JP2023506050A - 機械の少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動をトレーニングするための手持ち式装置、システム、及び方法 - Google Patents

Abstract

機械の少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動をトレーニングするための手持ち式装置、システム、及び方法を提供する。様々な実施形態によれば、機械（１１４）の少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動をトレーニングするための手持ち式装置（１００）は、ハンドルと；機械（１１４）のトレーニングを活性化するための活性化情報を入力するように構成された入力ユニットと；機械（１１４）のトレーニングを活性化するための活性化情報を手持ち式装置の外部にある装置に出力するように構成された出力ユニットと；少なくとも１つの活動に従って構成された交換可能なアタッチメントを取り外し可能に結合するための結合構造（１０２）と；交換可能なアタッチメント（２１０）の回路（８５２）と共に機能を実現するように構成されたインターフェイス（８４２ａ、８４３）と、を含み得る。

Description

様々な実施形態は、機械の少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動をトレーニングするための手持ち式装置、対応するシステム、及び対応する方法に関する。

産業用ロボットのプログラミングと、関連するシステム制御及び／又はツーリング（「ツーリング（tooling）」とも呼ばれる）のプログラミングとの両方は、従来、メーカー及びロボットに依存している。プログラミングは、通常、１人又は複数の特別にトレーニングされた専門家によってプログラムコードの形式で行われる。これは、現在でも９６％以上のアプリケーションに当てはまる。この場合に、プログラマーは、ロボットに活動を自律的に行わせるようにするプログラムコードを手動で記述する。従って、プログラミングは複雑で費用がかかり、特に、パスベース（path-based）又はパンクベース（punk-based）のアプリケーション（溶接、接着、塗装等）の場合はそうである。

産業用ロボット（単にロボットとも呼ばれる）による自動化のコストは、典型的に、中小企業にとって、大量生産を維持せず、コストを上回る可能性のある製造のばらつきが少ないため、経済的に魅力的ではない。同じことが他のタイプのロボットにも当てはまる。一方、大企業にとって、プログラミングの柔軟性が低いと魅力的でなくなり得る。プログラミングの再ツーリング（retooling）には時間がかかり、その結果、生産サイクルが短くなり、不経済になる。

産業用ロボットと、その複数の構成要素（エンドエフェクタ（例えば、グルーガン）、センサシステム（例えば、カメラ等）、及び制御システム（例えば、プログラマブル論理コントローラＰＬＣ）等が統合されるため、プログラミングの複雑さが増している。

代替又は追加として、産業用ロボットのプログラミングは、専門家によるＣＡＤベースのコード生成によって実行してもよい。これには、現実の仮想表現（仮想世界とも呼ばれる）の作成と、仮想世界でのロボットのプログラミングが含まれる。シミュレーションに加えて、これにより、アクセスがより容易になる。しかしながら、このＣＡＤベースのコード生成は、技術的素人が容易に実施することはできない。さらに、仮想世界は現実から大きく逸脱することがよくある。僅かなずれでも、実際のロボットの動作に重大な不一致が生じる可能性がある。このため、コード生成によって生成されたプログラムコードは、通常、プログラマーによって追加的に適合される。

完全に手動でプログラミングする代わりに、従来はティーチング（teaching）手順（トレーニングとも呼ばれる）が使用される。

ティーチングプロセスでは、例えば、ロボットを手動で制御する場合がある。例えば、敏感なロボット（コボット（co-bot：協働ロボット）とも呼ばれる）も、手動で誘導される場合がある。両方のメカニズムを使用して、軌道（つまり、ロボットが移動する経路）を表示することができる。しかしながら、ロボットが実行する軌道を超えた活動は複雑なままであるため、従来は学習手順によって無視されていた。例えば、複雑さは、エンドエフェクタ、センサ、制御システム等のロボットの複数の構成要素を、実行すべきプロセスに統合することで構成され、従って、プロセスを手動でプログラムしなければならない。

ティーチング手順は、代替又は追加として、対話型入力装置を介して実行され得る。従来、この目的のために、６ｄマウス等のメーカー固有の入力装置が使用されていた。手動制御又は手で案内する制御と同様に、この場合にも軌道しか教えられない。従って、ロボットの様々な構成要素の統合は、プログラミングを介して手動で実行される。

ティーチング手順は、代替又は追加として、センサデータ処理によって実行され得る。この目的のために、様々な拡張機能が、この目的のために装備されたロボットのエンドエフェクタに提供され、これは、センサシステム（カメラ等）をロボットコントローラに直接統合する。技術的な制限により、これはこれまでのところ、アセンブリアプリケーション（ピックアンドプレースアプリケーションとも呼ばれる）にのみ適用される。

一般に、従来は常に手動プログラミングの役割がある。従って、これらの従来の方法には、手動プログラミングの部分が技術的素人の能力を超えている場合に、技術的な素人が実装を完全に行うことはできないという共通点がある。これは、アプリケーション全体が複数のサブ問題（軌道、エンドエフェクタの作動、センサデータ処理、プロセス制御との統合等）の相互作用であるという事実によるものである。従って、単純な学習方法は、軌道の指定又はパスポイントの記録に集中する。センサデータ処理によるティーチング方法は、ロボットに直接取り付けられたセンサに基づいている。しかしながら、視野は、エンドエフェクタ及びロボットによって制限されることがよくある。さらに、光の条件及び空気の粒子の変化（例えば、塗装中）は、ロボットのセンサに影響を与える。

様々な実施形態によれば、機械の少なくとも１つの動き（movement）及び少なくとも１つの活動（activity）をトレーニングするための手持ち式装置、対応するシステム、及び対応する方法（例えば、その１つ又は複数の活動）が提供され、これらは、プロセスフローの自動化を容易にする。

様々な実施形態によれば、機械の少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動（プロセス活動とも呼ばれる）をトレーニングするための手持ち式装置は、ハンドルと；機械のトレーニングを活性化（activate）するための活性化情報を入力するように適合された入力ユニットと；機械のトレーニングを活性化するための活性化情報を手持ち式装置の外部にある装置に出力するように適合された出力ユニットと；少なくとも１つの活動に従って適合された交換可能なアタッチメントを取り外し可能に結合するための（例えば、前面）結合構造と；を含み得る。

概様々な実施形態による手持ち式装置の概略側面図又は断面図である。 異なる実施形態によるシステムを示す概略図である。 異なる実施形態による方法を示す異なる概略図である。 異なる実施形態による方法を示す異なる概略図である。 異なる実施形態によるシステムを示す概略図である。 様々な実施形態による機械を示す概略図である。 異なる実施形態によるシステムを示す概略図である。 異なる実施形態によるシステムを示す概略図である。 異なる実施形態によるシステムを示す概略図である。 様々な実施形態による手持ち式装置を示す概略図である。 様々な実施形態によるプロセスを示す概略フローチャートである。 様々な実施形態によるプロセス中のシステムの通信図である。 システムの軌道決定メカニズムの概略通信図である。

以下の詳細な説明では、その一部を形成し、例示の目的で、本発明を実施することができる特定の実施形態が示される添付の図面を参照する。これに関して、「上」、「下」、「前」、「後」、「前方」、「後方」等の方向を示す用語は、記載する図の向きを参照して使用される。実施形態の構成要素をいくつかの異なる向きで位置付けすることができるので、方向を示す用語は、例示を目的とするものであり、決して限定するものではない。本発明の保護の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を使用することができ、構造的又は論理的な変更を行うことができることが理解される。特に明記しない限り、本明細書に記載の様々な例示的な実施形態の特徴を組み合わせることができることが理解される。従って、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈すべきではなく、本発明の保護の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。

この説明の文脈において、「接続された」、「連結された」、及び「結合した」という用語は、直接接続及び間接接続（例えば、オーミック及び／又は導電性、例えば、導電性接続）の両方、直接又は間接接続、及び直接又は間接結合を説明するために使用される。図では、同一又は類似の要素には、適宜同一の参照符号が付されている。

様々な実施形態によれば、「結合した」又は「結合する」という用語は、（例えば、機械的、流体力学的、熱的及び／又は電気的な）、例えば、直接的又は間接的な接続及び／又は相互作用の意味で理解され得る。例えば、複数の要素は、相互作用（例えば、信号）が送信され得る相互作用チェーンに沿って一緒に結合され得る。例えば、結合した２つの要素は、機械的、流体力学的、熱的、及び／又は電気的相互作用等、互いの相互作用を交換することができる。様々な実施形態によれば、「結合した」は、例えば、直接的な物理的接触による、機械的（例えば、物理的又は物質的）結合の意味で理解され得る。結合は、機械的相互作用（例えば、力、トルク等）を伝達するように構成され得る。

例えば、本明細書に記載のネットワークは、範囲によって区別される、ローカルエリアネットワーク（ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイヤレスＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、又はワイヤレスＰＡＮ（ＷＰＡＮ）等、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワーク等のパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）等）、又は非ローカルエリアネットワーク（メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、グローバルエリアネットワーク（ＧＡＮ）等）を含み得るか、又はこれから形成され得る。例えば、ネットワークは、送信タイプによって区別される、無線ネットワーク（セルラーネットワーク等）又は有線ネットワークを含み得るか、又はこれらから形成され得る。例えば、ネットワークは、セルラー無線ネットワーク（例えば、アドホックモードのＩＥＥＥ８０２．１１タイプのＷＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワーク、又は別のセルラーモバイルネットワーク）も含み得るか、又はこれから形成され得る。ネットワークには、異なるタイプの相互接続された複数のサブネットワークも含まれ得る。

情報の送信（情報送信）は、通信プロトコル（ＫＰ）に従って様々な実施形態によって実行され得る。情報送信は、情報を含むメッセージを通信プロトコルに従って生成及び／又は送信することを含み得る。通信プロトコルは、情報転送が２つ以上の当事者間で進行するという合意を例示的に示し得る。最も単純な形式では、通信プロトコルは、情報送信の構文、セマンティクス、及び同期を指定する一組のルールとして規定され得る。使用する１つ又は複数の通信プロトコル（例えば、１つ又は複数のネットワークプロトコル）は、原則として自由に選択でき、ＯＳＩ（Open System Interconnect）参照モデルに従って構成できる（が必須ではない）。任意のプロトコルをそれぞれのプロトコル層で使用することもできる。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又は他の無線ベースの通信プロトコルに従ったプロトコルを使用してもよい。こうして、本明細書でＢｌｕｅｔｏｏｔｈを使用して情報を送信することは、情報を含むメッセージをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信プロトコルスタックに従って生成及び／又は送信することを含み得る。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信プロトコルスタックは、オプションで、低エネルギー通信プロトコルスタックに従って確立することができる。つまり、情報は、低エネルギーＢｌｕｅｔｏｏｔｈを介して送信することができる。

方法に関する様々なステップ及び詳細を以下に説明する。説明すること（例えば、方法の個々のステップ）は、ハードウェア（配線された回路等）及び／又はソフトウェア（例えば、コードセグメント又はアプリケーション全体）を使用して類推によって実施され得ることが理解され得る。例えば、アプリケーション（プログラムとも呼ばれる）は、対応するコードセグメント（例えば、プログラムコード）を含むか、又は提供され得、そしてプロセッサ上で及び／又はプロセッサを含む回路によって実行され得る。例えば、プロセッサ（又は回路）は、モバイル装置又はコンピューティング装置の一部であり得る。例えば、コンピューティング装置は、物理的に隣接するネットワーク内の中央に配置された複数のプロセッサを含み得るか、又は（例えば、セルラー又は有線）ネットワークによって分散的に相互接続され得る。同様に、コードセグメント又はアプリケーションは、同じプロセッサ上で実行され得るか、又はその一部は、（例えば、セルラー又は有線）ネットワークによって互いに通信する複数のプロセッサの間で分散され得る。

「プロセッサ」という用語は、データ又は信号の処理を可能にする任意のタイプのエンティティとして理解され得る。例えば、データ又は信号は、プロセッサによって実行される少なくとも１つの（すなわち、１つ又は複数の）特定の機能に従って処理され得る。プロセッサは、アナログ回路、デジタル回路、混合信号回路、論理回路、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、集積回路、又はそれらの任意の組合せを含み得るか、又はこれから形成され得る。以下でより詳細に説明する、それぞれの機能の任意の他のタイプの実施態様は、例えば、仮想プロセッサ（又は仮想マシン）、又は、例えば、ネットワークによって相互接続され、適宜空間的に分散され、及び／又はそれぞれの機能の実施態様において任意の共有（例えば、プロセッサの間の計算負荷分散）を有する複数の分散型プロセッサを含む、プロセッサ又は論理回路としても理解され得る。同じことが、それぞれの機能を実現するために異なる方法で実装したロジックにも一般的に当てはまる。本明細書で詳細に説明する１つ又は複数の方法ステップは、プロセッサによって、プロセッサによって実行される１つ又は複数の特定の機能によって実行（例えば、実施）され得ることが理解される。

「システム」という用語は、相互作用する１組のエンティティとして理解され得る。相互作用する１組のエンティティは、例えば、少なくとも１つの機械的構成要素、少なくとも１つの電気機械的トランスデューサ（又は他のタイプのアクチュエータ）、少なくとも１つの電気的構成要素、（例えば、記憶媒体に符号化した）少なくとも１つの命令、及び／又は少なくとも１つの制御装置を含み得るか、又はこれから形成され得る。システムの複数の通信可能に接続されたエンティティは、例えば、システムの共通のシステム管理システムを使用して管理され得る。例えば、システムのエンティティ（例えば、手持ち式装置及び／又は手持ち式装置の外部にある装置）は、例えば、システム内にあり得るか、又はシステム管理によって登録され得る。

「アクチュエータ」（アクチュエータ又は駆動装置とも呼ばれる）という用語は、作動に応答して機構又はプロセスに影響を与えるように設定された構成要素として理解され得る。アクチュエータは、制御装置によって発せられた命令（作動と呼ばれる）を、機械的な運動、又は圧力や温度等の物理的変数の変化に変換することができる。例えば、アクチュエータ、例えば電気機械コンバータは、コマンドに応答して電気エネルギーを機械エネルギーに（例えば、運動によって）変換するように設定することができる。

「制御装置」という用語は、例えば、記憶媒体、ファームウェア、又はそれらの組合せに格納したソフトウェアを実行し、そのソフトウェアに基づいて命令を発することができる回路及び／又はプロセッサを含み得る任意のタイプの論理実装エンティティとして理解され得る。例えば、制御装置は、システム、例えば機械又はシステムの例えば少なくともその運動学的連鎖の動作（例えば、その動作点）を制御するために、コードセグメント（例えば、ソフトウェア）を使用して構成され得る。動作点は、技術装置の特性図又は特性曲線上のポイントを表し得、このポイントは、システムのプロパティによって取得され、装置の外部の影響及びパラメータに作用する。動作点は、装置の動作状態（すなわち、実際の状態）を例示的に説明し得る。作業点は、作業位置（つまり、例えば、機械による影響が発生する空間的な位置）と区別する必要がある。

制御は、システムに意図的に影響を与えるものとして理解され得る。システムの状態は、アクチュエータを使用して仕様に応じて変更することができる。制御は、追加的に、システムの状態の変化が外乱によって打ち消される制御として理解され得る。例示的に、制御システムは、順方向制御パスを有し、こうして、例示的に、入力変数を出力変数に変換するシーケンシャル制御システムを実例として実装することができる。しかしながら、制御パスは、制御ループの一部である場合もあるため、閉ループ制御を実施する。純粋な順方向シーケンシャル制御とは対照的に、閉ループ制御は、閉ループ制御（フィードバック）によって引き起こされる入力変数に対する出力変数の継続的な影響を与える。

プロセス活動（単に活動とも呼ばれる）は、予め規定したプロセスタスクを満たす全ての動作（例えば、制御されたイベントの時間的シーケンス）の合計として理解され得る。プロセス活動は、オプションでサブプロセスに分解することができ、サブプロセスのそれぞれは、少なくとも１つの動作を考慮する。プロセス活動のサブプロセスは、サブタスク（つまり、プロセスタスクの一部）又はプロセスタスク全体を実行し得る。いくつかのサブプロセスは、プロセス活動の性質に応じて、互いに関連している、及び／又は互いに例えば厳密な順序で構築される、及び／又は互いに独立している、例えば、交換可能であり得る。

例示的に、各サブプロセスについて、動作（例えば、粉砕動作）及び動作の位置が考慮され得、これらは一緒にサブプロセスを記述する。こうして、どのアクションをワークピースのどの位置（いわゆる作業位置、例えば、ワークピースを加工する場所及び方法）で実行するかを検討することができる。プロセスタスクを遂行するために、例えば、機械の運動学的連鎖を調整する及び／又は機械を動かすことによって、機械の運動が起こり得る。機械のより小さな運動もまた行われ得、例えば、エンドエフェクタ及び／又はロボットアーム自体の位置が固定されたままであり、機械のツールのみが動かされる。例えば、機械のツールとしてのドリルビット（ドリルの刃先）は、機械のドリルビットがドリル孔に移動するように、作業位置での材料の漸進的な除去を追跡することができる。

この目的のために、動作（例えば、粉砕動作）の少なくとも１つのベクトルをサブプロセスに割り当てることができる。同じことが、複数のサブプロセス又はサブプロセス毎のいくつかの動作にも同様に当てはまり得る。ベクトルは、一般にベクトル空間の要素として理解され得、ベクトル空間は、必ずしも空間的又は３次元的である必要はない。ベクトルは、一般に、プロセス活動のパラメータセットの関連するパラメータ、例えば、プロセスパラメータ、位置パラメータ、又は入力データを含み得る。しかしながら、パラメータセットのパラメータは、ベクトルを使用する場合とは異なる方法で定式化することもできる。より一般的には、ベクトル（又はその成分）について説明することは、より一般的に定式化されたパラメータセットに類推して適用することができる。

ベクトルは、プロセスの少なくとも１つの位置、その変化、空間分布、及び／又は少なくとも１つの方向を規定することができる。ベクトルによって簡略化した方法で本明細書に記載した空間情報（例えば、プロセス活動について）はまた、より複雑又は詳細であり得、本明細書では、より一般的に空間情報と呼ばれる。オプションで、空間情報は、例えば、プロセスの期間、開始、完了、及び／又はタイミングを規定する（例えば、プロセス活動に関する）時間情報に関連付けられ得る。簡単な例では、時間情報は、これが望まれる限り、時系列でのみプロセスを順序付けることもできる。

