DE102017125190B4

DE102017125190B4 - Vorrichtung, Verfahren, Programm und Aufzeichnungsmedium zur Simulation des durch Roboter durchgeführten Vorgangs zum Anordnen von Artikeln

Info

Publication number: DE102017125190B4
Application number: DE102017125190.1A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Atohira; Yoshiharu Nagatsuka
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2037-10-28
Also published as: US20180117766A1; CN108000524A; JP2018069377A; JP6450727B2; CN108000524B; DE102017125190A1; US10857673B2

Abstract

Simulationsvorrichtung (10; 70) zum Simulieren eines Artikelanordnungsvorgangs, der durch einen Roboter durchgeführt wird, die Folgendes umfasst:
einen Modellanordnungsabschnitt (40; 86), der ausgestaltet ist, um ein Förderermodell (16M), mehrere Artikelmodelle (18M), ein Sensormodell (20M) und ein Anordnungsrobotermodell (14M) in einem virtuellen Raum (38) anzuordnen, die durch Modellieren eines Förderers (16), mehrerer Artikel (18), die auf dem Förderer (16) platziert sind, eines Sensors (20), der die Artikel (18) detektiert, beziehungsweise eines Anordnungsroboters (14), der die Artikel (18) auf dem Förderer (16) anordnet, generiert werden;
einen Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt (44), der ausgestaltet ist, um eine Artikelbeförderungsbewegung zu simulieren, wobei das Förderermodell (16M) sich durch die Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle (18M) zu fördern, die in einer zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell (16M) platziert sind;
einen Detektionsbewegungssimulationsabschnitt (46), der ausgestaltet ist, um eine Artikeldetektionsbewegung zu simulieren, wobei das Sensormodell (20M) durch die Artikeldetektionsbewegung im Betrieb Positionsinformationen (Dp) von jedem der Artikelmodelle (18M) erhält, die in der zufälligen Anordnung befördert werden;
einen Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt (48), der ausgestaltet ist, um ein Anordnungsmuster (P) auf dem Förderermodell (16M) unter Verwendung der Positionsinformationen (Dp) zu erzeugen, wobei das Anordnungsmuster (P) mehrere Musterelemente (P1, P2, P3...) in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement eine Position eines jeweiligen Artikelmodells (18M) darstellt; und
einen Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt (50), der ausgestaltet ist, um eine Artikelanordnungsbewegung unter Verwendung von Informationen (Dm) der Artikelbeförderungsbewegung und der Positionsinformationen (Dp) zu simulieren, wobei das Anordnungsrobotermodell (14M) sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes Artikelmodell (18M) in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und ein aufgenommenes Artikelmodell (18M) gemäß dem Anordnungsmuster (P) zu platzieren.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Simulationsvorrichtung und ein Simulationsverfahren zum Ausführen einer Simulation eines Vorgangs zum Anordnen von Artikeln, der durch einen Roboter durchgeführt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Simulationsprogramm, das zum Ausführen einer Simulation eines Vorgangs zum Anordnen von Artikeln verwendet werden kann, der durch einen Roboter durchgeführt wird, und ein Aufzeichnungsmedium, auf dem das Simulationsprogramm aufgezeichnet ist.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Ein System, in dem ein Vision-Sensor mehrere Artikel detektiert, die durch einen Förderer befördert werden, und ein Roboter die entsprechenden Artikel hält und aufnimmt, während die Beförderungsbewegung des Förderers basierend auf den detektierten Positionsinformationen der Artikel verfolgt wird, sind bekannt. Zum Beispiel beschreibt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2015-214012 ( JP2015-214012A ) eine Systemausgestaltung, in der ein Roboter während des Verfolgens der Beförderungsbewegung eines Förderers arbeitet, um jeden von mehreren Artikeln, die auf dem Förderer in einer zufälligen Anordnung platziert sind, aufzunehmen und die Artikel in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung auf dem Förderer basierend auf Informationen, die durch einen Vision-Sensor detektiert werden, und Informationen der Beförderungsbewegung des Förderers anzuordnen. JP2015 - 214012A beschreibt auch eine Systemausgestaltung, in der ein Transferroboter, der sich von dem vorhergehend erwähnten Roboter unterscheidet, mehrere Artikel, die in einer regelmäßigen Anordnung auf dem Förderer platziert sind, gemeinsam hält und sie an einen anderen Ort transferiert.
Andererseits ist in einem Produktionssystem, das einen Roboter zum Halten eines Artikels umfasst, eine Simulationstechnologie, in der zum Überprüfen der Gültigkeit eines Betriebsprogramms oder von Betriebsparametern, die verwendet werden, um zu bewirken, dass ein Roboter oder ein Peripheriegerät einen vorbestimmten Betrieb durchführt, ein Modell des Roboters oder des Peripheriegeräts auf einem Computer installiert und eine Simulation des vorbestimmten Betriebs wird auf einem Anzeigebildschirm durchgeführt, indem das Modell des Roboters oder des Peripheriegeräts gemäß dem Betriebsprogramm bewegt wird, bekannt (siehe z. B. ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2010-214556 ( JP2010-214556A ) und ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2007-241857 ( JP2007-241857A )).
DE 10 2015 102 740 A1 offenbart eine Gegenstandordnungsvorrichtung, die einen Roboter einschließt; einen Bildsensor, um Positionsinformationen von jedem zufällig angeordneten Gegenstand zu erhalten; einen Anordnungsmustererzeugungsabschnitt für das Erzeugen eines Anordnungsmusters unter Verwendung der Positionsinformationen, wobei das Anordnungsmuster Musterelemente in einer normalen Anordnung auf solche Art und Weise einschließt, dass irgendeines der Musterelemente mit einer Position eines Bezugsgegenstands in den zufällig angeordneten Gegenständen übereinstimmt; einen Aufnahmebewegungserzeugungsabschnitt für das Erzeugen einer Aufnahmebewegung unter Verwendung der Positionsinformationen, wobei der Roboter anhand der Aufnahmebewegung einen anderen Gegenstand als den Bezugsgegenstand aufnimmt; einen Ordnungsbewegungserzeugungsabschnitt für das Erzeugen einer Ordnungsbewegung, wobei der Roboter durch die Ordnungsbewegung den aufgenommenen Gegenstand in einer Position neben dem Bezugsgegenstand gemäß dem Anordnungsmuster anordnet; und einen Robotersteuerungsabschnitt für das Steuern der Aufnahmebewegung und der Ordnungsbewegung.
EP 1 769 891 B1 offenbart eine Offline-Lehrvorrichtung zum Erzeugen einer Roboteroperation in einem Offline-Modus, die sich auf das Verfolgen und Arbeiten in Bezug auf ein Werkstück bezieht, das sich entlang einer Trägerroute bewegt. Die Vorrichtung umfasst einen Modellbilderzeugungsabschnitt zum Erzeugen von Bildern eines Trägerroutenmodells, eines Werkstückmodells und eines Robotermodells; einen Indikatorerzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Basispunktindikators und Upstream-End- und Downstream-End-Indikatoren, die einen räumlichen Bereich zum Durchführen der Roboteroperation definieren; einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen der Bilder des Trägerroutenmodells, des Werkstückmodells und des Robotermodells zusammen mit dem Basispunktindikator, dem Upstream-End-Indikator und dem Downstream-End-Indikator auf einem Bildschirm; einen Simulationsabschnitt für den Tragvorgang, um zu bewirken, dass das Werkstückmodell eine Werkstückbewegungsbewegung entlang des Trägerroutenmodells simuliert; und einen Roboterbetriebs-Simulationsabschnitt, um das Robotermodell zu veranlassen, den Roboterbetrieb zu simulieren, während eines Zeitraums von einem Moment an, in dem das Werkstückmodell an der Anzeige für das stromaufwärtige Ende vorbeigeht, bis zu einem Zeitpunkt, an dem das Werkstückmodell an der Anzeige für das stromabwärtige Ende ankommt .
US 2007/0213874 A1 offenbart eine Robotersimulationsvorrichtung zum Simulieren eines Betriebs eines Roboters mit einem Vision-Sensor in einem Offline-Modus. Die Vorrichtung umfasst einen Einstellungsabschnitt für ein Arbeitsumgebungsmodell zum Anordnen eines Sensormodells, eines Robotermodells und mehrerer unregelmäßig gestapelter Werkstückmodelle in einer virtuellen Arbeitsumgebung; und einen Operationssimulationsabschnitt, um es dem Sensormodell und dem Robotermodell zu ermöglichen, einen Werkstückerfassungsvorgang und eine Behälterentnahmebewegung zu simulieren. Der Operationssimulationsabschnitt umfasst einen Werkstückmodell-Bilderzeugungsabschnitt, um es dem Sensormodell zu ermöglichen, die Werkstückmodelle aufzunehmen und ein virtuelles Bild davon zu erzeugen; einen Werkstückmodell-Positionserfassungsabschnitt zum Identifizieren eines objektiven Werkstückmodells aus dem virtuellen Bild und Erfassen einer virtuellen Position davon; und einen Robotersteuerungs-Betriebssteuerungsabschnitt, um es dem Robotermodell zu ermöglichen, das objektive Werkstückmodell basierend auf der virtuellen Position auszuwählen.
DE 11 2009 001 414 T5 offenbart ein Bearbeitungssystem, welches folgendes umfasst: eine Fördereinrichtung zum Fördern eines Werkstücks; einen Roboter, der einen vorbestimmten Arbeitsvorgang an dem Werkstück ausführt; einen optischen Sensor, der ein Bild des gerade geförderten Werkstücks erfasst und Werkstückdaten erzeugt, die jedes einzelne Werkstück in dem erfassten Bild anzeigen bzw. abbilden, und eine Steuerungseinrichtung zum Erfassen der Werkstückdaten für jedes der Bilder, um so Standortverfolgungsdaten zu erzeugen, die Standortverfolgungsdaten in einer Datenbank zu sammeln und die Datenbank dazu zu verwenden, um den Roboter so zu steuern, dass dieser den vorbestimmten Arbeitsvorgang an einem geförderten Werkstück an einer Position des Roboters ausführt, wobei die Steuerungseinrichtung die in der Datenbank angesammelten Standortverfolgungsdaten verarbeitet, einen Ist-Zustand von jedem der Werkstücke, das von der Fördereinrichtung gefördert wird, erkennt und veranlasst, dass der Roboter in Übereinstimmung mit einem Ist-Förderzustand von jedem der Werkstücke betrieben wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In der Systemausgestaltung, in der ein Roboter zum Aufnehmen von jedem von mehreren Artikeln, die in einer zufälligen Anordnung auf dem Förderer angeordnet sind, und Anordnen der Artikel in einer regelmäßigen Anordnung betrieben wird, während die Beförderungsbewegung eines Förderers verfolgt wird, ist es wünschenswert, eine Simulation eines Vorgangs zum Anordnen von Artikeln, der durch den Roboter durchgeführt wird, in einem virtuellen Raum auszuführen, um es zu ermöglichen, die Gültigkeit eines Betriebsprogramms oder von Betriebsparametern in dem virtuellen Raum zu überprüfen und dadurch die Zeit oder Kosten zu verringern, die zum Einrichten eines Systems erforderlich sind.
Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist eine Simulationsvorrichtung zum Simulieren eines Vorgangs zum Anordnen von Artikeln, der durch einen Roboter durchgeführt wird, die Folgendes umfasst:

einen Modellanordnungsabschnitt, der ausgestaltet ist, um ein Förderermodell, mehrere Artikelmodelle, ein Sensormodell und ein Anordnungsrobotermodell, die durch Modellieren eines Förderers, mehrerer Artikel, die auf dem Förderer platziert sind, eines Sensors, der die Artikel detektiert, beziehungsweise eines Anordnungsroboters, der die Artikel auf dem Förderer anordnet, generiert werden, in einem virtuellen Raum anzuordnen;
einen Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt, der ausgestaltet ist, um eine Artikelbeförderungsbewegung zu simulieren, wobei das Förderermodell sich durch die Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle zu befördern, die in einer zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell platziert sind;
einen Detektionsbewegungssimulationsabschnitt, der ausgestaltet ist, um eine Artikeldetektionsbewegung zu simulieren, wobei das Sensormodell aufgrund der Artikeldetektionsbewegung betrieben wird, um Positionsinformationen von jedem der Artikelmodelle zu erhalten, die in der zufälligen Anordnung befördert werden;
einen Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt, der ausgestaltet ist, um ein Anordnungsmuster auf dem Förderermodell unter Verwendung der Positionsinformationen zu erzeugen, wobei das Anordnungsmuster mehrere Musterelemente in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement eine Position eines jeweiligen Artikelmodells darstellt; und
einen Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt, der ausgestaltet ist, um eine Artikelanordnungsbewegung durch Verwenden von Informationen der Artikelbeförderungsbewegung und der Positionsinformationen zu simulieren, wobei das Anordnungsrobotermodell sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes der Artikelmodelle in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und ein aufgenommenes Artikelmodell gemäß dem Anordnungsmuster zu platzieren.

Die Simulationsvorrichtung kann eine Ausgestaltung aufweisen, in der der Modellanordnungsabschnitt ausgestaltet ist, um ein Transferrobotermodell zusätzlich in dem virtuellen Raum anzuordnen, der durch Modellieren eines Transferroboters generiert wird, der die durch den Anordnungsroboter angeordneten Artikel gemeinsam transferiert; und kann ferner einen Transferbewegungssimulationsabschnitt umfassen, der ausgestaltet ist, um eine Artikeltransferbewegung unter Verwendung der Informationen der Artikelbeförderungsbewegung zu simulieren, wobei das Transferrobotermodell sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikeltransferbewegung bewegt, um die Artikelmodelle, die gemäß dem Anordnungsmuster platziert sind, kollektiv aufzunehmen und zu transferieren.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist ein Simulationsverfahren zum Simulieren eines Vorgangs zum Anordnen von Artikeln, der durch einen Roboter durchgeführt wird, auf einem Computer, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

Anordnen eines Förderermodells, mehrerer Artikelmodelle, eines Sensormodells und eines Anordnungsrobotermodells in einem virtuellen Raum, die durch Modellieren eines Förderers, mehrerer Artikel, die auf dem Förderer platziert sind, eines Sensors, der die Artikel detektiert, beziehungsweise eines Anordnungsroboters, der die Artikel auf dem Förderer anordnet, generiert werden, durch einen Modellanordnungsabschnitt des Computers;
Simulieren einer Artikelbeförderungsbewegung durch einen Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt des Computers, wobei das Förderermodell sich durch die Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle zu befördern, die in einer zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell platziert sind;
Simulieren einer Artikeldetektionsbewegung durch einen Detektionsbewegungssimulationsabschnitt des Computers, wobei das Sensormodell aufgrund der Artikeldetektionsbewegung betrieben wird, um Positionsinformationen von jedem der Artikelmodelle zu erhalten, die in der zufälligen Anordnung befördert werden;
Erzeugen eines Anordnungsmusters auf dem Förderermodell unter Verwendung der Positionsinformationen durch einen Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt des Computers, wobei das Anordnungsmuster mehrere Musterelemente in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement eine Position eines jeweiligen Artikelmodells darstellt; und
Simulieren einer Artikelanordnungsbewegung durch Verwenden von Informationen der Artikelbeförderungsbewegung und der Positionsinformationen durch einen Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt des Computers, wobei das Anordnungsrobotermodell sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes der Artikelmodelle in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und ein aufgenommenenes Artikelmodell gemäß dem Anordnungsmuster zu platzieren.

