일반기술

이동체용 위치 및 자세 측정 장치

본 기술의 목적은 우주 공간 등에 구축되는 마니퓨레이타에 TV카메라를 탑재해, 그 촬상한 화상보다 작업 대상 등의 측정 대상물과의 상호간의 위치 및 자세를 측정하는 이동체용 위치 및 자세 측정 장치에 관한 것이다. 대형 우주 구조물의 건설에서 구조물의 설치, 조립 작업용으로서 마니퓨레이타시스템이 이용되고 있다. 이 때, 마니퓨레이타에 대한 측정 대상물, 예를 들면 작업 대상의 위치 및 자세각(姿勢角)을 정확하게 파악해야 하는데, 이러한 위치 및 자세 측정 수단으로서 레이저광 반사방식이 있으나, 측정 대상물로부터의 충분하고 안정된 휘도의 반사광을 수광(受光)하지 않으면, 정확한 측정이 곤란하기 때문에 측정 대상물에 거리 측정용의 레이저 발사 장치나 반사경을 갖추지 않으면 안되므로 그 구성이 복잡함과 동시에, 중량이 증가한다고 하는 문제도 있었다. 본 발명에서는, 이동체에 대한 측정 대상물의 위치 및 자세각은, 표적 부재의 정지화면상보다 검출한 촬상 수단에 대한 표적부분재료의 위치 및 자세각과 그 검출시의 이동체의 각도보다 측정하는 이동체의 기초부분(설치 부분)에 대한 이동체의 첨단부의 촬상 수단의 위치 및 자세각을 합성하여 측정하는 것으로, 이동체의 측정 대상물에 대한 정확한 위치 및 자세각을 산출한다.대형 우주 구조 건설 계획에 있어서, 구조물의 부착·조립 등의 작업용으로서 마니퓨레이타시스템이 이용되고 있다. 그리고, 이러한 마니퓨레이타시스템에 대해, 요청되는 것은, 특히, 그 안전성과 함께, 정확한 작업을 간편하게 행할 수 있도록 구성하는 것이다. 따라서, 이 요청을 만족시키려면 , 그 마니퓨레이타에 대한 측정 대상물, 예를 들면 작업 대상의 위치 및 자세각을 정확하게 파악할 필요가 있다. 이러한 위치 및 자세 측정 수단으로서는, 레이저빛을 측정 대상물에 조사해, 그 반사광을 CCD등의 검출 센서로 검출할 방법이 생각되고 있다. 그러나 이러한 검출방법은, 측정 대상물로부터의 충분하고 안정된 휘도의 반사광을 수광하지 않으면, 정확한 측정이 곤란하기 때문에, 측정 대상물에 측거용의 레이저 발사 장치나 반사경을 갖추지 않으면 안되어, 그 구성이 복잡이 됨과 동시에, 중량이 커진다고 하는 문제를 가지고 있었다. 이에 본 기술을 이용하면 촬상 수단을 감시용 TV카메라등으로 겸용하는 것이 가능하게 되어, 구성의 간략화와 함께, 소형·경량화의 촉진에 기여하게 된다. 또한 우주 스테이션 뿐만 아니라 지상에서의 응용범위도 넓을 것이라고 추측되는데, 촬상 수단을 감시용 TV카메라 등으로의 겸용이 가능하게 되어, 구성의 간략화와 함께, 소형·경량화의 촉진에 기여하고 있다.