プロセス活動が手持ち式ツールによって実行される場合に、プロセス活動は動作の合計を記述し、空間情報は動作の空間シーケンスを記述し、オプションの時間情報は、プロセスタスクを達成するために、ワークピースに対応する効果を与えるツールによって実行される操作の時系列を記述する。対応する空間情報は、どこで（すなわち、どの空間分布で）及び／又はどの方向で効果が提供されるか、すなわち、どの対応する空間位置（すなわち、位置及び／又は向き）で、この目的のために作業装置が配置されるかを説明し得る。

このプロセス活動情報（プロセス情報とも呼ばれる）、すなわち、活動のタイプ、空間情報、及びオプションの時間情報もまた、本明細書に記載の手持ち式装置によって提供及び／又は記録され得る。この目的のために、交換可能なアタッチメントが手持ち式装置に結合され、これは、活動のタイプに応じて設定される。手持ち式装置は、作業プロセスが交換可能なアタッチメントによって実際に行われているかのように、ツールと同様の方法で手動で案内することができる（つまり、人が手動で案内することができる）。しかしながら、ツールとは対照的に、手持ち式装置には、プロセス情報を記録してトレーニングデータとして利用できるようにする電気コンポーネント（センサ、インターフェイス、送信機等）が装備されている。これに関して、手持ち式装置のハンドリングは、プロセスシーケンスを実行するときにツールを案内及び／又は作動する方法、例えば、ツールがどのように保持されるか、どのくらい強く押されるか、及び／又はどのくらいの時間作業プロセスを実行するかを反映し得る。トレーニングデータは、例えば、ローカルコンピュータシステムを使用して記録するか、又は非ローカライズ化（例えば、クラウド化）することができる。

モデルは、オリジナルのデータベース（例えば、デジタル及び／又は仮想）表現、例えば物理的対象物（例えば、機械）又は動作（例えば、制御動作又はプロセスフロー）として理解され得る。モデルを形成するために（モデル構築と呼ばれる、つまり、オリジナルをモデルにマッピングする）、オリジナルを、抽象化、パラメータ化、及び／又は簡略化することができる。例えば、モデルは、オリジナルに関する物理的情報（例えば、長さ、距離、重量、体積、構成等）、運動関連情報（例えば、位置、向き、運動の方向、加速度、運動の速度等）、論理情報（リンク、順序、結合、相互関係、依存関係等）、時間関連情報（時間、合計期間、頻度、期間等）、及び／又は機能情報（現在の強度、効果、特性フィールド又は特性曲線、動作位置／空間、力、自由度等）を含み得る。

従って、制御モデルは、自動制御の正式な表現を示し得る。制御モデルは、制御のための（例えば、機械を作業点に持っていくための）複数の命令を有することができ、さらに、その履行がそれに関連する命令をトリガー、終了、又は維持する基準を有し得る。さらに、制御モデルは、複数の基準及び／又は複数の命令を論理的にリンク付けする、及び／又は作動が発生するシーケンス（例えば、フローチャート）を実施する制御論理を有し得る。制御モデルへのパスから、機械タイプ（つまり、同一タイプの機械）を表す機械タイプ固有のモデルを、オプションで中間ステップとして確認することができる。機械タイプ固有のモデルを制御モデルにマッピングする場合に、あるタイプの機械のタイプ固有の偏差を互いに考慮に入れることができる（デルタマッピングとも呼ばれる）。

同様の方法で、プロセスモデルはプロセスフローの正式な表現を示し得る。プロセスモデルは、プロセス活動と対応する空間情報との間に多数のリンクを有しており、オプションで、対応するプロセス状況をプロセス活動に割り当てることができ、その状況は、例えば、プロセス活動に存在し、それを調整又は終了する。さらに、プロセスモデルは、いくつかのプロセス状況及び／又はいくつかのサブプロセスを論理的にリンク付けする、及び／又はプロセス活動が行われるフロー（例えば、フローチャート）を実施するプロセス論理を有し得る。一般に、フローチャートは、少なくとも分岐、ジャンプ、及び／又はループを有し得る。プロセス状況の有無は、一般に、例えばプロセス状況が存在する場合又は存在しない場合に満たされる少なくとも１つの基準によって表すことができる。

マッピングには、ソースセット（元の画像とも呼ばれる）の要素をターゲットセットに変換することが含まれ得、ターゲットセットの要素は、元の画像の画像（マッピング）である。マッピングは、マッピングの少なくとも１つの要素を主画像（プライマリイメージ）の各要素に関連付けることができる。主画像は、必ずしも全ての利用可能な要素を有している必要はないが、そのアプリケーション固有の選択であり得る。マッピングには、例えば、初期セットの要素に適用される演算子、変換、及び／又はリンクが含まれ得る。一般に、要素には、論理関係、リンク、情報、プロパティ、座標又は関連する座標系、数学オブジェクト（数式又は数値等）、プロセス、活動等があり得る。

コード生成器は、例えばモデリング言語のモデルをプログラミング言語に、例えば機械の制御装置のプログラミング言語に変換するように設定されたコンピュータプログラムとして理解され得る。モデリング言語、例えば統一モデリング言語（ＵＭＬ）の代わりに、又はこれに加えて、モデルは、マークアップ言語、構造チャート、決定テーブル、又は別の形式言語で存在することもできる。コード生成器は、他のオプションのプログラム部分と組み合わせてプログラムを形成できるコードセグメント（コード生成とも呼ばれる）を作成する。

本明細書で使用する場合に、空間位置は、物体の向き及び／又は位置に関する空間情報として理解され得る。位置は、空間内の位置（例えば、ポイント）を例示的に記述し得、向きは、空間に対する物体のそれぞれの向き（例えば、方向）を例示的に記述し得る。軌道は、物体によって連続的に占有される一連の空間位置として理解され得る。空間位置は、軌道に沿った動きが考慮されるように、クロックレート又は速度に従って、オプションで時間依存（すなわち、動きに関連し、次に動きとも呼ばれる）であり得る。類推により、動きは、軌道に沿った加速度が考慮されるように、オプションで時間依存であり得る。一般に、３次元空間内の空間位置又は他の空間情報は、デカルト座標を使用して記述され得る。しかしながら、他の座標系、例えば円筒座標又はいわゆるジョイントスペース（機械固有の座標系とも呼ばれる）を使用してもよく、これは、空間情報を明確に記述するのに適している。機械固有の座標系は、機械の運動学的連鎖に関連し得、運動学的連鎖の自由度毎に１つの次元がある。これにより、空間内のエンドエフェクタの位置だけでなく、さらに運動学的連鎖の各リンク（関節又は他のリンク等）の状態を表すことができるため、機械をより正確に制御することができる。例示的に、機械固有の座標系は、複数の入れ子になった（nested）座標系を有し得、入れ子になった座標系のそれぞれは、リンクの運動学的連鎖の自由度（例えば、最大３つの回転自由度及び／又は最大３つの並進自由度を含む最大６つの自由度）を考慮に入れる。

様々な実施形態によれば、機械の（少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動をトレーニングするための）手持ち式装置、対応するシステム、及び機械のティーチング（トレーニングとも呼ばれる）を容易にする対応する方法が提供される。例えば、完全に統合されたプログラムコードの生成は、機械のプロセッサによって実行されるときに、機械によって活動を自律的に実行するように構成されるように提供され得る。例えば、トレーニング（プログラムコードの生成まで）は、例えば、手持ち式装置を使用して活動を手動で（つまり、人が）デモンストレーションすることによって、特に高速化され得る。例えば、手持ち式装置に結合した交換可能なアタッチメントを変更するか、交換可能なアタッチメントのツールを変更することによって、簡素で迅速な方法で様々な活動を切り替えることができる。例えば、同じシステムを使用して、例えば中間ステップとして、プラットフォームに依存しないプロセスモデルを確認することによって、様々なタイプの機械をティーチングすることができる。例えば、プログラムコードを作成するために必要なプログラマーが少ないため、ティーチングは特にコストを節約することができる。例えば、異なる交換可能なアタッチメントを同じ活動に割り当てることができる。ただし、複数の活動を１つの交換可能なアタッチメントに割り当てることもできる。

様々な実施形態によれば、手持ち式装置は、例えば、（例えば、物理的又は仮想）固定点及び／又はベアリング軸線なしで、空間内で自由に機械の動き及び／又は少なくとも１つの活動を表すデータの記録を可能にし得る。例えば、手持ち式装置は、例えば、ワークピースに対してティーチングされる活動を行うために、空間内を自由に移動することができる。これは、例えば、手持ち式装置が１つ又は複数の物理的軸線に自由に取り付けられる（すなわち、ベアリングを使用する）ことによって達成され得る。

これにより、トレーニングのために手持ち式装置を移動できるトレーニングスペースを増やすことができるため、例えば、（少なくとも手持ち式装置自体による）トレーニングスペースの制限は殆ど又は全く無くなる。例えば、手持ち式装置は、人によって頭上、横になって、又は他の位置（例えば、片手のみ又は両手）で取り扱われ得る。これにより、例えば、障害物のある作業スペースでのハンドリングは容易になる。

例えば、手持ち式装置は、機械とは独立して移動することができ、例えば、機械と結合していない（例えば、機械と解除結合している）状態にすることができる。機械と手持ち式装置との間の通信結合は、オプションで、例えば交換可能なケーブルによって又は無線で、存在し得る。代替又は追加として、手持ち式装置は、例えば、機械に結合される関節式結合又は他のベアリングを含まなくてもよい。

例えば、機械の動き及び／又は少なくとも１つの活動を表すデータの記録は、例えば、トレーニングすべき機械から独立している座標系で行われ得る。例えば、手持ち式装置及び／又はその動き及び／又はデータの記録は、機械（例えば、その作業空間、その基準点又は機械座標系、及び／又はそのベース）から独立していてもよい。基準点（ツールセンターポイント、ＴＣＰとも呼ばれる）は、例えば、機械座標系の固定座標であり得る。

このシステムを使用して、任意の数のウェイポイントを含む軌道を決定することができる。各ウェイポイントについて、次のプロパティ：動きのタイプ（ポイントツーポイント、線形、円形、及び多項式）、軌道、速度、又はその変化（つまり、加速度）、力（例えば、そのモーメント、つまりトルク）、ツールに関する１つ又は複数の情報、及び／又はオーバーグラインド半径の１つ又は複数がパラメータ化されるか、パラメータ化され得る。代替又は追加として、各ウェイポイントについて、交換可能なアタッチメントの機能の状態、及び／又は（例えば、交換可能なアタッチメント及び／又は手持ち式装置の）センサデータのうちの１つ又は複数がパラメータ化されるか、又はパラメータ化され得る。

例えば、軌道は、多項式で区分的に構成されるか、そのように構成され得る。例えば、結果として得られる多項式列は、最大でｎ次の多項式で構成され得、ｎ次の多項式列（ｎ次スプラインとも呼ばれる）を提供する。２つの多項式が隣接する軌道のポイント（いわゆるノット）は、オプションで（ｎ－１）回連続微分可能であり得る。例えば、多項式列を使用して、ポイントベースの軌道のポイントを接続する多項式を検索することにより、ポイントベースの軌道（ポイントがノットを規定する）をパスベースの軌道に変換することができる。

異なるツール及び／又はワーク座標系を構成することができる。軌道は、例えば、連続するパスポイントを指定することによって（次に、ポイントベースの軌道とも呼ばれる）、通過するパス曲線を指定することによって（次に、パスベースの軌道とも呼ばれる）、又はこれらの仕様の混合によって記述され得る。

ポイントベースの軌道は、例えば、ウェイポイントが次々に取得される方法を開いた状態のままにすることができ、つまり、ウェイポイントを制御装置又は機械の可能な部分に接続する具体的なパス曲線の決定を残すことができる。ポイントベースの軌道は、例えば、活動に個別の場所に個別の作業ステップがある場合（例えば、ピックアンドプレース）に適している。

パスベースの軌道は、１対１のウェイポイント時間の割り当てを可能にし、こうして、どのウェイポイントがどの時点で取得されるかを詳細に記述する。パスベースの軌道は、例えば、活動が特定のパスに沿って、又は特定の速度で行われる場合（例えば、接着剤の塗布又は塗装）に適している。

様々な実施形態によれば、機械のトレーニングは、トレーニングデータを使用して実行される。この目的のために、トレーニングデータが記録され得る。例えば、トレーニングデータの記録は、活性化情報を入力することによって開始され得る。ただし、原則として、データの記録は、実際のトレーニングの前、例えば、手持ち式装置の電源がオンになっている、及び／又はシステムに登録される直後に行われる場合もある。その場合に、活性化情報は、記録したデータのどの部分がトレーニングデータとして使用されるかを示し得る。換言すれば、記録したデータのうち、トレーニングデータとして使用されるデータは、活性化情報によってフィルタ除去（例えば、時間分解）され得る。この目的のために、活性化情報は、例えば、データの時間分解記録と一致するタイムスタンプを有し得る。あるいはまた、記録したデータのフィルタリングは、記録が停止した後に、例えば、記録したデータのグラフィック表現を使用して手動で実行され得る。その場合に、それらのデータは、機械のトレーニングにトレーニングデータとして供給される活性化情報（例えば、データシーケンスの開始及び終了）によって、ユーザによってマークされ得る。同様の方法で、既存のトレーニングデータに追加のデータを追加したり、既存のトレーニングデータから一部を削除したりできる。フィルタリングは、例えば、手持ち式装置の外部にある装置によって行われ得る。

トレーニングデータのフィルタ除去処理（略してフィルタリングとも呼ばれる）は、例えば、手持ち式装置の外部にある装置を使用して記録した動きシーケンス全体を再生し、その動きを調べることを含み得る。記録した動きシーケンスの再生は、物理的なロボットを使用して、及び／又はロボットの仮想表現を使用して実行することができる。例えば、記録したデータは、遠隔アクセス（例えば、ｉＯＳアプリケーション等のアプリケーションプログラム）によってロボット上で１回又は複数回再生され得、その動きが調べられ得る。これにより、トレーニングデータとして保持される、空間内の個々のポイント、いわゆるキーフレームをデータにマークし、必要に応じて、例えば様々な座標系の関数を使用して微調整することができる。追加又は代替として、機械学習及び数学的最適化を使用して、マーク可能なポイント及び／又はトレーニングに使用されるデータ全体の全て又は一部を予測及びフィルタリングすることができる。フィルタリングは、例えば、異常、動き品質及び表現強度、冗長な情報、及び／又はデータ削減を考慮に入れ得る。

追加又は代替として、２つのポイントの間のロボットの移動モード（動きモードとも呼ばれる）は、例えば、ポイントツーポイント、線形、又は半円形の移動モードとして規定され得る。フィルタリングは、例えばトレーニングに使用されるデータが確認されるまで、ユーザが指定した情報を使用して１回又は複数回繰り返すことができる。

記録した動きシーケンス及びその通過（traverse）モードの全てのマークしたポイントの合計（キーフレーム）は、トレーニングデータとして、又は少なくともその一部として使用することができる。オプションで、マークしたポイントは、デカルト方式で空間内でシフトされ得、及び／又はロボットのエンドエフェクタは、そのようなポイントの周りで回転され得る。

こうして、フィルタリング又はフィルタリングの構成要素の例には、トレーニングデータからの異常の検出及び削除、トレーニングデータの平滑化（例えば、動き品質及びその表現力を向上させるため）、トレーニングデータの冗長部分（例えば、同一であるか、少なくとも付加価値が殆どない）の検出及び除去、コンテンツを保持しながらのデータ削減を含み得る。

フィルタリングの代わりに、又はこれに加えて、トレーニングデータの一部を、より複雑な全体的なプロセスの個々の動作又は活動の表現としてグループ化することができる。

図１は、概様々な実施形態による手持ち式装置１００の概略側面図又は断面図を示している。手持ち式装置１００は、例えば約１０ｃｍ（センチメートル）～約５０ｃｍの範囲、例えば、約１５ｃｍ～約３０ｃｍの範囲の長手方向範囲１０１（長手方向７１１ａの範囲）を有し得る。長手方向７１１ａに沿って、手持ち式装置１００は、２つの端面１０１ａ、１０１ｂによって境界が区切られ得、その第１の端面１０１ａは、結合構造１０２を含む。結合構造１０２（例えば、結合機構）は、後でより詳細に説明するように、交換可能なアタッチメントを取り外し可能に結合するように構成され得る。

ハンドル１０４は、長手方向７１１ａに沿って結合構造１０２から離れる方向に延び得る。例えば、ハンドル１０４は、丸みを帯びた、先細りの、及び／又は他の方法で手の形状に一致する等、人間工学的に成形され得る。一般に、ハンドル１０４は、ユーザの１つ又は複数の手によって把持及び／又は保持されるように適合され得る。例えば、様々な実施形態は、必ずしも別個のハンドル（追加のハンドル）を含む必要はないが、そのようなハンドルを統合することができる。この目的のために、例えば、ハンドル１０４は、例えば約５ｃｍ（センチメートル）～約３０ｃｍの範囲、例えば約１０ｃｍ～約２０の範囲である長手方向の延長部１０１を有し得る。代替又は追加として、ハンドル１０４は、約１０ｃｍ～約３０ｃｍの範囲にある（例えば、長手方向７１１ａを横切る自己完結型パスに沿った）周囲を有し得る。

ハンドル１０４はまた、結合構造１０２に対して異なって向き合わせされ得、例えば、手持ち式装置１００に角度を付けるように、結合方向に対して斜めに延びることができる。これは、一部の活動ではより直感的になり得る。もちろん、細長い手持ち式装置１００について本明細書で記載することは、類推によって、ハンドル１０４の異なる構成又は向きに適用され得る。同様に、手持ち式装置１００は、複数のハンドル（例えば、互いに離れる方向に又は横方向に延びる）を有し得、これにより、手持ち式装置１００の安全なハンドリングが可能になり得る。類推により、その又は各ハンドルは、複数の手に対して複数の把持ポイントを含み得る。１つ又は複数のハンドルは、手持ち式装置のハンドルであり得る。１つ又は複数のハンドルは、例えば、交換可能なアタッチメントの構成要素として手持ち式装置に取り外し可能に取り付けられるか、又は取り付けられ得、又は別個のハンドルとして提供されるか、又は提供され得る。手持ち式装置の１つ又は複数のハンドルは、永続的（永久的）又は非永続的であり得る。

