CN108000524A - 模拟装置、模拟方法、模拟程序以及存储介质 - Google Patents

模拟装置、模拟方法、模拟程序以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供用于模拟机器人进行的物品码放作业的模拟装置、模拟方法、模拟程序以及存储介质，模拟装置用于使机器人一边跟随传送带一边将传送带上的不规则配置的物品组码放为规则配置。模拟装置具有：模型配置部，其将传送带模型、多个物品模型、传感器模型以及码放机器人模型配置于虚拟空间；输送动作模拟部，其使传送带模型以不规则配置输送物品模型；检测动作模拟部，其使传感器模型取得物品模型的位置信息；码放模式生成部，在传送带模型上生成码放模式；以及码放动作模拟部，其使码放机器人模型一边跟随物品输送动作一边拾取不规则配置的物品模型并且按照码放模式放置所拾取的物品模型。

Description

模拟装置、模拟方法、模拟程序以及存储介质
技术领域
本发明涉及模拟完成机器人进行的物品码放作业的模拟装置以及模拟方法。本发明还涉及用于模拟完成机器人进行的物品码放作业的模拟程序以及存储有该模拟程序的存储介质。
背景技术
已知有如下系统：通过视觉传感器来检测由传送带输送的多个物品，机器人根据检测到的物品的位置信息，一边跟随传送带的输送动作一边把持并拾取各物品。例如，日本专利公开公报第2015-214012号(JP2015-214012A)公开了如下系统结构：机器人根据视觉传感器的检测信息和传送带的输送动作信息，一边跟随传送带的输送动作一边个别拾起以不规则配置搭载于传送带上的多个物品，将其在传送带上码放成规定的规则配置。JP2015-214012A中还记载有如下系统结构：由与上述机器人不同的移送机器人统一把持在传送带上码放成规则配置的多个物品并移送至其他场所。
另一方面，已知有如下模拟技术(例如，参照日本专利公开公报第2010-214556号(JP2010-214556A)以及日本专利公开公报第2007-241857号公报(JP2007-241857A))：在具有把持物品的机器人的生产系统中，为了验证用于使机器人或周边装置进行规定作业的作业程序和作业参数的稳妥性，使计算机具有机器人和周边装置的模型，在显示画面上使机器人模型和周边装置模型按照作业程序进行动作从而模拟执行规定作业。
发明内容
希望在机器人一边跟随传送带的输送动作一边个别拾取以不规则配置搭载于传送带上的多个物品使其码放成规则配置的系统结构中，通过在虚拟空间模拟执行机器人进行的物品码放作业，可以在虚拟空间验证作业程序和作业参数的稳妥性，进而可以削减设立系统所需的时间和费用。
本公开的一方式是一种机器人进行的物品码放作业的模拟装置，该模拟装置具有：模型配置部，其将对传送带、搭载于该传送带的多个物品、检测该多个物品的传感器、以及在该传送带上码放该多个物品的码放机器人分别模型化而得的传送带模型、多个物品模型、传感器模型以及码放机器人模型配置于虚拟空间；输送动作模拟部，其模拟完成物品输送动作，该物品输送动作是指所述传送带模型以不规则配置搭载并输送所述多个物品模型；检测动作模拟部，其模拟完成物品检测动作，该物品检测动作是指所述传感器模型取得以所述不规则配置输送的所述多个物品模型的各自的位置信息；码放模式生成部，其使用所述位置信息在所述传送带模型上生成码放模式，该码放模式以预先设定的规则配置具有分别表示所述物品模型的位置的多个模式要素；以及码放动作模拟部，其使用所述物品输送动作的信息和所述位置信息模拟完成物品码放动作，该物品码放动作是指所述码放机器人模型一边跟随所述物品输送动作一边拾取各所述不规则配置的所述物品模型并且按照所述码放模式放置所拾取的所述物品模型。
上述模拟装置中，模型配置部还将对移送机器人模型化而得的移送机器人模型配置于虚拟空间，移送机器人统一移送码放机器人进行了码放的多个物品，模拟装置还具有：移送动作模拟部，其使用物品输送动作的信息模拟完成物品移送动作，该物品移送动作是指移送机器人模型一边跟随物品输送动作一边统一拾取并输送按照码放模式放置的多个物品模型。
本公开的其他方式是一种由计算机模拟执行机器人进行的物品码放作业的模拟方法，具有以下步骤：计算机的模型配置部将对传送带、搭载于该传送带的多个物品、检测该多个物品的传感器、以及在该传送带上码放该多个物品的码放机器人分别模型化而得的传送带模型、多个物品模型、传感器模型以及码放机器人模型配置于虚拟空间；计算机的输送动作模拟部模拟完成物品输送动作，该物品输送动作是指所述传送带模型以不规则配置搭载并输送所述多个物品模型；计算机的检测动作模拟部模拟完成物品检测动作，该物品检测动作是指所述传感器模型取得以所述不规则配置输送的所述多个物品模型的各自的位置信息；计算机的码放模式生成部使用所述位置信息在所述传送带模型上生成码放模式，该码放模式以预先设定的规则配置具有分别表示所述物品模型的位置的多个模式要素；以及计算机的码放动作模拟部使用所述物品输送动作的信息和所述位置信息模拟完成物品码放动作，该物品码放动作是指所述码放机器人模型一边跟随所述物品输送动作一边拾取各所述不规则配置的所述物品模型并且按照所述码放模式放置所拾取的所述物品模型。
本公开的另外其他方式是一种模拟程序，为了模拟执行机器人进行的物品码放作业，使计算机作为以下各部发挥功能：模型配置部，其将对传送带、搭载于该传送带的多个物品、检测该多个物品的传感器、以及在该传送带上码放该多个物品的码放机器人分别模型化而得的传送带模型、多个物品模型、传感器模型以及码放机器人模型配置于虚拟空间；输送动作模拟部，其模拟完成物品输送动作，该物品输送动作是指所述传送带模型以不规则配置搭载并输送所述多个物品模型；检测动作模拟部，其模拟完成物品检测动作，该物品检测动作是指所述传感器模型取得以所述不规则配置输送的所述多个物品模型的各自的位置信息；码放模式生成部，其使用所述位置信息在所述传送带模型上生成码放模式，该码放模式以预先设定的规则配置具有分别表示所述物品模型的位置的多个模式要素；以及码放动作模拟部，其使用所述物品输送动作的信息和所述位置信息模拟完成物品码放动作，该物品码放动作是指所述码放机器人模型一边跟随所述物品输送动作一边拾取各所述不规则配置的所述物品模型并且按照所述码放模式放置所拾取的所述物品模型。
本公开的另外其他方式是一种存储了模拟程序的计算机能够读取的存储介质，所述模拟程序用于为了模拟执行机器人进行的物品码放作业而使计算机作为以下各部发挥功能：模型配置部，其将对传送带、搭载于该传送带的多个物品、检测该多个物品的传感器、以及在该传送带上码放该多个物品的码放机器人分别模型化而得的传送带模型、多个物品模型、传感器模型以及码放机器人模型配置于虚拟空间；输送动作模拟部，其模拟完成物品输送动作，该物品输送动作是指所述传送带模型以不规则配置搭载并输送所述多个物品模型；检测动作模拟部，其模拟完成物品检测动作，该物品检测动作是指所述传感器模型取得以所述不规则配置输送的所述多个物品模型的各自的位置信息；码放模式生成部，其使用所述位置信息在所述传送带模型上生成码放模式，该码放模式以预先设定的规则配置具有分别表示所述物品模型的位置的多个模式要素；以及码放动作模拟部，其使用所述物品输送动作的信息和所述位置信息模拟完成物品码放动作，该物品码放动作是指所述码放机器人模型一边跟随所述物品输送动作一边拾取各所述不规则配置的所述物品模型并且按照所述码放模式放置所拾取的所述物品模型。
