角度
をθxx、 y軸となす角度をθxytzlとなす角度
をθXZとすると、この方向余弦ベクトルfは。
をθxx、 y軸となす角度をθxytzlとなす角度
をθXZとすると、この方向余弦ベクトルfは。
と表わせる。同様に、プローブy軸、Z軸がロボット座
標系のX軸、y軸、Z軸とそれぞれなす角度を、それぞ
れθyx、θYVt θyzおよびθzx。
標系のX軸、y軸、Z軸とそれぞれなす角度を、それぞ
れθyx、θYVt θyzおよびθzx。
θZ/y θzzとすると、方向余弦ベクトルgehは
、それぞれ、 と表わすことができる6例えば方向余弦ベクトルhは、
第5図に示すように、ロボット座標系のX軸、y軸、Z
軸に対して軸力センサ3の座標系の各軸がx’ 、y’
、z″に位置したとき、2″軸方向の単位ベクトルと
なる方向余弦ベクトルhのX軸、y軸、Z軸への投影が
、それぞれhx、 hy。
、それぞれ、 と表わすことができる6例えば方向余弦ベクトルhは、
第5図に示すように、ロボット座標系のX軸、y軸、Z
軸に対して軸力センサ3の座標系の各軸がx’ 、y’
、z″に位置したとき、2″軸方向の単位ベクトルと
なる方向余弦ベクトルhのX軸、y軸、Z軸への投影が
、それぞれhx、 hy。
hzとなる。
このようにしてプローブ1の位置および姿勢が演算され
るとステップS3に進み、軸力センサ3から3つの軸力
FX* FYv FZを読み込む。そして、ステップS
4において、これら3つの軸力Fx、Fyt Fzから
被測定面に対するプローブ1の傾き(姿勢角度ξ、ψ)
を演算する。
るとステップS3に進み、軸力センサ3から3つの軸力
FX* FYv FZを読み込む。そして、ステップS
4において、これら3つの軸力Fx、Fyt Fzから
被測定面に対するプローブ1の傾き(姿勢角度ξ、ψ)
を演算する。
第6図は、プローブ球部1bを被測定面2に当接させた
場合の各軸力FX* FY# FZを説明する図である
。
場合の各軸力FX* FY# FZを説明する図である
。
実線Jで示すように、プローブ1の2軸が被測定面2に
対して傾いている場合、プローブ1に作用する抗力Fの
方向とプローブ2軸とは一致せず、抗力Fの分力として
各軸力FX、・FY+FZが検出される。また、プロー
ブZ軸が一点鎖線工で示すように被測定面2に対して垂
直の場合には、プローブ1に作用する抗力Fの方向とプ
ローブZ軸とが一致する。このことから、実線Jで示す
プローブ1の姿勢に対する一点鎖線Iで示すプローブ1
の姿勢角度ξおよびψは、 で求められる。
対して傾いている場合、プローブ1に作用する抗力Fの
方向とプローブ2軸とは一致せず、抗力Fの分力として
各軸力FX、・FY+FZが検出される。また、プロー
ブZ軸が一点鎖線工で示すように被測定面2に対して垂
直の場合には、プローブ1に作用する抗力Fの方向とプ
ローブZ軸とが一致する。このことから、実線Jで示す
プローブ1の姿勢に対する一点鎖線Iで示すプローブ1
の姿勢角度ξおよびψは、 で求められる。
次いでステップS5に進み、被測定面2の法線とプロー
ブZ軸との傾き角ξが零か否か(プローブZ軸が被測定
面に対して垂直か否か)を判定する。ξ=0ならば終了
し、ξ≠0ならばステップS6に進む。
ブZ軸との傾き角ξが零か否か(プローブZ軸が被測定
面に対して垂直か否か)を判定する。ξ=0ならば終了
し、ξ≠0ならばステップS6に進む。
ステップS6では、ステップS4で求めた姿勢角度ξ、
ψを用いて、プローブZ軸が被測定面2に対して垂直に
なるような目標姿勢を目標方向余弦(fsy gst
hs)として。
ψを用いて、プローブZ軸が被測定面2に対して垂直に
なるような目標姿勢を目標方向余弦(fsy gst
hs)として。
(fse gst hs) =f3 (ξ、ψ(ft
ge h) )で求める。
ge h) )で求める。
次にステップS7に進み、この目標方向余弦(fst
gsy hs)と、ステップS2で求めたプローブ球部
1bの中心Oの位置ベクトルPとに基づいて、プローブ
Z軸が被測定面2に対して垂直となる各関節の目標角度
θs1〜θS、を、(θB1〜θss) =L ((f
st g8e hs) e P)で求める。そして、ス
テップS8において、各関節がθS□〜θS、となるよ
うモータ駆動指令11〜i、をD/A変換器91からサ
ーボドライブ9jに供給し、これにより各モータM1〜
MSを駆動してプローブ2軸を被測定面2に対して垂直
に姿勢制御する。なお、この際、プローブ球部1bの中
心点0をロボットの運動中心とし、第7図に示すように
、プローブ1が被測定面2上の接触点Qで被測定面2と
接触したまま、一点鎖線の姿勢工から実線Jの姿勢にプ
ローブ1を姿勢制御する。
gsy hs)と、ステップS2で求めたプローブ球部
1bの中心Oの位置ベクトルPとに基づいて、プローブ
Z軸が被測定面2に対して垂直となる各関節の目標角度
θs1〜θS、を、(θB1〜θss) =L ((f
st g8e hs) e P)で求める。そして、ス
