[发明专利]测量系统、测量方法、机器人控制方法、机器人、机器人系统以及拾取装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量系统、测量方法、机器人控制方法、机器人、机器人系统以及拾取装置。

背景技术

作为以非接触的方式对物体的三维形状进行测量的方法，已知有使用投影仪以及照相机的移相法(例如，参照专利文献1)。

通常，在移相法中，将用亮度值的明暗表示正弦波的条纹图案从投影仪朝向测量对象物投影，并用照相机对该被投影的条纹图案进行拍摄。此时，投影的条纹图案的相位各错开π/2并进行四次投影，其每次都用照相机对被投影的条纹图案进行拍摄。对于由四次拍摄得到的四张拍摄图像的相同坐标处的亮度值而言，即使绝对值因该坐标处的测量对象物的表面状态、颜色等发生变化，相对值也仅变化条纹图案的相位差分。由此，能够减少受到环境光、测量对象物的表面状态等的影响的情况，并且求出该坐标处的条纹图案的相位值。

这里，对于相位值而言，首先，不是在拍摄图像中连续的值，而是根据条纹图案的条纹在-π～+π的范围内求出。而且，这样的相位值以成为拍摄图像中的连续的值的方式进行相位连结(相位连接)。例如，在专利文献1所记载的系统中，使用傅里叶变换进行相位连结。

专利文献1：日本特开2006-3212号公报

在专利文献1所记载的系统中，由于使用傅里叶变换进行相位连结，所以存在拍摄图像的解析需要较长时间这种问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够实现测量时间的缩短化的测量系统、测量方法以及机器人控制方法，另外，提供具备上述测量系统的机器人、机器人系统以及拾取装置。

这样的目的通过下述的技术方案实现。

本发明的测量系统的特征在于，具备：投影部，其切换具有条纹图案的第一图案光以及具有条纹的条数比上述第一图案光多的条纹图案的第二图案光来对测量对象物进行投影；

移相部，其对上述第一图案光以及上述第二图案光的各自的相位进行移位；

拍摄部，其具有多个像素，并分别对投影至上述测量对象物的上述第一图案光以及上述第二图案光进行拍摄；以及

解析部，其使上述第一图案光所具有的条纹和上述第二图案光所具有的条纹与多个上述像素对应，从而对上述拍摄部的拍摄结果进行解析。

根据这样的测量系统，使第一图案光所具有的条纹和第二图案光所具有的条纹与多个像素对应，由此，能够比较简单并且高精度地进行相位连接。因此，实现解析部的解析的高速化，其结果是，能够实现测量时间的缩短化。

在本发明的测量系统中，优选对上述解析部而言，将上述第一图案光所具有的条纹的条数设为C₁、将上述第二图案光所具有的条纹的条数设为C₂、将上述第二图案光所具有的条纹的编号设为f，其中f为大于或等于1且小于或等于C₂的整数)、将上述第一图案光的相位值设为θ₁，此时，使用f＝[θ₁/2π×C₂/C₁]的关系使上述第二图案光所具有的条纹的编号f依次与多个上述像素对应。

由此，能够比较简单地使第一图案光所具有的条纹和第二图案光所具有的条纹与多个像素对应。

在本发明的测量系统中，优选上述第一图案光和上述第二图案光中的至少一方相对于上述测量对象物的投影方向与上述拍摄部相对于上述测量对象物的拍摄方向在大于或等于20°且小于或等于40°的范围内交叉。

由此，能够扩大可测量的范围，并且进行高精度的测量。

在本发明的测量系统中，优选上述第一图案光所具有的条纹的条数为一条，

上述第二图案光所具有的条纹的条数处于大于或等于两条且小于或等于五十条的范围内。

由此，能够使用第一图案光的连续的相位信息，以成为将第二图案光的每条条纹的相位连续的值的方式进行相位连接。另外，将第二图案光所具有的条纹的条数设为小于或等于五十条，由此，第二图案光所具有的条纹的条数相对于投影部、拍摄部的像素数的平衡优异，其结果是，能够进行高精度的测量。

在本发明的测量系统中，优选上述投影部为投影仪。

由此，能够切换条纹条数相互不同的第一图案光以及第二图案光并对测量对象物高精度地投影。

在本发明的测量系统中，优选上述投影部具有激光光源。

由此，能够实现可产生超精细的第一图案光以及第二图案光的投影部。其结果是，能够提高测量精度。