在一个方式涉及的模拟装置中，输送动作模拟部、检测动作模拟部、码放模式生成部以及码放动作模拟部通过使配置于虚拟空间的传送带模型、传感器模型、以及码放机器人模型模拟完成针对配置于虚拟空间的多个物品模型的物品输送动作、物品检测动作以及物品码放动作，由此可以在虚拟空间中验证码放机器人模型能否一边跟随传送带模型的输送动作一边个别拾取以不规则配置搭载于传送带模型上的多个物品模型而使其在传送带模型上码放为规定的规则配置(也就是说，与现实的机器人系统中的物品码放作业相关的作业程序以及作业参数的稳妥性)。当在模拟装置中模拟执行的物品码放作业中发现问题时，为了消除问题可以适当修正作业程序和作业参数。此外，在变更了现实的机器人系统的结构时，在模拟装置中通过模拟执行与变更后的机器人系统对应的物品码放作业，可以使作业程序和作业参数最佳化。因此，根据模拟装置可以削减生产现场的机器人系统的组装所需的时间和费用。
其他方式涉及的模拟方法、模拟程序、存储介质也获得同等的效果。
附图说明
从与附图相关联的以下实施方式的说明中可以进一步明确本发明的目的、特征以及优点。这些附图中，
图1是表示一实施方式涉及的模拟装置的结构的功能框图，
图2是示意性地表示成为模拟对象的机器人系统的一结构例的图，
图3A是示意性表示码放模式的一例的图，
图3B是表示按照码放模式进行了码放的物品的一例的图，
图3C是定义模式要素的码放形式(form)的一例的表格，
图4是将能够附设于模拟装置的显示装置的一例与存储了模拟程序的存储介质的一例一起表示的图，
图5是对一实施方式涉及的模拟方法进行说明的流程图，
图6是对一实施方式涉及的模拟方法进行说明的图，是表示配置于虚拟空间的模型组的图，
图7A是表示在虚拟空间生成的码放模式的一例的图，
图7B是表示在虚拟空间生成的码放模式的其他示例的图，
图8A是将在虚拟空间生成的码放模式的一例与物品模型的一例一起表示的图，
图8B是将在虚拟空间生成的码放模式的其他示例与物品模型的其他示例一起表示的图，
图8C是将在虚拟空间生成的码放模式的其他示例与物品模型的其他示例一起表示的图，
图9是对一实施方式涉及的模拟方法进行说明的图，是表示物品码放动作进行中的状态的图，
图10是表示其他实施方式涉及的模拟装置的结构的功能框图，
图11是示意性地表示成为模拟对象的机器人系统的其他结构例的图，
图12是对其他实施方式涉及的模拟方法进行说明的流程图，以及
图13是对其他实施方式涉及的模拟方法进行说明的图，是表示使配置于虚拟空间的模型组动作的状态的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。在所有附图中，对于对应的结构要素标注共通的参照标号。
图1是用功能框图表示一实施方式涉及的模拟装置10的基本结构的图。图2示意性地表示成为模拟装置10执行的模拟的对象的机器人系统12的一结构例。模拟装置10是以脱机方式模拟执行在机器人系统12中机器人14进行的物品码放作业的装置，例如可以通过将所需的软件安装到个人计算机等计算机而构成。模拟装置10在功能上也可以视为对机器人14示教物品码放作业的脱机示教(或者脱机程序制作)装置。
首先，对机器人系统12的结构进行大致说明。机器人系统12具有如下结构：机器人14根据传感器(例如视觉传感器)20的检测信息与传送带16的输送动作信息，一边跟随传送带16的输送动作一边个别拾取以不规则配置搭载于传送带16上的多个物品18，使其在传送带16上码放成规定的规则配置。进一步详细来说，机器人系统12具有：机器人14，其把持物品18；传送带16，其输送物品18；传感器20，其取得以不规则配置搭载于传送带16上的多个物品18各自的位置信息Dp；传送带传感器22，其取得传送带16的输送动作信息Dm；控制装置24，其控制机器人14；以及传送带控制装置26，其控制传送带16。
物品18可以具有各种各样的形状以及尺寸。以不规则配置放置的多个物品18可以混合具有各种形状和尺寸的物品18，也可以全部具有同一形状以及尺寸。所谓不规则配置是没有任何意图要排列成特定的形式而随机放置的配置，表示在从正上方观察多个物品18时的二维扩展(例如传感器20取得的图像)中各物品18呈现多种位置和姿态的配置。与之相对地，所谓规则配置表示在上述二维扩展中，多个物品18按照直线状、曲线状、Z字状、环状等特定的规则排列的配置。在规则配置中，各物品18的姿态(即方向)可以相同也可以不同，此外相邻的物品18的间隔可以相同也可以不同。另外，在本申请中，物品18包含未加工工件、加工完成工件、农产品、工业制品等各种对象物。
机器人14可以具有从多关节型、龙门型、横向双摆臂型等众所周知的各种机构部适当选择出的机构部、和从吸附型、把握型等众所周知的各种机械手中适当选择出的机械手。机器人14不需要具有为了机器人系统12实施的物品码放作业而特殊化的结构，可以包含机械手在内而具有广泛使用的结构(但是在以下的说明中，为了识别而称为“码放机器人14”)。
传感器20具有：CCD照相机等拍摄部(以下，称为照相机28)、对照相机28拍摄到的数据进行处理的图像处理部。图像处理部可以是专用的图像处理装置(未图示)，也可以像后面叙述那样是控制装置24的一个功能。关于传感器20，照相机28从正上方拍摄以不规则配置放置于自己视野内的多个物品18，通过图像处理部对该拍摄数据进行适当的图像处理来检测物品18的存在，并且取得预先设定的三维照相机坐标系中的各物品18的位置(坐标值)以及姿态(旋转角度)的信息(三维数据)。所谓传感器20取得的位置信息Dp是包含物品18的位置以及姿态的信息的信息，但是例如，有时位置信息Dp也可以不包含物品18的姿态的信息，以便构成为不限定物品18的把持位置的吸附型机械手装配于码放机器人14，且码放为规则配置的多个物品18呈现出多样的姿态的结构。此外，传感器20还可以从拍摄数据中取得各物品18的二维外形的信息(即形状信息Ds)。物品18的形状信息Ds也可以由操作员预先输入到控制装置24中。另外，只要传感器20可以取得物品18的位置信息Dp以及根据需要取得形状信息Ds，则不限于具有照相机28的视觉传感器，可以采用众所周知的各种传感器。
传送带16具有：支承多个物品18而能够向一个方向(图中箭头α方向)输送的众所周知的输送部件；以及在传送带控制装置26的控制下连续或者断续驱动输送部件的众所周知的驱动机构。传送带传感器22例如可以具有能够检测传送带16的输送部件或者驱动机构的位置和速度的编码器，将这些位置和速度作为输送动作信息Dm而取得。码放机器人14配置于传送带16侧方的规定位置，在预先设定的作业区域中，对从传送带16的上游侧输送的物品18执行后述的物品码放动作。传感器20的照相机28设置于比码放机器人14靠物品输送方向α的上游侧的位置，从传送带16的正上方拍摄存在于预先设定的视野30内的物品18以及传送带16。
在图2所示的结构例中，码放机器人14包含相互独立动作的第一机器人14a以及第二机器人14b。第二机器人14b相对于第一机器人14a设置于物品输送方向α的下游侧。与之对应地，控制装置24包含控制第一机器人14a的第一控制装置24a、以及控制第二机器人14b的第二控制装置24b。第一控制装置24a与第二控制装置24b可以经由网络集线器32以及有线的通信线缆34相互进行数据通信。另外，机器人系统12具有的码放机器人14及其控制装置24的台数分别不局限于图示的两台，也可以只是一台或者三台以上。
第一控制装置24a具有控制第一机器人14a的动作的机器人控制部(未图示)、以及作为传感器20的一结构要素的图像处理部(未图示)。第一控制装置24a也可以具有控制照相机28的拍摄动作的照相机控制部(未图示)。第二控制装置24b具有控制第二机器人14b的动作的机器人控制部。第一以及第二控制装置24a、24b的机器人控制部具有：由微型处理器构成的CPU(中央处理装置)，其执行后述的码放模式的生成、干扰的判定以及物品码放动作的生成；以及轴控制部，其控制第一以及第二机器人14a、14b的物品码放动作。传送带传感器22所取得的输送动作信息Dm被输入到第一控制装置24a。第一控制装置24a可以借助于通信将输入的输送动作信息Dm、图像处理部取得的位置信息Dp、图像处理部具有的形状信息Ds(已知信息或者取得信息)发送给第二控制装置24b。
