(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送装置に沿って搬送されるワークを検出する検出部からの出力に基づいて、ハンドを用いて前記ワークに対する追従動作を行うロボットを含むロボットシステム（１）のシミュレーションを行うシミュレーション装置（１０）において、
前記ロボットの三次元のロボットモデルを仮想空間上に配置するロボットモデル配置部（１１）と、
実際の前記ロボットシステムに基づいて作成された、前記ロボットシステムの構成情報を記憶する構成情報記憶部（１２）と、
前記構成情報に含まれる、前記仮想空間上の前記ロボット原点からの所定の位置に配置された、前記ロボットの追従動作に関する追従動作基準座標系に基づいて、前記搬送装置の前記仮想空間上における搬送装置配置位置を算出する搬送装置配置位置算出部（１３）と、
前記追従動作基準座標系に基づいて、前記検出部の前記仮想空間上における検出部配置位置を算出する検出部配置位置算出部（１４）と、
前記ロボットシステムが前記ワークに対する追従作業を行う少なくとも一つの追加ロボットを含む場合には、前記構成情報は、前記仮想空間上の前記追加ロボットの原点からの所定の位置に配置された、前記追加ロボットの追従動作に関する追加の追加動作基準座標系を含んでおり、
前記シミュレーション装置は、さらに、
前記追加の追従動作基準座標系および前記追従動作基準座標系に基づいて、前記追加ロボットの前記仮想空間上における追加ロボット配置位置を算出する追加ロボット配置位置算出部（２５）と、
前記追加ロボット配置位置に基づいて、前記追加ロボットの三次元の追加ロボットモデルを仮想空間上に配置する追加ロボットモデル配置部（２６）と、を具備する、ロボットシステムのシミュレーション装置。
【請求項２】
さらに、前記構成情報に含まれる、前記ワークの供給位置、供給量および供給速度からなる前記ワークの供給方法の情報に基づいて、前記ワークの供給方法を決定するワーク供給方法決定部（１５）を具備する請求項１に記載のロボットシステムのシミュレーション装置。
【請求項３】
さらに、前記構成情報に含まれる、前記ロボットシステムのパラメータ情報に基づいて、前記ロボットシステムのモデルのパラメータを設定するパラメータ設定部（１６）を具備する、請求項１または２に記載のロボットシステムのシミュレーション装置。
【請求項４】
さらに、前記搬送装置の複数の三次元の搬送装置モデルを記憶するモデル記憶部（１７）と、
該モデル記憶部に記憶された複数の搬送装置モデルから一つの搬送装置モデルを選択するモデル選択部（１８）と、
前記搬送装置配置位置算出部により算出された前記搬送装置配置位置に、前記モデル選択部により選択された前記一つの搬送装置モデルを配置する搬送装置モデル配置部（１９）と、を具備する、請求項１から３のいずれか一項に記載のロボットシステムのシミュレーション装置。
【請求項５】
さらに、前記構成情報に含まれる、前記検出部の情報に基づいて、前記検出部の三次元の検出部モデルを決定するモデル決定部（２０）と、
前記検出部配置位置算出部により算出された前記検出部配置位置に、前記モデル決定部により決定された前記検出部モデルを配置する検出部モデル配置部（２１）と、を具備する、請求項１から４のいずれか一項に記載のロボットシステムのシミュレーション装置。
【請求項６】
さらに、前記搬送装置が配置される配置基準座標系を設定する配置基準座標系設定部（２２）と、
前記構成情報に含まれる、前記追従動作基準座標系における前記ロボットの追従動作の追従動作上流端および追従動作下流端に基づいて、前記追従動作基準座標系から前記搬送装置の上流端までの上流側長さと、前記追従動作基準座標系から前記搬送装置の下流端までの下流側長さとを算出する算出部（２３）と、
前記構成情報に含まれる前記搬送装置の幅、ならびに前記算出部により算出された前記搬送装置の前記上流側長さおよび前記下流側長さに基づいて、前記搬送装置モデルの幅および長さを変更する変更部（２４）と、を具備し、
前記搬送装置配置位置算出部は、前記追従動作基準座標系、前記配置基準座標系、前記搬送装置の幅、前記上流側長さおよび前記下流側長さに基づいて、前記搬送装置配置位置を算出するようにした、請求項４に記載のロボットシステムのシミュレーション装置。