オプションで、手持ち式装置１００は、１つ又は複数のユーザインターフェイス（例えば、ユーザ入力インターフェイス及び／又はユーザ出力インターフェイス）を含み得る。手持ち式装置１００の１つ又は複数のユーザインターフェイスの例には、画面（ディスプレイ装置とも呼ばれる）、物理的キーボード、スピーカ、振動装置、１つ又は複数の物理的スイッチ（例えば、押しボタン）、１つ又は複数の光源等が含まれ得る。代替又は追加として、手持ち式装置１００は、後でより詳細に説明するように、１つ又は複数のセンサを含み得る。振動装置は、一般に、ダイヤフラム又は圧電素子等の加振機を含み得る。加振機は、これに結合した電気信号を、触覚的に検出可能な（例えば、信号の周波数を有する）機械的振動（振動とも呼ばれる）に変換するように構成され得る。

入力ユニット１０８は、例えば、ユーザによって作動されるように構成されたユーザインターフェイス（次に、ユーザ入力インターフェイスとも呼ばれる）によって提供され得、それによって、活性化情報は、ユーザインターフェイスを作動させることによって入力され得る。活性化情報は、一般に、タッチ感知センサ（タッチ感知入力ユニット１０８を提供する）等のセンサによってキャプチャされ得る。代替又は追加として、入力ユニットは、入力ユニットの活性化をキャプチャすることができる別のセンサを含み得る。例えば、入力ユニット１０８のセンサは、近接センサ、タッチセンサ、物理的スイッチ（例えば、押しボタン）等であり得る。

例えば、入力ユニット１０８は、ハンドル１０４の一部又はこれに隣接することができる。これにより、操作が容易になる。

活性化情報は、通常、機械のトレーニングの活性化をトリガーすることができる。複雑でない例では、トレーニングは、ユーザ入力（例えば、力及び／又はタッチを含む）が入力ユニット１０８によってキャプチャされたときに活性化され得る。例えば、スイッチは、力によって作動され得、それによってトレーニングを活性化し得る。同様に、例えば、別のユーザ入力が発生している又はユーザ入力が中断されたことがキャプチャされた場合に、トレーニングが無効にされ得る。ただし、より複雑なユーザ入力が実施される場合がある。例えば、第１の入力シーケンス（例えば、長い又は繰り返されるキーの押下）はトレーニングを可能にし得、及び／又は第２の入力シーケンスはトレーニングを無効にし得る。例えば、入力ユニット１０８は、活動の開始及び／又は停止に関する情報の記録を可能にする。しかしながら、入力ユニット１０８によって提供される機能はまた、全体的又は部分的に、手持ち式装置の外部にある別の装置によって、例えば無線スイッチによって、及び／又は例えば入力ユニット１０８の機能をエミュレートするアプリケーションが実行されるモバイルコンピューティング装置（例えば、タブレット）によって提供され得る。

より一般的には、入力ユニット１０８によって入力された第１の活性化情報は、トレーニングを活性化及び／又は継続すべきことを表し得る。代替又は追加として、入力ユニットによって入力された第２の活性化情報は、トレーニングを非活性化（deactivate：非活性化）及び／又は中断すべきことを表し得る。

入力ユニット１０８は、オプションで、活性化情報が入力される近距離無線通信プロトコルに従って設定され得る。例えば、ＮＦＣを使用して活性化情報を入力することができる。

活性化情報は、出力ユニット１１０によって出力（例えば、通信）され得る。例えば、出力ユニット１１０は、ネットワーク通信プロトコル等の通信プロトコルに従って活性化情報を出力するように構成され得る。例えば、活性化情報は、有線（有線とも呼ばれる）又は無線で送信され得る。原則として、任意の通信プロトコル、標準化した、又は特許で保護された通信プロトコルを使用してもよい。以下では、理解を容易にするために、出力ユニット１１０の無線通信（例えば、無線を使用する）を参照する。しかしながら、説明することは、類推によって、出力ユニット１１０の有線通信にも当てはまり得る。

例えば、出力ユニット１１０は、信号発生器及びアンテナ等のデータ送信インターフェイスを含み得る。例えば、信号発生器は、例えば通信プロトコルに従って活性化情報を符号化し、そして符号化した活性化情報に従って信号をアンテナに供給するように構成され得る。

例えば、ハンドル１０４、入力ユニット１０８、及び／又は結合構造１０２は、手持ち式装置１００のハウジング１３６の一部であり得るか、又はハウジング１３６によって支持され得る。ハウジング１３６は、手持ち式装置１００の１つ又は複数の電気部品、例えば出力ユニット１１０、少なくとも１つのセンサーバッテリ等が配置される中空の本体を含み得る。

手持ち式装置１００を扱い易くする（例えば、移動させる）ために、手持ち式装置１００は、軽量にされ得、例えば約５ｋｇ（キログラム）未満、例えば約２．５ｋｇ未満、例えば約１ｋｇ未満、例えば約０．５ｋｇ未満の軽量にされ得る。代替又は追加として、手持ち式装置１００は、軽量の材料で作製され得る。例えば、手持ち式装置１００のハウジング１３６は、プラスチック及び／又は軽金属を含むか、又はこれから形成され得る。

一般に、結合構造１０２を、必ずしも正面に配置する必要はない。例えば、結合構造１０２はまた、ハンドル１０４から離れる方法、横方向等に延びる、手持ち式装置１００の端部の任意の位置に配置され得る。フロント結合構造１０２は、より直感的で使い易いものであり得る。サイド結合構造１０２は、より複雑な結合機構を可能にし得る。例えば、端部の外側の環状経路に沿って複数の磁石を配置することができる。

以下では、理解を容易にするために、フロント結合構造１０２を参照する。説明することは、類推によって、横方向に配置された結合構造１０２等の、様々に配置された結合構造１０２に適用され得る。

図２は、様々な実施形態によるシステム２００の概略側面図又は断面図を示し、システム２００は、手持ち式装置１００と、結合構造１０２に取り外し可能に結合される交換可能なアタッチメント２１０とを含む。

着脱可能な結合は、交換可能なアタッチメントを、結合構造１０２によって手持ち式装置２００に非破壊的に取り付け及び／又はこれから取り外しできる、例えばツールを必要とせずに及び／又は繰り返し使用できるようにするものとして理解され得る。例えば、２つの交換可能なアタッチメントは互いに交換可能である。

この目的のために、結合構造１０２及び／又はその又は各交換可能アタッチメント２１０は、互いに物理的に接触したときに、例えば互いに対する相対運動によって互いに接続できるように、互いに対応するように構成され得る。同様の方法で、それら結合構造１０２及び／又は各交換可能アタッチメント２１０は再び互いに分離され得、それによって、交換可能なアタッチメント２１０は、結合構造１０２から分離されるか、又は置き換えられ得る。

例えば、その又は各交換可能なアタッチメント２１０は、一緒に接続され得る結合構造１０２に対応する嵌合結合構造２１２を含み得る。例えば、接続は、形状嵌合（フォームフィット）及び／又は圧入によるものであり得る。結合構造１０２がバヨネット式又はスレッド式を示す場合に、これは確実な接続を提供し得る。結合構造１０２が雄部分を有する場合に、これは、嵌合による圧入を提供し得る。このような接続は、実装が安価で、取り扱いが容易である。

例えば、結合は、結合構造１０２を含むこと等によって、磁場を使用して達成され得、及び／又は交換可能なアタッチメント２１０が磁場を提供する磁石を含む。磁石は、永久磁石又は電磁石であり得る。磁場は、例えば、交換可能なアタッチメント２１０の強磁性材料によって、結合構造１０２と交換可能なアタッチメント２１０との間に引力を与えることができる。

交換可能なアタッチメント２１０は、トレーニングされる活動に応じて設定することができる。例えば、交換可能なアタッチメント２１０は、活動を行うためのツール２１４を含み得る。ツール２１４は、一般に、活動に対応する機能をワークピースが作用を受けることによって表すことができる。例えば、ツール２１４は、成形ツール、検査ツール、接合ツール（例えば、ドライバ、グルーガン、又は溶接機）、変位（displacement：押し退け）ツール（例えば、把持具）、切削ツール等を表し得る。例えば、接合ツールは、コーティングツール（例えば、ペイントガン、粉末コーティングガン）を含むか、又はそれから形成され得る。しかしながら、交換可能なアタッチメント２１０のツール２１４は、機能する必要はないか、又は完全に機能する必要はないが、交換可能なアタッチメント２１０のツール２１０が実際のプロセスツールの形状及び／又は輪郭を有する、及び／又は少なくともその画像（例えば、ダミー要素に類似）を有する場合に、十分であり得る。

例えば、システム２００は、それらのツーリング２１４において互いに異なる複数の（例えば、少なくとも２、３、４、５、１０、又は少なくとも２０個の）そのような交換可能なアタッチメント２１０を含み得る。複数の交換可能なアタッチメント２１０のうち、１つの交換可能なアタッチメントは、手持ち式装置１００にあり得るか、又は手持ち式装置１００に結合され得る。ツールを変更する場合に、手持ち式装置に結合され、且つ第１のツール２１０を有する第１の交換可能なアタッチメント２１０は、その第１のツール２１０とは異なる第２のツール２１４を有する第２の交換可能なアタッチメントに交換され得る。

システム２００は、後でより詳細に説明するように、他の構成要素を有し得る。

手持ち式装置１００とこれに結合した交換可能なアタッチメント２１０とのペアは、以下、トレーニング装置３０２とも呼ばれ、交換可能なアタッチメント２１０のツールは、トレーニングツール２１４と呼ばれる。一般に、交換可能なアタッチメント２１０は、複数のトレーニングツール２１４も有し得、トレーニングツール２１４は、例えば、このツール２１４が設定される活動で異なる。例えば、交換可能なアタッチメント２１０の複数のトレーニングツール２１４は、嵌合結合構造２１２に回転可能に取り付けられ得る。

例えば、その又は各トレーニングツール２１０の電力は、手持ち式装置１００の電力未満であり得、手持ち式装置１００を使用してトレーニングツール２１４に電力を供給すること、及び／又は受動トレーニングツール２１４を有効にするのを容易にする。

例えば、様々な実施形態では、トレーニングツール２１４は、完全に機能しないツールであり得るか、又はそのようなツールとして提供され得る。

例えば、その又は各トレーニングツール２１０の重量は、手持ち式装置１００の重量未満であり得、手持ち式装置１００を使用したトレーニングツール２１４の持ち運びをし易くし、その取り付けを簡素化する。

例えば、その又は各トレーニングツール２１４の材料は、プラスチック及び／又は軽金属（例えば、アルミニウム）であり得る。これにより、重量が軽減される。

例えば、その又は各トレーニングツール２１４のサイズ（例えば、長手方向に沿った体積及び／又は範囲）は、手持ち式装置１００よりも小さくてもよく、手持ち式装置１００を使用したトレーニングツール２１４の持ち運びし易くし、その取り付けを簡素化する。簡易化に殆ど対応できないか、又は全くできない場合に、トレーニングツール２１４は、手持ち式装置１００と同じサイズ又はそれより大きくなり得る。

結合構造１０２は、以下でより詳細に説明するように、交換可能なアタッチメント２１０の交換を容易にすることができる。結合構造１０２の代わりに、トレーニングツール２１４は、手持ち式装置１００に固定的に（すなわち、着脱不可能に）取り付けられ得る（それによって、ツールなしで、すなわち組み付けなしで非破壊的に変更できないようになる）。例えば、トレーニングツール２１４は、ねじによって、例えば、それに溶接又は結合されて、他の方法で面に取り付けられ得る。例えば、トレーニングツール２１４は、端面に埋め込まれ得る。次に、固定して設置したトレーニングツール２１４を含むそのような手持ち式装置１００は、トレーニングツール２１４を構成するのに応じて正確に１つの活動をトレーニングするように構成され得る。結合構造１０２を含む手持ち式装置２００について以下に説明することは、恒久的に設置したトレーニングツール２１４を含む手持ち式装置と同様に適用され得る。様々な実施形態において、活動一般は、プロセスタスクを実行するための特定の動作（例えば、のみ）によるのではなく、実行すべきプロセスタスクによって規定され得る。これにより、例えば、同じプロセスタスクを実行する際のバリエーションを考慮することができるため、機械のトレーニングをより自由に設計できる。例えば、活動には、動作のバリエーション又は変化、及び同じプロセスタスクを実行する類似又は同様の動作が含まれ得る。

図３は、様々な実施形態による方法３００の様々な概略図を示している。

トレーニングされる機械１１４が、さらに図３に示されている。プログラムされる機械１１４は、ロボット、例えばワークピースを取り扱う、組み立て、又は処理するための産業用ロボット、協働ロボット（コボットとも呼ばれる）、又はサービスロボット（例えば、調理機又はグルーミング機械）であり得る。例えば、方法３００は、技術的な素人による完全な自動化アプリケーション（プロセスパラメータ及び統合を含む）のエンドユーザプログラミングを可能にする。トレーニングされる機械１１４は、物理的な機械であり得る。類推により、本明細書で同じことについて説明することは、トレーニングされる仮想マシン１１４にも適用され得る。

例えば、（例えば、各機械の製造の不正確さを平均化することによって）同じタイプの複数の物理的な機械１１４を使用する場合に、そのタイプの理想化した仮想モデル（機械タイプ固有のモデル）を使用し、トレーニングすることができる。トレーニングした仮想マシン１１４に基づいて、例えば、自動化した方法で、制御情報（例示的には、物理的な機械のマッピング）を確認することができる。

トレーニングされる機械１１４は、一般に、マニピュレータと、マニピュレータを支持するフレーム１１４ｕとを含み得る。マニピュレータという用語は、機械１１４の１組の可動部材１１４ｖ、１１４ｇ、１１４ｗを包含し、その作動により、例えば、プロセス活動を行うために、環境との物理的相互作用が可能になる。作動のために、機械１１４は、制御プログラムに従って環境との相互作用を実施するように構成される制御装置７０２（機械制御７０２とも呼ばれる）を含み得る。マニピュレータの最後の部材１１４ｗ（エンドエフェクタ１１４ｗとも呼ばれる）は、例えば、トレーニングされる活動に従って構成された１つ又は複数のツール１２４ｗ（プロセスツール１２４ｗとも呼ばれる）を含み、その活動を行い得る。プロセスツール１２４ｗは、例えば、溶接トーチ、把持器具、グルーガン、塗装装置等を含み得る。

マニピュレータは、エンドエフェクタ１１４ｗが取り付けられるロボットアーム１１４ｐ（より一般的には関節式アームと呼ばれる）等の少なくとも１つの位置決め装置１１４ｐを含み得る。例示的に、ロボットアーム１１４ｐは、人間の腕と同様の、又はこれを超える機能（例えば、関節毎の多軸運動、又は関節毎の回転及び旋回の組合せ）を提供し得る機械式アームを提供する。例えば、ロボットアーム１１４ｐは、複数の（例えば、少なくとも２、３、４、５、１０、又は少なくとも２０個の）関節を有し得、その各関節は、少なくとも１つの（例えば、２、３、４、５、又は６）の自由度を提供し得る。

もちろん、マニピュレータは、例えばガントリー機械、一般的なタイプの多関節ロボット、又はデルタロボットでは、異なる方法で設定され得る。例えば、機械は、開いた運動学的連鎖又は閉じた運動学的連鎖を有し得る。以下では、より理解し易いロボットアーム１１４ｐを参照する。類推により、ロボットアーム１１４ｐについて説明することは、異なる構成の機械又はマニピュレータにも当てはまり得る。

位置決め装置１１４ｐの部材は、例えば、リンク部材１１４ｖ及び関節部材１１４ｇであり得、リンク部材１１４ｖは、関節部材１１４ｇによって相互接続される。関節部材１１４ｇは、例えば、１つ又は複数の関節を含み得、各関節は、回転動さ（すなわち、回転運動）及び／又は並進動さ（すなわち、並進）を互いに対して相互接続された接続部材１１４ｖに与え得る。リンク部材１１４ｇの動きは、制御装置７０２によって制御されるアクチュエータによって開始され得る。１つ又は複数の関節はまた、球関節及びソケット式関節を含むか、又はそれらから形成され得る。

３１０では、トレーニング装置３０２（手持ち式装置１００及びこれに結合した交換可能なアタッチメント２１０を含む）が存在し得るか、又は提供され得る。トレーニングするために（例えば、一旦トレーニングが有効になる又はその有効な間に）、人１０６（ユーザとも呼ばれる）は、トレーニング装置３０２を使用してプロセスタスクを完了するための活動（例えば、構成要素の塗装、製造、及び／又は組立て）を行うことができる。例えば、トレーニングツール１２４は、機械１１４を案内することができる任意のプロセスツール１２４ｗを表し得る。この目的のために、プロセスツール１２４ｗは、ワークピースと相互作用することができる。

トレーニングのために、トレーニング装置３０２は、少なくともトレーニングデータ等のデータを手持ち式装置の外部にある装置に送信することができる。トレーニングデータは、活性化情報及びオプションで空間情報を含むか、又はこれらから形成され得る。オプションで、トレーニングデータは、１つ又は複数の較正値、品質情報、センサデータ、（例えば、集約した、融合した、及び／又は最適化した）情報、活性化情報のうちの１つ又は複数を有し得る。例えば、品質情報は、例示的にデータポイントがどれ位良好であるか等、トレーニングデータポイントの信頼性を示し得る。品質情報は、例えば、手持ち式装置の外部にある装置によって、トレーニングの各データポイントであり得るか、又はそのデータポイントに関連付けられ得る。例えば、活性化情報は、機械のエンドエフェクタ、例えば、その把持具システム及び／又は溶接機に関連し得る。

例えば、空間情報は、トレーニング装置３０２の空間内の位置及び／又はその変化（すなわち、動き）を表し得る。活性化情報は、入力ユニット１０８への入力を表し得る。動きは、例えば、トレーニング装置３０２の並進及び／又は回転を含み得、例えば、加速度及び／又は速度を測定することによって確認され得る。

例えば、手持ち式装置の外部にある装置は、空間７０１、７０３、７０５内（例えば、建物５１１内）のトレーニングツール３０２の時間依存位置１１１（すなわち、位置及び／又は向き）又はその座標系７１１を受け取る。これに基づいて、トレーニングツール２１０の時間依存位置１１１を確認することができる。物体（例えば、手持ち式装置１００、その座標系７１１、及び／又はトレーニングツール２１０）が占めることができる複数の位置は、軌道１１１（トレーニング軌道とも呼ばれる）を使用して表すことができる。軌道１１１の各ポイントは、オプションで、物体の時間及び／又は向きに関連付けられ得る。軌道１１１の各ポイント及び／又は向きは、対応する座標を使用して指定することができる。同様の方法で、軌道１１１は、代替又は追加として、手持ち式装置１００の座標系及び／又は作業位置と呼ばれ得る。軌道１１１が指定される空間７０１、７０３、７０５（作業空間とも呼ばれる）は、固定している、つまり地面に対して不変の位置にある座標系で測定される場合がある。

