特許 7408423 寸法測定装置、寸法測定システム及び寸法測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-22

(45)【発行日】2024-01-05

(54)【発明の名称】寸法測定装置、寸法測定システム及び寸法測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/02 20060101AFI20231225BHJP

【ＦＩ】

G01B11/02 H

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020014068

(22)【出願日】2020-01-30

(65)【公開番号】P2021120649

(43)【公開日】2021-08-19

【審査請求日】2022-12-07

(73)【特許権者】

【識別番号】323005120

【氏名又は名称】センクシア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100154748

【弁理士】

【氏名又は名称】菅沼 和弘

(74)【代理人】

【識別番号】100193839

【弁理士】

【氏名又は名称】杉山 周平

(73)【特許権者】

【識別番号】519068283

【氏名又は名称】株式会社イノベリタ

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100193839

【弁理士】

【氏名又は名称】杉山 周平

(72)【発明者】

【氏名】小林 淳彦

(72)【発明者】

【氏名】亀田 修

【審査官】眞岩 久恵

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６３－１２５７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０２６２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１１６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０３９７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２８９６３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行装置を有する本体部と、
前記本体部に配置され、設置面に設置されたフロアパネル及び前記フロアパネルと構造物の間のスペースを含む画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部が取得した前記画像中の前記フロアパネルの一辺の長さに基づいて前記スペースの寸法を測定する寸法測定部と、
前記撮像部と同一直線上に配置される複数の位置設定撮像部と、
前記位置設定撮像部によって前記フロアパネルの端面を検出し、前記端面に基づいて前記撮像部の撮像位置を決定する位置合わせ部と、
を備える寸法測定装置。

【請求項2】

前記寸法測定部で測定した前記寸法に基づいて前記スペースの形状に応じたカットパネルの形状を示す形状情報を作成するカット情報作成部を更に備える請求項１に記載の寸法測定装置。

【請求項3】

前記画像に含まれる前記スペースの位置を示すスペース位置情報を取得するスペース位置取得部と、
前記形状情報に前記スペース位置情報を関連づけて複数の前記カットパネルの情報を区別して管理するパネル情報管理部と、
を更に備える請求項２に記載の寸法測定装置。

【請求項4】

前記位置合わせ部は、前記撮像部が前記フロアパネルの一辺の中心に位置するように前記走行装置を制御する請求項１に記載の寸法測定装置。

【請求項5】

前記本体部に配置されるレーザポインタを更に備え、
前記寸法測定部は、前記撮像部が取得した前記画像中の前記構造物に照射された前記レーザポインタの基準点と前記フロアパネルの間の寸法と前記フロアパネルの前記一辺の寸法とに基づいて前記スペースの寸法を測定する請求項１から３までの何れかに記載の寸法測定装置。

【請求項6】

前記フロアパネルの一辺の長さに対応する間隔をおいて前記本体部に配置される複数のレーザ距離測定器を更に備え、
前記寸法測定部は、前記複数のレーザ距離測定器によって取得した前記構造物までの距離に基づいて前記スペースの寸法を測定する請求項１から３までの何れかに記載の寸法測定装置。

【請求項7】

前記撮像部は、前記設置面に対して前記フロアパネルの前記一辺に平行にひかれた基準線としての墨出し線を含む画像を取得し、
前記寸法測定部は、前記墨出し線の寸法と前記フロアパネルの前記一辺の寸法とに基づいて前記スペースの寸法を測定する請求項１から３までの何れかに記載の寸法測定装置。

【請求項8】

走行装置を有する本体部に配置される撮像装置により、設置面に設置されたフロアパネル及び前記フロアパネルと構造物の間のスペースを含む画像が撮像されるに際し、前記撮像装置と同一直線上に配置される複数の位置設定撮像装置によって前記フロアパネルの端面を検出し、前記端面に基づいて前記撮像装置の撮像位置を決定する位置合わせ部と、
前記撮像装置により撮像された前記画像が入力される画像入力部と、
前記画像入力部が取得した前記画像中の前記フロアパネルの一辺の長さに基づいて前記フロアパネルと構造物の間のスペースの寸法を測定する寸法測定部と、
前記寸法測定部で測定した前記寸法に基づいて前記スペースの形状に応じたカットパネルの形状を示す形状情報を作成するカット情報作成部と、
を備える寸法測定システム。

