JP7441047B2 - 経路生成装置、制御装置、検査システム、経路生成方法およびプログラム - Google Patents

Description

本開示は、経路生成装置、制御装置、検査システム、経路生成方法およびプログラムに関する。

狭隘部の検査に用いられるロボットが知られている。このようなロボットは、例えば、狭隘な場所を通って最終目的地に到達可能なように、多関節構造などを有し、長尺で柔軟に屈曲可能に構成されている。以下、このような構成を有するロボットを、「長尺柔軟ロボット」とも記載する。

特許文献１には、カメラ画像によってロボットの校正を行う情報処理装置が開示されている。この情報処理装置は、仮想画像と現実画像との差分に基づいて、制御パラメータを調整する。

特開２０１５－０２４４８０号公報

上記のような長尺柔軟ロボットは、従来の剛性の高いロボットとはその特性が大きく異なるため、従来の計算主体のシミュレーションに沿ったパス（経路）を移動させる際には、制御誤差が大きくなる傾向にある。そうすると、このような制御誤差に起因して、例えば、長尺柔軟ロボットが障害物に衝突することなどが想定される。

本開示の目的は、長尺柔軟ロボットが障害物に衝突することを抑制可能な経路生成装置を提供することにある。

本開示の一態様によれば、経路生成装置は、１ユニットごとに所望の１曲率に屈曲可能な複数のユニットが連結されてなるロボットの経路を生成する経路生成装置であって、操作量に応じた前記ロボットの位置および姿勢を仮想空間上で再現可能なロボットモデルを用いて、当該位置および姿勢を示す位置姿勢情報を出力する解析部と、前記仮想空間上において、所定の進入位置から目標位置までを結ぶ経路を生成する生成部と、前記ロボットモデルにおける各ユニットの連結部の位置を前記経路上に一致させながら、当該ロボットモデルを前記経路に沿って進行させるための操作量を特定する特定部と、を備える。
前記生成部は、前記位置姿勢情報に基づいて、前記操作量の入力に応じて前記経路に沿って進行する前記ロボットモデルが障害物モデルに接触するか否かを判定し、接触すると判定した場合には、前記経路を前記ロボットモデルが前記障害物モデルに接触しないように修正する。

上述の態様によれば、ロボットが障害物に衝突することを抑制できる。

実施形態に係る検査システムの全体構成を示す図である。 実施形態に係る検査装置の構成を示す図である。 実施形態に係る検査装置の構成を示す図である。 実施形態に係る検査装置の構成を示す図である。 実施形態に係る検査装置の構成を示す図である。 実施形態に係る検査装置の構成を示す図である。 実施形態に係る検査装置の構成を示す図である。 実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図である。 実施形態に係るＣＰＵの機能構成を示す図である。 実施形態に係るＣＰＵの処理フローを示す図である。 実施形態に係るＣＰＵが扱うデータの例を示す図である。 実施形態に係るＣＰＵが扱うデータの例を示す図である。 実施形態に係るＣＰＵが扱うデータの例を示す図である。 実施形態に係るＣＰＵが扱うデータの例を示す図である。 実施形態に係る経路生成装置の作用および効果を説明する図である。 実施形態に係るＣＰＵの機能構成を示す図である。 実施形態に係るＣＰＵの処理フローを示す図である。 実施形態に係るＣＰＵの処理フローを示す図である。

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る経路生成装置およびこれを備える検査システムについて、図１～図１５を参照しながら説明する。

（検査システムの全体構成の概要）
図１は、第１の実施形態に係る検査システムの全体構成を示す図である。
図１に示す検査システム１は、狭隘部（例えば、ガスタービンや蒸気タービンなどの内部）の検査に用いられる。
図１に示すように、検査システム１は、制御装置１０と、検査装置５とを備える。制御装置１０は、経路生成装置１００Ａとしての機能を有している。制御装置１０および経路生成装置１００Ａの詳細については後述する。
なお、本実施形態では、経路生成装置１００Ａは、機能として制御装置１０に組み込まれている態様で説明するが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。他の実施形態では、例えば、経路生成装置１００Ａは、制御装置１０とは別体として設けられる態様であってもよい。この場合、経路生成装置１００Ａは、制御装置１０に対し、操作量を出力する。

（検査装置の構成）
まず、検査装置５について、図２～図７を参照しながら詳しく説明する。
検査装置５は、外部から検査対象（ガスタービン等）の内部を確認することが可能な装置である。本実施形態の検査装置５は、検査用ケーブル６１（図３）と、長尺柔軟ロボット６を備えている。

まず、図２を参照しながら、長尺柔軟ロボット６の全体構成について説明する。
長尺柔軟ロボット６は、複数のユニットＵが直列に連結されて構成される。ユニットＵは、複数個所で屈曲可能な多関節構造を有し、所定の範囲（例えば、９０°までの範囲）で、所望の方向に屈曲可能な構造とされている。ただし、後述する構造に基づき、１つのユニットＵは１曲率でのみ屈曲可能であり、１ユニットだけで２曲率の形状（例えばＳ字の形状）に変形することはできない。
各ユニットＵは、連結部Ｌ（図２の黒点で示す部分）にて直列に連結される。また、本実施形態においては、１つのユニットＵは、例えば３つの節Ｓからなる。各ユニットＵの境界（連結部Ｌ）および各節Ｓの境界はフランジ６３２で区切られている。
長尺柔軟ロボット６の先端からは、検査用ケーブル６１（図３）の先端に設けられたセンサ６１２が挿出される。

次に、図３～図７を参照しながら検査用ケーブル６１および長尺柔軟ロボット６の構成について詳しく説明する。
検査用ケーブル６１は、柔軟性の高いケーブル本体６１１と、センサ６１２とを有している。ケーブル本体６１１は、作業者によって操作部（不図示）が操作されることで、ケーブル本体６１１の延びる方向であるケーブル延在方向に対して交差する任意の方向に屈曲可能であるケーブル本体６１１は、チューブ６２とは別の部材であって、チューブ６２に対して着脱可能に固定されている。ケーブル本体６１１には、長尺柔軟ロボット６とは別に単独で駆動させることが可能なように、ケーブル移動用のアクチュエータ（不図示）が設けられている。

