JP2023064893A - シミュレーションのためのプログラムおよびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】シミュレーションにおける部品間の結合関係の調整を容易に行うための技術を提供する。【解決手段】シミュレーションのプログラムは、コンピュータに、アセンブリを構成する複数の部品データを取得することと、複数の部品データの各々の間の結合設定を生成することと、ユーザからの操作入力を受け付けることと、ユーザからの操作入力に基づいて、結合設定を調整することと、ユーザプログラムに基づいてアセンブリを制御する制御装置をエミュレートすることと、３Ｄ（Dimensional）空間において、アセンブリを動作させることとを実行させる。アセンブリを動作させることは、調整された結合設定に基づいて、複数の部品データの各々を連動させて動作させることを含む。【選択図】図４

Description

本開示は、機械のシミュレーションに関し、より特定的には、シミュレーションで使用するアセンブリの結合設定のための技術に関する。

従来、機械の設計のための３ＤＣＡＤ（Three Dimensional Computer Aided Design）ソフトウェアが知られている。３ＤＣＡＤソフトウェアにおいて、機械は、複数の部品からなるアセンブリとして表現され得る。アセンブリに含まれる複数の部品の各々は、お互いの相対的な位置および結合関係（拘束関係、接続関係等とも呼ばれる）を定義される。また、３ＤＣＡＤソフトウェアは、１または複数の機械の部品（パーツ）、１または複数のアセンブリ、またはその両方を含むデータとして、ＣＡＤデータを生成し得る。

さらに、近年、３ＤＣＡＤソフトウェアで設計された機械のＣＡＤデータを用いて、ＦＡ（Factory Automation：ファクトリーオートメーション）における製造ラインのシミュレーション等も行われている。一部のシミュレーションソフトウェアは、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller：プログラマブルロジックコントローラ）等を仮想的に表現した制御装置エミュレータと連携する機能を備える。このようなＣＡＤデータを用いたシミュレーションにおいては、アセンブリに含まれる各部品の結合関係の抽出および動作設定を容易に行うための技術が望まれている。

ＣＡＤデータの結合関係を抽出する技術に関し、例えば、特開２００１－２０２３９３号公報（特許文献１）は、「対象とする部品から代表点を選択し、他の部品との間の接続関係を各座標軸方向に投影した直線との交点を求めることにより検出する。また、部品を総当たりするのではなく、グルーピング等により効率的に接続関係を抽出する」部品接続関係抽出方法及び部品接続関係抽出装置を開示している（［要約］参照）。

また、別のＣＡＤデータの結合関係を抽出する技術が、例えば、特開２００６－１９０１８３号公報（特許文献２）に開示されている。

特開２００１－２０２３９３号公報 特開２００６－１９０１８３号公報

特許文献１および２に開示された技術は、部品間の結合関係を抽出すること、または部品間の干渉チェックを主な目的としている。そのため、これらの技術では、シミュレーションにおける機械全体の動作を実現するために、部品間の結合関係の設定を調整することができない。したがって、シミュレーションにおける機械全体の動作を実現するために、部品間の結合関係の調整を容易に行うための技術が必要とされている。

本開示は、上記のような背景に鑑みてなされたものであって、ある局面における目的は、シミュレーションにおける機械全体の動作を実現するために、部品間の結合関係の調整を容易に行うための技術を提供することにある。

ある実施の形態に従うと、シミュレーションのプログラムが提供される。プログラムは、コンピュータに、アセンブリを構成する複数の部品データを取得することと、複数の部品データの各々の間の結合設定を生成することと、ユーザからの操作入力を受け付けることと、ユーザからの操作入力に基づいて、結合設定を調整することと、ユーザプログラムに基づいてアセンブリを制御する制御装置をエミュレートすることと、３Ｄ（Dimensional）空間において、アセンブリを動作させることとを実行させる。アセンブリを動作させることは、調整された結合設定に基づいて、複数の部品データの各々を連動させて動作させることを含む。

この開示によれば、プログラムは、複数の部品データの各々の間の結合設定を生成すると共に、ユーザからの結合設定の変更入力を受け付けることができる。その結果、ユーザは、部品データの形状のみからでは判別が困難な結合関係についても適切に設定することができる。

上記の開示において、結合設定の調整は、複数の部品データの各々の間の結合の種類の選択、結合ポイントの調整、および、複数の部品データに含まれる第１の部品の動作方向の設定を含む。

この開示によれば、プログラムは、結合関係の種類、結合ポイントの調整、および、複数の部品データに含まれる第１の部品の動作方向の設定を変更する手段をユーザに提供し得る。

上記の開示において、プログラムは、コンピュータに、ユーザからの操作入力を受け付ける画面において、３Ｄ空間における複数の部品データの各々の部位にカーソルをスナップすることをさらに実行させる。

この開示によれば、プログラムは、３Ｄ空間におけるスナッピングモードを提供し得る。ユーザは、スナッピングモードを使用することで、カーソルを部品の特定の部位（エッジ、穴の中心等）に容易に合せることができる。

上記の開示において、プログラムは、コンピュータに、アセンブリの移動量の入力を受け付けることをさらに実行させる。アセンブリを動作させることは、アセンブリの試運転の画面において、アセンブリの移動量が入力されたことに基づいて、３Ｄ空間上で複数の部品データの各々を動作させることを含む。

この開示によれば、プログラムは、可動部品の移動量の入力を受け付ける機能と、可動部品の移動量の入力に基づいてアセンブリの動作をシミュレートする機能とを提供し得る。ユーザは、シミュレーション画面を確認しながら、アセンブリが破損しない範囲で可動部品の移動量を調整し得る。

上記の開示において、プログラムは、コンピュータに、制御装置が有する複数のインターフェイスの各々の設定を受け付けることをさらに実行させる。複数のインターフェイスの各々の設定は、複数のインターフェイスの各々が接続される装置、機械またはセンサの設定を含む。制御装置をエミュレートすることは、複数のインターフェイスの各々の設定に基づいて、複数のインターフェイスの各々の入出力信号をエミュレートすることを含む。

この開示によれば、プログラムは、制御装置のインターフェイスの設定を受け付けることで、制御装置のエミュレータと、シミュレーションを実行する物理エンジンとを連携させることができる。これにより、ユーザは、ユーザプログラムを用いて、アセンブリの動作シミュレーションを行い得る。

上記の開示において、プログラムは、コンピュータに、制御装置によって制御されるモータドライバの動作設定を受け付けることをさらに実行させる。制御装置をエミュレートすることは、制御装置からモータドライバに動作設定に対応する命令を出力することを含む。

この開示によれば、プログラムは、モータドライバの動作設定を事前に受け付けることができる。これにより、シミュレーションの中で、制御装置は、モータドライバおよびモータを介して、アセンブリを動作させ得る。

上記の開示において、プログラムは、コンピュータに、仮想センサの設定の入力を受け付けることをさらに実行させる。仮想センサの設定は、３Ｄ空間上への仮想センサの設置情報と、仮想センサと制御装置のあるインターフェイスとの接続情報とを含む。制御装置をエミュレートすることは、仮想センサの設定に基づいて、制御装置における仮想センサの入力信号をエミュレートすることを含む。

この開示によれば、プログラムは、仮想センサを用いたシミュレーションを可能にする。ユーザは、仮想センサを用いることで現実により近い環境を３Ｄ空間内に再現することができる。

上記の開示において、プログラムは、コンピュータに、エミュレーションによるユーザプログラムの実行結果と、シミュレーションの実行結果とを表示することをさらに実行させる。エミュレーションによるユーザプログラムの実行結果と、シミュレーションの実行結果とを表示することは、ユーザプログラムの各ステップの実行結果と、ユーザプログラムの各ステップに対応するシミュレーションの実行結果とを表示することを含む。

この開示によれば、プログラムは、ユーザプログラムの実行結果と、シミュレーションの実行結果とをユーザに提示することができる。ユーザは、ユーザプログラムの変数の値と、アセンブリの動作とを確認することで、ユーザプログラムまたはアセンブリの問題点を容易に把握し得る。

上記の開示において、プログラムは、コンピュータに、ユーザプログラムにブレークポイントを設定する入力を受け付けることと、ユーザプログラムがブレークポイントにて停止したことに基づいて、ブレークポイントに対応するシミュレーションの実行結果を表示することとをさらに実行させる。

この開示によれば、プログラムは、ブレークポイントに合せてシミュレーションの再生を一時停止することができる。これにより、ユーザは、問題が発生したと推測されるコードの実行時またはその直前におけるアセンブリの動作を確認し得る。

他の実施の形態に従うと、アセンブリの動作のシミュレーションシステムが提供される。シミュレーションシステムは、アセンブリを構成する複数の部品データを取得する部品取得部と、複数の部品データの各々の間の結合設定を生成する自動結合部と、ユーザからの操作入力を受け付ける操作入力部と、ユーザからの操作入力に基づいて、結合設定を調整するための結合調整部と、ユーザプログラムに基づいてアセンブリを制御する制御装置のエミュレータと、３Ｄ（Dimensional）空間において、アセンブリを動作させる物理エンジンとを備える。物理エンジンは、結合調整部により調整された結合設定に基づいて、複数の部品データの各々を連動させて動作させる。

この開示によれば、シミュレーションシステムは、複数の部品データの各々の間の結合設定を生成すると共に、ユーザからの結合設定の変更入力を受け付けることができる。その結果、ユーザは、部品データの形状のみからでは判別が困難な結合関係についても適切に設定することができる。

上記の開示において、結合設定を調整することは、複数の部品データの各々の間の結合の種類の選択、結合ポイントの調整、および、複数の部品データに含まれる第１の部品の動作方向の設定を含む。

この開示によれば、シミュレーションシステムは、結合関係の種類、結合ポイントの調整、および、複数の部品データに含まれる第１の部品の動作方向の設定を変更する手段をユーザに提供し得る。

上記の開示において、操作入力部は、３Ｄ空間において、複数の部品データの各々の部位にカーソルをスナップ可能に構成される。

この開示によれば、シミュレーションシステムは、３Ｄ空間におけるスナッピングモードを提供し得る。ユーザは、スナッピングモードを使用することで、カーソルを部品の特定の部位（エッジ、穴の中心等）に容易に合せることができる。

上記の開示において、操作入力部は、アセンブリの移動量の入力を受け付ける。物理エンジンは、アセンブリの試運転の画面において、アセンブリの移動量が入力されたことに基づいて、３Ｄ空間上で複数の部品データの各々を動作させる。

この開示によれば、シミュレーションシステムは、可動部品の移動量の入力を受け付ける機能と、可動部品の移動量の入力に基づいてアセンブリの動作をシミュレートする機能とを提供し得る。ユーザは、シミュレーション画面を確認しながら、アセンブリが破損しない範囲で可動部品の移動量を調整し得る。

上記の開示において、操作入力部は、制御装置が有する複数のインターフェイスの各々の設定を受け付ける。複数のインターフェイスの各々の設定は、複数のインターフェイスの各々が接続される装置、機械またはセンサの設定を含む。エミュレータは、複数のインターフェイスの各々の設定に基づいて、複数のインターフェイスの各々の入出力信号をエミュレートする。

