JP2022039471A - シミュレーション装置及びシミュレーションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】実機ロボットと同様の動作を表す仮想的なロボットモデルの画像を出力することができるシミュレーション装置等を提供する。【解決手段】シミュレーション装置は、目標動作データに従って仮想的なロボットモデルに動作させ、前記ロボットモデルの画像データを表示装置に出力するシミュレータ機能部と、記憶部と、前記目標動作データに従った前記ロボットモデルの動作であり且つ前記表示装置に表示される画像に表される第１動作への変更の入力を受け付け、前記変更が反映された第２動作での前記ロボットモデルの状態を示す情報を、前記目標動作データに含まれる前記第１動作の情報と関連付けて前記記憶部に記憶させる処理部とを含み、前記シミュレータ機能部は、前記ロボットモデルに前記第１動作をさせる場合に、前記第２動作を表す画像データを前記表示装置に出力する。【選択図】図１

Description

本開示は、シミュレーション装置及びシミュレーションシステムに関する。

従来から、産業用ロボット及びその周辺環境を設計するために、コンピュータ装置上でのシミュレーションが利用される。例えば、特許文献１は、多関節アームを有するオフセットロボットについての仮想ロボット開発システムと実ロボット運用システムとを動的にリンクさせる総合管理システムを開示する。実ロボット運用システムは、仮想ロボット開発システムからシミュレーションによる制御命令を受け取り、オフセットロボットの運動制御のシミュレーションを行うことができる。実ロボット運用システムは、シミュレーションによるオフセットロボットの運動の誤差等の仮想運用情報を仮想ロボット開発システムにフィードバックする。このシミュレーションとフィードバックとにより、仮想ロボット開発システムにおいて制御プログラムが開発される。

特開２００７－２６０８３４号公報

例えば、実機のオフセットロボットの動作と仮想ロボット開発システムでシミュレーションされる仮想的なオフセットロボットのモデルの動作との間には、オフセットロボットの慣性及び剛性、オフセットロボットの関節の粘性、並びに関節の駆動装置の反応時間等の特性の差異に起因する差異が生じ得る。特性の差異を完全になくすことは困難である。仮想運用情報を用いて開発される制御プログラムも、特性の差異を完全になくすことは困難であり、オフセットロボットのモデルに実行させる動作と実機のオフセットロボットに実行させる動作との間に差異を生じる可能性がある。例えば、制御プログラムは、オフセットロボットのモデルに意図通りの動作をさせることができないおそれがある。

本開示は、実機ロボットと同様の動作を表す仮想的なロボットモデルの画像を出力することができるシミュレーション装置及びシミュレーションシステムを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るシミュレーション装置は、コンピュータ装置内に構成されるシミュレーション装置であって、一連の目標の動作を示す目標動作データに従って仮想的なロボットモデルに動作させ、動作する前記ロボットモデルの画像データを表示装置に出力するシミュレータ機能部と、前記目標動作データと前記ロボットモデルに関連するデータとを記憶する記憶部と、前記目標動作データに従った前記ロボットモデルの動作であり且つ前記表示装置に表示される画像に表される第１動作への変更の入力を受け付け、前記変更が反映された動作である第２動作での前記ロボットモデルの状態を示す情報を、前記目標動作データに含まれる前記第１動作の情報と関連付けて前記記憶部に記憶させる処理部とを含み、前記シミュレータ機能部は、前記ロボットモデルに前記第１動作をさせる場合に、前記第２動作を表す画像データを前記表示装置に出力する。

本開示の技術によれば、実機ロボットと同様の動作を表す仮想的なロボットモデルの画像を出力することが可能になる。

実施の形態に係るシミュレーションシステムの構成の一例を示す概略図 実施の形態に係るロボット作業エリアの一例を示す平面図 実施の形態に係るコンピュータ装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図 実施の形態に係るシミュレーション装置が構成されるコンピュータ装置の機能的な構成の一例を示すブロック図 実施の形態に係るコンピュータ装置のシミュレータ機能部の機能的な構成の一例を示すブロック図 ロボット及びロボットモデルそれぞれの第１動作の状態の一例を同スケールで示す側面図 修正制御プログラムデータを用いてシミュレーションを実行する場合でのロボットモデルの第１動作の状態の一例を示す側面図 実施の形態に係るシミュレーションシステムの動作の一例を示すフローチャート 実施の形態に係るシミュレーションシステムの動作の一例を示すフローチャート 実施の形態に係るシミュレーションシステムの動作の一例を示すフローチャート 変形例１に係るシミュレーションシステムの構成の一例を示す概略図 変形例２に係るシミュレーションシステムの構成の一例を示す概略図

（実施の形態）
以下において、本開示の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。また、本明細書及び特許請求の範囲では、「装置」とは、１つの装置を意味し得るだけでなく、複数の装置からなるシステムも意味し得る。

［シミュレーションシステムの構成］
実施の形態に係るシミュレーションシステム１の構成を説明する。図１は、実施の形態に係るシミュレーションシステム１の構成の一例を示す概略図である。図１に示すように、シミュレーションシステム１は、シミュレーションコンピュータ１００と、実機のロボット２００と、ロボットコントローラ３００とを含む。ロボットコントローラ３００は実機制御装置の一例である。

これに限定されないが、本実施の形態では、ロボット２００は、産業用ロボットであり、ロボットアーム２１０とエンドエフェクタ２２０とを備える。ロボットアーム２１０は、少なくとも１つの関節を有し、少なくとも１つの自由度を有する。エンドエフェクタ２２０は、ワーク等の作業の対象物Ｗに作用を加えることができるように構成される。ロボットアーム２１０の先端は、エンドエフェクタ２２０が取り付けられるように構成される。ロボットアーム２１０は、エンドエフェクタ２２０の位置及び姿勢を自在に変更することができる。ロボット２００は、ロボットアーム２１０及びエンドエフェクタ２２０を用いて対象物Ｗを処理する。本実施の形態では、ロボットアーム２１０の型式は、垂直多関節型であるが、これに限定されず、いかなる型式であってもよく、例えば、水平多関節型、極座標型、円筒座標型又は直角座標型等であってもよい。

ロボットコントローラ３００は、ロボット２００の動作を制御する。ロボットコントローラ３００は、操作入出力装置４００に入力される指令、情報及びデータ等を処理する。ロボットコントローラ３００は、上記指令、情報及びデータ等に従って、ロボット２００の動作を制御する。例えば、ロボットコントローラ３００は、ロボット２００への動力等の供給を制御する。ロボットコントローラ３００は、種々の指令、情報及びデータ等を操作入出力装置４００に出力する。このようなロボットコントローラ３００は、コンピュータ装置３１０（図３参照）を備える。ロボットコントローラ３００は、ロボット２００に供給する電力を制御するための電気回路、及びエンドエフェクタ２２０に供給する塗料等の物質の供給を制御するための機器等を備えてもよい。

ロボットコントローラ３００は、ロボット２００及び操作入出力装置４００と有線通信又は無線通信を介して接続される。これらの間の通信は、いかなる有線通信及び無線通信であってもよい。本実施の形態では、ロボットコントローラ３００及び操作入出力装置４００は、ロボット２００が配置されるロボット作業エリアＲＡに配置される。なお、ロボットコントローラ３００及び操作入出力装置４００の少なくとも１つは、ロボット作業エリアＲＡと異なる場所、例えば、遠隔の場所に配置されてもよい。

操作入出力装置４００は、入力装置４１０及び提示装置４２０を備える。入力装置４１０は、種々の指令、情報及びデータ等の入力を受け付け、ロボットコントローラ３００に出力する。入力装置４１０は、公知のいかなる入力装置であってもよく、例えば、ロボット２００の操作のための入力が可能である装置あってもよい。提示装置４２０は、ロボットコントローラ３００等から受け取る指令、情報及びデータ等を、ユーザ（以下、「操作者」とも呼ぶ）Ｐに知覚可能に提示する。例えば、提示装置４２０は、ディスプレイ及びスピーカ等を備えてもよい。

また、これに限定されないが、本実施の形態では、図２に示すように、ロボット作業エリアＲＡには、ロボット２００の周辺機器として、対象物Ｗをロボット２００へ搬送する第１搬送装置５１０と、ロボット２００によって処理された後の対象物Ｗを他のエリアＷＡａ～ＷＡｃそれぞれに搬送する第２搬送装置５２１～５２３とが配置されている。図２は、実施の形態に係るロボット作業エリアＲＡの一例を示す平面図である。

本実施の形態では、ロボット２００は、第１搬送装置５１０によって搬送されてきた対象物Ｗを、当該対象物Ｗの搬送先のエリアＷＡａ～ＷＡｃに応じて第２搬送装置５２１～５２３に移送するライン作業を行うものとする。これに限定されないが、本実施の形態では、搬送装置５１０及び５２１～５２３は、ベルトコンベヤであり、無端輪状の搬送ベルト５１０ａ及び５２１ａ～５２３ａを周回移動させる。ロボットコントローラ３００は、ロボット２００の制御の外部軸制御として、搬送装置５１０及び５２１～５２３の動作制御を、ロボット２００の動作制御と協調して実行するように構成される。

図１に示すように、シミュレーションコンピュータ１００は、ロボット作業エリアＲＡと異なる場所にある設計作業エリアＤＡに配置される。シミュレーションコンピュータ１００は、ロボット作業エリアＲＡに配置されるロボット及びその周辺環境を設計するために用いられる。例えば、シミュレーションコンピュータ１００は、仮想的なロボットモデル及び仮想的な周辺環境モデル、仮想的な作業空間モデル等を含む仮想的な作業エリアモデルを構築することが可能である。周辺環境モデルは、仮想的な周辺機器モデル、仮想的な周辺構造物モデル及びロボットモデルの処理対象である仮想的な対象物モデル等を含み得る。例えば、シミュレーションコンピュータ１００は、工場及び倉庫等でのラインの設計等のために用いられ、仮想的なライン等を構築することができる。