センサ６１２は、ケーブル本体６１１の先端に固定されている。センサ６１２及びケーブル本体６１１はチューブ６２（後述）に内蔵されている。本実施形態のセンサ６１２は、検査対象の内部を撮像可能なカメラである。センサ６１２で撮像された映像や画像等の撮像データは、ケーブル本体６１１におけるセンサ６１２が設けられていない側の端部（後端）から延びるケーブルを介して、カメラ画像モニタ等に送られる。本実施形態の検査用ケーブル６１としては、例えば、直接目視出来ない奥まった部位の観察や検査をするボアスコープ（工業用内視鏡）が用いられる。

なお、検査用ケーブル６１は、屈曲可能構造を有するものであればよく、例えば、柔軟性の高い部材が複数繋がれた多関節構造を有する蛇型のロボット等であってもよい。

また、センサ６１２は、本実施形態のようにカメラであることに限定されるものではない。例えば、本実施形態のセンサ６１２は、寸法計測機能（例えば、三次元位相計測）を有するセンサ６１２や、温度や傷の有無を測定可能なセンサ６１２であってもよい。

長尺柔軟ロボット６は、チューブ６２と、姿勢用アクチュエータ６５と、進退用アクチュエータ６７と、を備えている。

チューブ６２は、図３に示すように、検査用ケーブル６１が挿通可能な中空部が内部に形成されている。チューブ６２は、可撓性を有している。チューブ６２は、複数箇所で屈曲可能な多関節構造とされている。したがって、チューブ６２は、チューブ６２の延びる方向であるチューブ延在方向に対して交差する任意の方向に屈曲可能とされている。なお、チューブ６２の各関節部は、曲げやすい一方で、ねじりにくく圧縮されにくい構造とされていることが好ましい。チューブ６２の外径は、検査対象の狭隘部に挿入可能な大きさ（例えば１０ｍｍφ）とされている。チューブ６２には、ケーブル本体６１１が着脱可能とされている。本実施形態のチューブ６２は、複数のチューブ本体６３が連結されることで構成されている。１つのチューブ本体６３は、図２に示す１つの節Ｓに相当する。

複数のチューブ本体６３は、チューブ本体６３の延びている方向に並んで配置され、互いに連結されている。チューブ本体６３は、図４に示すように、両端が開口した筒状部６３１と、筒状部６３１の両端の外周面から径方向の外側に向かって突出するフランジ６３２とを有している。筒状部６３１は、内部に検査用ケーブル６１が挿通可能な円筒状をなしている。筒状部６３１は、例えば複数のスリット（不図示）が形成され、任意の方向に屈曲可能とされている。フランジ６３２は、円環状をなして筒状部６３１と一体に形成されている。

図３に示すように、姿勢用アクチュエータ６５は、チューブ６２の姿勢を調節可能とされている。ここで、チューブ６２の姿勢とは、チューブ延在方向と交差する仮想面上でのチューブ６２の先端の位置及び向きである。本実施形態の姿勢用アクチュエータ６５は、チューブ６２の基端（後端）に固定されている。姿勢用アクチュエータ６５は、図７に示すように、複数のワイヤ６５１と、筐体部６５２と、プーリ６５３と、ワイヤ駆動部６５４と、ワイヤ荷重検出部６５５と、を有している。

図４に示すように、複数のワイヤ６５１は、１つのチューブ本体６３に対して複数（本実施形態では、例えば４本）設けられている。ワイヤ６５１の先端は、チューブ本体６３において先端側に位置するフランジ６３２に固定されている。ワイヤ６５１は、図５に示すように、１つのフランジ６３２に対して位相をずらすように（例えば９０度）、互いに離れて固定されている。また、ワイヤ６５１は、隣接するチューブ本体６３ごとに位相をずらして配置されている。したがって、図６に示すように、先端側に配置された一のチューブ本体６３に対して、基端側で隣接する別のチューブ本体６３では、例えばワイヤ６５１の固定位置が４５度ずれている。そのため、基端側のチューブ本体６３のフランジ６３２には、そのチューブ本体６３よりも先端側に配置されたチューブ本体６３に固定されているワイヤ６５１を挿通させるためのワイヤ挿通孔６３３が形成されている。したがって、ワイヤ挿通孔６３３は、最も基端に近い位置に配置されたチューブ本体６３ほど多く形成されている。

図７に示すように、筐体部６５２は、チューブ６２の基端に固定されている。筐体部６５２は、内部にワイヤ６５１の一端が収容されている。筐体部６５２には、チューブ６２の基端から飛び出しているケーブル本体６１１が挿通可能な筐体貫通孔６５２Ａが形成されている。筐体貫通孔６５２Ａは、筐体部６５２を貫通するように形成されている。

プーリ６５３は、筐体部６５２内に回転可能な状態で取り付けられている。プーリ６５３は、筐体部６５２内で、ワイヤ６５１の延びている方向を反転させている。プーリ６５３は、ワイヤ６５１ごとに設けられている。つまり、プーリ６５３は、一つのワイヤ６５１に対して一つ設けられている。プーリ６５３は、筐体貫通孔６５２Ａを囲むように互いに離れて複数設けられている。

ワイヤ駆動部６５４は、筐体部６５２内に固定されている。ワイヤ駆動部６５４は、ワイヤ６５１ごとに設けられている。つまり、ワイヤ駆動部６５４は、一つのワイヤ６５１に対して一つ設けられている。ワイヤ駆動部６５４は、ワイヤ６５１においてチューブ本体６３と固定されていない側の端部であるワイヤ６５１の基端に対して、ワイヤ荷重検出部６５５を介して繋がっている。ワイヤ駆動部６５４は、ワイヤ６５１をプーリ６５３に対して進退させることが可能とされている。ワイヤ駆動部６５４としては、例えば、電動スライダや電動シリンダやボールねじが用いられる。