【請求項７】
前記検出部配置位置算出部は、前記追従動作基準座標系における前記検出部の位置に基づいて、前記検出部配置位置を算出する請求項１から５のいずれか一項に記載のロボットシステムのシミュレーション装置。
【請求項８】
前記ロボットモデル配置部により配置された前記ロボットの配置位置、前記検出部配置位置、前記搬送装置配置位置、前記構成情報に含まれる前記ロボットシステムのパラメータ情報、および前記ワーク供給方法決定部により決定された前記ワークの供給方法に基づいて、前記ロボットシステムのシミュレーションを実行するシミュレーション実行部（２７）を具備する、請求項２に記載のロボットシステムのシミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットとハンドとワークを検出する検出部とを含むロボットシステムのためのオフラインで動作するシミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送装置に沿って搬送されるワークを検出する検出部からの出力に基づいて、ハンドを用いてワークに対する追従動作を行うロボットを含むロボットシステムのシミュレーションを行う幾つかの従来技術が存在している。
【０００３】
特許文献１においては、搬送装置の制御装置はワークを移動させる搬送装置の移動量を計算して搬送装置のモデルを移動させている。そして、ロボットの制御装置はリミットスイッチのモデルの状態に基づいてロボットのモデルを搬送装置の移動量に同期して動作させている。
【０００４】
特許文献２においては、ロボットをワークに対して相対移動させる移動指示に対応して、ワークに対するロボットの相対位置を修正している。そして、ワークの位置と修正されたロボットの相対位置とに基づいてロボットの移動教示データを作成している。
【０００５】
特許文献３においては、搬送装置上の基準点となる基準点指標、並びにロボット動作の安全性を担保する空間的範囲を規定する上流端指標および下流端指標を設定して、これらの指標を実際のロボット作業環境に対応して相対位置で表示している。
【０００６】
特許文献４においては、カメラにより取得された静止画像とワークの教示モデルとを照合することにより得られたワークの位置・姿勢と、ワークの移動方向および移動速度とに基づいて、ロボットにより把持されるワークの把持位置を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２７７２２３０号明細書
【特許文献２】特開平３−２２１０６号公報
【特許文献３】特許第４０５６５４２号明細書
【特許文献４】特開２００８−２９６３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、実際のロボットシステムにおいて発生した不具合の原因を調査したり、実際のロボットシステムの動作の確認および動作の修正を行う場合には、実際のロボットシステムと同じレイアウトのロボットシステムをシミュレーション装置上で作成する必要がある。さらに、シミュレーションを行う際には、各種の設定およびワークの供給方法を実際のロボットシステムと同じにする必要がある。
【０００９】
ところが、同じレイアウトのロボットシステムを作成したり、各種の設定およびワークの供給方法を同じにするためには、それぞれの操作を一つずつ確認しながら手動で行う必要がある。
【００１０】
このような作業は極めて煩雑であり、多大の時間が要求される。それゆえ、実際のロボットシステムの正確なシミュレーションを行うのは困難であり、その結果、実際のロボットシステムが長時間停止せざるを得ない事態も発生していた。