【請求項9】

走行装置を有する本体部に配置される撮像装置により、設置面に設置されたフロアパネル及び前記フロアパネルと構造物の間のスペースを含む画像が撮像されるに際し、前記撮像装置と同一直線上に配置される複数の位置設定撮像装置によって前記フロアパネルの端面を検出し、前記端面に基づいて前記撮像装置の撮像位置を決定する位置合わせ工程と、
前記撮像装置により撮像された前記画像が入力される画像入力工程と、
前記画像入力工程で取得した前記画像中の前記フロアパネルの一辺の長さに基づいて前記フロアパネルと構造物の間のスペースの寸法を測定する寸法測定工程と、
前記寸法測定工程で測定した前記寸法に基づいて前記スペースの形状に応じたカットパネルの形状を示す形状情報を作成するカット情報作成工程と、
を含む寸法測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、寸法測定装置、寸法測定システム及び寸法測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、フロアパネルをフロアに設置する施工を効率化する技術として、ロボットを用いるものが知られている。例えば、特許文献１、２や非特許文献１には、設置位置を決める基準となる墨出しをロボットによって行うことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－２８９６３８号公報

【文献】特許第２６４９８５９号公報

【非特許文献】

【0004】

【文献】大林組技術研究所報 Ｎｏ．７６ 自走式墨出しロボットシステム

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

複数のフロアパネルを設置していく作業において、部屋の隅や柱に隣接する場所等でフロアパネルを嵌め込むスペースがない場合がある。このような場合、構造物とフロアパネルの間のスペースに合わせて相当量のフロアパネルに１枚ずつ切断加工を行う必要があるが、スペースの寸法は場所によって異なるため、採寸作業にも時間がかかっていた。フロアパネルの施工作業に時間がかかればフロア全体の作業スケジュールにも影響が生じることになる。従来は、複数の作業員、例えば６名で１チームとなり、フロアパネルの施工を行ってきたが、専門の作業員の高齢化と人材不足等もあり、フロアパネルの施工作業の効率化が望まれていた。

【0006】

本発明は、構造物との関係で嵌め込むスペースがない場合のフロアパネルの切断加工に必要な作業を効率化できる寸法測定装置、寸法測定システム及び寸法測定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、走行装置を有する本体部と、前記本体部に配置され、設置面に設置されたフロアパネル及び前記フロアパネルと構造物の間のスペースを含む画像を撮像する撮像部と、前記撮像部が取得した前記画像中の前記フロアパネルの一辺の長さに基づいて前記スペースの寸法を測定する寸法測定部と、を備える寸法測定装置に関する。

【0008】

前記寸法測定装置は、前記寸法測定部で測定した前記寸法に基づいて前記スペースの形状に応じたカットパネルの形状を示す形状情報を作成するカット情報作成部を更に備えることが好ましい。

【0009】

前記寸法測定装置は、前記画像に含まれる前記スペースの位置を示すスペース位置情報を取得するスペース位置取得部と、前記形状情報に前記位置情報を関連づけて複数の前記カットパネルの情報を区別して管理するパネル情報管理部と、を更に備えることが好ましい。

【0010】

前記寸法測定装置は、前記撮像部と同一直線上に配置される複数の位置設定撮像部と、前記位置設定撮像部によって前記フロアパネルの端面を検出し、前記端面に基づいて前記撮像部の撮像位置を決定する位置合わせ部と、を更に備えることが好ましい。

【0011】

前記位置合わせ部は、前記撮像部が前記フロアパネルの一辺の中心に位置するように前記走行装置を制御することが好ましい。

【0012】

前記寸法測定装置は、前記フロアパネルの一辺の長さに対応する間隔をおいて前記本体部に配置される複数のレーザ距離測定器を更に備え、前記寸法測定部は、前記複数のレーザ測定器によって取得した前記構造物までの距離に基づいて前記スペースの寸法を測定することが好ましい。

【0013】

前記寸法測定装置は、前記本体部に配置されるレーザポインタを更に備え、前記寸法測定部は、前記撮像部が取得した前記画像中の前記構造物に照射された前記レーザポインタの基準点と前記フロアパネルの間の寸法と前記フロアパネルの前記一辺の寸法とに基づいて前記スペースの寸法を測定することが好ましい。

【0014】

前記撮像部は、前記設置面に対して前記フロアパネルの前記一辺に平行にひかれた基準線を含む画像を取得し、前記寸法測定部は、前記基準線と前記フロアパネルの前記一辺の寸法とに基づいて前記スペースの寸法を測定することが好ましい。

【0015】

また、本発明は、設置面に設置されたフロアパネル及び前記フロアパネルと構造物の間のスペースを含む画像が入力される画像入力部と、前記画像入力部が取得した前記画像中の前記フロアパネルの一辺の長さに基づいて前記フロアパネルと構造物の間のスペースの寸法を測定する寸法測定部と、前記寸法測定部で測定した前記寸法に基づいて前記スペースの形状に応じたカットパネルの形状を示す形状情報を作成するカット情報作成部と、を備える寸法測定システムに関する。