さらに、シミュレーションコンピュータ１００は、ロボットモデル及び周辺機器モデル等に自動で所定の動作をさせるための制御プログラムデータを作成することが可能である。制御プログラムデータは、当該所定の動作の全てを自動で実行するためのデータであってもよく、当該所定の動作の一部を自動で実行するためのデータであってもよい。制御プログラムデータは、ロボット２００等の動作を制御するロボットコントローラ３００によって利用可能である。ロボットコントローラ３００は、制御プログラムデータに従って、ロボット２００等に自動で所定の動作をさせる。シミュレーションコンピュータ１００は、制御プログラムデータに従ってロボットモデル及び周辺機器モデル等に自動で所定の動作をさせることも可能である。シミュレーションコンピュータ１００は、作業エリアモデルの構築とオフラインでの作業エリアモデルのシミュレーションとを可能にする。

例えば、ロボットモデル、周辺環境モデル及び作業空間モデルに、３次元ＣＡＤ（Computer-Aided Design）モデル及び３次元ＣＧ（Computer Graphics）モデル等の３次元モデルが用いられてもよく、２次元モデルが用いられてもよい。３次元モデル及び２次元モデルは、実物のロボット、周辺環境及び作業空間の特徴に対応する特徴を有するように構成される。例えば、３次元モデル及び２次元モデルは、実物の形状及び寸法に対応する形状及び寸法、実物の可動部分に対応する可動部分、並びに、実物の各部分の特性に対応する各部分の特性等を有してもよい。例えば、３次元モデル及び２次元モデルの可動部分の動作方向及び動作範囲は、実物の動作方向及び動作範囲に対応してもよい。例えば、３次元モデル及び２次元モデルの各部の慣性、剛性及び粘性等のインピーダンス特性が実物のインピーダンス特性に対応してもよい。３次元モデル及び２次元モデルの各部の重量特性及び重量分布が実物の重量特性及び重力分布に対応してもよい。

シミュレーションコンピュータ１００は、コンピュータ装置１１０と、入力装置１２０と、提示装置１３０とを備える。コンピュータ装置１１０の構成は特に限定されず、例えば、コンピュータ装置１１０は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション及びサーバ等であってもよい。シミュレーション装置１４０（図４参照）がコンピュータ装置１１０内に構成され、シミュレーション装置１４０の機能はコンピュータ装置１１０によって実現される。

入力装置１２０は、種々の指令、情報及びデータ等の入力を受け付け、コンピュータ装置１１０に出力する。例えば、入力装置１２０は、レバー、ボタン、キー、キーボード、タッチパネル、タッチディスプレイ、ジョイスティック、モーションキャプチャ、カメラ及びマイク等の公知の入力手段を含んでもよい。例えば、入力装置１２０は、スマートフォン及びタブレットなどのスマートデバイス、個人情報端末（ＰＤＡ：Personal Data Assistant）又はその他の端末装置等であってもよい。

提示装置１３０は、コンピュータ装置１１０等から受け取る指令、情報及びデータ等を、シミュレーションコンピュータ１００のユーザ（以下、「設計者」とも呼ぶ）に知覚可能に提示する。例えば、提示装置１３０は、ディスプレイ及びスピーカ等を備えてもよい。例えば、提示装置１３０は、仮想的な作業エリアモデル等の画像を表示する。入力装置１２０がタッチパネル又はタッチディスプレイを含む場合、入力装置１２０は提示装置１３０の機能を兼ねてもよい。提示装置１３０は表示装置の一例である。

本実施の形態では、コンピュータ装置１１０は、有線通信又は無線通信を介して相互にデータ通信可能にロボットコントローラ３００と接続される。これらの間の通信は、いかなる有線通信及び無線通信であってもよいが、本実施の形態では、通信ネットワークＮを介した通信である。この場合、コンピュータ装置１１０及びロボットコントローラ３００は、通信ネットワークＮと直接的に接続するように構成されてもよく、通信用コンピュータ等の通信機器（図示略）を介して通信ネットワークＮと接続するように構成されてもよい。

例えば、コンピュータ装置１１０は、制御プログラムデータをロボットコントローラ３００に送信する。ロボットコントローラ３００は当該制御プログラムデータに従ってロボット２００等に動作させる。当該制御プログラムデータに従ったロボット２００等の動作が操作者Ｐによって修正されると、修正が反映された修正制御プログラムデータは、ロボットコントローラ３００によってコンピュータ装置１１０に送信される。設計者は、シミュレーションコンピュータ１００及び修正制御プログラムデータに含まれる情報を用いて、作業エリアモデルの構築及び当該作業エリアモデルのシミュレーションを行うことができる。

通信ネットワークＮは特に限定されず、例えば、ローカルエリアネットワーク（Local Area Network：ＬＡＮ）、広域ネットワーク（Wide Area Network：ＷＡＮ）、インターネット、又はこれらの２つ以上の組み合わせを含むことができる。通信ネットワークＮは、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの近距離無線通信、ネットワーク専用回線、通信事業者の専用回線、公衆交換電話網（Public Switched Telephone Network：ＰＳＴＮ）、モバイル通信網、インターネット網、衛星通信、又は、これらの２つ以上の組み合わせを用いるように構成され得る。モバイル通信網は、第４世代移動通信システム及び第５世代移動通信システム等を用いるものであってもよい。通信ネットワークＮは、１つ又は複数のネットワークを含むことができる。

コンピュータ装置１１０とロボットコントローラ３００とは、記憶媒体を介して互いに情報等を入出力するように構成されてもよい。例えば、記憶媒体は、半導体ベースの若しくは他の集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）、ハイブリッドハードドライブ（ＨＨＤ：Hybrid Hard Disk Drive）、光ディスク、光ディスクドライブ（ＯＤＤ：Optical Disk Drive）、光磁気ディスク、光磁気ドライブ、フロッピィディスクドライブ（ＦＤＤ：Floppy Disk Drive）、磁気テープ、固体ドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）、ＲＡＭドライブ、セキュアデジタルカード若しくはドライブ、任意の他の適切な記憶媒体、又はこれらの２つ以上の組合せを含むことができる。

シミュレーションコンピュータ１００のコンピュータ装置１１０及びロボットコントローラ３００のコンピュータ装置３１０のハードウェア構成の一例を説明する。図３は、実施の形態に係るコンピュータ装置１１０及び３１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、コンピュータ装置１１０及び３１０はいずれも、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、入出力Ｉ／Ｆ（インタフェース：Interface）１４と、通信Ｉ／Ｆ１５とを構成要素として含む。これに限定されないが、これらの構成要素は、例えばバス２０を介して相互に接続される。なお、コンピュータ装置１１０及び３１０が備える構成要素は、上記構成要素に限定されず、例えば、コンピュータ装置１１０及び３１０の制御対象及び接続対象に対応して構成要素が追加されてもよい。

プロセッサ１１及びメモリ１２は演算器を構成する。演算器は、他の装置との指令、情報及びデータ等の送受信を行う。演算器は、各種機器からの信号の入力及び各制御対象への制御信号の出力を行う。

メモリ１２は、プロセッサ１１が実行するプログラム、及び各種固定データ等を記憶する。メモリ１２は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリなどの半導体メモリ等の記憶装置で構成されてもよい。これに限定されないが、本実施の形態では、メモリ１２は、揮発性メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）と不揮発性メモリであるＲＯＭ（Read-Only Memory）とを含む。

ストレージ１３は、各種データを記憶する。ストレージ１３は、ハードディスクドライブ及びＳＳＤ等の記憶装置で構成されてもよい。

プロセッサ１１は、ＲＡＭ及びＲＯＭと一緒にコンピュータシステムを形成する。コンピュータシステムは、プロセッサ１１がＲＡＭをワークエリアとして用いてＲＯＭに記録されたプログラムを実行することによって、コンピュータ装置１１０又は３１０の機能を実現してもよい。コンピュータ装置１１０及び３１０の機能の一部又は全部は、上記コンピュータシステムにより実現されてもよく、電子回路又は集積回路等の専用のハードウェア回路により実現されてもよく、上記コンピュータシステム及びハードウェア回路の組み合わせにより実現されてもよい。コンピュータ装置１１０及び３１０は、単一のコンピュータ装置による集中制御により各処理を実行してもよく、複数のコンピュータ装置の協働による分散制御により各処理を実行してもよい。

これに限定されないが、例えば、プロセッサ１１は、ＣＰＵ（中央処理装置：Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、マイクロプロセッサ（microprocessor）、プロセッサコア（processor core）、マルチプロセッサ（multiprocessor）、ＡＳＩＣ（Application-Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含み、ＩＣ（集積回路）チップ、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等に形成された論理回路又は専用回路によって各処理を実現してもよい。複数の処理は、１つ又は複数の集積回路により実現されてもよく、１つの集積回路により実現されてもよい。

通信Ｉ／Ｆ１５は、コンピュータ装置１１０又は３１０と通信ネットワークＮとを接続するインタフェースである。通信Ｉ／Ｆ１５は、通信ネットワークＮを介して、他のコンピュータ装置等との通信を実行し、データ等を送受信する機能を有する。通信Ｉ／Ｆ１５は、プロセッサ１１からの指令に従って、データ等を他のコンピュータ装置等に送信し、他のコンピュータ装置等から送信されたデータ等を受信し、プロセッサ１１に伝達する。

入出力Ｉ／Ｆ１４は、コンピュータ装置１１０又は３１０と外部装置３０とを接続するインタフェースである。例えば、外部装置３０は、入力装置１２０、提示装置１３０並びに操作入出力装置４００の入力装置４１０及び提示装置４２０等を含むが、その他の装置も含み得る。例えば、外部装置３０は、記憶装置又は記憶媒体のドライブ（補助記憶装置）であってもよい。入出力Ｉ／Ｆ１４は、データ等の入力を受け付ける入力Ｉ／Ｆとデータ等を出力する出力Ｉ／Ｆとを一体化して含んでもよく、分離して含んでもよい。

コンピュータ装置１１０の機能的な構成を説明する。図４は、実施の形態に係るシミュレーション装置１４０が構成されるコンピュータ装置１１０の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図５は、実施の形態に係るコンピュータ装置１１０のシミュレータ機能部１４０５の機能的な構成の一例を示すブロック図である。

