JP2022165170A

JP2022165170A - 情報処理装置、情報処理方法、制御プログラム、記録媒体、プログラム生成方法、物品の製造方法

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Publication number: JP2022165170A
Application number: JP2021070411A
Authority: JP
Inventors: 有弘川口; Arihiro Kawaguchi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-04-19
Publication date: 2022-10-31

Abstract

【課題】仮想空間でロボット等の装置モデルの動作をシミュレーションして干渉の有無を判定する際に、干渉判定を実行する要素モデルの組み合わせを、予め容易に設定することが困難であった。【解決手段】表示部と入力部と制御部とを備え、前記制御部は、前記表示部に、仮想空間上で取り扱われる要素モデルに係る情報を表示し、前記入力部から入力される情報と、所定の条件とに従って、前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルの中から２つの要素モデルを選択し、前記２つの要素モデルどうしの干渉の有無を判定する、情報処理装置である。【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法等に関する。

生産装置等の分野では、その装置の設計を開始してから、その装置を実際に稼働させて実用するまでに要する期間（立ち上げリードタイム）の短縮が求められている。そのため、その生産装置等を実際に制作してから実機を用いてメカ機構の設計ミスや動作プログラムのバグ等を検証するのではなく、設計段階において仮想空間上で装置を動作させて設計ミスやバグを検証する方法が行われている。また、生産装置等を制作した後であっても、動作プログラムの変更や修正をする際には、実動作させる前にメカ機構の設計ミスや動作プログラムのバグ等を仮想空間上で検証する方法が行われることがある。

また、例えば組立・搬送・塗布といった動作をロボット装置に教示する際にも、仮想空間上でモデルを動作させて教示動作を検証することにより、教示作業における作業者の負担を軽減することが行われている。こうした種々の動作検証の中でも、動作させる装置と他の物体との間で干渉が生じないかや、動作させる装置の構成要素どうしが干渉しないかを仮想空間上で調べる、いわゆる干渉判定は有益性が高い。

ところで、例えば実際のロボット装置がリンク、アーム、ハンドなどの多数の要素から構成されていることからわかるように、仮想空間上で取り扱う装置や物体の仮想モデルは、それぞれが多数の要素モデルから構成されている。このため、前述した干渉判定を実施する際には、仮想装置や仮想物体を構成する要素モデルどうしが互いに干渉しないかを仮想空間上で調べてゆくことになる。しかし、多数の要素モデルで構成される複雑な仮想装置や仮想物体を取り扱う場合には、干渉判定をする要素モデルの組み合わせの数が大きくなり、シミュレーションに要する演算量や時間が膨大になる。

特許文献１には、明らかに衝突し得ない物体の組み合わせを、予めテーブル等に登録しておき、シミュレーションによる衝突判定を行う時には、登録された物体を判定対象から外すことにより、判定に要する時間を短縮する衝突判定装置が記載されている。

特開平１０－２２１３５９２号公報

特許文献１に記載されたように、明らかに衝突（干渉）し得ない物体の組み合わせを予め判定対象から除外することができれば、シミュレーションに要する演算量や時間を短縮することが可能である。
しかしながら、特許文献１には、明らかに衝突（干渉）し得ない物体の組み合わせを予め登録する方法については詳細な検討がなく、表形式で示された組み合わせを判定物体テーブル記憶部に格納することが記載されている程度の開示に留まっている。

仮想空間で取り扱う装置や物体の構造が複雑であったり、数が多い場合には、要素モデルどうしの多数の組み合わせの中で、干渉判定をする必要がない組み合わせを抽出して登録する作業が煩雑になり、作業者への負担が極めて大きくなってしまう。その結果、シミュレーションを開始する前の準備作業に時間と手間がかかり、設計、デバッグ、教示などにおいて干渉判定を活用する有用性が低減してしまうことになっていた。

本発明の第１の態様は、表示部と入力部と制御部とを備え、前記制御部は、前記表示部に、仮想空間上で取り扱われる要素モデルに係る情報を表示し、前記入力部から入力される情報と、所定の条件とに従って、前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルの中から２つの要素モデルを選択し、前記２つの要素モデルどうしの干渉の有無を判定する、情報処理装置である。

また、本発明の第２の態様は、表示部と入力部と制御部とを備える情報処理装置を用いた情報処理方法であって、前記制御部は、前記表示部に、仮想空間上で取り扱われる要素モデルに係る情報を表示し、前記入力部から入力される情報と、所定の条件とに従って、前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルの中から２つの要素モデルを選択し、前記２つの要素モデルどうしの干渉の有無を判定する、情報処理方法である。