【0016】

また、本発明は、設置面に設置されたフロアパネル及び前記フロアパネルと構造物の間のスペースを含む画像が入力される画像入力工程と、前記画像入力工程で取得した前記画像中の前記フロアパネルの一辺の長さに基づいて前記フロアパネルと構造物の間のスペースの寸法を測定する寸法測定工程と、前記寸法測定工程で測定した前記寸法に基づいて前記スペースの形状に応じたカットパネルの形状を示す形状情報を作成するカット情報作成工程と、を含む寸法測定方法に関する。

【発明の効果】

【0017】

本発明の寸法測定装置、寸法測定システム及び寸法測定方法によれば、構造物との関係で嵌め込むスペースがない場合のフロアパネルの切断加工に必要な作業を効率化できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る自走式ロボットの構成を示す平面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る自走式ロボットを後方側から見た図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る自走式ロボットが備える制御装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る自走式ロボットによって測定される構造物とフロアパネルの一例を示す模式図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る自走式ロボットによって測定される構造物とフロアパネルの一例を示す模式図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る自走式ロボットが取得する画像の例を示す図である。

【図7】第１変形例の自走式ロボットが備える制御装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図8】第１変形例の自走式ロボットが取得する画像の例を示す図である。

【図9】第２変形例の自走式ロボットが備える制御装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図10】第３変形例の自走式ロボットが取得する画像の例を示す図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る寸法測定システムの模式図である。

【図12】変形例の寸法測定システムの模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の寸法測定装置の一実施形態である自走式ロボットについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る自走式ロボット１の構成を示す平面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る自走式ロボット１を後方側から見た図である。図３は、本発明の一実施形態に係る自走式ロボット１が備える制御装置１０の構成を示す機能ブロック図である。

【0020】

自走式ロボット１は、図１に示すように、進行方向（図１における矢印方向）に移動可能である。本実施形態において、自走式ロボット１の進行方向を前後方向といい、前後方向における前方側を前側（図１の上側）といい、前後方向における後方側を後側（図２の下側）という。また、進行方向に直交する幅方向を左右方向といい、左右方向における一方側を左側（図１の左側）といい、左右方向の他方側を右側（図１の右側）という。

【0021】

本実施形態の自走式ロボット１は、本体部２と、測定カメラ（撮像部）３と、後方カメラ６１と、前方カメラ６２と、制御装置１０（図３参照）と、を備える。自走式ロボット１の各構成について説明する。

【0022】

本体部２は、台座部２１と、走行装置２２と、を備える。台座部２１は、平面視で正方形状に形成され、厚みを有する。台座部２１には、各種回路基板（図示省略）等が配置される。なお、台座部２１は、平面視で正方形状に限定されず、例えば、長方形状や円形状や楕円状でもよい。

【0023】

走行装置２２は、台座部２１に取り付けられる。走行装置２２は、４つの車輪２２１（全方向移動車輪）と、４つの駆動部２２２と、を有する。４つの車輪２２１は、台座部２１の左右方向の両端部において、前後方向に離間して、前後左右に配置されている。４つの車輪２２１は、全方向移動車輪で構成される。車輪２２１は、車輪の駆動やローラの回転を組み合わせることで、全方向移動を可能としている。

【0024】

本実施形態においては、全方向移動車輪としての車輪２２１として、例えば、車輪に対して４５度傾いた複数のローラを取り付けたメカナムホイール（登録商標）を採用している。なお、全方向移動車輪として、メカナムホイールの他に、例えば、回転軸が互いに異なる方向を向いた複数のローラを有するオムニホイール（登録商標）を採用してもよい。

【0025】

４つの駆動部２２２は、それぞれ、車輪２２１を駆動する。本実施形態においては、駆動部２２２は、例えば、ステッピングモータにより構成される。４つの駆動部２２２は、それぞれ、後述する制御装置１０により制御されることで、４つの車輪２２１が、各全方向移動車輪の回転量及び回転方向のそれぞれを個別に制御されて、本体部２を前後方向、左右方向、斜行方向に移動させることができる。

【0026】

採寸カメラ３について説明する。採寸カメラ３は、平面視において台座部２１の右辺中心に配置される支持体３１によって支持される撮像部である。支持体３１は、台座部２１から上方に延出した後、水平方向で右側に延出しており、平面視において台座部２１の外側で採寸カメラ３を支持している。

【0027】

採寸カメラ３が取得する画像について説明する。図４及び図５は、それぞれ自走式ロボット１によって測定される構造物ＳとフロアパネルＰの一例を示す模式図である。フロアパネルＰと構造物Ｓの間にはフロアパネルＰを置くことができないスペースＣ１～Ｃ７（図４参照）、Ｃ１０（図５参照）が形成される。スペースＣ１～Ｃ７、Ｃ１０は構造物Ｓによって台形であったり、長方形であったり、三角形であったりして場所ごとに形状が異なる。採寸カメラ３は、これらのスペースＣ１～Ｃ７、Ｃ１０を含む画像を取得する。