Noch ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist ein Simulationsprogramm, das zum Simulieren eines Vorgangs zum Anordnen von Artikeln verwendet wird, der durch einen Roboter durchgeführt wird, wobei bewirkt wird, dass ein Computer als Folgendes wirkt:

ein Modellanordnungsabschnitt, der ausgestaltet ist, um ein Förderermodell, mehrere Artikelmodelle, ein Sensormodell und ein Anordnungsrobotermodell, die durch Modellieren eines Förderers, mehrerer Artikel, die auf dem Förderer platziert sind, eines Sensors, der die Artikel detektiert, beziehungsweise eines Anordnungsroboters, der die Artikel auf dem Förderer anordnet, generiert werden, in einem virtuellen Raum anzuordnen;
ein Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt, der ausgestaltet ist, um eine Artikelbeförderungsbewegung zu simulieren, wobei das Förderermodell sich durch die Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle zu befördern, die in einer zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell platziert sind;
ein Detektionsbewegungssimulationsabschnitt, der ausgestaltet ist, um eine Artikeldetektionsbewegung zu simulieren, wobei das Sensormodell aufgrund der Artikeldetektionsbewegung betrieben wird, um Positionsinformationen von jedem der Artikelmodelle zu erhalten, die in der zufälligen Anordnung befördert werden;
ein Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt, der ausgestaltet ist, um ein Anordnungsmuster auf dem Förderermodell unter Verwendung der Positionsinformationen zu erzeugen, wobei das Anordnungsmuster mehrere Musterelemente in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement eine Position eines jeweiligen Artikelmodells darstellt; und
ein Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt, der ausgestaltet ist, um eine Artikelanordnungsbewegung unter Verwendung der Artikelbeförderungsbewegung und der Positionsinformationen zu simulieren, wobei das Anordnungsrobotermodell sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes der Artikelmodelle in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und ein aufgenommenes Artikelmodell gemäß dem Anordnungsmuster zu platzieren.

Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist ein maschinenlesbares Aufzeichnungsmedium, das zum Simulieren eines Vorgangs zum Anordnen von Artikeln verwendet wird, der durch einen Roboter durchgeführt wird, wobei das Aufzeichnungsmedium ein Simulationsprogramm aufzeichnet, das bewirkt, dass ein Computer als Folgendes wirkt:

In der Simulationsvorrichtung gemäß einem Gesichtspunkt führen der Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt, der Detektionsbewegungssimulationsabschnitt, der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt und der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt eine Simulation aus, um zu bewirken, dass das Förderermodell, das Sensormodell und das Anordnungsrobotermodell, die sich in dem virtuellen Raum befinden, die Artikelbeförderungsbewegung, die Artikeldetektionsbewegung und die Artikelanordnungsbewegung bei den Artikelmodellen simulieren, die sich in dem virtuellen Raum befinden, so, dass es möglich ist, in dem virtuellen Raum zu überprüfen, ob das Anordnungsrobotermodell betrieben werden kann, während die Beförderungsbewegung des Förderermodells verfolgt wird, um jedes der Artikelmodelle aufzunehmen, die in der zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell platziert sind, und die Artikelmodelle in der vorbestimmten regelmäßigen Anordnung auf dem Förderermodell anzuordnen (d. h. Überprüfen der Gültigkeit eines Betriebsprogramms oder von Betriebsparametern, die dem Artikelanordnungsvorgang eines tatsächlichen Robotersystems zugeordnet sind). Wenn in dem Artikelanordnungsvorgang, der durch die Simulationsvorrichtung simuliert wird, ein Problem entdeckt wird, ist es möglich, das Betriebsprogramm oder die Betriebsparameter auf geeignete Weise zu korrigieren, um das Problem zu lösen. Zusätzlich ist es, wenn die Ausgestaltung des tatsächlichen Robotersystems geändert wird, für die Simulationsvorrichtung möglich, einen Artikelanordnungsvorgang, der einem geänderten Robotersystem entspricht, zu simulieren und dadurch das Betriebsprogramm oder die Betriebsparameter zu optimieren. So ist es gemäß der Simulationsvorrichtung möglich, Zeit oder Kosten zu verringern, die zum Einrichten des Robotersystems an einem Produktionsstandort erforderlich sind.
Das Simulationsverfahren, das Simulationsprogramm und das Aufzeichnungsmedium können gemäß anderen Gesichtspunkten analoge Effekte aufweisen.
Figurenliste
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser ersichtlich; es zeigen:

1 ein Funktionsblockdiagramm, das die Ausgestaltung einer Simulationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform bildlich darstellt;
2 eine Veranschaulichung, die eine beispielhafte Ausgestaltung eines einer Simulation unterzogenen Robotersystems schematisch bildlich darstellt;
3A eine Veranschaulichung, die schematisch ein Beispiel eines Anordnungsmusters bildlich darstellt;
3B eine Veranschaulichung, die ein Beispiel von Artikeln bildlich darstellt, die gemäß dem Anordnungsmuster angeordnet sind;
3C eine Tabelle, die ein Beispiel einer Anordnungsform bildlich darstellt, die Musterelemente definiert;
4 eine Veranschaulichung, die ein Beispiel einer Anzeigeeinheit bildlich darstellt, die gemeinsam mit einem beispielhaften Aufzeichnungsmedium, das ein Simulationsprogramm aufzeichnet, an einer Simulationsvorrichtung angebracht werden kann;
5 ein Ablaufdiagramm, das ein Simulationsverfahren gemäß einer Ausführungsform erklärt;
6 eine Veranschaulichung, die ein Simulationsverfahren gemäß einer Ausführungsform erklärt und Modelle bildlich darstellt, die sich in einem virtuellen Raum befinden;
7A eine Veranschaulichung, die ein Beispiel eines in einem virtuellen Raum erzeugten Anordnungsmusters bildlich darstellt;
7B eine Veranschaulichung, die ein weiteres Beispiel eines in einem virtuellen Raum erzeugten Anordnungsmusters bildlich darstellt;
8A eine Veranschaulichung, die das Beispiel des in dem virtuellen Raum erzeugten Anordnungsmusters zusammen mit einem Beispiel von Artikelmodellen bildlich darstellt;
8B eine Veranschaulichung, die das weitere Beispiel des in dem virtuellen Raum erzeugten Anordnungsmusters zusammen mit dem anderen Beispiel von Artikelmodellen bildlich darstellt;
8C eine Veranschaulichung, die das weitere Beispiel des in dem virtuellen Raum erzeugten Anordnungsmusters zusammen mit dem anderen Beispiel von Artikelmodellen bildlich darstellt;
9 eine Veranschaulichung, die ein Simulationsverfahren gemäß einer Ausführungsform erklärt und einen Zustand während der Ausführung einer Artikelanordnungsbewegung bildlich darstellt;
10 ein Funktionsblockdiagramm, das die Ausgestaltung einer Simulationsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform bildlich darstellt;
11 eine Veranschaulichung, die eine weitere beispielhafte Ausgestaltung eines einer Simulation unterzogenen Robotersystems schematisch bildlich darstellt;
12 ein Ablaufdiagramm, das ein Simulationsverfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform erklärt; und
13 eine Veranschaulichung, die ein Simulationsverfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform erklärt und einen Zustand bildlich darstellt, in dem Modelle, die sich in einem virtuellen Raum befinden, sich bewegen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden in der Folge unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Über die Zeichnungen hinweg sind entsprechende Komponenten durch gemeinsame Bezugszeichen bezeichnet.
1 stellt die grundlegende Ausgestaltung einer Simulationsvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform als ein Funktionsblockdiagramm bildlich dar. 2 veranschaulicht schematisch eine beispielhafte Ausgestaltung eines Robotersystems 12, das einer Simulation unterzogen wird, die durch die Simulationsvorrichtung 10 ausgeführt wird. Die Simulationsvorrichtung 10 ist ausgestaltet, um eine Offline-Simulation eines durch einen Roboter 14 des Robotersystems 12 durchgeführten Artikelanordnungsvorgangs auszuführen und kann zum Beispiel durch Installieren einer erforderlichen Software auf einem Computer, wie beispielsweise einem Personal Computer, gebildet werden. Die Simulationsvorrichtung 10 kann auch als eine Offline-Teaching- (oder Offline-Programmierungs-) Vorrichtung betrachtet werden, die ausgestaltet ist, um dem Roboter 14 den Artikelanordnungsvorgang im Hinblick auf die Funktionalität zu teachen.
Zuerst wird die Ausgestaltung des Robotersystems 12 zusammengefasst. Das Robotersystem 12 weist eine Ausgestaltung auf, in der der Roboter 14 während des Verfolgens der Beförderungsbewegung eines Förderers 16 arbeitet, um jeden von mehreren Artikeln 18, die auf dem Förderer 16 in einer zufälligen Anordnung platziert sind, aufzunehmen und die Artikel in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung auf dem Förderer 16 basierend auf Informationen, die durch einen Sensor (z. B. einen Vision-Sensor) 20 detektiert werden, und Informationen der Beförderungsbewegung des Förderers 16 anzuordnen. Genauer gesagt, ist das Robotersystem 12 mit dem Roboter 14, der ausgestaltet ist, um einen Artikel 18 zu halten, dem Förderer 16, der ausgestaltet ist, um den Artikel 18 zu befördern, dem Sensor 20, der ausgestaltet ist, um Positionsinformationen Dp von jedem der Artikel 18 zu erhalten, die auf dem Förderer 16 in einer zufälligen Anordnung platziert sind, einem Förderersensor 22, der ausgestaltet ist, um Beförderungsinformationen Dm des Förderers 16 zu erhalten, einer Steuervorrichtung 24, die ausgestaltet ist, um den Roboter 14 zu steuern, und einer Förderersteuervorrichtung 26 versehen, die ausgestaltet ist, um den Förderer 16 zu steuern.
Der Artikel 18 kann verschiedene Formen und Abmessungen aufweisen. Die Artikel 18, die verschiedene Formen und Größen aufweisen, oder die Artikel 18, die die gleiche Form und Größe aufweisen, können in der zufälligen Anordnung platziert sein. Mit „zufälliger Anordnung“ ist eine Anordnung gemeint, in der die Artikel 18 zufällig angeordnet sind und keine Anordnung in einer gewissen Form beabsichtigt wird. Genauer gesagt, ist mit zufälliger Anordnung gemeint, dass in einem zweidimensionalen Bereich (z. B. in einem Bild, das durch den Sensor 20 erhalten wird), der beim Betrachten der Artikel 18 direkt von oben definiert wird, die entsprechenden Artikel 18 verschiedene Positionen und Ausrichtungen annehmen. Mit „regelmäßiger Anordnung“ ist indes eine Anordnung gemeint, in der die Artikel 18 gemäß einer vorbestimmten Regel, wie beispielsweise in einer linearen Anordnung, einer gebogenen Anordnung, einer Zickzackanordnung, einer ringförmigen Anordnung usw., in dem zweidimensionalen Bereich angeordnet sind. In der regelmäßigen Anordnung können die Ausrichtungen (oder die Richtungen) der jeweiligen Artikel 18 identisch sein oder sich voneinander unterscheiden und die Abstände zwischen den benachbarten Paaren von Artikeln 18 können identisch sein oder sich voneinander unterscheiden. Es sei erwähnt, dass in der vorliegenden Anmeldung die Artikel 18 verschiedene Gegenstände, wie beispielsweise ein nicht verarbeitetes Werkstück, ein verarbeitetes Werkstück, ein landwirtschaftliches Produkt, ein industrielles Produkt usw., umfassen können.
Der Roboter 14 kann einen mechanischen Abschnitt umfassen, der auf zweckmäßige Art und Weise von verschiedenen bekannten mechanischen Abschnitten, wie beispielsweise einem gelenkigen Typ, einem Gerüsttyp, einem Parallelverbindungstyp usw., und einer Hand ausgewählt wird, die auf zweckmäßige Art und Weise von verschiedenen bekannten Händen, wie beispielsweise einem Saugtyp, einem Greifertyp usw., ausgewählt wird. Der Roboter 14 muss keine Ausgestaltung aufweisen, die für den Vorgang zum Anordnen der Artikel, der durch das Robotersystem 12 durchgeführt wird, dediziert ist und kann eine vielseitige Ausgestaltung sowie die Hand aufweisen (der Roboter 14 wird in der Folge lediglich zur Kennzeichnung als ein „Anordnungsroboter 14“ bezeichnet).
Der Sensor 20 ist mit einem Bildaufnahmeabschnitt, wie beispielsweise einer CCD-Kamera (in der Folge als eine Kamera 28 bezeichnet), und einem Bildverarbeitungsabschnitt versehen, der ausgestaltet ist, um Daten, die durch die Kamera 28 erfasst werden, zu verarbeiten. Der Bildverarbeitungsabschnitt kann ein dedizierter Bildprozessor (nicht bildlich dargestellt) sein oder kann eine Funktion der Steuervorrichtung 24, wie in der Folge beschrieben, sein. Die Kamera 28 nimmt ein Bild von den Artikeln 18, die in der zufälligen Anordnung in einem Sichtfeld der Kamera 28 platziert sind, direkt von oben auf und der Bildverarbeitungsabschnitt führt geeignete Bildverarbeitung auf den aufgenommenen Bilddaten durch, derart, dass der Sensor 20 das Vorhandensein des Artikels 18 detektiert und Informationen (d. h. die dreidimensionalen Daten) der Position (Koordinatenwert) und Ausrichtung (Drehwinkel) von jedem Artikel 18 in einem vorbestimmten dreidimensionalen Kamerakoordinatensystem erhält. Die Positionsinformationen Dp, die durch den Sensor 20 erhalten werden, umfassen die Informationen der Position und Ausrichtung des Artikels 18. In einer Ausgestaltung, in der zum Beispiel eine Saughand, die eine Halteposition der Artikel 18 nicht begrenzt, an dem Anordnungsroboter 14 angebracht ist und die Artikel 18, die in der regelmäßigen Anordnung angeordnet sind, verschiedene Ausrichtungen annehmen, kann es indes sein, dass die Positionsinformationen Dp die Informationen der Ausrichtung der Artikel 18 nicht umfassen. Der Sensor 20 kann ferner Informationen einer zweidimensionalen äußeren Form von jedem Artikel 18 (d. h. Forminformationen Ds) von den Bilddaten erhalten. Alternativ können die Forminformationen Ds der Artikel 18 im Voraus durch einen Bediener in die Steuervorrichtung 24 eingegeben werden. Es sei erwähnt, dass der Sensor 20 nicht auf einen Vision-Sensor beschränkt ist, der die Kamera 28 aufweist, sondern von verschiedenen anderen bekannten Sensoren ausgewählt werden kann, vorausgesetzt, die Positionsinformationen Dp und nötigenfalls die Forminformationen Ds des Artikels 18 können durch den Sensor 20 erhalten werden.