本発明によれば、仮想空間でロボット等の装置モデルの動作をシミュレーションして干渉の有無を判定する際に、干渉判定を実行する要素モデルの組み合わせを、容易に設定することができる。

実施形態に係るＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インターフェース）画面の一例。実施形態に係る情報処理方法の全体の手順を示すフローチャート。ステップ１の処理手順を詳細に説明するためのフローチャート。ステップ２の処理手順を詳細に説明するためのフローチャート。実施形態に係る情報処理装置の構成を説明するための図。（ａ）干渉判定グループを作成する手順を説明するための図。（ｂ）干渉判定グループの作成が完了した状態を示す図。要素モデルの登録処理を説明するための図。要素モデルの登録処理において、ダイアログボックスを表示した例を示す図。干渉チェックリストを生成する際の第１の条件を説明するための図。干渉チェックリストを生成する際の第２の条件を説明するための図。（ａ）干渉チェックリストを生成する際の第３の条件を説明するための図。（ｂ）ＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インターフェース）画面の一部に除外要素モデルリストを表示した図。

図面を参照して、本発明の実施形態である情報処理装置、情報処理方法、等について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更できる。
尚、以下の実施形態の説明において参照する図面では、特に但し書きがない限り、同一の参照番号を付して示す要素は、同様の機能を有するものとする。

（情報処理装置の構成）
実施形態に係る情報処理装置の構成を説明する。図５は、本実施形態に係る情報処理装置１の構成を示すブロック図である。情報処理装置１は、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、ＨＤＤ１３、ディスクドライブ１４、インターフェース１５、１６、１７、及びバス１８を備え、各要素はバス１８を介して相互通信可能に接続されている。また、インターフェース１５は入力装置１９と、インターフェース１６はディスプレイ２０と、インターフェース１７は書き換え可能な外部記憶装置２１と接続されている。尚、入力装置１９、ディスプレイ２０、外部記憶装置２１を、情報処理装置１の一部として取り扱ってもよい。

ＲＯＭ１１には、干渉判定に係る処理を実行するためのプログラムが格納されており、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１に格納されたプログラムを読み出して実行することができる。ＲＡＭ１２は、処理中のデータを一時的に格納しておく記憶領域である。ＨＤＤ１３は、モデル、シミュレーションプログラム、教示された動作に係る制御情報、あるいはそれらに関係する情報を記憶している。また、ＨＤＤ１３は、情報処理プログラムによる処理結果を記憶することができる。ディスクドライブ１４は、記録媒体の一例である記録ディスクに記録されたデータを読み出すことができ、記録ディスクには、モデル、シミュレーションプログラム、あるいはそれらに関係する情報を書き込むことができる。

ＣＰＵ１０（制御部）は、インターフェース１５を介して入力装置１９（入力部）から入力される命令やデータを受け付けることができる。また、ＣＰＵ１０（制御部）は、インターフェース１６を介してディスプレイ２０（表示部）の画面に各種の情報を表示することができる。入力装置１９には、例えばキーボード、ジョグダイアル、マウス、ポインティングデバイス、音声入力機などの入力デバイスが用いられ、ディスプレイ２０には、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示デバイスが用いられる。また、ＣＰＵ１０は、インターフェース１７を介して、書き換え可能な外部記憶装置２１に、モデル、シミュレーションプログラムあるいはそれらに関係する情報を格納したり読み出したりすることができる。

（情報処理方法）
次に、情報処理装置１により実行される情報処理方法、すなわち干渉判定を実行する要素モデルを設定し、設定された要素モデルの組み合わせについて干渉判定を実行する手順について説明する。尚、仮想空間中で取り扱う装置や物体は、多くの場合はそれぞれ複数の要素モデルから構成されているが、例えば単純な形状の物体のように単体のモデルで取り扱いが可能な場合もある。以下では、説明の便宜上、特に支障がない限り、こうした単体で取り扱いが可能なモデルについても、要素モデルという用語を用いて説明することとする。

図１に、本実施形態の情報処理方法を実施する際に、ディスプレイ２０（図５）に表示されるＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インターフェース）画面の一例を示す。ＧＵＩ画面１００には、要素モデル設定部３０、モデル表示部４０、モデル情報表示部５０が含まれている。