ワイヤ荷重検出部６５５は、ワイヤ６５１の基端とワイヤ駆動部６５４との間に配置されている。ワイヤ荷重検出部６５５は、ワイヤ６５１に生じる荷重（ワイヤ引張力）を測定し、測定結果をワイヤ駆動部６５４に送っている。送られた測定結果が過大であると判断される値（例えば、ワイヤ６５１に損傷を与えるような値）以上の場合には、ワイヤ駆動部６５４はワイヤ６５１を緩めるように駆動される。また、送られた測定結果が過少であると判断される値（例えば、ワイヤ６５１が撓んでいるとみなせる値）以下の場合には、ワイヤ駆動部６５４はワイヤ６５１を緩まない程度に張るように駆動される。ワイヤ荷重検出部６５５は、例えば、荷重を直接測定可能なロードセルであってもよい。また、代替手段として、ワイヤ駆動部６５４でのモータ電流値に基づいて間接的に荷重を測定してもよい。

また、姿勢用アクチュエータ６５は、複数のチューブ本体６３の中でも先端に近い位置に配置された一部のチューブ本体６３を駆動する。姿勢用アクチュエータ６５によって駆動されるチューブ本体６３は、一つであってもよく、複数であってもよい。本実施形態のチューブ６２は、図３に示すように、姿勢用アクチュエータ６５によって駆動される能動部６２Ａと、姿勢用アクチュエータ６５によって駆動されない従動部６２Ｂとに分けられる。

能動部６２Ａでは、各チューブ本体６３のフランジ６３２にワイヤ６５１が固定されている。能動部６２Ａは、チューブ６２において先端から所定の長さの領域である。ここで、所定の長さとは、所望の検査範囲に到達可能な長さである。

従動部６２Ｂは、能動部６２Ａの動きに追従して可動する。従動部６２Ｂでは、各チューブ本体６３のフランジ６３２にワイヤ６５１が固定されていない。従動部６２Ｂは、チューブ６２において基端から能動部６２Ａまでの領域である。本実施形態の従動部６２Ｂは、筐体部６５２と能動部６２Ａとには挟まれた領域である。

進退用アクチュエータ６７は、チューブ６２を進退させることが可能とされている。ここで、チューブ６２の進退とは、チューブ延在方向に対してチューブ６２を移動させることである。本実施形態の進退用アクチュエータ６７は、チューブ６２が固定された筐体部６５２を移動可能とされている。進退用アクチュエータ６７は、ガイドレール６７２と、進退駆動部６７１と、を有している。

進退駆動部６７１は、ガイドレール６７２上を移動する。進退駆動部６７１には、筐体部６５２が固定されている。進退駆動部６７１は、例えば、電動スライダである。検査対象に近づくように進退駆動部６７１がガイドレール６７２上を移動することで、チューブ６２が検査対象の内部の奥深くまで挿入される。逆に、検査対象から離れるように進退駆動部６７１がガイドレール６７２上を移動することで、チューブ６２が検査対象の内部の奥から入口付近まで移動される。

（制御装置のハードウェア構成）
図８は、第１の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図である。
図８に示すように、制御装置１０は、ＣＰＵ１００と、通信インタフェース１０１と、メモリ１０２と、入力機器１０３と、出力機器１０４とを備えている。

ＣＰＵ１００は、予め用意されたプログラムに従って動作することで、経路生成装置１００Ａ等、種々の機能を発揮する。
通信インタフェース１０１は、例えば、長尺柔軟ロボット６および他の端末装置との接続インタフェースである。
メモリ１０２は、いわゆる主記憶装置であって、ＣＰＵ１００の処理に必要な記憶領域を提供する。
入力機器１０３は、オペレータからの操作を受け付ける装置であって、例えば、マウス、キーボード、タッチセンサなどである。
出力機器１０４は、オペレータに各種情報を出力するための装置であって、ディスプレイ、スピーカなどである。

（経路生成装置の機能構成）
図９は、第１の実施形態に係るＣＰＵの機能構成を示す図である。
次に、ＣＰＵ１００の機能について図９を参照しながら説明する。
図９に示すように、ＣＰＵ１００は、経路生成装置１００Ａとしての機能である、解析部１００１、生成部１００２、特定部１００３を有する。また、ＣＰＵ１００は、出力部１００４としての機能を有する。

解析部１００１は、操作量に応じた長尺柔軟ロボット６の位置および姿勢を仮想空間上で再現するロボットモデルＲＭを用いて、当該位置および姿勢を示す位置姿勢情報を出力する。ロボットモデルＲＭは、例えば、ＭＢＤ（Multibody Dynamics）による機構解析に基づいて構築されるものであってよい。この場合、解析部１００１は、長尺柔軟ロボット６実機の剛性、減衰、寸法などの固有の特性を取得し、実機固有の特性が加味されたロボットモデルＲＭを構築する。
解析部１００１は、後述する特定部１００３から操作量を入力する。操作量とは、具体的には、姿勢用アクチュエータ６５（ワイヤ駆動部６５４）による各ワイヤ６５１の引っ張り量である。解析部１００１は、この操作量をロボットモデルＲＭに入力し、その結果、機構解析により仮想空間上で再現された長尺柔軟ロボット６（ロボットモデルＲＭ）全体の位置および姿勢（以下、「位置姿勢情報」とも記載する。）を出力する。

生成部１００２は、仮想空間上において、所定の進入位置から目標位置までを結ぶ経路を生成する、いわゆるパスプランナーとして機能する。具体的には、まず、生成部１００２は、検査対象とその周辺環境の形状を示す三次元ＣＡＤを取得する。そして、生成部１００２は、ロボットモデルＲＭが存在する仮想空間上において検査対象およびその周辺環境を再現する。以下、検査対象とその周辺環境を「障害物」とも表記し、仮想空間上で再現された障害物を「障害物モデルＯＭ」とも表記する。

さらに、生成部１００２は、各種条件を満たすように、仮想空間上において、進入位置から目標位置までの経路を生成する。ここで、各種条件とは以下のとおりである。
（１）進行に際し、長尺柔軟ロボット６の機構上の制約条件（最大曲率、ワイヤ操作量、ワイヤ張力など）を満たすこと
（２）経路に沿って進行する全ての箇所で、ロボットモデルＲＭと障害物モデルＯＭとが衝突しない（所定の距離以上を保つ）こと
（３）ロボットモデルＲＭの移動距離、もしくは移動時間（作業時間）が最小となること