この開示によれば、シミュレーションシステムは、制御装置のインターフェイスの設定を受け付けることで、制御装置のエミュレータと、シミュレーションを実行する物理エンジンとを連携させることができる。これにより、ユーザは、ユーザプログラムを用いて、アセンブリの動作シミュレーションを行い得る。

上記の開示において、操作入力部は、制御装置によって制御されるモータドライバの動作設定をさらに受け付ける。エミュレータは、制御装置からモータドライバに動作設定に対応する命令を出力する。

この開示によれば、シミュレーションシステムは、モータドライバの動作設定を事前に受け付けることができる。これにより、シミュレーションの中で、制御装置は、モータドライバおよびモータを介して、アセンブリを動作させ得る。

上記の開示において、操作入力部は、仮想センサの設定の入力を受け付ける。仮想センサの設定は、３Ｄ空間上への仮想センサの設置情報と、仮想センサと制御装置のあるインターフェイスとの接続情報とを含む。エミュレータは、仮想センサの設定に基づいて、制御装置における仮想センサの入力信号をエミュレートする。

この開示によれば、シミュレーションシステムは、仮想センサを用いたシミュレーションを可能にする。ユーザは、仮想センサを用いることで現実により近い環境を３Ｄ空間内に再現することができる。

上記の開示において、シミュレーションシステムは、エミュレータによるユーザプログラムの実行結果と、物理エンジンによるシミュレーションの実行結果とを表示するための表示部をさらに備える。表示部は、ユーザプログラムの各ステップの実行結果と、ユーザプログラムの各ステップに対応するシミュレーションの実行結果とを表示する。

この開示によれば、シミュレーションシステムは、ユーザプログラムの実行結果と、シミュレーションの実行結果とをユーザに提示することができる。ユーザは、ユーザプログラムの変数の値と、アセンブリの動作とを確認することで、ユーザプログラムまたはアセンブリの問題点を容易に把握し得る。

上記の開示において、操作入力部は、ユーザプログラムにブレークポイントを設定する入力を受け付ける。表示部は、ユーザプログラムがブレークポイントにて停止したことに基づいて、ブレークポイントに対応するシミュレーションの実行結果を表示する。

この開示によれば、シミュレーションシステムは、ブレークポイントに合せてシミュレーションの再生を一時停止することができる。これにより、ユーザは、問題が発生したと推測されるコードの実行時またはその直前におけるアセンブリの動作を確認し得る。

ある実施の形態に従うと、シミュレーションにおける機械全体の動作を実現するために、部品間の結合関係の調整を容易に行うことが可能である。

この開示内容の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本開示に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

ある実施の形態に従うプログラム、システムまたは方法により動作をシミュレーション可能な機械のＣＡＤデータの一例を示す図である。 ある実施の形態に従うシステム１００の機能の一例を示す模式図である。 システム１００を構成する装置３００の一例を示す図である。 結合設定画面の例を示す図である。 結合設定画面におけるスナッピングモードの例を示す図である。 結合設定画面における第１の設定例を示す図である。 結合設定画面における第２の設定例を示す図である。 結合設定画面における第３の設定例を示す図である。 結合設定画面における第４の設定例を示す図である。 動作方向設定画面の例を示す図である。 動作方向設定画面における第１の設定例を示す図である。 動作方向設定画面における第２の設定例を示す図である。 動作方向設定画面における第３の設定例を示す図である。 アセンブリの試運転画面の例を示す図である。 アセンブリの試運転画面の使用例を示す図である。 システム１００に設定される結合設定の一例を示す図である。 シミュレーションの実行画面の一例を示す図である。 モータドライバの設定画面の一例を示す図である。 ユーザプログラムのデバッグ画面の第１の例を示す図である。 ユーザプログラムのデバッグ画面の第２の例を示す図である。 仮想センサの設定画面の一例を示す図である。 システム１００における各種設定の生成およびシミュレーションの実行までの一連の処理手順の一例を示すフローチャートである。 システム１００における仮想センサを用いたシミュレーションの手順の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本開示に係る技術思想の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜Ａ．適用例＞
本開示に係る技術は、例えば、３ＤＣＡＤソフトウェアを用いて設計された機械のＣＡＤデータを取得し、ＰＬＣ等を仮想的に表現した制御装置エミュレータと物理エンジンとを連携させることで、取得した機械の動作をシミュレートする、プログラム、システムおよび方法に関する。

ある局面において、本開示の技術は、例えば、図２以降を参照して説明される機能を備える配布可能なプログラム（例えば、統合開発環境１３０）として実現されてもよい。この場合、本開示の技術を提供するプログラムは、例えば、装置３００等の任意のハードウェア上で実行され得る。

他の局面において、本開示の技術は、例えば、図２以降を参照して説明される機能を備えるシステムとして実現されてもよい。本明細書において、「システム」との用語は、機械の動作シミュレーションの機能を提供する１または複数の装置からなる構成を包含する。以下の説明においては、主として、統合開発環境１３０を提供する装置３００（図３参照）により構成されるシステム１００（図２参照）の例を示すが、これに限らず、複数の装置が連係することで、機械の動作シミュレーションの機能を提供するようにしてもよい。

また、システム１００は、クラウド環境、またはクラウド環境上のサービス、インスタンスまたは仮想マシンとして実現されてもよい。この場合、クラウド環境を実現するデータセンターのハードウェアは、複数の装置３００によって実現されてもよいし、装置３００が備える各ハードウェアの任意の組み合わせにより実現されてもよい。

ユーザは、ユーザ端末のブラウザ機能またはユーザ端末にインストールされたアプリケーションを介して、システム１００の機能を使用してもよいし、システム１００として動作する装置を直接使用してもよい。さらに、システム１００は、１または複数のＰＬＣ等の制御装置を含んでいてもよい。この場合には、機械の動作シミュレーションの機能が制御装置に配置されてもよい。

以下の説明においては、本開示の技術を実現するシステム１００を例に説明するが、システム１００の動作は、本開示の技術を実現するプログラム（統合開発環境１３０）がハードウェアと協業することによって実現する動作であると読み替えてもよい。

図１は、本実施の形態に従うプログラム、システムまたは方法により動作をシミュレーション可能な機械のＣＡＤデータの一例を示す図である。

（ａ．ＣＡＤデータにおける結合関係）
ＣＡＤデータ１およびＣＡＤデータ２は、システム１００によって動作シミュレーション可能な機械のＣＡＤデータの一例である。最初に、ＣＡＤデータ１およびＣＡＤデータ２を例に、ＣＡＤデータが含み得る結合関係について説明する。

ＣＡＤデータ１は、アセンブリ１０を含む。アセンブリ１０は、主な部品として、部品１１と、部品１２と、部品１３と、部品１４とを含む。部品１１は、部品１４に固定されている。部品１２は部品１１に対して直動する。部品１３は、その端部においてボルトによって回転自在に部品１２に接続されており、部品１３の端部は、部品１２の直動運動に応じて移動する。すなわち、アセンブリ１０は、部品１２の直動運動を利用して、部品１３を動かすことができる。例えば、部品１３は、リンクの一部であり、部品１２から得られた動力を別の形で他の部品に伝達し得る。

ＣＡＤデータ２は、アセンブリ２０を含む。アセンブリ２０は、主な部品として、部品２１と、部品２２と、部品２３と、部品２４と、部品２５とを含む。部品２１は、部品２５に固定されている。部品２２は、部品２１に対して直動する。部品２３は、その端部においてボルトによって回転自在に部品２２に接続されている。また、部品２３は、別の端部においてボルトによって回転自在に部品２４に接続されている。部品２４は、レールを介して部品２５と接続されており、部品２５に対して平行に移動し得る。アセンブリ２０は、部品２２の直動運動を利用して、部品２３の端部を部品２４の方向に移動させる。これにより、部品２４は、部品２３の別の端部に押されることで、部品２５に対してスライドする。

ＣＡＤデータは、上記のように複数の部品を含む場合（アセンブリを含む場合）、各部品間の結合関係を含むことがある。「結合関係」とは、ある部品の他の部品に対する相対的な位置、結合の種類を含み得る。相対的な位置（または絶対座標でもよい）は、３Ｄ空間内での各部品の座標、または、各部品の特定の部位の位置関係により定義され得る。結合の種類は、ある部品の他の部品に対する動作または固定方法により定義され得る。例えば、部品１１は、部品１４の表面に固定されている。すなわち、部品１１および部品１４の結合の種類は「固定」である。他の例では、部品１２は、部品１１に対して直動可能である。すなわち、部品１１および部品１４の結合の種類は「スライダージョイント」である。さらに別の例では、部品１３は、部品１２に対してボルト（ボルト用の穴）を中心に回転可能である。すなわち、部品１３および部品１２の結合の種類は「ヒンジジョイント」である。

３ＤＣＡＤソフトウェアは、アセンブリまたは部品の設計時のヒストリーを記録する。そのため、ＣＡＤデータは、部品間の結合関係も保持し得る。しかしながら、ＣＡＤデータが、３ＤＣＡＤソフトウェアからエクスポートされて、他のソフトウェア（例えば、統合開発環境１３０等）にインポートされた場合、ヒストリーが失われることがある。そのため、特定の３ＤＣＡＤソフトウェアのフォーマットに依存せずに、アセンブリに含まれる各部品の形状から、部品間の結合関係を生成することが望ましい。

ただし、必ずしもアセンブリに含まれる各部品の形状から正確な結合ポイントおよび結合の種類を判別できない場合がある。そのため、システム１００は、任意のアセンブリの動作シミュレーションを可能にするために、部品間の結合関係の調整機能を含むいくつかの機能を提供する。次に、システム１００が提供する各機能について説明する。

（ｂ．本開示のプログラムまたはシステムが提供する機能）
システム１００は、主な機能として、結合設定機能と、部品の動作方向の設定機能と、アセンブリの試運転機能と、制御装置の設定機能と、シミュレーション機能と、デバッグ機能とを提供する。なお、「結合設定」とは、部品間の結合関係に関する任意の情報を含み得る。例えば、結合設定は、結合ポイント（結合関係を有する２つの部品が結合するポイント、位置または座標）、結合の種類、動作方向（可動部品の動作方向）、移動量（可動部品の限界移動量または移動範囲）の少なくとも一部を含む。

