(57)【要約】【課題】  予め決められた動作に限定されることなく、可動部の異常を検出することを目的とする。【解決手段】  対象装置に含まれる可動部の動作で生じた振動を対象装置が伝達する特性と、可動部の動作内容とに基づいて、対象装置に発生する振動の特性を推定する推定部と、推定された振動の特性と計測された対象装置の振動の特性とを比較することで、可動部の異常を検出する検出部と、を含む。【選択図】    図１
2015078884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象装置に含まれる可動部の動作で生じた振動を前記対象装置が伝達する特性と、前記可動部の動作内容とに基づいて、前記対象装置に発生する振動の特性を推定する推定部と、
推定された振動の特性と計測された前記対象装置の振動の特性とを比較することで、前記可動部の異常を検出する検出部と、
を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の監視装置において、
前記検出部は、前記動作内容を示す情報のうち、前記可動部の動作の速度が一定となる定常状態の期間において、推定された振動の特性と計測された前記対象装置の振動の特性とを比較することを特徴とする監視装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の監視装置において、
前記対象装置は、複数の前記可動部を有し、
前記検出部は、計測された前記対象装置の振動の特性と前記可動部ごとに推定された前記振動の特性との間で相互相関処理を施すことで前記各可動部の相互相関係数を求め、求めた相互相関係数が所定の閾値より小さい値となる可動部に異常が発生したと判定する
ことを特徴とする監視装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の監視装置において、
前記対象装置は、複数の前記可動部を有し、
前記検出部は、計測された前記対象装置の振動の特性と前記可動部ごとに推定された前記振動の特性のそれぞれに重みをつけて合成することで得られる合計された振動の特性との間で最小二乗法の処理を施すことで前記各可動部に対応する重みを求め、求めた重みが所定の閾値より小さい値となる可動部に異常が発生したと判定する
ことを特徴とする監視装置。
【請求項５】
対象装置に含まれる可動部の動作で生じた振動を前記対象装置が伝達する特性と、前記可動部の動作内容とに基づいて、前記対象装置に発生する振動の特性を推定し、
推定された振動の特性と計測された前記対象装置の振動の特性とを比較することで、前記可動部の異常を検出する、
処理をコンピュータに実行させる監視プログラム。
【請求項６】
対象装置に含まれる可動部の動作で生じた振動を前記対象装置が伝達する特性と、前記可動部の動作内容とに基づいて、前記対象装置に発生する振動の特性を推定部により推定し、
推定された振動の特性と計測された前記対象装置の振動の特性とを比較することで、前記可動部の異常を検出部により検出する、
ことを特徴とする監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置に組み込まれた可動部の動作を監視する監視装置、監視プログラムおよび監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械やロボット等は、駆動力を発生させるサーボモータ等や、発生した駆動力を伝える軸受け等の可動部を有する。例えば、加速度や振動等を検出するセンサをサーボモータ等の各可動部の周囲に配置し、各センサにより計測された振動のデータと予め取得された正常時のデータとの比較から、各可動部の動作を監視する技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２８１０２０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／０１０６８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、可動部の正常時の振動のデータは、可動部に予め決められた動作をさせて各センサにより取得されることから、可動部が予め決められた動作とは異なる動作をする場合に、可動部の異常を検出することが困難となる場合がある。
【０００５】
一つの側面では、本発明は、予め決められた動作に限定されることなく、可動部の異常を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの観点による監視装置は、対象装置に含まれる可動部の動作で生じた振動を対象装置が伝達する特性と、可動部の動作内容とに基づいて、対象装置に発生する振動の特性を推定する推定部と、推定された振動の特性と計測された対象装置の振動の特性とを比較することで、可動部の異常を検出する検出部と、を含む。
【０００７】
別の観点による監視プログラムは、対象装置に含まれる可動部の動作で生じた振動を対象装置が伝達する特性と、可動部の動作内容とに基づいて、対象装置に発生する振動の特性を推定し、推定された振動の特性と計測された対象装置の振動の特性とを比較することで、可動部の異常を検出する、処理をコンピュータに実行させる。
【０００８】
別の観点による監視方法は、対象装置に含まれる可動部の動作で生じた振動を対象装置が伝達する特性と、可動部の動作内容とに基づいて、対象装置に発生する振動の特性を推定部により推定し、推定された振動の特性と計測された対象装置の振動の特性とを比較することで、可動部の異常を検出部により検出する。
【発明の効果】
【０００９】
予め決められた動作に限定されることなく、可動部の異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】監視装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示した監視装置における監視処理の例を示す図である。
【図３】監視装置の別実施形態を示す図である。
【図４】図３に示す可動部の動作関数、可動部の動作および計測された対象装置の振動の特性の例を示す図である。
【図５】図３に示した監視装置における監視処理の例を示す図である。
【図６】監視装置の別実施形態を示す図である。
【図７】図６に示す可動部の３つが動作した場合の動作関数および対象装置の振動の周波数分布の例を示す図である。
【図８】図６に示す検出部により求められた重み係数の時間変化の例を示す図である。
【図９】図６に示した監視装置における監視処理の例を示す図である。
【図１０】監視装置の別実施形態を示す図である。
【図１１】図１０に示した監視装置における監視処理の例を示す図である。
【図１２】図１、図３、図６および図１０に示す監視装置のハードウェア構成の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、監視装置の一実施形態を示す。
【００１３】
図１に示す監視装置１００は、推定部１０および検出部２０を有する。監視装置１００は、例えば、監視装置１００に含まれるインタフェース部を介して、有線または無線で監視対象の対象装置ＭＡおよび出力装置４に接続される。また、対象装置ＭＡは、工作機械やロボット等であり、制御部１、可動部２および計測部３を有する。
【００１４】
制御部１は、例えば、対象装置ＭＡに含まれるプロセッサ等が、プログラム等を実行することで機能し、可動部２に対して動作を制御する制御信号を出力する。また、制御部１は、出力した制御信号に対する応答を可動部２から受信する。制御部１は、可動部２に出力した制御信号、あるいは制御信号に対する可動部２からの応答を、監視装置１００の推定部１０に出力する。例えば、対象装置ＭＡに含まれるプロセッサ等が実行するプログラムは、対象装置ＭＡに含まれるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の記憶部に予め記憶される。
【００１５】
なお、対象装置ＭＡの制御部１は、監視装置１００に含まれるプロセッサが、プログラム等を実行することで実現されてもよい。この場合、監視装置１００に含まれるプロセッサは、監視装置１００に含まれるインタフェース部を介して、可動部２に対して動作を制御する制御信号を出力する。また、監視装置１００のプロセッサは、監視装置１００に含まれるインタフェース部を介して、出力した制御信号に対する応答を可動部２から受信する。監視装置１００のプロセッサは、可動部２に出力した制御信号、あるいは制御信号に対する可動部２からの応答を推定部１０に出力する。
【００１６】
可動部２は、制御部１による制御に応じて動作するサーボモータ等や、サーボモータ等の動力を伝達する軸受け等を含む。
【００１７】