また、生成部１００２は、位置姿勢情報に基づいて、操作量の入力に応じて経路に沿って進行するロボットモデルＲＭが障害物モデルＯＭに接触するか否かを判定する。そして、生成部１００２は、ロボットモデルＲＭが障害物モデルＯＭに接触すると判定した場合には、生成した経路をロボットモデルＲＭが障害物モデルＯＭに接触しないように修正する。ここで、「ロボットモデルＲＭが障害物モデルＯＭに接触するか否かの判定」の意味には、ロボットモデルＲＭが障害物モデルＯＭに実際に接触したか否か（距離が０となったか否か）の判定だけではなく、ロボットモデルＲＭと障害物モデルＯＭとの距離が、予め規定された距離閾値以下となったか否かの判定も含まれるものとする。

特定部１００３は、ロボットモデルＲＭに入力すべき操作量を特定する。具体的には、特定部１００３は、ロボットモデルＲＭにおける各ユニットＵの連結部Ｌ（図２）の位置を、生成部１００２が生成した経路上に一致させながら、当該ロボットモデルＲＭを経路に沿って進行させるための操作量を特定する。
ここで、特定部１００３は、ロボットモデルＲＭが進入位置から目標位置まで進行する各ステップの操作量を時刻歴で出力する。

出力部１００４は、解析部１００１、生成部１００２および特定部１００３の処理で特定された操作量の時刻歴を長尺柔軟ロボット６実機への制御信号として出力する。

なお、本実施形態においては、経路生成装置としての機能を１つのＣＰＵ１００が有するものとして説明しているが、他の実施形態においてはこの態様に限られない。他の実施形態では、例えば、上述の解析部１００１、生成部１００２、特定部１００３のそれぞれに相当する機能を有する複数のＩＣチップの連携により、経路生成装置として機能する態様であってもよい。

（ＣＰＵの処理フロー）
図１０は、第１の実施形態に係るＣＰＵの処理フローを示す図である。
また、図１１～図１４は、第１の実施形態に係るＣＰＵが扱うデータの例を示す図である。
以下、図１０～図１４を参照しながらＣＰＵ１００の処理の流れを詳しく説明する。

まず、生成部１００２は、障害物の位置や形状を示す三次元ＣＡＤと、長尺柔軟ロボット６の位置、姿勢に関する初期値および最終値を入力する（ステップＳ０１）。
ここで、生成部１００２に入力される初期値および最終値の例を図１１に示す。図１１に示すように、初期値としては、長尺柔軟ロボット６の先端、基端それぞれの位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、姿勢（Ｒｏ、Ｐｉ、Ｙａ）が規定される。位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、仮想空間上の位置を示す情報であり、姿勢（Ｒｏ、Ｐｉ、Ｙａ）は、仮想空間上の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）における姿勢（ロール、ピッチ、ヨー）を示す情報である。

同様に、最終値としては、長尺柔軟ロボット６の先端の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、姿勢（Ｒｏ、Ｐｉ、Ｙａ）が規定される。

初期値として規定される位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、姿勢（Ｒｏ、Ｐｉ、Ｙａ）は、それぞれ、長尺柔軟ロボット６の先端（センサ６１２）の進入位置、および、当該進入位置にて長尺柔軟ロボット６の先端が取るべき姿勢を示している。また、最終値として規定される位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、姿勢（Ｒｏ、Ｐｉ、Ｙａ）は、それぞれ、長尺柔軟ロボット６の先端（センサ６１２）が到達すべき目標位置、および、当該目標位置にて長尺柔軟ロボット６の先端が取るべき姿勢を示している。

図１０に戻り、生成部１００２は、入力された三次元ＣＡＤ及び初期値、最終値（図１１）に基づいて、初期経路を生成する（ステップＳ０２）。ここで、生成部１００２が生成する経路（初期経路）は、上述した条件（１）～（３）を満たしながら、進入位置と目標位置とを結ぶように生成される。

生成部１００２が生成する経路（初期経路）は、具体的には、長尺柔軟ロボット６の各連結部Ｌの位置および姿勢の時刻歴で表される。即ち、生成部１００２は、図１２に示すように、長尺柔軟ロボット６の連結部Ｌ（フランジ１、フランジ２、・・）ごとの位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、姿勢（Ｒｏ、Ｐｉ、Ｙａ）を時刻歴で示した情報を「経路」として生成する。

図１０に戻り、次に、特定部１００３は、生成部１００２が生成した経路（図１２）を入力し、この経路に対応する操作量の時刻歴を特定する（ステップＳ０３）。
ここで、特定部１００３が特定する操作量の例を図１３に示す。図１３に示すように、特定部１００３は、複数のワイヤ駆動部６５４（Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、・・）それぞれの引っ張り量（〇〇ｍｍ）を時刻歴で特定する。ここで特定される各ワイヤ駆動部６５４の引っ張り量は、長尺柔軟ロボット６の各連結部Ｌの位置及び姿勢を、生成部１００２から入力した経路に示される位置及び姿勢に一致させるための操作量である。つまり、特定部１００３が特定した操作量の時刻歴（図１３）を、逐次、長尺柔軟ロボット６に入力すれば、理想的には、長尺柔軟ロボット６は、各時刻において、少なくとも各連結部Ｌの位置及び姿勢を経路（図１２）に示される位置、姿勢に一致させながら進行させることができる。

次に、解析部１００１は、特定部１００３が特定した操作量（図１３）を時刻ごとに入力し、当該操作量を、予め用意したロボットモデルＲＭに適用する。そして、解析部１００１は、ロボットモデルＲＭを用いて、同じ操作量が長尺柔軟ロボット６実機に入力された場合に実現される長尺柔軟ロボット６全体の位置および姿勢を仮想空間上で再現する（ステップＳ０４）。そして、解析部１００１は、仮想空間上で再現されたロボットモデルＲＭの位置姿勢情報を出力する。「位置姿勢情報」は、ロボットモデルＲＭにある操作量を入力した場合について機構解析した結果、得られたロボットモデルＲＭ全体の位置および姿勢を示す情報である。したがって、この位置姿勢情報を参照することで、仮想空間上におけるロボットモデルＲＭの、あらゆる箇所の位置および姿勢を把握することができる。

図１０に戻り、次に、生成部１００２は、解析部１００１から位置姿勢情報を入力し、当該位置姿勢情報で示されるロボットモデルＲＭが、障害物モデルＯＭに接触しそうか否かを判定する（ステップＳ０５）。ここで、生成部１００２は、例えば、図１４に示すような情報を取得する。