テップS8において、各関節がθS□〜θS、となるよ
うモータ駆動指令11〜i、をD/A変換器91からサ
ーボドライブ9jに供給し、これにより各モータM1〜
MSを駆動してプローブ2軸を被測定面2に対して垂直
に姿勢制御する。なお、この際、プローブ球部1bの中
心点0をロボットの運動中心とし、第7図に示すように
、プローブ1が被測定面2上の接触点Qで被測定面2と
接触したまま、一点鎖線の姿勢工から実線Jの姿勢にプ
ローブ1を姿勢制御する。
このようなプローブの姿勢制御装置を三次元形状測定機
に用い、プローブ球部1bの2軸を被測定面2と垂直に
姿勢制御して球部1bの点Pが被測定面2と接した状態
で、球部1bのXyywZ軸の各位置を測定すれば、従
来のような補間演算をすることなく実時間にて誤差のな
い形状寸法の測定が可能となり、連続した寸法測定が行
なえるから測定の自動化に寄与する。また、被測定面2
の傾斜角αが90度以上あってもプローブ1を被測定面
2と垂直に当接可能であり、人力により被測定物の位置
をずらす必要がなく、測定の自動化に寄与する。
に用い、プローブ球部1bの2軸を被測定面2と垂直に
姿勢制御して球部1bの点Pが被測定面2と接した状態
で、球部1bのXyywZ軸の各位置を測定すれば、従
来のような補間演算をすることなく実時間にて誤差のな
い形状寸法の測定が可能となり、連続した寸法測定が行
なえるから測定の自動化に寄与する。また、被測定面2
の傾斜角αが90度以上あってもプローブ1を被測定面
2と垂直に当接可能であり、人力により被測定物の位置
をずらす必要がなく、測定の自動化に寄与する。
また、超音波探傷スキャナ装置にこの発明を適用すれば
、超音波プローブを被検査面に対して常時垂直に保持で
き検査精度が向上するのに加えて、被検査面が複雑な形
をしていても自動運転が可能となる。
、超音波プローブを被検査面に対して常時垂直に保持で
き検査精度が向上するのに加えて、被検査面が複雑な形
をしていても自動運転が可能となる。
なお、以上説明したロボット50は5自由度を有してい
るが、被測定面の形状が限定されて予め既知であれば、
特に5自由度も必要ない。例えば、第8図に示すように
、x−z断面がy軸に沿って全て同一である立体であれ
ば3自由度のロボットにて本発明を構成可能である。ま
た、駆動手段もモータに限定されず、更に、軸力センサ
は、他のタイプのものでもよく、更にまた、プローブの
形状も実施例に限定されない。
るが、被測定面の形状が限定されて予め既知であれば、
特に5自由度も必要ない。例えば、第8図に示すように
、x−z断面がy軸に沿って全て同一である立体であれ
ば3自由度のロボットにて本発明を構成可能である。ま
た、駆動手段もモータに限定されず、更に、軸力センサ
は、他のタイプのものでもよく、更にまた、プローブの
形状も実施例に限定されない。
G0発明の効果
本発明によれば、被測定面に対して垂直となるようにプ
ローブの姿勢を制御できるので、この種のプローブを備
えた三次元形状測定機や超音波探傷スキャナ装置等の自
動化が可能となる。また、三次元形状測定機に用いれば
、誤差のない測定が可能となる。
ローブの姿勢を制御できるので、この種のプローブを備
えた三次元形状測定機や超音波探傷スキャナ装置等の自
動化が可能となる。また、三次元形状測定機に用いれば
、誤差のない測定が可能となる。
第1図〜第7図は本発明の一実施例を示すもので、第1
図が全体概略構成図、第2図が軸力センサを示す斜視図
、第3図が制御装置を示すブロック図、第4図がプロー
ブ姿勢制御の手順を示すフローチャート、第5図が方向
余弦を説明する図、第6図(a)、(b)が軸力センサ
で検出する軸力の説明図、第7図がプローブの姿勢制御
を説明する図である。 第8図は3自由度で測定可能な形状例を示す斜視図であ
る。 第9図および第10図は従来例を示すもので、第9図が
従来の三次元形状測定機の一例を示す斜視図、第10図
がプローブの詳細拡大図である。 1ニブローブ 2:被測定面 3:軸力センサ 9:制御装置 R1〜R5:ロータリーエンコーダ M1〜M5:モータ
図が全体概略構成図、第2図が軸力センサを示す斜視図
、第3図が制御装置を示すブロック図、第4図がプロー
ブ姿勢制御の手順を示すフローチャート、第5図が方向
余弦を説明する図、第6図(a)、(b)が軸力センサ
で検出する軸力の説明図、第7図がプローブの姿勢制御
を説明する図である。 第8図は3自由度で測定可能な形状例を示す斜視図であ
る。 第9図および第10図は従来例を示すもので、第9図が
従来の三次元形状測定機の一例を示す斜視図、第10図
がプローブの詳細拡大図である。 1ニブローブ 2:被測定面 3:軸力センサ 9:制御装置 R1〜R5:ロータリーエンコーダ M1〜M5:モータ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 多自由度を有する支持手段と、 この支持手段を駆動する駆動手段と、 前記支持手段に設けられたプローブと、 このプローブを被測定面に当接したときに当該プローブ