結合設定機能は、部品間の結合ポイントの調整機能と、部品間の結合の種類の選択機能とを含み得る。「部品間の結合ポイントの調整機能」は、結合関係を有する２つの部品の結合ポイント（座標）を調整する機能である。結合ポイントは、複数の座標を含んでいてもよい（回転軸、スライド方向等を表現するため）。例えば、部品間の結合ポイントの調整機能は、部品２２および部品２３のボルト用の穴をヒンジジョイントの回転軸として選択すること、部品１１と部品１４との固定面（例えばオフセット値）の調整等を含み得る。また、部品間の結合ポイントの調整機能は、各部品を移動させて、部品の位置を調整することを含んでもよい。「部品間の結合の種類の選択機能」は、結合関係を有する２つの部品間の結合の種類（固定、ヒンジジョイント、ポールジョイント、スライダージョイント等）を選択する機能である。ある局面において、結合設定機能は、第１の部品の移動方向を設定する機能を含み、第１の部品の移動可能な範囲（限界移動量）を設定する機能を含まなくてもよい。他の局面において、結合設定機能は、第１の部品の移動方向を設定する機能と、第１の部品の移動可能な範囲（限界移動量）を設定する機能とを含んでいてもよい。

システム１００は、インポートされたＣＡＤデータ（またはＳＴＥＰファイル等の中間データ）に含まれる各部品の形状および各部品の位置関係に基づいて、各部品間の結合設定を自動的に生成し得る。しかしながら、部品形状からのみでは、正確に結合設定を生成できない場合がある。例えば、部品１１，１２は、ヒストリーを管理していないシステム１００から見ると、重なっており、部品１１は部品１２に固定されているのか、または、部品１１は部品１２に対して直動可能なのかが判別できない可能性がある。また、部品１２が複数の部品からなるアセンブリである場合、どの部品の組み合わせが部品１１に対して直動可能であるかが判別できない可能性がある。

そのため、ユーザは、システム１００が提供するＵＩ（User Interface：ユーザインターフェイス）を介して、結合設定機能を用いることにより、結合ポイントの調整および結合の種類の選択を行い得る。例えば、部品の形状から結合設定を容易に生成可能な場合、システム１００が結合設定を自動的に生成し、そうでない場合、ユーザが結合設定を入力することで、システム１００にインポートされた任意のアセンブリに対して、少ない工数で正確な結合設定を生成し得る。結合設定機能およびそのＵＩの詳細に関しては、図４～図９を参照して後述する。

部品の動作方向設定機能は、第１の部品（可動部品）の動作方向を設定する機能を含み得る。例えば、ユーザは、システム１００が提供するＵＩを介して、部品１１（可動部品）の動作方向（スライド方向）を設定し得る。また、アセンブリによっては、直動および回転を含む複雑な複合動作をするものもある。ユーザは、このような複雑な動作を含むアセンブリに対しても、システム１００が提供するＵＩを介して、動作設定を行い得る。部品の動作方向の設定機能およびそのＵＩの詳細に関しては、図１０～図１３を参照して後述する。

アセンブリの試運転機能は、部品間の結合ポイント、部品間の結合の種類、および、部品の動作方向の設定に基づいて、アセンブリの動作検証を行う機能である。アセンブリを動作させることは、調整された結合設定に基づいて、複数の部品データの各々を連動させて動作させることを含む。例えば、ユーザは、システム１００が提供するＵＩ（例えば、シミュレーション画面および操作ＵＩ等）を介して、アセンブリ１０またはアセンブリ２０等のＦＡの製造ラインの一部の機構の動作を検証し得る。

また、ユーザは、アセンブリの試運転機能を使用することで、各部品の移動量の限界を調べることもできる。一例として、ユーザが、システム１００が提供するＵＩを介して、部品２２をスライドさせるとする。この場合、システム１００は、物理エンジンの機能を用いて、部品２４もスライドさせる。仮に、部品２４のスライド移動可能な距離が、部品２２のスライド移動可能な距離よりも短い場合に、部品２２が部品２４の限界移動量を超えてスライドしたとき、アセンブリ２０に含まれる各部品には過度な負荷がかかる。この場合、システム１００のＵＩは、部品間の結合が外れる描写または壊れる描写をシミュレーション画面に出力する。ユーザは、シミュレーション画面に映るアセンブリを確認することで、限界移動量を確認し得る。アセンブリの試運転機能およびそのＵＩの詳細に関しては、図１４～図１６を参照して後述する。

制御装置の設定機能は、ＦＡの製造ラインにおける各機械を制御する制御装置およびドライバの設定を行うための機能である。通常、ＦＡの製造ラインにおいて、ＰＬＣ等の制御装置がモータドライバに指令を送信する。モータドライバは、受信した指令に基づいて、モータに駆動信号を出力する。そして、モータが駆動することにより、モータに取り付けられたアセンブリも動作する。物理エンジンを制御装置エミュレータと連携させて、上記の一連の動作をシミュレートするために、ユーザは、システム１００が提供するＵＩを介して、制御装置およびモータドライバのＩＯ設定、モータドライバごとの動作設定等を行うことができる。ユーザは、制御装置の設定機能を用いて制御装置のＩＯ設定等を行うことにより、制御装置エミュレータと、物理エンジンとを連携させることができる。制御装置の設定機能およびそのＵＩの詳細に関しては、図１７および図１８を参照して後述する。

シミュレーション機能は、制御装置エミュレータと物理エンジンとを連携させてシミュレーションを実行する機能である。より具体的には、ユーザは、開発したユーザプログラムを制御装置エミュレータにインストールする。制御装置エミュレータは、ユーザプログラムに基づいて、ＩＯから信号を出力する。シミュレータは、制御装置エミュレータからの信号に基づいて、モータの動作をシミュレートし、アセンブリを駆動させる。これにより、ユーザは、自身の開発したユーザプログラムにより、製造ラインが正しく動作するか否かを確認し得る。

デバッグ機能は、制御装置にインストールされるユーザプログラムをデバッグするための機能である。システム１００は、ユーザプログラムのステップと連動して、シミュレーションを実行し得る。ある局面において、システム１００は、ユーザプログラムのステップ実行機能を提供してもよい。

システム１００は、各ステップに対応するユーザプログラムの各変数の値およびシミュレーション画面をＵＩに表示し得る。ユーザは、ステップ毎に、シミュレーションの画面（アセンブリの動き）と、変数の値とを比較することで、ユーザプログラムをデバッグし得る。ユーザプログラムが含む変数は、一例として、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）変数であってもよい。

また、ある局面において、デバッグ機能は、ブレークポイントの設定機能を備えていてもよい。ユーザプログラムにブレークポイントが設定されている場合に、ユーザプログラムがブレークポイントまで実行されたとき、シミュレーションの実行画面もブレークポイントに対応する場面で一時停止する。ユーザは、ブレークポイントを起点として、ユーザプログラムをステップ実行することで、ブレークポイント前後で何が起きたかを把握し得る。

上記のように、システム１００は、結合設定機能と、部品の動作方向設定機能と、アセンブリの試運転機能を提供することにより、アセンブリの動作検証を可能にする。また、システム１００は、制御装置の設定機能と、シミュレーション機能と、デバッグ機能とを提供することにより、ユーザプログラムを用いて、アセンブリを動作させることができる。

＜Ｂ．システムの構成＞
次に、図２および図３を参照して、本実施の形態に従うシステム１００の機能およびハードウェア構成の一例について説明する。

図２は、本実施の形態に従うシステム１００の機能の一例を示す模式図である。ある局面において、図２に示される各機能は、プログラムモジュールとして実現されてもよい。また、他の局面において、図２に示される各機能は、統合開発環境１３０の機能の一部として実現されてもよい。これらの場合、図２に示される各機能は、装置３００によってプログラム（例えば、統合開発環境１３０または他のプログラム）が実行されることにより実現され得る。さらに、他の局面において、図２に示される各機能の一部は、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはこれらの組み合わせ等によって実現されてもよい。

システム１００は、操作入力部１５１と、部品取得部１５２と、自動結合部１５３と、結合調整部１５４と、動作設定部１５５と、制御装置設定部１５６と、試運転部１５７と、物理エンジン１５８と、制御装置エミュレータ１５９と、モータドライバエミュレータ１６０と、表示部１６１とを備える。

操作入力部１５１は、システム１００が提供するＵＩを介して、ユーザからの各種操作入力を受け付ける。一例として、操作入力部１５１は、ＣＡＤデータのインポート操作、部品間の結合ポイントの調整操作、部品間の結合の種類の選択操作、部品の動作方向の設定操作、部品の動作量の設定操作、アセンブリの試運転の実行操作、制御装置の設定操作、物理エンジン１５８および制御装置エミュレータ１５９を連携させたシミュレーションの実行操作およびデバッグの操作等を含み得る。

部品取得部１５２は、ユーザによるＣＡＤデータまたは中間データのインポート操作に基づいて、システム１００にＣＡＤデータをインポートする。ある局面において、部品取得部１５２は、任意の３ＤＣＡＤソフトウェアのＣＡＤファイルをインポートしてもよいし、ＩＧＥＳ、ＳＴＥＰ、Ｐａｒａｓｏｌｉｄ等の中間ファイルをインポートしてもよい。

自動結合部１５３は、システム１００にインポートされたＣＡＤデータに含まれる各部品の形状および位置に基づいて、部品間の結合設定を自動生成する。

結合調整部１５４は、ユーザの操作に基づいて、自動結合部１５３によって生成された部品間の結合設定を変更する。より具体的には、自動結合部１５３は、部品間の結合ポイントの調整、および、部品間の結合の種類の選択処理を行い得る。ある局面において、ユーザは、自動結合部１５３の機能を使用せずに、結合調整部１５４の機能を用いて、部品間の結合設定を全て定義してもよい。

動作設定部１５５は、ユーザの操作に基づいて、部品の動作方向を設定する。例えば、結合関係を有する第１の部品および第２の部品がある場合に第１の部品が可動部品であるとき、動作設定部１５５は、第１の部品の動作方向を設定し得る。ある局面において、動作設定部１５５は、ユーザの操作に基づいて、部品の動作量を設定してもよい。例えば、動作設定部１５５は、第１の部品の動作量の限界または動作範囲を設定し得る。

制御装置設定部１５６は、ユーザの操作に基づいて、制御装置の設定およびモータドライバの設定を行い得る。例えば、制御装置の設定およびモータドライバの設定は、ＩＯ設定を含み得る。また、ＩＯ設定は、ポートに接続される機器の情報を含み得る。モータドライバの設定は、モータをどのように駆動させるかの動作設定を含み得る。モータドライバは、動作設定に対応する指令を制御装置から受信することで、その動作設定に基づく信号をモータに出力する。

試運転部１５７は、アセンブリ単体の動作のシミュレーション機能、物理エンジン１５８および制御装置エミュレータ１５９を連携させたシミュレーション機能、および、デバッグ機能を提供する。

物理エンジン１５８は、３Ｄ空間におけるオブジェクトの描画を行う。また、物理エンジン１５８は、各オブジェクトの動きおよび各オブジェクトにかかる力の計算等を行う。物理エンジン１５８は、試運転部１５７によって呼び出される。

制御装置エミュレータ１５９は、ＰＬＣ等の制御装置の動作をエミュレートする。また、制御装置エミュレータ１５９は、現実の制御装置と同様にユーザプログラムを解釈して実行し得る。試運転部１５７は、物理エンジン１５８および制御装置エミュレータ１５９間のデータの受け渡しを行う。例えば、試運転部１５７は、制御装置からの出力信号、センサの出力信号等の受け渡しを行い得る。