図４に示すように、コンピュータ装置１１０は、シミュレーション装置１４０を含む。例えば、シミュレーション装置１４０の動作は、コンピュータ装置１１０にインストールされるソフトウェアによって実現されてもよい。コンピュータ装置１１０のプロセッサ１１は、上記ソフトウェアを実行することでシミュレーション装置１４０として動作する。

シミュレーション装置１４０は、入力部１４０１と、出力部１４０２と、構築部１４０３と、データ生成部１４０４と、シミュレータ機能部１４０５と、データ送信部１４０６と、データ受信部１４０７と、データ更新部１４０８と、処理部１４０９と、記憶部１４１０とを機能的構成要素として含む。記憶部１４１０の機能は、ストレージ１３によって実現されるが、記憶部１４１０の機能の一部は、メモリ１２によって実現されてもよい。記憶部１４１０を除くシミュレーション装置１４０の各機能的構成要素の機能は、プロセッサ１１及びメモリ１２等によって実現されてもよい。

図５に示すように、シミュレータ機能部１４０５は、シミュレーション実行部１４０ａと、仮想ロボットコントローラ１４０ｂと、変換部１４０ｃとを機能的構成要素として含む。

図４に示すように、入力部１４０１は、シミュレーションコンピュータ１００の入力装置１２０から指令、情報及びデータ等の入力を受け付け、シミュレーション装置１４０内の各機能的構成要素に送る。入力部１４０１の機能は、入出力Ｉ／Ｆ１４等によって実現されてもよい。

出力部１４０２は、構築部１４０３及びシミュレータ機能部１４０５等から受け取る指令、情報及びデータ等をシミュレーションコンピュータ１００の提示装置１３０に出力する。出力部１４０２の機能は、入出力Ｉ／Ｆ１４等によって実現されてもよい。

記憶部１４１０は、種々の情報を記憶し、記憶された情報の読出しを可能にする。記憶部１４１０は、仮想的な作業エリアモデルを形成する材料となり得る仮想的な構成要素モデルのデータを含むモデルデータＤｍを記憶する。例えば、モデルデータＤｍは、様々な仮想的なロボットモデル、様々な仮想的な周辺環境モデル及び様々な仮想的な作業空間モデル等の構成要素モデルの３次元モデルのデータを含み得る。

記憶部１４１０は、構築部１４０３等によって構築された作業エリアモデルＭのデータを記憶する。記憶部１４１０は、データ生成部１４０４等によって生成された制御プログラムデータＤｐを記憶する。

構築部１４０３は、仮想的な作業エリアモデルＭを構築する。具体的には、構築部１４０３は、入力装置１２０に入力される指令及び情報等に従って、仮想的な３次元空間モデルを設定し提示装置１３０に表示させる。さらに、構築部１４０３は、入力装置１２０を介して指定される仮想的な作業空間モデル、仮想的なロボットモデル及び仮想的な周辺環境モデルの３次元モデルのデータを、記憶部１４１０のモデルデータＤｍから読み出す。構築部１４０３は、仮想的な３次元空間モデルを提示装置１３０に表示させつつ、入力装置１２０を介して指定される位置、姿勢及びサイズ等に従って、読み出した各３次元モデルを当該３次元空間モデル内に配置する。構築部１４０３は、入力装置１２０に入力される指令に従って、各３次元モデルが配置された３次元空間モデルを作業エリアモデルＭとして記憶部１４１０に記憶させる。作業エリアモデルＭは、仮想的なロボットモデルＭａ、仮想的な周辺環境モデルＭｂ及び仮想的な作業空間モデルＭｃ等を含む。例えば、ロボットモデルＭａは、ロボットアームモデルＭａａ及びエンドエフェクタモデルＭａｂを備える。記憶部１４１０には、様々な作業エリアモデルＭが記憶され得る。

データ生成部１４０４は、入力装置１２０に入力される指令等に従って、制御プログラムデータＤｐを生成し、記憶部１４１０に記憶させる。データ生成部１４０４は、作業エリアモデルＭ毎に制御プログラムデータＤｐを生成し、当該制御プログラムデータＤｐと作業エリアモデルＭとに互いを関連付けるためにＩＤ等の識別情報を付与してもよい。

制御プログラムデータＤｐは、作業エリアモデルＭ内でロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂに動作を実行させるための制御プログラム、並びに／又は、当該制御プログラムがその実行のために用いる実行データを含み得る。これに限定されないが、本実施の形態では、上記制御プログラムは、ロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂに対応する実物のロボット及び周辺環境に動作を実行させるためのプログラムでもある。

実行データは、目標動作データＤｔ及び設定データＤｓ等を含む。設定データＤｓは、モデルに設定されるデータとユーザ環境に設定されるデータとを含み得る。モデルに設定されるデータは、ロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂの種別毎に設定されるデータ、並びに、ロボットモデルＭａのエンドエフェクタモデルＭａｂの種別毎に設定されるデータ等を含み得る。ユーザ環境に設定されるデータは、ロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂに対応する実物のロボット及び周辺環境を操作するための操作入出力装置４００等の操作器の種別毎に設定されるデータ、並びに、操作器に表示される画面に設定されるデータ等を含み得る。データ生成部１４０４は、入力装置１２０及び／又は入力装置１２０以外の外部装置３０から入力される指令、情報及びデータ等に従って設定データＤｓを生成する。

目標動作データＤｔは、作業エリアモデルＭ内でロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂが実行する一連の目標の動作を示すデータである。目標動作データＤｔは、ロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂに対応する実機のロボット及び周辺環境の周辺機器に一連の動作をさせるための教示データとして利用可能なデータであってもよい。目標動作データＤｔは、一連の目標の動作に含まれる各動作について、ロボットモデルＭａの各部の位置、姿勢及び力の情報と、周辺環境モデルＭｂの各部の位置及び姿勢の情報とを含む。位置及び姿勢の情報は、作業エリアモデルＭ内での３次元の位置及び姿勢を示す情報であり、力の情報は、作業エリアモデルＭ内での３次元の力の方向及び大きさを示す情報である。

例えば、ロボットモデルＭａが図１及び図２に示すロボット２００に対応する場合、ロボットモデルＭａのロボットアームモデルＭａａ及びエンドエフェクタモデルＭａｂはそれぞれ、ロボット２００のロボットアーム２１０及びエンドエフェクタ２２０の仮想的なモデルである。ロボットモデルＭａの各部の位置、姿勢及び力の情報は、エンドエフェクタモデルＭａｂの位置、姿勢及び力の情報であってもよい。

例えば、周辺環境モデルＭｂが図２に示す搬送装置５１０及び５２１～５２３の仮想的なモデルである場合、周辺環境モデルＭｂの各部の位置及び姿勢の情報は、搬送ベルト５１０ａ及び５２１ａ～５２３ａの周回位置、並びに／又は、搬送ベルト５１０ａ及び５２１ａ～５２３ａの駆動装置の駆動量に対応し得る。

データ生成部１４０４は、入力装置１２０に入力される指令及び情報等に従って、ロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂを動作させ、ロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂの各動作での各部の位置、姿勢及び力を検出し、検出された位置、姿勢及び力の情報を用いて目標動作データＤｔを生成する。目標動作データＤｔは、位置、姿勢及び力の情報と実行時刻とが関連付けられる時系列データである。

データ生成部１４０４は、制御プログラムを生成する場合、目標動作データＤｔを用いてロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂの制御プログラムを生成してもよい。データ生成部１４０４は、コンピュータ装置１１０が他の装置から受け付けた目標動作データを用いて制御プログラムを生成する場合もある。

データ送信部１４０６は、入力装置１２０に入力される指令等に従って、記憶部１４１０に記憶され且つ入力装置１２０を介して指定された制御プログラムデータＤｐ等を、通信ネットワークＮを介してロボットコントローラ３００に送信する。

データ受信部１４０７は、制御プログラムデータＤｐａ等を、ロボットコントローラ３００から通信ネットワークＮを介して受信し、データ更新部１４０８に送る。制御プログラムデータＤｐａは、制御プログラムデータＤｐに基づきロボットコントローラ３００によって決定された制御プログラムデータである。例えば、制御プログラムデータＤｐは、ロボットコントローラ３００によって実行された結果、実物のロボット２００及び搬送装置５１０及び５２１～５２３の動作を目的の動作にするように、修正を受ける場合がある。この場合、制御プログラムデータＤｐａは、修正後の制御プログラムデータＤｐである。制御プログラムデータＤｐの修正が不要である場合、制御プログラムデータＤｐａは、未修正の制御プログラムデータＤｐである。

例えば、ロボット作業エリアＲＡにおいて、支障物がロボット２００の側方及び上方等に存在する場合がある。ロボット２００のインピーダンス特性が、ロボットモデルＭａのインピーダンス特性と異なる場合がある。このような場合、ロボット２００及び搬送装置５１０及び５２１～５２３が目的の動作を実行するように、ロボットコントローラ３００を用いて制御プログラムデータＤｐが修正され得る。

データ更新部１４０８は、データ受信部１４０７から受け取った制御プログラムデータＤｐａを記憶部１４１０に記憶させる。データ更新部１４０８は、入力装置１２０に入力される更新指令に従って、制御プログラムデータＤｐａに対応し且つ記憶部１４１０に記憶されている制御プログラムデータＤｐを、制御プログラムデータＤｐａで置き換える。データ更新部１４０８は、入力装置１２０に入力される保存指令に従って、制御プログラムデータＤｐａを、制御プログラムデータＤｐに対応する第２のデータとして、制御プログラムデータＤｐと共に記憶部１４１０に記憶させる。