Der Förderer 16 umfasst ein bekanntes Förderelement, das in der Lage ist, die Artikel 18 zu unterstützen und sie in eine Richtung (in der Zeichnung eine Richtung eines Pfeils α) zu befördern, und einen bekannten Antriebsmechanismus, der das Förderelement unter der Steuerung der Förderersteuervorrichtung 26 ununterbrochen oder zeitweise antreibt. Der Förderersensor 22 kann zum Beispiel einen Codierer umfassen, der die Position oder Geschwindigkeit des Förderelements oder des Antriebsmechanismus des Förderers 16 detektieren kann, und erhält die detektierte Position oder Geschwindigkeit als die Beförderungsinformationen Dm. Der Anordnungsroboter 14 ist an einer vorbestimmten Position in der lateralen Seite des Förderers 16 angeordnet und führt in einem vorbestimmten Arbeitsraum eine Artikelanordnungsbewegung in Bezug auf den Artikel 18 durch, der von der vorgeschalteten Seite des Förderers 16 auf eine in der Folge beschriebene Art und Weise befördert wird. Die Kamera 28 des Sensors 20 ist dem Anordnungsroboter 14 in der Artikelbeförderungsrichtung α vorgeschaltet angeordnet und nimmt ein Bild des Artikels 18 und des Förderers 16, der in einem vorbestimmten Sichtfeld 30 vorhanden ist, von direkt über dem Förderer 16 auf.
In der beispielhaften Ausgestaltung, die in 2 bildlich dargestellt ist, umfasst der Anordnungsroboter 14 einen ersten Roboter 14a und einen zweiten Roboter 14b, die unabhängig voneinander arbeiten. Der zweite Roboter 14b ist dem ersten Roboter 14a in der Artikelbeförderungsrichtung α nachgeschaltet angeordnet. Dementsprechend umfasst die Steuervorrichtung 24 eine erste Steuervorrichtung 24a, die ausgestaltet ist, um den ersten Roboter 14a zu steuern, und eine zweite Steuervorrichtung 24b, die ausgestaltet ist, um den zweiten Roboter 14b zu steuern. Die erste Steuervorrichtung 24a und die zweite Steuervorrichtung 24b können durch einen Netzwerk-Hub 32 und ein drahtgebundenes Kommunikationskabel 34 Daten aneinander kommunizieren. Es sei erwähnt, dass jede von der Anzahl der Anordnungsroboter 14 und der Anzahl von Steuervorrichtungen 24, die in dem Robotersystem 12 enthalten sind, nicht auf die veranschaulichten zwei beschränkt ist und eins oder mindestens drei betragen kann.
Die erste Steuervorrichtung 24a umfasst einen Robotersteuerungsabschnitt (nicht bildlich dargestellt), der ausgestaltet ist, um die Bewegung des ersten Roboters 14a zu steuern, und einen Bildverarbeitungsabschnitt (nicht bildlich dargestellt) als eine Komponente des Sensors 20. Die erste Steuervorrichtung 24a kann auch einen Kamerasteuerungsabschnitt (nicht bildlich dargestellt) umfassen, der ausgestaltet ist, um den Abbildungsvorgang der Kamera 28 zu steuern. Die zweite Steuervorrichtung 24b umfasst einen Robotersteuerungsabschnitt, der ausgestaltet ist, um die Bewegung des zweiten Roboters 14b zu steuern. Die Robotersteuerungsabschnitte der ersten und der zweiten Steuervorrichtung 24a, 24b sind mit einer CPU (Zentraleinheit), die einen Mikroprozessor umfasst, der ausgestaltet ist, um Verarbeitung auszuführen, die, wie in der Folge beschrieben, die Erzeugung eines Anordnungsmusters, die Beurteilung von Störung und die Erzeugung einer Artikelanordnungsbewegung umfasst; und einer Achsensteuereinheit versehen, die ausgestaltet ist, um die Artikelanordnungsbewegungen des ersten und des zweiten Roboters 14a, 14b zu steuern. Die Beförderungsinformationen Dm, die durch den Förderersensor 22 erhalten werden, werden in die erste Steuervorrichtung 24a eingegeben. Die erste Steuervorrichtung 24a kann an die zweite Steuervorrichtung 24b per Kommunikation die eingegebenen Beförderungsinformationen Dm, die Positionsinformationen Dp, die von dem Bildverarbeitungsabschnitt erhalten werden, und die Forminformationen Ds (bekannte Informationen oder erhaltene Informationen), die in dem Bildverarbeitungsabschnitt gehalten werden, senden.
Der Robotersteuerungsabschnitt der Steuervorrichtung 24 (der ersten und der zweiten Steuervorrichtung 24a, 24b) ist ausgestaltet, um den folgenden Prozess auszuführen, um zu bewirken, dass der Anordnungsroboter 14 (der erste und der zweite Roboter 14a, 14b) den Artikelanordnungsvorgang durchführen. Zuerst wird ein Anordnungsmuster, das mehrere Musterelemente umfasst, die Positionen der Artikel 18 darstellen, die in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung angeordnet sind, virtuell auf dem Förderer 16 unter Verwendung der Positionsinformationen Dp erzeugt, derart, dass ein erstes Musterelement, das eines von den Musterelementen ist, auf die Position eines Bezugsartikels 18a ausgerichtet ist, der einer von den Artikeln 18 ist, die in einer zufälligen Anordnung platziert sind. Als Nächstes werden die Forminformationen Ds und die Positionsinformationen Dp der Artikel 18 verwendet, um zu schätzen, um prädiktiv zu beurteilen, ob eine Störung zwischen einem Artikel 18b, der in der Lage ist, auf einem zweiten Musterelement in dem erzeugten Anordnungsmuster platziert zu werden, das sich von dem ersten Musterelement unterscheidet, und einem anderen Artikel 18 verursacht wird, der den Bezugsartikel 18a umfasst. Dann wird unter Berücksichtigung des Ergebnisses der Beurteilung der Störung und unter Verwendung der Positionsinformationen Dp die Aufnahmebewegung des Anordnungsroboters 14 für den Anordnungsroboter 14 zum Aufnehmen des Artikels 18b, der nicht der Bezugsartikel 18a ist, erzeugt, während die Beförderungsbewegung des Förderers 16 verfolgt wird. Als Nächstes wird unter Berücksichtigung des Ergebnisses der Beurteilung der Störung der Anordnungsvorgang des Anordnungsroboters 14 für den Anordnungsroboter 14 zum Platzieren des aufgenommenen Artikels 18b in einer Position, die neben dem Bezugsartikel 18a liegt, gemäß dem Anordnungsmuster erzeugt, während die Beförderungsbewegung des Förderers 16 verfolgt wird. In der vorliegenden Anmeldung werden die Aufnahmebewegung und die Anordnungsbewegung, die durch den Anordnungsroboter 14 durchgeführt werden, zusammen als die Artikelanordnungsbewegung bezeichnet.
3A veranschaulicht schematisch ein Beispiel für ein Anordnungsmuster P. Das Anordnungsmuster P gemäß dem Beispiel in der Zeichnung umfasst mehrere (drei) Musterelemente, d. h. das Musterelement P1, das Musterelement P2 und das Musterelement P3, die die Positionen der Artikel 18 darstellen, die in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung angeordnet sind (in der Zeichnung in einer linearen Anordnung in der seitlichen Richtung). Jedes von den Musterelementen P1, P2, P3 ist dem einfacheren Verständnis halber durch eine Markierung „+“ veranschaulicht, muss aber nicht irgendeine bestimmte Form aufweisen. Es sei erwähnt, dass das Anordnungsmuster P zwei, vier oder mehr Musterelemente umfassen kann und Musterelemente umfassen kann, die gemäß anderen Regeln angeordnet sind, wie beispielsweise eine gekrümmte Anordnung, eine Zickzack-Anordnung oder eine ringförmige Anordnung.
Das Anordnungsmuster P wird basierend auf einer Anordnungsform erzeugt, die durch Koordinatenwerte von den Musterelementen in einem vorbestimmten Musterkoordinatensystem definiert ist. In dem Beispiel von 3A wird in einem Musterkoordinatensystem 36, das an einer Position in dem Kamerakoordinatensystem eingestellt ist, eine Anordnungsform generiert, die durch Koordinatenwerte (X1, Y1), (X2, Y1), (X3, Y1) für die Musterelemente P1, P2, P3 definiert ist. Basierend auf der Anordnungsform wird das Anordnungsmuster P, das die linear angeordneten Musterelemente P1, P2, P3 umfasst, virtuell auf dem Förderer 16 erzeugt, wo die Artikel 18 in einer regelmäßigen Anordnung anzuordnen sind. Der Anordnungsroboter 14 wird betrieben, um die Artikel 18, die in einer zufälligen Anordnung platziert sind, in einer regelmäßigen Anordnung neu anzuordnen, in der die Artikel linear gemäß dem erzeugten Anordnungsmuster P angeordnet sind, während die Beförderungsbewegung des Förderers 16 verfolgt wird. In diesem Zusammenhang wird einer der Artikel 18, die in einer zufälligen Anordnung platziert sind, als der Bezugsartikel 18a (2) genommen und der Anordnungsroboter 14 wird betrieben, um einen anderen Artikel 18b (2) der Artikel 18 in einer Position zu platzieren, die mit dem Bezugsartikel 18a nebeneinander liegt, ohne den Bezugsartikel 18a zu bewegen.
3B veranschaulicht ein Beispiel für die Artikel 18, die in einer regelmäßigen Anordnung gemäß dem Anordnungsmuster P von 3A angeordnet sind. In diesem Beispiel sind drei Artikel 18 angeordnet, die die gleiche rechteckige zweidimensionale Form aufweisen, wobei ihre geometrischen Mittelpunkte an drei Musterelementen P1, P2, P3 des Anordnungsmusters P positioniert sind. Zuerst wird der Bezugsartikel 18a von den Artikeln 18 ausgewählt, die in einer zufälligen Anordnung platziert sind, und ein erstes Musterelement (Musterelement P1 am linken Ende in den Zeichnungen) von den Musterelementen, die durch die Anordnungsform (3A) definiert sind, ist mit der Position des Bezugsartikels 18a ausgerichtet, derart, dass die anderen oder zweiten Musterelemente (Musterelement P2 in der Mitte und Musterelement P3 am rechten Ende in den Zeichnungen), die durch die Anordnungsform definiert sind, linear in Bezug auf das erste Musterelement (P1) angeordnet sind und folglich wird das Anordnungsmuster P erzeugt. Der Anordnungsroboter 14 ordnet die anderen Artikel 18b an den zweiten Musterelementen (P2, P3) gemäß dem Anordnungsmuster P an. Folglich sind drei Artikel 18 in einer regelmäßigen Anordnung gemäß dem Anordnungsmuster P angeordnet.
In dem Beispiel von 3A bis 3C sind die Artikel 18 durch Positionieren oder Ausrichten des geometrischen Mittelpunkts der zweidimensionalen Form von jedem der Artikel 18 (18a, 18b) an jedem von den Musterelementen P1, P2, P3 angeordnet. Alternativ können die Artikel 18 durch Positionieren oder Ausrichten irgendeines anderen Abschnitts als des geometrischen Mittelpunkts (z. B. einer Spitze des Rechtecks) an dem Musterelement angeordnet werden, vorausgesetzt, der Abschnitt von einem Artikel 18 entspricht demjenigen des anderen Artikels 18 im Hinblick auf die Form der Artikel 18. Zum Beispiel kann ein Bediener einen Abschnitt des Artikels 18, der an dem Musterelement zu positionieren ist, einstellen und den eingestellten Abschnitt in die Steuervorrichtung 24 eingeben.
In einer Ausgestaltung, in der die Ausrichtung der Artikel 18 nicht berücksichtigt ist, wenn die Artikel 18 in einer regelmäßigen Anordnung angeordnet sind, ist es lediglich erforderlich, dass die Musterelemente P1, P2, P3, die in dem Anordnungsmuster P enthalten sind, die Position der Artikel 18 darstellen, wie vorhergehend beschrieben. In einer Ausgestaltung, in der die Ausrichtung der Artikel 18 berücksichtigt wird, wenn die Artikel 18 in einer regelmäßigen Anordnung angeordnet sind, stellen die Musterelemente P1, P2, P3, die in dem Anordnungsmuster P enthalten sind, sowohl die Position als auch die Ausrichtung der Artikel 18 dar. In einer solchen Ausgestaltung sind die Musterelemente P1, P2, P3 der Anordnungsform durch Koordinatenwerte (X, Y) in dem Musterkoordinatensystem 36 und einen relativen Drehwinkel R definiert.
3C ist eine Tabelle, die ein Beispiel für die Anordnungsform veranschaulicht, die die Musterelemente P1, P2, P3 von 3A definiert. In der in 3C bildlich dargestellten Anordnungsform sind die Musterelemente P1, P2, P3 durch Koordinatenwerte (X, Y) ((X1, Y1), (X2, Y1), (X3, Y1)) und einen relativen Drehwinkel R (0°, 0° ,0°) definiert. Der relative Drehwinkel R ist als der Winkel des anderen Musterelements P2, P3 in Bezug zum Winkel des Musterelements P1 definiert, der als ein Bezug eingestellt ist (d. h. 0°). Das Anordnungsmuster P, das die Musterelemente P1, P2, P3 umfasst, die die Anordnungsform definieren, ist das Muster, mit dem der Anordnungsroboter 14 drei der Artikel 18 linear (in der X-Achsenrichtung des Musterkoordinatensystems 36) ausrichtet, wobei die drei alle die gleiche Ausrichtung aufweisen, die der Richtung 0° (d. h. der positiven Richtung der Y-Achse des Musterkoordinatensystems 36) zugewandt ist (siehe 3B). Es sei erwähnt, dass die Koordinatenwerte (X, Y), die die Musterelemente P1, P2, P3 und den relativen Drehwinkel R gemäß der Zielanordnungsausgestaltung der Artikel 18 definieren, zum Beispiel durch den Bediener in die Steuervorrichtung 24 eingegeben werden können.
Der Robotersteuerungsabschnitt der Steuervorrichtung 24 (der ersten und der zweiten Steuervorrichtung 24a, 24b) verwendet die Forminformationen Ds der Artikel 18 und die Positionsinformationen Dp der Artikel 18, die durch den Sensor 20 erhalten werden, um prädiktiv zu beurteilen, ob eine Störung zwischen dem Artikel 18b, der in der Lage ist, auf dem zweiten Musterelement platziert zu werden, das vorhergehend in dem Anordnungsmuster P beschrieben ist, und den anderen Artikeln 18, die den Bezugsartikel 18a umfassen, verursacht wird. Die Forminformationen Ds können bekannte Informationen, die dem Sensor 20 vorhergehend zur Detektion der Artikel 18 bereitgestellt werden, oder Informationen sein, die durch den Sensor 20 von tatsächlichen Bilddaten erhalten werden. Es kann definiert werden, dass die „Störung“ eine Situation bedeutet, in der zwei Artikel 18, die vor Ort platziert sind, einander überlappen, aber nicht eine Situation bedeutet, in der zum Beispiel die zwei Artikel 18 an ihren seitlichen Flächen in statischen Kontakt miteinander gelangen. Alternativ kann die „Störung“ eine solche statisch kontaktierende Situation umfassen. Was die Forminformationen Ds betrifft, können Informationen von einer tatsächlichen Form verwendet werden, wenn der Artikel 18 eine einfache zweidimensionale Form, wie beispielsweise ein Kreis oder ein Rechteck, aufweist. Wenn die zweidimensionale äußere Form des Artikels 18 nicht einfach ist, kann eine tatsächliche Form in eine einfache Form umgewandelt werden, derart, dass die Forminformationen Ds erhalten werden.