計測部３は、例えば、制御部１の制御により可動部２が動作することで、対象装置ＭＡに発生する振動を計測する振動センサである。計測部３は、計測した振動を電気信号に変換し、変換した電気信号を対象装置ＭＡにおける振動を示すデータとして監視装置１００の検出部２０に出力する。なお、計測部３は、振動センサに限定されず、振動が検出可能な加速度センサや電子ジャイロ等のセンサでもよい。また、可動部２の動作により発生する対象装置ＭＡの振動の大きさは、対象装置ＭＡ内の位置により異なる。このため、計測部３は、対象装置ＭＡ内において、可動部２の動作により発生する対象装置ＭＡの振動が他の位置より大きい位置に設置されることが好ましい。
【００１８】
例えば、出力装置４は、有機ＥＬ（Organic Electro-Luminescence）や液晶等のディスプレイを含む表示装置、スピーカ、ライト等の１つまたは複数を含む。なお、出力装置４は、監視装置１００の内部に設けられてもよい。
【００１９】
例えば、推定部１０は、対象装置ＭＡに含まれる可動部２の動作で生じた振動を対象装置ＭＡが伝達する特性と、各可動部２の各々の動作内容とに基づいて、対象装置ＭＡに発生する振動の特性を推定する。
【００２０】
ここで、対象装置ＭＡが可動部２の動作で生じた振動を伝達する特性とは、例えば、可動部２の動作を入力とし、対象装置ＭＡに発生する振動を出力とする伝達関数等である。また、対象装置ＭＡが可動部２の動作で生じた振動を伝達する特性は、可動部２の固有の特性であり、例えば、対象装置ＭＡの開発時等に評価され、監視装置１００に含まれるＥＥＰＲＯＭ等の記憶部に予め記憶される。
【００２１】
また、可動部２の動作内容とは、例えば、制御部１が可動部２に出力する制御信号や、制御信号に対する可動部２からの応答等である。制御部１が出力する可動部２への制御信号には、例えば、“５００ミリ秒で１０度の角度から３０度の角度まで回転”等の可動部２の位置や姿勢の変化量や運動の速度等を指定する指示が含まれる。制御部１の制御信号に対する可動部２からの応答には、例えば、現在の角度等の位置を示すデータが含まれる。そして、制御部１は、制御信号と可動部２からの応答との少なくとも一方を可動部２の動作内容として受け、監視装置１００に含まれるインタフェース部を介して、受けた動作内容を推定部１０に出力する。
【００２２】
例えば、推定部１０は、対象装置ＭＡが振動を伝達する特性として予め評価された伝達関数を、監視装置１００に含まれるＥＥＰＲＯＭ等の記憶部から読み込む。また、推定部１０は、監視装置１００に含まれるインタフェース部を介して、可動部２の動作内容として、制御部１の制御信号、または制御信号に対する可動部２からの応答を制御部１から受信する。そして、推定部１０は、読み込んだ伝達関数と受信した可動部２の動作内容とによる２項演算等を実行することで、可動部２が動作したことにより対象装置ＭＡに発生する振動の特性を推定する。
【００２３】
検出部２０は、例えば、推定部１０により推定された対象装置ＭＡの振動の特性と、計測部３により計測された対象装置ＭＡの振動の特性とを比較することで、可動部２の異常を検出する。検出部２０は、例えば、計測部３から受信した対象装置ＭＡの振動を示すデータに対して周波数解析を施し、対象装置ＭＡの振動の特性の一例として、対象装置ＭＡの信号の周波数特性を求める。検出部２０は、例えば、推定部１０により推定された対象装置ＭＡの振動の特性と、計測された対象装置ＭＡの振動の特性とが類似する場合、可動部２は正常であると判定する。一方、検出部２０は、推定された対象装置ＭＡの振動の特性と、計測された対象装置ＭＡの振動の特性との間の類似度が所定値よりも低い場合、可動部２に異常が発生したと判定する。検出部２０は、推定された対象装置ＭＡの振動の特性と、計測された対象装置ＭＡの振動の特性とを比較する処理として、計測された対象装置ＭＡの振動の特性と推定された特性との間の相互相関係数を算出する処理等を実行してもよい。そして、検出部２０は、例えば、算出された相互相関係数の値が所定の閾値以上の場合に、可動部２は正常であると判定し、相互相関係数の値が所定の閾値より小さい場合に、可動部２に異常が発生したと判定する。
【００２４】
例えば、検出部２０は、監視装置１００に接続される出力装置４に、異常が検出された可動部２の情報を出力する。これにより、監視装置１００の管理者は、出力装置４から出力される情報に基づいて、異常が検出された可動部２に対する対応を速やかに行うことができる。
【００２５】
図２は、図１に示した監視装置１００における監視処理の例を示す。ステップＳ１０およびＳ２０は、監視装置１００に搭載されるプロセッサが監視プログラムを実行することにより実行される。すなわち、図２は、監視プログラムおよび監視方法の一実施形態を示す。この場合、図１に示した推定部１０および検出部２０は、監視プログラムの実行により実現される。なお、図２に示す処理は、監視装置１００に搭載されるハードウェアにより実行されてもよい。この場合、図１に示した推定部１０および検出部２０は、監視装置１００内に配置される回路により実現される。
【００２６】
ステップＳ１０において、推定部１０は、図１で説明したように、可動部２の動作で生じた振動を対象装置ＭＡが伝達する特性と、可動部２の動作内容とに基づいて、対象装置ＭＡに発生する振動の特性を推定する。
【００２７】
次に、ステップＳ２０において、検出部２０は、図１で説明したように、推定部１０により推定された対象装置ＭＡの振動の特性と、計測部３により計測された対象装置ＭＡの振動の特性とを比較することで、可動部２の異常を検出する。例えば、異常が検出された場合、異常を示す情報は、出力装置４に出力される。
【００２８】
そして、監視装置１００による監視処理は終了する。なお、図２に示したフローは、繰り返し実行されてもよく、所定の頻度で実行されてもよい。
【００２９】
以上、この実施形態では、推定部１０は、可動部２の動作で生じた振動を対象装置ＭＡが伝達する特性と、可動部２の動作内容とに基づいて、対象装置ＭＡの振動の特性を推定する。検出部２０は、推定部１０により推定された対象装置ＭＡの振動の特性と、計測部３により計測された対象装置ＭＡの振動の特性とを比較することで、予め決められた動作に限定されることなく、可動部２の異常を検出することができる。
【００３０】
なお、監視装置１００は、対象装置ＭＡの外部に配置されたが、例えば、監視装置１００は、対象装置ＭＡ内に配置されてもよい。
【００３１】
図３は、監視装置の別実施形態を示す。図３に示す監視装置１００は、対象装置ＭＡ１の動作を監視するとともに、対象装置ＭＡ１の動作を制御する制御装置として動作する。図３に示す監視装置１００の各要素のうち、図１に示す監視装置１００の要素と同一または同様の機能を有するものについては、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３２】
例えば、対象装置ＭＡ１は、Ｎ個の可動部２ａ（２ａ（１）−２ａ（Ｎ））および計測３を有する。（Ｎは２以上の正の整数）。可動部２ａは、対象装置ＭＡ１内に配置されるサーボモータ等や、サーボモータ等の動力を伝達する軸受け等を含む。なお、可動部２ａは、１つでもよい。
【００３３】
例えば、監視装置１００は、推定部１０ａ、検出部２０ａ、制御部３０および記憶部４０を有する。制御部３０は、監視装置１００に含まれるプロセッサ等が、プログラム等を実行することで機能し、対象装置ＭＡ１の可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）それぞれの動作を制御する。なお、監視装置１００に含まれるプロセッサ等が実行するプログラムは、例えば、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶部４０に予め記憶される。
【００３４】
制御部３０は、例えば、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）のいずれか１つを選択し、選択した可動部２ａ（ｊ）を動作させる制御信号を可動部２ａ（ｊ）に出力する（ｊは１からＮの正の整数）。制御部３０は、例えば、可動部２ａ（ｊ）の位置や姿勢の変化量や運動の速度等を指定する指示等を含む制御信号を、可動部２ａ（ｊ）に出力する。制御部３０が出力する制御信号は、例えば、５００ミリ秒で現在の−３０度の角度から３０度の角度に回転させる指示や、１秒で現在の位置から所定の方向に１０センチメートルの距離を移動させる指示等の指示を含む。制御部３０は、例えば、制御信号により可動部２ａ（ｊ）が回転した角度や移動した距離等の応答を、可動部２ａ（ｊ）から順次に受ける。制御部３０は、受けた角度や距離等から、角速度や移動速度を算出し、算出した角速度や移動速度等を可動部２ａ（ｊ）の動作内容を示す情報として、受けた角度や距離等とともに推定部１０ａに出力する。以下の説明では、算出した可動部２ａ（ｊ）の角速度や移動速度等を、時刻ｔを変数とする動作関数Ａｊ（ｔ）として表す。
【００３５】