図４及び図５に示すように、シミュレータ機能部１４０５のシミュレーション実行部１４０ａは、入力装置１２０に入力される指令等に従って、記憶部１４１０に記憶されている制御プログラムデータＤｐと作業エリアモデルＭとを用いて、作業エリアモデルＭの動作シミュレーションを実行する。具体的には、シミュレーション実行部１４０ａは、目標動作データＤｔに従ってロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂの目標の動作を指令するための目標動作指令を生成する。例えば、目標動作指令は、位置指令及び力指令を含んでもよい。例えば、位置指令は、ロボットモデルＭａのエンドエフェクタモデルＭａｂ及び周辺環境モデルＭｂの動作部分の位置、姿勢、位置変化の方向及び速度、姿勢変化の方向及び速度等を含んでもよい。例えば、力指令は、ロボットモデルＭａのエンドエフェクタモデルＭａｂが対象物モデルＭｄに与える力の大きさ及び方向等を含んでもよい。対象物モデルＭｄは対象物Ｗの仮想的なモデルである。シミュレーション実行部１４０ａは、目標動作指令を変換部１４０ｃに送る。

シミュレーション実行部１４０ａは、目標動作指令に対応する制御指令を変換部１４０ｃを介して仮想ロボットコントローラ１４０ｂから受け取り、当該制御指令に従ってロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂに動作させる。さらに、シミュレーション実行部１４０ａは、当該制御指令に従って動作するロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂの画像データを生成して提示装置１３０に出力し、当該画像データに対応する画像を提示装置１３０に表示させる。シミュレーションコンピュータ１００のユーザである設計者は、制御プログラムデータＤｐに従ったロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂの動作を視認することができる。

仮想ロボットコントローラ１４０ｂは、ロボットコントローラ３００に対応して設けられ、ロボットコントローラ３００と同様の処理を行うように構成される。仮想ロボットコントローラ１４０ｂは、変換部１４０ｃによる処理を受けた後の目標動作指令である変換動作指令を、変換部１４０ｃから受け取る。仮想ロボットコントローラ１４０ｂは、変換動作指令に従ってロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂの各部に動作させるための制御指令を生成し、変換部１４０ｃに送る。

例えば、仮想ロボットコントローラ１４０ｂは、変換動作指令に基づき、ロボットモデルＭａのロボットアームモデルＭａａの各関節、エンドエフェクタモデルＭａｂの動作部分、及び周辺環境モデルＭｂの各動作部分の動作量、動作速度及び動作トルク等の指令値を含む制御指令を生成してもよい。

変換部１４０ｃは、シミュレーション実行部１４０ａと仮想ロボットコントローラ１４０ｂとの間で、一方から出力されたデータを他方に利用可能なデータに変換する。

ここで、これに限定されないが、本実施の形態では、シミュレーション装置１４０は、シミュレーションの対象のロボットモデルの種別に関係なく構築される。シミュレーション実行部１４０ａは、シミュレーション装置１４０と共にシミュレーション装置１４０の一部として構築される。

仮想ロボットコントローラ１４０ｂは、シミュレーションの対象のロボットモデルの種別に応じて構築される。ロボットコントローラ３００は、制御対象のロボットの種別に応じて生成される。例えば、ロボットコントローラ３００の仕様は、制御対象のロボットの製造業者毎に異なり、ロボットコントローラ３００の送受信信号は、制御対象のロボットの製造業者毎に異なる。仮想ロボットコントローラ１４０ｂの仕様も、対応するロボットコントローラ３００毎に異なり、仮想ロボットコントローラ１４０ｂの入出力信号も、対応するロボットコントローラ３００毎に異なる。仮想ロボットコントローラ１４０ｂの仕様は、制御対象のロボットモデルに対応する実機のロボットの製造業者毎に異なる。

仮想ロボットコントローラ１４０ｂ及び変換部１４０ｃは、シミュレーション装置１４０にソフトウェア等として組み込まれ得る。仮想ロボットコントローラ１４０ｂとシミュレーション実行部１４０ａとは、互いに直接的に信号を送受信することができないが、変換部１４０ｃを介することによって、互いに信号を送受信することができる。これにより、シミュレーション装置１４０の汎用性が向上する。なお、シミュレーション実行部１４０ａと仮想ロボットコントローラ１４０ｂとが互いに直接的に信号を送受信することができるように、シミュレーション実行部１４０ａが仮想ロボットコントローラ１４０ｂに対応して構築されてもよい。

図４に示すように、処理部１４０９は、提示装置１３０の画面に表示される画像に表されているロボットモデルＭａの動作への変更の入力を受け付けることができるように構成される。具体的には、処理部１４０９は、提示装置１３０の画面に表示されているロボットモデルＭａの像に対して、当該ロボットモデルＭａの動作状態を変更するような入力を受け付けることができる。上記画面は、シミュレータ機能部１４０５が制御プログラムデータＤｐを用いてシミュレーションを実行することで提示装置１３０に表示させる作業エリアモデルＭの画面である。

例えば、処理部１４０９は、入力装置１２０に入力される変更の指令等に従って、ロボットモデルＭａの動作のうちの第１動作を表す第１画像において、第１動作を第２動作へ変更するように、第１画像を第２画像へ変更処理し、提示装置１３０の画面に表示させる。第２動作は、入力された変更が反映された動作であり、第２画像は、第２動作でのロボットモデルＭａを表す画像である。例えば、第２動作は第１動作と異なる。例えば、第１動作及び第２動作等のロボットモデルＭａの動作は、１フレームの画像で表されるような瞬間的な動作、及び、複数のフレームの画像で表され且つ複数の瞬間的な動作を含むような一連の動作等を含み得る。

さらに、処理部１４０９は、第２動作でのロボットモデルＭａの状態を示す情報を、状態情報Ｄｉとして、目標動作データＤｔに含まれる第１動作の情報と関連付けて記憶部１４１０に記憶させる。処理部１４０９は、状態情報Ｄｉを作業エリアモデルＭの情報の一部として記憶部１４１０に記憶させてもよい。例えば、第２動作でのロボットモデルＭａの状態を示す情報は、第２動作でのロボットモデルＭａの各部の位置及び姿勢などを示す情報、並びに、第２動作でのロボットモデルＭａを表す第２画像のデータ等を含み得る。

ここで、ロボットモデルＭａのインピーダンス特性を、ロボット２００のインピーダンス特性と完全に一致するように設定することは、非常に困難である。さらに、ロボット２００のインピーダンス特性は、ロボット２００に作用する重力及びロボット２００の周囲の熱等の影響を受け得る。例えば、演算量を低減するために、ロボットモデルＭａにインピーダンス特性が設定されない場合もある。このため、図６に示すように、制御プログラムデータＤｐに従って、対象物Ｗ及び対象物モデルＭｄを把持する第１動作をロボット２００及びロボットモデルＭａそれぞれに実行させる場合、ロボット２００のロボットアーム２１０（実線表示）とロボットモデルＭａのロボットアームモデルＭａａ（破線表示）との間にたわみ量の差異が生じる。本例では、ロボットアームモデルＭａａの剛性がロボットアーム２１０の剛性よりも大きいため、エンドエフェクタ２２０の位置は、目標の位置であるエンドエフェクタモデルＭａｂの位置から下方へずれる。図６は、ロボット２００及びロボットモデルＭａそれぞれの第１動作の状態の一例を同スケールで示す側面図である。

そこで、操作者Ｐは、制御プログラムデータＤｐに従って第１動作を実行するロボット２００について、エンドエフェクタ２２０の位置及び姿勢が目標の位置及び姿勢と合致するように、ロボットコントローラ３００の制御プログラムデータＤｐを修正する。例えば、操作者Ｐは、エンドエフェクタ２２０を目標の位置及び姿勢に移動させることで、ロボットコントローラ３００に目標の位置及び姿勢を教示してもよい。ロボットコントローラ３００は、上記教示に従って制御プログラムデータＤｐを修正することで、修正制御プログラムデータＤｐａを生成してもよい。なお、教示方法はいかなる方法であってもよい。

図７に示すように、シミュレーション装置１４０のシミュレータ機能部１４０５が、修正制御プログラムデータＤｐａを用いてシミュレーションを実行すると、ロボットモデルＭａのエンドエフェクタモデルＭａｂの位置及び姿勢（実線表示）が目標の位置及び姿勢（破線表示）と合致しない場合がある。これは、ロボット２００とロボットモデルＭａとの間のインピーダンス特性の差異に起因する。目標の位置及び姿勢は、制御プログラムデータＤｐを用いる場合の位置及び姿勢である。本例では、ロボットアームモデルＭａａの剛性がロボットアーム２１０の剛性よりも大きいため、エンドエフェクタモデルＭａｂの位置は、目標の位置から上方へずれる。図７は、修正制御プログラムデータＤｐａを用いてシミュレーションを実行する場合でのロボットモデルＭａの第１動作の状態の一例を示す側面図である。

そこで、設計者は、修正制御プログラムデータＤｐａを用いたシミュレーションを実行中、提示装置１３０の画面上において、入力装置１２０を用いてエンドエフェクタモデルＭａｂを目標の位置及び姿勢に移動させることで、処理部１４０９にロボットモデルＭａの状態を第１動作から第２動作に変動させる。さらに、設計者は、処理部１４０９に、第２動作でのロボットモデルＭａの状態を示す情報を記憶部１４１０に記憶させる。

以降、シミュレータ機能部１４０５は、修正制御プログラムデータＤｐａを用いたシミュレーションを実行する場合、ロボットモデルＭａの動作を表す画像の選択を設計者に要求する。シミュレータ機能部１４０５は、入力装置１２０を介して受け付ける指令に従って、ロボットモデルＭａに第１動作をさせる場合に、第２動作を表す第２画像の画像データ又は第１動作を表す第１画像の画像データを出力する。

例えば、モデル及びモデルのレイアウト等の作業エリアモデルＭの一部を変更する場合、及び、作業エリアモデルＭのロボットモデルＭａ等を用いて新たな作業エリアモデルを生成する場合、シミュレータ機能部１４０５は、実機のロボット２００の特性が反映された修正制御プログラムデータＤｐａを用いて、作業エリアモデルの動作をシミュレーションすることできる。さらに、シミュレータ機能部１４０５は、第１動作を画像表示するために、第２動作を表す第２画像の画像データを出力することで、設計者に違和感のない画像を提示することができる。よって、シミュレーションを用いた作業エリアモデルの正確な検証が可能になる。