Der Robotersteuerungsabschnitt der Steuervorrichtung 24 (der ersten und der zweiten Steuervorrichtung 24a, 24b) können beim Erzeugen des Anordnungsmusters P auf dem Förderer 16 einen von den Artikeln 18, die in einer zufälligen Anordnung platziert sind, auswählen, um der Bezugsartikel 18a zu sein, und gleichzeitig das Ergebnis der Beurteilung der Störung berücksichtigen. Wenn zum Beispiel der Bezugsartikel 18a ausgewählt wird, werden einige von den Artikeln 18, die in der zufälligen Anordnung platziert sind, zuerst als Bezugskandidaten ausgewählt und die vorhergehende Beurteilung der Störung wird durch aufeinanderfolgendes Verwenden der Bezugskandidaten nacheinander als ein provisorischer Bezugsartikel Ma durchgeführt. An einem Zeitpunkt, an dem ein Bezugskandidat gefunden wird, der das Erzeugen des Anordnungsmusters P, ohne dass eine Störung zwischen den Artikeln 18 verursacht wird, ermöglicht, ist es möglich, das Anordnungsmuster P mit der Verwendung des Bezugskandidaten als ein richtiger Bezugsartikel 18a zu erzeugen.
Der Robotersteuerungsabschnitt der Steuervorrichtung 24 (die erste und die zweite Steuervorrichtung 24a, 24b) verwendet die Positionsinformationen Dp der Artikel 18, die durch den Sensor 20 erhalten werden, um die Aufnahmebewegung für den Anordnungsroboter 14 (den ersten und den zweiten Roboter 14a, 14b) zu erzeugen, um den Artikel 18b aufzunehmen, der ein Artikel 18 ist, der den Bezugsartikel 18a, der in einer zufälligen Anordnung platziert ist, ausschließt. In diesem Zusammenhang kann durch die Berücksichtigung des Ergebnisses der Beurteilung der Störung eine Aufnahmebewegung erzeugt werden, die einen effizienten Anordnungsvorgang zur Folge hat. Zusätzlich erzeugt der Robotersteuerungsabschnitt der Steuervorrichtung 24 (der ersten und der zweiten Steuervorrichtung 24a, 24b) den Anordnungsvorgang für den Anordnungsroboter 14 (den ersten und den zweiten Roboter 14a, 14b), um den aufgenommenen Artikel 18b in einer Position zu platzieren, die mit dem Bezugsartikel 18a gemäß dem Anordnungsmuster P nebeneinander liegt. In diesem Zusammenhang kann durch die Berücksichtigung des Ergebnisses der Beurteilung der Störung ein Anordnungsvorgang erzeugt werden, der einen effizienten Anordnungsvorgang zur Folge hat.
Zum Beispiel ist in einer Ausgestaltung, in der das Anordnungsmuster P, das in 3A bildlich dargestellt ist, vor Ort erzeugt wird und die Artikel 18 in der Form angeordnet sind, die in 3B bildlich dargestellt ist, das Anordnungsmuster P unter der Voraussetzung erzeugt, dass die anderen Musterelemente P2, P3 in einer Position platziert sind, die mit den Artikeln 18a nebeneinander liegt (auf das Musterelement P1 ausgerichtet ist), wo keine Störung zwischen den Artikeln 18 vorhanden ist. In einem Zustand, in dem die Artikel 18 zufällig angeordnet sind, nimmt der Roboter 14, wenn ein Artikel 18b an einer Position vorhanden ist, an der eine Störung verursacht werden kann, wenn ein anderer Artikel auf dem Musterelement P2 platziert wird, zuerst den Artikel 18b auf, derart, dass die vorhergesagte Störung vermieden wird, und platziert den aufgenommenen Artikel 18b danach, um mit dem Musterelement P2 oder P3 übereinzustimmen, wobei keine Störung zwischen den Artikeln verursacht wird, derart, dass es möglich ist, den Anordnungsvorgang wirksam durchzuführen.
Der Achsensteuerungsabschnitt der Steuervorrichtung 24 (der ersten und der zweiten Steuervorrichtung 24a, 24b) steuert die vorhergehend beschriebene Artikelanordnungsbewegung des Anordnungsroboters 14 (des ersten und des zweiten Roboters 14a, 14b), um der Beförderungsbewegung des Förderers 16 zu folgen, um zu bewirken, dass der Anordnungsroboter 14 die Artikel 18, die den Bezugsartikel 18a umfassen, während der Beförderungsbewegung in der regelmäßigen Anordnung auf dem Förderer 16 anordnet. In einer Systemausgestaltung, die mehrere Anordnungsroboter 14 (den ersten und den zweiten Roboter 14a, 14b) umfasst, können die entsprechenden Steuervorrichtungen 24 (die erste und die zweite Steuervorrichtung 24a, 24b) die Anordnungsroboter 14 gemäß einem Betriebsverhältnis steuern, das wie erforderlich, in Abhängigkeit davon eingestellt wird, wie die Arbeit der Anordnungsroboter 14 zum Durchführen der Artikelanordnungsbewegung auf den Artikeln 18 zu teilen ist. Das Betriebsverhältnis kann durch einen Bediener im Voraus in die Steuervorrichtung 24 eingegeben werden. Zusätzlich werden die Informationen der Positionsinformationen Dp und des Anordnungsmusters P der Artikel 18, die durch die Steuervorrichtung 24 (erste Steuervorrichtung 24a) gehalten werden, die ausgestaltet ist, um den vorgeschalteten Anordnungsroboter 14 (erster Roboter 14a) zu steuern, auf zweckmäßige Weise an die Steuervorrichtung 24 (zweite Steuervorrichtung 24b) gesendet, die ausgestaltet ist, um den nachgeschalteten Anordnungsroboter 14 (zweiter Roboter 14b) zu steuern.
Das Robotersystem 12 kann eine Ausgestaltung aufweisen, in der anstatt des Anordnens der Artikel 18 in einer zweidimensionalen regelmäßigen Anordnung, wie vorhergehend beschrieben, die Artikel 18 in einer dreidimensionalen regelmäßigen Anordnung aufeinander angeordnet werden. In einer solchen Ausgestaltung erzeugt der Robotersteuerungsabschnitt der Steuervorrichtung 24 (der ersten und der zweiten Steuervorrichtung 24a, 24b) eine Artikelanordnungsbewegung des Anordnungsroboters 14, ohne die Störung zwischen den Artikeln 18 zu beurteilen und ohne die Störung zu berücksichtigen.
Der vorhergehend beschriebene Artikelanordnungsvorgang in dem Robotersystem 12 wird gemäß einem vorbestimmten Betriebsprogramm ausgeführt, das Bewegungsbefehle für den Anordnungsroboter 14, den Förderer 16 und den Sensor 20 beschreibt. Zum Beispiel kann eine Host-Steuereinrichtung (nicht bildlich dargestellt), die ausgestaltet ist, um die Steuervorrichtung 24 und die Förderersteuervorrichtung 26 einteilig zu steuern, der Steuervorrichtung 24 und der Förderersteuervorrichtung 26 den in dem Betriebsprogramm geschriebenen Bewegungsbefehl bereitstellen. Verschiedene Betriebsparameter, die wie erforderlich durch den Bediener in die Steuervorrichtung 24 eingegeben werden, können dem Betriebsprogramm hinzugefügt werden.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 1 bis 9 die Ausgestaltung der Simulationsvorrichtung 10 zum Simulieren des vorhergehend genannten Artikelanordnungsvorgangs beschrieben, der durch den Anordnungsroboter 14 in dem Robotersystem 12 durchgeführt wird. Wie in 1 bildlich dargestellt, ist die Simulationsvorrichtung 10 mit einem Modellanordnungsabschnitt 40 und einem Bewegungssimulationsabschnitt 42 versehen. Der Modellanordnungsabschnitt 40 ist ausgestaltet, um ein Förderermodell 16M, mehrere Artikelmodelle 18M, ein Sensormodell 20M und ein Anordnungsrobotermodell 14M, die durch Modellieren des Förderers 16, der Artikel 18, die auf dem Förderer 16 platziert sind, des Sensors 20, der die Artikel 18 detektiert, beziehungsweise des Anordnungsroboters 14, der die Artikel 18 auf dem Förderer 16 anordnet, von denen jeder eine Komponente des Robotersystems 12 ist, generiert werden, in einem virtuellen Raum 38 (4) anzuordnen. Der Bewegungssimulationsabschnitt 42 ist ausgestaltet, um zu bewirken, dass das Förderermodell 16M, das Sensormodell 20M und das Anordnungsrobotermodell 14M, die sich in dem virtuellen Raum 38 befinden, die Artikelbeförderungsbewegung, die Artikeldetektionsbewegung und die Artikelanordnungsbewegung in Bezug auf die Artikelmodelle 18M simulieren, die sich in dem virtuellen Raum 38 befinden.
Genauer gesagt, der Bewegungssimulationsabschnitt 42 umfasst einen Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44, einen Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46, einen Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 und einen Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50. Der Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44 ist ausgestaltet, um die Artikelbeförderungsbewegung zu simulieren, derart, dass das Förderermodell 16M sich durch die Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle 18M zu befördern, die in einer zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell 16M platziert sind. Der Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46 ist ausgestaltet, um die Artikeldetektionsbewegung zu simulieren, derart, dass das Sensormodell 20M durch die Artikeldetektionsbewegung betrieben wird, um die Positionsinformationen Dp von jedem von den Artikelmodellen 18M zu erhalten, die in der zufälligen Anordnung befördert werden. Der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 ist ausgestaltet, um das Anordnungsmuster P auf dem Förderermodell 16M unter Verwendung der Positionsinformationen Dp zu erzeugen, wobei das Anordnungsmuster P mehrere Musterelemente in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement eine Position von jedem der Artikelmodelle 18M darstellt. Der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 ist ausgestaltet, um die Artikelanordnungsbewegung unter Verwendung der Informationen der Artikelbeförderungsbewegung (d. h. Beförderungsinformationen Dm) und der Positionsinformationen Dp, derart zu simulieren, dass das Anordnungsrobotermodell 14M sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes von den Artikelmodellen 18M in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und ein aufgenommenes Artikelmodell 18M gemäß dem Anordnungsmuster P zu platzieren.
Wie vorhergehend beschrieben, kann die Simulationsvorrichtung 10 durch einen Computer, wie beispielsweise einen Personal Computer, gebildet werden, auf dem die erforderliche Software installiert ist, und der Modellanordnungsabschnitt 40 und der Bewegungssimulationsabschnitt 42 (der Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44, der Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46, der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 und der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50) können als Funktionen ausgeführt werden, die dem Computer über eine Anwendungssoftware hinzugefügt werden. Die Simulationsvorrichtung 10 kann mit einer Anzeigeeinheit, wie beispielsweise einer Flüssigkristallanzeige (LCD), und einer Eingabevorrichtung, wie beispielsweise einer Tastatur oder einer Maus (nicht bildlich dargestellt), versehen sein.
4 veranschaulicht ein Beispiel einer Anzeigeeinheit 52, die in der Lage ist, der Simulationsvorrichtung 10 bereitgestellt zu werden. Die Anzeigeeinheit 52 zeigt Modellbilder des virtuellen Raums 38 an, der durch den Modellanordnungsabschnitt 40 erzeugt wird, und zeigt die Modellbilder der Artikelbeförderungsbewegung, der Artikeldetektionsbewegung und der Artikelanordnungsbewegung, die durch den Bewegungssimulationsabschnitt 42 ausgeführt werden, als Animationen an. Die Modellbilder können durch die Simulationsvorrichtung 10 erzeugt werden, die mit Entwurfsfunktionen, wie beispielsweise Computer Assisted Design (CAD), versehen ist, oder alternativ können Bilddaten, die durch eine externe Vorrichtung erzeugt werden, die mit Entwurfsfunktionen, wie beispielsweise CAD, versehen sind, in die Simulationsvorrichtung 10 eingegeben und darin verwendet werden. Der Bediener kann unter Bezugnahme auf den Bildschirm der Anzeigeeinheit 52 die Gültigkeit des Betriebs der Modelle überprüfen und erforderliche Betriebsparameter über eine Eingabevorrichtung (nicht bildlich dargestellt) eingeben.
4 stellt auch ein Beispiel für ein Aufzeichnungsmedium 54 bildlich dar, das ein Simulationsprogramm aufzeichnet, das bewirkt, dass ein Computer als die Simulationsvorrichtung 10 funktioniert. Das Simulationsprogramm wird in der Folge beschrieben.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Simulationsverfahren gemäß einer Ausführungsform bildlich darstellt, das durch die Simulationsvorrichtung 10 ausgeführt wird. Das Simulationsverfahren weist eine Ausgestaltung zum Simulieren des Artikelanordnungsvorgangs, der durch den Anordnungsroboter 14 durchgeführt wird, auf einem Computer auf und umfasst die folgenden Schritte S1 bis S5.
Schritt S1: Der Modellanordnungsabschnitt 40 des Computers ordnet das Förderermodell 16M, die Artikelmodelle 18M, das Sensormodell 20M und das Anordnungsrobotermodell 14M, die durch Modellieren des Förderers 16, der Artikel 18, die auf dem Förderer 16 platziert sind, des Sensors 20, der die Artikel 18 detektiert, beziehungsweise des Anordnungsroboters 14, der die Artikel 18 auf dem Förderer 16 anordnet, generiert werden, in dem virtuellen Raum 38 an.
Schritt S2: Der Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44 des Computers simuliert die Artikelbeförderungsbewegung, wobei das Förderermodell 16M sich durch die Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle 18M zu befördern, die in der zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell 16M platziert sind.
Schritt S3: Der Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46 des Computers simuliert die Artikeldetektionsbewegung, wobei das Sensormodell 20M durch die Artikeldetektionsbewegung betrieben wird, um die Positionsinformationen Dp von jedem von den Artikelmodellen 18M zu erhalten, die in der zufälligen Anordnung befördert werden.
Schritt S4: Der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 des Computers erzeugt das Anordnungsmuster P auf dem Förderermodell 16M unter Verwendung der Positionsinformationen Dp, wobei das Anordnungsmuster P die Musterelemente in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement die Position von jedem der Artikelmodelle 18M darstellt.
Schritt S5: Der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 des Computers simuliert die Artikelanordnungsbewegung unter Verwendung der Beförderungsinformationen Dm und der Positionsinformationen Dp, wobei das Anordnungsrobotermodell 14M sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes von den Artikelmodellen 18M in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und das aufgenommene Artikelmodell 18M gemäß dem Anordnungsmuster P zu platzieren.
Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Beispiel eines Modell-Layouts in dem virtuellen Raum 38, das durch den Modellanordnungsabschnitt 40 in dem Schritt S1 erzeugt wird, auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 52 angezeigt. Das Modell-Layout umfasst das einem langen Tisch ähnliche Förderermodell 16M, die rechteckigen kastenähnlichen Artikelmodelle 18M, die in einer zufälligen Anordnung auf der oberen Fläche des Förderermodells 16M platziert sind, die zwei Anordnungsrobotermodelle 14M, die nebeneinander in der Artikelbeförderungsrichtung α an einer lateralen Seite des Förderermodells 16M angeordnet sind, und das Sensormodell 20M, das über dem Förderermodell 16M an einer Position angeordnet ist, die den Anordnungsrobotermodellen 14M in der Artikelbeförderungsrichtung α vorgeschaltet ist. Jedes Anordnungsrobotermodell 14M umfasst einen mechanischen Abschnitt vom vertikal gelenkigen Typ und eine Saughand, die an dem distalen Ende des mechanischen Abschnitts angebracht ist. Die mechanische Ausgestaltung der Anordnungsrobotermodelle 14M oder des Förderermodells 16M oder die Form der Artikelmodelle 18M können zum Beispiel durch einen Bediener von verschiedenen Typen von Anordnungsrobotermodellen 14M, Förderermodellen 16M und Artikelmodellen 18M ausgewählt werden, die im Voraus in einem Speicherabschnitt der Simulationsvorrichtung 10 (Computer) oder einer externen Speichervorrichtung gespeichert sind, um der mechanischen Ausgestaltung oder der Form in dem tatsächlichen Robotersystem 12 zu entsprechen.
In dem Modell-Layout von 4 sind Paare von Arbeitsraumgrenzen 56a, 56b, wobei jedes Paar davon den Arbeitsraum (mit anderen Worten den Bereich des Verfolgungsvorgangs) von jedem Anordnungsrobotermodell 14M bezeichnet, und ein Paar von Beförderungsregionsgrenzen 58a, 58b bildlich dargestellt, das die Region bezeichnet, in der das Artikelmodell 18M auf dem Förderermodell 16M befördert werden kann. Der Bediener kann die Position von jedem Anordnungsrobotermodell 14M, die Position des Förderermodells 16M, die Position von jedem Artikelmodell 18M, die Position des Sensormodells 20M, die Position der Arbeitsraumgrenzen 56a, 56b und die Position der Beförderungsregionsgrenzen 58a, 58b, zum Beispiel durch Eingeben von Zahlenwerten unter Verwendung einer Eingabevorrichtung oder durch Durchführen eines Ziehvorgangs auf dem Bildschirm, einstellen oder ändern.
Die Simulationsvorrichtung 10 führt eine Simulation des Artikelanordnungsvorgangs aus, indem sie Datenverarbeitung durchführt, die im Wesentlichen identisch mit der Datenverarbeitung des tatsächlichen Robotersystems 12 ist. Dementsprechend sind das Anordnungsrobotermodell 14M, das Förderermodell 16M, die Artikelmodelle 18M und das Sensormodell 20M, die in der Simulationsvorrichtung 10 bereitgestellt werden, dreidimensionale Modelle und die Bilddaten dieser Modelle, die auf der Anzeigeeinheit 52 angezeigt sind, sind dreidimensionale Bilddaten. Zusätzlich ist in dem virtuellen Raum 38 ein dreidimensionales Koordinatensystem festgelegt, um die Ausführung der Simulation des Artikelanordnungsvorgangs zu erleichtern. In der Simulation können mehrere Koordinatensysteme (z. B. ein Roboterkoordinatensystem, ein Fördererkoordinatensystem, ein Kamerakoordinatensystem usw.), die verschiedenen Komponenten entsprechen, analog zum tatsächlichen Robotersystem 12 eingesetzt werden oder alternativ kann ein Koordinatensystem eingesetzt werden, das allen Komponenten gemein ist.
Nachdem der Modellanordnungsabschnitt 40 die Anordnungsrobotermodelle 14M, das Förderermodell 16M, die Artikelmodelle 18M und das Sensormodell 20M in dem virtuellen Raum 38 angeordnet hat, leitet der Bewegungssimulationsabschnitt 42 die Simulation der Artikelbeförderungsbewegung, der Artikeldetektionsbewegung und der Artikelanordnungsbewegung gemäß einem Betriebsprogramm 60 und Betriebsparameter 62 (1) ein, das/der auf das tatsächliche Robotersystem 12 angewandt wird. Zuerst führt in dem Schritt S2 (5) der Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44 die Simulation der Artikelbeförderungsbewegung durch, um jeweils die Artikelmodelle 18M auf dem Förderermodell 16M in der Nähe der Beförderungsregionsgrenze 58a auf der vorgeschalteten Seite zu erzeugen, um in einer zufälligen Anordnung platziert zu werden, und die Artikelmodelle 18M der Reihe nach in die Artikelbeförderungsrichtung α zu bewegen. In diesem Zusammenhang kann der Bediener als den Betriebsparameter 62 die Bewegungsgeschwindigkeit und den Beförderungsbetrag der Artikelmodelle 18M, den Abstand zwischen gegenseitig benachbarten Artikelmodellen 18M, den Versatzbetrag von jedem Artikelmodell 18M von einer vorbestimmten Bezugsposition usw. unter Verwendung einer Eingabevorrichtung einstellen. Für die Bewegungsgeschwindigkeit und den Beförderungsbetrag der Artikelmodelle 18M können auch Parameter verwendet werden, die in dem tatsächlichen Robotersystem 12 eingesetzt werden. Der Abstand zwischen den Artikelmodellen 18M und der Versatzbetrag können durch den Bediener unter Berücksichtigung verschiedener möglicher zufälliger Anordnungen, die in dem tatsächlichen Robotersystem 12 angenommen werden können, auf zweckmäßige Art und Weise, eingestellt werden. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Artikelmodelle 18M ist zum Beispiel in dem Speicherabschnitt der Simulationsvorrichtung 10 (oder des Computer) als die Beförderungsinformationen Dm des Förderermodells 16M gespeichert.
Als Nächstes führt in dem Schritt S3 (5) der Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46 die Simulation der Artikeldetektionsbewegung aus, um zu bewirken, dass das Sensormodell 20M das Bild der Artikelmodelle 18M, die sich in der Artikelbeförderungsrichtung α bewegen, direkt von oben auf eine simulierende Weise aufnimmt und dadurch die Bilddaten der Artikelmodelle 18M und des Förderermodells 16M, die in dem Sichtfeld des Sensormodells 20M vorhanden sind, auf eine simulierende Art und Weise erhält. Die Bilddaten können durch Durchführen einer vorbestimmten Berechnung auf den dreidimensionalen Daten der Artikelmodelle 18M und des Förderermodells 16M basierend auf dem Sichtfeld und der Sichtrichtung der Kamera, die visuell auf dem Sensormodell 20M bereitgestellt werden, der Positionsbeziehung zwischen dem Sensormodell 20M und dem Förderermodell 16M, der Positionsbeziehung zwischen den Artikelmodellen 18M usw. erhalten werden. In diesem Zusammenhang kann der Bediener als den Betriebsparameter 62 das Sichtfeld und die Sichtrichtung des Sensormodells 20M unter Verwendung einer Eingabevorrichtung einstellen. Die Daten der Position (einschließlich des Abstands und des Versatzbetrags) und die Form des Artikelmodells 18M, die verwendet wird, wenn die Bilddaten des Artikelmodells 18M und des Förderermodells 16M erhalten werden, werden zum Beispiel in einem Speicherabschnitt der Simulationsvorrichtung 10 (oder des Computers) als die Positionsinformationen Dp und Forminformationen Ds des Artikelmodells 18M gespeichert.
Als Nächstes erzeugt in dem Schritt S4 (5) der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 das Anordnungsmuster P auf der oberen Fläche des Förderermodells 16M als ein vorbereitender Vorgang für den Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50, der die Simulation der Artikelanordnungsbewegung ausführt. In diesem Zusammenhang kann der Bediener einen Punkt einstellen, wo die Erzeugung des Anordnungsmusters P auf dem Förderermodell 16M ausgeführt wird. 6 veranschaulicht ein Beispiel des Modell-Layouts von 4, das ferner einen Anordnungsmuster-Erzeugungsausführungspunkt 64 umfasst, der sich dem Sensormodell 20M nachgeschaltet und der Arbeitsraumgrenze 56a vorgeschaltet befindet. Der Bediener kann den Anordnungsmuster-Erzeugungsausführungspunkt 64 zum Beispiel durch Eingeben von Zahlenwerten unter Verwendung einer Eingabevorrichtung oder Durchführen eines Ziehvorgangs auf dem Bildschirm einstellen oder ändern.
Der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 empfängt zuerst beim Erzeugen des Anordnungsmusters P die Eingabe zum Einstellen des Anordnungsmusters P, das sich in dem virtuellen Raum 38 befindet. Das Anordnungsmuster P ist das gleiche wie das Anordnungsmuster P, das in dem tätsächlichen Robotersystem 12 eingesetzt wird, wie zum Beispiel in 3A bildlich dargestellt, und der Bediener kann durch eine Eingabevorrichtung das Anordnungsmuster P unter Verwendung der Anordnungsform als den Betriebsparameter 62 einstellen, wie zum Beispiel in 3C bildlich dargestellt. Der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 kann das Anordnungsmuster P in der Form von gestrichelten Linien, die die Form der Gegenstandsartikelmodelle 18M darstellen, gemäß dem eingestellten Anordnungsmuster P erzeugen und es auf der Anzeigeeinheit 52 anzeigen, wie zum Beispiel in 7A und 7B bildlich dargestellt. Das Anordnungsmuster P von 7A entspricht den rechteckigen Artikelmodellen 18M und wird unter Verwendung der Positions- und Ausrichtungsdaten der Artikelmodelle 18M erzeugt. Das Anordnungsmuster P von 7A umfasst vier Musterelemente P1, P2, P3 und P4, die jeweils die Position und Ausrichtung des Artikelmodells 18M in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung darstellen (in der Zeichnung in einer horizontalen Richtung linear angeordnet). Das Anordnungsmuster P von 7B entspricht den kreisförmigen Arti• kelmodellen 18M und wird unter Verwendung von lediglich der Positionsdaten der Artikelmodelle 18M erzeugt. Das Anordnungsmuster P von 7B umfasst drei Musterelemente P1, P2 und P3, die jeweils die Position des Artikelmodells 18M in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung darstellen (in der Zeichnung in einer horizontalen Richtung linear angeordnet).
Der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 kann das Anordnungsmuster P auf der oberen Fläche des Förderermodells 16M über einen Prozess erzeugen, der dem vorhergehenden Prozess ähnlich ist, der in dem tatsächlichen Robotersystem 12 ausgeführt wird. Wie in 8A bildlich dargestellt, wählt zum Beispiel, wenn eine gewünschte Anzahl von rechteckigen Artikelmodellen 18M den Anordnungsmuster-Erzeugungsausführungspunkt 64 durchquert, der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 unter Berücksichtigung der Störung zwischen den Artikelmodellen 18M ein Bezugsartikelmodell 18aM unter den Artikelmodellen 18M, die den Anordnungsparameter-Erzeugungsausführungspunkt 64 durchquert haben, und erzeugt das Anordnungsmuster P von 7A basierend auf dem Bezugsartikelmodell 18aM. In dem Beispiel von 8A erzeugt der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 das Anordnungsmuster P derart, dass das erste Musterelement P1, das eines von den Musterelementen P1, P2, P3, P4 ist, mit der Position des Bezugsartikelmodells 18aM übereinstimmt, das eines von den Artikelmodellen 18M ist, die in der zufälligen Anordnung platziert sind. Analog wählt, wie in 8B bildlich dargestellt, wenn eine gewünschte Anzahl von kreisförmigen Artikelmodellen 18M den Anordnungsmuster-Erzeugungsausführungspunkt 64 durchquert, der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 unter Berücksichtigung der Störung zwischen den Artikelmodellen 18M ein Bezugsartikelmodell 18aM unter den Artikelmodellen 18M, die den Anordnungsparameter-Erzeugungsausführungspunkt 64 durchquert haben, und erzeugt das Anordnungsmuster P von 7B basierend auf dem Bezugsartikelmodell 18aM. In dem Beispiel von 8B erzeugt der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 das Anordnungsmuster P derart, dass das erste Musterelement P1, das eines von den Musterelementen P1, P2, P3 ist, mit der Position des Bezugsartikelmodells 18aM übereinstimmt, das eines von den Artikelmodellen 18M ist, die in der zufälligen Anordnung platziert sind.
Der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 kann das Anordnungsmuster P, das auf der oberen Fläche des Förderermodells 16M erzeugt wird, zusammen mit den Artikelmodellen 18M als ein zweidimensionales Bild (als die Draufsichten von 8A bis 8C), das sich von dem Bild des Modell-Layouts unterscheidet, selektiv auf der Anzeigeeinheit 52 anzeigen. Was die kreisförmigen Artikelmodelle 18M betrifft, kann der Bediener mit einer Eingabevorrichtung einstellen, ob die Anordnungsrichtung der Musterelemente, die in dem Anordnungsmuster P enthalten sind, parallel zur Artikelbeförderungsrichtung α eingestellt ist oder nicht. 8B veranschaulicht das Anordnungsmuster P, wenn die Anordnungsrichtung der Musterelemente P1 bis P3 nicht parallel zur Artikelbeförderungsrichtung α eingestellt ist. 8C veranschaulicht das Anordnungsmuster P, wenn die Anordnungsrichtung der Musterelemente P1 bis P3 parallel zur Artikelbeförderungsrichtung α eingestellt ist.
Als Nächstes führt in dem Schritt S5 (5) der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 die Simulation der Artikelanordnungsbewegung, um die Artikelanordnungsbewegung, in der jedes von den Anordungsrobotermodellen 14M sich bewegt, innerhalb seines Arbeitsraums (zwischen den Arbeitsraumgrenzen 56a, 56b) zu erzeugen, um das Artikelmodell 18M aufzunehmen, das sich von dem Bezugsartikelmodell 18aM unterscheidet, und das aufgenommene Artikelmodell 18M an einer Position zu platzieren, die dem Bezugsartikelmodell 18aM gemäß dem Anordnungsmuster P in Bezug auf die Artikelmodelle 18M nebeneinanderliegt, die sich in der Artikelbeförderungsrichtung α entlang der oberen Fläche des Förderermodells 16M bewegen, unter Berücksichtigung des Ergebnisses der Beurteilung der Störung zwischen den Artikelmodellen 18M aus. Der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 kann die Artikelanordnungsbewegung von jedem Anordnungsrobotermodell 14M durch einen Prozess simulieren, der dem vorhergehenden Prozess, der durch das tatsächliche Robotersystem 12 ausgeführt wird, ähnlich ist.