記憶部４０は、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の各々の動作によって生じる対象装置ＭＡ１によって伝達される特性を予め評価することで得られる伝達関数を示す情報を、割り当てられた格納領域に格納する。なお、図３では、可動部２ａ（ｊ）に割り当てられた格納領域に予め格納される情報は、可動部２ａ（ｊ）が動作する場合の振動が対象装置ＭＡ１により伝達される特性を示す周波数ｆと強度との関数である伝達関数Ｈｊ（ｆ）として示される。伝達関数Ｈｊ（ｆ）は、図４で説明する。
【００３６】
推定部１０ａは、例えば、制御部３０により選択された可動部２ａ（ｊ）が動作する場合の伝達関数Ｈｊ（ｆ）を、記憶部４０から読み込む。推定部１０ａは、制御部３０から受けた可動部２ａ（ｊ）の動作関数Ａｊ（ｔ）と、読み込んだ伝達関数Ｈｊ（ｆ）とに基づいて、対象装置ＭＡ１に発生する振動の特性を推定する。推定部１０ａは、推定した対象装置ＭＡ１の振動の特性を検出部２０ａに出力する。なお、図３では、推定部１０ａが推定した対象装置ＭＡ１の振動の特性は、周波数ｆおよび時刻ｔの関数Ｅｊ（ｔ，ｆ）として示される。関数Ｅｊ（ｔ，ｆ）は、推定部１０ａの動作とともに、図４で説明する。
【００３７】
検出部２０ａは、推定部１０ａにより推定された対象装置ＭＡ１の振動の特性と、計測部３により計測された対象装置ＭＡ１の振動の特性とを比較することで、選択された可動部２ａ（ｊ）の異常を検出する。例えば、検出部２０ａは、選択された可動部２ａ（ｊ）の異常を検出した場合、異常を示す情報を出力装置４に出力する。なお、検出部２０ａの動作については、図４で説明する。
【００３８】
図４は、図３に示す可動部２ａ（ｊ）の動作関数Ａｊ（ｔ）、可動部２ａ（ｊ）の動作および計測された対象装置ＭＡ１の振動の特性の例を示す。図４（ａ）は、例えば、可動部２ａ（ｊ）が、サーボモータ等の場合に、制御部３０の制御信号に基づいて回転動作した時の角速度の時間変化を動作関数Ａｊ（ｔ）として示す。図４（ａ）において、縦軸は角速度（ｒａｄ／秒）を示し、横軸は時刻ｔを示す。なお、可動部２ａ（ｊ）が制御部３０の制御信号に基づいて直線運動等を行う場合、可動部２ａ（ｊ）の動作関数Ａｊ（ｔ）は、移動速度の時間変化として示される。
【００３９】
時刻ｔ０は、制御部３０が可動部２ａ（ｊ）に制御信号を出力した時刻を示す。時刻ｔ１は、可動部２ａ（ｊ）が制御部３０からの制御信号に基づいて動作を開始し、制御部３０に対して応答した時刻ｔを示す。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間は、可動部２ａ（ｊ）の角速度が一定となる定常状態の期間を示す。時刻ｔ４は、可動部２ａ（ｊ）の動作が終了した時刻を示す。また、図４（ａ）に示すように、制御部３０が可動部２ａ（ｊ）に制御信号を出力してから、可動部２ａ（ｊ）が動作を開始するまでに、時刻ｔ１と時刻ｔ０との差分である遅延時間Δｔが生じる。
【００４０】
なお、可動部２ａ（ｊ）が時刻ｔ０に制御部３０により出力された制御信号に基づき直線運動をする場合、図４（ａ）に示す角速度の場合と同様に、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間では、動作関数Ａｊ（ｔ）は、移動速度が増加する。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間では、可動部２ａ（ｊ）は、一定の移動速度で直線運動をする定常状態となり、動作関数Ａｊ（ｔ）は、一定の移動速度となる。時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間では、可動部２ａ（ｊ）は、直線運動の終了に向けて移動速度を減速することから、動作関数Ａｊ（ｔ）は、移動速度が減少する。
【００４１】
図４（ｂ）は、例えば、制御部３０からの制御信号により選択された可動部２ａ（ｊ）が回転した角度の時間変化を示す。図４（ｂ）において、縦軸は角度ｄｅｇを示し、横軸は時刻ｔを示す。図４（ｂ）に示すように、可動部２ａ（ｊ）は、図４（ａ）に示す角速度の動作関数Ａｊ（ｔ）で、角度α０から角度α１まで回転する。
【００４２】
図４（ｃ）は、例えば、選択された可動部２ａ（ｊ）が、制御部３０からの制御信号に基づいて、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように動作した場合に、計測部３により計測された対象装置ＭＡ１の振動の波形の例を示す。縦軸は振動の振幅を示し、横軸は時刻ｔを示す。図４（ｃ）に示すように、計測された対象装置ＭＡ１の振動の波形は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間において、可動部２ａ（ｊ）の動作開始に伴う衝撃により、他の期間より大きな振幅を示す。一方、可動部２ａ（ｊ）の角速度が一定の定常状態となる時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間における振動の波形は、時間の経過に対して一定の振幅を示す。時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間における振動の波形は、可動部２ａ（ｊ）の角速度が動作終了に向けて小さくなることから振幅が時間の経過とともに減衰する変化を示す。
【００４３】
図４（ｄ）は、図４（ｃ）に示す振動の波形に対して周波数解析を施すことで、求められた振動の周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）を示す。例えば、検出部２０は、図４（ｃ）に示す計測部３により計測された対象装置ＭＡ１の振動の波形を、所定のサンプリング周波数（１６キロヘルツや２２キロヘルツ等）でサンプリングする。検出部２０ａは、例えば、１０２４等の所定のサンプル単位ごとにＦＦＴ（Fast Fourier Transform）等の周波数解析を施し（スペクトログラムとも言う）、図４（ｄ）に示す振動の周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）を求める。図４（ｄ）において、縦軸は周波数ｆ（Ｈｚ）を示し、横軸は時刻ｔを示す。また、図４（ｄ）では、時間軸ｔと周波数軸ｆと強度とで示される空間において、周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）の強度を濃淡（黒は強度が強く、白は強度が弱い）により、各周波数成分の強度の分布を示す。なお、図４（ｄ）に示す周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）では、ＦＦＴ等の周波数解析の周波数変換ウィンドウは、後述する図４（ｅ）の場合より大きく設定されている。そのため、図４（ｄ）に示す周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）は、図４（ｅ）に比べて平滑化の影響が大きいために、動作関数Ａｊ（ｔ）の時間変化との関係が分かりにくい。
【００４４】
図４（ｅ）は、図４（ｄ）に示す周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）のうち、例えば、強度が所定値以上となる部分を抽出した周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）を模式的に示す。縦軸は振動の周波数ｆを示し、横軸は時刻ｔを示す。図４（ｅ）に示す周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）では、周波数解析の周波数変換ウィンドウは、図４（ｄ）の場合より小さく設定されている。そのため、図４（ｅ）に示す周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）は、図４（ｄ）の場合より周波数解析による平滑化の影響が小さく、動作関数Ａｊ（ｔ）の時間変化に応じた強度分布の周波数ｆの遷移が現れている。例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間において、図４（ｅ）に示す周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）では、可動部２ａ（ｊ）の動作開始により、角速度の変化が大きいために強い強度を持つ周波数帯の強度分布が時間に対して低い周波数から高い周波数へ遷移する。一方、可動部２ａ（ｊ）の動作が定常状態である時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間において、周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）は、強度の強い周波数帯が時間に対してほぼ一定となる（周波数分布の遷移がない）。時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間において、可動部２ａ（ｊ）の角速度が動作終了に向けて小さくなることから、計測された振動の周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）の強度分布は、時間に対して高い周波数から低い周波数へ遷移する。
