JPH0650460B2 - ロボットインターフェース - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明はコンピュターのためのユーザーインターフェー
スであり、特に自動化プロセス装置のプログラミングへ
の応用である。

発明の背景 あらゆる種類のプログラミングコンピューターは非常に
精巧な技術となり、他のプログラムをつくるためおよび
プログラムのフローを変えプログラムの変数の値を変え
るような仕事を完成するためコンピューターで処理する
技術は珍しくない。このような技術がかなり応用された
コンピューター応用の領域のひとつは自動化プロセス装
置を制御する領域である。

ひとつのプロセスに幾つかのステップがあり、幾つかの
ステップのうち１またはそれ以上が種々の方法で、また
は種々の条件下に行われるかも知れないことは自動的化
プロセスを制御するときは真実である場合が多い。また
特定のステップが全体のプロセスフローにおいて異なる
時間に１回以上行われるかも知れないことも真実であ
る。例えば、通常手で行われる自動的な化学手順を行う
ための機械が考慮される。このような機械は化学薬品を
機械の特定のステーションへ動かすためのロボットシス
テムをもち、そこでは特定の種類の手順が行われ、貯蔵
領域では種々の化学薬品、溶媒、試薬、および他の供給
品が貯蔵されるかも知れない。ひとつのステーションで
は化学反応を助長または促進させるため容器中で物質を
加熱するために用いられる。別々のステーションは撹拌
のためにある。また別のステーションは特定の溶媒また
は他の化学薬品を追加して容器の内容物を稀釈するため
に当てられるかも知れない。そこには特定の複数のステ
ーションにふり分け、あるいは単一のステーションでも
行える多くの他の手順がある。

上述のような機械での化学的手順を行う際に、手順の順
位を迅速に容易に変えられるならば有利であろう。ひと
つのケースとして例えば、ユーザーは試験管の貯蔵母材
のひとつの位置から特定の試料物質を選択し、次いでこ
れをプロセスステップのシーケンスを経て動かすことを
望むかも知れない。彼は試料を加熱し、これを撹拌し、
酵素溶液を添加し、再び撹拌し、再び加熱し、別の化学
薬品を添加し、反応のための時間を与え、次に試料を貯
蔵母材の中に元の位置とは異なる位置で置き、その後、
全く異なる手順のために異なる試料を回収するかも知れ
ない。

上述のようにステップのシーケンスを変えるロボット能
力をもつ機械は使用時にその融通性が必要であるという
特別の要求をもつ。ステップのシーケンスをプログラム
することができなければならないだけでなく、さらに各
ステップを行う条件でプログラムすることができる必要
がある。例えば、加熱ステーションで、研究者は試料を
加熱する温度、そしてさらに勿論選ばれた温度を維持す
る時間の長さを選ぶことができる必要がある。撹拌ステ
ーションではオペレーターは混合物の撹拌力および撹拌
作用のための時間の接続をコントロールすることを望む
かも知れない。オペレーターがコントロールすることを
望むこの種の機械では各ステーションで多くの変数があ
る。

このような機械の価値は大部分その融通性、手順の順位
を変える容易さと正確さで決定され、プロセス変数の大
きさを変えることができる。この種の機械のためのコン
ピューター化した操作システムを提供することは簡単な
仕事ではない。もしも種々のステップを行うサブルーチ
ンが連続して入り込むプログラムを書き込み信号でひと
つのサブルーチンから任意の他のサブルーチンへプログ
ラムのフローを送る方法がない場合には、そのときはス
テップのシーケンスを変える能力が犠牲にされる。この
ような機械のためのプログラムはコントロールサブルー
チンがプログラムのフローに対してほとんど任意の順位
で指令でき配置しなければならないという意味でモジュ
ール方式でなければならない。定義できる仕事に対応す
る各コントロールサブルーチンの中でも、オペレーター
のために各種の作業に対する変数、例えば：加熱ステー
ションでの温度を変える手段がなければならない。

可変値に入るときのモジュール方式と容易さの他に、オ
ペレーターに他のステップを参照するシーケンスでステ
ップを選びプログラム内の位置の意味を保持させるイン
ターフェースがあることがオペレーターには必要であ
る。位置の意味がないと、オペレーターは、例えば、ひ
とつのステップに対して別のステップに対して意味のあ
る可変値に容易に入るかも知れない。

フロッピィディスクまたはレコーディングテープのよう
な、オフラインでプログラムすることができる貯蔵媒体
を読むことによって、この種のプログラムに対して複数
のステップおよび可変値に入ることができるが、一般に
ステップシーケンスを変えオペレーターインターフェー
スを経てオンラインで可変値に入ることが望ましい。オ
ンラインインターアクションを設けることによって、オ
ペレーターは迅速に容易に訂正および調整を行うことが
できる。しかし、オペレーターインターフェースは、プ
ログラミングオンラインまたはオフラインでのどちらか
で行われる必要がある。

一般には、この種のコントロールプログラムのためのオ
ペレーターインターフェースはモニターのスクリーン上
の対話方式のディスプレイであり、そこではオペレータ
ーはステップを再び命令しひとつまたは組み合せた方法
で可変値に入る。プログラムのためのひとつの方法は、
印刷または可聴の質問をして次にオペレーターのための
入力モードに行きシーケンス数、リストからの選択、ま
たはキーボードからの値に入り、コンピュータープログ
ラムに入力したものは、シーケンスの実行をプログラム
している間にもっと後の時間にアクセスすべき特定のメ
モリ記憶位置に貯蔵されるであろう。

別のインターフェース機構はプログラムがディスプレイ
上で選択リストを示すメニュー駆動を呼出し、オペレー
ターがマウスと呼ばれる装置によってマウスのボタンを
押して信号を送りカーソルを操作して選択することがで
きる。メニュー駆動インターフェースではテキストフィ
ルドもキーボードからの情報に入るために示すことも可
能である。

他の種類のインターフェースでは、プロセスフローは、
このプロセスフローにおいて連続性を示すラインによっ
て接続された記号を用いて種々のプロセスに対するグラ
フィック記号としてプログラムによってディスプレイ装
置にシミュレートすることができる。幾つかの場合では
オペレーターは記号をフローチャートの中でひとつの位
置から別の位置に動かすことができ、プロセスを示す記
号の位置で変数に対する情報に入ることがきる。

ＣＲＴまたは他のコンピューターディスプレイでプロセ
スフロー概略図を示すための問題はディスプレイのため
の領域が限られていることである。もしもプロセスフロ
ー概略図が比較的大きい数の節点をもつならば、節点は
記号または他の特定の作業を示す他の表示法であり、ス
クリーン上に節点の全部を示すことは出来ないかも知れ
ない。節点の全部を示すことは、テキストフィールドが
含まれているかまたはメニューが節点の幾つかまたは全
部でプロセス変数に入ることができる場合は特に困難で
ある。

スペースの問題がアドレスされたひとつの方法は、各ス
クリーンに示された全体のプロセスフローの一部を用い
て、プログラムの部分を分離するのに別々のスクリーン
を供することである。プロセスフロー概略図のこの実行
には、オペレーターがスクリーンを選択するためのメニ
ューまたは他の装置がなければならない。

機械コントロールのためのプロセスフロー概略図におけ
る節点の代表はボックス、三角、または他のテキストを
同定するための多角形記号である。節点はまた情報を入
れるのに一つまたはそれ以上のテキストフィールドをも
つことができる。テキストフィールドはアクティブにな
るように選ぶことができ、次にキーボードインプットを
受けるディスプレイ上に確認されるフィールドである。
一般にインプットはコンピュータープログラムによって
テキストフィールドに表示され後からの参照のために割
り当てられたメモリーアドレスに貯えられる。もしもこ
のようなプログラム中の節点がテキストフィールドを含
むならば、次にディスプレイスペースの問題は一層決定
的であり、少ない節点を表示すればそれだけ全体のプロ
セスフロー概略図の表示のために多くのスクリーンを必
要とする。

プロセスフローにおける節点と他の節点との関係は一般
的に、時には出くわす二者択一（平行）のルートと連続
している。節点での情報の関係は、しかし、一般的に序
列的であり、すなわち各節点にて情報の概念的、論理的
序列であり、内容を要約し、１パラグラフからの主たる
概念を他の概念にさらに直接関連させる。スペースをセ
ーブするためディスプレイ上の序列的な情報を取扱うひ
とつの方法は、カリホルニア州、マウンテインビューの
リビングビデオテキスト社によって販売されたシンクタ
ンク、マックスシンク、およびモアのようなアウトライ
ンプログラムによって類型化される。アウトラインプロ
グラムでは主要な表題のみを示すようにアウトラインを
縮小する(collapse)ことができる。

シンクタンクのようなプログラムに入っている縮小され
たアウトラインから、ユーザーは適当な信号を用いて、
例えばカーソルを標題に位置させ押しボタンを押して、
元のレベルがディスプレイ上にまだある間に表示すべき
次のレベルに入らせる。一般に次のさらに低いレベルは
次のさらに高いレベルからインデントしたひとつの位置
をしめす。さらに同じ方法で拡大(expansion)を行い、
そして、アウトラインを用いて代表的には、最低レベル
を標題よりはむしろテキストのパラグラフにすることが
できる。次に任意の特定の時間に必要なアウトラインの
一部をアクセスして、拡大と縮小の種々の状態でアウト
ラインを見ることができる。

次いで拡大し縮小したアウトラインに似た機構は、マッ
キントッシュラインのようなアップルコンピューターの
ためのプログラムに共通であるウインドウ能力によって
与えられる。グラフィック記号に「クリックする」こと
によって、ウインドウを表示する。ウインドウタイププ
ログラム、例えばマイクロソフトウインドウズおよびエ
ックスウインドウズもまた、システムに適合できるアイ
・ビー・エム・パーソナルコンピューターのような他の
コンピューターに対しておよびユニックス操作環境を用
いるシステムのような大規模システムに対して益々ポピ
ュラーになりつつある。

「クリックする」は記号上にカーソルを置きボタンを押
すための短い術語である。ウインドウは、外観上は他の
層のような他のレベルで元のディスプレイ上に配置した
さらに小さいディスプレイのようなスクリーン領域であ
る。ウインドウは元のものの上に浮かんでいるように見
える。序列でのさらに低い順位のウインドウは他のウイ
ンドウ上に浮かばせることができる。マッキントッシュ
ファインダーシステムおよび多くの応用では、ウインド
ウをひとつの肉眼レベルから他のレベルへと動かすこと
ができ、クリックするのに似ているドラッグすると呼ば
れるプロセスによってディスプレイ上の異なる位置に動
かすことができる。ＩＢＭ互換機のためのマイクロソフ
トウインドウズはワシントン州のレッドモンドのマイク
ロソフト社によって市販されている。

ウインドウはテキストフィールド、メニュー、選択のた
めのチェックボックス、および他の対話式特徴をもつよ
うにプログラムすることができる。重大な欠点はウイン
ドウを用いるとプロセスフローにおける節点と他の節点
の関係がウインドウを開けたとき失われることである。
ウインドウを開けたときフロー概略図に対して肉眼のリ
ンクがないことである。

次に、プロセス概略図および他のシーケンスプログラム
を作るため、および節点−特定変数および節点での他の
序列的な情報を編集するために、対話式オペレーターイ
ンターフェースには幾つかの明らかな短所がある。ひと
つは、先に述べたように単一スクリーン上に完全に複雑
な概略図を表示することができないことである。もうひ
とつはウインドウのような拡大および縮小の技術を用い
ると関係のある情報が失われることである。さらにま
た、節点の外観での同一性であり、同定のための数また
は書き込まれた記述を参照する必要があり、これは容易
にエラーを導くことができる。さらにまた、広範囲のプ
ロセスフロー概略図の他の部分を見るため異なるスクリ
ーンを選ぶ前に、一般に節点を縮小する必要がある。

明らかに必要なものは特定の作業や作業ストリングを容
易に認識できるように記述的なグラフィック記号によっ
て表された節点をもつ対話式インターフェースである。
このようなインターフェースは拡大または縮小の序列の
状態にかかわらずプロセスフローにおいてひとつの節点
と周囲の節点の関係のある情報を保持しなければならな
い。また他のスクリーンを呼び出す問題を避けるため
に、いつでも完全なプロセス概略図のウインドウであ
り、スクリーンを変えずに概略図の他の部分をユーザー
が作動できるディスプレイをプログラムは提供しなけれ
ばならない。最後に、ロボットによるプロセスコントロ
ールを含む応用のために、インターフェースはプロセス
フロー視覚化手段である必要はないが、関係している装
置に直接合わせる必要があり、これにより装置はインタ
ーフェースを介して操作される。

発明の概要 本発明の好適例ではコンピュータープログラミングで使
用される特色のある言語からユーザーが解放される強力
で柔軟性のあるロボットコントロール言語を開示する。
この言語は、例えば実験室ロボットのような複雑な器具
の機能をプログラミングするための進歩したユーザーイ
ンターフェースを提供する。このインターフェースは迅
速な学習を助長すると共にエキスパートによって毎日使
用される便利な道具である。これはロボット操作の記述
のためのアイコンプログラミング言語、およびプログラ
ムを創作、編集、および実行するための直観的対話式環
境を使用する事によってロボットに対して達成される。
主としてアイコンプログラミング言語はその記号が単語
よりはむしろアイコンである点で伝統的なテキストベー
スのものとは異なり、ミススペルできない自然言語とは
無関係に、直接アイコンは認識でき、単一記号が多くの
相互に連絡した機能を示すことができる利点がある。

ここで“アイコン”とは象徴として表示される画像また
はグラフィック記号を意味する。

シンタックスの機能、記号間の正式の関係は、互いに関
して記号を置く命令および実行の手段によってこの可視
プログラミング言語の中に実現される。

本発明の方法によれば、自動化装置はプロセスの順位に
おいてディスプレイ上に第１のアイコンのシーケンスを
配置することによってプロセスを実行するようにプログ
ラミングされ、第１のアイコンは装置の機能を示し、少
なくともひとつの第１のアイコンは装置の機能の視覚表
示を与える。前記少なくともひとつの第１のアイコン
は、この少なくともひとつの第１のアイコンの機能を含
む第２のアイコンを示すために拡大することができ、少
なくともひとつの第２のアイコンは装置の副機能の視覚
表示を与える。好ましいモードでは、前記少なくともひ
とつの第１のアイコンを拡大するとき、前記少なくとも
一つの第１のアイコンはシーケンスにおいて第１のアイ
コンの他のものに対し拡大する前と同じシーケンス関係
を保持する。

図面の簡単な説明 図１は化学的プロセスを行うための自動化実験室の概略
図である。

図２は図１の自動化実験室のためのコントロールインタ
ーフェースのブロック図である。

図３は異なる実験室機能のための自動化実験室を使用で
きる例示的アイコンのサンプルを示す。

図４はブロッターと呼ばれるＤＮＡ標識および交雑プロ
セスのための本発明によるプロトプログラムのスクリー
ンを示す。

図５はブロッタープロセスを表示するアイコンの第１レ
ベル拡大のディスプレイを示す。

図６はブロッターアイコンの第２レベル拡大のディスプ
レイを示し、これは交雑サブプロセスを示している。

図７はブロッターアイコンの第３レベル拡大のディスプ
レイを示し、これは交雑サブプロセス内の温度サブプロ
セスを示している。

図８はブロッターアイコンの第２レベル拡大のディスプ
レイを示し、これはカットとラベルのサブプロセスを示
している。

図９はブロッターアイコンの第３レベル拡大を示し、カ
ットとラベルのサブプロセスの制限酵素添加サブプロセ
スを示している。

図１０はブロッターアイコンの第４レベル拡大を示し、
これはグループ４：制限酵素添加サブプロセス内のホジ
キンス病サブプロセスを示している。

図１１はブロッターアイコンの第５レベル拡大を示し、
これはリガイドＱ＋サブプロセスを示している。

図１２はファイルメニューを示す。

図１３は編集メニューを示す。

図１４はビューメニューを示す。

図１５は特定メニューを示す。

図１６はランメニューを示す。

図１７は道具メニューを示す。

図１８はセットアップメニューを示す。

図１９はグループサンプルを選択するためのウインドウ
を示す。

図２０は制限グループを選択するためのウインドウを示
す。

図２１はプローブを選択するためのウインドウを示す。

図２２はプロトプログラミング言語のためのコード構造
のダイアグラムを示す。

好適例の説明 本発明はプロセス装置をプログラミングし、他の関係す
る序列的な情報を処理し貯蔵するための対話式ユーザー
インターフェースに関する。従って、その説明はその利
用と能力を示すための特別な応用に関係が置かれるだろ
う。当業者はこの関係が単に説明のために使用されてい
るに過ぎず自動化装置の他の例もまた使用できることを
正しく認識するであろう。

図１は化学的プロセス例えば分子生物学に含まれるプロ
セスを行うための自動化実験室（ＡＬ）１１の概略図で
ある。ＣＲＴモニター１５、キーボード１７およびマウ
ス装置１９をもつコンピューター１３をＡＬに連結す
る。コンピューター、ＣＲＴディスプレイ、マウス、お
よびキーボードは、作業のシーケンスを実行するためＡ
Ｌをプログラミングし、プロセスおよびプロセスのシー
ケンスを開始および停止するため、および特定の作業の
ためプロセス変数を加えたり変えるためのオペレーター
インターフェースのハードウェア部品である。好適例で
は、コンピューターはカリホルニア州のカペルチノのア
ップルコンピューターによって作られたマッキントッシ
ュIIコンピューターであるが、他のコンピューターも使
用できる。

ＡＬは閉鎖加熱ステーション２１、冷蔵ステーション２
３、洗浄ステーション２５、ＤＩ水および溶媒のような
頻繁に使用される液体を貯蔵し表示するための貯蔵場所
２７、およびサンプル液体中の懸濁物質を分離するため
の分離ステーション２９をもつ。移送装置３１は複数の
ステーションにて容器から液体を吸引しこの同じ液体を
同じステーションまたは他のステーションにて容器に分
配するためのピペットシステムの針３３を保有する。ピ
ペットシステムは好適例では２つのシリンジポンプ（図
には示していない）を含む。１つのポンプは比較的コー
スによる移動であり他の１つは正確な量の流体の移動で
ある。またアクチュエーター、モーター、センサ、印刷
回路ボード、電源、およびこのような装置に代表的な他
の装置（図には示していない）がある。領域４６でのＡ
Ｌの一端は内部の詳細を見ることができるように切り出
してある。

加熱ステーション２１は試料と流体混合物を保持するた
め、複数のガラス瓶を置くための場所をもち、ふた４５
は加熱中にステーションのガラス瓶全部の上部を密閉す
るように自動的に閉じられる。冷蔵ステーション２３
は、その上のふたが開かないことを除いて、ステーショ
ン２１での配列に似た好適例のガラス瓶の位置の配列を
もつ。ふたには液体を吸引しあるいは分散させるための
ピペットの針を通す孔がある。貯蔵場所２７はユーザー
が頻繁に使われる流体の多数のチューブを保有するキャ
リヤを置くことができる凹みのある領域である。分離ス
テーション２９は抽出工程を行うことによって溶液中に
懸濁している物質を分離するためのガラス瓶を置く二列
の場所をもつ。また分離ステーションはこのステーショ
ンと水冷通路で流体を加熱維持し、また温度をコントロ
ールするための抵抗ヒーターをもつ。

移送装置３１は貯蔵および作業ステーションを通過する
スロット３５に沿って動く。ピペット針は矢印３９の方
向に移送装置のアーム３７に沿って動くことができ、移
送装置は作業ステーションでの任意の容器位置の上にピ
ペットを配置するように矢印４１の方向にスロット３５
に沿って動くことができる。移送装置がＡＬ上の任意の
容器中にピペットを入れることができるＸＹＺ機構であ
るように、ピペット針は矢印４３の方向に垂直に動かせ
る方がよい。

ピペットは任意の１つの容器から流体を吸引しこれを任
意の他の容器に分配するためにある。ピペットを用いる
と、種々の化学薬品その他の流体の混合物を作り、希釈
し、濃縮し、ＡＬ上の任意のガラス瓶または他の容器に
移送することができる。またピペットシステムは、容器
内の流体を繰り返し吸引し分配することによって、容器
内の流体を撹拌し混合するために役立たせることができ
る。洗浄ステーション２５は交差汚染を避けるため流体
の移送後にピペット先端を洗浄し還流するために用いら
れる。

コンピューター１３、ＣＲＴ１５、マウス１９およびキ
ーボード１７は、以下にプロトと呼ばれる独特のプログ
ラムと共に用いられ、コントロールシーケンスを用意
し、完全なコントロールシーケンスを作る種々の作業の
ための特定の特質を確立し、同様に作業の特定の手段を
開始し終了する。図２は作業とモジュールのコントロー
ルを示すブロック図である。

コンピューター１３、キーボード１７、マウス１６、お
よびディスプレイ１５を共に常法により連結し、コンピ
ューターを通信線４７によって電子インターフェースモ
ジュール４９に接続する。種々の通信プロトコルを使用
することができる。しかし、システムはアップルマッキ
ントッシュを使用して実行されるのでアップルトークプ
ロトコルが好ましい。この技術において通例であるよう
に、モジュール４９はＡＬのアクチュエーターとモータ
ーを走行できる電圧と電流に低レベル信号を変換するた
めのスイッチング部材、電源、アナログ・ディジタルコ
ンバーターおよびディジタル・アナログコンバーター、
特にＡＬの作業を駆動するために十分なレベルにコンピ
ューターからの低レベル信号を翻訳するために必要な他
の装置を含む。ライン５１はモジュール４９とＡＬの特
定のドライブ、アクチュエーターおよびセンサとの間の
通信と電力の両方を運ぶための多重回路構成を示す。

Ｘ−ドライブ５３、Ｙ−ドライブ５５およびＺ−ドライ
ブ５７は移送装置のための三次元ドライブであり、これ
ら３つのドライブの各々も位置センサを含み、これはコ
ンピューターが移送部材の位置に関して最新の情報をも
つようにモジュール４９を介してコンピューターに信号
を送り返す。吸引アクチュエーター５９は移動するピペ
ットが配置された後にこのピペットに容器からの流体を
吸引させ、分配アクチュエーター６１は流体をピペット
から分配させる。吸引と分配の両者の場合、吸引または
分配される流体の速度と分量をコントロールするタイマ
ーとセンサ（図には示していない）がある。

加熱コントロール６３は加熱ステーションでの加熱用で
あり、加熱の効果をコンピューターに知らせる感熱部材
を含む。分離コントロール６４を分離ステーションでの
アセンブリイを操作する。冷凍コントロール６５は冷蔵
ステーション２３での温度を維持するためにあり、温度
を感じるものを含む。洗浄アクチュエーター６７はピペ
ットを使用する移送手段の間にピペットを洗浄するため
の洗浄ステーションで洗浄行動を操作する。好適例での
混合行動はガラス瓶その他の容器中で、必要ならば、流
体を繰り返し吸引および分配することによって行われ
る。

先に示したように、独特のプログラム、プロトはコント
ロールプログラムを作り、変数値に入り編集し、プロセ
スシーケンスを開始し終了するための好適例のコンピュ
ーターで走行される。プロトはプロセス、プロセスステ
ップ、その他の作業を表示するためのアイコンと呼ばれ
るグラフィック記号を用いるアイコンプログラムであ
る。プロトは序列的な情報を処理し、多くの種類のプロ
セスマシンおよび装置をコントロールするために有用で
ある独特のユーザーインターフェースを与える。

プロトはユーザーが種々の作業を表示するアイコンを選
択し、ラインを用いてディスプレイに接続したアイコン
を用いて、プロセスフローを表示するフロー概略図にア
イコンを組織化することができる一組のルーチンをも
つ。またアイコンは比較的複雑な配列の作業を単一のア
イコンによって表示することができるように入れ子状に
重ね入れる(nest)ことができ、単一のアイコンをさらに
複雑なシーケンスにおいてステップを表示するアイコン
の関連したシーケンスを示すように同じ場所で拡大する
こともできる。第２のレベルのアイコンはまた他のアイ
コンのシーケンスから成り、最低のレベルで、アイコン
シーケンスが基本のプロセスステップを表示するアイコ
ンになる迄また同じ場所で拡大することができる。好適
例におけるこの基本のステップはそれ自身一般に一層ベ
ーシックの作業のシーケンスでもある。例えば基本のス
テップはプログラムによってＡＬにホームポジションへ
の移送を送るための方向づけであることができる。セン
サを経るコントロールシステムは移送装置の現在の位置
を追跡し、そのホームポジションはコンピューターに知
られた位置であり、次にコンピューターはホームポジシ
ョンに到達するように適当な位置でＸ−ドライブとＹ−
ドライブを操作する。しかし、基本のステップは特定量
によって一方向でＺ−ドライブを動かすようにベーシッ
クであることができる。

図３はＡＬを操作するためコントロールプログラムをつ
くり操作するのに使用するためのプロトプログラムを用
いて与えられる若干のアイコンを示すサンプラーであ
る。示したアイコンはその機能に関してラベルされ、実
行を与えるアイコンの選択のみを示している。プロトは
ユーザーに対して新しいアイコンを定義しプログラムで
の新しいアイコンの機能への関係を特定化する能力を与
える；すなわち、どのコードをプログラムに挿入すべき
か、どの信号ストリングを発生させ何時アイコンを作動
させるべきかである。

基本のアイコンは一般に好適例においてインプットウイ
ンドウを表示するように拡大することができ、オペレー
ターはアイコンによって表示された基本のプロセスステ
ップに対して変数値に入るかまたは編集することができ
る。さらに、グラフィックアイコンは独特のステップ、
ステップのシーケンス、またはアイコンが表示する完全
なプロセスを示すように引き出される。アイコンはこの
意味で動詞である。１例として、分配のためのアイコン
は試験管への物質の流入方向を示している試験管の小さ
い絵である。このアイコンは次に分配機能に用いられる
基本プロセスを示すように拡大することができる。

プロトとは別のプログラム、例えばアップルコンピュー
ターのハイパーカードアプリケーションまたはマイクロ
ソフトのウインドウプログラムで用意されたプログラム
では、記号を拡大するとアイコンの上に浮かんでいるウ
インドウとなり、そしてネットワーク表示はウインドウ
があたかもスクリーン上に分離したグラフィック層にあ
るかのように現われる。実際に、このようなウインドウ
はしばしばオペレーターによってスクリーン上に再び位
置を定められ、このようなウインドウとは別の正面また
は背後で異なる層で示される。従って、記号とスクリー
ン上の残りの要素との関係が失われる。

プロトでは、アイコンはそのまま拡大することができ、
アイコンの拡大によって示された新しいネットワークま
たはコントロールパネルは未だ両側のネットワークシー
ケンスに接続されて示される。さらに、先のアイコン
は、も早見えないが、さらに低い順位のネットワークを
囲み、ユーザーに継続する関係を中継するボックスの縁
として示されている。同じ場所での拡大はユーザーにア
イコンのネットワークの位置の正確な意味を保持させる
ことができ、プロセスシーケンスを変えるためアイコン
を置いて動かし、また同様に特定の作業のための変数に
入り編集する際の手痛いエラーの可能性を減らす。さら
に、拡大がスクリーン空間に対して一層大きい競合をつ
くり出すとしても、他のプログラムと同様に、プロト
は、関係のある連続性を破る分離したスクリーンを頼み
にしないで、ユーザーが任意の拡大または折りたたんだ
状態で完全なプロセスネットワークを見ることができる
ように、拡大した状態で単一スクリーンをスクロール
（パンニング）するために与える。

図４は選択されたＤＮＡ配列をラベルするためのプロセ
スを行うためＡＬをコントロールするためプロトにおい
て用意されたブロッターと呼ばれる実際のプログラムの
スクリーンである。図４のスクリーンでは、プロセスネ
ットワークは、ブロッターと名付けられた単一空白アイ
コン６９まで縮小され、その最も縮小された状態にあ
る。メニューバー７１はプロトでのプログラムをつくり
編集するためのプログラミング機能を作動させるために
選択できるラベルを含む。ブロッターアイコン６９はＡ
Ｌまたは他の処理装置を操作するため完全に縮小された
ブロッターコントロールプログラムのためのアイコンで
ある。スクリーンをスクロールするための垂直スクロー
ルバー７５および水平スクロールバー７７がある。図４
のように完全に折りたたまれた状態では、スクロールバ
ーはスクリーンがスクロールを必要としないのでブラン
クで示される。単一アイコン６９は完全なコントロール
プログラムを示す。

僅かな角度で矢印としてディスプレイ上に示しているカ
ーソル７９は、マウス１９の移動に応答してディスプレ
イ領域全体を動くことができる（図１）。カーソルの移
動は他の装置、さらに例えばジョイスティック、パーム
ボール、パック、およびキーボード上のキーによって行
うことができる。ディスプレイ上の選択はカーソルを特
定の地点に配置し、マウスのボタンを直ちに押して行わ
れる。この組合せの動作は、上述したように、「ブロッ
ターアイコンでのクリック」のように、この分野では
「クリックする」と称されている。この用語は本明細書
の以後に使用されるだろう。異なる動作はある場合には
「ダブルクリックする」ことによって開始され、カーソ
ルを配置しボタンを迅速に連続して２回押す。

ブロッターアイコンでクリックすることによって、ユー
ザーは幾つかの動作または編集のためのブロッタープロ
セスを選択することができる。代表的には、プロトで
は、次にクリックした項目をディスプレイに強調して示
し、選択し作動した任意のメニュー機能は強調されたプ
ロセスで作動するであろう。プロトでのダブルクリック
はアイコンを同じ場所で、アイコンによって表されるプ
ロセスを作成する順序に配列されたサブプロセスを示す
ように拡大し、あるいは基礎レベルでのアイコンの場合
には、アイコンによって開始される動作の特徴を変える
ように選択を行い変数に入るため、特定アイコンのため
のコントロールパネルと呼ばれる可変エントリーボック
スを示すであろう。

最初のレベルの拡大は図５に示され、これはブロッター
アイコンをダブルクリックした後のディスプレイであ
る。図５において長方形８１は図４でアイコン６９によ
って示されたブロッタープロセスを示す。長方形８１内
では、７つのサブプロセス：装填、カットとラベル、交
雑、変性、移動、洗浄および除去のシーケンスがあり；
ラインによって接続され、ブロッタープロセスがタイム
シーケンスのため左から右への慣行で示された順序でこ
れら７つのサブプロセスからつくられることをユーザー
にはっきりと示している。１つのプロセスと他のプロセ
スとの関係および序列的な関係は、はっきりしている。

ブロッタープロセスを示す長方形８１は閉鎖ボックスと
して知られている上部左隅に小さい長方形８３をもつ。
閉鎖ボックス上にクリックすると図５に示されたネット
ワークの表示を縮小し図４に示したような単一アイコン
に戻る。各拡大ボックスは高順位のディスプレイに縮小
するように閉じる手段のための閉鎖ボックスである。代
表的には縮小、すなわち閉じることはまたボックスを強
調しメニューボックスのファイルメニューから閉鎖コマ
ンドを選択することによって、または強調とキー打ちと
の組合わせによって行うことができる。

ユーザーは図５の７つのサブプロセスアイコンの何れか
１つをクリックして編集または他の動作のためにそのア
イコンを強調し、あるいはいずれか１つをダブルクリッ
クして次のさらに低いレベルの項目までそのサブプロセ
スを開ける。７つのサブプロセスアイコンのいずれか１
つをクリックするのではなくカーソルを用いて長方形８
１の内側で一旦クリックすると、ブロッター長方形を強
調するが、これは図４のブロッターアイコンを強調する
ことと機能的には同等である。

図６は新しいディスプレイを示しており、ダブルクリッ
クの結果、交雑サブプロセスが開かれる。これは第２レ
ベル拡大である。スクリーン上には２つの長方形があ
り、長方形８５は交雑サブプロセスを示し、長方形８１
はブロッタープロセスを示している。長方形８５はブロ
ッタープロセスをつくる他の６つのサブプロセスと共に
長方形８１の中に入れ子状に収まっている。交雑サブプ
ロセスと他の６つのサブプロセスの関係は接続ラインに
よってハッキリと示されており、交雑サブプロセスは同
じ場所で拡大されて、交雑サブプロセス：プルーブ１、
プルーブ２、プルーブ３、プルーブ４、および温度をつ
くる５つのさらに低い次元の動作のシーケンスを現わ
す。

図６の拡大された状態では、２つの拡大が完全な水平次
元のスクリーンよりも大きく行われるので、全部のネッ
トワークはモニタースクリーン上で見ることはできな
い。この拡大された状態での完全なネットワークは、し
かし、ディスプレイは水平スクロールバーを用いて左と
右にパンすることができるので単一のディスプレイでは
まだ現れている。またディスプレイはドラッキングと呼
ばれるプロセスによってパンすることもできる。ユーザ
ーはカーソルを任意のアイコンの外側の一点に置き、マ
ウスを動かしながらマウスボタンを押してホールドす
る。スクリーンの像はスクリーンよりも大きいドキュメ
ントがこのスクリーンの後で動いているかのように動
く。スクリーンはこのスクリーンよりも大きいドキュメ
ント上の可動ウインドウとして操作する。

図６には示されていないが、交雑アイコンを閉じること
なく他のアイコンを拡大することができ、ネットワーク
の残部との任意の意味の関係を失うことなく同じ場所で
他のものも拡大される。パンすることによって、全体の
ネットワークはさらに見える所に移動することができ
る。

図７は図６の温度アイコンをダブルクリックした結果を
示し、温度コントロールのための特性をユーザーが入力
し編集することができるコントロールパネル８７を表示
している。この場合の温度コントロールパネルは、ラッ
ク、温度、ランプ、保持およびフェイルセイフ領域のた
めのテキストフィールドをもつ。全体を見ると、温度ア
イコンはプロセスフローで作動し、反応ラックとして認
められるラックの温度は最大ランプにて65℃の温度まで
循環し（できるだけ迅速に）、温度は15分間保持される
であろう。また、この場合にはないが、フェイルセイフ
領域に入るテキストボックスもある。コントロールパネ
ルはプロセス長方形のような閉鎖ボックスをもち、ディ
スプレイを縮小し図６のディスプレイまで戻す見出し項
目をつくりまたは編集した後、ユーザーは温度コントロ
ールパネルを閉じることができる。

各サブプロセスは同数の入り子状に収めるレベルをもつ
必要はない。図８は交雑アイコンまで縮小された交雑サ
ブプロセス、および次のレベルまで拡大されたカットと
ラベルのサブプロセスをもつネットワークを示してい
る。長方形８９はカットとラベルのサブプロセスを示し
ており、これは図７では２つの他のサブプロセス：制限
酵素グループの添加とラベルから成る。制限酵素の添加
はＤＮＡ分子をカットする化学的手法の一部である。

図９は制限酵素の添加のサブプロセスにダブルクリック
した後のディスプレイであり、これは図９では長方形９
１に示されている。制限酵素添加サブプロセスは、制限
酵素グループをユーザーが特定のブロッタープロセスの
ために選ぶことによって、４つの平行路の１つが選択さ
れると現われる。これは任意の特定路に対して行われる
化学変化を可能にする。

図１０は、制限酵素添加グループの長方形において、グ
ループ４のホジキンスス病のアイコンをダブルクリック
した結果さらに拡大された図を示している。図１０の長
方形９３は図９のホジキンスス病のアイコンを示す。図
１０はホジキンスス病グループに対して添加される５制
限酵素のシーケンスであることを示す。図１１は、図１
０のLigaidＱ＋アイコンをダブルクリックした結果を示
す。コントロールパネル９５はブロッタープロセスにお
いてピペットによってLigaidＱ＋を吸引するためコント
ロール変数を設定するためのものである。図１１は容量
を設定し、供給源を選択し、ポンプ速度を調整し、吸引
するため供給源でのレベルを選択し、ピペット駆動用の
上昇または下降速度を設定し、エアギャップおよび予備
分散容量を設定するためのテキストフィールドを示す。

完全にプロセスを限定するために、ユーザーは必要なア
イコンを開き、必要なレベルまで拡大し、プロセスを限
定するために必要な数値に入り、次に再びネットワーク
を縮小する。このようにして限定されたブロッタープロ
グラムをセーブして同じプロセスをコントロールする必
要があるときに使用することができる。

プロトは、アイコンのシーケンスを変え、新しいアイコ
ンに入り、アイコンを除去し、名前を変え、プログラム
をつくるために必要なあらゆる機能を行うため、メニュ
ーバー７１でアクセスできる道具を含む。メニューバー
で選択のためクリックすることによって、オペレーター
はメニューを出現させる。次にオペレーターはカーソル
を引いてメニューをリストされた機能まで下げることが
でき、オペレーターがマウスボタンを放すと機能が作動
されるであろう。この操作はメニュー駆動プログラムで
は良く知られた方法である。

プロトにおけるメニューの若干は多くのアップルプログ
ラムに共通であり、当該技術分野のプログラマーには見
憶えのあるものであろう。例えばアップルロゴをメニュ
ーバーで選ぶと、チューザー、スクラップブックその他
のようなデスクアクセサリーとして装填されている機能
メニューをディスプレイする。

図１２に示したようなファイルメニューは開く、閉じ
る、セーブする、およびプロト内のファイルを印刷する
といった動作に関連した機能を作動するためのものであ
る。多くの場合、機能はメニューバーで選択するためク
リックすることなく、キーボードからキーの組合せによ
って、作動することができる。そうであるなら、ショー
トカットしたキーの組合せは機能リストの機能レベルの
次に示される。ファイルメニューでは、新規を選ぶとス
クリーン上に新しいウインドウが現れ、以下に詳細を述
べるが、メニューから他の機能を用いることによって新
しいコントロールプログラムを作るために使用すること
ができる。開はスクロールするウインドウを示し、これ
によってオペレーターは各保管装置、通常はコンピュー
ターのために操作されるディスクドライブをアクセスす
ることができ、各保管媒体上にプロトプログラムのリス
トをつくり、そしてディスプレイと編集のためのプログ
ラムを選ぶことができる。好適例において、示されたス
クロールするウインドウおよびリストの作成はマッキン
トッシュのユーザーによく知られているものに似てい
る。

閉はプロトプログラムのディスプレイをスクリーンから
動かす。セーブはディスプレイされている編集したプロ
グラムを保管媒体にセーブさせ、これは後になって装填
する（開く）ために利用できる。…としてセーブはオペ
レーターにオープンプログラムを異なる名前で保管媒体
にセーブさせ、オペレーターのために新しい名前に入る
ように対話式ウインドウを提供する。…としてセーブの
機能はユーザーに対して、存在するプログラムに似てい
るであろう新しいプログラムを作るときに編集するた
め、存在するプログラムを用いてスタートすることを可
能にする。…としてコピーをセーブは…としてセーブに
似た関係であるが、古いプログラムは新しいものよりは
むしろ機能を用いた後のスクリーン上にディスプレイさ
せる。

ファイルメニューの復帰はプロトプログラムを最後にセ
ーブした形に復帰するようにディスプレイさせる。頁セ
ットアップはマックのユーザーになじみの機能であり、
ユーザーはどの種類の頁レイアウトを印刷のために使用
するかをマックに対して明記する；例えばＡサイズ、リ
ーガルサイズ、Ｃサイズ等。印刷は現在のファイルを、
ハードコピー出力のための選択者機能で特定化されるプ
リンターに送るためのコマンド機能である。放棄は現在
のファイルを閉じて、好適例におけるマッキントッシュ
のデスクトップに対してプロトプログラムを閉じる。フ
ァイル機能は全部、マッキントッシュのユーザーにはな
じみのある機能である。

メニューバーからの編集の選択はプロトプログラムを編
集するために有用な機能のメニューリストを示す。編集
メニューは図１３に示されている。これらの機能もまた
マッキントッシュのユーザーになじみの機能であり、マ
ッキントッシュコピーのために書き込まれた他のプログ
ラムに用いられ例えばワードプロセッシングプログラム
に用いられ、一般にはテキストの選択をその目的のため
に保管されたメモリー場所にコピーされ、そこでは異な
る位置でオープンドキュメントに貼り込まれるようにア
クセスすることができる。グラフィックプログラムで
は、コピーはピクセルの選択された領域、または選択さ
れたベクトルまたはベクトルグループをコピーするため
に用いられ、これは次に異なる場所で、元の選択を移動
または変更することなく、画像に貼り込ませるようにア
クセスすることができる。プロトでのコピーは異なる方
法で操作する。プロトコピーでは選択されたアイコンだ
けではなく、コピー時に保持しているネットワークの命
令での低レベルでの入り子状になったアイコンの全部、
アイコンと関連するコントロールパネルの全部、およ
び、臨界的には、アイコンとコントロールパネルの各々
と関連するプログラミングコードをコピーする。コピー
の後の貼り込む機能は、次に、コピーされたアイコン、
より低い序列の部材、および関連したプログラミングコ
ードの全部のプロセスネットワークに貼り込むであろ
う。

編集メニューからの取消は最後に行われた機能の結果を
キャンセルする機能である。これは一般には間違った結
果を修正するために用いられる。カットは強調されたア
イコン、強調されたアイコンと関連したより低い序列の
アイコンの全部、より低い序列のアイコンと関連したコ
ントロールパネルの全部、およびアイコンおよびコント
ロールパネルと関連したコードの全部を移動する。ネッ
トワークは強調されたアイコンが除かれた場所に再結合
する。カットを用いると、除かれた要素のコピーは貼込
のために保管されたメモリー場所に保管され、除かれた
要素がプロセスネットワーク中の他の地点に再挿入する
ことができる。

コピーは貼込と同様に上述した。貼込はカットまたはコ
ピーの機能のいずれかの結果として要素のコピーを挿入
するために用いることができる。クリアは強調されたア
イコン、この強調されたアイコンと関連したより低い序
列のアイコンおよびコントロールパネル、および他の要
素と関連したコードを、貼込のためのコピーをセーブす
ることなく除く。クリアは機能的な消しゴムである。セ
ットカラーはユーザーに、プロセスの長方形またはアイ
コンの背景カラーのような、プロトプログラムに示され
る要素のカラーをコントロールさせる。

図１４に示したビューメニューは、ユーザーがプロトプ
ログラムのディスプレイを見ることができる方法をコン
トロールする機能を提供する。ズームインはユーザーが
ディスプレイを拡大し、ズームアウトはユーザーがディ
スプレイを拡大した画面を通常に戻し、または一層縮小
する。ビューアズテキストはグラフィック記号としてよ
りはむしろテキストとしてディスプレイ内に要素を示す
ことによって働く。ノートを隠すは、ユーザーがディス
プレイ上のテキストなしにプログサムをデイスプレイす
ることができる。

スペシャルは２項目のメニューリストをもつ：方法チェ
ックと容量再検討である。スペシャルメニューは図１５
に示す。

方法チェックは、アイコンの全体のネットワークが内部
で一貫しており、明示されたハードウエアの制限内で実
行できることをチェックする。容量再検討はその方法を
実行するために必要な流体の容量を計算し、これらの容
量の総量内での装填ステップを最新のものにする。

図１６に示したランメニューは、プロトプロセスネット
ワークによるプロセスフロー実行のスタートと停止をコ
ントロールするためのメニュー機能を提供する。スター
トはプロセスシーケンスを最初のステップで開始させ、
次にプロトネットワークにおいてアイコンによって示さ
れるステップを経て続行させる。一時停止は、この機能
がユーザーによって作動された時と場所でプロセスフロ
ー中の時間と位置にてプロセスシーケンスを停止させ
る。再開は一時停止したプロセスフローを再開させる。
中断はプロセスフローを停止させ、そしてプロセスフロ
ーの初期まで戻るようにコントロールさせる。中断の
後、再開は効果をもたない。

図１７に示した道具メニューはシステム機能を示すアイ
コンを提供する。プロトプログラムで表示されたプロセ
スネットワークにおいてアイコンを強調し、次にアイコ
ンを道具から選択することによって、アイコン、任意の
入れ子状に収まっている機能性とコントロールパネル、
および表示された要素のための関連したコードを、強調
されたアイコンのすぐ後に続く位置でプロセスネットワ
ークに挿入する。道具の機能はユーザーがコピーするア
イコンがない空白のスクリーンで始まるプログラムを作
ることを可能にする。

道具メニューのアイコンは「最低レベル」のアイコンで
あり、コントロールパネルの前の拡大の最後のレベルを
示す。複雑なため、これらのアイコンはプログラムにお
いてプロトプログラムを実行するために用いられるコン
ピューター言語でコードすることによって与えられる。
好適例では、この言語は良く知られたＣ−言語である。

システムの他の局面はさらにアイコン言語で実行するこ
とができる。例えば、図１８に示したセットアップメニ
ューを使用して、キーボードまたはマウスを用いて、ブ
ロッターのようなプロトプログラムによってコントロー
ルされたＡＬの装置のための一定の配列を容易に特定化
するための能力を与える。同様のセットアップ機能は、
機械道具のような、自動化装置の全く異なる部品を操作
するプロトプログラムのためにプログラムすることがで
きる。また、このシステムは、セットアップメニューか
らグループサンプルを選択して、システムが図１９の対
話式ウインドウを表示するように、プログラムすること
ができる。これは装置の物理的特色を示すために用いら
れるウインドウの１例である。例えば、行には文字で列
には数字で示されている図１９の各位置の８行１２列
は、サンプルに対するＡＬで使用される９６地点のガラ
ス瓶のトレイを示すために使用することができる。ユー
ザーはグラフィック配列のグループ分けを変えることが
でき、またテキストフィールドによってグループ分けの
ためのラベルも変えることができる。ＯＫにクリックす
ると、変えたものをセーブすることができる。このよう
にして与えられた指示はプロセスフロー内にアイコンに
よって呼び出されるときのサンプルグループを探す場所
をシステムに告げる。

同様に、このシステムは好適例での制限酵素を選択する
には図２０の対話式ウインドウを表示するようにプログ
ラムすることができる。ウインドウ内のテキストフィー
ルドはオペレーターのために、プロセスシーケンスで使
用され、ＡＬ中の種々の位置から装填のために入手でき
る化学薬品と酵素の一定のグループを同定するために用
いられる。図２０の対話式ウインドウ内のフィールドの
うち４つは、片側にスクロールバーをもつ。これらのフ
ィールドはスクローリングフィールドとして知られ、全
体でフィールド内に表示するには長すぎるリストを経て
スクロールするように、矢印とスクロールバーを用いる
ことができる。

同様に、このシステムは好適例においてプローブ選択を
選ぶと図２１の対話式ウインドウを表示するようにプロ
グラムすることができる。プローブ選択の対話式ウイン
ドウはユーザーに対してサンプルグループに関してプロ
ーブを同定する。

付録Ａは各サブルーチンの簡単な説明をもつプロトへの
インデックスを与える。付録Ｂは実行されたサブルーチ
ンの各々のリストを作成する。図２２はプロトコード構
造を示す線図である。

好適例において多くの機能がブロッタープロセスに関連
して記載されたが、多くの異なる化学プロセスを同様の
方法でＡＬに対してプログラムすることができることは
当該技術分野の者には明らかであろう。また、同様の機
能をプロトによってコントロールするに従って種々の他
の種類のプロセスを自動的にコントロールするためにも
使用できることも明らかであろう。例えば、プロトをＮ
Ｃミリング機に応用するとき、異なる道具ホルダーをも
つある主の道具の先端部分に関連させて操作のための速
度と送り量をプロットするための機能を与えることがで
きる。

当該技術分野の者には本発明の精神と範囲から離れるこ
となく行われる多くの変更があることは明らかであろ
う。本発明によるソフトウェア応用プログラムは、多数
の異なるコンピューターのいずれかに対してプログラム
することができ、従って本発明はここに記載された好適
例を実行するアップルマッキントッシュ機に制限されな
い。またプロトプログラムは、プロトによって操作され
るようなここに記載されたＡＬ機のためだけでなく、非
常に多数の異なる種類のプロセス装置のために用意する
こともできる。引き出すことができるアイコンは非常に
多くの種類があり、このアイコンはそれらと関連したテ
キストを持っていても持っていなくても良い。同様にプ
ロトにおける特定の機能を実行し始めることができ、そ
してさらに本発明の基本を保持できる多くの方法があ
る。例えば、メニューバーでのプルーダウンメニューは
必須ではないが、簡単で便利である。キーボードのコマ
ンドに応答して表われるポップアップメニューおよび他
のタイプのものも、使用することができる。本発明の精
神および範囲から離れることなく行うことができる多く
の種類の同様の変更がある。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機械を操作するためのコントロールシステ
   ムが： 入力を処理して出力を発生するためのコンピューター手
   段； ユーザーに視覚ディスプレイを与えるため前記コンピュ
   ーター手段に接続されたディスプレイ手段； 前記入力をユーザーから受け取り前記入力を前記コンピ
   ューター手段に送るための入力手段；および 前記コンピューター手段の実行および前記コンピュータ
   ー手段と前記ユーザーとの対話を指示するためのソフト
   ウェア手段から成り； 前記ソフトウェア手段が前記ディスプレイ手段に対話式
   ディスプレイを与え、前記対話式ディスプレイが前記機
   械によって実行できるプロセスを示す少なくとも１つの
   ユーザーが選択できる絵入りアイコンを含み、前記絵入
   りアイコンが前記プロセスに絵入りの関連を与える コントロールシステム。
2. 【請求項２】前記プロセスが段階的プロセスであり、前
   記少なくとも１つのユーザーが選択できる絵入りアイコ
   ンが同じ場所で前記段階的プロセス内の第１のさらに低
   いレベルのアイコンを示すようにユーザーの開始信号に
   応答して前記ディスプレイ内で拡大できるトップレベル
   のアイコンであり、同じ場所で拡大することによって前
   記トップレベルのアイコンが前記第１のさらに低いレベ
   ルのアイコンを囲む境界線となり、トップレベルのプロ
   セスと第１のさらに低いレベルのアイコンとの間の視覚
   関係を維持し、前記第１のさらに低いレベルのアイコン
   は各々前記段階的プロセスにおいてステップに絵入りの
   関係を与え、前記プロセスにおいて連続的な作業を示す
   ように前記ディスプレイに連続的に配列され、次のさら
   に低いレベルのアイコンを表示するように同じ場所で拡
   大できる前記第１のさらに低いレベルのアイコンはさら
   に低いレベルのステップに絵入りの関係を与え、前記プ
   ロセスにおいて連続的な作業を示すように前記ディスプ
   レイに連続的に配列され、同じ場所でのさらに低いレベ
   ルのアイコンへの拡大は少なくとも１つの基礎のアイコ
   ンにて示す最低レベルまで操作でき、前記基礎のアイコ
   ンは前記プロセスにおいて基礎のステップに絵入りの関
   係を与え、前期基礎のアイコンは同じ場所で前記基礎の
   ステップに特定のプロセス変数のための値を受けるため
   の対話式入力コントロールパネルを示すように拡大する
   ことができる 請求項１記載のコントロールシステム。
3. 【請求項３】前記境界線が、前記境界線の縮小を開始
   し、前記境界線内のディスプレイ全部を前記境界線をつ
   くるように拡大された前記絵入りのアイコンに戻すため
   の対話式信号を含む請求項１記載のコントロールシステ
   ム。
4. 【請求項４】１つ以上のユーザーが選択できる絵入りの
   アイコンを含み、前記対話式ディスプレイが前記絵入り
   のアイコンを前記対話式ディスプレイに挿入し移動する
   ための機能の手段を含み、前記段階的プロセスにおいて
   変更できるステップのシーケンスおよびステップの内容
   を与える請求項１記載のコントロールシステム。
5. 【請求項５】装置によって実行できる動作のための順位
   を確立する方法において： 前記装置のコントロールシステムの対話式ディスプレイ
   において選択できる絵入りアイコンのグループから絵入
   りアイコンを選択して、前記絵入りアイコンのそれぞれ
   が前記装置によって実行できる前記動作のそれぞれを示
   し、それに対して絵入りの関係を与え； 前記絵入りのアイコンのコピーを前記対話式ディスプレ
   イ内に置き；そして 前記絵入りのアイコンの前記コピーを前記順位で配列す
   る装置によって実行できる動作のための順位を確立する
   方法。
6. 【請求項６】前記動作のシーケンスを示す前記絵入りの
   アイコンのシーケンス、およびプロセスにおいてステッ
   プを示す動作の前記シーケンスが、前記対話式ディスプ
   レイにおいて前記ステップを示すさらに高いレベルの絵
   入りのアイコンに変えることができ、前記さらに高いレ
   ベルのアイコンは前記ステップに絵入りの関係を与え、
   そして前記さらに高いレベルのアイコンは順番に同じ場
   所で、前記ステップを示す前記さらに高いレベルのアイ
   コンを示す境界のあるボックスによって囲まれた絵入り
   のアイコンの前記シーケンスを示すように拡大すること
   ができる請求項５記載の方法。
7. 【請求項７】前記さらに高いレベルの絵入りのアイコン
   のシーケンスを次のさらに高いレベルの絵入りのアイコ
   ンに変えることができ、以後、全体のプロセスが単一の
   トップレベルの絵入りのアイコンによって示されるま
   で、前記絵入りのアイコンの全部を同じ場所でさらに高
   いレベルに変えられたシーケンスを示すように拡大する
   ことができる請求項６記載の方法。
8. 【請求項８】前記プロセスの動作を示す前記絵入りのア
   イコンの少なくとも１つが同じ場所で、ユーザーに対し
   て対話式フィールドをもつコントロールパネルを示すよ
   うに拡大でき、前記動作をコントロールするようにプロ
   セス変数のための値に入る請求項５記載の方法。
9. 【請求項９】機械を操作するためのコントロールシステ
   ムにおいて、前記機械によって実行されるプロセスにお
   けるステップの順位を確立するためのロボットインター
   フェースが： それぞれは前記機械によって実行される各動作を示し、
   これに絵入りの関係を与える絵入りのアイコン、すなわ
   ち前記機械の前記コントロールシステムの対話式ディス
   プレイ内の絵入りのアイコンのグループから、選択でき
   る絵入りのアイコンを選択するための手段； 前記絵入りのアイコンのコピーを前記対話式ディスプレ
   イ内に置くための手段；そして 前記機械によって実行されるべきプロセスにおけるステ
   ップの前記順位に前記絵入りのアイコンの前記コピーを
   配列するための手段 を含むロボットインターフェース。
10. 【請求項１０】前記機械が化学的手段を実行するための
    自動化実験のものである請求項９記載のロボットインタ
    ーフェース。
11. 【請求項１１】自動化機械が： 特定の動作を開始するためのアクチュエーター手段； 特定の動作を駆動するための駆動手段； プロセス変数の大きさと前記駆動手段の位置を感知する
    ための前記機械の前記センサ； 前記機械を操作するため対話式ディスプレイを含むコン
    トロール手段； 前記アクチュエーター手段と前記駆動手段を操作するた
    め、コントロールレベル信号を機械レベル信号に変え、
    そしてセンサレベル信号を前記センサ手段から前記コン
    トロール手段のためのコントロールレベル信号に変える
    ための前記コントロール手段にカップルした変換手段； を含み、 前記対話式ディスプレイが前記機械によって実行できる
    プロセスを示す少なくとも１つのユーザーが選択できる
    アイコンを含み、前記絵入りのアイコンが前記プロセス
    に絵入りの関係を与える 自動化機械。
12. 【請求項１２】前記プロセスが段階的プロセスであり、
    前記少なくとも１つのユーザーが選択できる絵入りアイ
    コンが同じ場所で前記段階的プロセス内の第１のさらに
    低いレベルのアイコンを示すようにユーザーの開始信号
    に応答して前記ディスプレイ内で拡大できるトップレベ
    ルのアイコンであり、同じ場所で拡大することによって
    前記トップレベルのアイコンが前記第１のさらに低いレ
    ベルのアイコンを囲む境界線となり、トップレベルのプ
    ロセスと第１のさらに低いレベルのアイコンとの間の視
    覚関係を維持し、前記第１のさらに低いレベルのアイコ
    ンは各々前記段階的プロセスにおいてステップに絵入り
    の関係を与え、前記プロセスにおいて連続的な作業を示
    すように前記ディスプレイに連続的に配列され、次のさ
    らに低いレベルのアイコンを表示するように同じ場所で
    拡大できる前記第１のさらに低いレベルのアイコンはさ
    らに低いレベルのステップに絵入りの関係を与え、前記
    プロセスにおいて連続的な作業を示すように前記ディス
    プレイに連続的に配列され、同じ場所でのさらに低いレ
    ベルのアイコンへの拡大は少なくとも１つの基礎のアイ
    コンにて示すレベルまで操作でき、前記基礎のアイコン
    は前記プロセスにおいて基礎のステップに絵入りの関係
    を与え、前記基礎のアイコンは同じ場所で前記基礎のス
    テップに特定のプロセス変数のための値を受けるための
    対話式入力コントロールパネルを示すように拡大するこ
    とができる 請求項１１記載の自動化機械。
13. 【請求項１３】前記機械が化学的手順を実行するための
    自動化実験のものである請求項１１記載の自動化機械。