三维形状测量系统以及三维形状测量方法技术方案

本发明专利技术提供一种三维形状测量系统以及三维形状测量方法。三维形状测量系统(10)具有：多关节机器人(20)，其具有多个轴(AX)；三维视觉传感器(30)，其在多关节机器人(20)上至少设置一个，测量被摄体的三维形状；存储部，其存储距离图像，该距离图像表示在具有重叠区域(OLR)的多个测量范围(AR)的每一个中测量到的三维形状；以及综合部，其以与重叠区域(OLR)对应的部分重叠的方式对存储部中存储的多个距离图像进行综合，生成综合距离图像。

【技术实现步骤摘要】
三维形状测量系统以及三维形状测量方法
本专利技术涉及一种测量被摄体的三维形状的三维形状测量系统以及三维形状测量方法。
技术介绍
在日本特开2011-011330号公报中公开了如下方法：使用从照相机获取的拍摄图像来进行求出工件的位置及姿势的图像处理，根据求出的位置及姿势，控制具有末端执行器的机器人的动作，所述末端执行器安装在机器人手臂的顶端。
技术实现思路
但是，例如，在将收纳有多个工件的容器等作为测量对象的情况下，存在该测量对象未被纳入照相机的摄像范围内的情况。在该情况下，在上述的日本特开2011-011330号公报中，用于求出工件的位置及姿势的信息的一部分缺失。因此，本专利技术的目的在于提供一种即使是相对大型的被摄体也能够生成该被摄体的三维信息的三维形状测量系统以及三维形状测量方法。本专利技术的第1方式是一种三维形状测量系统，具备：多关节机器人，其具有多个轴；三维视觉传感器，其在所述多关节机器人上至少设置一个，对被摄体的三维形状进行测量；存储部，其存储距离图像，所述距离图像表示在具有重叠区域的多个测量范围的每一个中测量到的所述三维形状；以及综合部，其以与所述重叠区域对应的部分重叠的方式对存储在所述存储部中的多个所述距离图像进行综合，生成综合距离图像。本专利技术的第2方式是一种三维形状测量系统的三维形状测量方法，该三维形状测量系统具有：多关节机器人，其具有多个轴；以及三维视觉传感器，其在所述多关节机器人上至少设置一个，对被摄体的三维形状进行测量，该三维形状测量方法包括：存储步骤，将距离图像存储在存储部中，所述距离图像表示在具有重叠区域的多个测量范围的每一个中测量到的所述三维形状；以及综合步骤，以与所述重叠区域对应的部分重叠的方式对存储在所述存储部中的多个所述距离图像进行综合，生成综合距离图像。根据本专利技术，即使是不在一个测量范围内的被摄体，也能够生成表示该被摄体的三维形状的信息(综合距离图像)，其结果，能够生成相对大型的被摄体的三维信息。从参照附图说明的以下实施方式的说明中，可以容易地了解上述目的、特征以及优点。附图说明图1是表示本实施方式的三维形状测量系统的结构的示意图。图2是表示信息处理装置的结构的示意图。图3是表示测量处理的流程的流程图。图4是表示距离图像和综合距离图像的概念图。图5是表示指定了综合范围的情况下的综合距离图像的概念图。图6是表示设定辅助处理的流程的流程图。图7A是表示重叠区域的显示例(1)的概念图，图7B是表示重叠区域的显示例(2)的概念图，图7C是表示重叠区域的显示例(3)的概念图。图8是表示在图1的三维形状测量系统中还设置了第2三维视觉传感器的情况的示意图。具体实施方式下面将参考附图详细描述本专利技术的优选实施方式。【实施方式】图1是表示本实施方式的三维形状测量系统10的结构的示意图。三维形状测量系统10具有多关节机器人20、多个三维视觉传感器30、控制装置40以及信息处理装置50。多关节机器人20是具有多个轴AX的工业用机器人。作为多关节机器人20，具体而言，可以举出垂直多关节机器人、水平多关节机器人或并联机器人等。在本实施方式中，多关节机器人20为垂直多关节机器人，多个轴AX为旋转轴AX1、第1关节轴AX2、第2关节轴AX3、第3关节轴AX4以及抓手部旋转轴AX5这5个。旋转轴AX1能够旋转旋转部24地与基座22连结，旋转部24随着驱动旋转轴AX1的电动机的转动而旋转。第1关节轴AX2能够旋转第1联杆26A地与旋转部24连结，第1联杆26A随着驱动第1关节轴AX2的电动机的转动而转动。第2关节轴AX3能够旋转第2联杆26B地与第1联杆26A连结，第2联杆26B随着驱动第2关节轴AX3的电动机的转动而转动。第3关节轴AX4能够旋转第3联杆26C地与第2联杆26B连结，第3联杆26C随着驱动第3关节轴AX4的电动机的转动而转动。抓手部旋转轴AX5能够旋转抓手部28地与第3联杆26C连结，抓手部28随着驱动抓手部旋转轴AX5的电动机的转动而转动。该抓手部28把持输送对象物W，释放所把持的输送对象物W。抓手部28可以通过夹持输送对象物W来把持输送对象物W，也可以通过吸引输送对象物W来把持输送对象物W。另外，把持或释放抓手部28的动作由控制装置40控制。另外，驱动上述旋转轴AX1、第1关节轴AX2、第2关节轴AX3、第3关节轴AX4以及抓手部旋转轴AX5的各个电动机由控制装置40控制。多个三维视觉传感器30的每一个测量被摄体的三维形状，并设置在多关节机器人20上。各个三维视觉传感器30具有将多个像素作为测量点的传感器元件，使用该传感器元件测量处于测量范围AR内的被摄体的三维形状。三维视觉传感器30的测量方式可以是ToF(TimeOfFlight(飞行时间))方式，也可以是三角测量方式。在本实施方式中，将两个三维视觉传感器30设置在多关节机器人20上，将两个三维视觉传感器30中的一个作为三维视觉传感器30A，将两个三维视觉传感器30中的另一个作为三维视觉传感器30B。另外，将三维视觉传感器30A的测量范围AR设为测量范围AR1，将三维视觉传感器30B的测量范围AR设为测量范围AR2。三维视觉传感器30A的测量范围AR1和三维视觉传感器30B的测量范围AR2具有重叠区域OLR。能够在通过该重叠区域OLR将各个测量范围AR1、AR2合起来的范围内进行三维形状的测量，从而扩大了实测范围。因此，能够测量更大的三维形状。在本实施方式中，两个三维视觉传感器30A、30B的被摄体是能够收纳多个输送对象物W的容器CT。该容器CT的与重力作用的下方向相反的上方向是开放的，比配置在预先确定的规定的测量位置上的两个三维视觉传感器30A、30B的测量范围AR1、AR2合起来的范围小，该容器CT被设置在该范围内。控制装置40控制多关节机器人20。具体而言，控制装置40对驱动旋转轴AX1、第1关节轴AX2、第2关节轴AX3、第3关节轴AX4及抓手部旋转轴AX5的各个电动机、和抓手部28的把持及释放的动作进行控制。在本实施方式中，控制装置40具有测量输送对象物W的测量模式和输送输送对象物W的输送模式。在测量模式下，控制装置40对驱动旋转轴AX1、第1关节轴AX2、第2关节轴AX3、第3关节轴AX4以及抓手部旋转轴AX5的各个电动机个别地进行控制，以将两个三维视觉传感器30A、30B配置在规定的测量位置上。在输送模式下，控制装置40控制驱动旋转轴AX1、第1关节轴AX2、第2关节轴AX3、第3关节轴AX4以及抓手部旋转轴AX5的各个电动机和抓手部28的动作，以将输送对象物W从设置在规定的设置场所的容器CT输送到指定场所。信息处理装置50对控制装置40指示多关节机器人20的控制，并且使用两个三维视觉传感器30A、30B各自的测量结果来执行规定的处理。该信息处理装置50也可以是通用的个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维形状测量系统，其特征在于，具备：/n多关节机器人，其具有多个轴；/n三维视觉传感器，其在所述多关节机器人上至少设置一个，对被摄体的三维形状进行测量；/n存储部，其存储距离图像，该距离图像表示在具有重叠区域的多个测量范围的每一个中测量到的所述三维形状；以及/n综合部，其以与所述重叠区域对应的部分重叠的方式对存储在所述存储部中的多个所述距离图像进行综合，生成综合距离图像。/n