【0028】

図６は、自走式ロボット１が取得する画像の例を示す図である。図６には、採寸カメラ３が取得したスペースＣ１９～Ｃ２１を含む画像が示される。採寸カメラ３は、図６に示すように構造物ＳとフロアパネルＰのスペース（図６の例ではスペースＣ１９～Ｃ２１）をフロアパネルＰの上方で撮像できる位置に支持体３１により支持される。なお、図６の画像を用いた採寸処理については後述する。

【0029】

後方カメラ６１及び前方カメラ６２について説明する。後方カメラ６１及び前方カメラ６２は、設置面１００や設置済みのフロアパネルＰ等の下方の画像を取得する位置設定撮像部である。図１に示すように、後方カメラ６１は支持部６１１を介して本体部２の右側の後側に配置され、前方カメラ６２は支持部６２１を介して本体部２の右側の前側に配置される。後方カメラ６１及び前方カメラ６２の画像の信号は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）を介して、本体部２に送られる。本実施形態においては、インターフェース（Ｉ／Ｆ）として、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）が用いられている。なお、インターフェース（Ｉ／Ｆ）は、撮影した画像の信号を送信可能なものであれば、ＵＳＢに限定されない。

【0030】

後方カメラ６１及び前方カメラ６２は、同一の直線Ｌ上に配置される。本実施形態では、後方カメラ６１と前方カメラ６２の間隔は、フロアパネルＰの一辺の長さの距離Ｌ１に設定される。図２に示すように、採寸カメラ３は、後方カメラ６１と前方カメラ６２を結ぶ直線Ｌ上の中央に位置している。即ち、採寸カメラ３、後方カメラ６１及び前方カメラ６２は同一直線Ｌ上に位置している。

【0031】

制御装置１０の構成について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る自走式ロボット１が備える制御装置１０の構成を示す機能ブロック図である。制御装置１０には、駆動部２２２、採寸カメラ３、後方カメラ６１及び前方カメラ６２が電気的に接続される。制御装置１０は、自走式ロボット１の起動、駆動、停止、寸法測定及び外部装置との通信等の各種の制御を行う制御部１１と、各種の制御を行う種々の情報が記憶される記憶部１２と、を備えるコンピュータである。

【0032】

制御部１１について説明する。制御部１１は、寸法測定部１０１と、カット情報作成部１１０と、スペース位置取得部１１１と、パネル情報管理部１１２と、自走距離測定部１１３と、速度制御部１１４と、位置合わせ部１１５と、位置検出部１１６と、通信部１１７と、を有する。

【0033】

寸法測定部１０１は、採寸カメラ３が撮像した画像から輪郭抽出技術を用いて寸法を測定する。輪郭抽出技術は、画像の明るさ等に基づいて不連続に変化している場所を特定し、特定した場所によって形状を抽出するいわゆるエッジ検出に係る技術である。

【0034】

図６を参照して寸法測定部１０１による採寸処理について説明する。寸法測定部１０１は、採寸カメラ３が取得した画像を用いてスペースＣ２０の採寸を行う。本実施形態のフロアパネルＰは、１つの辺の長さが距離Ｌ１で形成される正方形状に形成される。フロアパネルＰの１つの辺の長さの距離Ｌ１は、例えば、５０ｃｍである。寸法測定部１０１は、画像中のフロアパネルＰの一辺の長さの距離Ｌ１を基準としてスペースＣ２０の採寸を行う。基準とするフロアパネルＰの一辺は、フロアパネルＰの構造物Ｓと対向する端面ＰＥ１である。なお、フロアパネルＰの紙面左側の端面ＰＥ２とし、フロアパネルＰの紙面右側の端面ＰＥ３とする。

【0035】

寸法測定部１０１は、端面ＰＥ２の延長線上のフロアパネルＰと構造物Ｓの間の距離ｄ１と、端面ＰＥ３の延長線上のフロアパネルＰと構造物Ｓの間の距離ｄ２と、を画像中の距離Ｌ１の長さに基づいて算出する。フロアパネルＰの一辺は、その長さが決まっているとともに正確に直線が担保されているので、画像中の距離Ｌ１と実際のフロアパネルＰの端面ＰＥ１の長さの比率を利用してスペースを正確に採寸することができる。

【0036】

また、フロアパネルＰの支持脚Ｐｆの高さに基づいて補正を行うことでより正確にスペースの寸法を採寸することができる。また、種類の異なる支持脚ごとの高さを予めテーブルとして保持することで、異なる種類の支持脚であっても補正処理を正確に行うことができる。補正処理は、例えば遠近法を利用した処理を用いることができる。

【0037】

カット情報作成部１１０は、寸法測定部１０１が測定した寸法に従ってフロアパネルＰを切断するためのカット情報を作成する。図６の例では、距離ｄ１と距離ｄ２に基づいてＣ２０の形状に応じた台形のカット情報が作成される。

