[發(fā)明專利]機(jī)械控制裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010066799.X
• 申請(qǐng)日: 2020-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN111522295A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 福島知紀(jì)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G05B19/19
• 分類號(hào): G05B19/19;G05B19/4155;B23Q15/22;B25J9/16
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;趙子翔

1.一種機(jī)械控制裝置，該機(jī)械控制裝置控制針對(duì)對(duì)象物進(jìn)行預(yù)定作業(yè)的機(jī)械，且根據(jù)由拍攝裝置拍攝到的包含對(duì)象物的圖像來控制所述機(jī)械與所述對(duì)象物之間的相對(duì)位置，

其特征在于，

所述機(jī)械控制裝置具有：

拍攝控制部，其根據(jù)控制指令來控制所述拍攝裝置，以便控制所述拍攝裝置的位置以及姿勢(shì)，在不同的2個(gè)以上的拍攝位置處拍攝包含所述對(duì)象物的2個(gè)以上的圖像；

拍攝位置信息獲取部，其獲取所述2個(gè)以上的拍攝位置的位置信息；

測(cè)量距離恢復(fù)部，其利用立體照相機(jī)的方法，根據(jù)所述2個(gè)以上的圖像中的至少2個(gè)圖像、所述2個(gè)以上的拍攝位置中的與所述至少2個(gè)圖像對(duì)應(yīng)的至少2個(gè)拍攝位置間的距離信息、所述拍攝裝置的參數(shù)，來恢復(fù)所述對(duì)象物的測(cè)量距離作為所述對(duì)象物的位置信息；

測(cè)量精度運(yùn)算部，其根據(jù)所述至少2個(gè)圖像、所述至少2個(gè)拍攝位置間的距離信息、所述拍攝裝置的參數(shù)，來運(yùn)算所述對(duì)象物的測(cè)量距離的測(cè)量精度；

區(qū)域指定部，其將所述對(duì)象物的一部分區(qū)域指定為指定區(qū)域；以及

測(cè)量精度判定部，其在所述指定區(qū)域中判定所述對(duì)象物的測(cè)量精度是否滿足預(yù)定的精度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械控制裝置，其特征在于，

所述測(cè)量距離恢復(fù)部通過對(duì)所述至少2個(gè)圖像進(jìn)行區(qū)域匹配而針對(duì)每一個(gè)像素求出視差信息Z，根據(jù)每一個(gè)所述像素的視差信息Z、所述至少2個(gè)拍攝位置間的距離信息D、所述拍攝裝置的參數(shù)即焦點(diǎn)距離f，通過下述數(shù)學(xué)公式(1)來計(jì)算所述對(duì)象物的測(cè)量距離H，

所述測(cè)量精度運(yùn)算部通過下述數(shù)學(xué)公式(2)來計(jì)算所述對(duì)象物的測(cè)量距離的測(cè)量精度P，所述數(shù)學(xué)公式(2)通過視差信息Z而對(duì)測(cè)量距離H進(jìn)行微分從而求出與鄰接像素的測(cè)量距離H的差分，

H＝D×f/Z…(1)

P＝|dH/dZ|＝D×f/Z²＝H²/(D×f)…(2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械控制裝置，其特征在于，

在所述對(duì)象物的測(cè)量精度不滿足所述預(yù)定的精度時(shí)，所述機(jī)械控制裝置停止對(duì)所述機(jī)械的控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械控制裝置，其特征在于，

在所述對(duì)象物的測(cè)量精度不滿足所述預(yù)定的精度時(shí)，所述機(jī)械控制裝置控制所述拍攝裝置的位置以及姿勢(shì)，變更所述至少2個(gè)拍攝位置中的至少一方，以便提高所述對(duì)象物的測(cè)量精度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械控制裝置，其特征在于，

在所述對(duì)象物的測(cè)量精度不滿足所述預(yù)定的精度時(shí)，所述機(jī)械控制裝置通過在擴(kuò)大所述至少2個(gè)拍攝位置間的距離的方向或者使所述拍攝位置接近所述對(duì)象物的方向上控制所述拍攝裝置的位置，由此提高所述對(duì)象物的測(cè)量精度。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的機(jī)械控制裝置，其特征在于，

所述機(jī)械控制裝置還具有預(yù)定精度位置運(yùn)算部，該預(yù)定精度位置運(yùn)算部在所述指定區(qū)域中，根據(jù)所述至少2個(gè)圖像、所述對(duì)象物的測(cè)量距離、所述拍攝裝置的參數(shù)，來計(jì)算所述對(duì)象物的測(cè)量精度滿足預(yù)定的精度的所述至少2個(gè)拍攝位置間的距離信息，或者，根據(jù)所述至少2個(gè)圖像、所述至少2個(gè)拍攝位置間的距離信息、所述拍攝裝置的參數(shù)，來計(jì)算所述對(duì)象物的測(cè)量精度滿足預(yù)定的精度的所述對(duì)象物的測(cè)量距離，

根據(jù)由預(yù)定精度位置運(yùn)算部計(jì)算出的所述至少2個(gè)拍攝位置間的距離信息或者所述對(duì)象物的測(cè)量距離，來控制所述拍攝裝置的位置以及姿勢(shì)，并變更所述至少2個(gè)拍攝位置中的至少一方。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)械控制裝置，其特征在于，

所述測(cè)量距離恢復(fù)部通過對(duì)所述至少2個(gè)圖像進(jìn)行區(qū)域匹配而針對(duì)每一個(gè)像素求出視差信息Z，根據(jù)每一個(gè)所述像素的視差信息Z、所述至少2個(gè)拍攝位置間的距離信息D、所述拍攝裝置的參數(shù)即焦點(diǎn)距離f，通過下述數(shù)學(xué)公式(1)來計(jì)算所述對(duì)象物的測(cè)量距離H，

所述預(yù)定精度位置運(yùn)算部根據(jù)所述對(duì)象物的測(cè)量距離H、所述拍攝裝置的參數(shù)即焦點(diǎn)距離f，通過下述數(shù)學(xué)公式(3)來計(jì)算所述對(duì)象物的測(cè)量精度滿足預(yù)定精度P’的所述至少2個(gè)拍攝位置間的距離D’，或者，根據(jù)所述至少2個(gè)拍攝位置間的距離D、所述拍攝裝置的參數(shù)即焦點(diǎn)距離f，通過下述數(shù)學(xué)公式(4)來計(jì)算所述對(duì)象物的測(cè)量精度滿足預(yù)定精度P’的所述對(duì)象物的測(cè)量距離H’，

H＝D×f/Z…(1)

P’＝H²/(D’×f)…(3)

P’＝H’²/(D×f)…(4)。