要素モデル設定部３０は、干渉判定を行う要素モデルを設定する際に、３０１、３０３、３０７等のユーザが操作可能なボタン（情報選択部）や、３０２、３０４、３０６等のユーザが編集可能な情報を表示する領域を含んで構成されている。

モデル表示部４０は、仮想空間上で取り扱われる仮想装置や仮想物体を、３Ｄグラフィック表示する部分である。図１の例では、モデル表示部４０には、要素モデル４００～要素モデル４０７で構成されるロボット１、要素モデル４１０～要素モデル４１７で構成されるロボット２、ワーク４２１～ワーク４２４、架台４２０、等が俯瞰的に表示されている。

モデル情報表示部５０は、要素モデルの接続関係や階層構造等を表示する部分である。図１の例では、モデル情報表示部５０には、ロボット１に関するモデル情報５００～５０７、ロボット２に関するモデル情報５１０～５１７、ワーク等に関するモデル情報５２０～５２４が表示されている。
本実施形態では、上記のＧＵＩ画面１００を用いて、情報処理が実行される。

図２は、本実施形態に係る情報処理方法の全体の手順を示すフローチャートである。情報処理が開始されると、ステップ１において、仮想空間中で取り扱う全要素モデルの中から、干渉判定を行う要素モデルを設定する。続いて、ステップ２において、ステップ１で設定された要素モデルについて、干渉が発生しないかを仮想空間上でシミュレーションし、干渉の有無を判定する。そして、ステップ３にて、判定結果を出力する。以下、ステップ１～ステップ３について、詳細に説明してゆく。

図３は、ステップ１の処理手順を詳細に説明するためのフローチャートである。ステップ１が開始されると、ステップ１－１にて、干渉判定グループ作成処理が実行される。
仮想空間上で取り扱う装置や物体の中には、例えば動作するロボット装置のように干渉発生の有無を確認する必要があるものと、例えば離間して配置された静止物体どうしのように干渉発生の有無を確認する必要が無いものが存在する。そこで、干渉判定が必要なものを選定する必要があるが、例えば要素モデル４００～要素モデル４０７で構成されるロボット１を１つのグループとして取り扱えれば便利な場合がある。同様に、要素モデル４１０～要素モデル４１７で構成されるロボット２や、近接した位置に配置されたワーク４２１～ワーク４２４も、それぞれ１つのグループとして取り扱えれば便利な場合がある。

そこで、干渉判定を行う際に、１つのグループとして取り扱う要素モデル群を便宜的に干渉判定グループとして設定し、それぞれの干渉判定グループには作業者が識別するのに便利な任意の名称を設定する。尚、単独の物体であってもロボット装置の近傍に配置された物体などのように干渉判定が必要なものは、単体であっても１つの干渉判定グループとして扱う。

図６（ａ）～図６（ｂ）を参照して、ステップ１－１の処理について説明する。処理が開始されると、図６（ａ）に示すように、ＣＰＵ１０は、ＧＵＩ画面の要素モデル設定部３０内に配置された新規作成ボタン３０１がオンされるのを受け付けることができる状態になる。作業者が入力装置１９を介して新規作成ボタン３０１をオンする操作をすると、ＣＰＵ１０は、グループ名称設定部３０４に名称が入力されるのを受け付けることができる状態になる。作業者は、識別するのに便利な任意の名称を、入力装置１９を介して干渉判定グループに付与することができる。干渉判定グループを複数生成する際に、他の干渉判定グループと重複しないユニークな名称を設定するため、すでに設定済の名称が再入力された場合には、作業者に警告を表示するようにしてもよい。また、作成した干渉判定グループを選択した状態で干渉判定グループ有効化チェックボックス３０５を操作することで、作成した干渉判定グループの有効、無効を切り替えることができる。図６（ｂ）は、ＲＯＢＯＴ１という名称の干渉判定グループの作成が終了し、有効な干渉判定グループとして干渉判定グループリスト表示部３０２に表示された状態を示している。尚、編集の都合等で、一旦作成した干渉判定グループを干渉判定グループリストから削除したい場合には、作業者は干渉判定グループ削除ボタン３０３をオンする操作をすればよい。

