クレーンフックの6DOFトラッキング：XYZ+向き | Marvelmind

0:00 今回はクレーン、特に天井クレーンや類似のクレーンについてです。フックの位置をトラッキングしたい場合、あるいはフックと車両の相対位置や、フックと人の相対位置をトラッキングしたい場合があります。目的は同じで、安全性と生産性です。では、まず課題を定義しましょう。先ほど述べたように、フックの基本的なXYZ位置だけが必要な場合もあります。これを測定するために当社が通常おすすめしているのは、XYZを分割する方法です。たとえば、ここに固定ビーコンがあります。さらに、ここにも別の固定ビーコンがあり、そしてモバイルビーコンをブリッジに設置します。

0:58 つまり、X座標は建物の壁を基準にして単独で測定するということです。次に、X、Y、Zが必要です。Yはこちらになります。つまり、この移動するもの、キャビンでも何でも、その上で、このビーコンかほかのビーコンを基準に測定します。これもまた多くの細かな条件によります。たとえば、このビーコンは、あちらの固定ビーコンに対してはモバイルビーコンとして使われますが、同時にこのキャビンに対しては固定ビーコンとして働きます。それから、図では見えていませんが、たとえば何らかのマストのようなものがあり、そこにモバイルビーコンを取り付けるとします。この場合は、

1:54 この点をトラッキングします。これでY座標がわかります。そしてもちろんZ座標があります。その方法ですが、通常はビーコンを設置します。1台ではなく2台、3台のこともあります。いえ失礼、3台、4台、あるいはそれ以上です。考えてみましょう。ビーコンはこの移動するものの上に設置します。ここでもまた、構成によって見え方が異なるので、このビーコンをこの移動するビーコンとして兼用することもできます。ただし、それが不便な場合もあります。いずれにしても、Xは天井や壁を基準に、Y（ブリッジやこの部分）はブリッジ上の固定ビーコンを基準に測定し、フック自体は、

2:53 この移動するものに固定された固定ビーコンを基準に測定します。モバイルビーコンはフック自体に取り付けます。フックは通常かなり大きなものです。つまり3Dでトラッキングしたい場合、好きな場所に取り付けられないことがよくあります。たとえばここは駄目です。この場合、フックの陰になってこちらが見えなくなるか、フックの陰になってこちらから見えなくなるからです。また、このフックは結局のところ本来の仕事をしなければならないので、その点でも制約があります。そのため、見通し（超音波が直接届く経路）を確保するためだけに、フックに複数のモバイルビーコンを取り付けることがよくあります。しかし、お客様が求めるのはXYZのトラッキングだけではないことがよくあります。XYZに加えて振れ、それもこの方向の振れと、

3:54 この方向の振れも知りたいのです。そのためには、モバイルビーコンをペアにして測定できるように配置する必要があります。ペアにすることができ、ペアにする必要があり、しかも同時に見えている必要があります。先ほどは、少なくともある程度の見通しを確保するためにモバイルビーコンを配置しました。つまり、この位置を測定できればそれで十分でした。このビーコンがフックのこの部分に取り付けられていることがわかっているので、全体の位置を測定できます。そしてフックの残りの部分も求められます。もはや単なる点ではなく、大きさのある物体だからです。しかしペアードビーコンの場合は、このビーコンとこのビーコンの両方の位置をトラッキングしなければなりません。つまり、固定ビーコンを増やすか、モバイルビーコンをたとえばこのように取り付けて、フック自体に遮られないようにする必要があります。

4:54 いずれにしても、見通しさえ確保すれば、この点もこの点もかなり簡単に高精度で測定できます。そして今回はペアになっているので、このフックについて、振れも回転もすべてわかります。これでフックのXYZに加えて角度もわかります。ただし先ほど述べたように、この位置を移動体に対してもトラッキングしたいという要望がよくあります。荷を運んでくる車両や荷を運んでいく先の車両の場合もありますし、安全のために人に対してトラッキングする場合もあります。この場合、人はたとえばモバイルビーコンを入れたジャケットを着用し、これらのビーコンは、こちらだけでなく、人が身につけたモバイルビーコンもトラッキングする必要があります。

5:52 これがひとつの選択肢です。もうひとつの選択肢はもっと大胆なもので、このようにXとYとそれ以外を分けてトラッキングすることも、これをこれでトラッキングすることもしません。まったく異なる方法にできるのです。いったんすべて元に戻しましょう。システムをまったく別のアーキテクチャにすることもできます。それが必ずしもシンプルだったり優れていたりするわけではありません。これも細かな条件次第です。どんな形になるかというと、いつもどおり、固定ビーコン、別の固定ビーコン、3台目の固定ビーコン、という具合に設置します。次にモバイルビーコンを取り付けます。カバレッジを確保するために、必要なだけモバイルビーコンを取り付けてかまいません。この場合は単純に、周囲に配置した固定ビーコンのマップの中でこのモバイルビーコンをトラッキングします。ただし、いくつか欠点もあります。

6:51 どんな欠点でしょうか。たとえば、これをトラッキングしなければならないとします。高さが固定ビーコンより上になることもあり、その場合はトラッキングできません。X、Yはかなり正確にトラッキングできますが、Zは不正確になります。しかしZは必要です。そこでこの場合も、組み合わせにすることができます。X、Yは常にあちらの固定ビーコンを基準にトラッキングし、Zは、このラインの長さを測る距離計のように、距離としてトラッキングします。当社のシステムで測る場合もあれば、このロープなどによる機械式の高さ測定を使う場合もあります。また、人の相対位置については、この移動するブリッジやクレーン、あるいはほかの何かを基準にトラッキングすることもできます。あるいは、それぞれを個別にトラッキングして、

7:49 「人の位置がわかり、こちらの位置もわかるので、距離を計算できる」と考えることもできます。これも可能です。最終的な答えとしては、まず、このようなケースはたくさんあります。そして、ぴったりのソリューションを用意することは可能です。ただし、細かな条件が重要です。ですから詳細をお送りください。安全性と生産性のために、あらゆる種類の天井クレーンに適したソリューションをご提案します。ありがとうございました。