控制装置24(第一以及第二控制装置24a、24b)的机器人控制部为了使码放机器人14(第一以及第二机器人14a、14b)实施物品码放作业而执行以下的处理。首先，使用位置信息Dp在传送带16上虚拟生成码放模式，其中该码放模式以预先设定的规则配置具有分别表示物品18的位置的多个模式要素，使得这些模式要素中的某一个第一模式要素与以不规则配置放置的多个物品18中的某一个基准物品18a的位置相匹配。接下来，使用多个物品各自的形状信息Ds与位置信息Dp来预测判定在物品18b、与包含基准物品18a在内的其他物品18之间是否产生干扰，所述物品18b是能够配置于所生成的码放模式中的除第一模式要素以外的第二模式要素的物品。接下来，考虑干扰的判定结果，使用位置信息Dp生成码放机器人14一边跟随传送带16的输送动作一边拾取除基准物品18a以外的物品18b用的码放机器人14的拾取动作。接下来，考虑干扰的判定结果生成码放机器人14一边跟随传送带16的输送动作一边按照码放模式相对于基准物品18a码放放置所拾取的物品18b用的、码放机器人14的码放动作。在本申请中，将码放机器人14执行的这些拾取动作以及码放动作合并称为物品码放动作。
图3A示意性地表示码放模式P的一例。图示的示例涉及的码放模式P以预先设定的规则配置(图中在横方向呈直线状排列的配置)具有分别表示物品18的位置的多个(三个)模式要素P1、模式要素P2以及模式要素P3。各模式要素P1、P2、P3为了有助于理解以“+”标记进行了图示，而模式要素P1、P2、P3自身不需要具有形状。另外，码放模式P可以具有两个或四个以上的模式要素，此外也可以具有按照直线状、Z字状、环状等其他规则排列的模式要素。
根据通过预先设定的模式坐标系中的坐标值定义了多个模式要素的每一个的码放表格而生成码放模式P。在图3A的示例中，在设定于照相机坐标系的任意位置的模式坐标系36中，准备分别通过坐标值(X1、Y1)、(X2、Y1)、(X3、Y1)定义了模式要素P1、P2、P3的码放表格。根据该码放表格，在码放为规则配置地放置多个物品18的传送带16上虚拟生成具有码放为直线状的模式要素P1、P2、P3的码放模式P。码放机器人14以如下方式进行动作：一边跟随传送带16的输送动作一边按照生成的码放模式P将以不规则配置放置的多个物品18重新放置成相互码放为直线状的规则配置。此时，将以不规则配置放置的多个物品18中的某一个视为基准物品18a(图2)，码放机器人14以如下方式进行动作：不使该基准物品18a移动，而相对于基准物品18a码放放置其他物品18b(图2)。
图3B表示按照图3A的码放模式P码放为规则配置的物品18的一例。在该示例中，彼此具有相同的矩形的二维外形的三个物品18配置成：将各自的几何学的中心点对准码放模式P的三个模式要素P1、P2、P3。首先从以不规则配置放置的多个物品18中选定基准物品18a，使在码放表格(图3A)中定义的多个模式要素中的一个第一模式要素(图中左端的模式要素P1)与该基准物品18a的位置相匹配，由此在码放表格中定义的其他第二模式要素(图中中央以及右端的模式要素P2、P3)相对于第一模式要素(P1)被码放为直线状，从而生成码放模式P。码放机器人14按照该码放模式P，将其他物品18b与第二模式要素(P2、P3)相匹配而放置。由此，三个物品18按码放模式P而码放为规则配置。
在图3A～图3C的示例中，通过将各物品18(18a、18b)的二维外形的几何学的中心点对准各模式要素P1、P2、P3，而达成物品18的码放。但是不限于此，也可以以在物品18的形状中彼此是相互对应的部位为条件，通过将几何学的中心点以外的任意部位(例如矩形的一个顶点)对准模式要素，而使物品18码放整齐。对于将物品18的哪个部位对准模式要素，例如可以由操作员进行设定而输入到控制装置24中。
在将多个物品18码放为规则配置时不考虑各物品18的姿态的结构中，码放模式P具有的多个模式要素P1、P2、P3如上所述只表示物品18的位置即可。与之相对地，在将多个物品18码放为规则配置时考虑各物品18的姿态的结构中，码放模式P具有的多个模式要素P1、P2、P3分别表示物品18的位置以及姿态双方。该情况下，码放表格通过模式坐标系36中的坐标值(X、Y)以及相对旋转角度R而定义了各模式要素P1、P2、P3。
图3C通过表而表示定义图3A的模式要素P1、P2、P3的码放表格的一例。在图3C所示的码放表格中，通过坐标值(X、Y)((X1、Y1)、(X2、Y1)、(X3、Y1))以及相对旋转角度R(0°、0°、0°)定义了各模式要素P1、P2、P3。对于相对旋转角度R，以模式要素P1为基准(即0°)定义了其他模式要素P2、P3的角度。关于具有由该码放表格定义的模式要素P1、P2、P3的码放模式P，码放机器人14将三个物品18都以朝向0°方向(例如，模式坐标系36的Y轴的正方向)的同一姿态码放为直线状(模式坐标系36的X轴方向)(参照图3B)。另外，定义各模式要素P1、P2、P3的坐标值(X、Y)以及相对旋转角度R按照想要达成的物品18的码放形态，例如可以由作业员输入到控制装置24中。
控制装置24(第一以及第二控制装置24a、24b)的机器人控制部使用物品18的形状信息Ds以及传感器20取得的物品18的位置信息Dp，预测判定在物品18b、与包含基准物品18a在内的其他物品18之间是否产生干扰，所述物品18b是能够配置于码放模式P中的所述第二模式要素的物品。形状信息Ds可以是为了进行物品18的检测而预先提供给传感器20的已知信息，或者也可以是传感器20从实际的拍摄数据中取得的信息。这里，所谓干扰表示在将两个物品18放置于现场时这些物品18之间产生重合的状况，例如，两个物品18在侧面静态接触的状况可以视为不包含于干扰。或者，也可以将这样的静态接触视为包含于干扰中。作为形状信息Ds，在物品18的二维外形是圆形或矩形等简单形状时，可以直接采用现实的形状信息。在物品18的二维外形不是那样的简单形状时，可以将现实的形状置换为简单形状而作为形状信息Ds。
控制装置24(第一以及第二控制装置24a、24b)的机器人控制部当在传送带16上生成码放模式P时，在考虑了干扰的判定结果之后，可以选择以不规则配置放置的多个物品18中的某一个作为基准物品18a。例如，在选定基准物品18a时，首先将以不规则配置放置的多个物品18中的若干个选择为基准候补，将这些基准候补逐个地依次假设为基准物品18a，进行上述的干扰判定。并且，在发现了能够不会产生物品18的干扰而生成码放模式P的基准候补的阶段，可以将该基准候补设为正规的基准物品18a，生成码放模式P。
控制装置24(第一以及第二控制装置24a、24b)的机器人控制部使用传感器20取得的物品18的位置信息Dp，生成用于供码放机器人14(第一以及第二机器人14a、14b)拾取以不规则配置放置的多个物品18中的除基准物18a之外的物品18b的拾取动作。此时通过考虑干扰的判定结果，可以生成实现高效的码放作业的拾取动作。此外，控制装置24(第一以及第二控制装置24a、24b)的机器人控制部生成用于供码放机器人14(第一以及第二机器人14a、14b)按照码放模式P相对于基准物品18a码放放置所拾取的物品18b的码放动作。此时通过考虑干扰的判定结构，能够生成实现高效的码放作业的码放动作。