【0038】

スペース位置取得部１１１は、画像を撮像した順番、位置、予め設定されるフロアパネルＰの配置情報又はこれらの組み合わせ等に基づいて画像中のスペースを特定する。図６の例では、図６の画像撮像時の自走式ロボット１の位置に基づいてフロアにおけるスペースＣ２０の位置を特定したものをスペース位置情報として作成する。なお、スペースＣ２０の位置の特定方法は特に限定されるわけではない。

【0039】

パネル情報管理部１１２は、カット情報作成部１１０で作成されたカット情報と、スペースのスペース位置情報と、を関連付けて管理するデータベースである。

【0040】

自走距離測定部１１３は、４つの車輪（走行装置）の駆動量に基づいて自走距離を測定する。具体的には、４つの車輪２２１は、ステッピングモータからなる駆動部２２２により駆動される。これにより、自走距離測定部１１３は、ステッピングモータを駆動する駆動パルス数に基づいて、自走距離を測定できる。

【0041】

速度制御部１１４は、自走距離測定部１１３が取得した自走距離や後方カメラ６１及び前方カメラ６２が取得する画像等に基づいて、４つの車輪２２１（走行装置２２）の速度を制御する。具体的には、速度制御部１１４は、自走距離測定部１１３が取得した自走距離に基づいて、ステッピングモータを駆動する駆動パルス数を算出して、減衰させる速度を調整する。

【0042】

位置合わせ部１１５は、後方カメラ６１及び前方カメラ６２がそれぞれ取得する画像に基づいて採寸カメラ３の撮像時の位置合わせを行う。より具体的には、後方カメラ６１及び前方カメラ６２がフロアパネルＰの端面ＰＥ１の中心に採寸カメラ３が位置するように、走行装置２２を制御する。これによって自走式ロボット１の撮像位置が安定し、寸法測定を高精度に行うことができる。

【0043】

本実施形態では、フロアパネルＰの端面ＰＥ１に沿って自走式ロボット１が移動し、採寸カメラ３が一辺の中心に位置した状態で撮像する。採寸カメラ３が端面ＰＥ１の中心に位置するか否かは、フロアパネルＰの右左の端面ＰＥ２、ＰＥ３の直線又は端点を認識する事で行う。

【0044】

位置検出部１１６は、フロア（設置面１００）における本体部２の位置を取得する。この取得した位置情報は、上述のスペース位置取得部１１１のスペースの位置を特定するためにも用いられる。また、位置検出部１１６により検出された本体部２の位置に関する位置情報は、後述する通信部１１７を介して外部に発信される。これにより、外部に発信された本体部２の位置情報により、例えば、自走式ロボット１の位置を表示部（図示省略）に表示できる。

【0045】

通信部１１７は、通信によって外部と種々の情報をやり取りする。本実施形態の通信部１１７は、パネル情報管理部１１２で紐付けられたカット情報とスペース位置情報を外部に送信する。また、遠隔操作により自走式ロボット１を移動させる場合に、外部からの動作信号を受信し、例えば、自走式ロボット１において取得した位置検出部１１６により検出された自走式ロボット１の位置情報や自走距離情報等を、外部に発信する。

【0046】

本実施形態の自走式ロボット１は、走行装置２２によって移動しながらスペースＣ２０を採寸した処理と同様の処理でスペースＣ１９、Ｃ２１を採寸する。図４及び図５に示すスペースＣ１～Ｃ７、Ｃ１０も同様の処理で採寸し、最終的に全てのスペースの採寸が行われる。

【0047】

以上説明したように、本実施形態の自走式ロボット（寸法測定装置）１は、走行装置２２を有する本体部２と、本体部２に配置され、設置面１００に設置されたフロアパネルＰ及びフロアパネルＰと構造物Ｓの間のスペースを含む画像を撮像する採寸カメラ（撮像部）３と、採寸カメラ３が取得した画像中のフロアパネルの一辺の長さ（距離Ｌ１）に基づいてスペースＣ２０の寸法を測定する寸法測定部１０１と、を備える。これにより、専門の作業員を必要とせず、エッジコンピューティング技術を利用してフロアパネルＰと構造物Ｓの隙間を効率的に測定できる。走行装置２２を有することにより、一定の高さを維持しながら撮像位置をかえて異なる場所のスペース（例えば、スペースＣ１～Ｃ７、Ｃ１０、Ｃ１９～Ｃ２１）を採寸することができるので、スペースが不揃いであっても、自動で採寸作業を行うことができる。

【0048】

また、本実施形態の自走式ロボット１は、寸法測定部１０１で測定した寸法に基づいてスペースの形状に応じたカットパネルの形状を示す形状情報を作成するカット情報作成部１１０を更に備える。これにより、カットパネルの形状情報が自動で作成されることになるので、フロアパネルＰの切断作業にスムーズに移行することができる。