干渉判定グループの設定が完了すると、図３のステップ１－２に進み、ＣＰＵ１０は要素モデルの登録処理を実行する。すなわち、ステップ１－１で作成した干渉判定グループの各々について、ＣＰＵ１０は作業者による要素モデルの登録操作を受け付ける。
図７に模式的に示すように、作業者は、入力装置１９を操作して、干渉判定グループリスト表示部３０２に表示されている干渉判定グループに登録しようとする要素モデルを、ノードリスト表示部３０６に入力する。具体的には、モデル表示部４０またはモデル情報表示部５０に表示された中から登録しようとする要素モデルを、例えばマウスを用いてノードリスト表示部３０６にドラッグアンドドロップすればよいように、ＣＰＵ１０の処理プログラムは構成されている。あるいは、登録しようとする要素モデルを作業者がキーボードによりノードリスト表示部３０６に入力できるようにＣＰＵ１０の処理プログラムを構成してもよいし、他の入力方法を受け付けるようにＣＰＵ１０の処理プログラムを構成してもよい。尚、作業者の一度の操作により、同時に複数の要素モデルを登録することもできるようにＣＰＵ１０の処理プログラムを構成すれば便宜である。

また、作業者の入力負荷を軽くするため、例えばロボット１やロボット２のように、モデル情報表示部５０において要素モデルが連結して表示されている対象については、その一部を入力するだけで対象全体が一括して登録されるように構成してもよい。ロボット１のように、要素モデルが階層的に連結している場合には、例えば階層構造の最も基点に近い要素モデル(ＲＯＢＯＴ１＿Ｊ０)を入力した場合には、ロボット１全体を登録するように構成してもよい。一方、(ＲＯＢＯＴ１＿Ｊ０)のみを登録したい場合にも対応可能にするため、図８に示すようにダイアログボックス３０８（情報選択部）を表示し、当該要素モデルのみか、連結している要素モデル群全体かを作業者が選択できるように構成してもよい。この例では、作業者がダイアログボックス３０８の「１件登録」を選択した場合には、図８右上に示すように要素モデル(ＲＯＢＯＴ１＿Ｊ０)のみが登録される。また、作業者がダイアログボックス３０８の「子系列も登録」を選択した場合には、図８右下に示すように、(ＲＯＢＯＴ１＿Ｊ０)と連結した要素モデルが一括して登録される。

登録された要素モデルは、ノードリスト表示部３０６に表示される。また、ノードリスト表示部３０６に表示された要素モデルを選択した状態でノード削除ボタン３０７をオンする操作をすることにより、当該要素モデルを干渉判定グループから削除することができる。尚、登録する要素モデルと他の要素モデルとが混同されるのを防止するため、ユニークなモデル名称やモデルIＤなど、識別性のある情報を各要素モデルに付与して登録するものとする。登録した情報は、例えばＨＤＤ１３（図５）に記憶される。
以上により、ステップ１－２（図３）の要素モデル登録処理が完了する。

次に、ステップ１－３にて、干渉チェックリストを生成または編集する処理を行う。ここで、干渉チェックリストとは、干渉判定を実行する要素モデルの組み合わせ（要素モデルペア）を列挙したリストである。ＣＰＵ１０は、ステップ１－２にて登録された干渉判定グループに関する情報を用いて、干渉チェックリストを自動的に生成あるいは編集する。干渉チェックリストを生成するための処理プログラムは、以下のアルゴリズムに準じて処理を実行できるように構成される。

まず、ＣＰＵ１０は、全ての干渉判定グループに含まれる要素モデルの中から任意の要素モデルを２つ選ぶ組み合わせの中で、所定の条件に合致する要素モデルペアだけを干渉チェックリストに登録する。以下、所定の条件について説明する。

第１の条件として、登録済の干渉判定グループの中から選ばれた２つの要素モデルの組み合わせでなければ、干渉チェックリストには登録され得ない。言い換えれば、仮想空間上で取り扱われる装置や物体を構成している要素モデルであっても、干渉判定グループに登録されていない要素モデルについては、その要素モデルを含む要素モデルペアは、干渉チェックリストには登録されない。

例えば、図９に示すように、仮想空間上で取り扱うモデルとして、干渉判定グループＡとして登録されたロボット装置、干渉判定グループＢとして登録されたロボット装置、干渉判定グループには登録されていない物体Ｃの各モデルが存在するとする。この場合には、干渉判定グループＡまたは干渉判定グループＢの中から選ばれた要素モデルを組み合わせた要素モデルペアでなければ干渉チェックリストには登録されず、物体Ｃを構成する要素モデルを含む要素モデルペアは登録され得ない。