［シミュレーションシステムの動作］
実施の形態に係るシミュレーションシステム１の動作を説明する。図８Ａ～図８Ｃは、実施の形態に係るシミュレーションシステム１の動作の一例を示すフローチャートである。図８Ａ～図８Ｃにおいて、ステップＳ１０１～Ｓ１１０の処理は作業エリアモデル及び制御プログラムデータの生成に関する処理であり、ステップＳ１１１～Ｓ１１５の処理は実物のロボット２００を用いた制御プログラムデータの検証に関する処理であり、ステップＳ１１６～Ｓ１２６の処理は検証後の制御プログラムデータに関する処理である。

図８Ａ～図８Ｃに示すように、まず、設計作業エリアＤＡの設計者は、入力装置１２０への入力を介して、コンピュータ装置１１０のシミュレーション装置１４０に、モデルデータＤｍ及び設定データＤｓを記憶させる（ステップＳ１０１）。

次いで、設計者は、入力装置１２０への入力を介して、シミュレーション装置１４０に、作業エリアモデルＭのレイアウトを構築させる（ステップＳ１０２）。具体的には、設計者は、シミュレーション装置１４０によって形成される仮想的な３次元空間内で、モデルデータＤｍを用いて、ロボットモデルＭａ、周辺環境モデルＭｂ及び作業空間モデルＭｃの位置及び姿勢を指定し、各モデルを配置する。設計者は、シミュレーション装置１４０に、各モデルが配置された作業エリアモデルＭを記憶させる。

次いで、設計者は、各モデルの干渉を検証する（ステップＳ１０３）。具体的には、設計者は、干渉チェックの指令を入力装置１２０に入力する。シミュレーション装置１４０は、設定データＤｓ等に基づき、作業エリアモデルＭの各モデルを動作させ、各モデルでの干渉の有無をチェックする。干渉がある場合、シミュレーション装置１４０は干渉箇所等を提示し、設計者は、入力装置１２０への入力を介してモデルの配置を修正する。

次いで、設計者は、シミュレーション装置１４０に、作業エリアモデルＭのロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂの概略的な目標動作データを決定させ記憶させる（ステップＳ１０４）。具体的には、設計者は、入力装置１２０への入力を介して、作業エリアモデルＭ内でのロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂの概略的な目標動作を指定し、シミュレーション装置１４０に、当該目標動作に基づき概略的な目標動作データを生成させる。

次いで、設計者は、概略的な目標動作データに従ったタクトタイムをシミュレーション装置１４０に提示させる（ステップＳ１０５）。具体的には、ユーザは、シミュレーション装置１４０に、概略的な目標動作データに従った作業エリアモデルＭのシミュレーションを実行させる。シミュレーション装置１４０は、概略的な目標動作データに従った一連の動作に要したタクトタイムとタクトタイムの目標時間範囲とを設計者に提示する。

タクトタイムが目標時間範囲から外れる場合（ステップＳ１０６でＮｏ）、設計者は、シミュレーション装置１４０に各モデルのレイアウトの変更を指令し、ステップＳ１０２～Ｓ１０５を繰り返させる。

タクトタイムが目標時間範囲内に収まる場合（ステップＳ１０６でＹｅｓ）、設計者は、シミュレーション装置１４０に、制御プログラムを生成させる（ステップＳ１０７）。具体的には、設計者は、シミュレーション装置１４０に、ロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂの詳細な目標動作データＤｔを決定させ記憶させる。設計者は、入力装置１２０への入力を介して、ロボットモデルＭａ及び周辺環境モデルＭｂの詳細な目標動作を指定し、シミュレーション装置１４０に、当該目標動作に基づき詳細な目標動作データＤｔを生成させる。さらに、設計者は、シミュレーション装置１４０に、詳細な目標動作データＤｔを用いた制御プログラムを生成させる。シミュレーション装置１４０は、目標動作データＤｔ及び制御プログラムを含む制御プログラムデータＤｐを記憶する。

次いで、設計者は、ステップＳ１０５と同様に、詳細な目標動作データに従った最終的なタクトタイムをシミュレーション装置１４０に提示させる（ステップＳ１０８）。

タクトタイムが目標時間範囲から外れる場合（ステップＳ１０９でＮｏ）、設計者は、シミュレーション装置１４０に詳細な目標動作データＤｔの変更を指令し、ステップＳ１０７～Ｓ１０８を繰り返させる。

タクトタイムが目標時間範囲内に収まる場合（ステップＳ１０９でＹｅｓ）、設計者は、シミュレーション装置１４０に、制御プログラムデータＤｐをロボット作業エリアＲＡのロボットコントローラ３００へ送信させる（ステップＳ１１０）。ロボットコントローラ３００は、受信した制御プログラムデータＤｐを記憶する。

次いで、ロボット作業エリアＲＡの操作者Ｐは、操作入出力装置４００への入力を介して、ロボットコントローラ３００に、制御プログラムデータＤｐに従ってロボット２００並びに搬送装置５１０及び５２１～５２３を動作させる（ステップＳ１１１）。

ロボット２００の動作の修正が必要である場合（ステップＳ１１２でＹｅｓ）、操作者Ｐはロボット２００の動作を修正する（ステップＳ１１３）。ロボット２００の動作と目標動作とが一致しない場合、及び、ロボット２００が周囲の物体と干渉する場合等に、上記修正が必要である。

次いで、操作者Ｐは、操作入出力装置４００への入力を介して、ロボットコントローラ３００に、ロボット２００の動作の修正を制御プログラムデータＤｐに反映させることで、修正制御プログラムデータＤｐａを生成させ記憶させる（ステップＳ１１４）。

次いで、操作者Ｐは、ロボットコントローラ３００に、修正制御プログラムデータＤｐａをコンピュータ装置１１０のシミュレーション装置１４０へ送信させる（ステップＳ１１５）。なお、操作者Ｐは、ロボット２００の動作の修正が必要でない場合（ステップＳ１１２でＮｏ）に本ステップにおいて、ロボットコントローラ３００に制御プログラムデータＤｐを、修正制御プログラムデータＤｐａとして送信させる。

次いで、シミュレーション装置１４０は、受信した修正制御プログラムデータＤｐａを記憶する（ステップＳ１１６）。

次いで、設計作業エリアＤＡの設計者は、シミュレーション装置１４０に、修正制御プログラムデータＤｐａに従ったシミュレーションを実行させる（ステップＳ１１７）。

提示装置１３０に表示されるロボットモデルＭａの動作に異常がある場合（ステップＳ１１８でＹｅｓ）、設計者は、入力装置１２０へ指令を入力することで、シミュレーション装置１４０に、提示装置１３０の画面上において、ロボットモデルＭａの該当する動作である第１動作を、目標の動作である第２動作に修正させる（ステップＳ１１９）。

次いで、シミュレーション装置１４０は、第２動作でのロボットモデルＭａの状態を示す情報を、状態情報Ｄｉとして、修正制御プログラムデータＤｐａの第１動作の情報と関連付けて記憶する（ステップＳ１２０）。

なお、ロボットモデルＭａの動作に異常がない場合（ステップＳ１１８でＮｏ）、設計者による修正がないため、シミュレーション装置１４０は、記憶している修正制御プログラムデータＤｐａをそのまま維持する（ステップＳ１２１）。

その後、設計者によって、修正制御プログラムデータＤｐａに従ったシミュレーションの実行指令が入力装置１２０へ入力される（ステップＳ１２２）と、シミュレーション装置１４０は、ロボットモデルＭａの動作を表す画像に、状態情報Ｄｉを使用するか否かを設計者に要求する（ステップＳ１２３）。

状態情報Ｄｉの使用の指令がある場合（ステップＳ１２４でＹｅｓ）、シミュレーション装置１４０は、状態情報Ｄｉを用いてシミュレーションを実行し、状態情報Ｄｉに対応するロボットモデルＭａの動作を、状態情報Ｄｉが反映された画像を用いて提示装置１３０に表示させる（ステップＳ１２５）。

状態情報Ｄｉの使用の指令がない場合（ステップＳ１２４でＮｏ）、シミュレーション装置１４０は、状態情報Ｄｉを用いずにシミュレーションを実行し、状態情報Ｄｉに対応するロボットモデルＭａの動作を、状態情報Ｄｉが反映されない画像を用いて提示装置１３０に表示させる（ステップＳ１２６）。

シミュレーションシステム１において、シミュレーション装置１４０は、実機のロボット２００での動作結果が反映された修正制御プログラムデータＤｐａを用いて、作業エリアモデルＭのシミュレーションを実行可能である。さらに、ロボット２００とロボットモデルＭａとの間に特性の差異がある場合でも、シミュレーション装置１４０は、画像上でのロボットモデルＭａの動作を、ロボット２００の動作と合致させることができる。さらに、シミュレーション装置１４０は、作業エリアモデルＭを修正する場合、及び、新たな作業エリアモデルを生成する場合、修正制御プログラムデータＤｐａを用いて新たな制御プログラムデータを生成することができる。新たな制御プログラムデータは、実機のロボットの特性が反映されるため、実機のロボットの動作に対して高い精度を有し得る。

なお、シミュレーション装置１４０は、ステップＳ１２３～Ｓ１２６の処理を繰り返すように構成されてもよい。例えば、シミュレーション装置１４０は、シミュレーションの実行中、状態情報Ｄｉに対応するロボットモデルＭａの動作が出現する毎に、状態情報Ｄｉの使用の有無を設計者に要求し、設計者の指令に従って、当該動作を表す画像を決定してもよい。

（変形例１）
変形例１に係るシミュレーションシステム１Ａは、シミュレーションコンピュータの一部がクラウド上に存在する点で実施の形態と異なる。以下において、変形例１について、実施の形態と異なる点を中心に説明し、実施の形態と同様の点の説明を適宜省略する。