【0049】

また、本実施形態の自走式ロボット１は、画像に含まれるスペースの位置を示すスペース位置情報を取得するスペース位置取得部１１１と、形状情報に位置情報を関連づけて複数のカットパネルの情報を区別して管理するパネル情報管理部１１２と、を更に備える。これにより、配置位置と形状情報が紐付けられるので、切断作業のフロアパネル（カットパネル）Ｐの管理を容易化し、フロアパネルＰ施工の作業効率を向上させることができる。また、フロアパネルＰを設置する場所から離れた場所でフロアパネルＰの切断加工を行うこともできる。従って、フロアで行われる別作業と切断作業を並行して行うこともでき、全体の作業効率も向上させることができる。

【0050】

また、本実施形態の自走式ロボット１は、採寸カメラ３と同一直線上に配置される複数の位置設定撮像部としての後方カメラ６１及び前方カメラ６２と、後方カメラ６１及び前方カメラ６２によってフロアパネルＰの端面を検出し、端面に基づいて採寸カメラ３の撮像位置を決定する位置合わせ部１１５と、を更に備える。これにより、正確な長さが予めわかっているとともに直線を担保できるフロアパネルＰの一辺を基準とすることができるので、採寸カメラ３の撮像位置が安定化する。

【0051】

また、本実施形態の位置合わせ部１１５は、採寸カメラ３がフロアパネルＰの一辺の中心に位置するように走行装置２２を制御する。これにより、採寸カメラ３の位置をより安定化させることができるので、より一層正確な採寸作業を実現できる。

【0052】

以上、寸法測定装置の例として自走式ロボット１について説明したが自走式ロボット１の構成は適宜変更することができる。次に、自走式ロボット１の変形例について説明する。なお、以下の説明において既に説明した構成と共通又は同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。

【0053】

図７は、第１変形例の自走式ロボット１が備える制御装置の構成を示す機能ブロック図である。図８は第１変形例の自走式ロボット１が取得する画像の例を示す図である。

【0054】

図７に示すように、第１変形例の自走式ロボット１は、第１レーザポインタ２６１及び第２レーザポインタ２６２を更に備える点が上記実施形態と異なっている。第１レーザポインタ２６１は後方カメラ６１の位置に配置され、第２レーザポインタ２６２は前方カメラ６２の位置に配置される。なお、第１レーザポインタ２６１及び第２レーザポインタ２６２の高さは、支持脚Ｐｆの高さを考慮する観点からフロアパネルＰの上面の高さに一致することが好ましい。

【0055】

図８に示すように、第１レーザポインタ２６１及び第２レーザポインタ２６２が構造物Ｓに対してレーザＬＳを照射している状態で採寸カメラ３が画像を取得する。なお、第１レーザポインタ２６１及び第２レーザポインタ２６２は、高速回転する機能を有しており、これによって残像を直線にすることが可能になっている。即ち、高速回転を有するレーザポインタを使用可能である。なお、場合によっては回転しないレーザポインタを用いることも可能である。

【0056】

採寸カメラ３で取得された画像には、構造物Ｓの壁面の２箇所に基準点ＬＰが赤い丸印として写る状態となる。２箇所の基準点ＬＰのうち、紙面左側に位置する基準点ＬＰはフロアパネルＰの端面ＰＥ２の延長線上に位置し、紙面右側に位置する基準点ＬＰはフロアパネルＰの端面ＰＥ３の延長線上に位置する。本変形例においても、フロアパネルＰの構造物Ｓに対向する一辺の長さの距離Ｌ１を基準として、２箇所の基準点ＬＰのそれぞれとフロアパネルＰとの間の距離ｄ１、ｄ２を比例計算する。

【0057】

以上説明した第１変形例の自走式ロボット（寸法測定装置）１は、本体部２に配置される第１レーザポインタ２６１及び第２レーザポインタ２６２を更に備え、寸法測定部１０１は、採寸カメラ（撮像部）３が取得した画像中の構造物Ｓに照射されたレーザポインタの基準点ＬＰとフロアパネルＰの間の寸法と距離Ｌ１とに基づいてスペースＣ２０の寸法を測定する。これにより、レーザポインタの基準点ＬＰに基づいて構造物ＳとフロアパネルＰの寸法をより精度良く測定することができる。また、一定の間隔（例えば５ｍｍ)で自走式ロボット１を移動させて撮像を行って画像ごとに比例計算を行うことにより、台形や三角形のような斜辺を含む形状だけではなく、曲線を含むようなフロアパネルＰと構造物Ｓの間の間隔が一定の関係ではない場合であってもスペースの測定を正確に行うことができる。