第２の条件として、異なる干渉判定グループに含まれる要素モデルを組合わせた要素モデルペアでなければ、干渉チェックリストには登録され得ない。言い換えれば、同じ干渉判定グループに含まれる要素モデルどうしを組み合わせた要素モデルペアは、干渉チェックリストには登録されない。

例えば、図１０の上段に示すように、ステップ１－２において、干渉判定グループＡとして要素モデル１～要素モデル５を含むロボット１が登録され、干渉判定グループＢとして要素モデル６～要素モデル１０を含むロボット２が登録されているとする。この場合には、ＣＰＵ１０は、干渉判定グループＡのノードリストと干渉判定グループＢのノードリストに基づき、図１０の下段に示すような干渉チェックリストを自動的に生成する。その際、干渉判定グループＡに含まれる要素モデル１～要素モデル５だけを組合わせた要素モデルペアや、干渉判定グループＢに含まれる要素モデル６～要素モデル１０だけを組合わせた要素モデルペアは、干渉チェックリストには登録されない。

第３の条件として、異なる干渉判定グループに同じ要素モデルが共通して含まれている場合には、当該共通する要素モデルを含む要素モデルペアは、干渉チェックリストには登録されない。

例えば、図１１（ａ）に示すように、干渉判定グループＡとして、ロボットとそれを支持している架台が登録され、干渉判定グループＢとして、ワークとそれを支持している架台が登録されているとする。この場合、干渉判定グループＡと干渉判定グループＢには、同一の架台が共通して含まれているが、この架台の要素モデルを含んだ要素モデルペアは、干渉チェックリストには登録されない。ロボットを構成する要素モデルと、ワークを構成する要素モデルと、を組合わせた要素モデルペアのみが干渉チェックリストに登録され得る。

尚、これらの条件により干渉判定の対象から除外される要素モデルが存在する場合には、作業者による確認作業の便宜のため、それをＧＵＩ画面１００に示すのが望ましい。例えば、図１１（ｂ）に示すように、要素モデル設定部３０に、除外要素モデルリスト３０９を表示するようにＣＰＵ１０の処理プログラムを構成してもよい。

以上説明したように、ステップ１－３（図３）の処理を実行することにより、所定の条件に合致する組み合わせ（要素モデルペア）だけが干渉チェックリストに登録され、ステップ１（図２）の処理全体が終了する。

ステップ１の処理が終了すると、ＣＰＵ１０は、ステップ２（図２）、すなわち干渉判定処理を実行する。図４のフローチャートを参照して、ステップ２の処理内容を説明する。
ステップ２が開始されると、まずステップ２－１にて、ＣＰＵ１０は登録済の干渉チェックリストから、要素モデルペアを１つ読み出す（干渉チェックリスト参照処理）。

次に、ステップ２－２に進み、ステップ２－１にて読み出された要素モデルペアを構成する各々の要素モデルが仮想空間上で占有する領域を検出する（占有領域検出処理）。例えば、要素モデルがロボットの一部を構成する部材であるなら、ＣＰＵ１０は、当該ロボットに教示された位置・姿勢の情報に基づき、その要素モデルの仮想空間上の位置・姿勢を算出する。そして、その要素モデルの形状に関する情報をＨＤＤ１３（図５）から読み出し、算出した位置・姿勢に基づいてその要素モデルを仮想空間に配置し、当該要素モデルが占有する領域の座標を検出する。また、例えば要素モデルが架台上に載置されたワークであるなら、ＣＰＵ１０は、当該ワークの位置・姿勢の情報を取得するとともに、形状に関する情報をＨＤＤ１３（図５）から読み出し、その要素モデルが占有する領域の座標を検出する。尚、要素モデルが仮想空間上で占有する領域を検出する手法は、前述した手法に限られるわけではなく、適宜の手法を用いることができる。

次に、ステップ２－３に進み、ステップ２－２にて検出された２つの要素モデルの各々が占有している領域に、互いに重複している部分が存在しないかを判定する（干渉判定処理）。領域の重複を検出する手法は、例えば仮想空間上における座標を比較するなど、種々の方法が知られているが、適宜の手法を選んで実施することができる。ＣＰＵ１０は、互いに重複している部分が存在する場合には「干渉あり」、存在しない場合には「干渉なし」と判定する。ステップ２－３の判定結果、すなわち干渉チェックリスト中の１つの要素モデルペアに関する干渉の有無は、例えばＨＤＤ１３（図５）に記録される。