In der Simulation der Artikelanordnungsbewegung kann der Bediener einen Punkt auf dem Förderermodell festlegen, an dem das Anordnungsrobotermodell 14M auf der vorgeschalteten Seite virtuell die Positionsinformationen Dp des Artikelmodells 18M oder die Informationen des Anordnungsmusters P zu dem Anordnungsrobotermodell 14M auf der nachgeschalteten Seite sendet. In dem Modell-Layout, das in 6 bildlich dargestellt ist, wird zusätzlich ein Informationsübertragungsausführungspunkt 66 angezeigt, der sich zwischen der Arbeitsraumgrenze 56b auf der nachgeschalteten Seite des Anordnungsrobotermodells 14M auf der vorgeschalteten Seite und der Arbeitsraumgrenze 56a auf der vorgeschalteten Seite des Anordnungsrobotermodells 14M auf der nachgeschalteten Seite befindet. Der Bediener kann den Informationsübertragungsausführungspunkt 66 zum Beispiel durch Eingeben von Zahlenwerten unter Verwendung einer Eingabevorrichtung oder Durchführen eines Ziehvorgangs auf dem Bildschirm einstellen oder ändern. Zusätzlich kann der Bediener das Betriebsverhältnis, das davon abhängig ist, wie die Arbeit von zwei Anordnungsrobotermodellen 14M zum Durchführen der Artikelanordnungsbewegung auf den Artikelmodellen 18M zu teilen ist, wie erforderlich durch eine Eingabevorrichtung eingeben. Der Parameter, der in dem tatsächlichen Robotersystem 12 eingesetzt wird, kann als das Betriebsverhältnis verwendet werden.
9 veranschaulicht das Modell-Layout von 6 in einem Zustand, in dem die zwei Anordnungsrobotermodelle 14M die Artikelanordnungsbewegung durchführen. Der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 erzeugt zuerst für das vorgeschaltete Anordnungsrobotermodell 14M die Artikelanordnungsbewegung, die auf den Artikelmodellen 18M durchzuführen ist, die in einer zufälligen Anordnung platziert sind, die sich in die Artikelbeförderungsrichtung α bewegt, und bewirkt, dass das vorgeschaltete Anordnungsrobotermodell 14M (mechanischer Abschnitt und Hand) die Artikelanordnungsbewegung durchführt. In diesem Zusammenhang kann der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 die Forminformationen Ds und Positionsinformationen Dp von jedem der Artikelmodelle 18M verwenden, um zu schätzen und prädiktiv zu beurteilen, ob eine Störung, die zwischen einem Artikelmodell 18bM, das in der Lage ist, auf einem zweiten Musterelement P2, P3, ..., platziert zu werden, das sich von dem ersten Musterelement P1 unterscheidet, in dem Anordnungsmuster P, das auf der oberen Fläche des Förderermodells 16M erzeugt wird, und den anderen Artikelmodellen 18M, die das Bezugsartikelmodell 18aM umfassen, verursacht wird, und die Simulation der Artikelanordnungsbewegung unter Berücksichtigung des Ergebnisses der Beurteilung von Störung (8A bis 8C) durchzuführen.
Als Nächstes bewirkt, wenn das Artikelmodell 18M oder das Anordnungsmuster P, das sich am weitesten nachgeschaltet befindet, den Informationsübertragungsausführungspunkt 66 durchquert, der Anordnungsbewegungssimulationsabschitt 50, dass die Positionsinformationen Dp der Artikelmodelle 18M oder die Informationen des Anordnungsmusters P virtuell von dem vorgeschalteten Anordnungsrobotermodell 14M zum nachgeschalteten Anordnungsrobotermodell 14M gesendet werden. Dann erzeugt der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 die Artikelanordnungsbewegung für das nachgeschaltete Anordnungsrobotermodell 14M, um auf den Artikelmodellen 18M durchgeführt zu werden, die nicht durch das vorgeschaltete Anordnungsrobotermodell 14M angeordnet sind und sich in die Artikelbeförderungsrichtung α bewegen, die immer noch in einer zufälligen Anordnung platziert sind, und bewirkt, dass das nachgeschaltete Anordnungsrobotermodell 14M (mechanischer Abschnitt und Hand) die Artikelanordnungsbewegung unter Berücksichtigung des Ergebnisses der Beurteilung der Störung auf eine ähnliche Art und Weise durchführt. Der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 kann bewirken, dass die zwei Anordnungsrobotermodelle 14M die Artikelanordnungsbewegung in einem vorbestimmten Teilungsverhältnis gemäß dem wie erforderlich eingestellten Betriebsverhältnis durchführen. Wenn das tatsächliche Robotersystem 12 nur einen Anordnungsroboter 14 umfasst, befindet sich nur ein Anordnungsrobotermodell 14M in dem virtuellen Raum 38 und der Informationsübertragungsausführungspunkt 66 wird nicht bereitgestellt.
In der Simulationsvorrichtung 10, die die vorhergehende Ausgestaltung aufweist, führt der Bewegungssimulationsabschnitt 42 (der Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44, der Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46, der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 und der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50) eine Simulation aus, um zu bewirken, dass das Förderermodell 16M, das Sensormodell 20M und das Anordnungsrobotermodell 14M, die sich in dem virtuellen Raum 38 befinden, die Artikelbeförderungsbewegung, die Artikeldetektionsbewegung und die Artikelanordnungsbewegung auf den Artikelmodellen 18M simulieren, die sich in dem virtuellen Raum 38 befinden, gemäß dem Betriebsprogramm 60 und den verschiedenen Betriebsparametern 62 aus, derart, dass es möglich ist, in dem virtuellen Raum 38 zu überprüfen, ob das Anordnungsrobotermodell 14M während des Verfolgens der Beförderungsbewegung des Förderermodells 16M betrieben werden kann, um jedes von den Artikelmodellen 18M aufzunehmen, die in der zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell 16M platziert sind, und die Artikelmodelle 18M in der vorbestimmten regelmäßigen Anordnung auf dem Förderermodell 16M anzuordnen (d. h. Überprüfen der Gültigkeit eines Betriebsprogramms 60 und der Betriebsparameter 62, die dem Artikelanordnungvorgang des tatsächlichen Robotersystems 12 zugehörig sind). Wenn in dem Artikelanordnungsvorgang, der durch die Simulationsvorrichtung 10 simuliert wird, ein Problem entdeckt wird, ist es möglich, das Betriebsprogramm 60 oder die Betriebsparameter 62 auf geeignete Weise zu korrigieren, um das Problem zu lösen. Zusätzlich ist es, wenn die Ausgestaltung des tatsächlichen Robotersystems 12 geändert wird, für die Simulationsvorrichtung 10 möglich, einen Artikelanordnungsvorgang, der dem geänderten Robotersystem 12 entspricht, zu simulieren und dadurch das Betriebsprogramm 60 oder die Betriebsparameter 62 zu optimieren. So ist es gemäß der Simulationsvorrichtung 10 möglich, Zeit oder Kosten zu verringern, die zum Einrichten des Robotersystems 12 an einem Produktionsstandort erforderlich sind.
10 ist ein Funktionsblockdiagramm der Ausgestaltung einer Simulationsvorrichtung 70 gemäß einer weiteren Ausführungsform. 11 veranschaulicht schematisch eine weitere beispielhafte Ausgestaltung eines Robotersystems 72, das der Simulation unterzogen wird, die durch die Simulationsvorrichtung 70 ausgeführt wird. Die Simulationsvorrichtung 70 und das Robotersystem 72 weisen Ausgestaltungen auf, die bis auf eine Ausgestaltung, die eine Artikeltransferbewegung betrifft, in der ein Roboter 74, der sich von dem Anordnungsroboter 14 unterscheidet (in der Folge als ein Transferroboter 74) bezeichnet, die Artikel 18, die durch den Anordnungsroboter 14 in der regelmäßigen Anordnung auf dem Förderer 16 angeordnet werden, gemeinsam an einen anderen Ort transferiert, analog zu den vorhergehend erwähnten Ausgestaltungen der Simulationsvorrichtung 10 und des Robotersystems 12 sind. Die in der Folge beschriebenen Komponenten, die den Komponenten der Simulationsvorrichtung 10 und des Robotersystems 12 entsprechen, sind mit gemeinsamen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine Wiederholung detaillierter Beschreibungen davon wird verzichtet.
Zuerst wird die Ausgestaltung des Robotersystems 72 zusammengefasst. Das Robotersystem 72 umfasst zusätzlich zu der vorhergehend erwähnten Ausgestaltung des Robotersystems 12 den Transferroboter 74, der ausgestaltet ist, um die Artikel 18, die durch den Anordnungsroboter 14 in einer regelmäßigen Anordnung auf dem Förderer 16 angeordnet werden, gemeinsam zu halten und zu transferieren, eine Steuervorrichtung 76, die ausgestaltet ist, um den Transferroboter 74 zu steuern, und einen zweiten Förderer 78, der ausgestaltet ist, um die Artikel 18, die durch den Transferroboter 74 transferiert werden, in einer regelmäßigen Anordnung zu befördern, in der die Artikel 18 aufeinander ausgerichtet sind. Die Steuervorrichtung 76 und die Steuervorrichtung 24 (die erste Steuervorrichtung 24a und die zweite Steuervorrichtung 24b) können durch einen Netzwerk-Hub 32 und ein drahtgebundenes Kommunikationskabel 34 Daten aneinander kommunizieren. Es sei erwähnt, dass jede von der Anzahl von Transferrobotern 74 und der Anzahl von Steuervorrichtungen 76, die in dem Robotersystem 72 enthalten sind, nicht auf eins beschränkt ist und zwei oder mehr betragen kann.
Der Transferroboter 74 kann einen mechanischen Abschnitt, der auf zweckmäßige Art und Weise von verschiedenen bekannten mechanischen Abschnitten ausgewählt wird, wie beispielsweise einem gelenkigen Typ, einem Gerüsttyp und einem Parallelverbindungstyp usw., und eine Hand umfassen, die auf zweckmäßige Art und Weise von verschiedenen bekannten Händen, wie beispielsweise einem Saugtyp, einem Greifertyp usw., ausgewählt wird. Der Transferroboter 74 muss keine Ausgestaltung aufweisen, die für den Vorgang zum Transferieren der Artikel, der durch das Robotersystem 72 durchgeführt wird, dediziert ist und kann eine vielseitige Ausgestaltung sowie die Hand aufweisen (der Roboter 74 wird in der Folge lediglich zur Kennzeichnung als ein „Transferroboter 74“ bezeichnet). Der Transferroboter 74 ist an einer vorbestimmten Position auf der lateralen Seite des Förderers 16 in der nachgeschalteten Seite des Anordnungsroboters 14 in der Artikelbeförderungsrichtung α angeordnet und führt die in der Folge beschriebene Artikeltransferbewegung in einem vorbestimmten Arbeitsraum durch, der die angeordneten Artikel 18 betrifft, die dem Förderer 16 vorgeschaltet befördert werden.
Der zweite Förderer 78 umfasst ein bekanntes Förderelement, das in der Lage ist, ein Tablett 80 zu unterstützen, das die Artikel 18 trägt, die in einer regelmäßigen Anordnung darauf angeordnet sind, und sie in eine Richtung (in der Zeichnung eine Richtung eines Pfeils β) zu befördern, und einen bekannten Antriebsmechanismus, der das Förderelement ununterbrochen oder zeitweise antreibt. In der beispielhaften Ausgestaltung von 11 ist die Artikelbeförderungsrichtung β des zweiten Förderers 78 senkrecht zur Artikelbeförderungsrichtung α des Förderers 16. Der zweite Förderer 78 ist mit einem Förderersensor (z. B. einem Codierer) 82 versehen, der in der Lage ist, eine Position oder Geschwindigkeit des Förderelements oder des Antriebsmechanismus zu leiten. Die Beförderungsinformationen des zweiten Förderers 78, die durch den Förderersensor 82 erhalten werden, werden in die Steuervorrichtung 76 eingegeben. Die Steuervorrichtung 76 ist in der Lage, mit der Steuervorrichtung 24 (der ersten und der zweiten Steuervorrichtung 24a, 24b) zu kommunizieren, um einen Ort auf dem Förderer 16 zu erkennen, an dem die Artikel 18 durch den Anordnungsroboter 14 (den ersten und den zweiten Roboter 14a, 14b) angeordnet werden. Zusätzlich ist die Steuervorrichtung 76 auch in der Lage, mit der Steuervorrichtung 24 (der ersten Vorrichtung 24a) zu kommunizieren, um den Wert des Förderersensors 22 zu erkennen. Der Transferroboter 74, der mit der Steuervorrichtung 76 verbunden ist, wird basierend auf den vorhergehenden Informationen betrieben, um die Artikel 18, die auf dem Förderer 16 angeordnet sind, während des Verfolgens des Förderers 16 gemeinsam zu halten. Nach dem Halten der angeordneten Artikel 18 platziert der Transferroboter 74, während er den zweiten Förderer 78 verfolgt, die gemeinsam gehaltenen Artikel 18 zum Beispiel auf dem Tablett 80, das durch einen Photozellensensor 84 detektiert wird, der auf dem zweiten Förderer 78 bereitgestellt ist, unter Verwendung der Beförderungsinformationen, die durch den Förderersensor 82 erhalten werden. In dem veranschaulichten Beispiel kann das Tablet 80 sechs Artikel 18 tragen und der Transferroboter 74 kann mit einer Hand (nicht bildlich dargestellt) versehen sein, die in der Lage ist, sechs Artikel 18 zu halten. Die Hand weist zum Beispiel eine Ausgestaltung zum gemeinsamen und gleichzeitigen Halten von drei Artikeln 18 auf und der Transferroboter 74 kann zwei Mengen von drei Artikeln 18 (Artikelmenge 18S) halten, die auf dem Förderer 16 angeordnet sind und danach die Artikelmengen 18S auf dem Tablett 80 platzieren.
Der Artikelanordnungsvorgang und die Artikeltransferbewegung des Robotersystems 72, die vorhergehend beschrieben sind, werden gemäß einem vorbestimmten Betriebsprogramm ausgeführt, das die Bewegungsbefehle für den Anordnungsroboter 14, den Förderer 16, den Sensor 20, den Transferroboter 74 und den zweiten Förderer 78 beschreibt. Der Platz, an den die Artikelmengen 18S durch den Transferroboter 74 transferiert werden, ist nicht auf den zweiten Förderer 78 beschränkt, sondern kann ein ortsfester Tisch usw. sein.
Als Nächstes werden unter Bezugnahme auf 10 bis 13 die Ausgestaltung der Simulationsvorrichtung 70 zum Simulieren des Artikelanordnungsvorgangs, der durch den Anordnungsroboter 14 durchgeführt wird, und die Artikeltransferbewegung, die durch den Transferroboter 74 in dem Robotersystem 72 durchgeführt wird, beschrieben. Wie in 10 bildlich dargestellt, ist die Simulationsvorrichtung 70 mit einem Modellanordnungsabschnitt 86 und einem Bewegungssimulationsabschnitt 88 versehen. Der Modellanordnungsabschnitt 86 ist ausgestaltet, um ein Förderermodell 16M, mehrere Artikelmodelle 18M, ein Sensormodell 20M, ein Anordnungsrobotermodell 14M und ein Transferrobotermodell 74M in einem virtuellen Raum 38 (13) anzuordnen, die durch Modellieren des Förderers 16, der Artikel 18, die auf dem Förderer 16 platziert sind, des Sensors 20, der die Artikel 18 detektiert, des Anordnungsroboters 14, der die Artikel 18 auf dem Förderer 14 anordnet, beziehungsweise des Transferroboters 74, der die durch den Anordnungsroboter 14 angeordneten Artikel 18 gemeinsam transferiert, generiert werden, von denen jeder eine Komponente des Robotersystems 72 ist. Der Bewegungssimulationsabschnitt 88 ist ausgestaltet, um zu bewirken, dass das Förderermodell 16M, das Sensormodell 20M, das Anordnungsrobotermodell 14M und das Transferrobotermodell 74M, die sich in dem virtuellen Raum 38 befinden, die Artikelbeförderungsbewegung, die Artikeldetektionsbewegung, die Artikelanordnungsbewegung und die Artikeltransferbewegung in Bezug auf die Artikelmodelle 18M simulieren, die sich in dem virtuellen Raum 38 befinden.