軌道１１１の各ポイント（例えば、ベクトル）は、オプションで、１つ又は複数の活動固有及び／又はツール固有のプロセスパラメータ、例えば、流量、流速、強度、電気出力、キーストローク等に関連付けられ得る。

この目的のために、例えば、位置特定（locating）装置１１２は、静止していて、座標系７１１を規定する（例えば、測る）ことができる。位置特定装置１１２は、後で詳細に説明するように、例えば、１つ又は複数のセンサ、及び／又は１つ又は複数のエミッタを含み得る。位置特定装置１１２によって提供されるトレーニングデータの一部は、タイムスタンプによって、トレーニング装置３０２によって提供されるトレーニングデータの一部に同期的に関連付けられ得る。

トレーニングデータには、後で詳細に説明するように、オプションで活動固有のプロセスパラメータを含めることができる。活動固有のプロセスパラメータは、プロセスツールのそれぞれの機能及び／又は動作点のパラメータ、例えば塗装スプレーガンの体積流量を表し得る。

トレーニングデータ及びオプションの活動固有のプロセスパラメータに基づいて、プロセス活動のモデル１０４ｍ（プロセスモデル１０４ｍとも呼ばれる）を３０３で確認することができる。このプロセスモデル１０４ｍは、プロセスツール１２４ｗのプロセスタスクを完了するために実行する動きを例示的に示している。プロセスモデル１０４ｍは、オプションで、人１０６によって検査及び調整され得る。

一例では、入ってくるトレーニングデータには、人１０６によって導かれるトレーニング装置３０２の時間ベースの動きデータ及び入力装置１０８の活性化データがある。その後、トレーニングデータの時系列は、例えば、サポートポイント及び／又はタスク固有の解析アルゴリズムを介して、サブプロセス（例えば、軌道の開始点に近づく、開始位置をとる、塗装プロセスを開始する、塗装する、プロセスを完了する、軌道の終点から離れる）に分解される。オプションで、トレーニングデータの手動後処理をユーザが実行してもよい。続いて、プロセスモデル１０４ｍのインスタンスが、例えばメタモデルの形式で生成される。メタモデルは、モデルインスタンスのデータタイプ及びそれらの可能な関係を記述する。この場合に、モデルは、典型的にはタイプ付きノードを含む有向グラフである。ノードにはデータタイプ（メタモデルのノード）があり、データタイプは、モデルのパラメータ及びその値の範囲を記述する。トレーニングデータに基づくモデルインスタンスの生成は、例えば人工ニューラルネットワークを使用して行われる。人工ニューラルネットワーク（ｋＮＮ）は、従来のトレーニング方法、例えばいわゆる逆伝播法を使用してトレーニングすることができる。代替又は追加として、トレーニングデータは、数学的最適化及び／又は機械学習方法を使用して最適化され得る。トレーニングにおいて、トレーニングベクトルは、トレーニング装置３０２の空間座標（又は経時的なその変化）、関連するタイミング、例えばプロセスツールの動作点及び／又は制御点、トレーニング装置３０２の空間的向き等を表し得るトレーニング装置３０２への入力等、所望の特定の入力パラメータに従って選択される。ｋＮＮの入力ベクトルに含まれるパラメータとｋＮＮの出力ベクトルに含まれるパラメータとの両方が、それぞれ高度にアプリケーション依存及びプロセス依存であり、それに応じて選択されることに留意されたい。

さらに、特定のハードウェアプラットフォーム１１４（より一般的には機械１１４と呼ばれる）（例えば、特定のロボットタイプ又はエンドエフェクタ等）を選択することができる。機械１１４の機械的な仕様（例えば、構造）は、機械１１４のモデル１１４ｍを使用して考慮に入れることができる。機械１１４のモデル１１４ｍは、１つ又は複数の異なる機械１１４の機械固有の情報を含み得る。機械固有の情報は、位置決め及び繰り返し精度、最大動作範囲、速度、加速度等、機械固有の特性を含み得る。代替又は追加として、機械固有の情報は、例えば、機械１１４の位置決め装置１１４ｐに取り付けられた少なくともプロセスツール１２４ｗ（機械ツール１２４ｗとも呼ばれる）を表し得る。

機械１１４のモデル１１４ｍ及びプロセスモデル１０４ｍに基づいて、機械コントローラ７０２のためのプラットフォーム固有のモデル１１６ｍ（制御モデル１１６ｍとも呼ばれる）が、３０５で生成され得る。制御モデル１１６ｍは、機械１１４の動き及び／又は活動を制御するそれぞれの制御情報を含み得る。例えば、これは、活動固有のプロセスパラメータに対応する機械固有の制御情報（例えば、塗装エフェクタ及び／又は運動シーケンスでの体積流量）を確認することを含み得る。

しかしながら、プロセスモデル１０４ｍを必ずしも個別に確認する必要はない。トレーニングデータ及びオプションの活動固有のプロセスパラメータに基づいて、制御モデル１１６ｍはまた、例えば、トレーニングツール２１４の軌道１１１をプロセスツール１２４ｗの軌道１１３にマッピングすることによって、３０５において直接確認され得る。

３０７では、プログラムコード１１６（例えば、ソースコード）は、コード生成器４１２を使用して、制御モデル１１６ｍに基づいてオプションで生成され得る。プログラムコード１１６は、制御プログラム１１６が書き込まれる特定のコードを示し得る。プロセスタスク、情報技術インフラストラクチャ、及び特定の要件に応じて、プログラムコード１１６が実行される様々なターゲットプラットフォームが提供され得る。この文脈において、プログラムコード１１６は、通信するシステム全体（例えば、ロボットコントローラ及びＰＬＣコントローラ）のために生成され得る。プログラムコード１１６は、オプションで、プログラムコード１１６が開発者によってカスタマイズされ得る予め規定した部分を含み得る。

プログラムコード１１６の作成は、後でより詳細に説明するように、必ずしも行う必要はない。例えば、制御モデル１１６ｍの制御情報は、機械１１４の制御装置７０２によって直接実装され得る。

同様の方法で、制御モデル１１６ｍ及び／又はプロセスモデル１０４ｍを作成することは、必ずしも発生する必要はない。例えば、処理したトレーニングデータはまた、制御情報として機械１１４の制御装置７０２に供給され得、次に、そのデータは、機械１１４の制御装置７０２によって解釈され、機械の運動学的連鎖を駆動するための制御信号に変換される。

コード生成１０７は、依存モデルから具体的な製造業者固有の機械制御システムの制御言語への変換を見つけることを例示的に示し得る。一例では、コード生成１０７は、ターゲット言語のために存在するテンプレートの形式をとる。これらのテンプレートには、入力としてプラットフォーム依存モデル１１６ｍのインスタンスがあり、それらインスタンスからテキストフラグメントがどのように生成されるかをメタモデルレベルで記述する。さらに、これらのテンプレートには、純粋なテキスト出力に加えて、制御構造（分岐等）がある。テンプレートエンジンにはまた、入力としてテンプレート及びプラットフォームに依存しないモデルのインスタンスがあり、そのインスタンスから１つ又は複数のテキストファイルを生成し、そのファイルはプログラムコード１１６に追加され得る。また、コード生成１０７の任意の他の形式は、例えば、テンプレートを使用せずに、及び／又は数学的マッピングのみに基づいて使用することもできる。

コード生成１０７によって、対応する機械１１４によって実行可能である制御プログラム１１６が作成され得る。

コード生成１０７は、例えば、機械コントローラ７０２及び／又はＰＬＣコントローラ７０２のためのものであり得る。例えば、コード生成１０７は、人間が読めるコードセグメント（つまり、ソースコード）及び／又は機械が読めるコードセグメント（つまり、機械コード）を生成し得る。ソースコードは、例えば、対応する機械に適したターゲット言語に応じて、様々なターゲット言語に対して生成してもよい。オプションで、ソースコードは、後で開発者によって適合及び編集することができる。

こうして、制御モデル１１６ｍを生成する３０５ことは、機械１１４のトレーニングデータ及びモデル１１４ｍに基づき得る。

図４は、様々な実施形態による方法３００の概略側面図４００を示している。

方法３００は、４０１において、システム２００を較正するステップ４０３をさらに含み得る。較正は、手持ち式装置１００がそのマニピュレータ等の機械１１４に取り付けられたときに、較正シーケンスを実行することを含み得る。この目的のために、システム２００は、手持ち式装置１００を機械１１４に取り外し可能に結合することができる取り付け装置４０２を含み得る。固定装置４０２は、例えば、磁気固定のために、例えばベルクロ（登録商標）ストリップによるクリップを使用した又は別のフォームフィッティング要素（ネジ等）を使用した積極的な（positive）及び／又は非積極的な（non-positive）固定具のために設定することができる。

較正シーケンスは、例えば、機械１１４の運動学的連鎖の１つ又は複数の（例えば、それぞれの）アクチュエータを制御することによって、機械１１４のエンドエフェクタ１１４ｗを動かすこと；及び、（例えば、３０８と同様に）手持ち式装置１００の空間情報をキャプチャすること；を含み得る。例えば、手持ち式装置１００の位置及び／又は動きは、機械の座標系及び／又はグローバル座標系に関して較正され得る。このようにして得られた情報に基づいて、機械１１４のモデル１１４ｍ（例えば制御モデル、例えば機械タイプ固有のモデル又はデルタモデル）を更新することができる（４０１）。

オプションで、プログラムコード１１６を後で生成してもよい。次に、プログラムコード１１６は、機械１１４の更新したモデル１１４ｍに基づいて生成され得る（１０７）。しかしながら、プログラムコード１１６を必ずしも生成する必要はない。例えば、学習コードは、以下でより詳細に説明するように、機械を制御するために、データ処理システム５０２（図５を参照）の制御装置で直接実行され得る。

較正シーケンスは、例示的に、グローバル座標系におけるロボット１１４の較正を提供することができる。

方法３００は、システム２００を較正する（４０３）代わりに、又はこれに加えて、機械１１４のモデル１１４ｍを使用して、（例えば、プログラムコードの形式で、プロセスモデル１０４ｍの形式で、及び／又はトレーニングデータの形式で）機械１１４に伝達される制御情報を実行することを含み得る。ここで、機械１１４のモデル１１４ｍは、機械１１４の動作をエミュレートするように構成され得る。例えば、モデル機械１１４のモデル１１４ｍは、機械１１４の仮想画像を含み得る。

例示的に、これは、機械１１４のモデル１１４ｍによって、制御情報がその完全性、タスク完了、及び／又は競合（conflict）による自由度の程度についてテストされ得るテストインスタンスを提供し得る。

オプションで、機械１１４のモデル１１４ｍを使用して制御情報を実行した結果に基づいて、制御情報の調整は、例えば手動及び／又は自動で実行され得る。これにより、完全性の程度、タスクの完了の程度、及び／又は競合のない程度を高めることができる。

図５は、様々な実施形態によるシステム２００の概略斜視図５００を示しており、システム２００は、持ち式装置の外部にある装置をさらに含む。手持ち式装置の外部にある装置は、後でより詳細に説明するように、プログラムコード１１６を生成するように、又はより一般的には制御情報１０７を生成するように構成されるデータ処理設備５０２を含み得る。この目的のために、トレーニングデータは、例えば、位置特定装置１１２及び／又は手持ち式装置１００によってデータ処理施設５０２に送信されることによって、データ処理施設５０２に提供され得る。送信は、例えば無線通信プロトコルに従って行われ得る。

データ処理システム５０２は、機械１１４から分離することができ、又はその一部であってもよい。例えば、機械１１４のデータ処理システム５０２は、例えば、プログラム可能な論理コントローラを含む、その制御機器を含むか、又はこれから形成され得る。例示的に、トレーニングデータは、機械とは別のデータ処理システム５０２で処理され、後でロボットコントローラに転送され得る。代替又は追加として、トレーニングデータは、ロボットコントローラ自体で（例えば、部分的又は完全に）処理され得る。同様に、例えば、プログラムコード１１６の生成が省略される場合に、機械は、この機械とは別のデータ処理システム５０２によって直接制御され得る。後者（この）の場合に、データ処理システム５０２は、制御情報に基づいて１つ又は複数の制御コマンドを決定し、例えばプログラミングインターフェイスを介して制御コマンドを使用して、及び／又はプログラミング通信プロトコル（ＡＰＩ）を使用して、機械を駆動することができる。次に、以下でより詳細に説明するステップ３０５、３０７、３１６を省略してもよい。

以下では、その機械とは別のデータ処理システム５０２を参照する。類推により、説明することは、機械１１４に統合される、及び／又は制御コマンドを機械に直接提供するデータ処理システム５０２にも適用され得る。

データ処理システム５０２は、例えば、機械コントローラ７０２が機械１１４から分離される場合、又は機械１１４の構成要素であり得る場合に、オプションで、機械１１４に、例えば機械コントローラ７０２に通信可能に結合され得る（５０２ｋ）。通信可能な結合５０２ｋは、例えばケーブル５０２ｋによって提供され得るか、或いは無線であり得る。結合５０２ｋによって、機械１１４の制御は、例えば、較正シーケンスに従って実行され得る。代替又は追加として、結合５０２ｋによって、生成したプログラムコード１１６は、機械１１４に送信され得る。機械１１４との通信は、機械の通信プロトコルに従って、例えば、プログラミング通信プロトコル、ネットワーク通信プロトコル、及び／又はフィールドバス通信プロトコルに従って行われ得る。こうして、コード生成１０７及び／又は機械１１４との通信は、オプションで異なるタイプの１つ又は複数の機械１１４に対して、オプションで可能な異なるＰＬＣ制御システムを考慮して提供され得る。

データ処理システム５０２は、第１の活性化情報を受信すると、トレーニングデータの記録を開始することができる（トレーニングの活性化とも呼ばれる）。もちろん、データ処理システム５０２によるデータの記録は、より早く開始してもよい。次に、トレーニングデータは、トレーニングにも使用されるデータの部分を示す。この目的のために、記録したデータのフィルタリングは、例えば、手動で又はタブレット上で実行され得る。

データ処理システム５０２は、第２の活性化情報を受信すると、トレーニングデータの記録を停止することができる（トレーニングの非活性化とも呼ばれる）。活性化及び非活性化を繰り返すことができ、こうして記録したトレーニングデータを集約することができる。次に、プログラムコード１１６は、トレーニングデータに基づいて生成され得る（１０７）。

例えば、データ処理システム５０２は、技術的な素人１０６がアクセス可能な産業用ロボット１１４をティーチングするためのソフトウェアベースの方法３００を可能にし得る。例えば、非プログラマー１０６は、産業用ロボット１１４を完全に統合した方法でティーチングすることが可能になり得る。

方法３００によって、少なくとも１人のタスクエキスパート１０６（例えば、技術工又は溶接工）は、例として、トレーニング装置３０２を使用して、プロセスフローの１つ又は複数の活動をデモンストレートすることができる。これに基づいて、必要な全てのソフトウェアコンポーネントを含む、ロボット１１４の必要な制御ソフトウェア１１６は、完全に自動化した方法で生成され得る。

方法３００は、３１０において、位置特定装置１１２及び／又はトレーニング装置３０２（例えば、その手持ち式装置１００）の１つ又は複数のセンサを使用してトレーニングデータをキャプチャするステップを含み得る。例えば、手持ち式装置１００は、トレーニングデータの一部としてその位置及び／又は加速度を提供することができる。代替又は追加として、位置特定装置１１２の少なくとも１つのセンサ（外部センサとも呼ばれる）は、トレーニングツール２１４及び／又は手持ち式装置１００の位置及び／又は加速度をトレーニングデータの一部として提供し得る。軌道１１１（例えば、位置及び／又は動き）等の、トレーニングツール２１４及び／又は手持ち式装置１００の実際の状態を表す他のメトリックもキャプチャされ得る。オプションで、入力ユニット１０８は、トレーニングデータの一部としての活動に従って取り扱い（ハンドリング）をキャプチャする少なくとも１つのセンサを含み得る。トレーニングデータは、データ処理ユニット５０２（例えば、ＰＣ、ラップトップ等）に送信することができ、データ処理ユニット５０２は、その通信ユニットによって（例えば、無線によって）位置特定装置１１２に、及び／又は手持ち式装置１００（例えば、その出力ユニット１１０）に通信可能に接続される。

位置特定装置１２２は、後でより詳細に説明するように、位置特定信号源１３０８（例えば、赤外線レーザー）を使用して、オプションで位置特定信号を発することができる。

オプションで、データ処理システム５０２は、システムの構成要素を管理及び／又は登録することができるシステム管理システムを実装し得る。例えば、システムにログインする構成要素は、手持ち式装置１００及び／又は交換可能なアタッチメント２１０等のシステムの構成要素であるか、又はその構成要素として登録され得る。こうして、複数の交換可能なアタッチメント２１０及び／又は複数の手持ち式装置１００は、システム毎に管理され得る。

本明細書では、手持ち式装置１００の構成要素である入力ユニット１０８（手持ち式装置の内部にある入力ユニット１０８とも呼ばれる）を参照する。説明は、類推によって、手持ち式装置の外部にある入力ユニットに適用され得る。例えば、手持ち式装置の外部にある入力ユニットは、手持ち式装置の内部にある入力ユニット１０８の代わりに、又はこれに加えて存在し得るか、又は提供され得る。例えば、手持ち式装置の外部にある入力ユニットは、手持ち式装置の外部にある装置（手持ち式装置の外部にある活性化装置とも呼ばれる）によって提供され得る。例えば、手持ち式装置の外部にある活性化装置は、スマートフォン、ワイヤレススイッチ、交換可能なアタッチメント（後でより詳細に説明する）、又は追加のコンピューティングシステム５０２を含むか、又はそれらから形成され得る。例示的に、手持ち式装置の外部にある入力ユニットは、手持ち式装置の内部にある入力ユニット１０８と同じ機能を提供することができ、それによって、機械のトレーニングを活性化するための活性化情報の入力が、手持ち式装置の外部にある入力ユニットを使用して実行される。手持ち式装置の外部にある入力ユニットは、必ずしも物理的な入力ユニットである必要はなく、エミュレートされる入力ユニット又は仮想の入力ユニットであってもよい。