モータドライバエミュレータ１６０は、サーボモータ、ステッピングモータ等のモータドライバの動作をエミュレートする。ある局面において、モータドライバエミュレータ１６０は、物理エンジン１５８または制御装置エミュレータ１５９の一部であってもよい。

表示部１６１は、システム１００が提供する各種ＵＩ、シミュレーションの実行画面、および、ユーザプログラムの実行画面等を出力する。ある局面において、システム１００が提供するＵＩは、各種操作項目、シミュレーションの実行画面、およびユーザプログラムの実行画面の全てまたは一部を含み得る。

図３は、システム１００を構成する装置３００の一例を示す図である。装置３００は、コンピュータ等の情報処理装置であり、システム１００として動作し得る。ある局面において、システム１００は、１つ以上の装置３００、装置３００のハードウェア構成の少なくとも一部を備えるシステム、装置３００のハードウェア構成の少なくとも一部を備えるクラウド環境上の仮想マシン等により実現されてもよい。

装置３００は、主たるコンポーネントとして、オペレーティングシステム（ＯＳ：Operating System）およびＯＳ上で動作するプログラムを実行するプロセッサ１０２と、プロセッサ１０２によるプログラムの実行に必要なデータを格納するための作業領域を提供する主メモリ１０４と、キーボードやマウス等のユーザ操作を受付ける操作ユニット１０６（操作受付部）と、ディスプレイ１０９、各種インジケータ、プリンタ等の処理結果を出力する出力ユニット１０８と、各種ネットワークに接続されるネットワークインターフェイス１１０と、光学ドライブ１１２と、外部装置と通信するローカル通信インターフェイス１１６と、ストレージ１１１とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス１１８等を介してデータ通信可能に接続される。

装置３００は、光学ドライブ１１２を有しており、コンピュータ読取可能なプログラムを非一過的に格納する光学記録媒体（例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等）を含むコンピュータ読取可能な記録媒体１１４から各種プログラムを読み取って、ストレージ１１１等に当該各種プログラムをインストールしてもよい。

装置３００で実行される各種プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体１１４を介して装置３００にインストールされ得る。他の局面において、当該プログラムは、ネットワーク上の図示しないサーバ装置等からネットワークインターフェイス１１０を介して装置３００にインストールされてもよい。

ストレージ１１１は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Flash Solid State Drive）等で構成され、プロセッサ１０２で実行されるプログラムを格納する。より具体的には、ストレージ１１１は、ＯＳ１２０と、統合開発環境１３０とを格納する。統合開発環境１３０は、ＯＳ１２０上で動作するアプリケーションとして実現され得る。

統合開発環境１３０は、本実施の形態に従うシステム１００の機能を提供する。すなわち、システム１００の機能は、プロセッサ１０２が主メモリ１０４に展開された統合開発環境１３０を実行することで実現され得る。

＜Ｃ．結合設定＞
次に、図４～図９を参照して、システム１００が提供する結合設定機能およびそのＵＩについて説明する。ユーザは、図４～図９を参照して説明される結合設定画面を介して、部品間の結合ポイントの調整、結合の種類の選択を行い得る。さらには、ユーザは、結合設定画面を介して、第１の部品（可動部品）の移動量（移動範囲）も設定し得る。また、ユーザは、結合設定画面を介して、アセンブリに含まれる各部品の位置を調整してもよい。

図４は、結合設定画面の例を示す図である。結合設定画面４００は、結合設定入力パネル４０１と、３Ｄ表示画面４０２とを含む。３Ｄ表示画面４０２は、第１の部品４１０および第２の部品４１１の結合ポイントを設定するためのツール４２０を表示する。ユーザは、マウス等でツール４２０を操作することで（回転、平行移動等）、結合ポイントの座標を調整し得る。

結合設定入力パネル４０１は、第１の部品４１０および第２の部品４１１の結合設定に関する。結合設定入力パネル４０１は、設定項目として、結合対象１＿４３０と、結合対象２＿４４０と、結合ポイント４５０と、結合部の接続方法４６０と、移動距離４７０とを含む。

結合対象１＿４３０は、結合対象となる第１の部品４１０の選択項目である。例えば、ユーザは、結合対象１＿４３０のプルダウンを選択してリストから第１の部品４１０を選択してもよいし、ストレージ１１１内のディレクトリから第１の部品４１０のＣＡＤデータを選択してもよい。

結合対象２＿４４０は、結合対象となる第２の部品４１１の選択項目である。例えば、ユーザは、結合対象２＿４４０のプルダウンを選択してリストから第２の部品４１１を選択してもよいし、ストレージ１１１内のディレクトリから第２の部品４１１のＣＡＤデータを選択してもよい。

結合ポイント４５０は、第１の部品４１０と、第２の部品４１１との結合場所の座標の設定項目である。ある局面において、結合ポイント４５０は、１つの座標のみを含んでいてもよいし、２つ以上の座標を含んでいてもよい。例えば、結合ポイント４５０は、ネジ穴の中心軸、第１の部品４１０の面と第２の部品４１１の面とが接触する位置、スライド部品のスライド方向等を含み得る。ユーザは、３Ｄ表示画面４０２上で、ツール４２０をマウスまたはタッチパネル等により操作することで、結合ポイント４５０を選択し得る。または、ユーザは、結合ポイント４５０に座標を直接入力してもよい。

結合部の接続方法４６０は、第１の部品４１０と、第２の部品４１１との接続の種類の設定項目である。例えば、結合部の接続方法４６０は、スライダージョイント、ヒンジジョイント、ポールジョイント、回転ジョイント、固定ジョイント等の任意の接続方法を含み得る。

移動距離４７０は、第１の部品４１０（可動部品）の移動距離の範囲の設定項目である。ユーザは、図１４～図１６を参照して後述するアセンブリの試運転の実行結果に基づいて、移動距離４７０を適宜変更し得る。

図５は、結合設定画面におけるスナッピングモードの例を示す図である。結合設定画面５００は、結合設定画面４００において、スナッピングモード５１０を有効にした場合の画面である。スナッピングモード５１０において、カーソルは、部品の特定の部位にスナップする。特定の部位とは、例えば、長方形のエッジ、円の外周、円の中心等である。ユーザは、スナッピングモード５１０を有効にすることで、ネジ穴の中心等の結合ポイントになりやすい部位を容易に選択し得る。図５に示される例では、カーソルは、第１の部品４１０のネジ穴の外周上の点５２０にスナップされている。

図６は、結合設定画面における第１の設定例を示す図である。結合設定画面６００は、上述した第１の部品４１０と第２の部品４１１との接続設定を表示している。結合設定画面６００では、結合部の接続方法４６０として、スライダージョイントが選択されている。また、移動距離４７０の入力項目は、スライド距離の最大値および最小値になっている。

図７は、結合設定画面における第２の設定例を示す図である。結合設定画面７００は、第１の部品７１０と第２の部品７１１との接続設定を表示している。結合設定画面７００では、結合部の接続方法４６０として、ヒンジジョイントが選択されている。また、移動距離４７０の入力項目は開放可能角度の最大値および最小値になっている。

図８は、結合設定画面における第３の設定例を示す図である。結合設定画面８００は、第１の部品８１０と第２の部品８１１との接続設定を表示している。第１の部品８１０および第２の部品８１１は、第１の部品７１０および第２の部品７１１と異なり、ジョイント部分がポールジョイントになっている。結合設定画面８００では、結合部の接続方法４６０として、ポールジョイントが選択されている。また、移動距離４７０の入力項目は、Ｙ軸最大開放可能角度およびＺ軸最大開放可能角度になっている。

図９は、結合設定画面における第４の設定例を示す図である。結合設定画面９００は、第１の部品９１０と第２の部品９１１との接続設定を表示している。第１の部品９１０および第２の部品９１１は、第１の部品７１０および第２の部品７１１と異なり、ジョイント部分が回転ジョイントになっている。結合設定画面９００では、結合部の接続方法４６０として、回転ジョイントが選択されている。また、回転ジョイントの場合、移動距離の限度は存在しないため、移動距離４７０の入力項目は非表示になっている。

＜Ｄ．動作方向設定＞
次に、図１０～図１３を参照して、システム１００が提供する動作方向設定機能およびそのＵＩについて説明する。ユーザは、図１０～図１３を参照して説明される動作方向設定画面を介して、第１の部品の動作方向を設定し得る。

図１０は、動作方向設定画面の例を示す図である。動作方向設定画面１０００は、動作方向設定入力パネル１００１と、３Ｄ表示画面１００２とを含む。３Ｄ表示画面１００２には、結合関係を有する第１の部品１０１０および第２の部品１０１１と、第１の部品１０１０の動作方向を設定するためのツール１００３，１００４とが表示されている。ユーザは、マウス等でツール１００３をドラッグもしくは選択、またはツール１００４を回転させることにより、第１の部品１０１０の動作方向を設定し得る。

動作方向設定入力パネル１００１は、第１の部品１０１０の動作方向の設定に関する。動作方向設定入力パネル１００１は、設定項目として、部品名１０２０と、動作種別１０３０と、動作方向調整１０４０と、動作確認入力１０５０とを含む。

部品名１０２０は、可動する部品を選択する項目である。図１０の例では、第１の部品１０１０が選択されている。

動作種別１０３０は、第１の部品１０１０の動作の種別を選択する項目である。動作種別は、直動、回転、および直動・回転の複合動作等の任意の動作を含み得る。ある局面において、動作種別１０３０の項目は、結合設定の画面の結合部の接続方法４６０の設定に基づいて、自動的に選択されてもよい。

動作方向調整１０４０は、第１の部品１０１０の動作の方向を調整する項目であり、動作を表現するための複数の座標（直動方向の始点および終点、回転軸を表す２点等）を含んでいてもよい。ユーザは、動作方向調整１０４０に対して直接数値を入力してもよい。また、ユーザは、マウス等でツール１００３をドラッグもしくは選択、またはツール１００４を回転させることにより、動作方向調整１０４０の数値を調整してもよい。

動作確認入力１０５０は、第１の部品１０１０の動作を確認するための項目である。ユーザは、動作確認入力１０５０に座標を入力、または動作確認入力１０５０に表示されるスライダを動かす等して、３Ｄ表示画面１００２上の第１の部品１０１０の動作を確認することができる。動作確認入力１０５０の表示内容は、動作種別１０３０において選択された動作によって変更され得る。

図１１は、動作方向設定画面における第１の設定例を示す図である。動作方向設定画面１１００は、上述した第１の部品１０１０の動作方向設定を表示している。動作方向設定画面１１００では、動作種別１０３０として、直動が選択されている。また、動作方向調整１０４０として、第１の部品１０１０が直動する方向（ツール１００３，１００４によって調整可能）が設定されている。動作確認入力１０５０として、第１の部品１０１０の直動距離を表すスライダと、スライダの上限および下限の入力欄が表示されている。ユーザは、スライダのグリッパを動かすことで第１の部品１０１０の動作を確認し得る。また、ユーザは、スライダの上限および下限の値を変更することで、第１の部品１０１０の動作範囲を変更し得る。