図１４に示す情報テーブルは、ロボットモデルＲＭを構成する各ユニットの、障害物モデルとの最小距離の時刻歴である。図１４に示すように、生成部１００２は、解析部１００１から入力した位置姿勢情報を参照して、ロボットモデルＲＭのユニットごとに、障害物との最小距離を算出する。最小距離は、ユニット全体のあらゆる箇所における障害物との距離を算出し、その最小値が選ばれたものである。
生成部１００２は、ステップＳ０５において、ある時刻に算出した最小距離（図１４）が所定の閾値を下回ったか否かを判定する。

図１０に戻り、ある時刻について算出した最小距離が所定の閾値を下回った場合（ステップＳ０５；ＹＥＳ）、生成部１００２は、ロボットモデルＲＭに対し、以降の時刻に適用すべき経路を修正する。
例えば、図１４において、ある時刻ｉで“ユニット１”の最小距離が閾値を下回ったとする。この場合、生成部１００２は、現段階の経路（図１２）の時刻ｉ＋１以降の情報を修正する。ここで、生成部１００２は、“ユニット１”の最小距離が増加傾向する方向にｉ＋１以降の経路を修正する。

ある時刻に算出した最小距離が所定の閾値を下回っていない場合（ステップＳ０５；ＮＯ）、生成部１００２は、現段階の経路を修正することなく次のステップに移行する。

次に、生成部１００２は、ロボットモデルＲＭの先端が目標位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ０７）。ロボットモデルＲＭの先端が目標位置に到達していない場合（ステップＳ０７；ＮＯ）、解析部１００１、生成部１００２および特定部１００３は、次の時刻に進めながらステップＳ０４～ステップＳ０７の処理を繰り返す。

ロボットモデルＲＭの先端が目標位置に到達した場合（ステップＳ０７；ＮＯ）、出力部１００４は、最終的に長尺柔軟ロボット６に入力すべき操作量の時刻歴を出力する（ステップＳ１００４）。出力部１００４が出力する操作量の時刻歴は、例えば、長尺柔軟ロボット６実機への制御信号として出力される。

（作用、効果）
図１５を参照しながら、上記処理フローを実行することによる作用及び効果について説明する。
図１５は、実空間Ｖ上に配置された障害物Ｏおよび長尺柔軟ロボット６と、生成部１００２が生成した初期経路Ｐを示している。初期経路Ｐは、長尺柔軟ロボット６の“連結部Ｌ”が障害物Ｏに接触しないように、進入位置ＰＳと目標位置ＰＧとを結ぶ経路である。長尺柔軟ロボット６の先端（センサ６１２）が目標位置ＰＧに到達した段階では、長尺柔軟ロボット６の位置、姿勢は、全体に渡って初期経路Ｐと一致する。しかしながら、長尺柔軟ロボット６が経路を進行している途中の段階においては、長尺柔軟ロボット６全体の位置、姿勢は、必ずしも初期経路に一致しない。以下、その理由を具体的に説明する。

例えば、進行中のある時刻において、ある連結部Ｌが初期経路Ｐ上の位置ＰＭ１に位置し、当該連結部Ｌの隣の連結部Ｌが初期経路Ｐ上の位置ＰＭ２に位置していたとする。この場合、位置ＰＭ１と位置ＰＭ２との間の経路は、緩やかなＳ字（２つの曲率を組み合わせた形状）となっている。しかしながら、上述した通り、長尺柔軟ロボット６は、１ユニットで１曲率にしか屈曲できない制約がある。そのため、位置ＰＭ１から位置ＰＭ２までに渡って延在する１つのユニットＵは、初期経路Ｐと完全に一致するようには屈曲することができない。このように、初期経路Ｐのうち１ユニット長のどこかの領域において２種類以上の曲率が存在する場合、その領域を進行する際に、長尺柔軟ロボット６の少なくとも一部分は、初期経路Ｐを外れてしまう。

このような理由により、検査対象の内部を進行中の長尺柔軟ロボット６の連結部Ｌ以外の位置、姿勢が実際にどのような状態になっているかを把握することは困難であった。
この課題に対し、本実施形態に係る経路生成装置（ＣＰＵ１００）は、長尺柔軟ロボット６の駆動を仮想空間上で再現可能なロボットモデルＲＭを用いることで、経路を進行中の各時刻における長尺柔軟ロボット６全体の位置、姿勢を把握することができる。これにより、障害物Ｏとの接触判定を仮想空間上で行うことができ、進行中の長尺柔軟ロボット６が全体に渡り障害物Ｏと接触しない経路を生成することができる。
例えば、本実施形態に係る経路生成装置は、ロボットモデルＲＭを位置ＰＭ１から位置ＰＭ２まで初期経路Ｐに沿って進行させているときに、当該ロボットモデルＲＭが障害物モデルＯＭと接触しそうになった場合、直ちに、以降の初期経路Ｐを修正して、接触を回避可能な新たな経路Ｐ’（図１５）を生成することができる。

以上、第１の実施形態に係る経路生成装置によれば、長尺柔軟ロボットが障害物に衝突することを抑制できる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る経路生成装置およびこれを備える検査システムについて、図１６、図１７を参照しながら説明する。

（ＣＰＵの機能構成）
図１６は、第２の実施形態に係るＣＰＵの機能構成を示す図である。
図１６に示すように、第２の実施形態に係るＣＰＵ１００は、第１の実施形態の構成から、新たに再現部１００５およびフィードバック部１００６としての機能を有する。

再現部１００５は、解析部１００１が出力する位置姿勢情報に基づいて、ロボットモデルＲＭに取り付けられた仮想のカメラによって撮影された仮想空間の画像を再現する。
フィードバック部１００６は、長尺柔軟ロボット６実機から取得された検出信号と、ロボットモデルＲＭによって再現された検出信号との対比結果に応じて、長尺柔軟ロボット６に入力すべき操作量を補正する。ここで、本実施形態において、「長尺柔軟ロボット６実機から取得された検出信号」とは、長尺柔軟ロボット６の先端に取り付けられたカメラ（センサ６１２）によって撮影された実空間の画像である。また、本実施形態において、「ロボットモデルＲＭによって再現された検出信号」とは、再現部１００５によって再現された仮想空間の画像である。