例えば、手持ち式装置の外部にある活性化装置をシステムに登録し、オプションで、ワイヤレス等でトレーニング情報を記録及び／又は処理するシステムの構成要素（処理コンポーネントとも呼ばれる）とデータを交換することができる。例えば、システムの処理コンポーネントは、データ処理設備５０２を含む場合に、手持ち式装置１００の制御装置であり得、又はデータ処理設備５０２を含む場合に、機械の制御装置であり得る。あるいはまた、手持ち式装置の外部にある活性化装置は、トレーニング情報自体を記録及び／又は処理することができる。

一般に、システムは、手持ち式装置の外部にある１つ又は複数の装置を含み得、手持ち式装置の外部にあるその少なくとも１つの装置がトレーニングデータを処理する（すなわち、処理コンポーネントを提供する）、及び手持ち式装置の外部にある少なくとも１つの装置が、オプションで入力ユニットを提供する。

例えば、手持ち式装置の外部にある活性化装置を使用すると、機械の両手利きのトレーニングが可能になる。

同様に、手持ち式装置の外部にある活性化装置は、手持ち式装置の外部にある出力ユニットを含み得、これは、手持ち式装置１００の出力ユニット１１０（手持ち式装置の内部にある出力ユニットとも呼ばれる）の代わりに又はこれに加えて存在し得るか、又は提供され得る。手持ち式装置の外部にある出力ユニットは、機械１１４のトレーニングを活性化するための活性化情報を出力するように構成され得る。

入力ユニット（手持ち式装置の内部及び／又は外部にある）は、オプションで、活性化情報を入力するための音声制御又はジェスチャ制御を実装することができる。代替又は追加として、手持ち式装置１００及び／又は手持ち式装置の外部にある活性化装置は、トレーニング情報を入力するための音声制御又はジェスチャ制御を実装することができる。例えば、トレーニングされる活動の１つ又は複数のパラメータ（例えば、活動固有及び／又はツール固有のプロセスパラメータ）の音声ベース又はジェスチャベースの入力は、ユーザによって可能にされ得る。例えば、ユーザは、音声ベース又はジェスチャベースの方法で流量を指定することができる。

ジェスチャ制御の代わりに、又はこれに加えて、例えば、筋肉張力制御を実装することができる。これにより、例えば、ユーザの筋肉の張力に基づいてジェスチャ又はパラメータをキャプチャできるようになる。ジェスチャ制御は、例えば、筋肉張力制御によって、及び／又はユーザの行動をキャプチャするビデオカメラによっても実施することができる。

より一般的には、活性化情報及び／又はトレーニングされる活動の１つ又は複数のパラメータは、（例えば、非接触の）キャプチャしたユーザの行動（例えば、発話、顔の表情、ジェスチャ、動き等）に基づいて確認され得る。例えば、ユーザの行動を使用して、トレーニングが開始、中断、及び／又は終了されたことを確認することができる。

図６は、様々な実施形態による機械１１４の概略本体図６００を示している。

機械１１４は、本明細書では、制御プログラム１１６によってプログラム可能な機械であり得る。プログラムされると、機械１１４は、１つ又は複数のプロセス活動を自律的に実行し、オプションで、プロセス活動（すなわち、タスク実行）をセンサ情報に応じた制限内で変化させるように構成され得る。例えば、制御装置７０２は、プログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）を含み得る。

機械１１４は、制御プログラム１１６に従って、機械１１４の少なくとも１つのアクチュエータ７０４（アクチュエータとも呼ばれる）を制御するように構成された制御装置７０２を含み得る。制御装置７０２は、例えば、１つ又は複数のプロセッサ及び／又は記憶媒体を含み得る。機械１１４のマニピュレータは、少なくとも１つのアクチュエータ７０４の作用が、例えば、運動学的連鎖７０６の相互の結合リンクに沿って伝達される運動学的連鎖７０６を含み得る。

運動学的連鎖７０６は、位置決め装置１１４ｐと、位置決め装置１１４ｐによって位置決め可能なエンドエフェクタ１１４ｗとを含むことができる。エンドエフェクタ１１４ｗは、機械１１４の運動学的連鎖７０６の最後のリンクとして理解され得、これは、例えば、そのワークピースを処理するために（すなわち、そのワークピースを処理するために）、ワークピースに直接作用するように構成される。ワークピースに作用する等の全ての動作、例えばそのワークピースに対する準備ステップ又は例えばそのワークピースに対する後処理ステップの合計は、プロセス活動の一部であり得る。プロセス活動は、例えば、一次成形ステップ、検査ステップ、接合ステップ（例えば、溶接、コーティング、ボルト締め、挿入、接触、接着、又は他の方法で組立て又は組付け）、分離ステップ（例えば、研削、ミリング、ソーイング、又は他の方法で機械加工、パンチ加工、又は分解）、成形ステップ、加熱ステップ、変位ステップ（例えば、把持、装填、回転、又は移動）等を含み得る。プロセス活動は、経路ベースであり得、すなわち、軌道１１３に沿ってエンドエフェクタ１１４ｗを移動させることによってマッピングされ得る。

位置決め装置１１４ｐは、エンドエフェクタ１１４ｗをある位置に移動させる（位置決めとも呼ばれる）ように構成された少なくとも１つのアクチュエータ７０４を含み得る。エンドエフェクタ１１４ｗは、例えば、エンドエフェクタ１１４ｗのツール１２４ｗによって、プロセス活動を行うように構成された少なくとも１つのアクチュエータ７０４を含み得る。ツール１２４ｗは、一般に、プロセス活動に対応する機能を提供することができ、それによって、ワークピースが作用を受ける。例えば、ツールは、成形ツール、接合ツール（例えば、ドライバ、グルーガン、又は溶接機）、変位ツール（例えば、把持具）、切断ツール等を含み得る。接合ツールは、例えば、コーティングツール（例えば、ペイントガン、粉末コーティングガン）を含むか、又はそれから形成され得る。

オプションで、機械１１４は、例えば、閉ループ制御を実施するために、運動学的連鎖７０６の動作点をキャプチャするように構成された少なくとも１つの内部センサ１１４ｉを含み得る。例えば、内部センサ１１４ｉは、その現在の動作点（例えば、その位置）をキャプチャするステッピングモータの一部であり得る。少なくとも１つの内部センサ１１４ｉの代わりに、又はこれに加えて、機械１１４は、そのフレーム及び／又はエンドエフェクタから機械１１４を視覚的にキャプチャするカメラ等の外部センサ１１４ｉを含み得る。

プロセス活動がプログラム可能な機械１１４によってエミュレートされる場合に、機械１１４は、全体として、空間情報に従って、プロセス活動に可能な限り近い動作点に移動され得る。動作点は、例えば、エンドエフェクタ１１４ｗが（それを動かすことによって）移動される位置及びそのエンドエフェクタ１１４ｗがそこに提供する効果を規定し得る。動作点は、例えば、機械１１４の個々のアクチュエータ７０４の状態の合計を表すことができる。

記憶媒体は、制御装置７０２の一部として、及び／又はそれとは別のものであるか、又はこれとして提供され得る。例えば、記憶媒体は、半導体電子記憶媒体、例えば、半導体電子記憶媒体、例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、メモリカード、フラッシュメモリ、ユニバーサルシリアルバス用のスティック（ＵＳＢスティック）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、メモリディスク（ＭＤ）、ホログラフィック記憶媒体、光記憶媒体、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、及び／又は磁気光学ディスクを含み得る。

上記において、トレーニングについて、１台の機械１１４を参照して説明した。類推により、説明したことは、例えば、互いに通信する複数の別個の機械１１４（例えば、プロセスライン）、複数の位置決め装置及び／又はエンドエフェクタを有する機械に適用され得る。

図７は、様々な実施形態によるシステム７００の概略斜視図を示しており、このシステム７００は、システム２００のように設定され、システム７００は、手持ち式装置１００及び位置特定装置１１２を含み、位置特定装置１１２は、複数の位置特定ユニット１１２ａ、１１２ｂを含む。位置特定ユニット１１２ａ、１１２ｂのそれぞれは、例えば追跡（いわゆる「追跡」）によって、手持ち式装置１００の位置決定を行うように構成され得る。代替又は追加として、手持ち式装置１００自体は、位置決定を行うように構成され得る。例えば、位置特定ユニット１１２ａ、１１２ｂは、（例えば、赤外線レーザーによって）光学パターンを空間に投影するように構成され得、そのパターンは、手持ち式装置１００の１つ又は複数の光電センサによってキャプチャされ得る。

図８は、様々な実施形態による、例えば、システム２００又は７００のように設定されたシステム８００の概略斜視図を示している。長手方向７１１ａに沿って、手持ち式装置１０４は、２つの端面１０１ａ、１０１ｂによって境界が区切られ得、その第２の端面１０１ｂは、結合構造１０２に面しており、且つセンサ部分８０２（より一般的には位置特定部分８０２と呼ばれる）を含む。手持ち式装置１００の長手方向７１１ａは、第２の端面から第１の端面１０１ａに向けて方向付けられ得る。センサセクション８０２は、上記のように、トレーニング軌道１１１を決定するために使用され得る１つ又は複数の（例えば、光電子）センサ、例えば、少なくとも３つ（４、５、又は少なくとも１０）のセンサを有し得る。

センサの代わりに、又はセンサに加えて、１つ又は複数のエミッタを、位置特定装置１１２と通信する位置特定部分８０２（次に、エミッタ部分８０２とも呼ばれる）に配置してもよい。位置特定装置１１２は、エミッタから受信した信号を手持ち式装置１００の空間情報のキャプチャに供給する。以下では、センサの部分８０２を参照する。類推により、センサの部分８０２について説明したこともエミッタ部分８０２のエミッタに適用することができる。この場合に、例えば、信号方向が逆になる。

センサ部分８０２が有するセンサが多いほど、位置決定の精度がより高くなり得る。オプションで、センサ部分８０２の少なくとも２つ（又はそれぞれの場合にペアでそれ以上）のセンサは、それらセンサの向きが互いに異なっていてもよい。これにより、全面的（全方位的）なキャプチャが容易になる。

ハンドル１０４は、センサ部分８０２よりも小さい円周（例えば、長手方向７１１ａを横切る自己完結型経路に沿った）を有し得る。換言すれば、センサ部分８０２は、フレアされ得る。代替又は追加として、センサ部分８０２の少なくとも２つのセンサは、互いから、ハンドル１０４の範囲（横方向の範囲とも呼ばれる）よりも大きい距離（センサ間隔とも呼ばれる）を有し得る。横方向の範囲及び／又はセンサ間隔は、長手方向７１１ａに対して横方向であり得、及び／又は互いに平行であり得る。これにより、位置決定の精度が向上する。例示的に、センサ間の間隔が増加するにつれて、及び／又はセンサが測定する領域（センサ領域とも呼ばれる）が増加するにつれて、精度が向上し得る。

オプションで、トレーニング軌道１１１を決定するために使用される手持ち式装置の１つ又は複数のセンサ、例えば、回転センサ８１２及び／又は姿勢センサ８１４をハンドル１０４内に配置することができる。これは、例えば、センサ部分８０２からの距離によるトレーニング軌道１１１を決定する精度を向上させる。

センサ部分を（例えば、光電センサを用いて）第２の端面１０１ｂに、及び／又はハンドルから離して配置することは、センサ部分のセンサの閉塞を最小限に抑え、それによって空間情報の決定を容易にする。

手持ち式装置１００は、１つ又は複数のフィードバックユニット（信号発生器とも呼ばれる）、例えば視覚フィードバックユニット８２２（例えば、光源を含む）、例えば触覚フィードバックユニット８２４（例えば、振動源、例えば、不平衡モータを含む）、及び／又は音響フィードバックユニット（例えば、スピーカを含む）を含み得る。

交換可能なアタッチメント２１０は、オプションで、機能を実現するように構成された回路８５２を含み得る。交換可能なアタッチメント２１０の機能は、トレーニングされる活動に従って設定され得、及び／又は手持ち式装置１００（例えば、その入力ユニット１０８）の取り扱いによって制御され得る。代替又は追加として、交換可能なアタッチメントは、例えば、活動に応じたハンドリングをキャプチャすることができるか、又は交換可能なアタッチメントの機能を動作させることができる入力ユニットを含み得る。

例えば、交換可能なアタッチメント２１０の機能は、交換可能なアタッチメント２１０及び／又は手持ち式装置１００（より一般的には、トレーニング装置３０２）の入力ユニットによって制御され得る。例えば、把持具の把持動作は、入力ユニットによってトリガー及び／又は制御され得る。

交換可能なアタッチメント２１０の機能の例は、交換可能なアタッチメント２１０に作用する物理量をキャプチャすること（この目的のために、回路は少なくとも１つのセンサを含み得る）、放射線を放出すること（この目的のために、回路は少なくとも１つの放射線源、例えば、光源を含み得る）、データを交換すること（この目的のために、回路は少なくとも１つの補助インターフェイスを含み得る）、交換可能なアタッチメント２１０の１つ又は複数の構成要素を動かすことを含み得る。例えば、機能は、プロセス活動に応じて構成され得る。

手持ち式装置１００は、回路８５２に電力を供給し、及び／又は回路８５２とデータを交換するように構成され得る。例えば、回路８５２のセンサがデータを読み取り、読み取ったデータは、出力ユニット１１０によってデータ処理システムに送信され得る。例えば、放射源（例えば、その放射強度、そのビーム角度、その放射波長等）を調整することができる。例えば、放射源は、光源、（例えば、接着剤を硬化させるための）紫外線放射源、又は熱放射源（例えば、放射ヒータ）を含み得る。例えば、光源（例示的に可視光を放出する）によって、照射領域をワークピースに投影し、これを使用して、例えば、ワークピースを検査する、又は機械加工されるワークピース上の位置をマークすることができる。

回路８５２に電力を供給すること、及び／又は回路８５２とデータを交換することは、例えば、有線の方法で（接触式の交換可能なインターフェイスを使用して）達成され得る。この目的のために、手持ち式装置１００は、例えば、その出力８４２ａが手持ち式装置の第１の端部１０１ａで第１の接点を提供する電力線を有し得る。それに対応して、回路８５２は、その入力８４２ｅが第２の接点を提供する電力線を有し得る。交換可能なアタッチメント２１０を手持ち式装置１００に結合するときに、第１の接点及び第２の接点は、互いに電気的及び／又は物理的に接続され得る（電源接続とも呼ばれる）。同様に、データ交換接続は、接点８４３を使用して提供され得る。代替又は追加として、交換可能なアタッチメント２１０は、回路８５２に電力を供給するように構成された電源（例えば、バッテリ）を含み得る。

より一般的には、交換可能なアタッチメント２１０及び手持ち式装置１００（例えば、それらのバッテリ）は、電気エネルギーを電力に交換することができ、例えば、交換可能なアタッチメント２１０から手持ち式装置１００に、又はその逆にすることができる。例えば、交換可能なアタッチメント２１０は、手持ち式装置１００のバッテリを充電するために、又は手持ち式装置１００のバッテリから自律的に動作するために使用され得る。

同様に、交換可能なアタッチメント２１０及び手持ち式装置１００は、例えば、交換可能なアタッチメント２１０から手持ち式装置１００に、又はその逆にデータを交換することができる。例えば、手持ち式装置１００の入力ユニット１０８の機能は、交換可能なアタッチメント２１０の入力ユニットに移され得、それによって、機械のトレーニングを活性化するための活性化情報の入力が交換可能なアタッチメント２１０で（例えば、選択的に又はそれのみで）実行され得る。交換可能なアタッチメント２１０の入力ユニットは、例えば、接点８４３を用いて、手持ち式装置１００の制御装置とデータを交換することができる。

例えば、交換可能なアタッチメント２１０はスリーブも含み得、このスリーブ内に、手持ち式装置１００のハンドル及び／又は入力ユニット１０８が少なくとも部分的に（すなわち、部分的又は完全に）挿入され得る、及び／又はそれらハンドル及び／又は入力ユニット１０８を少なくとも部分的に覆う（例えば、図９の交換可能なアタッチメント２１０ｆを参照）。例えば、スリーブは、手持ち式装置１００のハンドル及び／又は入力ユニット１０８が挿入され得る凹部を含み得る。これにより、トレーニング対象の活動に合わせてトレーニング装置３０２をさらにカスタマイズすることができる。オプションで、そのような交換可能なアタッチメント２１０は、手持ち式装置１００に結合したときに入力ユニット１０８の機能を引き継ぐように構成され得、それによって、機械のトレーニングを活性化するための活性化情報の入力は、交換可能なアタッチメント２１０で行われ得る。

しかしながら、データ交換接続及び／又は電源接続は（ワイヤレス交換可能インターフェイスを使用した）ワイヤレスであってもよい。例えば、電力は、誘導を使用して回路８５２に無線で結合され得る。例えば、データは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ及び／又はＲＦＩＤ等を介してワイヤレスで交換することができる。代替又は追加として、（例えば、データ信号の形態の）データは、電源接続の信号（例えば、電流及び／又は電圧）に変調され得る（例えば、搬送波周波数技術とも呼ばれる）。例えば、データ信号は、電源接続の１つ又は複数の搬送波信号に変調され得る。

例えば、結合構造１０２及び嵌合結合構造２１２は、プラグイン結合を提供することができる。

図９は、様々な実施形態による、例えば、システム２００、７００、又は８００のうちの１つのように設定されたシステム９００の概略斜視図を示しており、システム９００は、手持ち式装置１００と、複数の交換可能なアタッチメント２１０ａ～２１０ｇとを含む。複数の交換可能なアタッチメント２１０ａ～２１０ｇのうち、１つの交換可能なアタッチメントは、結合構造１０２に結合され得るか、又は選択的に（例えば、常に正確に）結合され得る。

例えば、複数の交換可能なアタッチメント２１０ａ～２１０ｇは、把持具等の変位ツール（ピックアンドプレースツールとも呼ばれる）を有する交換可能なアタッチメント２１０ｂを含み得る。再配置ツールは、例えば、交換可能な把持具顎部、２つ以上の把持具顎部、及び／又は動力付き把持機能を有することができる。この目的のために、その回路８５２は、例えば、把持機能（例えば、把持具調整）を駆動するアクチュエータを含み得る。

例えば、複数の交換可能なアタッチメント２１０ａ～２１０ｇは、コーティングツールを備えた交換可能なアタッチメント２１０ｃを含み得る。これには、例えば、トレーニング対象の流量調整をキャプチャするセンサが含まれ得る。

複数の交換可能なアタッチメント２１０ａ～２１０ｇは、例えば、検査ツールを有する交換可能なアタッチメント２１０ｄを含み得る。検査ツールは、例えば、光学的品質保証活動を表し得る。例えば、検査対象領域は、検査ツールを使用してワークピースに投影され得る。