【００４５】
ところで、可動部２ａ（ｊ）が正常に動作している場合に、計測された対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）は、時刻ｔごとに、可動部２ａ（ｊ）の動作関数Ａｊ（ｔ）と、動作関数Ａｊ（ｔ）の角速度に相当する周波数ｆと強度との伝達関数Ｈｊ（ｆ）とを重ね合わせることによって算出される。すなわち、周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）は、時刻ｔごとの可動部２ａ（ｊ）の動作によって生じる振動の周波数ｆとその強度との関係を表したもので、角速度が同じであれば一定の周波数ｆにおいて、理想的には同様の強度分布を示す。
【００４６】
以下では、監視装置１００に含まれる検出部２０ａおよび制御部３０の機能を利用することで、可動部２ａ（ｊ）が動作する場合の伝達関数Ｈｊ（ｆ）を取得する手法について説明する。なお、以下の説明において、可動部２ａ（ｊ）が動作する場合の伝達関数Ｈｊ（ｆ）は、可動部２ａ（ｊ）の伝達関数Ｈｊ（ｆ）と称される。
【００４７】
可動部２ａ（ｊ）の伝達関数Ｈｊ（ｆ）を取得するために、制御部３０は、例えば、対象装置ＭＡ１および監視装置１００の開発段階や出荷段階等において、予め決められた動作を可動部２ａ（ｊ）に所定の回数（５０回等）行わせる。検出部２０ａは、例えば、可動部２ａ（ｊ）が動作するごとに計測部３によって計測された対象装置ＭＡ１の振動の波形を、所定のサンプリング周波数でサンプリングし、振動データとして記憶部４０に順次に記憶する。検出部２０ａは、例えば、可動部２ａ（ｊ）による所定の回数の動作が終了した後に、記憶した所定の回数の振動データを加算平均する。例えば、検出部２０ａは、加算平均した振動データのうち、可動部２ａ（ｊ）の動作が定常状態となり、周波数分布が時間軸方向に一定となる時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間の振動データに対して、所定のサンプル単位で周波数解析を施す。検出部２０ａは、周波数解析から求められた周波数分布を、可動部２ａ（ｊ）の伝達関数Ｈｊ（ｆ）として取得する。そして、検出部２０ａは、取得した可動部２ａ（ｊ）の伝達関数Ｈｊ（ｆ）を記憶部４０に記憶する。
【００４８】
なお、可動部２ａ（ｊ）に実行させる予め決められた動作は、動作の開始位置および終了位置や、所定の角速度（例えば、毎秒１０ラジアン等）や所定の移動速度（例えば、毎秒５センチメートル等）を用いて、可動部２ａごとに予め設定されている。つまり、求められた伝達関数Ｈｊ（ｆ）は、可動部２ａ（ｊ）が所定の角速度や所定の移動速度で動作する場合の伝達関数である。そこで、検出部２０ａは、伝達関数Ｈｊ（ｆ）を取得する際の可動部２ａ（ｊ）が実行する動作を示す所定の角速度あるいは所定の移動速度を、取得した伝達関数Ｈｊ（ｆ）と対応付けて記憶部４０に記憶してもよい。
【００４９】
また、検出部２０ａは、複数の振動データを加算平均するにあたり、複数の振動データ間の各々において相互相関処理を施すことで求めた相互相関値が最大となる位置を求める。検出部２０ａは、求めた位置を基準にして、複数の振動データ間の各々の位相ずれを補正し、補正後の振動データを加算平均することが好ましい。
【００５０】
さらに、制御部３０は、可動部２ａ（ｊ）に所定の動作をさせる制御信号を出力してから、可動部２ａ（ｊ）から最初の応答を受信するまでの遅延時間Δｔを、時刻ｔ１と時刻ｔ０との差分から求める。制御部３０は、求めた遅延時間Δｔを、検出部２０ａにより取得された可動部２ａ（ｊ）の伝達関数Ｈｊ（ｆ）と対応付けて記憶部４０に記憶してもよい。
【００５１】
以上で説明したようにして求められた伝達関数Ｈｊ（ｆ）は、推定部１０ａにより、可動部２ａ（ｊ）が動作する場合に対象装置ＭＡ１に発生する振動の特性を推定する処理に用いられる。
【００５２】
推定部１０ａは、例えば、制御部３０により選択された可動部２ａ（ｊ）の動作で生じた振動を対象装置ＭＡ１が伝達する特性として、記憶部４０から伝達関数Ｈｊ（ｆ）を読み込む。推定部１０ａは、制御部３０から受信した可動部２ａ（ｊ）の動作関数Ａｊ（ｔ）と、読み込んだ伝達関数Ｈｊ（ｆ）との重ね合わせ演算を実行し、対象装置ＭＡ１に発生する振動の特性である振動の周波数分布の期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）を推定する。なお、推定部１０ａは、周波数分布の期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）を推定するにあたり、制御部３０が可動部２ａ（ｊ）に制御信号を出力してから応答を受信するまでの遅延時間Δｔを考慮してもよい。これにより、検出部２０ａは、計測された対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）と推定された周波数分布の期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）との比較を実時間で行うことができる。
【００５３】
推定部１０ａが制御部３０から受信した可動部２ａ（ｊ）の動作関数Ａｊ（ｔ）で示される角速度や移動速度は、可動部２ａ（ｊ）の伝達関数Ｈｊ（ｆ）を取得した際の所定の角速度や所定の移動速度と異なる場合がある。そこで、推定部１０ａは、例えば、制御部３０から受信した動作関数Ａｊ（ｔ）で示される角速度や移動速度と、伝達関数Ｈｊ（ｆ）を取得した際の所定の角速度や所定の移動速度との比率に基づいて、動作関数Ａｊ（ｔ）を正規化することが好ましい。正規化した動作関数Ａｊ（ｔ）を用いることで、推定部１０ａは、可動部２ａ（ｊ）が伝達関数Ｈｊ（ｆ）を取得した際の所定の角速度や所定の移動速度とは異なる角速度や移動速度で動作した場合の周波数分布の期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）を推定することができる。
【００５４】
検出部２０ａは、例えば、計測部３により計測された振動の周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）と、推定部１０ａにより推定された周波数分布の期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）との間で相互相関処理を施すことで得られた結果に基づき、可動部２ａ（ｊ）の異常を検出する。例えば、検出部２０ａは、所定のサンプル単位の時間間隔ごとに、周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）と期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）との間で、周波数軸方向の振幅に対する相互相関処理を施し、相互相関係数を求める。検出部２０ａは、所定のサンプル単位の時間において、相互相関処理により求められた可動部２ａ（ｊ）の相互相関係数の最大値と所定の閾値（例えば、０．５等）とを比較する。検出部２０ａは、可動部２ａ（ｊ）の相互相関係数の最大値が所定の閾値以上と判定された所定のサンプル単位のサンプル数を求める。なお、検出部２０ａは、周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）と期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）との間での周波数軸方向の振幅の相互相関処理を、例えば、１００ヘルツから１０００ヘルツの範囲において、±５０ヘルツ程の幅を持たせて行うことが好ましい。±５０ヘルツ程の幅を持たせることで、検出部２０ａでの相互相関処理は、周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）に重畳したノイズ等による周波数の誤差を吸収することができる。
【００５５】
図５は、図３に示した監視装置１００における監視処理の例を示す。ステップＳ１００，Ｓ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０，Ｓ１７０，Ｓ１８０およびＳ１９０は、監視装置１００に搭載されるプロセッサが監視プログラムを実行することにより実行される。すなわち、図５は、監視プログラムおよび監視方法の別実施形態を示す。この場合、図３に示した推定部１０ａ、検出部２０ａおよび制御部３０は、監視プログラムの実行により実現される。なお、図５に示す処理は、監視装置１００に搭載されるハードウェアにより実行されてもよい。この場合、図３に示した推定部１０ａ、検出部２０ａおよび制御部３０は、監視装置１００内に配置される回路により実現される。