図１２は、動作方向設定画面における第２の設定例を示す図である。３Ｄ表示画面１００２には、結合関係を有する第１の部品１２１０および第２の部品１２１１と、第１の部品１２１０の動作方向を設定するためのツール１２０３，１２０４とが表示されている。動作方向設定画面１２００は、第１の部品１２１０の動作方向設定を表示している。動作方向設定画面１２００では、動作種別１０３０として、回転が選択されている。また、動作方向調整１０４０として、第１の部品１２１０の回転軸（ツール１２０３，１２０４によって調整可能）が設定されている。動作確認入力１０５０として、第１の部品１２１０の回転角度を表すスライダが表示されている。ユーザは、スライダのグリッパを動かすことで第１の部品１２１０の動作を確認し得る。

図１３は、動作方向設定画面における第３の設定例を示す図である。３Ｄ表示画面１００２には、結合関係を有する第１の部品１３１０および第２の部品１３１１と、第１の部品１３１０の動作方向を設定するためのツール１３０３，１３０４とが表示されている（第１，第２の部品の間の機構は省略している）。動作方向設定画面１３００は、第１の部品１３１０の動作方向設定を表示している。動作方向設定画面１３００では、動作種別１０３０として、直動・回転が選択されている。「直動・回転」は、直動および回転を含む複合動作を表す。また、動作方向調整１０４０として、第１の部品１３１０の直動方向設定１０４０Ａと、第１の部品１３１０の回転軸設定１０４０Ｂとが設定されている。第１の部品１３１０の直動方向および回転軸は、いずれもツール１３０３，１３０４によって調整可能である。動作確認入力１０５０として、直動動作の動作確認入力１０５０Ａと、回転動作の動作確認入力１０５０Ｂとが表示されている。ユーザは、直動動作の動作確認入力１０５０Ａと、回転動作の動作確認入力１０５０Ｂとを操作することで第１の部品１３１０の動作を確認し得る。

＜Ｅ．アセンブリの試運転＞
次に、図１４～図１６を参照して、システム１００が提供するアセンブリの試運転機能およびそのＵＩについて説明する。ユーザは、図１４および図１５を参照して説明される試運転画面を介して、アセンブリを動作させ得る。

図１４は、アセンブリの試運転画面の例を示す図である。試運転画面１４００は、試運転入力パネル１４０１と、３Ｄ表示画面１４０２とを含む。３Ｄ表示画面１４０２には、図１０を参照して説明された第１の部品１０１０および第２の部品１０１１を含むアセンブリが表示されている。試運転入力パネル１４０１は、試運転の設定パネル１４２０を含む。試運転の設定パネル１４２０は、入力項目として、試運転機能の有効・無効の切り替え１４２１と、移動量１４２２と、回転量１４２３とを含む。また、試運転の設定パネル１４２０は、現在の可動部品の移動距離１４２４と、現在の可動部品の回転量１４２５とを表示し得る。ユーザは、試運転の設定パネル１４２０を介して、試運転機能の有効・無効の切り替え、可動部品の直動移動距離、回転量等を入力することができる。さらに、３Ｄ表示画面１４０２上の可動部品（図１４の例では、第１の部品１０１０）は、試運転の設定パネル１４２０における入力値に基づいて動作する。

図１５は、アセンブリの試運転画面の使用例を示す図である。ユーザは、移動量１４２２の値を更新することで、稼働部品である第１の部品１０１０を少しずつ動作させることができる。移動量１４２２の値が変化すると、３Ｄ表示画面１４０２上の可動部品である第１の部品１０１０の位置も変化する。図１５の例では、第１の部品１０１０が一定以上動作することで、第１の部品１０１０と他の部品１５１０との接続が外れている。この表示は、第１の部品１０１０が一定以上動くことで、アセンブリが破損することを示している。このように、ユーザは、試運転画面において、可動部品を動作させることで、アセンブリ全体の動作を確認すると共に、どの程度可動部品を動作させることでアセンブリが破損するかについても確認することができる。

図１６は、システム１００に設定される結合設定の一例を示す図である。ユーザは、図４～図１５に示される画面等を介して、システム１００にアセンブリの結合設定を入力し得る。結合設定は、結合の種類によらず共通である「結合ポイントの座標」を含む。また、結合設定は、結合の種類毎の情報を含む。例えば、ヒンジジョイントであれば「解放可能角度（最大・最小）」が、ポールジョイントであれば「解放可能角度（Ｙ軸の最大、Ｚ軸の最大」が、スライダージョイントであれば「スライド距離（最大・最小）」が結合設定に含まれる。

＜Ｆ．制御装置の設定およびシミュレーション機能＞
次に、図１７および図１８を参照して、システム１００が提供する制御装置の設定機能、シミュレーション機能（物理エンジン１５８と制御装置エミュレータとを連携させたシミュレーション機能）、およびこれらのＵＩについて説明する。

図１７は、シミュレーションの実行画面の一例を示す図である。シミュレーションの実行画面１７００Ａ，１７００Ｂ，１７００Ｃは、シミュレーションの実行画面の遷移を示している。

図１７の例では、アセンブリの結合設定および制御装置の設定が既に完了された状態であり、システム１００は、物理エンジン１５８と制御装置エミュレータとを連携させたシミュレーションを実行している。ユーザは、システム１００が提供するＵＩを介して、事前に制御装置の各ＩＯの接続設定等を行い得る。制御装置エミュレータ１５９は、制御装置の設定に基づいて、各ＩＯの入出力信号をエミュレートし得る。

シミュレーションの実行画面は、制御装置パネル１７０１と、３Ｄ表示画面１７０２とを含む。制御装置パネル１７０１は、シミュレーションの対象となるアセンブリとモータ等を介して接続される制御装置の情報を含む。ユーザは、制御装置パネル１７０１を介して、物理エンジン１５８と連携させる制御装置を選択し得る。ここで選択される制御装置とは、例えば、制御装置エミュレータ１５９が動作をシミュレートする制御装置のオブジェクトファイル等である。

また、制御装置パネル１７０１は、少なくとも、ＩＯ信号パネル１７１０を含む。ＩＯ信号パネル１７１０は、物理エンジン１５８と連携する制御装置が備える各ＩＯの信号状態を示す。図１７に示される各ブロックは、各ＩＯに対応する。例えば、第１のＩＯが出力ポートとして使用される場合、ユーザは、第１のＩＯのブロックを選択することで、第１のＩＯのブロックの出力信号のオン／オフを切り替え得る。また、例えば、第２のＩＯが入力ポートとして使用される場合、第２のＩＯに入力される信号が変化した事に基づいて、第２のＩＯのブロックの表示（オン／オフを示す）が更新される。

次に、実行画面１７００Ａ，１７００Ｂ，１７００Ｃの遷移を例に、物理エンジン１５８および制御装置エミュレータ１５９の連携の一例について説明する。図１７の例では、シミュレーションの対象は、図１０を参照して説明された第１の部品１０１０と第２の部品１０１１とを含むアセンブリである。

実行画面１７００Ａ，１７００Ｂ，１７００Ｃは、制御装置がモータを介してアセンブリ（より具体的には第１の部品１０１０）を動作させてから、制御装置が第１の部品１０１０が予め定められた終了位置に到達したことを示す信号をセンサから取得するまでの一連の流れを示している。

実行画面１７００Ａでは、ユーザがＩＯ信号パネル１７１０上のＩＯ「１」のブロックをクリックしたことにより、ＩＯ制御装置のＩＯ「１」の信号がオンになっている。ＩＯ「１」が入力ポートであれば、制御装置エミュレータ１５９は、制御装置のＩＯ「１」の信号がオンになったことを検出し得る。また、ユーザプログラムが、ＩＯ「１」の信号がオンになったことに基づいて、モータドライバへの指令を出力する処理を含んでいるとする。この場合、制御装置エミュレータ１５９は、制御装置のＩＯ「１」の信号がオンになったことに基づいて、アセンブリを動作させるモータに接続されたモータドライバに指令を出力する。

実行画面１７００Ｂでは、指令を受けたモータドライバがモータに駆動信号を出力している。モータに駆動信号が出力されたことに基づいて、物理エンジン１５８は、モータの動作と、モータによって動作するアセンブリの動作とをシミュレートする。すなわち、物理エンジン１５８は、第１の部品１０１０の直動動作をシミュレートする。

ある局面において、モータドライバおよびモータの動作は、制御装置エミュレータ１５９によってエミュレートされてもよい。この場合、物理エンジン１５８は、制御装置エミュレータ１５９から、モータの動作量に関する情報を取得して、モータによって動作するアセンブリの動作をシミュレートする。

また、他の局面において、モータドライバおよびモータの動作は、物理エンジン１５８によってシミュレートされてもよい。この場合、物理エンジン１５８は、制御装置エミュレータ１５９から、モータドライバへの指令を取得して、モータの動作と、モータによって動作するアセンブリの動作とをシミュレートする。

さらに、他の局面において、モータドライバ動作は制御装置エミュレータ１５９によってエミュレートされ、モータの動作は物理エンジン１５８によってシミュレートされてもよい。この場合、物理エンジン１５８は、制御装置エミュレータ１５９から、モータドライバから出力される駆動信号を取得して、モータの動作と、モータによって動作するアセンブリの動作とをシミュレートする。

実行画面１７００Ｃでは、ＩＯ信号パネル１７１０上のＩＯ「２」の信号がオンになっている。例えば、ＩＯ「２」はユーザプログラムにより入力ポートとして設定されており、ＩＯ「２」は仮想センサ（図２１の仮想センサ２１１１，２１１２参照）に接続されているとする。この場合、仮想センサは、第１の部品１０１０が終了位置に到達した場合、ＩＯ「２」に対して信号を出力する。仮想センサの詳細については、図２１を参照して後述する。

上記のように、システム１００は、制御装置の設定およびアセンブリの結合設定、さらには仮想センサの設定に基づいて、物理エンジン１５８および制御装置エミュレータ１５９を連携させて動作させる。これにより、ユーザは、ユーザプログラおよびアセンブリが意図したとおりに動作するか否かを確認し得る。

図１８は、モータドライバの設定画面の一例を示す図である。システム１００は、制御装置のＩＯ設定だけでなく、モータドライバの設定機能を備える。制御装置エミュレータ１５９は、制御装置からモータドライバに、モータドライバの設定に基づく命令を出力することをエミュレートし得る。

モータドライバの設定画面１８００は、項目として、対象コントローラ１８１０と、１以上の動作設定１８２０（図１８の例では、第１の動作設定１８３０、第２の動作設定１８３１）とを含む。

対象コントローラ１８１０は、モータドライバに指令を送信する制御装置の設定項目である。対象コントローラ１８１０には、制御装置名または制御装置の識別子等が設定される。