に作用する力を検出する力センサと、この力センサで検
出した力に基づき前記プローブの被測定面に対する傾き
を演算して、前記プローブが被測定面に垂直に当接する
よう前記駆動手段を駆動する駆動制御手段とを具備する
ことを特徴とするプローブ姿勢制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28323686A JPS63135813A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | プロ−ブ姿勢制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28323686A JPS63135813A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | プロ−ブ姿勢制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63135813A true JPS63135813A (ja) | 1988-06-08 |
JPH0464561B2 JPH0464561B2 (ja) | 1992-10-15 |
Family
ID=17662850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28323686A Granted JPS63135813A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | プロ−ブ姿勢制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63135813A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2529375A1 (es) * | 2013-07-15 | 2015-02-19 | Kiro Robotics, S.L. | Método de control del accionamiento de un brazo robótico y brazo robótico que utiliza dicho método |
CN104385283A (zh) * | 2014-07-03 | 2015-03-04 | 哈尔滨工程大学 | 一种六自由度机械臂奇异位形的快速判断方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57148209A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Toyoda Mach Works Ltd | Device for measuring shape of curved surface |
JPS5832644A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-25 | Achilles Corp | ポリオレフイン系農業用フイルム |
-
1986
- 1986-11-28 JP JP28323686A patent/JPS63135813A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57148209A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Toyoda Mach Works Ltd | Device for measuring shape of curved surface |
JPS5832644A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-25 | Achilles Corp | ポリオレフイン系農業用フイルム |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2529375A1 (es) * | 2013-07-15 | 2015-02-19 | Kiro Robotics, S.L. | Método de control del accionamiento de un brazo robótico y brazo robótico que utiliza dicho método |
CN104385283A (zh) * | 2014-07-03 | 2015-03-04 | 哈尔滨工程大学 | 一种六自由度机械臂奇异位形的快速判断方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0464561B2 (ja) | 1992-10-15 |
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