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、実際のロボットシステムで生じた不具合の原因を調査したり、実際のロボットシステムの動作の確認および動作の修正を短時間で正確且つ容易に行うことのできる、ロボットシステムのシミュレーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、搬送装置に沿って搬送されるワークを検出する検出部からの出力に基づいて、ハンドを用いて前記ワークに対する追従動作を行うロボットを含むロボットシステムのシミュレーションを行うシミュレーション装置において、前記ロボットの三次元のロボットモデルを仮想空間上に配置するロボットモデル配置部と、実際の前記ロボットシステムに基づいて作成された、前記ロボットシステムの構成情報を記憶する構成情報記憶部と、前記構成情報に含まれる、前記仮想空間上の前記ロボット原点からの所定の位置に配置された、前記ロボットの追従動作に関する追従動作基準座標系に基づいて、前記搬送装置の前記仮想空間上における搬送装置配置位置を算出する搬送装置配置位置算出部と、前記追従動作基準座標系に基づいて、前記検出部の前記仮想空間上における検出部配置位置を算出する検出部配置位置算出部と、前記ロボットシステムが前記ワークに対する追従作業を行う少なくとも一つの追加ロボットを含む場合には、前記構成情報は、前記仮想空間上の前記追加ロボットの原点からの所定の位置に配置された、前記追加ロボットの追従動作に関する追加の追加動作基準座標系を含んでおり、前記シミュレーション装置は、さらに、前記追加の追従動作基準座標系および前記追従動作基準座標系に基づいて、前記追加ロボットの前記仮想空間上における追加ロボット配置位置を算出する追加ロボット配置位置算出部と、前記追加ロボット配置位置に基づいて、前記追加ロボットの三次元の追加ロボットモデルを仮想空間上に配置する追加ロボットモデル配置部と、を具備する、ロボットシステムのシミュレーション装置が提供される。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、さらに、前記構成情報に含まれる、前記ワークの供給位置、供給量および供給速度からなる前記ワークの供給方法の情報に基づいて、前記ワークの供給方法を決定するワーク供給方法決定部を具備する。
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、さらに、前記構成情報に含まれる、前記ロボットシステムのパラメータ情報に基づいて、前記ロボットシステムのモデルのパラメータを設定するパラメータ設定部を具備する。
４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、さらに、前記搬送装置の複数の三次元の搬送装置モデルを記憶するモデル記憶部と、該モデル記憶部に記憶された複数の搬送装置モデルから一つの搬送装置モデルを選択するモデル選択部と、前記搬送装置配置位置算出部により算出された前記搬送装置配置位置に、前記モデル選択部により選択された前記一つの搬送装置モデルを配置する搬送装置モデル配置部と、を具備する。
５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、さらに、前記構成情報に含まれる、前記検出部の情報に基づいて、前記検出部の三次元の検出部モデルを決定するモデル決定部と、前記検出部配置位置算出部により算出された前記検出部配置位置に、前記モデル決定部により決定された前記検出部モデルを配置する検出部モデル配置部と、を具備する。
６番目の発明によれば、４番目の発明において、さらに、前記搬送装置が配置される配置基準座標系を設定する配置基準座標系設定部と、前記構成情報に含まれる、前記追従動作基準座標系における前記ロボットの追従動作の追従動作上流端および追従動作下流端に基づいて、前記追従動作基準座標系から前記搬送装置の上流端までの上流側長さと、前記追従動作基準座標系から前記搬送装置の下流端までの下流側長さとを算出する算出部と、前記構成情報に含まれる前記搬送装置の幅、ならびに前記算出部により算出された前記搬送装置の前記上流側長さおよび前記下流側長さに基づいて、前記搬送装置モデルの幅および長さを変更する変更部と、を具備し、前記搬送装置配置位置算出部は、前記追従動作基準座標系、前記配置基準座標系、前記搬送装置の幅、前記上流側長さ、前記下流側長さ、および前記搬送装置の原点に基づいて、前記搬送装置配置位置を算出するようにした。
７番目の発明によれば、１番目から５番目のいずれかの発明において、前記検出部配置位置算出部は、前記追従動作基準座標系における前記検出部の位置に基づいて、前記検出部配置位置を算出する。
８番目の発明によれば、２番目の発明において、前記ロボットモデル配置部により配置された前記ロボットの配置位置、前記検出部配置位置、前記搬送装置配置位置、前記構成情報に含まれる前記ロボットシステムのパラメータ情報、および前記ワーク供給方法決定部により決定された前記ワークの供給方法に基づいて、前記ロボットシステムのシミュレーションを実行するシミュレーション実行部を具備する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、実際のロボットシステムの構成情報を読込んで、実際のロボットシステムと同じレイアウトのロボットシステムのモデルを自動的に作成することができる。このため、実際のロボットシステムにおいて発生した不具合の原因を調査したり、実際のロボットシステムの動作の確認および動作の修正を短時間で正確且つ容易に行うことができる。その結果、実際のロボットシステムが長時間停止せざるを得ない事態を避けることができる。
【００１４】
添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれら目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明解になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に基づくシミュレーション装置の機能ブロック図である。
【図２】図１に示されるシミュレーション装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】仮想空間におけるロボットモデルを示す図である。
【図４】仮想空間におけるロボットモデルを示す他の図である。
【図５】仮想空間における搬送装置モデルを示す図である。
【図６】仮想空間におけるロボットモデルおよび搬送装置モデルを示す図である。
【図７】搬送装置モデルのモデル記憶部を示す図である。
【図８】仮想空間におけるロボットモデルを示すさらに他の図である。
【図９】仮想空間におけるロボットモデルおよび検出器モデルを示す図である。
【図１０】仮想空間におけるロボットシステムのモデルを示す図である。
【図１１】仮想空間におけるロボットモデルと追加ロボットモデルとを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づくシミュレーション装置の機能ブロック図である。図１から推測されるように、シミュレーション装置１０は、搬送装置Ｔに沿って搬送されるワークＷを検出する検出部Ｄからの出力に基づいて、ハンドＨを用いてワークＷに対する追従動作を行うロボットＲを含むロボットシステム１のシミュレーションを実行する。なお、追従動作とは、搬送されるワークＷを把持して搬送装置Ｔから取出して搬送装置以外の所定の場所まで移動させる動作を意味する。また、搬送装置Ｔはワークの搬送方向に沿って配置されるものとする。
【００１７】
シミュレーション装置１０はデジタルコンピュータであり、図１に示されるように、ロボットＲの三次元のロボットモデルＲＭを仮想空間上に配置するロボットモデル配置部１１と、ロボットシステム１の構成情報を記憶する構成情報記憶部１２とを含んでいる。
【００１８】
さらに、シミュレーション装置１０は、構成情報に含まれる、ロボットＲの追従動作に関する追従動作基準座標系に基づいて、搬送装置Ｔの仮想空間上における搬送装置配置位置を算出する搬送装置配置位置算出部１３と、追従動作基準座標系に基づいて、検出部Ｄの仮想空間上における検出部配置位置を算出する検出部配置位置算出部１４とを含んでいる。
【００１９】
さらに、シミュレーション装置１０は、構成情報に含まれる、ワークＷの供給位置、供給量および供給速度からなるワークＷの供給方法の情報に基づいて、ワークの供給方法を決定するワーク供給方法決定部１５と、構成情報に含まれる、ロボットシステム１のパラメータ情報に基づいて、ロボットシステム１のモデルのパラメータを設定するパラメータ設定部１６を含んでいる。
【００２０】
さらに、シミュレーション装置１０は、搬送装置Ｔの複数の三次元の搬送装置モデルＴＭ１〜ＴＭ４を記憶するモデル記憶部１７と、モデル記憶部１７に記憶された複数の搬送装置モデルＴＭ１〜ＴＭ４から一つの搬送装置モデルを選択するモデル選択部１８と、搬送装置配置位置算出部１３により算出された搬送装置配置位置に、モデル選択部１８により選択された一つの搬送装置モデルを配置する搬送装置モデル配置部１９とを含んでいる。
【００２１】
さらに、シミュレーション装置１０は、構成情報に含まれる、検出部Ｄの情報に基づいて、検出部Ｄの三次元の検出部モデルＤＭを決定するモデル決定部２０と、検出部配置位置算出部１４により算出された検出部配置位置に、モデル決定部２０により決定された検出部モデルＤＭを配置する検出部モデル配置部２１とを含んでいる。
【００２２】
さらに、シミュレーション装置１０は、搬送装置Ｔが配置される配置基準座標系を設定する配置基準座標系設定部２２と、構成情報に含まれる、追従動作基準座標系におけるロボットＲの追従動作の追従動作上流端および追従動作下流端に基づいて、追従動作基準座標系から搬送装置Ｔの上流端までの上流側長さと、追従動作基準座標系から搬送装置Ｔの下流端までの下流側長さとを算出する算出部２３と、構成情報に含まれる搬送装置の幅、ならびに算出部により算出された搬送装置Ｔの上流側長さおよび下流側長さに基づいて、搬送装置モデルＴＭの幅および長さを変更する変更部２４とを含んでいる。
【００２３】
ところで、ロボットシステム１がワークＷに対する追従作業を行う少なくとも一つの追加ロボットＲ’を含む場合には、構成情報は、追従動作基準座標系に対する相対位置で表される、追加ロボットＲ’の追従動作に関する追加の追従動作基準座標系を含むものとする。そのような場合には、シミュレーション装置１０は、さらに、追加の追従動作基準座標系および追従動作基準座標系に基づいて、追加ロボットＲ’の仮想空間上における追加ロボット配置位置を算出する追加ロボット配置位置算出部２５と、追加ロボット配置位置に基づいて、追加ロボットＲ’の三次元の追加ロボットモデルＲＭ’を仮想空間上に配置する追加ロボットモデル配置部２６とを含む。
【００２４】
さらに、シミュレーション装置１０は、ロボットモデル配置部１１により配置されたロボットＲの配置位置、検出部配置位置、搬送装置配置位置、構成情報に含まれるロボットシステム１のパラメータ情報、およびワーク供給方法決定部１５により決定されたワークＷの供給方法に基づいて、ロボットシステム１のシミュレーションを実行するシミュレーション実行部２７を含んでいる。
【００２５】
さらに、シミュレーション装置１０は、ロボットモデルＲＭ、搬送装置モデルＴＭ１、検出器モデルＤＭおよびワークＷの三次元のワークモデルＷＭを仮想空間上に表示する表示部２９を備えている。図１に示される搬送装置モデルＴＭ１は、搬送装置モデルＴＭの一例である。図１においては、搬送装置モデルＴＭ１上に複数のワークモデルＷＭが表示されている。これらワークモデルＷＭは、図１の左方から右方に向かって搬送装置モデルＴＭ１上を移動されるものとする。また、ロボットモデルＲＭはハンドモデルＨＭを含むものとする。
【００２６】
図２は図１に示されるシミュレーション装置の動作を示すフローチャートである。以下、図１および図２を参照しつつ、本発明のシミュレーション装置の動作について説明する。
【００２７】
はじめに図２のステップＳ１１において、ロボットモデル配置部１１がロボットモデルＲＭを仮想空間上に配置する。ロボットモデルＲＭの配置位置は、表示部２９に表示される仮想空間上の任意の位置でよい。また、仮想空間には仮想空間原点Ｖ０が設定されているものとする。
【００２８】
次いで、ステップＳ１２において、構成情報記憶部１２に記憶されたロボットシステム１の構成情報が読込まれる。構成情報記憶部１２に記憶された構成情報は、実際のロボットシステム１に基づいて作成された情報である。構成情報は、ロボットＲの追従動作基準座標系、ワークＷの供給方法の情報、ロボットシステム１のパラメータ情報および後述する他の情報を含んでいる。
【００２９】
次いで、ステップＳ１３において、搬送装置配置位置算出部１３が、搬送装置モデルＴＭの仮想空間上における搬送装置配置位置を以下のように算出する。ここで、図３は仮想空間におけるロボットモデルＲＭを示す図である。図３においては、仮想空間原点Ｖ０と、ステップＳ１１でロボットモデルＲＭを配置したときに、仮想空間原点Ｖ０に応じて定まるロボット原点Ｒ０とが示されている。ステップＳ１３においては、構成情報記憶部１２に含まれる追従動作基準座標系ΣＰ１を仮想空間上のロボット原点Ｒ０からの所定の位置に配置する。
【００３０】
そして、配置基準座標系設定部２２が、追従動作基準座標系ΣＰ１に基づいて、搬送装置Ｔの座標系である配置基準座標系ΣＰ２を設定する。例えば配置基準座標系ΣＰ２は、追従動作基準座標系ΣＰ１に応じて定まる所定位置に配置される。あるいは、配置基準座標系ΣＰ２は、追従動作基準座標系ΣＰ１、仮想空間原点Ｖ０またはロボット原点Ｒ０と一致した位置であってもよい。
【００３１】
ところで、構成情報には、ワークＷに対するロボットＲの追従動作の追従動作上流端および追従動作下流端も含まれている。ここで、図４は仮想空間におけるロボットモデルを示す他の図であり、追従動作上流端ＵＥと追従動作下流端ＤＥとが示されている。図４には示さないワークＷは図４の左方から右方に搬送されるものとする。ロボットＲは、ワークＷの搬送方向における追従動作上流端ＵＥと追従動作下流端ＤＥとに間においてのみ追従動作を行うものとする。
【００３２】
図４に示されるように、搬送方向における追従動作上流端ＵＥおよび追従動作下流端ＤＥの位置は追従動作基準座標系ΣＰ１からの距離で表される。図４に示される例においては追従動作上流端ＵＥは追従動作基準座標系ΣＰ１から１０００の位置にあり、追従動作下流端ＤＥは追従動作基準座標系ΣＰ１から２０００の位置にある。
【００３３】
そして、算出部２３は、これら追従動作上流端ＵＥおよび追従動作下流端ＤＥに基づいて、追従動作基準座標系ΣＰ１から搬送装置Ｔ（図４には示さない）の上流端までの上流側長さＵＬと、追従動作基準座標系ΣＰ１から搬送装置Ｔの下流端までの下流側長さＤＬとを算出する。図４に示される例においては、一定の長さ±1500を追従動作上流端ＵＥおよび追従動作下流端ＤＥに加えた長さを上流側長さ、下流側長さとする。上流側長さＵＬは−５００であり、下流側長さＤＬは３５００である。なお、上流側長さＵＬおよび下流側長さＤＬは搬送装置Ｔの上流端の位置および下流端の位置であると言い換えることもできる。
【００３４】
次いで、変更部２４は、表示部２９に表示されるべき搬送装置モデルＴＭの寸法を変更する。はじめに、変更部２４は、上流側長さＵＬと下流側長さＤＬとに基づいて搬送装置モデルＴＭの搬送方向長さを決定する。言い換えれば、搬送装置モデルＴＭの搬送方向長さは、上流側長さＵＬと下流側長さＤＬとの和である。例えば、図５に示される仮想空間における搬送装置モデルを示す図では、搬送装置モデルＴＭの長さが４０００である。そして、変更部２４は搬送装置モデルＴＭの搬送方向長さを上記のように決定する。
【００３５】
次いで、変更部２４は搬送装置モデルＴＭの幅、つまり搬送方向に対して垂直な搬送装置モデルＴＭの長さを変更する。搬送装置モデルＴＭの幅は、構成情報記憶部１２に記憶されたロボットシステム１の構成情報から決定される。図５においては、搬送装置モデルＴＭの幅は２５０であり、変更部２４は搬送装置モデルＴＭの幅をそのように決定する。なお、図５には搬送装置モデルＴＭの搬送装置原点Ｔ０も表されている。
【００３６】
次いで、搬送装置配置位置算出部１３は、追従動作基準座標系ΣＰ１、配置基準座標系ΣＰ２、搬送装置モデルＴＭの幅、上流側長さＵＬおよび下流側長さＤＬに基づいて、搬送装置モデルＴＭの仮想空間における搬送装置配置位置を算出する。
【００３７】
ここで、図６は仮想空間におけるロボットモデルおよび搬送装置モデルを示す図である。図６に示される配置基準座標系ΣＰ２およびロボット原点Ｒ０のそれぞれは仮想空間原点Ｖ０から所定位置にある。そして、追従動作基準座標系ΣＰ１はロボット原点Ｒ０から算出される。そして、追従動作基準座標系ΣＰ１から所定位置にある搬送装置原点Ｔ０も、搬送装置モデルＴＭの幅、上流側長さＵＬ、下流側長さＤＬから算出される。そして、このようにして、配置基準座標系ΣＰ２からみた搬送装置原点Ｔ０を算出できる。従って、搬送装置モデルＴＭの仮想空間における搬送装置配置位置を搬送装置原点Ｔ０またはそ搬送装置原点Ｔ０からの所定位置として算出することができる。
【００３８】
なお、図２のステップＳ１３において、搬送装置配置位置を算出する限りにおいては、搬送装置モデルＴＭ自体を仮想空間上に必ずしも配置する必要はない。ただし、以下の手法により、搬送装置配置位置算出部１３によって算出された搬送装置配置位置に搬送装置モデルＴＭを配置してもよい。
【００３９】
図７は搬送装置モデルのモデル記憶部を示す図である。図７の内容は表示部２９に別ウィンドウとして表示されるのが好ましい。図７に示されるように、モデル記憶部１７には、複数種類の搬送装置モデルＴＭ１〜ＴＭ４が記憶されている。これら搬送装置モデルＴＭ１〜ＴＭ４においては、ワークが搬送される搬送路の形状および／または搬送路を支持する支持部の形状などが異なる。
【００４０】
そして、図７においては、一つの搬送装置モデルＴＭ１が枠１８ａにより選択されている。操作者はモデル選択部１８を操作することにより枠１８ａを移動させ、他の搬送装置モデルＴＭ２〜ＴＭ４を選択することも可能である。このようにして一つの搬送装置モデルＴＭ１が選択されると、搬送装置モデル配置部１９は、前述した搬送装置配置位置に搬送装置モデルＴＭ１を配置する。図１には、このようにして選択された搬送装置モデルＴＭ１が搬送装置配置位置に表示されている。搬送装置モデルＴＭ１を配置することにより、操作者はロボットシステム１の内容をより明快に知ることができる。
【００４１】
再び図２を参照すると、ステップＳ１４においては、検出部配置位置算出部１４が、検出部モデルＤＭの仮想空間上における検出部配置位置を以下のように算出する。構成情報記憶部１２に記憶された構成情報には、追従動作基準座標系ΣＰ１における実際の検出部Ｄの相対位置が含まれている。
【００４２】
ここで、図８は仮想空間におけるロボットモデルを示すさらに他の図である。図８におけるロボット原点Ｒ０は仮想空間原点Ｖ０から所定の位置にある。そして、仮想空間原点Ｖ０から見た追従動作基準座標系ΣＰ１はロボット原点Ｒ０から算出される。実際のロボットシステム１における追従動作基準座標系ΣＰ１と検出部原点Ｄ０との位置関係は構成情報に含まれているので、実際の検出部Ｄの位置を用いることにより、仮想空間における検出部配置位置を検出部原点Ｄ０または検出部原点Ｄ０からの所定位置として算出する。
【００４３】
なお、図２のステップＳ１４において、検出部配置位置を算出する限りにおいては、検出部モデルＤＭ自体を仮想空間上に必ずしも配置する必要はない。ただし、以下の手法により、検出部配置位置算出部１４によって算出された検出部配置位置に検出部モデルＤＭを配置してもよい。
【００４４】
ここで、構成情報記憶部１２に記憶される構成情報には、検出部の設定情報が含まれている。例えば検出部Ｄが視覚センサである場合には、検出部Ｄの設定情報は、焦点距離、画像サイズ、レンズの歪み、画素サイズ、画素の縦横比などが含まれる。そして、モデル決定部２０は、そのような設定情報に基づいて、三次元の検出部モデルＤＭを決定する。
【００４５】
次いで、検出部モデル配置部２１は、モデル決定部２０によって決定された検出部モデルＤＭを、検出部配置位置算出部１４によって算出された検出部配置位置に配置する。仮想空間におけるロボットモデルおよび検出器モデルを示す図である図９においては、そのようにして決定された検出部モデルＤＭが検出部原点Ｄ０に配置されている。
【００４６】
再び図２を参照すると、ステップＳ１５においては、ワーク供給方法決定部１５がワークＷの決定方法を決定する。ここで、構成情報には、ワークＷの供給位置、供給量および供給速度などからなるワークＷの供給方法の情報が含まれている。ワーク供給方法決定部１５はそれら情報を用いてワークＷの供給方法を決定する。
【００４７】
次いで、ステップＳ１６においては、パラメータ設定部１６がロボットシステムのモデルのパラメータを設定する。ここで、ロボットシステムのモデルとは、仮想空間においてロボットモデルＲＭが前述した追従動作を行うシステムのモデルを意味する。パラメータ設定部１６は構成情報に含まれる実際のロボットシステム１のパラメータ情報を読込む。そのようなパラメータ情報は、例えばロボットの待機位置、待機時間、入出力信号設定、レジスタ、位置レジスタ設定などである。パラメータ設定部１６はそれらパラメータ情報に基づいてロボットシステムのモデルのパラメータを設定する。
【００４８】
次いで、ステップＳ１７においては、シミュレーション実行部２７が、ロボットモデル配置部１１により配置されたロボットＲの配置位置、検出部配置位置、搬送装置配置位置、構成情報に含まれるロボットシステム１のパラメータ情報、およびワーク供給方法決定部１５により決定されたワークＷの供給方法に基づいて、ロボットシステム１のシミュレーションを実行する。