例如，在现场生成图3A所示的码放模式P，将物品18码放为图3B所示的形态的结构中，相对于物品18a(与模式要素P1相匹配)，以其他模式要素P2、P3配置于不会产生物品之间的干扰的位置为前提生成码放模式P。在物品18以不规则配置放置的状态下，例如预测为产生干扰的物品18b存在于模式要素P2的位置时，机器人14通过最先拾取该物品18b，可以消除预测到的干扰，之后，通过将该物品18b与不产生物品之间的干扰的模式要素P2或者P3相匹配地放置，可以高效地执行码放作业。
控制装置24(第一以及第二控制装置24a、24b)的轴控制部以跟随传送带16的输送动作的方式来控制码放机器人14(第一以及第二机器人14a、14b)的上述物品码放动作，可以在输送动作中的传送带16上高效地将包含基准物品18a在内的多个物品18码放为规则配置。另外，在具有多个码放机器人14(第一以及第二机器人14a、14b)的系统结构中，对应的控制装置24(第一以及第二控制装置24a、24b)可以根据需要设定这些码放机器人14以怎样的分担对多个物品18进行物品码放动作的作业比例，按照该作业比例来控制各码放机器人14。作业比例可以预先由操作员输入到控制装置24中。此外，控制上游侧的码放机器人14(第一机器人14a)的控制装置24(第一控制装置24a)掌握的物品18的位置信息Dp和码放模式P的信息被适当发送给控制下游侧的码放机器人14(第二机器人14b)的控制装置24(第二控制装置24b)。
另外，机器人系统12也可以代替所述物品18的二维规则配置，构成为使多个物品18码放为相互重合的三维规则配置。在该结构中，控制装置24(第一以及第二控制装置24a、24b)的机器人控制部不进行物品18之间的干扰判定，此外不考虑干扰而生成码放机器人14的物品码放动作。
按照记述了码放机器人14、传送带16以及传感器20的动作指令的规定作业程序来执行机器人系统12中的上述物品码放作业。例如，统一对控制装置24以及传送带控制装置26进行控制的上位控制器(未图示)也可以向控制装置24以及传送带控制装置26提供作业程序所记述的动作指令。在作业程序中附加了操作员根据需要输入到控制装置24等的各种作业参数。
接下来，参照图1～图9，对模拟执行在机器人系统12中码放机器人14进行的上述物品码放作业的模拟装置10的结构进行说明。如图1所示，模拟装置10具有：模型配置部40，其将使作为机器人系统12的结构要素的传送带16、搭载于传送带16上的多个物品18、检测多个物品18的传感器20、以及在传送带16上码放多个物品18的码放机器人14分别模型化而得的传送带模型16M、多个物品模型18M、传感器模型20M以及码放机器人模型14M配置于虚拟空间38(图4)；以及动作模拟部42，其使配置于虚拟空间38的传送带模型16M、传感器模型20M以及码放机器人模型14M模拟完成针对配置于虚拟空间38的多个物品模型18M的物品输送动作、物品检测动作以及物品码放动作。
进一步详细来说，动作模拟部42具有：输送动作模拟部44，其模拟完成传送带模型16M以不规则配置搭载并输送多个物品模型18M的物品输送动作；检测动作模拟部46，其模拟完成传感器模型20M取得以不规则配置输送的多个物品模型18M各自的位置信息Dp的物品检测动作；码放模式生成部48，其使用位置信息Dp在传送带模型16M上生成码放模式P，所述码放模式P以预先设定的规则配置具有分别表示物品模型18M的位置的多个模式要素；以及码放动作模拟部50，其使用物品输送动作的信息(输送动作信息Dm)与位置信息Dp模拟完成如下物品码放动作：码放机器人模型14M一边跟随物品输送动作一边拾取各不规则配置的物品模型18M并且按照码放模式P放置所拾取的物品模型18M。
如上所述，模拟装置10通过将所需的软件安装于个人计算机等计算机而构成，模型配置部40以及动作模拟部42(输送动作模拟部44、检测动作模拟部46、码放模式生成部48、码放动作模拟部50)可以作为通过应用软件附加于计算机的功能而实现。在模拟装置10中可以附设LCD(液晶显示器)等显示装置、键盘、鼠标等输入装置(未图示)。
图4表示能够附设于模拟装置10的显示装置52的一例。显示装置52对由模型配置部40制作出的虚拟空间38中的各模型图像进行显示，并且将由动作模拟部42完成的物品输送动作、物品检测动作以及物品码放动作显示为各模型图像的动画。模型图像例如可以为通过将CAD(计算机支援设计)等设计功能附加到模拟装置10而由模拟装置10制作的结构，或者也可以构成为：将由具有CAD等的设计功能的外部装置制作出的图像数据取入到模拟装置10来使用。操作员可以一边参照显示装置52的画面，一边验证各模型动作的稳妥性，或通过输入装置(未图示)输入需要的作业参数。
图4还表示记录了用于使计算机作为模拟装置10发挥功能的模拟程序进行的记录介质54的一例。模拟程序在后面进行叙述。
图5通过流程图来表示模拟装置10执行的一实施方式涉及的模拟方法。该模拟方法是由计算机模拟执行码放机器人14进行的物品码放作业的方法，具有下述步骤S1～S5。
步骤S1：计算机的模型配置部40将使传送带16、搭载于传送带16上的多个物品18、检测多个物品18的传感器20、以及在传送带16上码放多个物品18的码放机器人14分别模型化而得的传送带模型16M、多个物品模型18M、传感器模型20M以及码放机器人模型14M配置于虚拟空间38。
步骤S2：计算机的输送动作模拟部44模拟完成传送带模型16M以不规则配置搭载并输送多个物品模型18M的物品输送动作。
步骤S3：计算机的检测动作模拟部46模拟完成传感器模型20M取得以不规则配置输送的多个物品模型18M各自的位置信息Dp的物品检测动作。
步骤S4：计算机的码放模式生成部48使用位置信息Dp在传送带模型16M上生成码放模式P，所述码放模式P以预先设定的规则配置具有分别表示物品模型18M的位置的多个模式要素。
步骤S5：计算机的码放动作模拟部50使用输送动作信息Dm与位置信息Dp模拟完成如下物品码放动作：码放机器人模型14M一边跟随物品输送动作一边拾取各不规则配置的物品模型18M并且按照码放模式P放置所拾取的物品模型18M。
参照图4，显示装置52的画面上显示通过步骤S1由模型配置部40制作出的虚拟空间38中的模型布局的一例。该模型布局包含：长台状的传送带模型16M、不规则地配置于传送带模型16M上表面的矩形箱状的多个物品模型18M、在传送带模型16M的侧方沿物品输送方向α排列配置的两台码放机器人模型14M、以及在比码放机器人14靠物品输送方向α的上游侧的位置配置于传送带模型16M上方的传感器模型20M。各码放机器人模型14M具有垂直多关节型的机构部、以及装配于机构部末端的吸附型的机械手。关于码放机器人模型14M、传送带模型16M的机械结构和物品模型18M的形状，例如可以构成为：由操作员从预先存储于模拟装置10(计算机)的存储部或者外部的存储装置的多种码放机器人模型14M、传送带模型16M、物品模型18M中选择与现实的机器人系统12对应的机械结构和形状。
在图4的模型布局中，示出了指定各码放机器人模型14M的作业区域(也就是说跟随动作范围)的各一对的作业区域框56a、56b、和指定传送带模型16M上的物品模型18M的可输送区域的一对输送区域框58a、58b。操作员例如通过输入装置进行的数值输入和画面中的拖动操作适当地设定或者变更各码放机器人模型14M的位置、传送带模型16M的位置、各物品模型18M的位置、传感器模型20M的位置、作业区域框56a、56b的位置、输送区域框58a、58b的位置。