次に、ステップ２－４に進み、ＣＰＵ１０は、干渉チェックリストに登録された全ての要素モデルペアについての干渉判定が終了したか否かをチェックする。全ての要素モデルペアについての干渉判定が終了していない（ステップ２－４：ＮＯ）の場合には、ＣＰＵ１０は、ステップ２－１の処理に戻り、干渉チェックリストから判定未完了の要素モデルペアを読み出し、ステップ２－２以下の処理を実行する。全ての要素モデルペアについての干渉判定が終了した（ステップ２－４：ＹＥＳ）場合には、ＣＰＵ１０は、ステップ２の処理を終了する。

ステップ２の処理が終了したら、ＣＰＵ１０は、ステップ３の処理（図２）を実行する。すなわち、ＣＰＵ１０は、ＨＤＤ１３（図５）に記録された判定結果を読み出し、ＧＵＩ画面１００に表示する。

干渉チェックリスト中の全ての要素モデルペアについて、「干渉なし」と判定された場合には、例えばＧＵＩ画面１００に「干渉なし」というメッセージを表示する。あるいは、モデル表示部４０に表示されているモデルの中で、干渉判定を行った要素モデルペアに該当する部位を、「干渉なし」を表す色（例えばグリーン）に着色してグラフィック表示してもよい。あるいは、「干渉なし」というメッセージを音声合成で出力してもよい。

干渉チェックリスト中に、「干渉あり」と判定された要素モデルペアが存在する場合には、例えばＧＵＩ画面１００に「干渉あり」というメッセージを表示する。あるいは、モデル表示部４０に表示されているモデルの中で、干渉ありと判定された要素モデルペアに該当する部位を、「干渉あり」を表す色（例えばレッド）に着色してグラフィック表示してもよい。あるいは、「干渉あり」というメッセージを音声合成で出力してもよい。また、干渉判定グループリスト表示部３０２に表示された干渉判定グループ、および／またはノードリスト表示部３０６に表示された要素モデルのうち、「干渉あり」に該当するものを「干渉あり」を表す色（例えばレッド）に着色して示してもよい。

また、判定結果の出力方法は、ＧＵＩ画面１００に表示することには限られず、干渉判定結果をテキスト形式などのログデータという形で外部記憶装置２１（図５）に記録したり、ネットワークを介して外部のコンピュータに出力してもよい。

本実施形態によれば、作業者は、干渉チェックの対象となる部分を設定する作業を、ＧＵＩ画面１００を用いて簡単に遂行することができる。その際、干渉チェック対象として設定しなかった要素モデルを、例えば図１１（ｂ）のようにＧＵＩ画面１００に表示することで、作業者は干渉チェック対象に漏れがないかを容易に確認することができる。しかも、所定の条件に合致した要素モデルの組み合わせを干渉チェック対象として簡単に設定できるため、仮想空間上の全ての要素モデルの組み合わせを干渉チェック対象にする場合と比べて、干渉判定処理の演算負荷を大幅に低減できる。

［他の実施形態］
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。
例えば、実施形態では、干渉判定に係る処理を実行する制御プログラムが、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であるＲＯＭ１１に格納される場合について説明したが、これに限定するものではない。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。例えば、ＣＰＵ１０にプログラムを供給するための記録媒体として、ＨＤＤ１３や外部記憶装置２１などのデバイスを用いてもよい。具体例を挙げて説明すると、記録媒体として、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、ＵＳＢメモリ等の不揮発性メモリ、ＳＳＤ等を用いることができる。

本発明の情報処理方法や情報処理装置は、生産設備をはじめ、産業用ロボット、サービス用ロボット、コンピュータによる数値制御で動作する加工機械、等の様々な機械や設備のソフト設計、デバッグ、教示等に適用することが可能である。例えば、制御装置に設けられる記憶装置の情報に基づき、伸縮、屈伸、上下移動、左右移動もしくは旋回の動作またはこれらの複合動作を自動的に行うことができる機械や設備の干渉チェックに広く適用可能である。

本発明の情報処理方法を用いて、仮想空間上で製造装置のモデルを動作させて干渉の有無を判定し、判定結果に基づいて製造装置の動作プログラムを生成するプログラム生成方法も、本発明の実施形態に含まれる。

