对象物的检测方法和检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够通过简单的方法和结构进行对象物的检测的对象物的检测方法和检测装置。对象物的检测方法的特征在于，其具有：利用第1位置信息生成装置测定第1对象物的位置和姿势的步骤；利用第2位置信息生成装置测定第1对象物的位置和姿势的步骤；基于由第1位置信息生成装置测定出的第1对象物的位置和姿势、与由第2位置信息生成装置测定出的第1对象物的位置和姿势的差异，计算第1位置信息生成装置和第2位置信息生成装置的从一方相对于另一方的位置和姿势的步骤；以及利用第1位置信息生成装置和第2位置信息生成装置的从一方相对于另一方的位置和姿势，通过第2位置信息生成装置测定第2对象物的位置和姿势的步骤。成装置测定第2对象物的位置和姿势的步骤。成装置测定第2对象物的位置和姿势的步骤。

【技术实现步骤摘要】
对象物的检测方法和检测装置


[0001]本专利技术涉及对象物的检测方法和检测装置。

技术介绍

[0002]以往，公知有在通过臂机器人把持工件的状态下将该工件与其他工件焊接的技术。在该情况下，使用专用的定位机构(包括定位用的模具、夹具)，进行臂机器人以及被该臂机器人把持的工件的定位(位置、姿势的检测)。但是，必须另外设置定位机构，因此，设备费较高，且需要较大的设备设置空间。并且，需要与车型对应的量的定位机构，因此，在车型较多的情况下，切换次数较多而导致总的切换时间变长。此外，每次启用新车型都将会产生相同的问题。
[0003]专利文献1记载有用于在空间内通过工业用机器人将至少一个物体定位于最终姿势的方法。在该方法中，为了将物体定位，使用第1工业用机器人、第1光学拍摄装置、至少一个第2光学拍摄装置。第1工业用机器人位置能够向规定的位置进行位置调整。第1光学拍摄装置在三维的空间坐标系中被校正，从而在已知的方向上定位于已知的第1位置。第2光学拍摄装置在空间坐标系中被校正，从而在已知的方向上定位于已知的第2位置。
[0004]第1光学拍摄装置具有第1相机、第1驱动单元以及第1角度测定单元。第1相机为了在规定的第1视野内拍摄图像而被光学校正。第1驱动单元是用于为了对第1视野进行位置调整而决定第1相机的方向的结构要素。第1角度测定单元检测第1相机的角度方向，并在空间坐标系中被用于求出第1视野的空间坐标系校正。
[0005]第2光学拍摄装置具有第2相机、第2驱动单元以及第2角度测定单元。第2相机为了在规定的第2视野内拍摄图像而被光学校正。第2驱动单元是用于为了对第2视野进行位置调整而决定第2相机的方向的结构要素。第2角度测定单元检测第2相机的角度方向，在空间坐标系中被用于求出第2视野的空间坐标系校正。
[0006]专利文献1：日本专利第5290324号公报
[0007]然而，在专利文献1中，物体的定位(位置、姿势的检测)所需的装置是大型的(第1光学拍摄装置(第1相机、第1驱动单元以及第1角度测定单元)、第2光学拍摄装置(第2相机、第2驱动单元以及第2角度测定单元))，且其定位方法(位置、姿势的检测方法)也称不上简单，从而针对该点尚有改进的余地。