【００５６】
ステップＳ１００において、制御部３０は、図３で説明したように、選択した可動部２ａ（ｊ）に対して制御信号を出力する。
【００５７】
次に、ステップＳ１１０において、制御部３０は、出力した制御信号に対する可動部２ａ（ｊ）から順次に受信する応答に基づいて、可動部２ａ（ｊ）の動作関数Ａｊ（ｔ）を求める。
【００５８】
次に、ステップＳ１２０において、検出部２０ａは、図３および図４で説明したように、計測部３により計測された対象装置ＭＡ１の振動を示す電気信号を、所定のサンプリング周波数でサンプリングし、振動データとして取得する。
【００５９】
次に、ステップＳ１３０において、検出部２０ａは、例えば、取得した振動データに対して、所定のサンプル単位ごとにＦＦＴ等の周波数解析を施すことで、計測された対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）を算出する。
【００６０】
次に、ステップＳ１４０において、推定部１０ａは、ステップＳ１１０で求めた動作関数Ａｊ（ｔ）と、記憶部４０から読み込んだ可動部２ａ（ｊ）の伝達関数Ｈｊ（ｆ）との重ね合わせ演算を実行することで、周波数分布の期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）を推定する。期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）は、周波数と強度との関数である伝達関数Ｈｊ（ｆ）と、伝達関数Ｈｊ（ｆ）の取得時と同じ角速度で正規化した正規化角速度と時刻ｔとの関数である動作関数Ａｊ（ｔ）とから、時刻ｔごとに伝達関数Ｈｊ（ｆ）の周波数軸に動作関数Ａｊ（ｔ）の正規化角速度を乗算することで得られる、時刻ｔと周波数及びその周波数毎の強度分布（スペクトログラム）である。
【００６１】
次に、ステップＳ１５０において、検出部２０ａは、図３および図４で説明したように、所定のサンプル単位の時間間隔で、対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）と推定された期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）との間で相互相関処理を施す。
【００６２】
次に、ステップＳ１６０において、検出部２０ａは、図３および図４で説明したように、求められた可動部２ａ（ｊ）の相互相関係数の最大値が所定の閾値以上か否かを判定する。検出部２０ａは、相互相関係数の最大値が所定の閾値以上である所定のサンプル単位のサンプル数を求める。
【００６３】
次に、ステップＳ１７０において、検出部２０ａは、図３および図４で説明したように、可動部２ａ（ｊ）において、相互相関係数の最大値が所定の閾値以上であるサンプル数の割合と所定の割合とを比較し、各可動部２ａ（ｊ）に異常が発生しているか否かを判定する。検出部２０ａは、相互相関係数の最大値が所定の閾値以上であるサンプル数の割合が所定の割合より小さい場合（ＹＥＳ）、可動部２ａ（ｊ）に異常が発生していると判定し、ステップＳ１８０に移行する。一方、検出部２０ａは、相互相関係数の最大値が所定の閾値以上であるサンプル数の割合が所定の割合以上の場合（ＮＯ）、可動部２ａ（ｊ）は正常に動作していると判定し、処理をステップＳ１９０に移行する。
【００６４】
ステップＳ１８０において、検出部２０ａは、出力装置４に異常が検出された可動部２ａ（ｊ）の情報を含む警報を出力する。
【００６５】
次に、ステップＳ１９０において、監視装置１００は、例えば、監視装置１００に含まれるキーボードやタッチパネル等の入力装置を介して、終了指示を受けたか否かを判定する。監視装置１００は、終了指示を受けた場合（ＹＥＳ）、一連の処理を終了する。一方、監視装置１００は、終了指示を受けていない場合（ＮＯ）、処理をステップＳ１００に移行する。
【００６６】
以上、この実施形態では、記憶部４０は、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の各々の動作で生じた振動を対象装置ＭＡ１が伝達する特性を示す情報として伝達関数Ｈ１（ｆ）−ＨＮ（ｔ）を予め記憶する。推定部１０ａは、制御された可動部２ａ（ｊ）の動作関数Ａｊ（ｔ）と伝達関数Ｈｊ（ｆ）とから対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布の期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）を推定する。検出部２０ａは、計測された周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）と推定された期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）との相互相関処理を施すことで求められた相互相関係数と所定の閾値とを比較する。これにより、検出部２０ａは、予め決められた動作に限定されることなく、可動部２ａ（ｊ）の異常を検出することができる。
【００６７】
また、検出部２０ａは、計測された周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）と推定された期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）との相互相関処理に基づいて、選択された可動部２ａ（ｊ）の異常を検出する。このため、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）に共通の計測部３を用いて、選択された可動部２ａ（ｊ）の異常を検出することができる。これにより、各可動部２ａに計測部３を配置する場合と比べて計測部３の数が少なくて済み、コストの削減を図ることができる。
【００６８】
また、検出部２０ａは、出力装置４に異常が検出された可動部２ａ（ｊ）の情報を含む警報を出力する。これにより、監視装置１００の管理者に対して、異常が検出された可動部２ａ（ｊ）への対応を促すことができ、可動部２ａ（ｊ）の修理や交換等を迅速に行うことができる。
【００６９】
なお、図３では、計測部３は、対象装置ＭＡ１に１つ配置されたがこれに限定されない。例えば、対象装置ＭＡ１に配置される計測部３の数は、２以上で、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の数であるＮ個より少なくてもよい。この場合、計測部３は、対象装置ＭＡ１内に互いに離れた位置に配置される。例えば、複数の計測部３のうち、各可動部２ａの動作で生じた振動を、他の計測部３より効率的に計測可能な計測部３が可動部２ａごとに予め設定され、検出部２０ａは、可動部２ａごとに設定された計測部３で計測された対象装置ＭＡ１の振動のデータを用いる。この場合、各可動部２ａの伝達関数の取得にあたり、検出部２０ａは、例えば、可動部２ａごとに設定された計測部３により計測された対象装置ＭＡ１の振動のデータを用いることが好ましい。
【００７０】
なお、監視装置１００における監視処理は、図５に示す処理の順序に限定されず、例えば、ステップＳ１１０およびステップＳ１４０の処理と、ステップＳ１２０およびステップＳ１３０の処理とが並行して実行されてもよい。
【００７１】
なお、監視装置１００は、対象装置ＭＡ１の動作を監視するとともに、対象装置ＭＡ１の動作を制御する制御装置として動作したが、これに限定されない。例えば、対象装置ＭＡ１に含まれるプロセッサ等が制御部として機能し、対象装置ＭＡ１のプロセッサ等が可動部２ａ（ｊ）に対して制御信号を出力し、出力した制御信号に対する可動部２ａ（ｊ）からの応答を受信してもよい。そして、対象装置ＭＡ１のプロセッサ等は、受信した可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の応答を制御部３０ａに出力してもよい。また、監視装置１００の制御部３０の代わりに、対象装置ＭＡ１のプロセッサ等が、可動部２ａ（ｊ）からの応答に基づいて動作関数Ａｊ（ｔ）を求め、推定部１０ａに出力してもよい。
【００７２】
また、監視装置１００は、対象装置ＭＡ１の外部に配置されたが、例えば、監視装置１００は、対象装置ＭＡ１内に配置されてもよい。
【００７３】
なお、各可動部２ａの伝達関数Ｈｊ（ｆ）を取得するために、制御部３０が各可動部２ａに実行させる動作は、予め決められた単一の動作に限定されず、例えば、可動部２ａごとに予め決められた複数のパターンの動作でもよい。そして、制御部３０は、可動部２ａごとに予め決められた複数のパターンの動作をそれぞれ実行させた際に計測部３で計測された周波数分布に基づいて、各パターンの動作の伝達関数Ｈｊ（ｆ）を求め、求めた伝達関数Ｈｊ（ｆ）を記憶部４０に記憶させてもよい。例えば、予め決められた複数のパターンの動作には、複数の所定の角速度（毎秒８ラジアンや毎秒１０ラジアン等）と、複数の可動範囲（−３０度から−１０度、−１０度から１０度、１０度から３０度等）との組み合わせが含まれる。また、複数のパターンの動作には、複数の所定の移動速度（毎秒５センチメートル等）と、複数の可動範囲（重力方向に１センチメートルから７センチメートルや、重力方向に垂直な水平方向に３センチメートルから９センチメートル等）との組み合わせが含まれる。