模拟装置10通过进行与现实的机器人系统12的各种数据处理实质相同的数据处理，来执行物品码放作业的模拟。因此，由模拟装置10处理的码放机器人模型14M、传送带模型16M、物品模型18M以及传感器模型20M都是三维模型，显示装置52所显示的这些模型的图像数据都是三维图像数据。此外在虚拟空间38中，设定用于执行物品码放作业的模拟的三维坐标系。在进行模拟时，也可以与现实的机器人系统12同样地使用与各结构要素分别对应的多个坐标系(机器人坐标系、传送带坐标系、照相机坐标系等)，也可以使用与所有结构要素共通的坐标系。
模型配置部40在将码放机器人模型14M、传送带模型16M、物品模型18M以及传感器模型20M配置于虚拟空间38中时，动作模拟部42按照现实的机器人系统12所应用的作业程序60以及作业参数62(图1)，开始物品输送动作、物品检测动作以及物品码放动作的模拟。首先，在步骤S2中(图5)，输送动作模拟部44作为物品运送动作的模拟，在传送带模型16M上使多个物品模型18M逐个地以不规则配置的方式出现在上游侧的输送区域框58a附近，并向物品输送方向α依次移动。此时操作员能够通过输入装置来设定物品模型18M的移动速度以及输送数量、相邻的物品模型18M的间隔、各物品模型18M的相对于规定基准位置的偏置量等作为作业参数62。物品模型18M的移动速度以及输送数量可以采用现实的机器人系统12所采用的参数。物品模型18M的间隔以及偏置量可以由操作员考虑现实的机器人系统12所可以假想的多种不规则配置而进行适当设定。物品模型18M的移动速度作为传送带模型16M的输送动作信息Dm例如存储于模拟装置10(计算机)的存储部。
接下来，在步骤S3中(图5)，作为物品检测动作的模拟，检测动作模拟部46使传感器模型20M从正上方模拟拍摄向物品输送方向α移动的多个物品模型18M，模拟取得存在于传感器模型20M的视野内的物品模型18M以及传送带模型16M的图像数据。图像数据可以根据虚拟设定于传感器模型20M的照相机的视野以及视线方向、传感器模型20M与传送带模型16M的位置关系、多个物品模型18M之间的位置关系等，从物品模型18M以及传送带模型16M的三维数据中通过规定的运算而取得。此时，操作员可以通过输入装置设定传感器模型20M的视野以及视线方向作为作业参数62。在取得物品模型18M以及传送带模型16M的图像数据时所使用的物品模型18M的位置(包含间隔、偏置量)和形状等数据被作为各物品模型18M的位置信息Dp以及形状信息Ds例如存储于模拟装置10(计算机)的存储部。
接下来，在步骤S4中(图5)，作为码放动作模拟部50用于进行物品码放动作的模拟的预备作业，码放模式生成部48在传送带模型16M的上表面生成码放模式P。此时，操作员可以设定传送带模型16M上的码放模式P的生成执行场所。图6表示如下示例：在图4所示的模型布局中追加显示设定于比传感器模型20M靠下游侧且比作业区域框56a靠上游侧的码放模式生成执行场所64。操作员例如可以通过输入装置进行的数值输入和画面中的拖动操作适当设定或者变更码放模式生成执行场所64。
码放模式生成部48在生成码放模式P时，首先接受配置于虚拟空间38的码放模式P的设定输入。码放模式P例如是图3A所示那样的、与现实的机器人系统12所采用的码放模式P相同的模式，操作员例如可以使用图3C所示那样的码放表格通过输入装置进行设定来作为作业参数62。码放模式生成部48按照所设定的码放模式P，例如如图7A以及图7B所示，将通过虚线表示了成为对象的物品模型18M的形状的模式生成为码放模式P，可以显示于显示装置52。图7A的码放模式P与矩形的物品模型18M相对应，使用物品模型18M的位置以及姿态的两数据而生成。图7A的码放模式P以预先设定的规则配置(图中在横方向呈直线状排列配置)具有分别表示物品模型18M的位置以及姿态的四个模式要素P1、P2、P3以及P4。此外，图7B的码放模式P与圆形的物品模型18M相对应，只使用物品模型18M的位置数据而生成。图7B的码放模式P以预先设定的规则配置(图中在横方向呈直线状排列配置)具有分别表示物品模型18M的位置的三个模式要素P1、P2以及P3。
码放模式生成部48可以通过与现实的机器人系统12中执行的所述过程同样的过程，在传送带模型16M的上表面生成码放模式P。例如如图8A所示，在所希望个数的矩形的物品模型18M通过码放模式生成执行场所64时，码放模式生成部48考虑到物品模型18M之间的干扰，将通过了码放模式生成执行场所64的物品模型18M中的某一个选定为基准物品模型18aM，以基准物品模型18aM为基准生成图7A的码放模式P。在图8A的示例中，码放模式生成部48生成码放模式P，使多个模式要素P1、P2、P3、P4中的某一个第一模式要素P1与以不规则配置放置的多个物品模型18M中的某一个基准物品模型18aM的位置相匹配。同样地如图8B所示，在所希望个数的圆形的物品模型18M通过了码放模式生成执行场所64时，码放模式生成部48考虑到物品模型18M之间的干扰，将通过了码放模式生成执行场所64的物品模型18M中的某一个选定为基准物品模型18aM，以基准物品模型18aM为基准生成图7B的码放模式P。在图8B的示例中，码放模式生成部48生成码放模式P，使多个模式要素P1、P2、P3中的某一个第一模式要素P1与以不规则配置放置的多个物品模型18M中的某一个基准物品模型18aM的位置相匹配。
码放模式生成部48能够将在传送带模型16M的上表面生成的码放模式P与物品模型18M一起作为模型布局的图像之外的二维图像(图8A～图8C的俯视图)，有选择地显示于显示装置52。另外，对于圆形的物品模型18M，也可以由操作员通过输入装置来设定使码放模式P具有的模式要素的排列方向与物品输送方向α平行或者非平行。图8B表示将模式要素P1～P3的排列方向设定为与物品输送方向α非平行时的码放模式P，图8C表示将模式要素P1～P3的排列方向设定为与物品输送方向α平行时的码放模式P。
接下来，在步骤S5中(图5)，码放动作模拟部50考虑到物品模型18M之间干扰的判定结果，生成如下物品码放动作而作为物品码放动作的模拟：各码放机器人模型14M针对沿着传送带模型16M的上表面向物品运输方向α移动的多个物品模型18M在自己的作业区域内(作业区域框56a、56b之间)，拾取除基准物品模型18aM之外的物品模型18M，并且按照码放模式P相对于基准物品模型18aM码放并放置所拾取的物品模型18M。码放动作模拟部50可以通过与现实的机器人系统12中执行的所述过程同样的过程，生成各码放机器人模型14M的物品码放动作。
在进行物品码放动作的模拟时，操作员可以在传送带模型16M上设定上游侧的码放机器人模型14M对下游侧的码放机器人模型14M虚拟发送物品模型18M的位置信息Dp和码放模式P的信息的场所。在图6所示的模型布局中，追加显示信息发送执行场所66，所述信息发送执行场所66设定于上游侧的码放机器人模型14M的下游侧作业区域框56b、与下游侧的码放机器人模型14M的上游侧作业区域框56a之间。操作员例如可以通过输入装置进行的数值输入和画面中的拖动操作适当设定或者变更信息发送执行场所66。并且，操作员可以根据需要通过输入装置来设定两台码放机器人模型14M以怎样的分担对多个物品模型18M进行物品码放动作的作业比例。作业比例可以使用现实的机器人系统12所采用的参数。
图9表示在图6的模型布局中，两台码放机器人模型14M完成物品码放动作的状态。码放动作模拟部50首先对上游侧的码放机器人模型14M生成针对向物品输送方向α移动的不规则配置的多个物品模型18M的物品码放动作，使上游侧的码放机器人模型14M(机构部以及机械手)完成物品码放动作。此时，码放动作模拟部50可以使用多个物品模型18M的各自形状信息Ds与位置信息Dp预测判定在物品模型18bM与包含基准物品模型18aM在内的其他物品模型18M之间是否产生干扰，并且可以考虑到干扰的判定结果模拟完成物品码放动作(图8A～图8C)，所述物品模型18bM能够配置于在传送带模型16M的上表面生成的码放模式P中的除第一模式要素P1的第二模式要素P2、P3、…。