【００４９】
図１０は仮想空間におけるロボットシステムのモデルを示す図である。図１０から推測されるように、搬送装置Ｔ上を搬送されるワークＷは検出部Ｄにより検出される。ロボットＲは、検出部Ｄの検出結果に基づいて、ワークＷに追従してハンドを用いてワークＷを把持する。シミュレーション実行部２７は、このような一連の動作のシミュレーションを実行する。
【００５０】
このように、本発明においては、実際のロボットシステム１の構成情報を読込んでいるので、実際のロボットシステム１と同じレイアウトのロボットシステムのモデルを自動的に作成することができる。このため、実際のロボットシステム１において発生した不具合の原因を調査したり、実際のロボットシステム１の動作の確認および動作の修正を短時間で正確且つ容易に行うことができる。その結果、実際のロボットシステム１が長時間停止せざるを得ない事態を避けることも可能である。
【００５１】
ところで、実際のロボットシステム１において、ロボットＲに加えて、追加ロボットＲ’を用いて前述した追従動作を行う場合がある。そのような場合には、ロボットシステム１の構成情報には、追従動作基準座標系ΣＰ１に対する相対位置で表される、追加ロボットＲ’の追従動作に関する追加の追従動作基準座標系が含まれている。
【００５２】
図１１は仮想空間におけるロボットモデルと追加ロボットモデルとを示す図である。図１１に示されるように、仮想空間原点Ｖ０からの所定位置として追加ロボット原点Ｒ０’を求める。仮想空間原点Ｖ０から見た追加の追従動作基準座標系ΣＰ１’は追加ロボット原点Ｒ０’の位置より算出できる。なお、追加の追従動作基準座標系ΣＰ１’は、追従動作基準座標系ΣＰ１に対して所定位置関係にあり、その所定位置関係は構成情報に含まれているものとする。そして、追加ロボット配置位置算出部２５は、追加の追従動作基準座標系ΣＰ１’および追従動作基準座標系ΣＰ１に基づいて、追加ロボットＲ’の仮想空間上における追加ロボット配置位置を算出する。次いで、図１１に示されるように、追加ロボットモデル配置部２６は、追加ロボットＲ’の三次元の追加ロボットモデルＲＭ’を追加ロボット配置位置に配置する。これにより、ロボットＲと追加ロボットＲ’とによる追従動作のシミュレーションをより明快に行えるのが分かるであろう。
【００５３】
典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、前述した変更および種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。
【符号の説明】
【００５４】
１    ロボットシステム
１０    シミュレーション装置
１１    ロボットモデル配置部
１２    構成情報記憶部
１３    搬送装置配置位置算出部
１４    検出部配置位置算出部
１５    ワーク供給方法決定部
１６    パラメータ設定部
１７    モデル記憶部
１８    モデル選択部
１９    搬送装置モデル配置部
２０    モデル決定部
２１    検出部モデル配置部
２２    配置基準座標系設定部
２３    算出部
２４    変更部
２５    追加ロボット配置位置算出部
２６    追加ロボットモデル配置部
２７    シミュレーション実行部
２９    表示部
【要約】
【課題】実際のロボットシステムの動作の確認を短時間で正確に行う。
【解決手段】シミュレーション装置（１０）は、ロボットモデルを仮想空間上に配置するロボットモデル配置部（１１）と、ロボットシステム（１）の構成情報を記憶する構成情報記憶部（１２）と、構成情報に含まれる、ロボットの追従動作に関する追従動作基準座標系に基づいて、搬送装置配置位置を算出する搬送装置配置位置算出部（１３）と、追従動作基準座標系に基づいて、検出部配置位置を算出する検出部配置位置算出部（１４）と、を含む。
【選択図】図１【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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