図９は、変形例１に係るシミュレーションシステム１Ａの構成の一例を示す概略図である。図９に示すように、シミュレーションシステム１Ａは、シミュレーション端末１０１Ａと、サーバシステム１０２Ａと、ロボット２００と、ロボットコントローラ３００と、操作入出力装置４００とを含む。シミュレーション端末１０１Ａと、サーバシステム１０２Ａと、ロボットコントローラ３００とは、互いに異なる場所に配置され、通信ネットワークＮを介して相互にデータ通信可能に接続される。例えば、複数のシミュレーション端末１０１Ａ、及び／又は、複数のロボット２００それぞれを制御する複数のロボットコントローラ３００が、通信ネットワークＮを介してサーバシステム１０２Ａと接続可能である。シミュレーション端末１０１Ａは端末装置の一例である。

サーバシステム１０２Ａは、実施の形態に係るシミュレーション装置１４０の機能を備え、例えば、複数のシミュレーション装置１４０の機能を実現可能である。サーバシステム１０２Ａは、１つ又は複数のシミュレーション端末１０１Ａそれぞれに対してシミュレーション装置１４０として機能し、１つ又は複数のロボットコントローラ３００に対してシミュレーション装置１４０として機能するように構成される。サーバシステム１０２Ａは、サーバ１０２Ａａ及びストレージ１０２Ａｂを含む。なお、サーバ１０２Ａａがストレージ１０２Ａｂを含んでもよい。サーバ１０２Ａａはコンピュータ装置であり、ストレージ１０２Ａｂは記憶装置である。これに限定されないが、本変形例では、サーバ１０２Ａａは、記憶部１４１０以外のシミュレーション装置１４０の全ての機能的構成要素の機能を備え、ストレージ１０２Ａｂは、記憶部１４１０の機能を備える。サーバ１０２Ａａの入力部１４０１及び出力部１４０２は、通信ネットワークＮと接続され、シミュレーション端末１０１Ａとデータ等を送受信する。

シミュレーション端末１０１Ａは、入力装置１２０及び提示装置１３０を備えるコンピュータ装置であり、通信ネットワークＮと接続可能である通信インタフェースを備える。シミュレーション端末１０１Ａは、パーソナルコンピュータ、スマートフォン及びタブレットなどのスマートデバイス、個人情報端末又はその他の端末装置等であってもよい。シミュレーション端末１０１Ａは、通信ネットワークＮを介してサーバシステム１０２Ａに所望の処理を実行させることができる。複数のシミュレーション端末１０１Ａがサーバシステム１０２Ａにアクセスし、それぞれの所望の処理をサーバシステム１０２Ａに実行させることができる。

例えば、シミュレーション端末１０１Ａは、専用のアプリケーションがインストールされ得るように構成され、当該アプリケーションが起動されることでサーバシステム１０２Ａと接続されるように構成されてもよい。シミュレーション端末１０１Ａは、当該アプリケーションを通じてサーバシステム１０２Ａに指令を送ることができ、サーバシステム１０２Ａに、実施の形態に係るシミュレーション装置１４０が実行可能な種々の処理を実行させて各処理の結果を当該アプリケーションの画面に出力させることができる。

例えば、シミュレーション端末１０１Ａは、専用のウェブサイトにアクセス可能であるように構成され、当該ウェブサイトにログインすることでサーバシステム１０２Ａと接続されるように構成されてもよい。シミュレーション端末１０１Ａは、当該ウェブサイト上においてサーバシステム１０２Ａに指令を送ることができ、サーバシステム１０２Ａに、シミュレーション装置１４０が実行可能な種々の処理を実行させて各処理の結果を当該ウェブサイトに出力させることができる。

サーバシステム１０２Ａは、様々な作業エリアモデル、モデルデータ及び制御プログラムデータ等の様々なデータをストレージ１０２Ａｂに記憶するため、シミュレーション端末１０１Ａは、多くの記憶容量を有する必要がない。サーバシステム１０２Ａは、作業エリアモデルの構築、制御プログラムデータの生成、及びシミュレーションの実行等の多いい処理量を必要とする処理を実行するため、シミュレーション端末１０１Ａは、高い処理能力を有する必要がない。よって、様々なユーザが様々なシミュレーション端末１０１Ａを用いてシミュレーションシステム１Ａを利用することができる。サーバシステム１０２Ａは、複数のロボットコントローラ３００とデータ通信することで、各ロボットコントローラ３００の修正制御プログラムデータＤｐａを利用した様々なロボットモデルのシミュレーションを実行可能である。

（変形例２）
変形例２に係るシミュレーションシステム１Ｂは、ロボットコントローラの少なくともの一部がクラウド上に存在する点で変形例１と異なる。以下において、変形例２について、実施の形態及び変形例１と異なる点を中心に説明し、実施の形態及び変形例１と同様の点の説明を適宜省略する。

図１０は、変形例２に係るシミュレーションシステム１Ｂの構成の一例を示す概略図である。図１０に示すように、シミュレーションシステム１Ｂは、シミュレーション端末１０１Ａと、第１サーバシステムとしてのサーバシステム１０２Ａと、ロボット２００と、第２サーバシステム３０１Ｂと、電力制御装置３０２Ｂと、中継装置３０３Ｂと、操作入出力装置４００とを含む。シミュレーション端末１０１Ａと、第１サーバシステム１０２Ａと、第２サーバシステム３０１Ｂと、中継装置３０３Ｂとは、互いに異なる場所に配置され、通信ネットワークＮを介して相互にデータ通信可能に接続される。例えば、複数のロボット２００それぞれと接続された複数の中継装置３０３Ｂが、通信ネットワークＮを介して第２サーバシステム３０１Ｂと接続可能である。

第２サーバシステム３０１Ｂは、実施の形態に係るロボットコントローラ３００のコンピュータ装置３１０の機能を備え、例えば、複数のコンピュータ装置３１０の機能を実現可能である。第２サーバシステム３０１Ｂは、１つ又は複数のロボット２００それぞれと、１つ又は複数の電力制御装置３０２Ｂそれぞれと、１つ又は複数の操作入出力装置４００それぞれとに対して、ロボットコントローラ３００として機能するように構成される。第２サーバシステム３０１Ｂは、第１サーバシステム１０２Ａに対してロボットコントローラ３００として機能するように構成される。

第２サーバシステム３０１Ｂは、サーバ３０１Ｂａ及びストレージ３０１Ｂｂを含む。なお、サーバ３０１Ｂａがストレージ３０１Ｂｂを含んでもよい。サーバ３０１Ｂａはコンピュータ装置であり、ストレージ３０１Ｂｂは記憶装置である。これに限定されないが、本変形例では、サーバ３０１Ｂａは、コンピュータ装置３１０のプロセッサ１１及びメモリ１２の機能を備え、ストレージ３０１Ｂｂは、ストレージ１３の機能を備える。

サーバ３０１Ｂａには、種々のロボット２００及びその周辺機器を制御するためのソフトウェアがインストールされている。ストレージ３０１Ｂｂは、種々のロボット２００及び周辺機器のデータ、種々のロボット２００及び周辺機器を制御するための制御プログラムデータ、及び種々のロボット２００及び周辺機器のログデータ等の情報を記憶する。サーバ３０１Ｂａは、ストレージ３０１Ｂｂに記憶される情報を用いて、外部から受け取る指令に従ってロボット２００等を動作させるための指令を生成し、当該ロボット２００の中継装置３０３Ｂに送信する。サーバ３０１Ｂａは、第１サーバシステム１０２Ａから制御プログラムデータＤｐを受信し、ストレージ３０１Ｂｂに記憶させ、修正制御プログラムデータＤｐａを第１サーバシステム１０２Ａに送信する。

中継装置３０３Ｂは、通信ネットワークＮと接続可能である通信インタフェースを備える。中継装置３０３Ｂは、通信ネットワークＮを介して第２サーバシステム３０１Ｂと接続可能である。中継装置３０３Ｂは、ロボット２００に搭載されるセンサ（図示略）等、電力制御装置３０２Ｂ及び操作入出力装置４００と接続される。中継装置３０３Ｂは、当該センサ、電力制御装置３０２Ｂ及び操作入出力装置４００と第２サーバシステム３０１Ｂとの間の通信を仲介する。中継装置３０３Ｂは、例えば、モデム、ＯＮＵ（光回線の終端装置）及びルータ等の機器を含んでもよい。

電力制御装置３０２Ｂは、外部電源と接続され、中継装置３０３Ｂ及び通信ネットワークＮを介して第２サーバシステム３０１Ｂから受け取る指令等に従って、ロボット２００及びその周辺機器に供給する電力を制御する。電力制御装置３０２Ｂは、アンプ、インバータ及びコンバータ等を含んでもよい。第２サーバシステム３０１Ｂは、ロボット２００の各部及び周辺機器の各モータの電流の指令値等を電力制御装置３０２Ｂに送信するように構成されてもよく、ロボット２００のエンドエフェクタ２２０の目標動作指令等を電力制御装置３０２Ｂに送信するように構成されてよい。後者の場合、目標動作指令をモータの電流の指令値に変換する演算装置が、電力制御装置３０２Ｂに設けられてもよく、電力制御装置３０２Ｂと別個の装置として設けられてもよい。電力制御装置３０２Ｂは、各モータの電流値及び回転量等をフィードバック情報として第２サーバシステム３０１Ｂに送信してもよい。

操作入出力装置４００の入力装置４１０は、入力される指令に従って、指令、情報及びデータ等を中継装置３０３Ｂ及び通信ネットワークＮを介して第２サーバシステム３０１Ｂに送信する。操作入出力装置４００の提示装置４２０は、中継装置３０３Ｂ及び通信ネットワークＮを介して第２サーバシステム３０１Ｂから受け取る指令、情報及びデータ等を提示する。操作入出力装置４００は、通信ネットワークＮを介して第２サーバシステム３０１Ｂに所望の処理を実行させることができる。複数の操作入出力装置４００が第２サーバシステム３０１Ｂにアクセスし、それぞれの所望の処理を第２サーバシステム３０１Ｂに実行させることができる。

操作入出力装置４００はコンピュータ装置を含んでもよい。例えば、操作入出力装置４００は、ティーチペンダント、パーソナルコンピュータ、スマートフォン及びタブレットなどのスマートデバイス、個人情報端末又はその他の端末装置等であってもよい。

