在制造工厂等场所，堆料场、输送设备、托盘和制造设备等不同位置存在多种类型的在制品、成品和其他零件。为了推进工厂自动化，需要依次了解这些零件的位置和朝向以及工艺进度，并根据订单状态和设备运行状态高速传送零件。此外，制造现场还有一个设置流程，用于在机床上高精度地拾取、放置和固定零件，或者重新调整零件的方向和固定零件。虽然该设置工序主要由熟练的技术人员进行，但如果能够与输送工序一起实现自动化，则可以成为下一代稳定、高效、多品种、多批量生产的基础技术。

然而，医疗、汽车、飞机等领域的核心零件的加工精度要求为001毫米或更小，因此设置过程需要同等或更高的精度。此外，还需要低成本、简单性和鲁棒性等特性，以便于引入工厂，因此需要开发前所未有的位置和方向测量技术和设备。

AIST 的研究人员开发了一种新的测量设备 3DS 标记系统，用于在制造现场测量工件和其他物体的位置和方向。该系统能够进行高精度位置和方向测量，位置精度为3 µm，方向精度为002°，与传统系统相比，具有成本低、简单、坚固耐用等特点，易于引入工厂。

该系统使用具有已知步长的任意形状的 3D 标记，并通过使用相机对上表面边缘和照明产生的阴影进行成像来测量标记的位置和方向。该系统的一个特点是利用阴影来测量位置和方向，因此测量受标记材料的表面粗糙度、颜色和其他特性的影响较小。使用该标记系统将能够轻松快速地设置工件、夹具、工具、末端执行器和其他物体在机床、机器人以及输送设备等制造设备的坐标系中的位置和方向。该系统将有助于可变类型、可变批量生产系统等中输送和工件定位过程的自动化