動作設定１８２０は、制御装置から指令を受けた場合のモータドライバの動作の設定である。より具体的には、モータドライバによって駆動させられるサーボモータ等の速度、位置、角度等の設定である。動作設定１８２０は、項目として、開始変数１８４０と、終了変数１８５０と、動作番号変数１８６０と、動作パターン１８７０とを含む。

開始変数１８４０は、モータドライバに動作を開始させるトリガーとなる変数である。例えば、ユーザプログラム内で開始変数１８４０の値が「Ｔｒｕｅ」になると、制御装置はモータドライバに指令を送信する。

終了変数１８５０は、モータに接続されたアセンブリがターゲット位置に到達したことを示す変数である。制御装置は、アセンブリが予め定められた位置に到達したことを示すセンサの出力信号等に応じて、終了変数１８５０を書き換えてもよい。例えば、制御装置は、ユーザプログラム内で終了変数１８５０の値が「Ｔｒｕｅ」になると、モータドライバに停止指令を送信し得る。

動作番号変数１８６０は、動作設定を識別する変数である。動作設定１８２０は、第１の動作設定１８３０、第２の動作設定１８３１のように複数の動作設定を含み得る。ユーザプログラムは、動作番号変数１８６０で動作番号を指定することにより、適宜使用する動作設定を選択し得る。

動作パターン１８７０は、モータドライバが駆動させるモータ、またはモータによって動作するアセンブリの動作内容を定義する。動作パターン１８７０は、１以上の動作の組み合わせを登録し得る。各動作は、要素として、速度（回転速度）、位置、角度等を含み得る。

ある局面において、システム１００は、ユーザプログラムのビルド時に、ユーザプログラムにモータドライバの設定画面１８００の設定に基づくコードを組み込んでもよい。

＜Ｇ．デバッグ機能＞
次に、図１９および図２０を参照して、システム１００が提供するデバッグ機能について説明する。

図１９は、ユーザプログラムのデバッグ画面の第１の例を示す図である。ユーザは、デバッグ画面１９００を参照して、アセンブリの動作を確認しながら、ユーザプログラムをデバッグし得る。

デバッグ画面１９００は、エクスプローラ１９０１と、ユーザプログラムのコードエディタ１９０２と、ウォッチウィンドウ１９０３と、３Ｄ表示画面１９０４とを備える。ある局面において、デバッグ画面１９００は、その他の任意の表示項目を含んでいてもよい。

エクスプローラ１９０１は、制御装置の設定、ネットワークの設定、増設機器の設定等の各種設定を選択するための表示である。

ユーザプログラムのコードエディタ１９０２は、ユーザプログラムを表示する。また、ユーザプログラムのコードエディタ１９０２は、ユーザプログラムに含まれる各変数の現在の値を表示し得る。ある局面において、ユーザプログラムのコードの画面と、各変数の現在の値の画面とは分離されていてもよい。

ウォッチウィンドウ１９０３は、ユーザが指定した変数の情報を表示する。例えば、ユーザは、ウォッチウィンドウ１９０３を用いることで、特に重要な変数の値の変化を追跡し得る。

３Ｄ表示画面１９０４は、アセンブリの動作を表示する。３Ｄ表示画面１９０４上のアセンブリの動作は、ユーザプログラムの動作と連動する。すなわち、ユーザプログラムのコードエディタ１９０２は、現在のユーザプログラムの実行状況（現在実行されているステップにおける各変数の値）を表し、３Ｄ表示画面１９０４は、現在のユーザプログラムによって動作したアセンブリの状態、またはユーザプログラムの各ステップに対応するアセンブリの状態を表している。ユーザは、ユーザプログラムおよびアセンブリの状態の両方を確認することで、現実に近い環境で製造ラインの動きを確認することができる。

図２０は、ユーザプログラムのデバッグ画面の第２の例を示す図である。デバッグ画面２０００は、デバッグ画面１９００において、ブレークポイント機能を使用した状態を表している。

ユーザは、ユーザプログラムのコードエディタ１９０２上で特定の行（ステップとも呼ぶ）に、ブレークポイント２０１０を設定し得る。ブレークポイント２０１０が設定された状態でユーザプログラムが実行された場合、ユーザプログラムはブレークポイントで一時停止する。また、システム１００は、ユーザプログラムのブレークポイントに対応する状態で、アセンブリの動作も一時停止させる。さらに、ウォッチウィンドウ１９０３は、ブレークポイントにおける、ウォッチ対象の変数の値を表示する。

例えば、ユーザは、ユーザプログラム上で問題が発生していると思われるステップまたはその直前のステップにブレークポイント２０１０を設定し、ブレークポイントにおける各変数の値と、アセンブリの動作状態とを確認することで、容易にプログラムまたはアセンブリの不具合を発見し得る。

ある局面において、システム１００は、ユーザプログラムおよびアセンブリの動作シミュレーションの実行をステップ毎に行う機能を備えていてもよい。また、システム１００は、ユーザプログラムおよびアセンブリの動作シミュレーションの実行の逆再生機能、またはステップ単位での逆再生機能を備えていてもよい。

＜Ｈ．仮想センサ＞
次に、図２１を参照して、システム１００が提供する仮想センサの設定機能およびそのＵＩについて説明する。現実のＦＡの製造ラインには各種センサが配置されていることが多い。そのため、より現実に近い環境でアセンブリのシミュレーションを行うためには、３Ｄ空間内にも制御装置エミュレータ１５９に信号を出力する仮想的なセンサを設置できることが望ましい。そこで、システム１００は、以下の説明するように、仮想センサを３Ｄ空間に設置する機能を提供する。

図２１は、仮想センサの設定画面の一例を示す図である。ユーザは、仮想センサの設定画面２１００を介して、３Ｄ空間に仮想センサを設置すると共に、ユーザプログラムに仮想センサに関する処理を記述し得る。制御装置エミュレータ１５９は、仮想センサの設定に基づいて、仮想センサの入力信号をエミュレートし得る。

仮想センサの設定画面２１００は、ユーザプログラムのコードエディタ２１０２と、３Ｄ表示画面２１０４とを備える。ユーザは、３Ｄ表示画面２１０４上に任意の数の仮想センサを配置することができる。図２１の例では、仮想センサ２１１１，２１１２が３Ｄ表示画面２１０４上に配置されている。また、仮想センサは、線またはブロック等によりセンサが反応する領域を表現し得る。例えば、仮想センサ２１１１の線にアセンブリが接触した場合、変数「ＩｓＯｐｅｎ」の値は「Ｔｒｕｅ」になる。また、仮想センサ２１１２の線にアセンブリが接触した場合、変数「ＩｓＣｌｏｓｅ」の値は「Ｔｒｕｅ」になる。さらに、システム１００は、仮想センサと制御装置のＩＯとの接続関係の入力も受け付ける。

さらに、ユーザは、ユーザプログラムのコードエディタ２１０２に、３Ｄ表示画面２１０４上に配置された仮想センサに関するコードを記述し得る。例えば、ユーザは、変数「ＩｓＯｐｅｎ」の値が「Ｔｒｕｅ」になったことに基づいて、ある処理を実行するコードを記述し得る。また、ユーザは、変数「ＩｓＣｌｏｓｅ」の値が「Ｔｒｕｅ」になったことに基づいて、別のある処理を実行するコードを記述し得る。

ユーザは、仮想センサの設定画面２１００を介して、３Ｄ空間に仮想センサを設置すると共にユーザプログラムに仮想センサに関する処理を記述することで、より現実に近い環境でユーザプログラムおよびアセンブリの動作を検証し得る。

＜Ｉ．フローチャート＞
次に、図２２および図２３を参照してシステム１００の処理手順について説明する。ある局面において、プロセッサ１０２は、図２２および図２３の処理を行うためのプログラム（統合開発環境１３０等）をストレージ１１１から主メモリ１０４に読み込んで、当該プログラムを実行してもよい。他の局面において、当該処理の一部または全部は、当該処理を実行するように構成された回路素子の組み合わせとしても実現され得る。また、他の局面において、各ステップの実行順序は任意に入れ替え可能である。例えば、ユーザの操作入力に基づく処理の順番は、ユーザが各操作を行う順番に応じて変動し得る。

図２２は、システム１００における各種設定の生成およびシミュレーションの実行までの一連の処理手順の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ２２１０において、システム１００は、可動部品のＣＡＤデータをインポートする。より具体的には、システム１００が装置として提供される場合、システム１００は、ユーザの操作に基づいて、ストレージ１１１に保存されたＣＡＤデータを統合開発環境１３０にインポートし得る。システム１００がクラウドサービスとして提供される場合、システム１００は、ユーザ端末のブラウザ等を介して取得したＣＡＤデータを統合開発環境１３０にインポートし得る。ある局面において、システム１００は、複数の部品からなるアセンブリを含むＣＡＤデータをインポートしてもよい。他の局面において、システム１００は、部品単位のＣＡＤデータを個別にインポートしてもよい。

ステップＳ２２２０において、システム１００は、可動部品の動作方向の設定を行う。より具体的には、システム１００は、図１０～図１３を参照して説明された動作方向設定画面を介して、ユーザから可動部品の動作方向の設定の入力を受け付け得る。システム１００は、受け付けた動作方向の設定の入力に基づいて、可動部品の動作方向の設定を行う。

ステップＳ２２３０において、システム１００は、部品間の結合の自動設定を行う。例えば、システム１００は、各可動部品の動作方向設定および各部品の形状に基づいて、部品間の結合の自動設定を行い得る。

ステップＳ２２４０において、システム１００は、部品間の結合設定の微調整を行う。より具体的には、システム１００は、図４～図９を参照して説明された結合設定画面を介して、ユーザから可動部品の結合設定の入力を受け付け得る。システム１００は、受け付けた結合設定の入力に基づいて、部品間の結合設定の微調整を行う。部品間の結合設定の微調整は、例えば、結合ポイントの調整、結合の種類の選択等を含み得る。

ステップＳ２２５０において、システム１００は、可動部品の移動量の設定を行う。より具体的には、システム１００は、図４～図９を参照して説明された結合設定画面を介して、ユーザから可動部品の動作範囲または移動量の入力を受け付け得る。システム１００は、受け付けた動作範囲または移動量の設定の入力に基づいて、可動部品の移動量の設定を行う。ある局面において、ステップＳ２２５０の処理は、図１４および図１５を参照して説明された画面を介して、ユーザからアセンブリ単位の動作確認の操作を受け付ける処理を含んでいてもよい。

ステップＳ２２６０において、システム１００は、制御装置の設定を行う。より具体的には、システム１００は、制御装置の設定画面を介して、ユーザからの操作入力を受け付け、制御装置の設定を行い得る。ある局面において、ステップＳ２２６０の処理は、図１５を参照して説明された画面を介して、ユーザからモータドライバの設定の操作を受け付ける処理を含んでいてもよい。

ステップＳ２２７０において、システム１００は、物理エンジン１５８に結合設定を渡す。ある局面において、ステップＳ２２７０の処理は、制御装置エミュレータ１５９に制御装置の設定およびモータドライバの設定を渡す処理を含んでいてもよい。