（ＣＰＵの処理フロー）
図１７は、第２の実施形態に係るＣＰＵの処理フローを示す図である。
図１７に示す処理フローは、制御装置１０が長尺柔軟ロボット６実機の制御を行っている段階において繰り返し実行される。

出力部１００４は、長尺柔軟ロボット６実機に対する制御信号として、第１の実施形態の処理フロー（図１０）を経て生成された操作量を出力する（ステップＳ１１）。長尺柔軟ロボット６実機は、出力部１００４から入力された操作量に応じて各ユニットＵが屈曲し、検査対象の内部を進行する。

次に、フィードバック部１００６は、長尺柔軟ロボット６実機のセンサ６１２によって撮影される画像を取得する（ステップＳ１２）。

他方、解析部１００１は、仮想空間上において、長尺柔軟ロボット６実機への操作量と同じ操作量をロボットモデルＲＭに入力する。そうすると、ロボットモデルＲＭは、仮想空間上において、長尺柔軟ロボット６実機と同様に屈曲し、検査対象の内部を進行する。このとき、再現部１００５は、ロボットモデルＲＭの先端に取り付けられた仮想のカメラによって撮影される仮想空間内の画像を再現する。フィードバック部１００６は、再現部１００５が再現した画像を取得する（ステップＳ１３）。

次に、フィードバック部１００６は、ステップＳ１２で取得した長尺柔軟ロボット６実機からの画像と、ステップＳ１３で取得した画像とを対比して、実空間における長尺柔軟ロボット６実機の先端の位置および姿勢と、仮想空間におけるロボットモデルＲＭの先端の位置および姿勢との間のずれ量を算出する（ステップＳ１４）。
具体的には、フィードバック部１００６は、それぞれの画像から複数の特徴点を抽出し、各々の画像上における共通の特徴点の位置関係を対比することで、上記ずれ量を算出する。

フィードバック部１００６は、ステップＳ１４で算出したずれ量に基づいて、実空間上における長尺柔軟ロボット６の位置および姿勢が、仮想空間上におけるロボットモデルＲＭの位置および姿勢に一致するように、操作補正量を出力する（ステップＳ１５）。

（作用、効果）
以上、第２の実施形態に係る制御装置１０によれば、長尺柔軟ロボット６、ロボットモデルＲＭのそれぞれから取得した検出信号（画像）に基づいて、ロボットモデルＲＭと長尺柔軟ロボット６とのずれを補正しながら制御する。このようにすることで、長尺柔軟ロボット６実機を、より精度よく、仮想空間上に規定された経路に沿って進行させることができる。

なお、第２の実施形態によれば、上述のフィードバック部１００６は、検出信号として、長尺柔軟ロボット６、ロボットモデルＲＭのそれぞれから取得した画像を対比することによって、両者の位置、姿勢のずれ量を算出するものとした。しかし、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態に係るフィードバック部１００６は、検出信号として、長尺柔軟ロボット６、ロボットモデルＲＭのそれぞれから取得したワイヤテンションの相違量に基づいて、両者の位置、姿勢のずれ量を算出するものとしてもよい。

他の実施形態に係る制御装置１０は、更に、以下のような機能を有していてもよい。
例えば、制御装置１０は、実画像（動画）から異常／予兆（たとえば、異物、焼損、き裂など）がないかを判定する判定部を備えていてもよい。この場合、当該判定部は、異常／予兆があると判定された場合には、検査を終了し、その旨を示すアラーム等を出力する。
また、検査システム１は、進入位置から目標位置に到達して検査を完了させた長尺柔軟ロボット６を、進入位置とは異なる位置（例えば、進入位置とは異なる位置に設けられた出口）に移動させてもよい。

第１の実施形態に係る制御装置１０は、経路生成装置１００Ａを内部に有し、当該経路生成装置１００Ａによって生成された経路に対応する操作量を制御信号として長尺柔軟ロボット６に出力する態様で説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。例えば、経路生成装置１００Ａは、制御装置１０とは別体に、単独で構成されるものであってもよい。この場合、経路生成装置１００Ａは、生成した経路をオペレータに向けて表示するものであってもよい。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に係る経路生成装置およびこれを備える検査システムについて、図１８を参照しながら説明する。

（ＣＰＵの処理フロー）
図１８は、第３の実施形態に係るＣＰＵの処理フローを示す図である。
第１の実施形態に係る経路生成装置１００Ａは、一意の目標経路を作成するものであったが、本実施形態に係る経路生成装置１００Ａは、時刻歴（ｔ＝１、２、・・）ごとの目標経路を作成する。

図１８に示すように、本実施形態に係る経路生成装置１００Ａは、第１の実施形態におけるステップＳ０３、Ｓ０４およびステップＳ０６（図１０）に代わり、ステップＳ０３ａ、Ｓ０４ａおよびステップＳ０６ａを有し、更にステップＳ０９を有する。以下、これらの処理ついて詳しく説明する。

ステップＳ０３ａにおいて、特定部１００３は、生成部１００２が生成した経路（図１２）を入力し、ある時刻ｔ＝ｎのときの操作量を特定する。

次に、解析部１００１は、特定部１００３が特定した、時刻ｔ＝ｎのときの操作量を入力し、当該操作量を、予め用意したロボットモデルＲＭに適用する。そして、解析部１００１は、ロボットモデルＲＭを用いて、時刻ｔ＝ｎのときの長尺柔軟ロボット６全体の位置および姿勢を仮想空間上で特定する（ステップＳ０４ａ）。そして、解析部１００１は、仮想空間上で再現されたロボットモデルＲＭの位置姿勢情報を出力する。

その後、ステップＳ０５の判定において、時刻ｔ＝ｎにおけるロボットモデルＲＭと障害物モデルＯＭとの最小距離が所定の閾値を下回った場合（ステップＳ０５；ＹＥＳ）、時刻ｔ＝ｎ以降の経路（初期経路）を修正する（ステップＳ０６ａ）。この場合、経路生成装置１００Ａは、ステップＳ０３ａに戻り、修正後の経路に基づき、改めて時刻ｔ＝ｎのときの操作量を特定する。