【００７４】
可動部２ａごとの複数の伝達関数Ｈｊ（ｆ）が取得されることで、推定部１０ａは、動作関数Ａｊ（ｔ）で示される可動部２ａ（ｊ）の動作に対応する伝達関数Ｈｊ（ｆ）を選択することで、摩擦や重力等による影響を考慮した期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）を算出できる。これにより、可動部２ａごとに１つの動作を実行させて取得した単一の伝達関数Ｈｊ（ｆ）を用いる場合と比べて、監視装置１００は、可動部２ａ（ｊ）の異常の検出を精度良く行うことができる。
【００７５】
なお、検出部２０ａは、可動部２ａ（ｊ）の全ての動作期間において、計測された周波数分布Ｒｊ（ｔ，ｆ）と推定された期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）との相互相関処理を施し、求められた相互相関係数の最大値が所定の閾値以上か否かを判定したが、これに限定されない。例えば、検出部２０ａは、可動部２ａ（ｊ）の動作が定常状態となる期間で、求められた相互相関係数の最大値が所定の閾値以上か否かを判定し、定常状態以外の期間での判定を省略してもよい。これにより、可動部２ａ（ｊ）の動作開始時の衝撃や動作終了の際に発生するノイズ等の影響を避けることができ、検出部２０ａは、可動部２ａ（ｊ）の異常の誤検出を回避することができる。また、定常状態以外の期間での判定を省略することで、判定期間を短縮することができるため、監視装置１００における監視処理の高速化を図ることができる。
【００７６】
なお、検出部２０ａは、可動部２ａ（ｊ）の相互相関係数の最大値が所定の閾値以上と判定されたサンプル数の割合が所定の割合より小さいか否かを判定し、可動部２ａ（ｊ）の異常を検出したが、これに限定されない。例えば、検出部２０ａは、可動部２ａ（ｊ）について、相互相関係数の最大値が所定の閾値より小さいと判定されたサンプルが１つでもある場合に異常の可能性があると判定し、異常の可能性があることを示す判定結果を出力装置４に出力してもよい。この場合、図５に示す監視処理の終了後に、例えば、制御部３０は、異常の可能性があると判定された可動部２ａ（ｊ）に対して、可動部２ａ（ｊ）の動作が可能な範囲で可動部２ａ（ｊ）を動作させるための検査用の制御信号等を出力してもよい。そして、監視装置１００は、検査用の制御信号に応じて可動部２ａ（ｊ）が動作した際に計測部３によって計測された周波数分布に基づいて、図５に示す監視処理よりも高精度な検査を行ってもよい。これにより、監視装置１００は、可動部２ａ（ｊ）に発生した異常についての詳細な情報を取得でき、監視装置１００の管理者は、出力装置４に出力される詳細な情報に基づいて、可動部２ａ（ｊ）の異常に対して適切な対応を施すことができる。ただし、監視装置１００は、例えば、対象装置ＭＡ１が人とコミュニケーションをとるロボットである場合等に、高精度な検査を行うにあたり、周囲に人がいるか否かを確認する機能を有することが好ましい。
【００７７】
図６は、監視装置の別実施形態を示す。図６に示す監視装置１００は、図３に示す監視装置１００と同様に、対象装置ＭＡ１の動作を監視するとともに対象装置ＭＡ１の動作を制御する制御装置として動作する。図６に示す監視装置１００の各要素のうち、図３に示す監視装置１００の要素と同一または同様の機能を有するものについては、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７８】
対象装置ＭＡ１の構成は、図３に示した対象装置ＭＡ１と同一または同様である。監視装置１００は、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）に対応するＮ個の推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）、検出部２０ｂ、制御部３０ａおよび記憶部４０を有する。
【００７９】
例えば、制御部３０ａは、対象装置ＭＡ１の可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）それぞれの動作を並列に制御する。制御部３０ａは、例えば、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）それぞれに制御信号を出力し、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）それぞれを動作させる。また、制御部３０ａは、出力した制御信号に対する回転した角度や移動した距離等を示す応答を可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）それぞれから順次または並列に受信する。制御部３０ａは、受信した応答に基づいて、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の動作関数Ａ１（ｔ）−ＡＮ（ｔ）をそれぞれ算出する。制御部３０ａは、受信した角度や距離等とともに、算出した動作関数Ａ１（ｔ）−ＡＮ（ｔ）を推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）にそれぞれ出力する。
【００８０】
例えば、推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）は、予め割り当てられた可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の伝達関数Ｈ１（ｆ）−ＨＮ（ｆ）を記憶部４０からそれぞれ読み込む。例えば、推定部１０ｂ（ｊ）は、可動部２ａ（ｊ）の伝達関数Ｈｊ（ｆ）を読み込み、読み込んだ伝達関数Ｈｊ（ｆ）と制御部３０ａから受信した動作関数Ａｊ（ｔ）との重ね合わせ演算を実行する。推定部１０ｂ（ｊ）は、実行した重ね合わせ演算により、対象装置ＭＡ１に発生する振動の特性である周波数分布の期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）を推定する。推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）は、推定した周波数分布の期待値Ｅ１（ｔ，ｆ）−ＥＮ（ｔ，ｆ）を検出部２０ｂにそれぞれ出力する。なお、推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）は、並行して動作する。
【００８１】
また、推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）は、期待値Ｅ１（ｔ，ｆ）−ＥＮ（ｔ，ｆ）をそれぞれ推定するにあたり、制御部３０ａが各可動部２ａに制御信号を出力してから応答を受信するまでの各可動部２ａの遅延時間Δｔを考慮してもよい。
【００８２】
また、推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）は、例えば、制御部３０ａから受信した可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）それぞれの動作関数Ａ１（ｔ）−ＡＮ（ｔ）を伝達関数の取得の際に用いた所定の角速度や所定の移動速度等で正規化してもよい。これにより、推定部１０ｂ−１０ｂ（Ｎ）は、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）それぞれが所定の角速度や所定の移動速度とは異なる角速度や移動速度で動作した場合にも、周波数分布の期待値Ｅ１（ｔ，ｆ）−ＥＮ（ｔ，ｆ）を高い精度で推定することができる。
【００８３】
例えば、検出部２０ｂは、推定された対象装置ＭＡ１に発生する振動の特性である周波数分布の期待値Ｅ１（ｔ，ｆ）−ＥＮ（ｔ，ｆ）を、推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）からそれぞれ受信する。検出部２０ｂは、推定された周波数分布の期待値Ｅ１（ｔ，ｆ）−ＥＮ（ｔ，ｆ）と、計測された対象装置ＭＡ１の振動の特性とを比較することで、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の異常を検出する。検出部２０ｂの動作については、図７および図８で説明する。
【００８４】