技术实现思路

[0008]本专利技术是鉴于以上的问题而完成的，其目的在于提供一种能够通过简单的方法和结构来进行对象物的检测的对象物的检测方法和检测装置。
[0009]本实施方式的对象物的检测方法的特征在于，其具有：利用第1位置信息生成装置测定第1对象物的位置和姿势的步骤；利用第2位置信息生成装置测定上述第1对象物的位置和姿势的步骤；基于由上述第1位置信息生成装置测定出的上述第1对象物的位置和姿势、与由上述第2位置信息生成装置测定出的上述第1对象物的位置和姿势的差异，来计算
上述第1位置信息生成装置和上述第2位置信息生成装置的从一方相对于另一方的位置和姿势的步骤；以及利用上述第1位置信息生成装置和上述第2位置信息生成装置的从一方相对于另一方的位置和姿势，通过上述第2位置信息生成装置测定第2对象物的位置和姿势的步骤。
[0010]根据本专利技术，能够提供可以通过简单的方法和结构进行对象物的检测的对象物的检测方法和检测装置。
附图说明
[0011]图1是表示点云数据的各点信息的表现的一个例子的图。
[0012]图2是表示4
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4矩阵中的原点的表现的一个例子的图。
[0013]图3是表示使用了4
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4矩阵的原点计算的一个例子的图。
[0014]图4是表示应用了本实施方式的对象物的检测方法和检测装置的车辆部件的焊接装置的结构的第1例的图。
[0015]图5是表示应用了本实施方式的对象物的检测方法和检测装置的车辆部件的焊接装置的结构的第2例的图。
[0016]图6是表示应用了本实施方式的对象物的检测方法和检测装置的车辆部件的焊接装置的结构的第3例的图。
[0017]图7是表示形状标记的第1例的图。
[0018]图8是表示形状标记的第2例的图。
[0019]图9是表示用于基于3D扫描仪和形状标记进行最终位置修正的预先准备的处理的一个例子的图。
具体实施方式
[0020]首先，进行本说明书中的用语的定义。
[0021]本说明书中的“位置信息生成装置(3D扫描仪)”是用于将工件(例如，上窗框、立柱窗框、门框架、托架等)及其把持装置(例如，机器人臂等)、以及其他目标(例如，设置于机器人臂或其附近的标记、固定物等)的形状信息获取为点云数据的装置。点云数据的各点信息能够替换为“对象物的位置和姿势”。点云数据的各点信息(对象物的位置和姿势)能够用将3D扫描仪原点作为原点的坐标X，Y，Z及其法线方向I，J，K的数值来表示。在本说明书中，有时将“3D扫描仪”称为“第2位置信息生成装置”。
[0022]本说明书中的“位置信息生成装置(激光跟踪器)”例如是能够将目标的三维信息(位置信息、角度)计算为自身的坐标系基准的装置。“位置信息生成装置(激光跟踪器)”例如通过照射激光且从目标反射的激光返回至发光源，从而获取目标的三维位置信息。目标的三维信息(位置信息、角度)能够替换为“对象物的位置和姿势”。“位置信息生成装置(激光跟踪器)”由于测定范围大，所以若存在“位置信息生成装置(激光跟踪器)”和目标或后述的带标记的接触式探头那样的装置，则能够高精度地计算各设备间的尺寸、精度、原点位置等。在本说明书中，有时将“位置信息生成装置(激光跟踪器)”称为“第1位置信息生成装置”。
[0023]本说明书中的“标记”例如是用于通过第1位置信息生成装置(激光跟踪器)、第2位
置信息生成装置(3D扫描仪)获取位置坐标和角度的目标的一种。以第1位置信息生成装置(激光跟踪器)或第2位置信息生成装置(3D扫描仪)为原点计算“标记”的位置坐标和角度。其能够用坐标X，Y，Z和角度Rx，Ry，Rz表示，角度Rx，Ry，Rz分别如后述那样能够用4
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4的矩阵数据(Matrix data)来表示，该4
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4的矩阵数据使用了从基准X轴、基准Y轴、基准Z轴变更姿势后对应的单位向量(I，J，K)和从基准点起的移动量(X，Y，Z)。“标记”例如安装于机器人臂前端的把持部等，为了将以第1位置信息生成装置(激光跟踪器)或第2位置信息生成装置(3D扫描仪)为原点的机器人臂的动作精度(把持部的三维空间上的绝对位置)获取为数值而使用。此外，除此之外，广泛使用安装于后述那样的通过接触测量对象工件那样的带标记的接触式探头、非接触地测量对象工件的3D扫描仪的类型等。无论哪种测量信息，都为了利用第1位置信息生成装置(激光跟踪器)或第2位置信息生成装置(3D扫描仪)的原点进行配置而被使用。
[0024]本说明书中的“带标记的接触式探头”例如在通过第1位置信息生成装置(激光跟踪器)或第2位置信息生成装置(3D扫描仪)锁定了“带标记的接触式探头”的目标部的状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对象物的检测方法，其特征在于，所述对象物的检测方法具有：利用第1位置信息生成装置测定第1对象物的位置和姿势的步骤；利用第2位置信息生成装置测定所述第1对象物的位置和姿势的步骤；基于由所述第1位置信息生成装置测定出的所述第1对象物的位置和姿势、与由所述第2位置信息生成装置测定出的所述第1对象物的位置和姿势的位置关系，来计算所述第1位置信息生成装置和所述第2位置信息生成装置的从一方相对于另一方的位置和姿势的步骤；以及利用所述第1位置信息生成装置和所述第2位置信息生成装置的从一方相对于另一方的位置和姿势，通过所述第2位置信息生成装置测定第2对象物的位置和姿势的步骤。2.根据权利要求1所述的对象物的检测方法，其特征在于，所述第1对象物与所述第2对象物的至少一方包含三棱锥的形状。3.根据权利要求1所述的对象物的检测方法，其特征在于，所述第1对象物与所述第2对象物的至少一方包含3个球的形状。4.根据权利要求1或2所述的对象物的检测方法，其特征在于，所述第2对象物设置于把持工件的机器人臂的前端侧。5.根据权利要求1或2所述的对象...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥村祐，松下直史，中村纯也，内山友和，藤野真司，隐家元弘，八木恒平，平野慎也，藤山仁，
申请(专利权)人：株式会社多摩机电平野慎也匠斗设备株式会社，
类型：发明
国别省市：