他方、ステップＳ０５の判定において、時刻ｔ＝ｎにおけるロボットモデルＲＭと障害物モデルＯＭとの最小距離が所定の閾値を下回っていない場合（ステップＳ０５；ＮＯ）、生成部１００２は、ロボットモデルＲＭの先端が目標位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ０７）。ロボットモデルＲＭの先端が目標位置に到達していない場合（ステップＳ０７；ＮＯ）、解析部１００１、生成部１００２および特定部１００３は、次の時刻に進め（ステップＳ０９）、ステップＳ０３ａの処理に戻る。

上述の実施形態においては、経路生成装置１００Ａを含むＣＰＵ１００の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。

上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。更に、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

＜付記＞
各実施形態に記載の経路生成装置１００Ａ、制御装置１０及び検査システム１は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る経路生成装置１００Ａは、１ユニットごとに所望の１曲率に屈曲可能な複数のユニットＵが連結されてなる長尺柔軟ロボット６の経路を生成する経路生成装置であって、操作量に応じた長尺柔軟ロボット６の位置および姿勢を仮想空間上で再現可能なロボットモデルＲＭを用いて、当該位置および姿勢を示す位置姿勢情報を出力する解析部１００１と、仮想空間上において、所定の進入位置から目標位置までを結ぶ経路を生成する生成部１００２と、ロボットモデルＲＭにおける各ユニットＵの連結部Ｌの位置を経路上に一致させながら、当該ロボットモデルＲＭを経路に沿って進行させるための操作量を特定する特定部１００３と、を備える。
生成部１００２は、位置姿勢情報に基づいて、操作量の入力に応じて経路に沿って進行するロボットモデルＲＭが障害物モデルＯＭに接触するか否かを判定し、接触すると判定した場合には、経路をロボットモデルが障害物モデルＯＭに接触しないように修正する。

（２）第２の態様に係る経路生成装置１００Ａによれば、生成部１００２は、仮想空間上で進行中のロボットモデルＲＭと障害物モデルＯＭとの最小距離が閾値を下回った場合に、経路を修正する。

（３）第３の態様に係る経路生成装置１００Ａによれば、生成部１００２は、ある時刻で、仮想空間上で進行中のロボットモデルＲＭと障害物モデルＯＭとの最小距離が閾値を下回った場合に、当該時刻以降の経路を修正する。

（４）第４の態様に係る経路生成装置１００Ａは、仮想空間上において、ロボットモデルＲＭに取り付けられたカメラによって撮影される画像を再現する再現部１００５をさらに備える。

（５）第５の態様に係る制御装置１０は、上述の経路生成装置１００Ａと、前記操作量を長尺柔軟ロボットに出力する出力部１００４とを備える。

（６）第６の態様に係る制御装置１０は、長尺柔軟ロボット６から取得された検出信号と、ロボットモデルＲＭによって再現された検出信号との対比結果に応じて、長尺柔軟ロボットＲＭに入力すべき操作量を補正するフィードバック部１００６をさらに備える。

（７）第７の態様に係る制御装置１０は、長尺柔軟ロボット６から取得された実画像から異常または予兆がないかを判定する判定部をさらに備える。

（８）第８の態様に係る検査システム１は、上述の制御装置と、長尺柔軟ロボット６と、を備える。

（９）第９の態様に係る経路生成方法は、１ユニットごとに所望の１曲率に屈曲可能な複数のユニットＵが連結されてなる長尺柔軟ロボット６の経路を生成する経路特定方法であって、操作量に応じた長尺柔軟ロボット６の位置および姿勢を仮想空間上で再現可能なロボットモデルＲＭを用いて、当該位置および姿勢を示す位置姿勢情報を出力するステップと、仮想空間上において、所定の進入位置から目標位置までを結ぶ経路を生成するステップと、ロボットモデルＲＭにおける各ユニットＵの連結部Ｌの位置を経路上に一致させながら、当該ロボットモデルＲＭを経路に沿って進行させるための操作量を特定するステップと、を有する。
前記経路を生成するステップでは、位置姿勢情報に基づいて、操作量の入力に応じて経路に沿って進行するロボットモデルＲＭが障害物モデルＯＭに接触するか否かを判定し、接触すると判定した場合には、経路をロボットモデルが障害物モデルＯＭに接触しないように修正する。

（１０）第１０の態様に係るプログラムは、１ユニットごとに所望の１曲率に屈曲可能な複数のユニットＵが連結されてなる長尺柔軟ロボット６の経路を生成する経路生成装置のコンピュータに、操作量に応じた長尺柔軟ロボット６の位置および姿勢を仮想空間上で再現可能なロボットモデルＲＭを用いて、当該位置および姿勢を示す位置姿勢情報を出力するステップと、仮想空間上において、所定の進入位置から目標位置までを結ぶ経路を生成するステップと、ロボットモデルＲＭにおける各ユニットＵの連結部Ｌの位置を経路上に一致させながら、当該ロボットモデルＲＭを経路に沿って進行させるための操作量を特定するステップと、を実行させる。
前記経路を生成するステップでは、位置姿勢情報に基づいて、操作量の入力に応じて経路に沿って進行するロボットモデルＲＭが障害物モデルＯＭに接触するか否かを判定し、接触すると判定した場合には、経路をロボットモデルが障害物モデルＯＭに接触しないように修正する。

１ 検査システム
１０ 制御装置
１００ ＣＰＵ
１００Ａ 経路生成装置
１００１ 解析部
１００２ 生成部
１００３ 特定部
１００４ 出力部
１００５ 再現部
１００６ フィードバック部
１０１ 通信インタフェース
１０２ メモリ
１０３ 入力機器
１０４ 出力機器
６ 長尺柔軟ロボット
６１ 検査用ケーブル
６１１ ケーブル本体
６１２ センサ
６２ チューブ
６２Ａ 能動部
６２Ｂ 従動部
６３ チューブ本体
６３１ 筒状部
６３２ フランジ
６３３ ワイヤ挿通孔
６５ 姿勢用アクチュエータ
６５１ ワイヤ
６５２ 筐体部
６５３ プーリ
６５４ ワイヤ駆動部
６５５ ワイヤ荷重検出部
６７ 進退用アクチュエータ
６７１ 進退駆動部
６７２ ガイドレール

Claims (9)