【0058】

なお、第１変形例において、第１レーザポインタ２６１及び第２レーザポインタ２６２を上下に移動させる構成を追加してもよい。これによって、フロアパネルＰと高さにより近い位置又は同じ高さでレーザを照射することができ、より一層、測定精度を向上させることができる。

【0059】

次に、第２変形例の自走式ロボット１について説明する。図９は、第２変形例の自走式ロボット１が備える制御装置１０の構成を示す機能ブロック図である。

【0060】

図９に示す自走式ロボット１は、第１変形例の第１レーザポインタ２６１及び第２レーザポインタ２６２に替えて第１レーザ距離測定器３６１及び第２レーザ距離測定器３６２を備える。第１レーザ距離測定器３６１は後方カメラ６１の位置に配置され、第２レーザ距離測定器３６２は前方カメラ６２の位置に配置される。第１レーザ距離測定器３６１及び第２レーザ距離測定器３６２によって測定された距離ｄ１，ｄ２、距離Ｌ１に基づいて画像からスペースＣ２０の斜辺部分を含む全体形状を正確に算出することができる。

【0061】

以上説明した第２変形例の自走式ロボット（寸法測定装置）１は、フロアパネルＰの一辺の長さに対応する間隔をおいて本体部２に配置される第１レーザ距離測定器３６１及び第２レーザ距離測定器３６２を更に備え、寸法測定部１０１は、第１レーザ距離測定器３６１及び第２レーザ距離測定器３６２によって取得した構造物Ｓまでの距離に基づいてスペースＣ２０の寸法を測定する。これにより、第１レーザ距離測定器３６１及び第２レーザ距離測定器３６２のそれぞれで測定された距離とフロアパネルＰの一辺の長さに基づいて構造物ＳとフロアパネルＰの間のスペースＣ２０をより正確に測定することができる。

【0062】

次に、第３変形例の自走式ロボット１について説明する。図１０は、第３変形例の自走式ロボット１が取得する画像の例を示す図である。

【0063】

第３変形例の自走式ロボット１の制御装置１０の構成は、図３に示す上記実施形態の構成と同様である。寸法測定部１０１が、設置面１００に描画された墨出し線１５０を利用する点が上記実施形態や上述の変形例と異なっている。墨出し線１５０は、格子状の基準線であり、距離ＧＬ１が１マスの１辺の長さとなる。

【0064】

以上説明した第３変形例では、採寸カメラ３は、設置面１００に対してフロアパネルＰの一辺に平行にひかれた基準線としての墨出し線１５０の距離ＧＬ１を含む画像を取得する。そして、寸法測定部１０１は、墨出し線１５０の距離ＧＬ１とフロアパネルＰの一辺の寸法（距離Ｌ１）とに基づいてスペースＣ２０の寸法を測定する。これにより、墨出し線１５０の距離ＧＬ１を利用して正確にスペースＣ２０の寸法を測定することができる。

【0065】

次に、上述の実施形態又は変形例で説明した自走式ロボット１を利用した寸法測定システム５００について説明する。図１１は本発明の一実施形態に係る寸法測定システム５００の模式図である。

【0066】

図１１には、ビル５１０のフロアに配置された自走式ロボット１から取得した情報に基づいてビル５１０から離れた作業場５２０でカットパネルＰ２０、Ｐ１０・・・等が作成される例が示されている。なお、作業場５２０は、専用の工場であってもよいし、仮設プレハブ等の建屋であってもよいし、作業スペースを有する車両等であってもよい。

【0067】

ビル５１０のフロアに配置された自走式ロボット１は、スペースＣ１～Ｃ７、Ｃ１０、Ｃ１９～Ｃ２１等の採寸処理を連続で行ってカット情報を作成すると、カット情報及びカット情報に対応するスペース位置情報をルータ等のインターネット接続装置５１１からネットワーク４００を介して作業場５２０のインターネット接続装置５２１に送信する。

【0068】

インターネット接続装置５２１が受信したスペース位置情報及びカット情報は、コンピュータ５２２によって受信され、切断装置５２５に送信される。切断装置５２５は、カット情報に基づいてフロアパネルＰを切断加工し、カットパネルＰ２０、Ｐ１０・・・を順次製造する。切断装置５２５による切断加工は、カット情報に基づいて作成された型紙を用いる方法であってもよいし、切断装置５２５がフロアパネルＰをカット情報に基づいて直接切断する方法であってもよい。

【0069】

製造したカットパネルＰ２０、Ｐ１０・・・は、対応するスペースＣ２０、Ｃ１０等とともに管理される。管理方法は、カットパネルＰ２０、Ｐ１０・・・に連番を付したり、スペースＣ２０、Ｃ１０等に対応するサインや表示を行ったりする等、スペース位置情報を利用した適宜の方法を採用できる。製造されたカットパネルＰ２０、Ｐ１０・・・は、ビル５１０のフロアに配送され、対応するスペースＣ２０、Ｃ１０等に設置される。これにより、ビル５１０では別の作業を行いながら平行してカットパネルＰ２０、Ｐ１０・・・の作成を行うことができ、フロアパネルＰの施工作業のみならず、フロア工事全体の工程を効率化できる。