ステップＳ２２８０において、システム１００は、試運転を行う。より具体的には、システム１００は、物理エンジン１５８および制御装置エミュレータ１５９を連携させてシミュレーションを実行し得る。ユーザは、図１７を参照して説明した画面等を介して、制御装置の動作（各ＩＯの信号の変化）およびアセンブリの動作を確認し得る。

ステップＳ２２９０において、システム１００は、結合設定または制御装置の設定に関する再設定の入力があるか否かを判定する。システム１００は、結合設定または制御装置の設定に関する再設定の入力があると判定した場合（ステップＳ２２９０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ２２４０に移す。そうでない場合（ステップＳ２２９０にてＮＯ）、システム１００は、処理を終了する。なお、ステップＳ２２９０の処理は一例であり、システム１００は、ユーザから受け付けた設定変更等の操作に応じて、ステップＳ２２１０～ステップＳ２２７０までの任意の処理に制御を移してもよい。

図２３は、システム１００における仮想センサを用いたシミュレーションの手順の一例を示すフローチャートである。図２３に示される処理は、図２１を参照して説明された仮想センサの設定を用いた場合のシミュレーションの手順を表している。なお、図２１に示されるアセンブリは、クランプ機構であり、一旦クランプを開き、その後、ワークを挟むためにクランプを閉じる動作を行う。

以降の処理は、制御装置を主体として説明するが、制御装置はインストールされたユーザプログラムに基づいて以下の処理を実行する。制御装置の動作は、実際には制御装置エミュレータ１５９によってエミュレートされる。制御装置によって動作するアセンブリの動作は、物理エンジン１５８によってシミュレートされる。

ステップＳ２３１０において、制御装置は、動作を開始する。より具体的には、ＩＯ「１」の信号がオンになったことに基づいて、制御装置は、モータドライバを介してアセンブリを動作させる。この時点では、クランプ（アセンブリ）は開いた状態である。

ステップＳ２３２０において、制御装置は、アセンブリが仮想センサ（変数）「ＩｓＯｐｅｎ」と接触したことを検知する。

ステップＳ２３３０において、制御装置は、変数「ＩｓＯｐｅｎ」の値が「Ｔｒｕｅ」になったことに基づいて、変数「ｃｌａｍｐＩｎｄｅｘ」の値を「１」にする。例えば、変数「ｃｌａｍｐＩｎｄｅｘ＝１」は、クランプが予め定められた位置まで開いたことを示す。

ステップＳ２３４０において、制御装置は、クランプを閉じる方向に移動させる。より具体的には、制御装置は、モータドライバにモータの回転方向を変更する指令を送信する。

ステップＳ２３５０において、制御装置は、アセンブリが仮想センサ（変数）「ＩｓＣｌｏｓｅ」と接触したことを検知する。

ステップＳ２３６０において、制御装置は、変数「ＩｓＣｌｏｓｅ」の値が「Ｔｒｕｅ」になったことに基づいて、変数「ｃｌａｍｐＩｎｄｅｘ」の値を「０」にする。例えば、変数「ｃｌａｍｐＩｎｄｅｘ＝０」は、クランプが予め定められた位置（ワークを挟み込む位置）まで閉じたことを示す。

ステップＳ２３７０において、制御装置は、クランプを開く方向（初期状態）に移動させる。より具体的には、制御装置は、モータドライバにモータの回転方向を変更する指令を送信する。

以上説明した通り、本実施の形態に従うシステム１００は、物理エンジン１５８および制御装置エミュレータ１５９を連携させることで、ユーザプログラムおよびアセンブリの動作の両方を検証することを可能にする。

また、システム１００は、アセンブリの結合設定を調整する機能を提供することで、部品の形状のみからでは判別が困難である結合ポイント、動作方向、動作の種類等の詳細な設定を可能にする。

また、システム１００は、制御装置の設定機能、プログラム実行状況およびシミュレーション画面の同時表示機能、および、デバッグ機能（ステップ実行、ブレークポイント機能等）を提供することで、アセンブリの動作およびプログラムの変数の値を確認しながらのデバッグを可能にする。

さらに、システム１００は、仮想センサをシミュレーション内に設置する機能を提供することで、より現実環境に近いシミュレーションの実行を可能にする。

なお、本開示の技術は、システム１００の機能を提供するクラウドサービス、スタンドアロンで動作する配布可能なソフトウェア、システム１００の機能を提供するソフトウェアをインストールされたパーソナルコンピュータ等の任意の手段により実現され得る。

＜Ｊ．付記＞
以上のように、本実施の形態は以下のような開示を含む。
［構成１］
シミュレーションのプログラムであって、
コンピュータ（３００）に、
アセンブリを構成する複数の部品データを取得することと、
上記複数の部品データの各々の間の結合設定を生成することと、
ユーザからの操作入力を受け付けることと、
ユーザからの操作入力に基づいて、上記結合設定を調整することと、
ユーザプログラムに基づいて上記アセンブリを制御する制御装置をエミュレートすることと、
３Ｄ（Dimensional）空間において、上記アセンブリを動作させることとを実行させ、
上記アセンブリを動作させることは、調整された上記結合設定に基づいて、上記複数の部品データの各々を連動させて動作させることを含む、プログラム。
［構成２］
上記結合設定の調整は、上記複数の部品データの各々の間の結合の種類の選択、結合ポイントの調整、および、上記複数の部品データに含まれる第１の部品の動作方向の設定を含む、構成１に記載のプログラム。
［構成３］
上記コンピュータ（３００）に、上記ユーザからの操作入力を受け付ける画面において、上記３Ｄ空間における上記複数の部品データの各々の部位にカーソルをスナップすることをさらに実行させる、構成１または２に記載のプログラム。
［構成４］
上記コンピュータ（３００）に、上記アセンブリに含まれる可動部品の移動量の入力を受け付けることをさらに実行させ、
上記アセンブリを動作させることは、上記アセンブリの試運転の画面において、上記アセンブリに含まれる可動部品の移動量が入力されたことに基づいて、上記３Ｄ空間上で上記複数の部品データの各々を動作させることを含む、構成３に記載のプログラム。
［構成５］
上記コンピュータ（３００）に、上記制御装置が有する複数のインターフェイスの各々の設定を受け付けることをさらに実行させ、
上記複数のインターフェイスの各々の設定は、上記複数のインターフェイスの各々が接続される装置、機械またはセンサの設定を含み、
上記制御装置をエミュレートすることは、上記複数のインターフェイスの各々の設定に基づいて、上記複数のインターフェイスの各々の入出力信号をエミュレートすることを含む、構成１～４のいずれかに記載のプログラム。
［構成６］
上記コンピュータ（３００）に、上記制御装置によって制御されるモータドライバの動作設定を受け付けることをさらに実行させ、
上記制御装置をエミュレートすることは、上記制御装置から上記モータドライバに上記動作設定に対応する命令を出力することを含む、構成１～５のいずれかに記載のプログラム。
［構成７］
上記コンピュータ（３００）に、仮想センサの設定の入力を受け付けることをさらに実行させ、
上記仮想センサの設定は、上記３Ｄ空間上への上記仮想センサの設置情報と、上記仮想センサと上記制御装置のあるインターフェイスとの接続情報とを含み、
上記制御装置をエミュレートすることは、上記仮想センサの設定に基づいて、上記制御装置における上記仮想センサの入力信号をエミュレートすることを含む、構成１～６のいずれかに記載のプログラム。
［構成８］
上記コンピュータ（３００）に、エミュレーションによる上記ユーザプログラムの実行結果と、シミュレーションの実行結果とを表示することをさらに実行させ、
上記エミュレーションによる上記ユーザプログラムの実行結果と、上記シミュレーションの実行結果とを表示することは、上記ユーザプログラムの各ステップの実行結果と、上記ユーザプログラムの各ステップに対応するシミュレーションの実行結果とを表示することを含む、構成１～７のいずれかに記載のプログラム。
［構成９］
上記コンピュータ（３００）に、
上記ユーザプログラムにブレークポイントを設定する入力を受け付けることと、
上記ユーザプログラムが上記ブレークポイントにて停止したことに基づいて、上記ブレークポイントに対応するシミュレーションの実行結果を表示することとをさらに実行させる、構成８に記載のプログラム。
［構成１０］
アセンブリの動作のシミュレーションシステム（１００）であって、
上記アセンブリを構成する複数の部品データを取得する部品取得部（１５２）と、
上記複数の部品データの各々の間の結合設定を生成する自動結合部（１５３）と、
ユーザからの操作入力を受け付ける操作入力部（１５１）と、
ユーザからの操作入力に基づいて、上記結合設定を調整するための結合調整部（１５４）と、
ユーザプログラムに基づいて上記アセンブリを制御する制御装置のエミュレータ（１５９）と、
３Ｄ（Dimensional）空間において、上記アセンブリを動作させる物理エンジン（１５８）とを備え、
上記物理エンジン（１５８）は、上記結合調整部（１５４）により調整された上記結合設定に基づいて、上記複数の部品データの各々を連動させて動作させる、シミュレーションシステム（１００）。
［構成１１］
上記結合設定を調整することは、上記複数の部品データの各々の間の結合の種類の選択、結合ポイントの調整、および、上記複数の部品データに含まれる第１の部品の動作方向の設定を含む、構成１０に記載のシミュレーションシステム（１００）。
［構成１２］
上記操作入力部（１５１）は、上記３Ｄ空間において、上記複数の部品データの各々の部位にカーソルをスナップ可能に構成される、構成１０または１１に記載のシミュレーションシステム（１００）。
［構成１３］
上記操作入力部（１５１）は、上記アセンブリの移動量の入力を受け付け、
上記物理エンジン（１５８）は、上記アセンブリの試運転の画面において、上記アセンブリの移動量が入力されたことに基づいて、上記３Ｄ空間上で上記複数の部品データの各々を動作させる、構成１２に記載のシミュレーションシステム（１００）。
［構成１４］
上記操作入力部（１５１）は、上記制御装置が有する複数のインターフェイスの各々の設定を受け付け、
上記複数のインターフェイスの各々の設定は、上記複数のインターフェイスの各々が接続される装置、機械またはセンサの設定を含み、
上記エミュレータ（１５９）は、上記複数のインターフェイスの各々の設定に基づいて、上記複数のインターフェイスの各々の入出力信号をエミュレートする、構成１０～１３のいずれかに記載のシミュレーションシステム（１００）。
［構成１５］
上記操作入力部（１５１）は、上記制御装置によって制御されるモータドライバの動作設定をさらに受け付け、
上記エミュレータ（１５９）は、上記制御装置から上記モータドライバに上記動作設定に対応する命令を出力する、構成１０～１４のいずれかに記載のシミュレーションシステム（１００）。
［構成１６］
上記操作入力部（１５１）は、仮想センサの設定の入力を受け付け、
上記仮想センサの設定は、上記３Ｄ空間上への上記仮想センサの設置情報と、上記仮想センサと上記制御装置のあるインターフェイスとの接続情報とを含み、
上記エミュレータ（１５９）は、上記仮想センサの設定に基づいて、上記制御装置における上記仮想センサの入力信号をエミュレートする、構成９～１５のいずれかに記載のシミュレーションシステム（１００）。
［構成１７］
上記エミュレータ（１５９）による上記ユーザプログラムの実行結果と、上記物理エンジン（１５８）によるシミュレーションの実行結果とを表示するための表示部をさらに備え、
上記表示部は、上記ユーザプログラムの各ステップの実行結果と、上記ユーザプログラムの各ステップに対応するシミュレーションの実行結果とを表示する、構成１０～１６のいずれかに記載のシミュレーションシステム（１００）。
［構成１８］
上記操作入力部（１５１）は、上記ユーザプログラムにブレークポイントを設定する入力を受け付け、
上記表示部は、上記ユーザプログラムが上記ブレークポイントにて停止したことに基づいて、上記ブレークポイントに対応するシミュレーションの実行結果を表示する、構成１７に記載のシミュレーションシステム（１００）。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。また、実施の形態および各変形例において説明された開示内容は、可能な限り、単独でも、組合わせても、実施することが意図される。