1. １ユニットごとに所望の１曲率に屈曲可能な複数のユニットが連結されてなるロボットの経路を生成する経路生成装置であって、
   操作量に応じた前記ロボットの位置および姿勢を仮想空間上で再現可能なロボットモデルを用いて、当該位置および姿勢を示す位置姿勢情報を出力する解析部と、
   前記仮想空間上において、所定の進入位置から目標位置までを結ぶ経路を生成する生成部と、
   前記ロボットモデルにおける各ユニットの連結部の位置および姿勢を前記経路上に一致させながら、当該ロボットモデルを前記経路に沿って進行させるための操作量を特定する特定部と、
   を備え、
   前記生成部は、前記位置姿勢情報に基づいて、前記操作量の入力に応じて前記経路に沿って進行する前記ロボットモデルが障害物モデルに接触するか否かを判定し、接触すると判定した場合には、前記経路を前記ロボットモデルが前記障害物モデルに接触しないように修正し、
   前記経路は、前記ロボットの各連結部の位置および姿勢を時刻歴で示した情報であり、
   前記生成部は、前記時刻歴におけるある時刻で、前記仮想空間上で進行中の前記ロボットモデルと前記障害物モデルとの最小距離が閾値を下回った場合に、当該時刻以降の前記経路を修正する、
   経路生成装置。
2. 前記仮想空間上において、前記ロボットモデルに取り付けられた仮想のカメラによって撮影される画像を再現する再現部をさらに備える
   請求項１に記載の経路生成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の経路生成装置と、
   前記操作量を、前記ロボットに出力する出力部と、
   を備える制御装置。
4. 前記ロボットに取り付けられたカメラによって撮影された実空間の画像と、前記ロボットモデルに取り付けられた仮想のカメラによって撮影された仮想空間の画像とのずれ量に応じて、前記ロボットの位置および姿勢が、仮想空間内における前記ロボットモデルの位置及び姿勢に一致するように、前記ロボットに入力すべき操作量を補正するフィードバック部をさらに備える
   請求項３に記載の制御装置。
5. 前記ロボットから取得された実画像から異常または予兆がないかを判定する判定部をさらに備える
   請求項３または請求項４に記載の制御装置。
6. 請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の制御装置と、
   前記ロボットと、
   を備える検査システム。
7. １ユニットごとに所望の１曲率に屈曲可能な複数のユニットが連結されてなるロボットの経路を生成する経路生成方法であって、
   操作量に応じた前記ロボットの位置および姿勢を仮想空間上で再現可能なロボットモデルを用いて、当該位置および姿勢を示す位置姿勢情報を出力するステップと、
   前記仮想空間上において、所定の進入位置から目標位置までを結ぶ経路を生成するステップと、
   前記ロボットモデルにおける各ユニットの連結部の位置および姿勢を前記経路上に一致させながら、当該ロボットモデルを前記経路に沿って進行させるための操作量を特定するステップと、
   を有し、
   前記経路を生成するステップでは、前記位置姿勢情報に基づいて、前記操作量の入力に応じて前記経路に沿って進行する前記ロボットモデルが障害物モデルに接触するか否かを判定し、接触すると判定した場合には、前記経路を前記ロボットモデルが前記障害物モデルに接触しないように修正し、
   前記経路は、前記ロボットの各連結部の位置および姿勢を時刻歴で示した情報であり、
   前記生成するステップでは、前記時刻歴におけるある時刻で、前記仮想空間上で進行中の前記ロボットモデルと前記障害物モデルとの最小距離が閾値を下回った場合に、当該時刻以降の前記経路を修正する、
   経路生成方法。
8. １ユニットごとに所望の１曲率に屈曲可能な複数のユニットが連結されてなるロボットの経路を生成する経路生成装置のコンピュータに、
   操作量に応じた前記ロボットの位置および姿勢を仮想空間上で再現可能なロボットモデルを用いて、当該位置および姿勢を示す位置姿勢情報を出力するステップと、
   前記仮想空間上において、所定の進入位置から目標位置までを結ぶ経路を生成するステップと、
   前記ロボットモデルにおける各ユニットの連結部の位置および姿勢を前記経路上に一致させながら、当該ロボットモデルを前記経路に沿って進行させるための操作量を特定するステップと、
   を実行させ、
   前記経路を生成するステップでは、前記位置姿勢情報に基づいて、前記操作量の入力に応じて前記経路に沿って進行する前記ロボットモデルが障害物モデルに接触するか否かを判定し、接触すると判定した場合には、前記経路を前記ロボットモデルが前記障害物モデルに接触しないように修正し、
   前記経路は、前記ロボットの各連結部の位置および姿勢を時刻歴で示した情報であり、
   前記生成するステップでは、前記時刻歴におけるある時刻で、前記仮想空間上で進行中の前記ロボットモデルと前記障害物モデルとの最小距離が閾値を下回った場合に、当該時刻以降の前記経路を修正する、
   プログラム。
9. １ユニットごとに所望の１曲率に屈曲可能な複数のユニットが連結されてなるロボットの経路を生成する経路生成装置であって、
   操作量に応じた前記ロボットの位置および姿勢を仮想空間上で再現可能なロボットモデルを用いて、当該位置および姿勢を示す位置姿勢情報を出力する解析部と、
   前記仮想空間上において、所定の進入位置から目標位置までを結ぶ経路を生成する生成部と、
   前記ロボットモデルにおける各ユニットの連結部の位置および姿勢を前記経路上に一致させながら、当該ロボットモデルを前記経路に沿って進行させるための操作量を特定する特定部と、
   を備え、
   前記生成部は、前記位置姿勢情報に基づいて、前記操作量の入力に応じて前記経路に沿って進行する前記ロボットモデルが障害物モデルに接触するか否かを判定し、接触すると判定した場合には、前記経路を前記ロボットモデルが前記障害物モデルに接触しないように修正する、
   経路生成装置と、
   前記操作量を、前記ロボットに出力する出力部と、
   前記ロボットに取り付けられたカメラによって撮影された実空間の画像と、前記ロボットモデルに取り付けられた仮想のカメラによって撮影された仮想空間の画像とのずれ量に応じて、前記ロボットの位置および姿勢が、仮想空間内における前記ロボットモデルの位置及び姿勢に一致するように、前記ロボットに入力すべき操作量を補正するフィードバック部と、
   を備える制御装置。

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