【0070】

次に、上記実施形態の寸法測定システム５００の変形例について説明する。図１２は、変形例の寸法測定システム５００の模式図である。本変形例では、作業場５２０に配置されるコンピュータ５２２が、採寸処理を行う採寸処理部３００を備える点が上記実施形態とは異なっている。

【0071】

採寸処理部３００は、画像入力部３０１と、寸法測定部３０２と、カット情報作成部３０３と、を有する。画像入力部３０１は、外部（例えば自走式ロボット１）から送信された画像及び画像に対応するスペース位置情報を取得する。画像はスペースごとに順次外部から画像入力部３０１に送信される。

【0072】

寸法測定部３０２は、上記実施形態の寸法測定部１０１と同様の構成であり、画像からスペースＣ２０の採寸を行う。カット情報作成部３０３は、寸法測定部３０２で取得されたスペースＣ２０の形状に基づいてカット情報を作成する。作成されたカット情報は切断装置５２５に送信され、上記実施形態と同様にカットパネルＰ２０、Ｐ１０・・・が作成される。

【0073】

以上説明した変形例の寸法測定システム５００は、設置面１００に設置されたフロアパネルＰ及びフロアパネルＰと構造物Ｓの間のスペースＣ２０を含む画像が入力される画像入力部３０１と、画像入力部３０１が取得した画像中のフロアパネルＰの一辺の長さの距離Ｌ１に基づいてフロアパネルＰと構造物Ｓの間のスペースＣ２０の寸法を測定する寸法測定部３０２と、寸法測定部３０２で測定した寸法に基づいてスペースＣ２０の形状に応じたカットパネルＰ２０の形状を示す形状情報を作成するカット情報作成部３０３と、を備える。これにより、不規則なカットパネルＰ２０、Ｐ１０・・・等を自動で作成することができる。

【0074】

また、本変形例では、自走式ロボット１は、画像を取得するだけでよいので、自走式ロボット１とは異なる撮像装置によって画像を取得する構成としてもよい。例えば、台車に撮像部を配置し、撮像部の高さを一定にした構成の撮像装置によって取得した画像をコンピュータ５２２がネットワーク４００を介して取得し、取得した画像に基づいてカットパネルＰ２０、Ｐ１０・・・が作成される構成としてもよい。

【0075】

以上説明した自走式ロボット（寸法測定装置）１及び寸法測定システム５００の何れの場合においても、以下の構成を含む。即ち、寸法測定方法は、設置面１００に設置されたフロアパネルＰ及びフロアパネルＰと構造物Ｓの間のスペースＣ２０を含む画像が入力される画像入力工程と、画像入力工程で取得した画像中のフロアパネルＰの一辺の長さの距離Ｌ１に基づいてフロアパネルＰと構造物Ｓの間のスペースＣ２０の寸法を測定する寸法測定工程と、寸法測定工程で測定した寸法に基づいてスペースＣ２０の形状に応じたカットパネルＰ２０の形状を示す形状情報を作成するカット情報作成工程と、を含む。この方法により、専門の作業員を必要とせず、エッジコンピューティング技術を利用してフロアパネルＰと構造物Ｓの隙間を効率的に測定できる。

【0076】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態及び変形例に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

【0077】

上記実施形態の採寸カメラ３の位置は、後方カメラ６１と前方カメラ６２の間に位置するが、この構成に限定されない。例えば、採寸カメラ３の中心が、後方カメラ６１と前方カメラ６２よりも台座部２１から離れるように構成してもよい。また、上記実施形態の自走式ロボット１は、フロアパネルＰを設置するフロアにマーキング（墨出し）を行うマーキング部を更に備える構成としてもよい。このように自走式ロボット１の構成は、適宜変更できる。

【0078】

上記実施形態や変形例の寸法測定システム５００以外にも自走式ロボット１は適用することができる。例えば、自走式ロボット１によって採寸した寸法に基づく型紙（寸法）をプリンタ等で出力し、現場でフロアパネルＰの切断加工を行う構成としてもよい。

【符号の説明】

【0079】

１ 自走式ロボット（寸法測定装置）
２ 本体部
３ 採寸カメラ（撮像部）
１０１ 寸法測定部
１１０ カット情報作成部
１１１ スペース位置取得部
１１２ パネル情報管理部
１１５ 位置合わせ部
３０１ 画像入力部
３０２ 寸法測定部
３０３ カット情報作成部
５００ 寸法測定システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】