JP2008009536A - シミュレーション装置およびシミュレーション方法並びにシミュレーションプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シミュレーション装置253が、ワーク状態と立体とを関係付けた複数のワーク状態データ及びワーク状態間の遷移条件を表す遷移条件データを記憶するワーク状態データ記憶部210と、ダイナミクスモデルデータに基づき時間軸に沿ってダイナミクスシミュレーションを行うダイナミクスシミュレータ205と、ワークの状態遷移イベントの発生を検出する状態遷移イベント検出部209と、イベント発生時におけるワーク状態とその相手立体との相対的な位置関係を表すデータを算出する相対位置算出部208と、位置関係データとアセンブリモデルデータとに基づきワークの拘束関係を表すデータを生成する拘束関係データ生成部207とを備える。
【選択図】図2
Description
本実施形態に係るアセンブリモデル生成記憶手段204におけるアセンブリモデルの表現および作成の各方法は、例えば本発明者による特許3643504号公報「アセンブリモデル作成方法およびアセンブリモデル作成処理プログラムを記録した記録媒体」に記述された考え方を用いることができる。図4に示されるような部品1、2、3からなるアセンブリモデルを作成する場合を例にして説明する。本実施形態に係るシミュレーションシステムは、部品1、2、3の各形状データを、例えばコンピュータの入力装置を用いてファイルより読み込み、記憶装置に記憶させる。このとき、読み込まれた各部品は、表示部211によって例えば図4に示されるように表示される。
(1)一方の直線上の一点が他の直線上にある
(2)方向ベクトルが平行(外積が0)
の2つの幾何学的条件と等価である。これをワールド座標系において表現すると、
次に、モータなどの特性表現について説明する。モータなどアクチュエータなどのモデル化では、加速や減速など時間軸上でどのような挙動をするかかの検証が重要であり、ダイナミクスの表現が必要となる。
次に、図11の搬送システム33、34が、上記空気アクチュエータにより駆動されるモデルについて説明する。このような駆動機構は、モータとボールネジとの組み合わせなどにより実現されることが多いが、簡略化した状況を想定する。
上述したように、アセンブリモデルの実現方法、ハンドリングされるワークの扱い方、およびアクチュエータのハイブリッドモデルなどによりモデル化方法などを説明した。次に、ワークの状態遷移条件について詳しく説明する。
Claims (8)
- ワークのハンドリング動作を含む機器を制御対象とする制御プログラムを用いて前記機器をシミュレーションすることにより、前記制御プログラムの検証を行うシミュレーション装置であって、
前記機器のダイナミクスモデルデータを記憶するダイナミクスモデルデータ記憶部と、
前記機器の機構モデルについてのアセンブリモデルデータを記憶するアセンブリモデルデータ記憶部と、
ワーク状態と立体とが関係付けられた複数のワーク状態データおよび複数のワーク状態の間の遷移条件を表す遷移条件データを記憶するワーク状態データ記憶部と、
前記制御プログラムからの制御コマンドにしたがって、前記ダイナミクスモデルデータに基づき時間軸に沿ってダイナミクスシミュレーションを実行するダイナミクスシミュレータと、
ワークの状態遷移イベントの発生を検出する状態遷移イベント検出部と、
前記複数のワーク状態データに基づいて、前記状態遷移イベントの発生時における前記ワークのワーク状態とそのワーク状態に関係付けられた前記立体との間の相対的な位置関係を表す位置関係データを算出する相対位置算出部と、
前記位置関係データと前記アセンブリモデルデータとに基づいて、前記ワークの拘束関係を表すデータを生成する拘束関係データ生成部とを備えたことを特徴とするシミュレーション装置。 - 前記機構モデルのデータを取得する機構モデルデータ取得部と、前記機器と物体との干渉の有無を判定する干渉有無判定部と、前記機器のダイナミクスモデルの変数を取得するダイナミクスモデル変数取得部とをさらに備え、