また、実施形態の情報処理装置を、実際の産業用ロボット装置等と接続してもよい。その場合には、実施形態の情報処理装置にて仮想空間上で干渉判定を行った動作プログラムを、実機を用いてオンラインシミュレーションしたり、干渉判定によるデバッグ後の動作プログラムを用いて実機を稼働させて物品の製造等を行ってもよい。その場合には、自動機の制御装置として実施形態の情報処理装置を用いることが可能であり、実施形態の情報処理方法で干渉判定を行った動作プログラムを自動機の制御プログラムとして用いることができる。例えば、ロボット装置による物品の組立て、加工、搬送、検査などの動作プログラムを仮想空間上で実行しながら本発明による干渉判定を行う。そして、動作プログラムのうち、干渉ありと判定された部分については、制御部が自動的に経路変更をして動作プログラムを修正し、修正後の動作プログラムについて再度干渉判定を行ってもよい。このようにして、干渉判定の結果を用いて干渉なしと判定されるまで動作プログラムをデバッグし、生成した動作プログラムを用いてロボット装置を動作させて物品を製造する物品の製造方法として本発明を実施してもよい。

本発明は、実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１・・・情報処理装置／１０・・・ＣＰＵ／１１・・・ＲＯＭ／１２・・・ＲＡＭ／１３・・・ＨＤＤ／１４・・・ディスクドライブ／１５～１７・・・インターフェース／１８・・・バス／１９・・・入力装置／２０・・・ディスプレイ／２１・・・外部記憶装置／３０・・・要素モデル設定部／４０・・・モデル表示部／５０・・・モデル情報表示部／１００・・・ＧＵＩ画面／３０１・・・新規作成ボタン／３０２・・・干渉判定グループリスト表示部／３０３・・・干渉判定グループ削除ボタン／３０４・・・グループ名称設定部／３０５・・・干渉判定グループ有効化チェックボックス／３０６・・・ノードリスト表示部／３０７・・・ノード削除ボタン／３０８・・・ダイアログボックス／３０９・・・除外要素モデルリスト／４００～４０７、４１０～４１７・・・要素モデル／４２０・・・架台／４２１～４２４・・・ワーク／５００～５０７、５１０～５１７、５２０～５２４・・・モデル情報