例えば、複数の交換可能なアタッチメント２１０ａ～２１０ｇは、バリ取りツール等の切断ツールを有する交換可能なアタッチメント２１０ｅを含み得る。その回路８５２には、例えば、多軸力センサ、可変剛性（stiffness）、及び／又は交換可能なバリ取りチップが含まれ得る。多軸力センサは、例えば、バリ取りチップに作用する力をキャプチャすることができる。例えば、剛性は、多軸力センサに対するバリ取りチップのたわみに対抗する力を表し得る。バリ取りツールは、例えば、バリ取りを活動として表し得る。

例えば、複数の交換可能なアタッチメント２１０ａ～２１０ｇは、ねじ駆動ツールを有する交換可能なアタッチメント２１０ｆを含み得る。その回路８５２には、例えば、ねじ駆動チップに加えられた力をキャプチャすることができるセンサ（例えば、単軸又は多軸力センサ）が含まれ得る。例えば、ねじ駆動ツールは、交換可能なねじ駆動チップ（ねじ駆動エンドエフェクタ、例えば、ねじ駆動ビット）を含み得る。

複数の交換可能なアタッチメント２１０ａ～２１０ｇは、例えば、接着用ツールを有する交換可能なアタッチメント２１０ｇを含み得る。接着用ツールは、例えば、交換可能な接着用チップを含み得る。交換可能なアタッチメント２１０ｇの回路８５２は、例えば、接着用チップによって掃引（sweep：広げられる）される作業領域をキャプチャすることができるセンサ、及び／又は接着用チップに加えられる力をキャプチャすることができるセンサ（例えば、単軸又は多軸力センサ）を含み得る。

例えば、交換可能なコーティングツール及び／又は検査ツールアタッチメントの回路８５２には、例えば、作業領域表示ユニットの光源を使用してその作業領域を照明することによって、作業領域８１２を表示する作業領域表示ユニットが含まれ得る。表示される作業領域のサイズはオプションで変更することができ、実際に設定された作業領域又は動作点をトレーニング中に考慮して、制御モデル１１６ｍを形成することができる。

コーティングツール、ねじ込みツール、変位ツール、及び／又は検査ツールを備えた交換可能なアタッチメントの回路８５２には、例えば、追加のインターフェイスがあり得る。

追加のインターフェイスは、例えば、ツールの動作点に関する情報（動作点情報とも呼ばれる）を入力するように設定された追加の入力ユニットを有し得る。作動点情報は、例えばコーティングの活動（例えば、それに使用される流れ）の、例えば開始、持続時間、及び／又は強度を表し得る。追加の入力ユニットは、例えば、１つ又は複数のスイッチ、スライダ、力センサ等を含み得る。代替又は追加として、追加のインターフェイスは、フィードバックを出力するように構成された追加のフィードバックユニットを含み得る。追加のフィードバックユニットは、例えば視覚的フィードバックユニット（例えば、光源を含む）、例えば触覚フィードバックユニット（例えば、振動源を含む、例えば、不平衡モータを含む）、及び／又は音響フィードバックユニット（例えば、スピーカを含む）を含み得る。フィードバックユニットは、例えば、動作点の状態を示し、その変化を確認し、ユーザ入力のキャプチャを確認し、交換可能なアタッチメントの（物理的、電気的、及び／又は通信的）結合及び／又は結合解除を確認し、交換可能なアタッチメントに対する機械的作用のキャプチャを確認し得る。光フィードバックユニットは、例えば、ディスプレイ又は他の指標を有し得る。

図１０は、様々な実施形態による手持ち式装置１００の概略アセンブリ図１０００を示している。

手持ち式装置１００は、本明細書では、制御プログラムによってプログラム可能なモバイル装置であり得る。プログラムされると、手持ち式装置１００は、手持ち式装置１００によって実行されるプロセス活動の少なくとも一部を自律的にキャプチャし、その部分を出力ユニット１１０によってトレーニングデータとして送信するように構成され得る。トレーニングデータは、活性化情報及び／又は空間情報を含み得るか、又はそれから形成され得る。例えば、空間情報は、手持ち式装置１００の位置、動き、及び／又は向きを含み得る。

代替又は追加として、手持ち式装置１００は、それ自体、例えば、その位置、動き、及び／又は向きをキャプチャするように構成され得る。

手持ち式装置１００は、少なくとも入力ユニット１０８を読み取り、及び／又は出力ユニット１１０を駆動するように構成された制御装置１７０２を含み得る。例えば、制御装置１７０２は、出力ユニット１１０による（例えば、データ処理システム及び／又はネットワークへの）通信プロトコルに従って、入力ユニット１０８によってキャプチャしたその又は任意の活性化情報を送信するように構成され得る。入力ユニット１０８の例は、１つ又は複数のスイッチ（例えば、押しボタン）、例えば、非接触式スイッチ、タッチ感知面（例えば、抵抗性及び／又は容量性）、仮想スイッチ（例えば、ディスプレイを使用して実装される）を含み得る。

例えば、出力ユニット１１０は、無線出力ユニット１１０であり得、オプションで、データを受信するためのトランシーバを含み得る。例えば、制御装置１７０２は、出力ユニット１１０のトランシーバを使用して、データ処理システム及び／又はネットワークとデータを交換することができる。例えば、出力ユニット１１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈトランシーバ、ＷＬＡＮトランシーバ、セルラートランシーバを有し得る。

オプションで、出力ユニット１１０は、手持ち式装置１００をシステムに登録するようにも構成され得る。登録は、例えば、手持ち式装置１００がオンになると直ぐに発生し得る。こうして、システムは、手持ち式装置１００が機械の少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動をトレーニングする準備ができているかどうか、又はいつ準備ができるかを検出することができる。同様に、入力ユニットが手持ち式装置の外部にある装置の構成要素である場合に、手持ち式装置の外部にある装置は、それ自体をシステムに登録するか、又は手持ち式装置１００の登録を管理するように構成され得る（例えば、手持ち式装置の外部にある装置は、システム管理を実施する）。

例えば、制御装置１７０２は、１つ又は複数のプロセッサ及び／又は記憶媒体を含み得る。

例えば、制御装置１７０２は、手持ち式装置１００の１つ又は複数のセンサ８０２（存在する場合）を使用して空間情報をキャプチャするように構成され得る。例えば、手持ち式装置１００のセンサは、ＧＰＳセンサ、姿勢センサ（例えば、向きセンサ及び／又は位置センサを含む）、加速度センサ、回転センサ、速度センサ、空気圧センサ、光電センサ、レーダーセンサを含み得る。

例えば、制御装置１７０２は、手持ち式装置１００のインターフェイス８４３（提供される場合）を使用して、手持ち式装置１００に結合した交換可能なアタッチメント２１０とデータを交換するように構成され得る。

例えば、制御装置１７０２は、上記の機能のうちの１つ又は複数を提供し、プログラミングインターフェイスを含み、及び／又は手持ち式装置１００の構成要素のステータスを定期的に読み取るソフトウェアを実行することができる。

手持ち式装置１００は、手持ち式装置１００の電気部品１０８、１１０、８２２、８２４、８０２ｓに電気エネルギーを供給するように構成されたバッテリ１７０４（例えば、アキュムレータ）を含み得る。オプションで、手持ち式装置１００は充電ポートを含み得、このポートを介して、バッテリ１７０４を充電するために電気エネルギーを外部からバッテリ１７０４に供給することができる。

例えば、バッテリ１７０４は、手持ち式装置１００のインターフェイス８４２ａ（提供される場合）によって、手持ち式装置１００に結合した交換可能なアタッチメント２１０とエネルギーを交換するように構成され得る。エネルギーの交換は、例えば、制御装置７０２を使用して、制御され得る。

例えば、入力ユニット１０８によってキャプチャしたユーザ入力（例えば、力、繰り返し、速度、位置等）を使用して、ユーザ入力が基準を満たすかどうかを判定することができる。基準が入力ユニット１０８のタイプに従ってパラメータ化される（すなわち、入力ユニット１０８によってキャプチャされ得るプロパティにマッピングされる）場合に、入力ユニット１０８によってキャプチャしたプロパティを、パラメータ化した基準と比較して、基準が満たされているかどうかを判定することができる。ユーザ入力が第１の基準を満たしている場合に、第１の活性化情報がキャプチャされ得る。ユーザ入力が第２の基準を満たしている場合に、第２の活性化情報がキャプチャされ得る。しかしながら、入力ユニット１０８によって提供される機能はまた、手持ち式装置の外部の他の装置によって、例えば無線スイッチによって及び／又はモバイルコンピューティング装置（例えば、タブレット）によって全体的又は部分的に提供され得、そこで、例えば、入力ユニット１０８の機能をエミュレートするアプリケーションが実行される。

手持ち式装置１００は、オプションで、１つ又は複数のフィードバックユニット８２２、８２４を含み得る。例えば、手持ち式装置１００の制御装置１７０２は、１つ又は複数のフィードバックユニット８２２、８２４によってフィードバック（例えば、触覚及び／又は視覚的）を出力するように構成され得る。フィードバックは、例えば、トレーニングのステータスを表し、その変化（例えば、活性化又は非活性化）を確認し、ユーザ入力のキャプチャを確認し、交換可能なアタッチメントの（物理的、電気的、及び／又は通信的）結合及び／又は結合解除を確認し、手持ち式装置１００のステータス（例えば、そのバッテリ充電）を表し、及び／又は交換可能なアタッチメントに対する機械的作用のキャプチャを確認し得る。フィードバックユニット８２２、８２４の例には、光源（例えば、発光ダイオード）、音源（例えば、スピーカ）、振動源（例えば、不平衡モータ）が含まれる。

図１１は、様々な実施形態による方法３００の概略フローチャート１１００を示している。方法３００は、１１０１で、最初に、システムの複数の構成要素を互いに通信可能に接続するステップと；次に、１１０３で、システムを機械に通信可能に接続するステップと；を含み得る。例えば、第１の接続は、無線であり得る。例えば、第２の接続は、機械をデータ処理システムに接続するネットワークケーブル等のケーブルによって行うことができる。オプションで、データ処理システムは、ネットワークケーブルを使用して機械によって電力を供給することができる。

方法３００は、オプションで、システムを較正するステップ１１０３を含み得る。位置特定装置１１２（例えば、その位置特定信号）によって、手持ち式装置の位置及び／又は動きをキャプチャすることができる（例えば、空間内のその正確な位置を確認することができる）。この目的のために、手持ち式装置は、アタッチメント装置を使用して機械に取り付けることができる。例えば、機械のタイプに応じて、様々なタイプの取り付け装置を使用することができる。手持ち式装置のキャプチャは、例えば、位置特定装置１１２によって放出される赤外光（例えば、光パターン）を使用して行うことができる。較正１１０３は、例えば、入力が所定の基準を満たす場合に、完全に自動にすることができる。

方法３００は、１１０７で、システムによって機械をトレーニングするステップを含み得る。人は、適切な交換可能なアタッチメントを手持ち式装置に結合し、このように形成されたトレーニング装置によって活動を行うことができる。オプションで、人は、データ処理システムによってアプリケーションを実行することができ、それによって、実行される活動に関する様々な設定及び／又は情報を設定することができる。トレーニング装置は、トレーニングデータを記録することをさらに含み得る。例えば、トレーニングデータは、ミリメートル（又は１０分の１ミリメートル）の精度の空間情報を含み得る。トレーニングデータは、オプションで、活動の実行中に交換可能なアタッチメントとのキャプチャした機械的相互作用（力等）を識別することができる。例えば、手持ち式装置の力センサを使用して、交換可能なアタッチメントに作用する活動の圧力をキャプチャすることができる。例えば、圧力レベルは、粉砕プロセスをトレーニングするときの活動のパラメータと見なすことができる。トレーニングは、トレーニングデータに基づいて制御モデルを形成することをさらに含み得る。制御モデルには、時間的に順次実行される複数の制御情報が含まれ得る。例えば、制御情報は、機械をどの作業ポイントに移動するかを表し得る。

トレーニングは、オプションで、トレーニングデータ、制御モデル、及び／又はプロセスモデルの後処理を含み得る。例えば、追加工は、データ処理システムと対話するユーザによって行われ得る。代替又は追加として、後処理は、人工知能によって行われ得る。これにより、より複雑なプロセスのトレーニングが容易になる。

トレーニングは、プログラムコードの生成をさらに含み得る。例えば、プログラムコードは、機械のプログラミング言語で生成され得る。プログラムコードが書かれているプログラミング言語は、データ処理システムによって、例えば、機械のタイプを確認することによって確認することができる。

システムの複数の構成要素は、手持ち式装置、データ処理システム、位置特定装置１１２、及び／又は（例えば、通信可能である場合）取り外し可能なアタッチメント２１０を含み得る。

図１２は、様々な実施形態による方法３００において、例えば、システム２００、２００、７００、８００、又は９００のうちの１つのように設定されたシステム１２００の概略通信図１２００を示している。

データ処理設備５０２は、オプションで、アプリケーションのユーザインターフェイス１２０２（フロントエンドとも呼ばれる）が実行されるモバイル端末１２１２（例えばモバイル装置、例えばタブレット）を含み得る。代替又は追加として、データ処理システム５０２は、アプリケーション（例えば、処理コンポーネント）のサブ構造１２０４（バックエンドとも呼ばれる）が実行される固定端末１２１４（例えば、データ処理システム、例えば、サーバ）を含み得る。

例えば、固定端末１２１４は、例えば、ネットワーク３０２ｎによって、機械１１４に配線され得る（５０２ｋ）。固定端末１２１４は、例えば、無線５０２ｄ（例えば、ＷＬＡＮ３０２ｗを使用する）であり得、及び／又はモバイル端末１２１２に（例えば、端末１２１４の長いケーブルを使用して）配線され得る。例えば、固定端末１２１４は、例えば、手持ち式装置１００及び／又は位置特定装置１１２上で実行される処理ソフトウェア１２０６に（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ３０２ｂを使用して）無線接続され得る。処理ソフトウェア１２０６は、トレーニングデータ（又は前処理したそのバージョン）をバックエンド１２０４に送信するように構成され得る。代替又は追加として、無線リンク３０２ｗ、３０２ｂ、３０２ｎの１つ又は複数（例えば、それぞれ）は、有線リンクを使用して提供してもよく、逆もまた同様である。

端末１２１４の代わりに、又はこれに加えて、非ローカルロジック（例えば、クラウド）を使用して、処理コンポーネントを提供してもよい。例えば、中央サーバは、処理コンポーネントを複数のシステムのそれぞれに提供するように設定され得る。これにより、リソースが節約される。例えば、この場合に、処理コンポーネントとの間のトレーニングデータ及び／又は制御情報の転送は、インターネット又はネットワーク内リソース（例えば、ＥｄｇｅＣｌｏｕｄｓ）を介して行うことができる。

フロントエンド１２０２（例えば、そのユーザインターフェイス）は、構成及び較正マネージャ１２０２ａ、トレーニングデータ視覚化１２０２ｂ、及びプロセス活動プランナ１２０２ｃを含み得る。

バックエンド１２０４は、トレーニングデータを収集し、及び／又はトレーニングデータに基づいて位置特定を行う、例えば、トレーニング軌道１１１及び／又はトレーニング軌道１１１に沿った関連する作業点を確認する処理コンポーネント１４０２ａを含み得る。バックエンド１２０４は、トレーニング軌道１１１及び／又はトレーニング軌道１１１に沿った関連する作業点に基づいてプロセスモデル１０４ｍを確認するプロセスモデル生成構成要素１４０２ｂを含み得る。バックエンド１２０４は、プロセス活動プランナ１２０２ｃから発信された命令に基づいて、確認したプロセスモデル１０４ｍを修正するオプションのプロセスモデル調整構成要素１４０２ｃを含み得る。バックエンド１２０４は、プロセスモデル１０４ｍに基づいて制御モデル１１６ｍを確認する制御モデル生成構成要素１４０２ｄを含み得る。

バックエンド１２０４は、制御モデル１１６ｍに基づいてプログラムコード１１６を生成し、且つそのコードを機械１１４の記憶媒体７０２ｍ（例えば、データ記憶装置）に記憶するコード生成器４１２を含み得る。制御装置７０２のプロセッサ７０２ｐは、記憶媒体７０２ｍを読み取って、プログラムコード１１６を実行することができる。上記のように、例えば、制御コマンドがプログラムコードを生成せずに機械に直接送信される場合に、コード生成器４１２は省略され得る。

図１３は、システム２００の軌道決定機構１３００の概略通信図を示している。

軌道決定機構１３００は、例えば、手持ち式装置１００に関する空間情報１３０１に少なくとも部分的に基づいて、トレーニング軌道１１１を決定するように構成され得る。軌道決定機構１３００は、少なくとも１つの測定チェーン構成要素１３０４及び評価構成要素１３０６を含み得る。測定チェーン構成要素１３０４は、センサ構成１３０２と、１つ又は複数のトランスデューサ１３０４ａ、１３０４ｂとを含み得る。

センサ構成１３０２（例えば、そのセンサのそれぞれ）は、（例えば、手持ち式装置１００に関する空間情報をそこから導き出すことができる）１つ又は複数のメトリック表現をキャプチャするように構成され得る。例えば、センサ構成１３０２のセンサは、内部センサを含み得るか、又は（例えば、通信リンクを介して）システムに登録された外部センサを含み得る。

センサ（検出器とも呼ばれる）は、センサのタイプに対応するその環境の特性を定性的に又は測定量を定量的に、例えば物理的又は化学的性質及び／又は材料組成として取得するように設定されたトランスデューサとして理解され得る。測定量は、センサによる測定が適用される物理量である。

その又は各測定トランスデューサ１３０４ａ、１３０４ｂは、センサ構成１３０２の少なくとも１つのセンサに結合され得、少なくとも１つのセンサのキャプチャした測定変数の画像として測定値を提供するように構成され得る。提供される測定値（例示的に測定したデータ）は、トレーニングデータの一部として評価構成要素１３０６に提供され得る。測定データは、空間情報、例えば、空間内の動き（例えば、回転及び／又は並進）、空間内の位置、及び／又は空間内の向きに関する具体的な値を有し得る。