Der Bewegungssimulationsabschnitt 88 ist über die Ausgestaltung des Bewegungssimulationsabschnitts 42 der vorhergehend beschriebenen Simulationsvorrichtung 10 hinaus ferner mit einem Transferbewegungssimulationsabschnitt 90 versehen, der ausgestaltet ist, um die Artikeltransferbewegung unter Verwendung der Informationen der Artikelbeförderungsbewegung (d. h. Beförderungsinformationen Dm) zu simulieren, wobei sich das Transferrobotermodell 74M während der Verfolgung der Artikelbeförderungsbewegung des Förderermodells 16M durch die Artikeltransferbewegung bewegt, um die Artikelmodelle 18M (die Artikelmenge 18S), die gemäß dem Anordnungsmuster P platziert sind, zusammen aufzunehmen und zu transferieren.
Analog zu der Simulationsvorrichtung 10 kann die Simulationsvorrichtung 70 durch Installieren einer erforderlichen Software auf einem Computer, wie beispielsweise einem Personal Computer, gebildet werden, und der Modellanordnungsabschnitt 86 und der Bewegungssimulationsabschnitt 88 (der Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44, der Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46, der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48, der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 und der Transferbewegungssimulationsabschnitt 90) können als Funktionen ausgeführt werden, die dem Computer über eine Anwendungssoftware hinzugefügt werden. Die Simulationsvorrichtung 70 kann mit einer Anzeigeeinheit, wie beispielsweise einer Flüssigkristallanzeige (LCD), und einer Eingabevorrichtung, wie beispielsweise einer Tastatur oder einer Maus (nicht bildlich dargestellt), versehen sein.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Simulationsverfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform bildlich darstellt, das durch die Simulationsvorrichtung 70 ausgeführt wird. Das Simulationsverfahren weist eine Ausgestaltung zum Simulieren des Artikelanordnungsvorgangs, der durch den Anordnungsroboter 14 durchgeführt wird, und der Artikeltransferbewegung, die durch den Transferroboter 74 durchgeführt wird, auf einem Computer auf und umfasst die folgenden Schritte S1 bis S6.
Schritt S1: Der Modellanordnungsabschnitt 86 des Computers ordnet das Förderermodell 16M, die Artikelmodelle 18M, das Sensormodell 20M, das Anordnungsrobotermodell 14M und das Transferrobotermodell 74M, die durch Modellieren des Förderers 16, der Artikel 18, die auf dem Förderer 16 platziert sind, des Sensors 20, der die Artikel 18 detektiert, des Anordnungsroboters 14, der die Artikel 18 auf dem Förderer 16 anordnet, beziehungsweise des Transferroboters 74, der die durch den Anordnungsroboter 14 angeordneten Artikel gemeinsam transferiert, in dem virtuellen Raum 38 an.
Schritt S2: Der Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44 des Computers simuliert die Artikelbeförderungsbewegung, wobei das Förderermodell 16M sich durch die Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle 18M zu befördern, die in der zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell 16M platziert sind.
Schritt S3: Der Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46 des Computers simuliert die Artikeldetektionsbewegung, wobei das Sensormodell 20M durch die Artikeldetektionsbewegung betrieben wird, um die Positionsinformationen Dp von jedem von den Artikelmodellen 18M zu erhalten, die in der zufälligen Anordnung befördert werden.
Schritt S4: Der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 des Computers erzeugt das Anordnungsmuster P auf dem Förderermodell 16M unter Verwendung der Positionsinformationen Dp, wobei das Anordnungsmuster P die Musterelemente in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement die Position von jedem der Artikelmodelle 18M darstellt.
Schritt S5: Der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 des Computers simuliert die Artikelanordnungsbewegung unter Verwendung der Beförderungsinformationen Dm und der Positionsinformationen Dp, wobei das Anordnungsrobotermodell 14M sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes von den Artikelmodellen 18M in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und das aufgenommene Artikelmodell 18M gemäß dem Anordnungsmuster P zu platzieren.
Schritt S6: Der Transferbewegungssimulationsabschnitt 90 des Computers simuliert die Artikeltransferbewegung unter Verwendung der Beförderungsinformationen Dm, des Transferrobotermodells 74M, das sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikeltransferbewegung bewegt, um die Artikelmodelle 18M (die Artikelmodellmenge 18MS), die gemäß dem Anordnungsmuster platziert sind, gemeinsam aufzunehmen und zu transferieren.
Analog zur Simulationsvorrichtung 10 führt die Simulationsvorrichtung 70 eine Simulation des Artikelanordnungsvorgangs und der Artikeltransferbewegung aus, indem sie Datenverarbeitung durchführt, die im Wesentlichen identisch mit der Datenverarbeitung des tatsächlichen Robotersystems 72 ist. 13 veranschaulicht ein Modell-Layout, das durch den Modellanordnungsabschnitt 86 erzeugt wird, um dem Robotersystem 72 zu entsprechen, in einem Zustand, in dem die zwei Anordnungsrobotermodelle 14M die Artikelanordnungsbewegung durchführen und ein Transferrobotermodell 74M die Artikeltransferbewegung durchführt. Analog zu 9 stellt 13 Paare von Arbeitsraumgrenzen 56a, 56b bildlich dar, wobei jedes Paar den Arbeitsraum (mit anderen Worten den Bereich des Verfolgungsvorgangs) von jedem von dem Anordnungsrobotermodell 14M und dem Transferrobotermodell 74M bezeichnet, ein Paar Beförderungsregionsgrenzen 58a, 58b, das die Region bezeichnet, in der das Artikelmodell 18M auf dem Förderermodell 16M befördert werden kann, einen Anordnungsmuster-Erzeugungsausführungspunkt 64, wo der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 die Erzeugung des Anordnungsmusters P auf dem Förderermodell 16M ausführt, und einen Informationsübertragungsausführungspunkt 66, wo das vorgeschaltete Anordnungsrobotermodell 14M virtuell die Positionsinformationen Dp der Artikelmodelle 18M oder die Informationen des Anordnungsmusters P an das nachgeschaltete Anordnungsrobotermodell 14M sendet. Ferner stellt 13 zusätzlich einen Informationsübertragungsausführungspunkt 92 bildlich dar, wo das nachgeschaltete Anordnungsrobotermodell 14M virtuell die Positionsinformationen Dp der Artikelmodelle 18M oder die Informationen des Anordnungsmusters P an das Transferrobotermodell 74M überträgt.
Nachdem der Modellanordnungsabschnitt 86 in dem Schritt S1 die Anordnungsrobotermodelle 14M, das Förderermodell 16M, die Artikelmodelle 18M, das Sensormodell 20M und das Transferrobotermodell 74M in dem virtuellen Raum 38 angeordnet hat, leitet der Bewegungssimulationsabschnitt 88 die Simulation der Artikelbeförderungsbewegung, der Artikeldetektionsbewegung, der Artikelanordnungsbewegung und der Artikeltransferbewegung gemäß dem Betriebsprogramm 60 und den Betriebsparametern 62 ( 10) ein, das/der auf das tatsächliche Robotersystem 72 angewandt wird. Die Schritte S2 bis S5 sind die gleichen wie die Schritte S2 bis S5, die in 5 bildlich dargestellt sind.
Als Nächstes führt der Transferbewegungssimulationsabschnitt 90 in dem Schritt S6 die Simulation der Artikeltransferbewegungssimulation aus, um die Artikeltransferbewegung zu erzeugen, mit der das Transferrobotermodell 74M sich innerhalb seines Arbeitsraums (zwischen den Arbeitsraumgrenzen 56a, 56b) bewegt, um die Artikelmodellmengen 18MS der Artikelmodelle 18M gemeinsam zu halten und zu transferieren und sich in die Artikelbeförderungsrichtung α auf der oberen Fläche des Förderermodells 16M zu bewegen. Der Transferbewegungssimulationsabschnitt 90 kann die Artikeltransferbewegung von dem Transferrobotermodell 74M durch einen Prozess simulieren, der dem vorhergehenden Prozess, der durch das tatsächliche Robotersystem 12 ausgeführt wird, ähnlich ist.
Wenn die Artikelmodellmengen 18MS, die sich am weitesten nachgeschaltet befinden, den Informationsübertragungsausführungspunkt 92 durchqueren, ermöglicht der Transferbewegungssimulationsabschitt 90, dass die Positionsinformationen Dp der Artikelmodelle 18M oder die Informationen des Anordnungsmusters P virtuell von dem nachgeschalteten Anordnungsrobotermodell 14M zum Transferrobotermodell 74M gesendet werden. Dann erzeugt der Transferbewegungssimulationsabschnitt 90 die Artikeltransferbewegung für das Transferrobotermodell 74M, die auf den Artikelmodellmengen 18MS durchzuführen ist, die durch die zwei Anordnungsrobotermodelle 14M in der regelmäßigen Anordnung angeordnet werden, und bewirkt, dass das Transferrobotermodell 74M (mechanischer Abschnitt und Hand) die Artikeltransferbewegung durchführt.
Wenn das Robotersystem 72 mehrere Transferroboter 74 umfasst, kann ein Betriebsverhältnis wie erforderlich in Abhängigkeit davon, wie die Arbeit der Transferroboter 74 zum Durchführen der Artikeltransferbewegung auf den Artikeln 18 aufzuteilen ist, wie notwendig eingestellt werden und die Transferroboter 74 können gemäß dem Betriebsverhältnis auf eine Art und Weise gesteuert werden, die analog zu der Ausgestaltung ist, die mehrere Anordnungsroboter 14 umfasst. In dieser Ausgestaltung kann der Transferbewegungssimulationsabschnitt 90 der Simulationsvorrichtung 70 bewirken, dass die Transferrobotermodelle 74M die Artikeltransferbewegung in einem vorbestimmten Verhältnis gemäß dem wie erforderlich eingestellten Betriebsverhältnis durchführen.
Gemäß der Simulationsvorrichtung 70, die die vorhergehende Ausgestaltung aufweist, führt der Bewegungssimulationsabschnitt 88 (der Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44, der Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46, der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48, der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 und der Transferbewegungssimulationsabschnitt 90) eine Simulation aus, um zu bewirken, dass das Förderermodell 16M, das Sensormodell 20M, das Anordnungsrobotermodell 14M und das Transferrobotermodell 74M, die sich in dem virtuellen Raum 38 befinden, die Artikelbeförderungsbewegung, die Artikeldetektionsbewegung, die Artikelanordnungsbewegung und die Artikeltransferbewegung auf den Artikelmodellen 18M, die sich in dem virtuellen Raum 38 befinden, gemäß dem Betriebsprogramm 60 und den verschiedenen Betriebsparametern 62 simulieren, derart, dass es möglich ist, in dem virtuellen Raum 38 zu überprüfen, ob das Anordnungsrobotermodell 14M während des Verfolgens der Beförderungsbewegung des Förderermodells 16M betrieben werden kann, um jedes von den Artikelmodellen 18M, die in der zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell 16M angeordnet sind, aufzunehmen und die Artikelmodelle 18M in der vorbestimmten regelmäßigen Anordnung auf dem Förderermodell 16M anzuordnen, sowie, ob das Transferrobotermodell 74M während des Verfolgens der Beförderungsbewegung des Förderermodells 16M betrieben werden kann, um die Artikelmodellmengen 18MS, die in der regelmäßigen Anordnung auf dem Förderermodell 16M platziert sind, gemeinsam zu halten und zu transferieren (d. h. Überprüfen der Gültigkeit des Betriebsprogramms 60 und der Betriebsparameter 62, die dem Artikelanordnungsvorgang und dem Artikeltransfervorgang des tatsächlichen Robotersystems 72 zugehörig sind). Wenn in dem Artikelanordnungsvorgang oder dem Artikeltransfervorgang, die durch die Simulationsvorrichtung 70 simuliert werden, ein Problem entdeckt wird, ist es möglich, das Betriebsprogramm 60 oder die Betriebsparameter 62 auf geeignete Weise zu korrigieren, um das Problem zu lösen. Zusätzlich ist es, wenn die Ausgestaltung des tatsächlichen Robotersystems 72 geändert wird, für die Simulationsvorrichtung 70 möglich, einen Artikelanordnungsvorgang und einen Artikeltransfervorgang, der dem geänderten Robotersystem 72 entspricht, zu simulieren und dadurch das Betriebsprogramm 60 und die Betriebsparameter 62 zu optimieren. So ist es gemäß der Simulationsvorrichtung 70 möglich, Zeit oder Kosten zu verringern, die zum Einrichten des Robotersystems 72 an einem Produktionsstandort erforderlich sind.
Obgleich verschiedene Ausführungsformen beschrieben wurden, kann die vorliegende Offenbarung, da die Simulationsvorrichtung 10, 70 durch einen Computer gebildet werden kann, auf eine andere Art und Weise wie Folgt definiert werden:
Als der andere Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung kann ein Simulationsprogramm, das zum Simulieren eines Artikelanordnungsvorgangs verwendet wird, der durch einen Roboter durchgeführt wird, definiert werden, wobei das Programm bewirkt, dass ein Computer als ein Modellanordnungsabschnitt 40, 86, ein Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44, ein Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46, ein Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 und ein Anordungsbewegungssimulationsabschnitt 50 funktioniert. Der Modellanordnungsabschnitt 40, 86 ist ausgestaltet, um ein Förderermodell 16M, mehrere Artikelmodelle 18M, ein Sensormodell 20M und ein Anordnungsrobotermodell 14M, die durch Modellieren eines Förderers 16, mehrerer Artikel 18, die auf dem Förderer 16 platziert sind, eines Sensors 20, der die Artikel 18 detektiert, beziehungsweise eines Anordnungsroboters 14, der die Artikel 18 auf dem Förderer 16 anordnet, generiert werden, in einem virtuellen 38 Raum anzuordnen. Der Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44 ist ausgestaltet, um eine Artikelbeförderungsbewegung zu simulieren, wobei das Förderermodell 16M sich durch die Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle 18M zu befördern, die in einer zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell 16M platziert sind. Der Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46 ist ausgestaltet, um eine Artikeldetektionsbewegung zu simulieren, wobei das Sensormodell 20M durch die Artikeldetektionsbewegung betrieben wird, um Positionsinformationen Dp von jedem von den Artikelmodellen 18M zu erhalten, die in der zufälligen Anordnung befördert werden. Der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 ist ausgestaltet, um ein Anordnungsmuster P auf dem Förderermodell 16M unter Verwendung der Positionsinformationen Dp zu erzeugen, wobei das Anordnungsmuster P mehrere Musterelemente in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement eine Position von jedem der Artikelmodelle 18M darstellt. Der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 ist ausgestaltet, um eine Artikelanordnungsbewegung unter Verwendung von Informationen Dm der Artikelbeförderungsbewegung und der Positionsinformationen Dp zu simulieren, wobei das Anordnungsrobotermodell 14M sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes von den Artikelmodellen 18M in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und ein aufgenommenes Artikelmodell 18M gemäß dem Anordnungsmuster P zu platzieren.