ところで、制御部３０ａが、Ｎ個の可動部２ａのうち、Ｍ個の可動部２ａを動作させる場合、計測部３により計測される対象装置ＭＡ１の振動は、Ｍ個の可動部２ａがそれぞれ動作した場合の対象装置ＭＡ１に発生する振動を重ね合わせた振動と同等である。すなわち、計測部３により計測される対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布は、式（１）のように表される。なお、ＭはＮ以下の正の整数である。
【００８５】
【数１】
2015078884.tif 000003
【００８６】
式（１）において、“ＴＲ（ｔ，ｆ）”は、Ｍ個の可動部２ａが動作した場合に、計測部３により計測される対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布を示す。以下では、周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）は、Ｍ個の可動部２ａが動作した場合の振動の周波数分布を合計したものとする。また、以下において、制御部３０ａにより制御される可動部２ａが３つの場合の監視装置１００における監視動作について説明するが、３つ以外の複数の可動部２ａが制御される場合の監視装置１００における監視動作についても同様であり、詳細な説明は省略する。
【００８７】
図７は、図６に示す可動部２ａの３つが動作した場合の動作関数および対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布の例を示す。なお、図７は、対象装置ＭＡ１で計測される振動の特性を示す。図７（ａ）は、例えば、可動部２ａ（１）、２ａ（２），２ａ（３）それぞれの角速度の時間変化を動作関数Ａ１（ｔ），Ａ２（ｔ）、Ａ３（ｔ）として示す。図７（ａ）において、縦軸は角速度（ｒａｄ／秒）を示し、横軸は時刻を示す。図７（ａ）に示す実線の曲線は、可動部２ａ（１）の動作関数Ａ１（ｔ）を示し、点線の曲線は、可動部２ａ（２）の動作関数Ａ２（ｔ）を示し、破線の曲線は、可動部２ａ（３）の動作関数Ａ３（ｔ）をそれぞれ示す。図７（ａ）に示すように、可動部２ａ（１）が最も高い角速度で動作し、可動部２ａ（２）が最も低い角速度で動作する。
【００８８】
また、時刻ｔ１０，ｔ１１，ｔ１２は、可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）それぞれが制御部３０ａからの制御信号に基づいて動作を開始した時刻を示す。また、時刻ｔ１３，ｔ１５，ｔ１４は、可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）それぞれが制御部３０ａからの制御信号に基づいて動作を終了した時刻を示す。つまり、図７（ａ）に示すように、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１の期間では、可動部２ａ（１）が動作し、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の期間では、可動部２ａ（１）と可動部２ａ（２）とが動作する。また、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３の期間では、可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）が動作し、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４の期間では、可動部２ａ（２）と可動部２ａ（３）とが動作し、時刻ｔ１４から時刻ｔ１５の期間では、可動部２ａ（２）が動作する。
【００８９】
図７（ｂ）から図７（ｄ）は、図４（ｅ）の場合と同様に、各可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）が、図７（ａ）に示す動作関数Ａ１（ｔ），Ａ２（ｔ），Ａ３（ｔ）で単独で動作した場合の対象装置ＭＡ１に発生する振動の周波数分布を模式的に示す。すなわち、図７（ｂ）は、可動部２ａ（１）が動作する場合の対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布Ｒ１（ｔ，ｆ）を示す。図７（ｃ）は、可動部２ａ（２）が動作した場合の対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布Ｒ２（ｔ，ｆ）を示し、図７（ｄ）は、可動部２ａ（３）が動作した場合の対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布Ｒ３（ｔ，ｆ）を示す。なお、図７（ｂ）から図７（ｄ）において、縦軸は周波数ｆ（Ｈｚ）を示し、横軸は時刻ｔを示す。
【００９０】
図７（ｂ）から図７（ｄ）に示す各可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）の周波数分布Ｒ１（ｔ，ｆ），Ｒ２（ｔ，ｆ），Ｒ３（ｔ，ｆ）は、図４で説明したように、動作開始時の分布と、定常状態および動作終了時の各期間の分布とを含む。図７（ｂ）から図７（ｄ）に示すように、各可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）は、互いに異なる固有の周波数分布を有する。例えば、図７（ｂ）に示す可動部２ａ（１）の周波数分布Ｒ１（ｔ，ｆ）では、図４（ｅ）と同様に、動作開始時において、可動部２ａ（１）の動作開始による急速な角速度の変化により、強い強度を持つ周波数帯の強度分布が時間に対して低い周波数から高い周波数へ遷移する。また、周波数分布Ｒ１（ｔ，ｆ）は、可動部２ａ（１）の動作が定常状態となった期間において、強度が強い周波数帯が時間に対してほぼ一定となる（周波数分布の遷移がない）。可動部２ａ（１）が動作終了に向けて角速度を減少させる期間では、周波数分布Ｒ１（ｔ，ｆ）の強度分布は、時間に対して高い周波数から低い周波数へ遷移する。
【００９１】
図７（ｃ）に示す可動部２ａ（２）の周波数分布Ｒ２（ｔ，ｆ）では、動作開始時において、可動部２ａ（１）の場合と同様に、可動部２ａ（２）の動作開始に伴う急速な角速度の変化により、強い強度を持つ周波数帯の強度分布が時間に対して低い周波数から高い周波数へ遷移する。一方、可動部２ａ（２）の定常状態の期間では、周波数分布Ｒ２（ｔ，ｆ）は、強度が強い周波数帯が時間に対してほぼ一定となる（周波数帯の遷移がない）。なお、周波数分布Ｒ２（ｔ，ｆ）は、周波数分布Ｒ１（ｔ，ｆ）に対して、角速度や伝達関数の違いにより強度が強い周波数帯が異なる。可動部２ａ（２）が動作終了に向けて角速度を減少させる期間において、周波数分布Ｒ２（ｔ，ｆ）の強度分布は、時間に対して高い周波数から低い周波数へ遷移する。
【００９２】
また、図７（ｄ）に示す可動部２ａ（３）の周波数分布Ｒ３（ｔ，ｆ）は、動作開始時において、図７（ｂ）および図７（ｃ）と同様に、可動部２ａ（３）の動作開始に伴う急速な角速度の変化により、強い強度を持つ周波数帯の強度分布が時間に対して低い周波数から高い周波数へ遷移する。一方、可動部２ａ（３）の定常状態の期間では、周波数分布Ｒ３（ｔ，ｆ）は、強度が強い周波数帯が時間に対してほぼ一定となる（周波数帯の遷移がない）。なお、周波数分布Ｒ３（ｔ，ｆ）は、周波数分布Ｒ１（ｔ，ｆ），Ｒ２（ｔ，ｆ）に対して、角速度や伝達関数の違いにより強度が強い周波数帯が異なる。可動部２ａ（３）が動作終了に向けて角速度を減少させる期間において、周波数分布Ｒ３（ｔ，ｆ）の強度分布は、時間に対して高い周波数から低い周波数へ遷移する。
【００９３】
図７（ｅ）は、図７（ｂ）から図７（ｄ）に示す可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）の周波数分布Ｒ１（ｔ，ｆ），Ｒ２（ｔ，ｆ），Ｒ３（ｔ，ｆ）を、式（１）に基づいて合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）を示す。
【００９４】
図７（ｅ）に示すように、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１の期間では、可動部２ａ（１）が動作し、他の可動部２ａが動作しないことから、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）は、可動部２ａ（１）の周波数分布Ｒ１（ｔ，ｆ）と同等である。時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の期間では、可動部２ａ（１）と可動部２ａ（２）とが動作し、他の可動部２ａが動作しないことから、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）は、周波数分布Ｒ１（ｔ，ｆ）と周波数分布Ｒ２（ｔ，ｆ）とを加算した分布と同等である。時刻ｔ１２から時刻ｔ１３の期間では、可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）が動作し、他の可動部２ａ（ｊ）が動作しないことから、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）は、周波数分布Ｒ１（ｔ，ｆ），Ｒ２（ｔ，ｆ），Ｒ３（ｔ，ｆ）を加算した分布と同等である。時刻ｔ１３から時刻ｔ１４の期間では、可動部２ａ（２）と可動部２ａ（３）とが動作し、他の可動部２ａ（ｊ）が動作しないことから、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）は、周波数分布Ｒ２（ｔ，ｆ）と周波数分布Ｒ３（ｔ，ｆ）とを加算した分布と同等である。時刻ｔ１４から時刻ｔ１５の期間では、可動部２ａ（２）が動作し、他の可動部２ａ（ｊ）が動作しないことから、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）は、可動部２ａ（２）の周波数分布Ｒ２（ｔ，ｆ）と同等である。