接下来，码放动作模拟部50在位于最下游的物品模型18M或者码放模式P通过信息发送执行场所66时，将物品模型18M的位置信息Dp和码放模式P的信息从上游侧的码放机器人模型14M虚拟发送至下游侧的码放机器人模型14M。并且，码放动作模拟部50对下游侧的码放机器人模型14M生成上游侧的码放机器人模型14M不进行码放的、针对后来以不规则配置向物品输送方向α移动的物品模型18M的物品码放动作，同样地考虑到干扰的判定结果使下游侧的码放机器人模型14M(机构部以及机械手)完成物品码放动作。码放动作模拟部50可以按照根据需要设定的作业比例，使两台码放机器人模型14M以规定的分担来完成物品码放动作。另外，当现实的机器人系统12只具有一台码放机器人14时，在虚拟空间38中只配置一台码放机器人模型14M，不设定信息发送执行场所66。
在具有上述结构的模拟装置10中，动作模拟部42(输送动作模拟部44、检测动作模拟部46、码放模式生成部48、码放动作模拟部50)按照作业程序60以及各种作业参数62，通过使配置于虚拟空间38的传送带模型16M、传感器模型20M以及码放机器人模型14M模拟完成对配置于虚拟空间38的多个物品模型18M的物品输送动作、物品检测动作以及物品码放动作，由此可以在虚拟空间38中验证码放机器人模型14M能否一边跟随传送带模型16M的输送动作一边个别拾取以不规则配置搭载于传送带模型16M上的多个物品模型18M而使其在传送带模型16M上码放为规定的规则配置(也就是说，与现实的机器人系统12中的物品码放作业相关的作业程序60以及作业参数62的稳妥性)。当在模拟装置10中模拟执行的物品码放作业中发现问题时，为了消除问题可以适当修正作业程序60和作业参数62。此外，在变更了现实的机器人系统12的结构时，在模拟装置10中通过模拟执行变更后的机器人系统12对应的物品码放作业，可以使作业程序60和作业参数62最佳化。因此，根据模拟装置10可以削减生产现场的机器人系统12的组装所需的时间和费用。
图10是通过功能框图表示其他实施方式涉及的模拟装置70的结构。图11模拟性地表示成为模拟装置70执行的模拟的对象的机器人系统72的其他结构例。模拟装置70以及机器人系统72除了不同于码放机器人14的机器人74(以下，称为移送机器人74)将码放机器人14在传送带16上码放为规则配置的多个物品18一揽子移送至其他场所的物品移送作业相关的结构之外，具有与所述的模拟装置10以及机器人系统12的结构同样的结构。以下，对与模拟装置10以及机器人系统12的结构要素对应的结构要素标注共通的符号省略其详细说明。
首先，对机器人系统72的结构进行说明。机器人系统72在所述的机器人系统12的结构的基础上还具有：移送机器人74，其一揽子把持由码放机器人14在传送带16上码放为规则配置的多个物品18而进行移送；控制装置76，其控制移送机器人74；以及第二传送带78，其以相互码放了的规则配置输送由移送机器人74移送的多个物品18。控制装置76与控制装置24(第一控制装置24a以及第二控制装置24b)可以经由网络中枢32以及有线的通信线缆34彼此进行数据通信。另外，机器人系统72具有的移送机器人74以及其控制装置76的台数不限于一台，也可以是两台以上。
移送机器人74可以具有从多关节型、龙门型、横向双摆臂型等、众所周知的各种机构部适当选择出的机构部、和从吸附型、把握型等、众所周知的各种机械手中适当选择出的机械手。移送机器人74不需要具有与机器人系统72实施的物品移送作业不同的结构，可以包含机械手在内而具有广泛使用的结构(但是在本说明中，为了识别而称为“移送机器人74”)。移送机器人74相对于码放机器人14在物品输送方向α的下游侧配置于传送带16侧方的规定位置，在预先设定的作业区域中，对从传送带16的上游侧输送的进行了码放的多个物品18执行后述的物品移送动作。
第二传送带78具有对装载码放为规则配置的多个部件18的托盘进行支承而能够向一个方向(图中箭头β方向)输送的众所周知的输送部件、以及连续或断续驱动输送部件的众所周知的驱动机构。在图11的结构例中，第二传送带78的物品输送方向β是与传送带16的物品输送方向α垂直的方向。在第二传送带78中附设有能够检测输送部件或者驱动机构的位置和速度的传送带传感器(例如编码器)82。传送带传感器82取得的第二传送带78的输送动作信息输入到控制装置76。控制装置76与控制装置24(第一以及第二控制装置24a、24b)通信，可以知晓码放机器人14(第一以及第二机器人14a、14b)在传送带16上的那里对物品18进行码放。此外，控制装置76与控制装置24(第一控制装置24a)通信，从而知晓传送带传感器22的值。通过这些信息，与控制装置76相连接的移送机器人74一边跟随传送带16一边一揽子把持在传送带16上进行了码放的物品18。把持之后，移送机器人74使用传送带传感器82取得的输送动作信息，一边跟随第二传送带78一边将一揽子把持的物品18放置于由附设于第二传送带78的光电传感器84检测出的托盘80上。在图示的例子中，可以将六个物品18装载于托盘80，移送机器人74可以具有能够把持六个物品18的机械手(未图示)。该机械手例如可以同时一揽子把持三个物品18，移送机器人74在分两组把持在传送带16上进行了码放的三个一组的物品18(物品集18S)之后，可以将这些物品集18S放置于托盘80上。
按照记述了码放机器人14、传送带16、传感器20、移送机器人74、第二传送带78的动作指令的规定作业程序来执行机器人系统72中的上述物品码放作业以及物品移送作业。另外，移送机器人74移送的物品集18S的移送目的地不限于第二传送带78，也可以设为静止的工作台等。
接下来，参照图10～图13对模拟执行机器人系统72中码放机器人14进行的物品码放作业以及移送机器人74进行的物品移送作业的模拟装置70的结构进行说明。如图10所示，模拟装置70具有：模型配置部86，其将使作为机器人系统72的结构要素的传送带16、搭载于传送带16上的多个物品18、检测多个物品18的传感器20、在传送带16上码放多个物品18的码放机器人14、以及一揽子移送码放机器人14进行了码放的多个物品18的移送机器人74分别模型化而得的传送带模型16M、多个物品模型18M、传感器模型20M、码放机器人模型14M以及移送机器人模型74M配置于虚拟空间38(图13)；以及动作模拟部88，其使配置于虚拟空间38的传送带模型16M、传感器模型20M、码放机器人模型14M、以及移送机器人模型74M模拟完成针对配置于虚拟空间38的多个物品模型18M的物品输送动作、物品检测动作、物品码放动作以及物品移送动作。
动作模拟部88在所述的模拟装置10的动作模拟部42的结构的基础上，还具有：移送动作模拟部90，其使用物品输送动作的信息(输送动作信息Dm)模拟完成如下物品移送动作：移送机器人模型74M一边跟随传送带模型16M的物品输送动作一边一揽子拾取并移送按照码放模式P放置的多个物品模型18M(物品集18S)。
模拟装置70与模拟装置10同样地，通过将所需的软件安装于个人计算机等计算机而构成，模型配置部86以及动作模拟部88(输送动作模拟部44、检测动作模拟部46、码放模式生成部48、码放动作模拟部50、移送动作模拟部90)可以通过应用软件作为附加于计算机的功能来实现。在模拟装置70中可以附设有LCD(液晶显示器)等显示装置、键盘、鼠标等输入装置(未图示)。