例えば、動きによって生じる力又は動きによって生じる光信号の変化等、様々な物理量をキャプチャすることができる。例えば、手持ち式装置が配置される空間の画像データのストリームをキャプチャするカメラを使用することができ、画像データを使用して、手持ち式装置に関する空間情報を確認することができる。しかしながら、位置特定装置１１２（例えば、その位置特定ユニット１１２ａ）の基準点と手持ち式装置との間の距離もまた、例えば、レーダー、ライダー、又はソナーを使用して測定され得る。しかしながら、手持ち式装置の向きもまた、例えば、手持ち式装置の傾斜センサを使用してキャプチャされ得る。しかしながら、手持ち式装置の光センサを使用して、例えば、光学的位置特定信号（例えば、光学的パターン）に対する動きをキャプチャすることもできる。例えば、手持ち式装置の慣性センサは、手持ち式装置の現在の動きの状態をキャプチャすることができる。

様々な実施形態によれば、軌道決定機構１３００の構成要素（例えば、センサ又はトランスデューサ）は、システムの様々な構成要素の間で分散され得る。例えば、トレーニング装置３０２（例えば、手持ち式装置１００）は、センサ構成１３０２の１つ又は複数のセンサ８０２ｓ（手持ち式装置の内部の軌道センサとも呼ばれる）、及び／又は１つ又は複数のトランスデューサ１３０４ａを含み得る。代替又は追加として、手持ち式装置の外部にある装置（例えば、その位置特定装置１１２）は、センサ構成１３０２の１つ又は複数のセンサ１１２ｓ（手持ち式装置の外部の軌道センサとも呼ばれる）、及び／又は１つ又は複数のトランスデューサ１３０４ａを含み得る。例えば、評価構成要素１３０６は、データ処理システム５０２の一部であり得、例えば、データ処理システム５０２によってアプリケーションの構成要素として（例えば、処理コンポーネント１４０２ａとして）実行され得るか、又は確認したトレーニング軌道１１１をデータ処理システム５０２に伝達し得る。

評価構成要素１３０６は、提供される測定データ１３０１に基づいてトレーニング軌道１１１を決定するように設定され得る。この目的のために、評価構成要素１３０６は、測定データを互いに関連付け、それらを解釈し、それらの起源を考慮に入れ、手持ち式装置に関する空間情報とのそれらのリンクを考慮に入れる等するように設定され得る。例えば、異なるセンサからの測定値による結果を互いに重ね合わせて、より正確なトレーニング軌道１１１を生成することができる。測定値と空間情報との関連を知ることにより、測定値を空間情報の値、例えば位置座標及び／又は時間の経過に伴うその変化にマッピングすることができる。使用するセンサが多いほど、軌道１１１はより正確になり得る。

オプションで、軌道決定機構１３００は、手持ち式装置の外部にある１つ又は複数の位置特定信号源１３０８を含み得る。その又は各位置特定信号源１３０８は、位置特定信号１３０８ｓを、例えば、手持ち式装置に向けて、及び／又は少なくとも手持ち式装置が配置される空間に放出するように構成され得る。複数の位置特定信号１３０８は、例えば、互いに重ね合わせることができる（例えば、図７を参照）。

例えば、位置特定信号１３０８は、赤外線信号（赤外線範囲の光を含む）、超音波信号、無線信号、及び／又は可視光信号（可視範囲の光を含む）を含み得る。例えば、超音波信号は、（例えば、飛行時間測定において）高精度を可能にし得る。赤外線信号により、低コストの実装が可能になる。さらに、赤外線信号は反射によって受信機に到達する可能性があるため、赤外線信号は、送信機と受信機との間を直接接続する必要はない。こうして、少なくとも、赤外線信号が空間に存在するかどうかを確認することができる。電磁位置特定信号（例えば、光信号、無線信号、赤外線信号）は、オプションで、送信機識別（ＩＤ）を変調することができ、それにより、異なる位置特定信号源１３０３は、それらの位置特定信号に基づいて区別され得る。赤外線信号及び可視光線信号とは異なり、無線信号は壁及び他の障害物を透過して受信し易い。ローテクの電荷結合センサを使用しても、光信号をキャプチャできる場合がある。例えば、その又は各位置特定信号源１３０８は、レーザースキャナを含み得る。

１つ又は複数の位置特定信号１３０８ｓによって、空間情報は、例えば、以下の測定メカニズム（範囲メカニズム、移動時間メカニズム、移動時間差メカニズム、入射角メカニズム、及び／又は信号強度メカニズム）のうちの１つ又は複数に基づいて確認され得る。空間内のその位置を知ることにより、その又は各位置特定信号源１３０８は、測定メカニズムの基準点として機能し得る。例えば、基準点に関する幾何学的関係（例えば、距離、角度等）が確認され得、それに基づいて、手持ち式装置に関する空間情報が確認され得る。次に、１つ又は複数の位置特定信号源までの距離に基づいて、手持ち式装置の位置を確認することができる。オプションで、手持ち式装置の２つのセンサのそれぞれの距離に基づいて、位置特定信号源に対するその向きも確認することができる。

範囲メカニズムでは、各位置特定信号源１３０８は、位置特定信号１３０８ｓの範囲のセルのサイズを提供することができる。例えば、キャプチャしたセルは、送信機識別（ＩＤ）を介して位置特定信号源及びその位置に関連付けられ得、セルのサイズは、位置特定信号源１３０８からのセンサ８０２の距離に上限を置く。飛行時間メカニズムでは、位置特定信号１３０８ｓの送信と受信との間の時間差（飛行時間とも呼ばれる）を測定することができる。時間差は、例えば、送信機識別（ＩＤ）を介して、位置特定信号源及びその位置に関連付けられ得、位置特定信号源からの距離に変換され得る。飛行時間差メカニズムでは、２つの位置特定信号の飛行時間を比較することができ、これに基づいて、対応する位置特定信号源までの距離を確認することができる。入射角メカニズムでは、位置特定信号１３０８ｓの入射角を確認することができ、これは、例えば、向きに変換することができる。複数の入射角に基づいて、例えば、位置も確認することができる。信号強度メカニズムでは、位置特定信号の信号強度を、位置特定信号源までの距離に変換することができる。

代替又は追加として、手持ち式装置及び／又はその周囲は、カメラによって視覚的にキャプチャされ得、これに基づいて空間情報が確認され得る。精度を向上させるために、様々なセンサからのデータ（例えば、画像データと位置データ、又は画像データと加速度データ）も重ね合わせることができる。

例えば、その又は各位置特定信号源１３０８は、位置特定ユニット１１２ａ、１１２ｂの一部として提供され得る。代替又は追加として、その又は各位置特定ユニット１１２ａ、１１２ｂは、手持ち式装置の外部にある装置の少なくとも１つの軌道センサ１１２（手持ち式装置の外部の軌道センサ１１２とも呼ばれる）を含み得る。

結果として、トレーニング装置３０２及び／又は位置特定装置１１２の軌道センサ８０２ｓ、１１２ｓは、完全なプロセス活動を説明する、例えば高周波で、時間ベースのトレーニングデータをキャプチャ及び記録する。

手持ち式装置の外部の軌道センサ１１２の例には、カメラ１１２、距離センサ１１２、ソナーセンサ１１２、及び／又はレーダーセンサ１１２が含まれる。手持ち式装置の内部の軌道センサ８０２の例には、カメラ１１２、運動センサ（例えば、回転センサ、速度センサ、及び／又は加速センサ）、慣性センサ、位置センサ（例えば、向きセンサ及び／又は位置センサ）、赤外線センサ、及び／又は空気圧センサが含まれる。位置センサは、例えば、ＧＰＳセンサも含み得る。位置合せセンサは、例えば、ジャイロセンサ、重力センサ、及び／又は（例えば、地球の磁場における位置合せを決定するための）磁場センサを含み得る。例えば、気圧センサは、手持ち式装置１００の垂直位置に関する情報を決定することを可能にし、より正確な三角測量を行うことを可能にし得る。

トレーニング軌道１１１の決定は、例えば、レーザー追跡によって（例えば、赤外線範囲内及び／又は赤外線レーザーによる）、光学追跡によって（例えば、カメラ及び／又はパターン認識による）、レーダーによって（例えば、レーダートランシーバによる）、超音波によって（例えば、超音波トランシーバによる）、全地球測位システム（ＧＰＳ）によって、手持ち式装置の慣性測定ユニット（ＩＭＵ）によって行うことができる。例えば、手持ち式装置のＩＭＵは、１つ又は複数の加速度計及び／又は１つ又は複数の回転速度センサ等のいくつかの異なる慣性センサを含み得る。

例えば、トレーニング軌道１１１は、作業位置の空間分布を表すことができる。作業位置は、プロセスツールの動作が発生する空間７０１、７０３、７０５内の位置を示し得る。例えば、作業位置は、トレーニング装置３０２（例えば、座標系７１１）に対して固定され得る。例えば、作業位置は、トレーニングツール２１０のチップに配置され得、及び／又はその位置は、トレーニング装置３０２のトレーニングツール２１０に少なくともそれぞれ依存し得るか、又は依存するようになり得る。

例えば、システムは、手持ち式装置１００に結合したトレーニングツール２１４（例えば、そのタイプ）を表すトレーニング装置３０２のモデルを含むことができ、トレーニング軌道を決定するときにトレーニング装置３０２のモデルを考慮に入れることができる。例えば、トレーニングツール３０２のモデルは、トレーニングツール３０２の座標系７１１における作業点の位置を示し得る。代替又は追加として、トレーニング装置３０２のモデルは、例えば、トレーニング装置３０２の座標系７１１における手持ち式装置の長手方向７１１ａの位置を指定し得る。

一実施形態では、システムは、複数の別個の位置特定ユニット１１２ａ、１１２ｂを含み、各位置特定ユニットは、位置特定信号としてパルス赤外線信号を発するように構成される。その又は各パルス赤外線信号は、複数の別個のセンサ部分の光電センサによってキャプチャされる。キャプチャした赤外線信号で確認した測定データは、トレーニング装置（例えば、手持ち式装置の入力ユニット及び／又は交換可能なアタッチメント）への１つ又は複数の入力を表すデータと共に、トレーニングデータとして固定端末に送信される。固定端末は、データに基づいて、トレーニング装置の交換可能なアタッチメント、トレーニング軌道、及びオプションでトレーニング軌道の各ポイントの作業ポイントを考慮して確認する。作業ポイントは、例えば、交換可能なアタッチメントの機能の取り扱いに基づいて確認される。測定データの記録は、例えば、手持ち式装置の入力ユニットの作動に応答して開始される。

一実施形態では、手持ち式装置は、トレーニング装置がどの交換可能なアタッチメントを有するか（交換可能なアタッチメント識別（ＩＤ）とも呼ばれる）を確認することができ、すなわち、交換可能なアタッチメントのタイプを確認することができる。交換可能なアタッチメント識別（ＩＤ）は、例えば、ＲＦＩＤを使用して、例えば、交換可能なアタッチメントの無線タグを読み取ることによって実行される。無線タグは、例えば、格納した交換可能なアタッチメント識別子、例えば数を有し、及び／又はこれを送信することができる。代替又は追加として、交換可能なアタッチメント識別（ＩＤ）は、複数の交換可能なアタッチメントが互いに異なる電源接続の抵抗性抵抗をキャプチャすることによって実行される。代替又は追加として、交換可能なアタッチメント識別（ＩＤ）は、交換可能なアタッチメントの回路の機能をキャプチャすることによって実行される。トレーニング装置がどの交換可能なアタッチメントを有しているかは、コンピュータシステムへのユーザ入力によっても示され得る。交換可能なアタッチメント識別（ＩＤ）の結果は、制御モデル（例えば、トレーニング軌道）を決定するときに考慮に入れることができる。

以下では、上記の内容及び図に示される内容に関連する様々な例を説明する。

例１は、機械（例えば、少なくともそのエンドエフェクタ）、例えば処理機械の少なくとも１つの動き（例えば、プロセス運動）と、少なくとも１つの活動（例えば、プロセス活動）とをトレーニングするための手持ち式装置である。この手持ち式装置は、ハンドルと；機械のトレーニングを活性化するための活性化情報を入力するように構成される（例えば、オプションの）入力ユニットと；機械のトレーニングを活性化するための活性化情報を、手持ち式装置（例えば、データ処理装置、データ処理装置、データ記憶装置等）の外部にある装置に出力するように構成される（例えば、オプションの）出力ユニットと；を含み、手持ち式装置は、少なくとも１つの活動に従って構成された交換可能なアタッチメントを取り外し可能に結合するための（例えば、前面）結合構造をさらに含み、及び／又は手持ち式装置は、少なくとも１つの活動に従って構成された（例えば、前面）ツール（例えば、処理ツール）をさらに含む。

例２は、例１又は例５２による手持ち式装置であり、出力ユニットは、（例えば、無線通信プロトコルに従って）手持ち式装置の外部にある装置と無線で通信するように構成され、例えば、手持ち式装置の外部にある装置と通信するための無線通信装置を含む。

例３は、例１又は例２による手持ち式装置であり、結合構造に対する機械的作用をキャプチャするように構成された機械センサをさらに含み、出力ユニットは、キャプチャした機械的作用に関する作用情報を手持ち式装置の外部にある装置に出力するように構成される。

例４は、例３による手持ち式装置であり、機械センサは、力センサ及び／又はトルクセンサを含む。

例５は、例１～例４又は例５２のいずれかによる手持ち式装置であり、例えば、出力ユニット、交換可能なアタッチメント、及び／又は入力ユニットに電気エネルギーを供給するように構成されたバッテリ及び／又は電源コネクタをさらに含み、オプションで、電源コネクタを使用してバッテリを充電することができる。

例６は、例１～例５のいずれかによる手持ち式装置であり、この装置は、交換可能なアタッチメントを識別するようにさらに構成される。例えば、出力ユニットは、識別の結果を手持ち式装置の外部にある装置に送信するように構成される。例えば、手持ち式装置は、交換可能なアタッチメントの（例えば、物理的）特性及び／又は（例えば、デジタル）署名を検出するように構成されたセンサを含み、例えば、手持ち式装置は、交換可能なアタッチメントの特性及び／又は署名に基づいて、交換可能なアタッチメントを識別する（つまり、他の交換可能なアタッチメントの中でそのアタッチメントを認識する）ように構成されたプロセッサを含む。

例７は、例１～例６又は例５２のいずれかによる手持ち式装置であり、入力ユニットは、活動を行っている間に、手持ち式装置のハンドリングをキャプチャするように構成される。

例８は、例１～例７又は例５２のいずれかによる手持ち式装置であり、入力ユニットはスイッチを含む。

例９は、例１～例８又は例５２のいずれかによる手持ち式装置であり、手持ち式装置のユーザにフィードバックを出力するように構成されたフィードバックユニットをさらに含む。

例１０は、例９又は例５２による手持ち式装置であり、フィードバックには、触覚及び／又は視覚信号が含まれる。

例１１は、例１～例１０又は例５２のいずれかによる手持ち式装置であり、手持ち式装置の外部の位置特定信号をキャプチャするように構成された１つ又は複数の第１のセンサ、及び／又は、空間内の手持ち式装置の動き、空間内の手持ち式装置の位置、及び／又は空間内の手持ち式装置の向きに関する空間情報をキャプチャするように構成された１つ又は複数の追加の第１のセンサをさらに含む。

例１２は、例１１による手持ち式装置であり、位置特定信号をキャプチャするための１つ又は複数の第１のセンサは、光電センサ（例えば、ライダーセンサ、光センサ、又は赤外線センサ）、及び／又は位置特定信号をキャプチャするための電波センサ（例えば、レーダーセンサ）のうちの少なくとも１つを含み、１つ又は複数の追加の第１のセンサは、運動センサ、位置センサ、及び／又は空気圧センサのうちの少なくとも１つを含み、例えば、手持ち式装置は、位置特定信号に基づいて空間情報を決定するように構成される。

例１３は、例１２による手持ち式装置であり、運動センサは、加速度計、回転センサ、及び／又は速度センサを含み、位置センサは、向きセンサ（例えば、傾斜センサ及び／又はジャイロセンサ）、及び／又は位置センサを含み、光電センサは赤外線センサを含む。

例１４は、例１～例１３のいずれかによる手持ち式装置であり、ハンドルから離れる方向に延びる端部をさらに含み、端部は結合構造を含み、例えば、結合構造は、端部の前側に配置され、例えば、結合構造は、ハンドルの反対側の端部の側に配置される。

例１５は、例１～例１４のいずれかによる手持ち式装置であり、結合構造は、交換可能なアタッチメントを（例えば、スリップオンによって）積極的に（positively）及び／又は非積極的に（non-positively）結合するように構成され、及び／又は、結合構造は、交換可能なアタッチメントを磁気的に結合するように構成される。

例１６は、例１～例１５又は例５２のいずれかによる手持ち式装置であり、交換可能なアタッチメントの回路と共に、機能（例えば、プロセス機能）を実施するように構成されたインターフェイスをさらに含む。例えば、機能は、活動で（例えば、その一部として）実行される。例えば、機能は、機械的機能を実行する（例えば、機械的影響を与える、例えば、材料を追加する、材料を除去する、及び／又は材料を変形する）、化学的機能を実行する（例えば、化学的影響を与える、化学的に変更又は変換する）、電気力学的機能を実行する（例えば、電気的及び／又は磁気的機能を有する、例えば、電気力学的影響を与える）、運動学的機能を実行する（例えば、運動学的影響を与える）、熱力学的機能を実行する（例えば、熱力学的影響を与える、例えば、熱エネルギーを抽出及び／又は供給する）、及び／又は放射測定機能を実行する（例えば、放射分析の影響を与える、例えば、放射エネルギーを抽出及び／又は供給する）。放射測定機能は、例えば、測光機能（例えば、測光の影響を与える、例えば、放射エネルギーを抽出及び／又は供給する）を含む。

例１７は、例１６による手持ち式装置であり、インターフェイスは、電力を回路に供給するように、及び／又は回路と通信するように構成される。

例１８は、例１７による手持ち式装置であり、インターフェイスは、手持ち式装置のバッテリから電気エネルギーを引き出すように構成される。

例１９は、例１５～例１８のいずれかによる手持ち式装置であり、インターフェイスは、無線通信プロトコルに従って回路と通信するように構成される。

例２０は、例１～例１９又は例５２のいずれかによる手持ち式装置であり、（出力ユニット及び／又はインターフェイスの）無線通信プロトコルは、例えば、ＮＦＣ（近距離無線通信）、ＲＦＩＤ（電磁波を使用する識別）、ＷＬＡＮ（無線ローカルエリアネットワーク）、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈのうちの１つに従って設定され、例えば、出力ユニットの無線通信プロトコルはＢｌｕｅｔｏｏｔｈであり、インターフェイスの無線通信プロトコルはＮＦＣである。