Als der weitere Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung kann das maschinenlesbare Aufzeichnungsmedium 54 (4), das zum Simulieren eines Artikelanordnungsvorgangs verwendet wird, der durch einen Roboter durchgeführt wird, definiert werden, wobei das Aufzeichnungsmedium ein Simulationsprogramm aufzeichnet, das bewirkt, dass ein Computer als ein Modellanordnungsabschnitt 40, 86, ein Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44, ein Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46, ein Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 und ein Anordungsbewegungssimulationsabschnitt 50 funktioniert. Der Modellanordnungsabschnitt 40, 86, ist ausgestaltet, um ein Förderermodell 16M, mehrere Artikelmodelle 18M, ein Sensormodell 20M und ein Anordnungsrobotermodell 14M, die durch Modellieren eines Förderers 16, mehrerer Artikel 18, die auf dem Förderer 16 platziert sind, eines Sensors 20, der die Artikel 18 detektiert, beziehungsweise eines Anordnungsroboters 14, der die Artikel 18 auf dem Förderer 16 anordnet, generiert werden, in einem virtuellen 38 Raum anzuordnen. Der Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt 44 ist ausgestaltet, um eine Artikelbeförderungsbewegung zu simulieren, wobei das Förderermodell 16M sich durch die Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle 18M zu befördern, die in einer zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell 16M platziert sind. Der Detektionsbewegungssimulationsabschnitt 46 ist ausgestaltet, um eine Artikeldetektionsbewegung zu simulieren, wobei das Sensormodell 20M durch die Artikeldetektionsbewegung betrieben wird, um Positionsinformationen Dp von jedem von den Artikelmodellen 18M zu erhalten, die in der zufälligen Anordnung befördert werden. Der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt 48 ist ausgestaltet, um ein Anordnungsmuster P auf dem Förderermodell 16M unter Verwendung der Positionsinformationen Dp zu erzeugen, wobei das Anordnungsmuster P mehrere Musterelemente in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement eine Position von jedem der Artikelmodelle 18M darstellt. Der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt 50 ist ausgestaltet, um eine Artikelanordnungsbewegung unter Verwendung von Informationen Dm der Artikelbeförderungsbewegung und der Positionsinformationen Dp zu simulieren, wobei das Anordnungsrobotermodell 14M sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes von den Artikelmodellen 18M in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und ein aufgenommenes Artikelmodell 18M gemäß dem Anordnungsmuster P zu platzieren.
Das vorhergehend beschriebene Simulationsprogramm kann ferner ausgestaltet sein, um zu bewirken, dass der Computer als ein Transferbewegungssimulationsabschnitt 90 funktioniert. Der Transferbewegungssimulationsabschnitt 90 ist ausgestaltet, um eine Artikeltransferbewegung unter Verwendung der Informationen Dm der Artikelbeförderungsbewegung zu simulieren, wobei das Transferrobotermodell 74M sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikeltransferbewegung bewegt, um die Artikelmodelle 18M, die gemäß dem Anordnungsmuster P platziert sind, gemeinsam aufzunehmen und zu transferieren.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Änderungen oder Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der folgenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

Simulationsvorrichtung (10; 70) zum Simulieren eines Artikelanordnungsvorgangs, der durch einen Roboter durchgeführt wird, die Folgendes umfasst: einen Modellanordnungsabschnitt (40; 86), der ausgestaltet ist, um ein Förderermodell (16M), mehrere Artikelmodelle (18M), ein Sensormodell (20M) und ein Anordnungsrobotermodell (14M) in einem virtuellen Raum (38) anzuordnen, die durch Modellieren eines Förderers (16), mehrerer Artikel (18), die auf dem Förderer (16) platziert sind, eines Sensors (20), der die Artikel (18) detektiert, beziehungsweise eines Anordnungsroboters (14), der die Artikel (18) auf dem Förderer (16) anordnet, generiert werden; einen Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt (44), der ausgestaltet ist, um eine Artikelbeförderungsbewegung zu simulieren, wobei das Förderermodell (16M) sich durch die Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle (18M) zu fördern, die in einer zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell (16M) platziert sind; einen Detektionsbewegungssimulationsabschnitt (46), der ausgestaltet ist, um eine Artikeldetektionsbewegung zu simulieren, wobei das Sensormodell (20M) durch die Artikeldetektionsbewegung im Betrieb Positionsinformationen (Dp) von jedem der Artikelmodelle (18M) erhält, die in der zufälligen Anordnung befördert werden; einen Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt (48), der ausgestaltet ist, um ein Anordnungsmuster (P) auf dem Förderermodell (16M) unter Verwendung der Positionsinformationen (Dp) zu erzeugen, wobei das Anordnungsmuster (P) mehrere Musterelemente (P1, P2, P3...) in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement eine Position eines jeweiligen Artikelmodells (18M) darstellt; und einen Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt (50), der ausgestaltet ist, um eine Artikelanordnungsbewegung unter Verwendung von Informationen (Dm) der Artikelbeförderungsbewegung und der Positionsinformationen (Dp) zu simulieren, wobei das Anordnungsrobotermodell (14M) sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes Artikelmodell (18M) in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und ein aufgenommenes Artikelmodell (18M) gemäß dem Anordnungsmuster (P) zu platzieren.
Simulationsvorrichtung (70) nach Anspruch 1, wobei der Modellanordnungsabschnitt (86) ausgestaltet ist, um ein Transferrobotermodell (74M) zusätzlich in dem virtuellen Raum (38) anzuordnen, das durch Modellieren eines Transferroboters (74) generiert wird, der die durch den Anordnungsroboter (14) angeordneten Artikel (18) kollektiv transferiert; wobei die Simulationsvorrichtung (70) ferner Folgendes umfasst: einen Transferbewegungssimulationsabschnitt (90), der ausgestaltet ist, um eine Artikeltransferbewegung unter Verwendung der Informationen (Dm) der Artikelbeförderungsbewegung zu simulieren, wobei das Transferrobotermodell (74M) sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikeltransferbewegung bewegt, um die Artikelmodelle (18M), die gemäß dem Anordnungsmuster (P) platziert sind, kollektiv aufzunehmen und zu transferieren.
Simulationsvorrichtung (10; 70) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt (48) ausgestaltet ist, um das Anordnungsmuster (P) derart zu erzeugen, dass ein erstes Musterelement (P1), das eines der Musterelemente (P1, P2, P3, ...) ist, mit einer Position eines Bezugsartikelmodells (18aM) übereinstimmt, das eines der Artikelmodelle (18M) ist, die in der zufälligen Anordnung platziert sind.
Simulationsvorrichtung (10; 70) nach Anspruch 3, wobei der Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt (50) ausgestaltet ist, um unter Verwendung von Forminformationen (Ds) von jedem der Artikelmodelle (18M) zusammen mit den Positionsinformationen (Dp) voraussagend zu beurteilen, ob eine gegenseitige Störung zwischen einem Artikelmodell (18bM), das auf einem zweiten Musterelement (P2, P3, ...) in dem erzeugten Anordnungsmuster (P) platziert werden kann, das von dem ersten Musterelement (P1) verschieden ist, und einem anderen Artikelmodell (18M), was das Bezugsartikelmodell (18aM) einschließt, verursacht wird, und die Artikelanordnungsbewegung unter Berücksichtigung eines Ergebnisses der Beurteilung hinsichtlich einer gegenseitigen Störung zu simulieren.
Simulationsverfahren zum Simulieren eines Vorgangs zum Anordnen von Artikeln, der durch einen Roboter durchgeführt wird, auf einem Computer, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Anordnen eines Förderermodells (16M), mehrerer Artikelmodelle (18M), eines Sensormodells (20M) und eines Anordnungsrobotermodells (14M), die durch Modellieren eines Förderers (16), mehrerer Artikel (18), die auf dem Förderer (16) platziert sind, eines Sensors (20), der die Artikel (18) detektiert, beziehungsweise eines Anordnungsroboters (14), der die Artikel (18) auf dem Förderer (16) anordnet, generiert werden, in einem virtuellen (38) Raum durch einen Modellanordnungsabschnitt (40; 86) des Computers; Simulieren einer Artikelbeförderungsbewegung durch einen Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt (44) des Computers, wobei das Förderermodell (16M) sich aufgrund der Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle (18M) zu befördern, die in einer zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell (16M) platziert sind; Simulieren einer Artikeldetektionsbewegung durch einen Detektionsbewegungssimulationsabschnitt (46) des Computers, wobei das Sensormodell (20M) durch die Artikeldetektionsbewegung im Betrieb Positionsinformationen (Dp) von jedem der Artikelmodelle (18M) erhält, die in der zufälligen Anordnung befördert werden; Erzeugen eines Anordnungsmusters (P) auf dem Förderermodell (16M) unter Verwendung der Positionsinformationen (Dp) durch einen Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt (48) des Computers, wobei das Anordnungsmuster (P) mehrere Musterelemente (P1, P2, P3...) in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement eine Position eines jeweiligen Artikelmodells (18M) darstellt; und Simulieren einer Artikelanordnungsbewegung durch einen Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt (50) des Computers unter Verwendung von Informationen (Dm) der Artikelbeförderungsbewegung und der Positionsinformationen (Dp), wobei das Anordnungsrobotermodell (14M) sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes der Artikelmodelle (18M) in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und ein aufgenommenes Artikelmodell (18M) gemäß dem Anordnungsmuster (P) zu platzieren.
Simulationsverfahren nach Anspruch 5, wobei das Anordnen in dem virtuellen Raum (38) das zusätzliche Anordnen eines Transferrobotermodells (74M), das durch Modellieren eines Transferroboters (74) generiert wird, der die Artikel (18), die durch den Anordnungsroboter (14) angeordnet werden, kollektiv transferiert, in dem virtuellen Raum (38) durch den Modellanordnungsabschnitt (86) umfasst; wobei das Simulationsverfahren ferner Folgendes umfasst: Simulieren einer Artikeltransferbewegung durch einen Transferbewegungssimulationsabschnitt (90) des Computers unter Verwendung der Informationen (Dm) der Artikelbeförderungsbewegung, wobei das Transferrobotermodell (74M) sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikeltransferbewegung bewegt, um die Artikelmodelle (18M), die gemäß dem Anordnungsmuster (P) platziert sind, kollektiv aufzunehmen und zu transferieren.
Simulationsprogramm, das zum Simulieren eines Vorgangs zum Anordnen von Artikeln verwendet wird, der durch einen Roboter durchgeführt wird, wobei das Programm bewirkt, dass ein Computer als Folgendes wirkt: ein Modellanordnungsabschnitt (40; 86), der ausgestaltet ist, um ein Förderermodell (16M), mehrere Artikelmodelle (18M), ein Sensormodell (20M) und ein Anordnungsrobotermodell (14M) in einem virtuellen Raum (38) anzuordnen, die durch Modellieren eines Förderers (16), mehrerer Artikel (18), die auf dem Förderer (16) platziert sind, eines Sensors (20), der die Artikel (18) detektiert, beziehungsweise eines Anordnungsroboters (14), der die Artikel (18) auf dem Förderer (16) anordnet, generiert werden; ein Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt (44), der ausgestaltet ist, um eine Artikelbeförderungsbewegung zu simulieren, wobei das Förderermodell (16M) sich durch die Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle (18M) zu befördern, die in einer zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell (16M) platziert sind; ein Detektionsbewegungssimulationsabschnitt (46), der ausgestaltet ist, um eine Artikeldetektionsbewegung zu simulieren, wobei das Sensormodell (20M) im Betrieb durch die Artikeldetektionsbewegung Positionsinformationen (Dp) von jedem der Artikelmodelle (18M) erhält, die in der zufälligen Anordnung befördert werden; ein Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt (48), der ausgestaltet ist, um ein Anordnungsmuster (P) auf dem Förderermodell (16M) unter Verwendung der Positionsinformationen (Dp) zu erzeugen, wobei das Anordnungsmuster (P) mehrere Musterelemente (P1, P2, P3...) in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement eine Position eines jeweiligen Artikelmodells (18M) darstellt; und ein Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt (50), der ausgestaltet ist, um eine Artikelanordnungsbewegung unter Verwendung der Informationen (Dm) der Artikelbeförderungsbewegung und der Positionsinformationen (Dp) zu simulieren, wobei das Anordnungsrobotermodell (14M) sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes der Artikelmodelle (18M) in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und ein aufgenommenes Artikelmodell (18M) gemäß dem Anordnungsmuster (P) zu platzieren.
Maschinenlesbares Aufzeichnungsmedium (54), das zum Simulieren eines Vorgangs zum Anordnen von Artikeln verwendet wird, der durch einen Roboter durchgeführt wird, wobei das Aufzeichnungsmedium ein Simulationsprogramm aufzeichnet, das bewirkt, dass ein Computer als Folgendes wirkt: ein Modellanordnungsabschnitt (40; 86), der ausgestaltet ist, um ein Förderermodell (16M), mehrere Artikelmodelle (18M), ein Sensormodell (20M) und ein Anordnungsrobotermodell (14M) in einem virtuellen Raum (38) anzuordnen, die durch Modellieren eines Förderers (16), mehrerer Artikel (18), die auf dem Förderer (16) platziert sind, eines Sensors (20), der die Artikel (18) detektiert, beziehungsweise eines Anordnungsroboters (14), der die Artikel (18) auf dem Förderer (16) anordnet, generiert werden; ein Beförderungsbewegungssimulationsabschnitt (44), der ausgestaltet ist, um eine Artikelbeförderungsbewegung zu simulieren, wobei das Förderermodell (16M) sich durch die Artikelbeförderungsbewegung bewegt, um die Artikelmodelle (18M) zu befördern, die in einer zufälligen Anordnung auf dem Förderermodell (16M) platziert sind; ein Detektionsbewegungssimulationsabschnitt (46), der ausgestaltet ist, um eine Artikeldetektionsbewegung zu simulieren, wobei das Sensormodell (20M) im Betrieb durch die Artikeldetektionsbewegung Positionsinformationen (Dp) von jedem der Artikelmodelle (18M) erhält, die in der zufälligen Anordnung befördert werden; ein Anordnungsmuster-Erzeugungsabschnitt (48), der ausgestaltet ist, um ein Anordnungsmuster (P) auf dem Förderermodell (16M) unter Verwendung der Positionsinformationen (Dp) zu erzeugen, wobei das Anordnungsmuster (P) mehrere Musterelemente (P1, P2, P3...) in einer vorbestimmten regelmäßigen Anordnung umfasst, wobei jedes Musterelement eine Position eines jeweiligen Artikelmodells (18M) darstellt; und ein Anordnungsbewegungssimulationsabschnitt (50), der ausgestaltet ist, um eine Artikelanordnungsbewegung unter Verwendung von Informationen (Dm) der Artikelbeförderungsbewegung und der Positionsinformationen (Dp) zu simulieren, wobei das Anordnungsrobotermodell (14M) sich, während die Artikelbeförderungsbewegung verfolgt wird, durch die Artikelanordnungsbewegung bewegt, um jedes der Artikelmodelle (18M) in der zufälligen Anordnung aufzunehmen und ein aufgenommenes Artikelmodell (18M) gemäß dem Anordnungsmuster (P) zu platzieren.