图12通过流程图表示模拟装置70执行的其他实施方式涉及的模拟方法。该模拟方法是由计算机模拟执行码放机器人14进行的物品码放作业以及移送机器人74进行的物品移送作业的方法，具有以下步骤S1～S6。
步骤S1：计算机的模拟配置部86将使传送带16、搭载于传送带16的多个物品18、检测多个物品18的传感器20、在传送带16上码放多个物品18的码放机器人14、以及一揽子移送码放机器人14进行了码放的多个物品18的移送机器人74分别模型化而得的传送带模型16M、多个物品模型18M、传感器模型20M、码放机器人模型14M以及移送机器人模型74M配置于虚拟空间38。
步骤S2：计算机的输送动作模拟部44模拟完成传送带模型16M以不规则配置搭载并输送多个物品模型18M的物品输送动作。
步骤S3：计算机的检测动作模拟部46模拟完成传感器模型20M取得以不规则配置输送的多个物品模型18M的各自位置信息Dp的物品检测动作。
步骤S4：计算机的码放模式生成部48使用位置信息Dp在传送带模型16M上生成码放模式P，所述码放模式P以预先设定的规则配置具有分别表示物品模型18M的位置的多个模式要素。
步骤S5：计算机的码放动作模拟部50使用输送动作信息Dm与位置信息Dp模拟完成如下物品码放动作：码放机器人模型14M一边跟随物品输送动作一边拾取各不规则配置的物品模型18M并且按照码放模式P放置所拾取的物品模型18M。
步骤S6：计算机的移送动作模拟部90使用输送动作信息Dm模拟完成如下物品移送动作：移送机器人模型74M一边跟随物品输送动作一边一揽子拾取并移送按照码放模式P放置的多个物品模型18M(物品模型集18MS)。
模拟装置70与模拟装置10同样地，通过进行与现实的机器人系统72的各种数据处理实质相同的数据处理，而执行物品码放作业以及物品移送作业的模拟。图13表示如下状态：在以对应于机器人系统72的方式由模型配置部86制作出的模型布局中，两台码放机器人模型14M完成物品码放动作，一台移送机器人模型74M完成物品移送动作。在图13中与图9同样地，显示有指定码放机器人模型14M以及移送机器人模型74M的各自作业区域(也就是说跟随动作范围)的各一对的作业区域框56a、56b、指定传送带模型16M上的物品模型18M的能够输送区域的一对输送区域框58a、58b、码放模式生成部48在传送带模型16M上执行码放模式P的生成的码放模式生成执行场所64、以及上游侧的码放机器人模型14M将物品模型18M的位置信息Dp和码放模式P的信息虚拟发送给下游侧的机器人模型14M的信息发送执行场所66。在图13中还追加显示有下游侧的码放机器人模型14M将物品模型18M的位置信息Dp和码放模式P的信息虚拟发送给移送机器人模型74M的信息发送执行场所92。
在步骤S1中，模型配置部86在将码放机器人模型14M、传送带模型16M、物品模型18M、传感器模型20M以及移送机器人模型74M配置于虚拟空间38时，动作模拟部88按照现实的机器人系统72所应用的作业程序60以及作业参数62(图10)开始物品输送动作、物品检测动作、物品码放动作以及物品移送动作的模拟。步骤S2～步骤S5与图5所示的步骤S2～步骤S5相同。
接下来，在步骤S6中，移送动作模拟部90生成如下物品移送动作作为物品输送动作的模拟：移送机器人模型74M针对沿着传送带16M的上表面向物品输送方向α移动的进行了码放的物品模型18M(物品模型集18MS)在自己的作业区域内(作业区域框56a、56b之间)，一揽子把持并移送物品模型集18MS。移送动作模拟部90可以通过与现实的机器人系统12中执行的所述过程同样的过程，生成移送机器人模型74M的物品移送动作。
移送动作模拟部90在位于最下游的物品模型集18MS通过信息发送执行场所92时，将物品模型18M的位置信息Dp和码放模式P的信息从下游侧的码放机器人模型14M虚拟发送给移送机器人模型74M。并且，移送动作模拟部90针对移送机器人模型74M生成通过两台码放机器人模型14M而被码放为规则配置的物品模型集18MS的物品移动动作，使移送机器人模型74M(机构部以及机械手)完成物品移送动作。
另外，在机器人系统72具有多个移送机器人74时，与具有多个码放机器人14的结构同样地，根据需要设定这些移送机器人74以怎样的分担对物品集18进行物品移送动作的作业比例，可以按照该作业比例控制各移送机器人74。并且，关于模拟装置70，移送动作模拟部90按照根据需要设定的作业比例，使多个移送机器人模型74M以规定的分担完成物品移送动作。
根据具有上述结构的模型装置70，动作模拟部88(输送动作模拟部44、检测动作模拟部46、码放模式生成部48、码放动作模拟部50、移送动作模拟部90)按照作业程序60以及各种作业参数62，使配置于虚拟空间38的传送带模型16M、传感器模型20M、码放机器人模型14M以及移送机器人模型74M模拟完成对配置于虚拟空间38的多个物品模型18M的物品输送动作、物品检测动作、物品码放动作以及物品移送动作，由此可以在虚拟空间38中验证码放机器人模型14M能否一边跟随传送带模型16M的输送动作一边个别拾取以不规则配搭载于传送带模型16M上的多个物品模型18M而在传送带模型16M上将其码放为规定的规则配置、以及移送机器人模型74M能否一边跟随传送带模型16M的输送动作一边一揽子把持并移送在传送带模型16M上码放为规则配置的物品模型集18MS(也就是说，与现实的机器人系统72中的物品码放作业以及物品移送作业相关的作业程序60以及作业参数62的稳妥性)。当在模拟装置70中模拟执行的物品码放作业或者物品移送作业发现问题时，为了消除问题可以适当修正作业程序60和作业参数62。此外当现实的机器人系统72的结构发生变更时，通过在模拟装置70中模拟执行对应于变更后的机器人系统72的物品码放作业以及物品移送作业，可以使作业程序60和作业参数62最佳化。因此根据模拟装置70，可以削减生产现场的机器人系统72的组装所需的时间和费用。
以上，对各种实施方式进行了说明，虽然可以通过计算机来构成模拟装置10、70，但是本公开也可以规定成如下方式。
即，本公开的另外其他方式是为了模拟执行机器人进行的物品码放作业而使计算机作为模型配置部40、86、输送动作模拟部44、检测动作模拟部46、码放模式生成部48、以及码放动作模拟部50发挥功能的模拟程序，该模型配置部40、86将使传送带16、搭载于传送带16的多个物品18、检测多个物品18的传感器20、以及在传送带16上码放多个物品18的码放机器人14分别模型化而得的传送带模型16M、多个物品模型18M、传感器模型20M以及码放机器人模型14M配置于虚拟空间38，该输送动作模拟部44模拟完成传送带模型16M以不规则配置搭载并输送多个物品模型18M的物品输送动作，该检测动作模拟部46模拟完成传感器模型20M取得以不规则配置输送的多个物品模型18M的各自位置信息Dp的物品检测动作，该码放模式生成部48使用位置信息Dp在传送带模型16M上生成以预先设定的规则配置具有分别表示物品模型18M的位置的多个模式要素的码放模式P，该码放动作模拟部50使用物品输送动作的信息Dm和位置信息Dp模拟完成码放机器人模型14M一边跟随物品输送动作一边拾取各不规则配置的物品模型18M并且按照码放模式P放置所拾取的物品模型18M的物品码放动作。