例２１は、例１５～例２０又は例５２のいずれかによる手持ち式装置であり、インターフェイスは、有線通信プロトコルに従って回路と通信するように構成される。

例２２は、例２１による手持ち式装置であり、有線通信プロトコルに従って、搬送波周波数技術が実施される。

例２３は、システムである。このシステムは、例１～例２２のいずれかによる、又は例５２による手持ち式装置と；手持ち式装置の外部にある装置及び／又は交換可能なアタッチメントと；を含み、例えば、例５２による手持ち式装置は、機械の活動を表すツール（例えば、複数の相互に交換可能なツール）の形態の１つ又は複数の端部を（例えば、正面に）含む。システムは、オプションで、手持ち式装置の外部にある追加の装置を含み、この追加の装置は、機械のトレーニングを活性化するための活性化情報を入力するように構成された追加の入力ユニット（例えば、手持ち式装置の入力ユニットの代わりに、又はこれに加えて）と；機械のトレーニングを活性化するための活性化情報を入力するように構成された追加の出力ユニット（例えば、手持ち式装置の入力ユニットの代わりに、又はこれに加えて）と；を含む。オプションで、システムは、手持ち式装置の外部にある追加の装置を含み、この追加の装置は、機械のトレーニングを活性化するための活性化情報を入力するように構成された追加の入力ユニット（例えば、手持ち式装置の入力ユニットの代わりに、又はこれに加えて）と；機械のトレーニングを活性化するための活性化情報を（例えば、手持ち式装置の外部にあるその又は追加の装置に）出力するように構成された追加の出力ユニット（例えば、手持ち式装置の出力ユニットの代わりに、又はこれに加えて）と；を含む。

例２４は、例２３によるシステムであり、例えば、交換可能なアタッチメントは、機械の活動を表すツール（例えば、複数の相互に交換可能なツール）の形態の１つ又は複数の端部を有する。例えば、交換可能なアタッチメントは、ハンド（hand：手）ツールよりも軽量であり、例えば、交換可能なアタッチメントは、ハンドツールよりも電力消費が少なく、例えば、交換可能なアタッチメントは、ハンドツールよりもサイズが小さく、例えば、交換可能なアタッチメントは、プラスチック及び／又は軽金属を含むか、又はそれから形成され、例えば、ツールは、プラスチック及び／又は軽金属を含むか、又はそれから形成される。

例２５は、例２３又は例２４によるシステムであり、ツールは、活動として成形を表す成形ツール、活動として接合表す接合ツール、活動として変位を表す変位ツール、活動として光学検査を表す検査ツール、又は、活動として分離を表す分離ツールの形態である。

例２６は、例２５によるシステムであり、接合ツールは、活動としてコーティングを表すコーティングツールである。

例２７は、例２３～２６のいずれかによるシステムであり、（結合構造と取り外し可能に結合するための）少なくとも１つの追加の交換可能なアタッチメントをさらに含み、追加の交換可能なアタッチメントは、その活動とは異なる活動に従って構成される。

例２８は、例２７のシステムであり、その又は各交換可能アタッチメント及び／又はその又は各追加の交換可能アタッチメントは、例えば、これらが、交換可能なアタッチメントを結合構造から結合解除し、且つ追加の交換可能なアタッチメントを結合構造に結合することによって、互いに交換され得るように（例えば、互いに対で）構成される。

例２９は、例２３～例２８のいずれかによるシステムであり、交換可能なアタッチメント又は（例えば、交換可能なアタッチメント又は手持ち式装置の）端部及び／又はその又は各追加の交換可能なアタッチメントは、機能を提供するように構成された回路を含む。

例３０は、例２９によるシステムであり、回路は、活動に応じて機能を提供するように構成される。

例３１は、例２９又は例３０によるシステムであり、回路は、機能を実現するセンサを含む。

例３２は、例２９～例３１のいずれかによるシステムであり、回路は、機能を実現するアクチュエータを含む。

例３３は、例２９～例３２のいずれかによるシステムであり、回路は、機能を実現する放射線源を含む。

例３４は、例２３～例３３のいずれかによるシステムであり、手持ち式装置の外部にある装置は、活性化情報及び活動に基づいて、機械の制御情報を決定するように構成されたデータ処理システムを含む。

例３５は、例３４によるシステムであり、データ処理システムは、制御情報を決定するときに、ツール、結合構造、及び／又は交換可能なアタッチメントに対するキャプチャした機械的作用を考慮に入れるように構成される。

例３６は、例３４又は例３５によるシステムであり、データ処理システムは、制御情報を確認するときに、空間内の手持ち式装置の動き、空間内の手持ち式装置の位置、及び／又は空間内の手持ち式装置の向きに関するキャプチャした及び／又は確認した空間情報を考慮に入れるように構成される。

例３７は、例３４～例３６のいずれかによるシステムであり、データ処理システムは、制御情報を決定するときに、手持ち式装置のキャプチャしたハンドリング（handling：取り扱い）を考慮に入れるように構成され、例えば、ハンドリングは、入力ユニットでの入力を含む。

例３８は、例３７によるシステムであり、ハンドリングは、交換可能なアタッチメント又はツールによって提供される機能の少なくとも１つのハンドリングを含む。

例３９は、例３８によるシステムであり、ハンドリングには、少なくとも１つの空間的及び／又は時間的分布が含まれる。

例４０は、例３４～例３９のいずれかによるシステムであり、データ処理システムは、機械（例えば、その制御装置）の通信プロトコルに従って設定された通信インターフェイスを含む。

例４１は、例４０によるシステムであり、データ処理システムは、通信インターフェイスによって機械と通信する（例えば、通信インターフェイスによって制御情報又は制御コマンドを機械に送信する）ように構成される、又はデータ処理システムは、機械を制御するための制御装置を含む（且つ、例えば、活性化情報を受信及び／又は処理するように構成される）。

例４２は、例４０又は例４１によるシステムであり、手持ち式装置を機械に取り付けるように構成されたオプションのアタッチメント装置をさらに含み、データ処理システムは、通信インターフェイスを使用して機械を制御することにより、（例えば、手持ち式装置が機械に取り付けされるときに）較正シーケンスを実行するようにさらに構成される。

例４３は、例４２によるシステムであり、較正シーケンスは、較正シーケンスを実行するときに、例えばキャプチャした及び／又は確認した空間情報に基づいて、機械の格納したモデルを更新することを含む。

例４４は、例２３～例４３のいずれかによるシステムであり、手持ち式装置の外部にある装置は、制御情報から、空間内の手持ち式装置の動き、空間内の手持ち式装置の位置、及び／又は空間内の手持ち式装置の向きに関する空間情報を決定するように構成され、及び／又は（例えば、電磁）位置特定信号を発するように構成された位置特定装置を含む。位置特定信号は、好ましくは、光信号（例えば、赤外線信号）であり、及び／又は空間パターンを含む。

例４５は、例２３～例４４のいずれかによるシステムであり、位置特定装置及び／又は手持ち式装置は、手持ち式装置の最小の空間範囲よりも小さく、及び／又は１ミリメートルより小さい手持ち式装置の位置及び／又は向きの変化をキャプチャするように構成される。

例４６は、例４３又は例４５によるシステムであり、位置特定装置は、空間情報をキャプチャするための１つ又は複数の第２のセンサを含み、及び／又は位置特定装置は、位置特定信号を送信するための１つ又は複数の送信機を含み、及び／又は手持ち式装置は、位置特定信号に基づいて空間情報を決定する（例えば、位置決定を行う）ように構成される。

例４７は、例４６のシステムであり、１つ又は複数の第２のセンサは、光電センサ、電磁センサ、及び／又は音響センサのうちの１つを含み、及び／又は１つ又は複数の送信機は、（例えば、ライダーを提供するための）レーザー、例えば赤外線レーザー、（例えば、レーダーを提供するための）電波送信機、及び／又は超音波送信機のうちの１つを含む。

例４８は、例４７のシステムであり、光電センサは、カメラ又はライダーセンサを含み、電磁センサは、レーダーセンサ又はベアリングセンサを含み、音響センサは、ソナーセンサを含む。

例４９は、機械（例えば、少なくともそのエンドエフェクタ）の少なくとも１つの動きと、少なくとも１つの活動とをトレーニングするためのシステムであり、システムは、（例えば、例１～例２１のいずれかによる）手持ち式装置を含み、この手持ち式装置は、ハンドルと、交換可能なアタッチメントを取り外し可能に結合するための（例えば、正面の）結合構造とを含む。（例えば、例１～例１７のいずれかによる）交換可能なアタッチメントは、少なくとも１つの活動に従って構成され、（例えば、例１～例１７のいずれかによる）データ処理システムは、手持ち式装置に関する空間情報及び活動に基づいて、機械の制御情報を決定するように構成される。

例５０は、（例えば、機械の少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動をトレーニングするための）方法である。この方法は、（例えば、活性化情報の入力に応答して）活性化情報が入力されるときに、手持ち式装置（例えば、例１～例２１のいずれかによる手持ち式装置）の空間情報をキャプチャするステップと；空間情報（例えば、オプションで手持ち式装置の操作）及び活動に基づいて、機械の制御情報を決定するステップと；を含み、空間情報をキャプチャすると、手持ち式装置の操作は、少なくとも１つの活動に従って実行され、手持ち式装置の交換可能なアタッチメントを取り外し可能に結合するための（例えば、前面の）結合構造は、その手持ち式装置に結合した交換可能なアタッチメントを有する。交換可能なアタッチメントは、少なくとも１つの活動に従って構成される。機械の制御情報は、オプションで、機械に提供される（例えば、機械に格納される）。

例５１は、プロセッサによって実行されるときに、例５０の方法を実行するように構成されたコードセグメントを含む不揮発性記憶媒体である。

例５２は、機械（例えば、少なくともそのエンドエフェクタ）の少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動をトレーニングするための手持ち式装置であり、手持ち式装置は、ハンドルと；機械のトレーニングを活性化するための活性化情報を入力するように構成された入力ユニットと；機械のトレーニングを活性化するための活性化情報を手持ち式装置の外部にある装置に出力するように構成された出力ユニットと；少なくとも１つの活動に従って構成されたツール（例えば、前面固定及び／又は布固定）と；ツールの回路又は交換可能なアタッチメントと一緒に機能を実現するように構成されたオプションのインターフェイスと；を含む。

例５３は、（例えば、例２３～例４９のいずれかによる）システムである。このシステムは、機械の少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動をトレーニングするための（例えば、例１～例２２又は例５２のいずれかによる）手持ち式装置と；システムを較正するために、手持ち式装置を機械に着脱可能に結合することができるアタッチメント装置と；を含む。手持ち式装置は、例えば、ハンドルと；機械のトレーニングを活性化するための活性化情報を入力するように構成された入力ユニットと；機械のトレーニングを活性化するための活性化情報を手持ち式装置の外部にある装置に出力するように構成された出力ユニットと；交換可能なアタッチメントを着脱可能に結合するためのツール又は結合構造と；を含み、ツール又は交換可能なアタッチメントは、少なくとも１つの活動に従って構成される。

例５４は、例１～例４９、又は例５１～例５３のいずれかであり、（例えば、手持ち式装置の一部として）、手持ち式装置の１つ又は複数のセンサによって空間情報を決定するように構成された制御装置をさらに含む。

Claims (25)

1. 機械（１１４）の少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動をトレーニングするための手持ち式装置（１００）であって、該手持ち式装置（１００）は、
   ハンドル（１０４）と、
   前記機械（１１４）のトレーニングを活性化するための活性化情報を入力するように構成された入力ユニット（１０８）と、
   前記機械（１１４）の前記トレーニングを活性化するための前記活性化情報を前記手持ち式装置の外部にある装置に出力するように構成された出力ユニット（１１０）と、
   前記少なくとも１つの活動に従って構成された交換可能なアタッチメント（２１０）を取り外し可能に結合するための結合構造（１０２）と、
   前記交換可能なアタッチメント（２１０）の回路（８５２）と連動して機能を実現するように構成されたインターフェイス（８４２ａ、８４３）と、を含む、
   手持ち式装置（１００）。
2. 前記出力ユニット（１１０）は、前記手持ち式装置の外部にある前記装置と通信するための無線通信装置を含む、請求項１に記載の手持ち式装置（１００）。
3. バッテリ（１７０４）をさらに含む、請求項１又は２に記載の手持ち式装置（１００）。
4. 前記入力ユニット（１０８）は、前記活動を行っている間に、当該手持ち式装置（１００）のハンドリングをキャプチャするように構成される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の手持ち式装置（１００）。
5. 当該手持ち式装置（１００）のユーザにフィードバックを出力するように構成されたフィードバックユニット（８２２、８２４）をさらに含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の手持ち式装置（１００）。
6. 電磁的な位置特定信号をキャプチャするように構成された１つ又は複数の第１のセンサ（８０２）をさらに含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の手持ち式装置（１００）。
7. 前記１つ又は複数の第１のセンサは、前記位置特定信号をキャプチャするための光電センサ（８０２ｓ）を含む、請求項５に記載の手持ち式装置（１００）。
8. 当該手持ち式装置（１００）の空間内での動き、
   当該手持ち式装置（１００）の空間内での位置、及び／又は
   当該手持ち式装置（１００）の空間内での向き、に関する空間情報をキャプチャするように構成された１つ又は複数の追加の第１のセンサ（８０２ｓ）をさらに含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の手持ち式装置（１００）。
9. 前記１つ又は複数の追加の第１のセンサ（８０２）は、運動センサ及び／又は位置センサを含む、請求項８に記載の手持ち式装置（１００）。
10. 前記結合構造（１０２）は、前記交換可能なアタッチメント（２１０）を積極的に結合するように構成される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の手持ち式装置（１００）。
11. 前記インターフェイス（８４２ａ、８４３）は、電力を前記回路に供給するように、及び／又は該回路と通信するように構成される、請求項１に記載の手持ち式装置（１００）。
12. 前記結合構造（１０２）は、当該手持ち式装置（１００）の前面に配置される、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の手持ち式装置（１００）。
13. システム（２００、７００、８００、１２００）であって、当該システムは、
    請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の手持ち式装置（１００）と、
    該手持ち式装置の外部にある前記装置及び／又は前記交換可能なアタッチメント（２１０）と、を含む、
    システム（２００、７００、８００、１２００）。
14. 前記交換可能なアタッチメント（２１０）は、前記機械（１１４）の前記活動を表すツール（２１４）の形態の端部を含む、請求項１３に記載のシステム（２００、７００、８００、１２００）。
15. 少なくとも１つの追加の交換可能なアタッチメント（２１０ａ～２１０ｇ）をさらに含み、該追加の交換可能なアタッチメントは、前記活動とは異なる別の活動に従って構成され、
    前記追加の交換可能なアタッチメント（２１０ａ～２１０ｇ）及び前記交換可能なアタッチメント（２１０）は、互いに交換可能であるように構成される。請求項１３又は１４に記載のシステム（２００、７００、８００、１２００）。
16. 前記交換可能なアタッチメント（２１０）は、機能を提供するように構成された回路（８５２）を含む、請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載のシステム（２００、７００、８００、１２００）。
17. 前記手持ち式装置の外部にある前記装置は、前記活性化情報及び前記活動に基づいて、前記機械（１１４）の制御情報を決定するように構成されたデータ処理システム（５０２）を含む、請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載のシステム（２００、７００、８００、１２００）。
18. 前記データ処理システム（５０２）は、前記機械（１１４）の通信プロトコルに従って構成された通信インターフェイスを含み、
    前記データ処理システムは、前記通信インターフェイスによって前記機械と通信するように構成される、請求項１７に記載のシステム（２００、７００、８００、１２００）。
19. 前記データ処理システム（５０２）は、前記通信インターフェイスによって前記制御情報を前記機械（１１４）に送信するように構成される、請求項１８に記載のシステム（２００、７００、８００、１２００）。
20. 前記データ処理システム（５０２）は、前記通信インターフェイスを使用して前記機械（１１４）を制御することによって較正シーケンスを実行するようにさらに構成される、請求項１８又は１９に記載のシステム（２００、７００、８００、１２００）。
21. 前記手持ち式装置の外部にある前記装置は、電磁的な位置特定信号を発するように構成された位置特定装置（１１２）を含む、請求項１３乃至２０のいずれか一項に記載のシステム（２００、７００、８００、１２００）。
22. 方法であって、当該方法は、
    活性化情報が入力されたときに、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の手持ち式装置（１００）の空間情報をキャプチャするステップと、
    該空間情報及び前記活動に基づいて、前記機械（１１４）の制御情報を決定するステップと、を含む、
    方法。
23. プロセッサによって実行されるときに、請求項２２に記載の方法を実行するように構成されたコードセグメントを含む不揮発性記憶媒体。
24. 機械（１１４）の少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動をトレーニングするための手持ち式装置（１００）であって、当該手持ち式装置（１００）は、
    ハンドル（１０４）と、
    前記機械（１１４）のトレーニングを活性化するための活性化情報を入力するように構成された入力ユニット（１０８）と、
    前記機械（１１４）の前記トレーニングを活性化するための前記活性化情報を当該手持ち式装置の外部にある装置に出力するように構成された出力ユニット（１１０）と、
    前記少なくとも１つの活動に従って構成されたツールと、
    該ツールの回路（８５２）とともに、機能を実現するように構成されたインターフェイス（８４２ａ、８４３）と、を含む、
    手持ち式装置。
25. 機械の少なくとも１つの動き及び少なくとも１つの活動をトレーニングするためのシステム（２００、７００、８００、１２００）であって、当該システム（２００、７００、８００、１２００）は、手持ち式装置（１００）（１１４）と、該手持ち式装置の外部にある装置とを含み、
    前記手持ち式装置（１００）（１１４）は、
    ハンドル（１０４）と、
    交換可能なアタッチメント（２１０）を取り外し可能に結合するためのツール又は結合構造（１０２）であって、前記ツール又は前記交換可能なアタッチメント（２１０）は、前記少なくとも１つの活動に従って構成される、ツール又は結合構造（１０２）と、
    前記ツール又は前記交換可能なアタッチメントの回路（８５２）と共に機能を実現するように構成されたインターフェイス（８４２ａ、８４３）と、を含み、
    前記手持ち式装置の外部にある前記装置は、
    前記機械のトレーニングを活性化するための活性化情報を入力するように構成された入力ユニットと、
    前記機械（１１４）の前記トレーニングを活性化するための前記活性化情報を出力するように構成された出力ユニット（１１０）と、を含む、
    システム（２００、７００、８００、１２００）。

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