例えば、操作入出力装置４００は、専用のアプリケーションがインストールされ得るように構成され、当該アプリケーションが起動されることで中継装置３０３Ｂと第２サーバシステム３０１Ｂとの接続を確立するように構成されてもよい。操作入出力装置４００は、当該アプリケーションを通じて、第２サーバシステム３０１Ｂに種々の処理を実行させて各処理の結果を当該アプリケーションの画面に出力させることができる。

例えば、操作入出力装置４００は、専用のウェブサイトにアクセス可能であるように構成され、当該ウェブサイトにログインすることで中継装置３０３Ｂと第２サーバシステム３０１Ｂとの接続を確立するように構成されてもよい。操作入出力装置４００は、当該ウェブサイト上において第２サーバシステム３０１Ｂに種々の処理を実行させて各処理の結果を当該ウェブサイトに出力させることができる。

第２サーバシステム３０１Ｂは、様々なロボット２００、周辺機器及び制御プログラムデータ等の様々なデータをストレージ３０１Ｂｂに記憶するため、電力制御装置３０２Ｂ、中継装置３０３Ｂ及び操作入出力装置４００等は、多くの記憶容量を有する必要がない。第２サーバシステム３０１Ｂは、ロボット２００の動作制御及び制御プログラムデータの修正等の多い処理量を必要とする処理を実行するため、電力制御装置３０２Ｂ、中継装置３０３Ｂ及び操作入出力装置４００等は、高い処理能力を有する必要がない。よって、様々なユーザが第２サーバシステム３０１Ｂを用いて様々なロボット２００に動作させることができる。

また、変形例２において、操作入出力装置４００は、通信ネットワークＮを介して、第２サーバシステム３０１Ｂ及び／又は中継装置３０３Ｂとデータ等を送受信するように構成されてもよい。これにより、ロボット作業エリアＲＡ以外の場所に配置された操作入出力装置４００によるロボット２００の操作が可能である。

また、変形例２において、第１サーバシステム１０２Ａが設けられなくてもよい。例えば、シミュレーション端末１０１Ａ及び第１サーバシステム１０２Ａの代わりに、実施の形態に係るシミュレーションコンピュータ１００が設けられてもよい。シミュレーションコンピュータ１００は、通信ネットワークＮを介して、第２サーバシステム３０１Ｂとデータ通信可能に接続されてもよい。

（その他の実施の形態）
以上、本開示の実施の形態の例について説明したが、本開示は、上記実施の形態及び変形例に限定されない。すなわち、本開示の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、各種変形を実施の形態及び変形例に施したもの、及び、異なる実施の形態及び変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。

例えば、実施の形態に係るシミュレーションシステムにおいて、シミュレーション装置１４０は、複数のロボット２００それぞれを制御する複数のロボットコントローラ３００と、通信ネットワークＮを介してデータ通信可能に接続され、各ロボットコントローラ３００とデータ等を送受信するように構成されてもよい。

実施の形態及び変形例に係るシミュレーションシステムは、産業用のロボット２００及びそのロボットモデルを対象とするが、これに限定されない。例えば、シミュレーションシステムが対象とするロボットは、サービス用ロボット、医療用ロボット、創薬用ロボット及びヒューマノイドのように他のタイプのロボットであってもよい。サービス用ロボットは、介護、医療、清掃、警備、案内、救助、調理、商品提供等の様々なサービス業で使用されるロボットである。

また、本開示の技術の各態様例は、以下のように挙げられる。本開示の一態様に係るシミュレーション装置は、コンピュータ装置内に構成されるシミュレーション装置であって、一連の目標の動作を示す目標動作データに従って仮想的なロボットモデルに動作させ、動作する前記ロボットモデルの画像データを表示装置に出力するシミュレータ機能部と、前記目標動作データと前記ロボットモデルに関連するデータとを記憶する記憶部と、前記目標動作データに従った前記ロボットモデルの動作であり且つ前記表示装置に表示される画像に表される第１動作への変更の入力を受け付け、前記変更が反映された動作である第２動作での前記ロボットモデルの状態を示す情報を、前記目標動作データに含まれる前記第１動作の情報と関連付けて前記記憶部に記憶させる処理部とを含み、前記シミュレータ機能部は、前記ロボットモデルに前記第１動作をさせる場合に、前記第２動作を表す画像データを前記表示装置に出力する。

上記態様によると、例えば、目標動作データが実機ロボットの動作結果に基づく場合、目標動作データには、実機ロボットの剛性、慣性及び粘性等の特性が反映され得る。実機ロボットとロボットモデルとの間には、特性の差異が存在し、それ故、同じ目標動作データに従ったこれらの動作の間に差異が生じ得る。シミュレーション装置は、表示装置の表示画像に表され且つ目標動作データに従ったロボットモデルの第１動作への変更の入力を受け付ける。上記変更が反映されたロボットモデルの第２動作は、例えば、目標動作データに従って第１動作を行う実機ロボットと同様の動作としてもよい。シミュレーション装置は、ロボットモデルに第１動作を実行させる場合、第２動作を表す画像を表示装置に表示させる。よって、シミュレーション装置は、目標動作データに従ってロボットモデルに動作させつつ、実機ロボットと同様の動作を表すロボットモデルの画像を表示装置に表示させることができる。

本開示の一態様に係るシミュレーション装置において、前記シミュレータ機能部は、前記ロボットモデルに前記第１動作をさせる場合に、前記シミュレーション装置のユーザから受け付ける指令に従って、前記第２動作を表す画像データ又は前記第１動作を表す画像データを選択可能に出力してもよい。上記態様によると、シミュレーション装置は、ロボットモデルに第１動作を実行させる場合、第２動作及び第１動作のいずれを表す画像も表示装置に表示させることができる。よって、シミュレーション装置は、ユーザが所望する画像を表示することができる。

本開示の一態様に係るシミュレーション装置は、前記ロボットモデル及び前記ロボットモデルの仮想的な周辺環境モデルの設定を受け付け、前記ロボットモデル及び前記周辺環境モデルを構築する構築部と、前記ロボットモデル及び前記周辺環境モデルを用いた前記ロボットモデルの目標の動作の設定を受け付けて前記目標動作データを生成し前記記憶部に記憶させるデータ生成部と、外部デバイスからの前記目標動作データの入力を受け付け、受け付けた前記目標動作データを用いて、前記記憶部に記憶される前記目標動作データを更新するデータ更新部とをさらに含んでもよい。

上記態様によると、シミュレーション装置は、ロボットモデル及び周辺環境モデルの構築と、当該ロボットモデル及び周辺環境モデルを用いた目標動作データの生成とを可能にする。さらに、シミュレーション装置は、外部からの目標動作データの入力と、当該目標動作データを用いたロボットモデル及び周辺環境モデルの動作とを可能にする。例えば、シミュレーション装置によって生成された目標動作データが、実機ロボットの実機制御装置等の外部デバイスによって実行される過程で変更を受けた場合、シミュレーション装置は、変更後の目標動作データを用いて既存の目標動作データを更新することができる。さらに、シミュレーション装置は、更新後の目標動作データを用いたロボットモデル及び周辺環境モデルの構築を可能にする。よって、シミュレーション装置は、実機ロボットでの動作結果が反映されたロボットモデル及び周辺環境モデルの構築を可能にする。

本開示の一態様に係るシミュレーション装置は、通信ネットワークを介して、前記ロボットモデルに対応する実機ロボットの実機制御装置に前記目標動作データを送信するデータ送信部をさらに含み、前記データ更新部は、前記通信ネットワークを介して前記実機制御装置から前記目標動作データを受け付け、受け付けた前記目標動作データを用いて、前記記憶部に記憶される前記目標動作データを更新してもよい。上記態様によると、シミュレーション装置は、実機制御装置との目標動作データの送受信を容易にする。シミュレーション装置は、実機制御装置で生成された目標動作データを用いた目標動作データの更新を容易にする。

本開示の一態様に係るシミュレーション装置において、前記目標動作データは、前記ロボットモデルに対応する実機ロボットに動作を実行させるための教示データであり、前記データ更新部は、前記実機ロボットの実機制御装置によって修正された前記教示データの入力を受け付け、修正後の前記教示データを用いて、前記記憶部に記憶される前記教示データを更新してもよい。上記態様によると、シミュレーション装置は、実機制御装置により更新された教示データを用いてロボットモデルのシミュレーションを実行することができる。

本開示の一態様に係るシミュレーション装置において、前記シミュレータ機能部は、前記目標動作データに従って前記ロボットモデルの目標の動作を指令するための目標動作指令を生成し、前記目標動作指令に対応する制御指令に従って前記ロボットモデルに動作させ、前記制御指令に従って動作する前記ロボットモデルの前記画像データを前記表示装置に出力するシミュレーション実行部と、前記シミュレーション実行部から前記目標動作指令を受け取り、前記目標動作指令に従って前記ロボットモデルの各部に動作させるための前記制御指令を生成し前記シミュレーション実行部に送る仮想ロボットコントローラと、前記シミュレーション実行部と前記仮想ロボットコントローラとの間で、一方から出力されたデータを他方に利用可能なデータに変換する変換部とを含んでもよい。

上記態様によると、例えば、仮想ロボットコントローラは、実機制御装置に対応し、実機ロボットの型式及び製造メーカ等の実機ロボットの仕様に対応して設定され得る。変換部が設けられることで、シミュレーション実行部は様々な仮想ロボットコントローラそれぞれに対応して設定される必要がない。よって、シミュレーション装置は、様々な仮想ロボットコントローラに応じて変換部の設定を受けることで機能することが可能であり、汎用性を向上することができる。