【技术特征摘要】
20190201 JP 2019-0171731.一种三维形状测量系统，其特征在于，具备：
多关节机器人，其具有多个轴；
三维视觉传感器，其在所述多关节机器人上至少设置一个，对被摄体的三维形状进行测量；
存储部，其存储距离图像，该距离图像表示在具有重叠区域的多个测量范围的每一个中测量到的所述三维形状；以及
综合部，其以与所述重叠区域对应的部分重叠的方式对存储在所述存储部中的多个所述距离图像进行综合，生成综合距离图像。


2.根据权利要求1所述的三维形状测量系统，其特征在于，
具有显示控制部，所述显示控制部以能够识别多个所述测量范围的状态来显示所述综合距离图像。


3.根据权利要求1或2所述的三维形状测量系统，其特征在于，
所述综合部将存储于所述存储部的多个所述距离图像中的所指定的综合范围的距离图像部分用作综合对象。


4.根据权利要求3所述的三维形状测量系统，其特征在于，
所述被摄体是比多个所述测量范围合在一起的范围小、能够收纳多个输送对象物的容器，
所述综合范围被设为所述容器的外框。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的三维形状测量系统，其特征在于，
具备控制装置，所述控制装置以使所述三维视觉传感器移动到能够测量多个所述测量范围的每一个的位置的方式控制所述多关节机器人。


6.根据权利要求1所述的三维形状测量系统，其特征在于，
具备第2三维视觉传感器，所述第2三维视觉传感器以不动的状态设置在与所述多关节机器人不同的位置，测量多个所述测量范围中的至少一个，
所述控制装置以如下方式控制所述多关节机器人：使所述三维视觉传感器移动到能够测量多个所述测量范围中的、所述第2三维视觉传感器测量的所述测量范围以外的所述测量范围的...

【专利技术属性】
技术研发人员：和田润，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP