(57)【要約】【課題】ユーザが指令データをより容易に調整できるようにするための支援装置を提供する。【解決手段】指令データ作成支援装置１０は、産業用ロボットの先端の速度と時刻との関係を示す速度指令データを生成する指令データ生成部１０６と、速度指令データに基づき産業用ロボットにおいて実行された動作の結果を記述する速度応答データを取得する応答データ取得部１１２と、速度指令データと速度応答データとの違いが所定の基準よりも大きい場合、その違いに関する情報を含むリコメンド画面をディスプレイ１０２に表示させる表示制御部１１８と、を備える。【選択図】図４
2014186586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械装置の所望の動作を記述する指令データを生成する生成部と、
前記生成部によって生成された指令データに基づき機械装置において実行された動作の結果を記述する応答データを取得する取得部と、
前記生成部によって生成された指令データと前記取得部によって取得された応答データとの違いが所定の基準よりも大きい場合、その違いに関する情報を含む画面を表示手段に表示させる表示制御部と、を備えることを特徴とする支援装置。
【請求項２】
ユーザから前記基準の指定を受け付ける指定受付部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の支援装置。
【請求項３】
前記画面は、指令データを構成するパラメータであって違いを小さくするために調整されるべきパラメータに関する情報を表示することを特徴とする請求項１または２に記載の支援装置。
【請求項４】
前記画面は、前記パラメータの修正値を表示することを特徴とする請求項３に記載の支援装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、前記生成部によって生成された指令データまたは前記取得部によって取得された応答データもしくはその両方を前記表示手段に表示させる際、前記生成部によって生成された指令データと前記取得部によって取得された応答データとの違いが前記基準よりも大きくなる部分を強調して表示させ、
前記表示制御部は、強調された部分がユーザによって指定されると、前記画面の表示を開始することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の支援装置。
【請求項６】
前記取得部は、応答データから、本支援装置と機械装置との通信に起因する遅れの影響を低減または除去することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の支援装置。
【請求項７】
機械装置の所望の動作を記述する指令データを生成する機能と、
生成された指令データに基づき機械装置において実行された動作の結果を記述する応答データを取得する機能と、
生成された指令データと取得された応答データとの違いが所定の基準よりも大きい場合、その違いに関する情報を含む画面を表示手段に表示させる機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械装置の所望の動作を記述する指令データの調整を支援する支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーションコントローラは、半導体搬送ロボット等の産業用ロボットやＸＹステージなどの産業機械をサーボ駆動により制御する装置である。モーションコントローラを使用する場合、通常、被制御機械の対象部位が描くべき軌跡を規定する教示点の空間座標を含む位置指令データと、教示点間の速度を含む速度指令データと、を別途ＰＣ（Personal Computer）等により作成し、モーションコントローラに与える。
【０００３】
従来では、特許文献１に記載されるようなモーションコントローラが知られている。このようなモーションコントローラに与えることができる速度指令データは、例えば台形速度波形や、Ｓ字加減速波形等である。
【０００４】
可能な限り速く被制御機械を動かしたい場合、被制御機械の機構特性やアクチュエータの特性の限界値から台形速度波形の高さや傾きの限界値を求め、ユーザが波形パラメータを決定する際にそのように求められた限界値を参考値として利用することが考えられる。
【０００５】
逆に、被制御機械の振動を抑えたい場合は、加速度の変化を滑らかにする必要があるので、台形速度波形ではなくＳ字加減速波形を適用することが多い。しかしながら、加速度の変化の滑らかさの度合いと被制御機械の振動の度合いとの関係性は確立されていない場合が多い。また、Ｓ字加減速波形を適用すると、台形速度波形を適用した場合と比べて各教示点間の移動時間が長くなる。
【０００６】
このように、台形速度波形とＳ字加減速波形とはトレードオフの関係になっている。このトレードオフの関係に代表されるように、現状では、ユーザのニーズに適う最適な指令データを理論的に一意に導き出す手法は確立されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１６３００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、従来、ユーザは指令データのパラメータを変えては指令と応答との差を確認し、またパラメータを変えては差を確認し、といったように試行錯誤を繰り返しながらパラメータの調整を行っていた。これは、ユーザにとって手間である。
【０００９】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザが指令データをより容易に調整できるようにするための支援装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様は支援装置に関する。この支援装置は、機械装置の所望の動作を記述する指令データを生成する生成部と、生成部によって生成された指令データに基づき機械装置において実行された動作の結果を記述する応答データを取得する取得部と、生成部によって生成された指令データと取得部によって取得された応答データとの違いが所定の基準よりも大きい場合、その違いに関する情報を含む画面を表示手段に表示させる表示制御部と、を備える。
【００１１】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システム、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを格納した記録媒体などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ユーザが指令データをより容易に調整できるようにするための支援装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る指令データ作成支援装置を備える産業用ロボットシステムを示す模式図である。
【図２】産業用ロボットの先端の動作をユーザが座標で指定するティーチング動作を説明するための模式図である。
【図３】速度指令データの一例を示す模式図である。
【図４】図１の指令データ作成支援装置の機能および構成を示すブロック図である。
【図５】図４のリコメンド情報保持部の一例を示すデータ構造図である。
【図６】比較条件入力画面の代表画面図である。
【図７】速度のオーバシュートおよび速度の整定時間を説明するための模式図である。
【図８】速度偏差の許容範囲を説明するための模式図である。
【図９】位置偏差の許容範囲を説明するための模式図である。
【図１０】リコメンド画面の代表画面図である。
【図１１】速度応答データ表示画面の代表画面図である。
【図１２】図１の指令データ作成支援装置における一連の処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】シミュレーション機能に搭載される制御系の一例を示す模式図である。
【図１４】指令データ作成支援装置に実装する制御系および実機の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。
【００１５】
図１は、実施の形態に係る指令データ作成支援装置１０を備える産業用ロボットシステム２を示す模式図である。産業用ロボットシステム２は、指令データ作成支援装置１０と、モーションコントローラ２０と、産業用ロボット３０と、第１通信ケーブル４０と、第２通信ケーブル５０と、を備える。指令データ作成支援装置１０はＰＣ等により実現されてもよい。産業用ロボット３０は、半導体を搬送することを目的としたアーム型のロボットであってもよい。
【００１６】
指令データ作成支援装置１０とモーションコントローラ２０とは、ＬＡＮ（Local Area Network）などの第１通信ケーブル４０によって接続される。モーションコントローラ２０と産業用ロボット３０とは、アナログ信号線やデジタル信号線などの第２通信ケーブル５０によって接続される。
【００１７】
図２は、産業用ロボット３０の先端３２の動作をユーザが座標で指定するティーチング動作を説明するための模式図である。ユーザは、始点から終点までの先端３２の一連の動きを、教示点１（始点）、教示点２、教示点３、教示点４（終点）を与えることで指定する。各教示点は空間座標に対応する。これらの教示点は、産業用ロボット３０の先端３２が描くべき軌道を規定する。
【００１８】
図１に戻り、指令データ作成支援装置１０はユーザ入力に基づき、位置指令データおよび速度指令データを含む動作指令データを生成する。位置指令データは、教示点の空間座標および順番を示すデータである。速度指令データは、産業用ロボット３０の先端３２が位置指令データにより規定される軌道に沿って移動するときに、先端３２の速度と時刻とが満たすべき関係を示すデータである。モーションコントローラ２０は先端３２の速度を産業用ロボット３０の各軸の速度に変換する。
「速度」は、単位時間あたりに動く量であってもよく、または単位時間あたりの変位であってもよい。
位置指令データおよび速度指令データはいずれも産業用ロボット３０の所望の動作を記述するデータである。
【００１９】
なお、速度指令データは、先端３２が位置指令データにより規定される軌道に沿って移動するときに、先端３２を駆動する産業用ロボット３０の各軸の速度と時刻とが満たすべき関係を示すデータであってもよい。
【００２０】
図３は、速度指令データの一例を示す模式図である。図３に示されるグラフは速度指令データに含まれる速度と時刻とをｘｙ平面上にプロットしたものである。図３ではＳ字加速波形およびＳ字減速波形が示されている。
【００２１】
図１に戻り、指令データ作成支援装置１０は、生成された動作指令データを第１通信ケーブル４０を介してモーションコントローラ２０に送信する。モーションコントローラ２０は、受信した動作指令データに基づいてリアルタイムで産業用ロボット３０を制御する。モーションコントローラ２０は、受信した動作指令データに含まれる速度指令データを、産業用ロボット３０の制御周期に補間して産業用ロボット３０への指令とする。なお、モーションコントローラ２０は、速度指令および位置指令に基づいて、産業用ロボット３０の各軸に適切な指令を送信する公知の動作制御技術を使用して構成されてもよい。
【００２２】
指令データ作成支援装置１０は、生成された動作指令データに基づき産業用ロボット３０において実行された動作の結果を記述する応答データを第１通信ケーブル４０を介して取得する。応答データは位置応答データと速度応答データとを含む。位置応答データ、速度応答データはそれぞれ、動作中に産業用ロボット３０において実際に計測された先端３２の位置の空間座標、速度と時刻とを対応付けたデータである。
【００２３】
指令データ作成支援装置１０は、動作指令データと応答データとの違いがユーザ指定の基準よりも大きい場合、その違いに関する情報をユーザに通知する。これにより、ユーザが行う指令値のパラメータ調整を支援することができる。
【００２４】
以下、指令データ作成支援装置１０は速度指令データを生成し、生成された速度指令データと対応する速度応答データとを比較する場合について説明する。しかしながら、指令データ作成支援装置１０において位置指令データと位置応答データとを同様に比較してもよいことは、本明細書に触れた当業者には明らかである。
【００２５】
図４は、図１の指令データ作成支援装置１０の機能および構成を示すブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのＣＰＵ（central processing unit）をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。
【００２６】
指令データ作成支援装置１０は、ディスプレイ１０２と、マウスやキーボードなどの入力装置１０４と、指令データ生成部１０６と、制御目標値受付部１０８と、指令データ送信部１１０と、応答データ取得部１１２と、比較部１１４と、リコメンド画面生成部１１６と、表示制御部１１８と、データ保持部１２０と、リコメンド情報保持部１２２と、を備える。
【００２７】
データ保持部１２０は、制御対象の機械装置（本実施の形態では産業用ロボット３０）に関する情報と、その機械装置に対する過去の速度指令データと、その速度指令データに対応しその機械装置から得られた速度応答データと、を対応付けて保持する。データ保持部１２０は過去に行われた実験または試験のデータを保持してもよい。
【００２８】
図５は、リコメンド情報保持部１２２の一例を示すデータ構造図である。リコメンド情報保持部１２２は、速度指令データと速度応答データとの違いが大きい場合に、その違いを小さくするためにどのパラメータを調整すべきかについての情報を保持する。リコメンド情報保持部１２２は、エラーの内容と、調整すべきパラメータと、を対応付けて保持する。例えば経験豊富なユーザが自己の知見を予めリコメンド情報保持部１２２に登録しておいてもよい。あるいはまた、後述のシミュレーションの結果得られる知見がリコメンド情報保持部１２２に登録されてもよい。
【００２９】
パラメータは速度指令データを構成する。そのようなパラメータは例えば、目標速度、目標加（減）速度、加速度変化の滑らかさの度合い、加速度変化が滑らかになる時間および各教示点間の移動時間を含む。これらのパラメータの意味はそれぞれ異なるが、機能は重複する部分もあるので、一例では、ユーザの用途に応じて複数のパラメータを選択してもよい。
【００３０】
図４に戻り、指令データ生成部１０６は速度指令データを生成する。指令データ生成部１０６は、入力装置１０４および表示制御部１１８と協働して、インタラクティブな速度指令データの生成を可能とする。指令データ生成部１０６は、ユーザから入力装置１０４を介して入力される入力情報に基づいて速度指令データを生成する。速度指令データの生成は、新たに速度指令データを生成することと、既存の速度指令データを不図示の保持部から呼び出して変更することと、を含む。あるいはまた、指令データ生成部１０６は、外部記憶装置やネットワーク（いずれも不図示）などから速度指令データを取得してもよい。
【００３１】
制御目標値受付部１０８は、速度指令データと速度応答データとの違いの大小を判定するための基準の指定をユーザから受け付ける。特に制御目標値受付部１０８は、産業用ロボット３０の応答における制御目標値を取得する。制御目標値は、速度指令データと速度応答データとの差に対するしきい値である。速度指令データと速度応答データとの差は、対応する時刻における速度の値の差と、速度がずれていると判定される期間の長さと、速度指令データから求められる理論的な各教示点間または始点・終点間の移動時間と速度応答データから求められる実際の移動時間との差と、を含む。以下、始点・終点間の移動時間を総移動時間と称す。
【００３２】
制御目標値受付部１０８は表示制御部１１８を介して、比較条件入力画面１２４をディスプレイ１０２に表示させる。
図６は、比較条件入力画面１２４の代表画面図である。比較条件入力画面１２４は、ユーザによる制御目標値の入力を受け付ける制御目標値入力領域１２６と、ユーザによる評価条件の入力を受け付ける評価条件入力領域１２８と、ＯＫボタン１３０と、を有する。ユーザは制御目標値入力領域１２６に、速度のオーバシュートの上限値と、速度の整定時間の上限値と、総移動時間偏差の上限値と、を入力する。ユーザは評価条件入力領域１２８に、位置偏差の許容範囲と、速度偏差の許容範囲と、を入力する。ユーザがＯＫボタン１３０をマウスのクリック等により指定すると、制御目標値受付部１０８は、制御目標値入力領域１２６および評価条件入力領域１２８に入力された値を取得する。
【００３３】
図７は、速度のオーバシュートおよび速度の整定時間を説明するための模式図である。図７に示されるグラフにおける実線１３２は速度応答データの波形を示し、破線１３４は速度指令データの波形を示す。速度のオーバシュートは、加速から等速に切り替わるときまたは減速から等速に切り替わるときに、速度応答波形が速度指令波形の周りで振動する現象である。オーバシュートの上限値は、振動の最大振幅の上限値である。速度の整定時間は、オーバシュートが継続する期間の長さである。
【００３４】
位置偏差の許容範囲および速度偏差の許容範囲はいずれも制御目標値を評価する際に使用される値である。
図８は、速度偏差の許容範囲を説明するための模式図である。速度偏差は、ある時刻における速度指令データの速度と速度応答データの速度との差である。この速度偏差が設定された許容範囲から外れる場合、速度のオーバシュートが継続していると判定される。すなわち、速度偏差の許容範囲は整定か否かを判定するために使用される。言い換えると、速度偏差の許容範囲が変わると基本的に整定時間も変わる。したがって、整定時間を評価する上で速度偏差の許容範囲を決めておく必要がある。
【００３５】
図９は、位置偏差の許容範囲を説明するための模式図である。位置偏差は、教示点の空間座標と産業用ロボット３０の先端３２の実際の位置の空間座標との距離である。この位置偏差が許容範囲内となると、先端３２が教示点に到達したと判定される。
【００３６】
図４に戻り、指令データ送信部１１０は、指令データ生成部１０６によって生成された速度指令データと、適宜生成された位置指令データと、を含む動作指令データを生成する。指令データ送信部１１０は、生成された動作指令データを第１通信ケーブル４０を介してモーションコントローラ２０に送信する。
【００３７】
応答データ取得部１１２は、指令データ送信部１１０によって送信された動作指令データに基づき産業用ロボット３０において実行された動作の結果を記述する応答データを取得する。特に応答データ取得部１１２は、モーションコントローラ２０から第１通信ケーブル４０を介して応答データを受信する。
【００３８】
比較部１１４は、指令データ生成部１０６によって生成された速度指令データと、応答データ取得部１１２によって取得された応答データに含まれる速度応答データと、を比較する。比較部１１４は、制御目標値受付部１０８によって取得された評価条件に基づき、オーバシュートが発生しているか否かを判定する。オーバシュートが発生していると判定された場合、比較部１１４は、オーバシュートの最大振幅とユーザ指定の上限値とを比較する。前者が後者よりも大きい場合、比較部１１４は、ユーザに通知すべきオーバシュートが発生したと判定する。
【００３９】
オーバシュートが発生していると判定された場合、比較部１１４は、オーバシュートの整定時間とユーザ指定の上限値とを比較する。前者が後者よりも大きい場合、比較部１１４は、ユーザに通知すべきオーバシュートが発生したと判定する。
【００４０】
比較部１１４は、速度指令データから理論上の総移動時間を求め、速度応答データから実際の総移動時間を求める。比較部１１４は、それらの差（すなわち、総移動時間偏差）がユーザ指定の上限値よりも大きい場合、ユーザに通知すべき総移動時間偏差が発生したと判定する。
【００４１】
リコメンド画面生成部１１６は、比較部１１４においてユーザに通知すべきオーバシュートが発生したと判定された場合、ディスプレイ１０２にリコメンド画面１３６を表示するための画面情報を生成する。リコメンド画面１３６はユーザにパラメータの調整を促す。
【００４２】
図１０は、リコメンド画面１３６の代表画面図である。リコメンド画面１３６は、入力された基準（上限）を上回るオーバシュートが発生したことを表示するオーバシュート発生表示領域１３８と、パラメータの現在の設定値を表示する現パラメータ表示領域１４０と、ユーザ指定の制御目標値および対応する実測値（図１０の例では、ユーザ指定の整定時間の上限値「設定整定時間」および実際の整定時間「現整定時間」）を表示する制御目標値表示領域１４２と、リコメンド情報を表示するリコメンド情報表示領域１４４と、を有する。
【００４３】
リコメンド画面生成部１１６は、データ保持部１２０を参照し、オーバシュートを小さくするためのパラメータの修正値を、（非）線形計画法等により予測可能であれば、その修正値をリコメンド情報に含める。これに代えてまたは加えて、リコメンド画面生成部１１６は、リコメンド情報保持部１２２を参照して調整すべきパラメータを特定してもよい。リコメンド画面生成部１１６は特定されたパラメータをリコメンド情報に含めてもよい。
【００４４】
リコメンド画面生成部１１６は、比較部１１４においてユーザに通知すべき総移動時間偏差が発生したと判定された場合、ディスプレイ１０２に総移動時間に関するリコメンド画面を表示するための画面情報を生成する。総移動時間に関するリコメンド画面は、図１０に示されるリコメンド画面１３６と同様に構成される。
【００４５】
図４に戻り、表示制御部１１８は、リコメンド画面生成部１１６によって生成された画面情報に基づき、ディスプレイ１０２にリコメンド画面１３６を表示させる。表示制御部１１８は、応答データ取得部１１２によって取得された応答データに含まれる速度応答データをグラフで表す速度応答データ表示画面１４６をディスプレイ１０２に表示させる。その際、表示制御部１１８は、設定された上限を上回るオーバシュートが発生している部分、すなわちパラメータの調整をすべき部分を強調して表示させる。
【００４６】
図１１は、速度応答データ表示画面１４６の代表画面図である。図１１に示されるグラフにおける細い実線１４８は速度応答データの波形を示す。整定時間がユーザ指定の上限値を超えるオーバシュートが発生している部分は太い実線１５０で示される。ユーザが速度応答データ表示画面１４６においてマウスのポインタ１５２を太い実線１５０に当てることにより太い実線１５０を指定すると、表示制御部１１８は、図１０に示されるリコメンド画面１３６のような対応するリコメンド画面をディスプレイ１０２にポップアップ形式で表示させる。太い実線１５０を指定する前にはそのようなリコメンド画面は表示されていないのであるから、太い実線１５０の指定はリコメンド画面の表示の開始に対応する。
【００４７】
なお、速度応答データ表示画面１４６に速度指令データの波形を、速度応答データの波形と区別が付くように含めてもよい。また、リコメンド画面生成部１１６によって総移動時間に関するリコメンド画面を表示するための画面情報が生成された場合、その画面情報に基づいて総移動時間に関するリコメンド画面をディスプレイ１０２に表示させる。
【００４８】
上述の実施の形態において、保持部の例は、ハードディスクや半導体メモリである。また、本明細書の記載に基づき、各部を、図示しないＣＰＵや、インストールされたアプリケーションプログラムのモジュールや、システムプログラムのモジュールや、ハードディスクから読み出したデータの内容を一時的に記憶する半導体メモリなどにより実現できることは本明細書に触れた当業者には理解されるところである。
【００４９】
以上の構成による指令データ作成支援装置１０の動作を説明する。
図１２は、指令データ作成支援装置１０における一連の処理の一例を示すフローチャートである。指令データ作成支援装置１０は、速度指令データを生成する（Ｓ２０２）。指令データ作成支援装置１０は、ユーザから制御目標値を取得する（Ｓ２０４）。指令データ作成支援装置１０は、速度指令データを送信する（Ｓ２０６）。指令データ作成支援装置１０は、速度応答データを受信する（Ｓ２０８）。指令データ作成支援装置１０は、速度指令データと速度応答データとを比較する（Ｓ２１０）。指令データ作成支援装置１０は、制御目標値より大きなオーバシュートが発生したか否かを判定する（Ｓ２１２）。発生していないと判定された場合（Ｓ２１２のＮ）、処理は終了する。発生したと判定された場合（Ｓ２１２のＹ）、指令データ作成支援装置１０はリコメンド画面１３６をディスプレイ１０２に表示させる（Ｓ２１４）。その後、処理は終了する。
【００５０】
本実施の形態に係る指令データ作成支援装置１０によると、速度指令と実際の速度応答との違いがユーザ指定の基準よりも大きい場合、その違いに関するリコメンド画面１３６がディスプレイ１０２に表示される。したがって、速度指令データのパラメータの調整作業において、ユーザは比較的大きな違いが発生していることを素早く容易に知ることができる。また、その違いを小さくするために調整すべきパラメータを、試行錯誤等に依らずに知ることができる。したがって、パラメータ調整作業におけるユーザの作業工数を減らすことができる。
【００５１】
また、本実施の形態に係る指令データ作成支援装置１０では、速度指令データのパラメータを調整するためのインタラクティブな環境が提供される。これにより、ユーザは、制御対象の機械装置の制御器の調整と速度指令データの調整とをより容易に全体的に最適化することができる。例えば、オーバシュートが抑制されるように速度指令データのパラメータをオフラインで調整しておくことにより、制御器がリアルタイムで実行する振動抑制のための演算の負荷を軽減することができ、制御器のレスポンスを高めることができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係る指令データ作成支援装置１０では、リコメンド画面１３６において、どのパラメータを調整すればよいかがユーザに提示される。したがって、経験の浅いユーザでも短時間に適切なパラメータ調整を実行できる。
【００５３】
また、本実施の形態に係る指令データ作成支援装置１０では、リコメンド画面１３６において、過去の実験データ等に基づくパラメータの修正値が提示される。したがって、より適切なパラメータの調整が可能となる。
【００５４】
実施の形態に係る指令データ作成支援装置１０のアプリケーションについて説明する。
（第１アプリケーション）
第１アプリケーションでは、指令データ作成支援装置１０に実機のシミュレーション機能を搭載し、このシミュレーション機能を利用してパラメータ調整を行う。
【００５５】
図１３は、シミュレーション機能に搭載される制御系の一例を示す模式図である。この制御系では、直交座標系で記述された位置・速度指令値１５４は第１座標変換１５６によりロボットの関節座標系で記述された位置・速度指令値に変換される。関節座標系で記述された位置・速度指令値と関節座標系で記述された位置・速度応答値との差分は制御器１５８に入る。制御器１５８から出力される制御データから外乱トルクモデル１６０による影響が減算されてモータモデル１６２に入力される。モータモデル１６２から出力される関節座標系で記述された位置・速度応答値は第２座標変換１６４により直交座標系で記述された位置・速度応答値に変換される。直交座標系で記述された位置・速度応答値は、応答表示１６６においてディスプレイ１０２に表示される。
【００５６】
図１０に示される構成のうち、制御器１５８のゲイン、第１座標変換１５６および第２座標変換１６４における座標変換のためのパラメータ、モータモデル１６２のパラメータ、外乱トルク（例えば、ロボットの関節間の干渉項、重力、摩擦等）モデル１６０のパラメータ、は既に与えられているものとする。
【００５７】
ユーザは直交座標系における位置・速度指令値１５４を指令データ作成支援装置１０に入力し、シミュレーションを実行する。指令データ作成支援装置１０は、シミュレーションによって得られた速度応答データと入力された速度指令データとを比較する。指令データ作成支援装置１０は、設定された制御目標値に基づき、パラメータ調整の是非を評価する。
【００５８】
シミュレーションの場合は、実機をモデルで厳密に表すことは一般に困難ではあるものの（特に摩擦をモデル化することは困難である）、少なくともパラメータ調整の目安は得ることができる。また、実機での調整と比べて短い時間で何度でも繰り返し動作させることができる。したがって、例えば、ユーザが調整したいパラメータが０〜１００の範囲で指定できる場合、ユーザが指定した値と０、５０、１００等の境界値とを用いて試験することによって、ユーザにパラメータ調整の目安を与えることが可能となる。
【００５９】
（第２アプリケーション）
第２アプリケーションでは、実機を用いた調整が行われる。
図１４は、指令データ作成支援装置１０に実装する制御系および実機の一例を示す模式図である。直交座標系で記述された位置・速度指令値１６８は第３座標変換１７０によりロボットの関節座標系で記述された位置・速度指令値に変換される。関節座標系で記述された位置・速度指令値と位置・速度応答値との差分は制御器１７２に入る。制御器１７２から出力される制御データは実機１７４に入力される。実機１７４から出力される直交座標系で記述された位置・速度応答値は、応答表示１７６においてディスプレイ１０２に表示される。
【００６０】
図１４の破線で囲まれた部分が指令データ作成支援装置１０に実装される。実機調整においてもシミュレーション時と同様に、制御器１７２のゲイン、第３座標変換１７０における座標変換のためのパラメータは既に与えられているものとする。
【００６１】
ユーザは直交座標系における位置・速度指令値１６８を指令データ作成支援装置１０に入力し、実機を動作させるプログラムを実行する。指令データ作成支援装置１０は、実機から得られた速度応答データと入力された速度指令データとを比較する。指令データ作成支援装置１０は、設定された制御目標値に基づき、パラメータ調整の是非を評価する。
【００６２】
実機調整においては、指令データ作成支援装置１０と実機との間に通信の遅延が発生しうる。指令データ作成支援装置１０における評価において比較すべき値は、入力された速度指令データとそれに対する実機の速度応答データであるから、実機の応答とそれを受け取る指令データ作成支援装置１０との間の通信の遅延の影響を除去または低減することが好ましい。通信遅延の影響を除去または低減するための方法としては、予め蓄積された実験データから通信遅延の平均値を求め、指令データ作成支援装置１０において、使用する速度応答データを時間軸において通信遅延の平均値分（左へ）シフトさせる方法がある。指令データ作成支援装置１０の応答データ取得部１１２はこのような方法で、速度応答データから通信遅延の影響を低減または除去してもよい。この場合、評価の精度を高めることができる。
【００６３】
実機調整の場合、シミュレーションのように繰り返し動作させる代わりに、対象とする実機において過去に行われた実験のデータを使用して評価を行ってもよい。そのような実験のデータはデータ保持部１２０に保持されてもよい。指令データ作成支援装置１０は、データ保持部１２０に保持される過去の実験データの速度指令データと今回の実験データの速度指令データとに一貫性がある場合、例えばそれらの実験対象である機械装置における特性が一致する場合、過去の実験データに基づくパラメータの修正値をリコメンド画面に含める。
【００６４】
以上、実施の形態に係る指令データ作成支援装置１０およびそのアプリケーションについて説明した。この実施の形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６５】
実施の形態では、制御目標値受付部１０８は比較条件入力画面１２４を介して制御目標値を取得する場合について説明したが、これに限られない。例えば、制御目標値受付部は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリや磁気・光学記憶媒体などの外部記憶媒体から、制御目標値が記録されたＣＳＶ（comma-separated values）ファイルを読み込むことにより制御目標値を取得してもよい。
【００６６】
実施の形態では、指令データ作成支援装置１０は、産業用ロボット３０に関する動作指令データを生成する場合について説明したが、これに限られない。例えばＸＹステージや加工機などの軌道生成が必要な機械装置に、本実施の形態に係る技術的思想を適用してもよい。
【００６７】
実施の形態では、位置偏差の許容範囲および速度偏差の許容範囲を、制御目標値を評価する際に使用する場合について説明したが、これに限られず、例えば位置偏差の許容範囲または速度偏差の許容範囲もしくはその両方の上限値をユーザに指定させ、そのように指定された上限値を制御目標値として扱ってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
２  産業用ロボットシステム、  １０  指令データ作成支援装置、  ２０  モーションコントローラ、  ３０  産業用ロボット、  ４０  第１通信ケーブル、  ５０  第２通信ケーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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