此外，本公开的另外其他方式是存储了模拟程序的计算机能够读取的记录介质54(图4)，该模拟程序为了模拟执行机器人进行的物品码放作业而使计算机作为模型配置部40、86、输送动作模拟部44、检测动作模拟部46、码放模式生成部48、以及码放动作模拟部50发挥功能，该模型配置部40、86将使传送带16、搭载于传送带16的多个物品18、检测多个物品18的传感器20、以及在传送带16上码放多个物品18的码放机器人14分别模型化而得的传送带模型16M、多个物品模型18M、传感器模型20M以及码放机器人模型14M配置于虚拟空间38，该输送动作模拟部44模拟完成传送带模型16M以不规则配置搭载并输送多个物品模型18M的物品输送动作，该检测动作模拟部46模拟完成传感器模型20M取得以不规则配置输送的多个物品模型18M的各自位置信息Dp的物品检测动作，该码放模式生成部48使用位置信息Dp在传送带模型16M上生成以预先设定的规则配置具有分别表示物品模型18M的位置的多个模式要素的码放模式P，该码放动作模拟部50使用物品输送动作的信息Dm和位置信息Dp模拟完成码放机器人模型14M一边跟随物品输送动作一边拾取各不规则配置的物品模型18M并且按照码放模式P放置所拾取的物品模型18M的物品码放动作。
上述模拟程序还可以具有使计算机作为移送动作模拟部90发挥功能的结构，该移送动作模拟部90使用物品输送动作的信息Dm模拟完成如下物品移送动作：移送机器人模型74M一边跟随物品输送动作一边一揽子拾取并输送按照码放模式P放置的多个物品模型18M。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本技术领域人员应当理解可以在不脱离后述的权利要求范围内进行各种修正以及变更。

Claims (8)

1.一种机器人进行的物品码放作业的模拟装置，其特征在于，该模拟装置具有：
模型配置部，其将对传送带、搭载于该传送带的多个物品、检测该多个物品的传感器、以及在该传送带上码放该多个物品的码放机器人分别模型化而得的传送带模型、多个物品模型、传感器模型以及码放机器人模型配置于虚拟空间；
输送动作模拟部，其模拟完成物品输送动作，该物品输送动作是指所述传送带模型以不规则配置搭载并输送所述多个物品模型；
检测动作模拟部，其模拟完成物品检测动作，该物品检测动作是指所述传感器模型取得以所述不规则配置输送的所述多个物品模型的各自的位置信息；
码放模式生成部，其使用所述位置信息在所述传送带模型上生成码放模式，该码放模式以预先设定的规则配置具有分别表示所述物品模型的位置的多个模式要素；以及
码放动作模拟部，其使用所述物品输送动作的信息和所述位置信息模拟完成物品码放动作，该物品码放动作是指所述码放机器人模型一边跟随所述物品输送动作一边拾取各所述不规则配置的所述物品模型并且按照所述码放模式放置所拾取的所述物品模型。
2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，
所述模型配置部还将对移送机器人模型化而得的移送机器人模型配置于所述虚拟空间，所述移送机器人统一移送所述码放机器人进行了码放的所述多个物品，
所述模拟装置还具有：移送动作模拟部，其使用所述物品输送动作的信息模拟完成物品移送动作，该物品移送动作是指所述移送机器人模型一边跟随所述物品输送动作一边统一拾取并输送按照所述码放模式放置的多个所述物品模型。
3.根据权利要求1或2所述的模拟装置，其特征在于，
所述码放模式生成部以如下方式生成所述码放模式：使所述多个模式要素中的某一个第一模式要素与以所述不规则配置放置的所述多个物品模型中的某一个基准物品模型的位置相匹配。
4.根据权利要求3所述的模拟装置，其特征在于，
所述码放动作模拟部使用所述多个物品模型各自的形状信息和所述位置信息预测判定在能够配置于第二模式要素的所述物品模型与包含所述基准物品模型在内的其他所述物品模型之间是否产生干扰，并且考虑该干扰的判定结果来模拟完成所述物品码放动作，其中，所述第二模式要素是指生成的所述码放模式中的除所述第一模式要素以外的模式。
5.一种由计算机模拟执行机器人进行的物品码放作业的模拟方法，其特征在于，具有以下步骤：
计算机的模型配置部将对传送带、搭载于该传送带的多个物品、检测该多个物品的传感器、以及在该传送带上码放该多个物品的码放机器人分别模型化而得的传送带模型、多个物品模型、传感器模型以及码放机器人模型配置于虚拟空间；
计算机的输送动作模拟部模拟完成物品输送动作，该物品输送动作是指所述传送带模型以不规则配置搭载并输送所述多个物品模型；
计算机的检测动作模拟部模拟完成物品检测动作，该物品检测动作是指所述传感器模型取得以所述不规则配置输送的所述多个物品模型的各自的位置信息；
计算机的码放模式生成部使用所述位置信息在所述传送带模型上生成码放模式，该码放模式以预先设定的规则配置具有分别表示所述物品模型的位置的多个模式要素；以及
计算机的码放动作模拟部使用所述物品输送动作的信息和所述位置信息模拟完成物品码放动作，该物品码放动作是指所述码放机器人模型一边跟随所述物品输送动作一边拾取各所述不规则配置的所述物品模型并且按照所述码放模式放置所拾取的所述物品模型。
6.根据权利要求5所述的模拟方法，其特征在于，
配置到所述虚拟空间的步骤包含如下步骤：所述模型配置部将对移送机器人模型化而得的移送机器人模型配置于所述虚拟空间，所述移送机器人统一移送所述码放机器人进行了码放的所述多个物品，
所述模拟方法还具有如下步骤：计算机的移送动作模拟部使用所述物品输送动作的信息模拟完成物品移送动作，该物品移送动作是指所述移送机器人模型一边跟随所述物品输送动作一边统一拾取并输送按照所述码放模式放置的多个所述物品模型。
7.一种模拟程序，其特征在于，
为了模拟执行机器人进行的物品码放作业，使计算机作为以下各部发挥功能：
模型配置部，其将对传送带、搭载于该传送带的多个物品、检测该多个物品的传感器、以及在该传送带上码放该多个物品的码放机器人分别模型化而得的传送带模型、多个物品模型、传感器模型以及码放机器人模型配置于虚拟空间；
输送动作模拟部，其模拟完成物品输送动作，该物品输送动作是指所述传送带模型以不规则配置搭载并输送所述多个物品模型；
检测动作模拟部，其模拟完成物品检测动作，该物品检测动作是指所述传感器模型取得以所述不规则配置输送的所述多个物品模型的各自的位置信息；
码放模式生成部，其使用所述位置信息在所述传送带模型上生成码放模式，该码放模式以预先设定的规则配置具有分别表示所述物品模型的位置的多个模式要素；以及
码放动作模拟部，其使用所述物品输送动作的信息和所述位置信息模拟完成物品码放动作，该物品码放动作是指所述码放机器人模型一边跟随所述物品输送动作一边拾取各所述不规则配置的所述物品模型并且按照所述码放模式放置所拾取的所述物品模型。
8.一种存储了模拟程序的计算机能够读取的存储介质，其特征在于，
所述模拟程序用于为了模拟执行机器人进行的物品码放作业而使计算机作为以下各部发挥功能：
模型配置部，其将对传送带、搭载于该传送带的多个物品、检测该多个物品的传感器、以及在该传送带上码放该多个物品的码放机器人分别模型化而得的传送带模型、多个物品模型、传感器模型以及码放机器人模型配置于虚拟空间；
输送动作模拟部，其模拟完成物品输送动作，该物品输送动作是指所述传送带模型以不规则配置搭载并输送所述多个物品模型；
检测动作模拟部，其模拟完成物品检测动作，该物品检测动作是指所述传感器模型取得以所述不规则配置输送的所述多个物品模型的各自的位置信息；
码放模式生成部，其使用所述位置信息在所述传送带模型上生成码放模式，该码放模式以预先设定的规则配置具有分别表示所述物品模型的位置的多个模式要素；以及
码放动作模拟部，其使用所述物品输送动作的信息和所述位置信息模拟完成物品码放动作，该物品码放动作是指所述码放机器人模型一边跟随所述物品输送动作一边拾取各所述不规则配置的所述物品模型并且按照所述码放模式放置所拾取的所述物品模型。
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