Claims

表示部と入力部と制御部とを備え、
前記制御部は、
前記表示部に、仮想空間上で取り扱われる要素モデルに係る情報を表示し、
前記入力部から入力される情報と、所定の条件とに従って、前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルの中から２つの要素モデルを選択し、
前記２つの要素モデルどうしの干渉の有無を判定する、
ことを特徴とする情報処理装置。
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記制御部は、
前記入力部から入力される情報に基づいて、１つのグループとして取り扱う要素モデルから成る干渉判定グループを複数生成し、
前記干渉判定グループを構成する要素モデルの中から、前記所定の条件に従って前記２つの要素モデルを選択する、
ことを特徴とする情報処理装置。
請求項２に記載の情報処理装置において、
前記所定の条件は、前記２つの要素モデルの各々は、異なる干渉判定グループに属する要素モデルであることを含む、
ことを特徴とする情報処理装置。
請求項２または３に記載の情報処理装置において、
前記所定の条件は、異なる干渉判定グループに同一の要素モデルが含まれている場合に、前記２つの要素モデルに当該同一の要素モデルは含まれないことを含む、
ことを特徴とする情報処理装置。
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記制御部は、前記干渉判定グループを生成する際に、前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルを３Ｄグラフィック表示するモデル表示部を前記表示部に表示させる、
ことを特徴とする情報処理装置。
請求項２乃至５のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記制御部は、前記干渉判定グループを生成する際に、作業者が前記入力部を介して操作可能な情報選択部を、前記表示部に表示させる、
ことを特徴とする情報処理装置。
請求項６に記載の情報処理装置において、
前記情報選択部は、ボタンおよび／またはダイアログボックスである、
ことを特徴とする情報処理装置。
請求項２乃至７のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記制御部は、前記干渉判定グループを生成する際に、前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルの接続関係や階層構造を示すモデル情報表示部を、前記表示部に表示させる、
ことを特徴とする情報処理装置。
請求項２乃至８のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記制御部は、前記干渉判定グループを生成する際に、前記表示部に表示された前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルに係る情報に対して、作業者が前記入力部を介して行う操作を受け付ける、
ことを特徴とする情報処理装置。
請求項９に記載の情報処理装置において、
前記操作は、前記表示部に表示された前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルに係る情報を、前記干渉判定グループのノードリストにドラッグアンドドロップする操作である、
ことを特徴とする情報処理装置。
請求項２乃至１０のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記制御部は、前記干渉判定グループを生成する際に、連結した複数の要素モデルの全体を１つの干渉判定グループとするか、連結した要素モデルの一部のみを１つの干渉判定グループとするか、を作業者が選択するための情報を前記表示部に表示させる、
ことを特徴とする情報処理装置。
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記制御部は、干渉の有無を判定した結果を、前記表示部に表示する、
ことを特徴とする情報処理装置。
表示部と入力部と制御部とを備える情報処理装置を用いた情報処理方法であって、
前記制御部は、
前記表示部に、仮想空間上で取り扱われる要素モデルに係る情報を表示し、
前記入力部から入力される情報と、所定の条件とに従って、前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルの中から２つの要素モデルを選択し、
前記２つの要素モデルどうしの干渉の有無を判定する、
ことを特徴とする情報処理方法。
請求項１３に記載の情報処理方法において、
前記制御部は、
前記入力部から入力される情報に基づいて、１つのグループとして取り扱う要素モデルから成る干渉判定グループを複数生成し、
前記干渉判定グループを構成する要素モデルの中から、前記所定の条件に従って前記２つの要素モデルを選択する、
ことを特徴とする情報処理方法。
請求項１４に記載の情報処理方法において、
前記所定の条件は、前記２つの要素モデルの各々は、異なる干渉判定グループに属する要素モデルであることを含む、
ことを特徴とする情報処理方法。
請求項１４または１５に記載の情報処理方法において、
前記所定の条件は、異なる干渉判定グループに同一の要素モデルが含まれている場合に、前記２つの要素モデルに当該同一の要素モデルは含まれないことを含む、
ことを特徴とする情報処理方法。
請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の情報処理方法において、
前記制御部は、前記干渉判定グループを生成する際に、前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルを３Ｄグラフィック表示するモデル表示部を前記表示部に表示させる、
ことを特徴とする情報処理方法。
請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の情報処理方法において、
前記制御部は、前記干渉判定グループを生成する際に、作業者が前記入力部を介して操作可能な情報選択部を、前記表示部に表示させる、
ことを特徴とする情報処理方法。
請求項１８に記載の情報処理方法において、
前記情報選択部は、ボタンおよび／またはダイアログボックスである、
ことを特徴とする情報処理方法。
請求項１４乃至１９のいずれか１項に記載の情報処理方法において、
前記制御部は、前記干渉判定グループを生成する際に、前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルの接続関係や階層構造を示すモデル情報表示部を、前記表示部に表示させる、
ことを特徴とする情報処理方法。
請求項１４乃至２０のいずれか１項に記載の情報処理方法において、
前記制御部は、前記干渉判定グループを生成する際に、前記表示部に表示された前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルに係る情報に対して、作業者が前記入力部を介して行う操作を受け付ける、
ことを特徴とする情報処理方法。
請求項２１に記載の情報処理方法において、
前記操作は、前記表示部に表示された前記仮想空間上で取り扱われる要素モデルに係る情報を、前記干渉判定グループのノードリストにドラッグアンドドロップする操作である、
ことを特徴とする情報処理方法。
請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載の情報処理方法において、
前記制御部は、前記干渉判定グループを生成する際に、連結した複数の要素モデルの全体を１つの干渉判定グループとするか、連結した要素モデルの一部のみを１つの干渉判定グループとするか、を作業者が選択するための情報を前記表示部に表示させる、
ことを特徴とする情報処理方法。
請求項１３乃至２３のいずれか１項に記載の情報処理方法において、
前記制御部は、干渉の有無を判定した結果を、前記表示部に表示する、
ことを特徴とする情報処理方法。
請求項１３乃至２４のいずれか１項に記載の情報処理方法を、コンピュータに実行させるための制御プログラム。
請求項２５に記載の制御プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
請求項１３乃至２４のいずれか１項に記載の情報処理方法を用いて、仮想空間上で製造装置のモデルを動作させて干渉の有無を判定し、判定結果に基づいて前記製造装置の動作プログラムを生成する、
ことを特徴とするプログラム生成方法。
請求項２７に記載のプログラム生成方法を用いて生成した動作プログラムを用いて、前記製造装置を動作させ、物品を製造する、
ことを特徴とする物品の製造方法。