本開示の一態様に係るシミュレーションシステムは、本開示の一態様に係るシミュレーション装置の前記シミュレータ機能部、前記処理部及び前記記憶部の機能を含む第１サーバシステムと、前記表示装置と、前記シミュレーション装置のユーザから入力を受け付ける入力装置とを備える端末装置とを備え、前記第１サーバシステムと前記端末装置とは、通信ネットワークを介して相互にデータ通信可能に接続され、前記第１サーバシステムは、前記端末装置に対して前記シミュレーション装置として機能するように構成される。上記態様によると、端末装置がシミュレーション装置の機能を備えていなくても、ユーザは、端末装置を用いて第１サーバシステムにアクセスしロボットのシミュレーションを行うことができる。例えば、ユーザは、第１サーバシステムよりも低い処理能力の端末装置を用いてロボットのシミュレーションを行うことができる。

本開示の一態様に係るシミュレーションシステムは、複数の前記端末装置を備え、前記複数の端末装置は、前記通信ネットワークを介して前記第１サーバシステムと相互にデータ通信可能に接続され、前記第１サーバシステムは、前記複数の端末装置それぞれに対して前記シミュレーション装置として機能するように構成されてもよい。上記態様によると、複数のユーザがそれぞれの端末装置を用いて第１サーバシステムにアクセスしロボットのシミュレーションを行うことができる。

本開示の一態様に係るシミュレーションシステムにおいて、前記第１サーバシステムは、前記通信ネットワークを介して、前記ロボットモデルに対応する実機ロボットの実機制御装置と相互にデータ通信可能に接続され、前記第１サーバシステムは、前記実機制御装置に対して前記シミュレーション装置として機能するように構成されてもよい。上記態様によると、第１サーバシステムは、通信ネットワークを介して、前記ロボットモデルに対応する実機制御装置と情報の送受信を行うことができる。例えば、第１サーバシステムは、実機制御装置と目標動作データの送受信を行うことができる。

本開示の一態様に係るシミュレーションシステムにおいて、前記第１サーバシステムは、前記通信ネットワークを介して、実機ロボットの実機制御装置の演算機能及び記憶機能を含む第２サーバシステムと相互にデータ通信可能に接続され、前記第１サーバシステムは、前記第２サーバシステムに対して前記シミュレーション装置として機能するように構成され、前記第２サーバシステムは、前記実機ロボットの電力制御装置と、前記実機ロボットの操作入出力装置と、前記通信ネットワークを介して相互にデータ通信可能に接続され、前記第２サーバシステムは、前記電力制御装置、前記操作入出力装置及び前記第１サーバシステムに対して、前記実機制御装置の演算機能及び記憶機能を実現するように構成されてもよい。

上記態様によると、実機制御装置と電力制御装置と操作入出力装置とのうちの少なくとも２つが互いの近傍に配置されていない場合でも、ユーザは、操作入出力装置を用いて第２サーバシステムにアクセスし実機ロボットに動作させることができる。さらに、第１サーバシステムは、通信ネットワークを介して第２サーバシステムと情報の送受信を行うことができる。

本開示の一態様に係るシミュレーションシステムにおいて、前記第２サーバシステムは、複数の前記電力制御装置と、複数の前記操作入出力装置と、前記通信ネットワークを介して相互にデータ通信可能に接続され、前記第２サーバシステムは、複数の前記実機制御装置の演算機能及び記憶機能を含み、複数の前記電力制御装置、複数の前記操作入出力装置及び前記第１サーバシステムに対して、複数の前記実機制御装置の演算機能及び記憶機能を実現するように構成されてもよい。上記態様によると、複数のユーザがそれぞれの操作入出力装置を用いて第２サーバシステムにアクセスし、複数のロボットのうちの対象とするロボットに動作させることができる。

また、上記で用いた序数、数量等の数字は、全て本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。

１，１Ａ，１Ｂ シミュレーションシステム
１０１Ａ シミュレーション端末（端末装置）
１０２Ａ 第１サーバシステム
１１０ コンピュータ装置
１３０ 提示装置（表示装置）
１４０ シミュレーション装置
１４０ａ シミュレーション実行部
１４０ｂ 仮想ロボットコントローラ
１４０ｃ 変換部
２００ ロボット（実機ロボット）
３００ ロボットコントローラ（実機制御装置）
３０１Ｂ 第２サーバシステム
３０２Ｂ 電力制御装置
４００ 操作入力装置
１４０３ 構築部
１４０４ データ生成部
１４０５ シミュレータ機能部
１４０６ データ送信部
１４０８ データ更新部
１４０９ 処理部
１４１０ 記憶部
Ｎ 通信ネットワーク
Ｗ 対象物

Claims (11)

1. コンピュータ装置内に構成されるシミュレーション装置であって、
   一連の目標の動作を示す目標動作データに従って仮想的なロボットモデルに動作させ、動作する前記ロボットモデルの画像データを表示装置に出力するシミュレータ機能部と、
   前記目標動作データと前記ロボットモデルに関連するデータとを記憶する記憶部と、
   前記目標動作データに従った前記ロボットモデルの動作であり且つ前記表示装置に表示される画像に表される第１動作への変更の入力を受け付け、前記変更が反映された動作である第２動作での前記ロボットモデルの状態を示す情報を、前記目標動作データに含まれる前記第１動作の情報と関連付けて前記記憶部に記憶させる処理部とを含み、
   前記シミュレータ機能部は、前記ロボットモデルに前記第１動作をさせる場合に、前記第２動作を表す画像データを前記表示装置に出力する
   シミュレーション装置。
2. 前記シミュレータ機能部は、前記ロボットモデルに前記第１動作をさせる場合に、前記シミュレーション装置のユーザから受け付ける指令に従って、前記第２動作を表す画像データ又は前記第１動作を表す画像データを選択可能に出力する
   請求項１に記載のシミュレーション装置。
3. 前記ロボットモデル及び前記ロボットモデルの仮想的な周辺環境モデルの設定を受け付け、前記ロボットモデル及び前記周辺環境モデルを構築する構築部と、
   前記ロボットモデル及び前記周辺環境モデルを用いた前記ロボットモデルの目標の動作の設定を受け付けて前記目標動作データを生成し前記記憶部に記憶させるデータ生成部と、
   外部デバイスからの前記目標動作データの入力を受け付け、受け付けた前記目標動作データを用いて、前記記憶部に記憶される前記目標動作データを更新するデータ更新部とをさらに含む
   請求項１又は２に記載のシミュレーション装置。
4. 通信ネットワークを介して、前記ロボットモデルに対応する実機ロボットの実機制御装置に前記目標動作データを送信するデータ送信部をさらに含み、
   前記データ更新部は、前記通信ネットワークを介して前記実機制御装置から前記目標動作データを受け付け、受け付けた前記目標動作データを用いて、前記記憶部に記憶される前記目標動作データを更新する
   請求項３に記載のシミュレーション装置。
5. 前記目標動作データは、前記ロボットモデルに対応する実機ロボットに動作を実行させるための教示データであり、
   前記データ更新部は、前記実機ロボットの実機制御装置によって修正された前記教示データの入力を受け付け、修正後の前記教示データを用いて、前記記憶部に記憶される前記教示データを更新する
   請求項３又は４に記載のシミュレーション装置。
6. 前記シミュレータ機能部は、
   前記目標動作データに従って前記ロボットモデルの目標の動作を指令するための目標動作指令を生成し、前記目標動作指令に対応する制御指令に従って前記ロボットモデルに動作させ、前記制御指令に従って動作する前記ロボットモデルの前記画像データを前記表示装置に出力するシミュレーション実行部と、
   前記シミュレーション実行部から前記目標動作指令を受け取り、前記目標動作指令に従って前記ロボットモデルの各部に動作させるための前記制御指令を生成し前記シミュレーション実行部に送る仮想ロボットコントローラと、
   前記シミュレーション実行部と前記仮想ロボットコントローラとの間で、一方から出力されたデータを他方に利用可能なデータに変換する変換部とを含む
   請求項１～５のいずれか一項に記載のシミュレーション装置。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載のシミュレーション装置の前記シミュレータ機能部、前記処理部及び前記記憶部の機能を含む第１サーバシステムと、
   前記表示装置と、前記シミュレーション装置のユーザから入力を受け付ける入力装置とを備える端末装置とを備え、
   前記第１サーバシステムと前記端末装置とは、通信ネットワークを介して相互にデータ通信可能に接続され、
   前記第１サーバシステムは、前記端末装置に対して前記シミュレーション装置として機能するように構成される
   シミュレーションシステム。
8. 複数の前記端末装置を備え、
   前記複数の端末装置は、前記通信ネットワークを介して前記第１サーバシステムと相互にデータ通信可能に接続され、
   前記第１サーバシステムは、前記複数の端末装置それぞれに対して前記シミュレーション装置として機能するように構成される
   請求項７に記載のシミュレーションシステム。
9. 前記第１サーバシステムは、前記通信ネットワークを介して、前記ロボットモデルに対応する実機ロボットの実機制御装置と相互にデータ通信可能に接続され、
   前記第１サーバシステムは、前記実機制御装置に対して前記シミュレーション装置として機能するように構成される
   請求項７又は８に記載のシミュレーションシステム。
10. 前記第１サーバシステムは、前記通信ネットワークを介して、実機ロボットの実機制御装置の演算機能及び記憶機能を含む第２サーバシステムと相互にデータ通信可能に接続され、
    前記第１サーバシステムは、前記第２サーバシステムに対して前記シミュレーション装置として機能するように構成され、
    前記第２サーバシステムは、前記実機ロボットの電力制御装置と、前記実機ロボットの操作入出力装置と、前記通信ネットワークを介して相互にデータ通信可能に接続され、
    前記第２サーバシステムは、前記電力制御装置、前記操作入出力装置及び前記第１サーバシステムに対して、前記実機制御装置の演算機能及び記憶機能を実現するように構成される
    請求項７～９のいずれか一項に記載のシミュレーションシステム。
11. 前記第２サーバシステムは、複数の前記電力制御装置と、複数の前記操作入出力装置と、前記通信ネットワークを介して相互にデータ通信可能に接続され、
    前記第２サーバシステムは、複数の前記実機制御装置の演算機能及び記憶機能を含み、複数の前記電力制御装置、複数の前記操作入出力装置及び前記第１サーバシステムに対して、複数の前記実機制御装置の演算機能及び記憶機能を実現するように構成される
    請求項１０に記載のシミュレーションシステム。
    

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