前記状態遷移イベント検出部は、前記機構モデルのデータと、前記干渉の有無と、前記ダイナミクスモデルの変数とのうちの少なくとも一つを用いて前記遷移条件イベントを検出することを特徴とする請求項1記載のシミュレーション装置。 - 前記状態遷移イベント検出部は、前記機構モデルのデータと、前記干渉の有無と、前記ダイナミクスモデルの変数との各論理条件に基づいて、前記遷移条件イベントを検出することを特徴とする請求項2記載のシミュレーション装置。
- 前記ダイナミクスシミュレータは、ハイブリッドモデルにより記述された前記機器の複数のダイナミクスモデルにしたがって前記ダイナミクスシミュレーションを実行するように構成され、
前記状態遷移イベントの発生が検出された場合は、前記ダイナミクスシミュレータが、複数のダイナミクスモデルを切り替えることを特徴とする請求項1記載のシミュレーション装置。 - ワークのハンドリング動作を含む機器を制御対象とする制御プログラムを用いて前記機器をシミュレーションすることにより、前記制御プログラムの検証を行うシミュレーション装置におけるシミュレーション方法であって、
前記機器の機構モデルについてのアセンブリモデルデータ、前記機器のダイナミクスモデルデータ、ワーク状態と立体とが関係付けられた複数のワーク状態データおよび複数のワーク状態の間の遷移条件を表す遷移条件データを読み込むステップと、
前記制御プログラムからの制御コマンドを読み込むステップと、
前記ダイナミクスモデルデータに基づきダイナミクスシミュレーションを実行するステップと、
前記機構モデルのデータと、前記機器と物体との干渉の有無を判定するためのデータと、前記機器のダイナミクスモデルの変数とに基づいて、ワークの状態遷移イベントの発生を判定するステップと、
前記状態遷移イベントが発生した場合に、前記状態遷移イベントの発生時における前記ワークのワーク状態とそのワーク状態に関係付けられた前記立体との間の相対的な位置関係を表す位置関係データを算出するステップと、
前記位置関係データと前記アセンブリモデルデータとに基づいて、前記ワークの拘束関係を表すデータを生成するステップとを備えたことを特徴とするシミュレーション方法。 - 前記状態遷移イベントの発生の判定は、前記シミュレーション装置が、ハイブリッドモデルにより記述された前記機器の複数のダイナミクスモデルのうちのいずれかのダイナミクスモデルへの切り替えの有無を判定することを特徴とする請求項5記載のシミュレーション方法。
- 前記状態遷移イベントの発生の判定は、前記シミュレーション装置が、前記機構モデルのデータと、前記干渉の有無の判定結果と、前記ダイナミクスモデルの変数との各論理条件を評価することを特徴とする請求項5記載のシミュレーション方法。
- ワークのハンドリング動作を含む機器を制御対象とする制御プログラムを用いて前記機器をシミュレーションすることにより、前記制御プログラムの検証を行うためのシミュレーションプログラムであって、
コンピュータに、
前記機器の機構モデルについてのアセンブリモデルデータ、前記機器のダイナミクスモデルデータ、ワーク状態と立体とが関係付けられた複数のワーク状態データおよび複数のワーク状態の間の遷移条件を表す遷移条件データを読み込むステップと、
前記制御プログラムからの制御コマンドを読み込むステップと、
前記ダイナミクスモデルデータに基づきダイナミクスシミュレーションを実行するステップと、
前記機構モデルのデータと、前記機器と物体との干渉の有無を判定するためのデータと、前記機器のダイナミクスモデルの変数とに基づいて、ワークの状態遷移イベントの発生を判定するステップと、
前記状態遷移イベントが発生した場合に、前記状態遷移イベントの発生時における前記ワークのワーク状態とそのワーク状態に関係付けられた前記立体との間の相対的な位置関係を表す位置関係データを算出するステップと、
前記位置関係データと前記アセンブリモデルデータとに基づいて、前記ワークの拘束関係を表すデータを生成するステップとを実行させることを特徴とするシミュレーションプログラム。
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