１０，２０ アセンブリ、１１，１２，１３，１４，２１，２２，２３，２４，２５，１５１０ 部品、１００ システム、１０２ プロセッサ、１０４ 主メモリ、１０６ 操作ユニット、１０８ 出力ユニット、１０９ ディスプレイ、１１０ ネットワークインターフェイス、１１１ ストレージ、１１２ 光学ドライブ、１１４ 記録媒体、１１６ ローカル通信インターフェイス、１３０ 統合開発環境、１５１ 操作入力部、１５２ 部品取得部、１５３ 自動結合部、１５４ 結合調整部、１５５ 動作設定部、１５６ 制御装置設定部、１５７ 試運転部、１５８ 物理エンジン、１５９ 制御装置エミュレータ、１６０ モータドライバエミュレータ、１６１ 表示部、３００ 装置、４００，５００，６００，７００，８００，９００ 結合設定画面、４０１ 結合設定入力パネル、４０２，１００２，１４０２，１７０２，１９０４，２１０４ 表示画面、４１０，７１０，８１０，９１０，１０１０，１２１０，１３１０ 第１の部品、４１１，７１１，８１１，９１１，１０１１，１２１１，１３１１ 第２の部品、４２０，１００３，１００４，１２０３，１２０４，１３０３，１３０４ ツール、４３０ 結合対象１、４４０ 結合対象２、４５０ 結合ポイント、４６０ 結合部の接続方法、４７０ 移動距離、５１０ スナッピングモード、１０００，１１００，１２００，１３００ 動作方向設定画面、１００１ 動作方向設定入力パネル、１０２０ 部品名、１０３０ 動作種別、１０４０ 動作方向調整、１０４０Ａ 直動方向設定、１０４０Ｂ 回転軸設定、１０５０，１０５０Ａ，１０５０Ｂ 動作確認入力、１４００ 試運転画面、１４０１ 試運転入力パネル、１４２０ 設定パネル、１４２１ 試運転機能の有効・無効の切り替え、１４２２ 移動量、１４２３ 回転量、１４２４ 現在の可動部品の移動量、１４２５ 現在の可動部品の回転量、１７００Ａ，１７００Ｂ，１７００Ｃ 実行画面、１７０１ 制御装置パネル、１７１０ 信号パネル、１８００，２１００ 設定画面、１８１０ 対象コントローラ、１８２０ 動作設定、１８３０ 第１の動作設定、１８３１ 第２の動作設定、１８４０ 開始変数、１８５０ 終了変数、１８６０ 動作番号変数、１８７０ 動作パターン、１９００，２０００ デバッグ画面、１９０１ エクスプローラ、１９０２，２１０２ コードエディタ、１９０３ ウォッチウィンドウ、２０１０ ブレークポイント、２１１１，２１１２ 仮想センサ。

Claims (18)

1. シミュレーションのプログラムであって、
   コンピュータに、
   アセンブリを構成する複数の部品データを取得することと、
   前記複数の部品データの各々の間の結合設定を生成することと、
   ユーザからの操作入力を受け付けることと、
   ユーザからの操作入力に基づいて、前記結合設定を調整することと、
   ユーザプログラムに基づいて前記アセンブリを制御する制御装置をエミュレートすることと、
   ３Ｄ（Dimensional）空間において、前記アセンブリを動作させることとを実行させ、
   前記アセンブリを動作させることは、調整された前記結合設定に基づいて、前記複数の部品データの各々を連動させて動作させることを含む、プログラム。
2. 前記結合設定の調整は、前記複数の部品データの各々の間の結合の種類の選択、結合ポイントの調整、および、前記複数の部品データに含まれる第１の部品の動作方向の設定を含む、請求項１に記載のプログラム。
3. 前記コンピュータに、前記ユーザからの操作入力を受け付ける画面において、前記３Ｄ空間における前記複数の部品データの各々の部位にカーソルをスナップすることをさらに実行させる、請求項１または２に記載のプログラム。
4. 前記コンピュータに、前記アセンブリに含まれる可動部品の移動量の入力を受け付けることをさらに実行させ、
   前記アセンブリを動作させることは、前記アセンブリの試運転の画面において、前記アセンブリに含まれる可動部品の移動量が入力されたことに基づいて、前記３Ｄ空間上で前記複数の部品データの各々を動作させることを含む、請求項３に記載のプログラム。
5. 前記コンピュータに、前記制御装置が有する複数のインターフェイスの各々の設定を受け付けることをさらに実行させ、
   前記複数のインターフェイスの各々の設定は、前記複数のインターフェイスの各々が接続される装置、機械またはセンサの設定を含み、
   前記制御装置をエミュレートすることは、前記複数のインターフェイスの各々の設定に基づいて、前記複数のインターフェイスの各々の入出力信号をエミュレートすることを含む、請求項１～４のいずれかに記載のプログラム。
6. 前記コンピュータに、前記制御装置によって制御されるモータドライバの動作設定を受け付けることをさらに実行させ、
   前記制御装置をエミュレートすることは、前記制御装置から前記モータドライバに前記動作設定に対応する命令を出力することを含む、請求項１～５のいずれかに記載のプログラム。
7. 前記コンピュータに、仮想センサの設定の入力を受け付けることをさらに実行させ、
   前記仮想センサの設定は、前記３Ｄ空間上への前記仮想センサの設置情報と、前記仮想センサと前記制御装置のあるインターフェイスとの接続情報とを含み、
   前記制御装置をエミュレートすることは、前記仮想センサの設定に基づいて、前記制御装置における前記仮想センサの入力信号をエミュレートすることを含む、請求項１～６のいずれかに記載のプログラム。
8. 前記コンピュータに、エミュレーションによる前記ユーザプログラムの実行結果と、シミュレーションの実行結果とを表示することをさらに実行させ、
   前記エミュレーションによる前記ユーザプログラムの実行結果と、前記シミュレーションの実行結果とを表示することは、前記ユーザプログラムの各ステップの実行結果と、前記ユーザプログラムの各ステップに対応するシミュレーションの実行結果とを表示することを含む、請求項１～７のいずれかに記載のプログラム。
9. 前記コンピュータに、
   前記ユーザプログラムにブレークポイントを設定する入力を受け付けることと、
   前記ユーザプログラムが前記ブレークポイントにて停止したことに基づいて、前記ブレークポイントに対応するシミュレーションの実行結果を表示することとをさらに実行させる、請求項８に記載のプログラム。
10. アセンブリの動作のシミュレーションシステムであって、
    前記アセンブリを構成する複数の部品データを取得する部品取得部と、
    前記複数の部品データの各々の間の結合設定を生成する自動結合部と、
    ユーザからの操作入力を受け付ける操作入力部と、
    ユーザからの操作入力に基づいて、前記結合設定を調整するための結合調整部と、
    ユーザプログラムに基づいて前記アセンブリを制御する制御装置のエミュレータと、
    ３Ｄ（Dimensional）空間において、前記アセンブリを動作させる物理エンジンとを備え、
    前記物理エンジンは、前記結合調整部により調整された前記結合設定に基づいて、前記複数の部品データの各々を連動させて動作させる、シミュレーションシステム。
11. 前記結合設定を調整することは、前記複数の部品データの各々の間の結合の種類の選択、結合ポイントの調整、および、前記複数の部品データに含まれる第１の部品の動作方向の設定を含む、請求項１０に記載のシミュレーションシステム。
12. 前記操作入力部は、前記３Ｄ空間において、前記複数の部品データの各々の部位にカーソルをスナップ可能に構成される、請求項１０または１１に記載のシミュレーションシステム。
13. 前記操作入力部は、前記アセンブリの移動量の入力を受け付け、
    前記物理エンジンは、前記アセンブリの試運転の画面において、前記アセンブリの移動量が入力されたことに基づいて、前記３Ｄ空間上で前記複数の部品データの各々を動作させる、請求項１２に記載のシミュレーションシステム。
14. 前記操作入力部は、前記制御装置が有する複数のインターフェイスの各々の設定を受け付け、
    前記複数のインターフェイスの各々の設定は、前記複数のインターフェイスの各々が接続される装置、機械またはセンサの設定を含み、
    前記エミュレータは、前記複数のインターフェイスの各々の設定に基づいて、前記複数のインターフェイスの各々の入出力信号をエミュレートする、請求項１０～１３のいずれかに記載のシミュレーションシステム。
15. 前記操作入力部は、前記制御装置によって制御されるモータドライバの動作設定をさらに受け付け、
    前記エミュレータは、前記制御装置から前記モータドライバに前記動作設定に対応する命令を出力する、請求項１０～１４のいずれかに記載のシミュレーションシステム。
16. 前記操作入力部は、仮想センサの設定の入力を受け付け、
    前記仮想センサの設定は、前記３Ｄ空間上への前記仮想センサの設置情報と、前記仮想センサと前記制御装置のあるインターフェイスとの接続情報とを含み、
    前記エミュレータは、前記仮想センサの設定に基づいて、前記制御装置における前記仮想センサの入力信号をエミュレートする、請求項１０～１５のいずれかに記載のシミュレーションシステム。
17. 前記エミュレータによる前記ユーザプログラムの実行結果と、前記物理エンジンによるシミュレーションの実行結果とを表示するための表示部をさらに備え、
    前記表示部は、前記ユーザプログラムの各ステップの実行結果と、前記ユーザプログラムの各ステップに対応するシミュレーションの実行結果とを表示する、請求項１０～１６のいずれかに記載のシミュレーションシステム。
18. 前記操作入力部は、前記ユーザプログラムにブレークポイントを設定する入力を受け付け、
    前記表示部は、前記ユーザプログラムが前記ブレークポイントにて停止したことに基づいて、前記ブレークポイントに対応するシミュレーションの実行結果を表示する、請求項１７に記載のシミュレーションシステム。

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