【００９５】
検出部２０ｂは、式（２）と、各推定部１０ｂ（１），１０ｂ（２），１０ｂ（３）で推定された可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）の周波数分布の期待値Ｅ１（ｔ，ｆ），Ｅ２（ｔ，ｆ），Ｅ３（ｔ，ｆ）とから、合計した期待値ＴＥ（ｔ，ｆ）を求める。
ＴＥ（ｔ，ｆ）＝β１×Ｅ１（ｔ，ｆ）＋β２×Ｅ２（ｔ，ｆ）＋β３×Ｅ３（ｔ，ｆ）＋ｎｒ（ｆ）  …（２）
ここで、“ＴＲ（ｔ，ｆ）”は期待値Ｅ１（ｔ，ｆ），Ｅ２（ｔ，ｆ），Ｅ３（ｔ，ｆ）の合計を示し、係数β１，β２，β３は重み係数を示す。また、“ｎｒ（ｆ）”は、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）に含まれるノイズ成分等の周波数分布を示す。
【００９６】
そして、検出部２０ｂは、式（２）に示した合計した期待値ＴＥ（ｔ，ｆ）と、式（１）で示した合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）とを比較する。検出部２０ｂは、比較の結果に基づいて各可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）の異常を検出する。
【００９７】
例えば、検出部２０ｂは、図７（ｅ）に示す合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と合計した期待値ＴＥ（ｔ，ｆ）との間で、周波数軸方向の振幅に対する最小二乗法の処理を、１０２４等の所定のサンプル単位の時間間隔で施し、重み係数β１，β２，β３を求める。検出部２０ｂは、各可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）の動作期間において、所定のサンプル単位で求めた各重み係数β１，β２，β３の値と所定の閾値（例えば、０．５等）とを比較する。検出部２０ｂは、各可動部２ａの動作期間において、各重み係数β１，β２，β３の値が所定の閾値以上と判定された所定のサンプル単位の数を、可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）ごとのサンプル数として求める。
【００９８】
例えば、検出部２０ｂは、各重み係数β１，β２，β３について所定の閾値以上と判定されたサンプル数の割合が、各可動部２ａの動作期間に含まれる所定のサンプル単位の総数の所定の割合（例えば、７割や８割等）以上か否かを判定する。検出部２０ｂは、例えば、所定の閾値以上の重み係数β１が得られたサンプル数の割合が所定の割合以上の場合、可動部２ａ（１）は正常に動作していると判定する。一方、検出部２０ｂは、所定の閾値以上の重み係数β１が得られたサンプル数の割合が所定の割合より小さい場合、可動部２ａ（１）に異常が発生していると判定する。また、検出部２０ｂは、所定の閾値以上の重み係数β２が得られたサンプル数の割合が所定の割合以上の場合、可動部２ａ（２）は正常に動作していると判定し、サンプル数の割合が所定の割合より小さい場合、可動部２ａ（２）に異常が発生していると判定する。また、検出部２０ｂは、所定の閾値以上の重み係数β３が得られたサンプル数の割合が所定の割合以上の場合、可動部２ａ（３）は正常に動作していると判定し、サンプル数の割合が所定の割合より小さい場合、可動部２ａ（３）に異常が発生していると判定する。
【００９９】
図８は、図６に示す検出部２０ｂにより求められた重み係数β１，β２，β３の時間変化の例を示す。図８（ａ）は、図７（ｅ）と同様に、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）を示す。図８（ｂ）から図８（ｄ）は、検出部２０ｂにより求められた重み係数β１，β２，β３の時間変化をそれぞれ示す。図８（ｂ）から図８（ｄ）において、縦軸は重み係数β１，β２，β３の値を示し、横軸は時刻ｔを示す。また、“γ”は、所定の閾値を示す。
【０１００】
図８（ｂ）に示すように、可動部２ａ（１）が動作している時刻ｔ１０から時刻ｔ１３の期間において、重み係数β１は所定の閾値γ以上の値を示すことから、検出部２０ｂは、可動部２ａ（１）が正常に動作していると判定する。また、図８（ｃ）に示すように、可動部２ａ（２）が動作している時刻ｔ１１から時刻ｔ１５の期間において、重み係数β２は所定の閾値γ以上の値を示すことから、検出部２０ｂは、可動部２ａ（２）が正常に動作していると判定する。また、図８（ｄ）に示すように、可動部２ａ（３）が動作している時刻ｔ１２から時刻ｔ１４の期間において、重み係数β１は所定の閾値γ以上の値を示すことから、検出部２０ｂは、可動部２ａ（３）は正常に動作していることを示す。すなわち、図８の各々に示すように、可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）が動作期間を重複して動作する場合でも、検出部２０ｂは、周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と合計した期待値ＴＥ（ｔ，ｆ）とを最小二乗法に基づき比較することで、各可動部２ａの異常を検出できる。
【０１０１】
なお、例えば、図８（ｂ）において、可動部２ａ（１）が動作している時刻ｔ１０から時刻ｔ１３の期間の重み係数β１が、所定の閾値γ未満の場合、検出部２０ｂは、可動部２ａ（１）を異常と判定する。
【０１０２】
図９は、図６に示した監視装置１００における監視処理の例を示す。ステップＳ２００，Ｓ２１０，Ｓ２２０，Ｓ２３０，Ｓ２４０，Ｓ２５０，Ｓ２６０，Ｓ２７０，Ｓ２８０およびＳ２９０は、監視装置１００に搭載されるプロセッサが監視プログラムを実行することにより実行される。すなわち、図９は、監視プログラムおよび監視方法の別実施形態を示す。この場合、図６に示した推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）、検出部２０ｂおよび制御部３０ａは、監視プログラムの実行により実現される。なお、図９に示す処理は、監視装置１００に搭載されるハードウェアにより実行されてもよい。この場合、図６に示した推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）、検出部２０ｂおよび制御部３０ａは、監視装置１００内に配置される回路により実現される。
【０１０３】
ステップＳ２００において、制御部３０ａは、図６で説明したように、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）のうち、可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）に対して制御信号を出力する。
【０１０４】
次に、ステップＳ２１０において、制御部３０ａは、出力した制御信号に対する各可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）から順次に受信する応答に基づいて、動作関数Ａ１（ｔ），Ａ２（ｔ），Ａ３（ｔ）をそれぞれ求める。
【０１０５】
次に、ステップＳ２２０において、検出部２０ｂは、図６および図７で説明したように、計測部３で計測された対象装置ＭＡ１の振動を示す電気信号を、所定のサンプリング周波数（１６キロヘルツや２２キロヘルツ等）でサンプリングし、振動データとして取得する。
【０１０６】
次に、ステップＳ２３０において、検出部２０ｂは、例えば、受信した振動データに対して、所定のサンプル単位ごとにＦＦＴ等の周波数解析を施すことで、計測された対象装置ＭＡ１の振動の合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）を算出する。
【０１０７】
次に、ステップＳ２４０において、推定部１０ｂ（１），１０ｂ（２），１０ｂ（３）は、割り当てられた可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）の伝達関数Ｈ１（ｆ），Ｈ２（ｆ），Ｈ３（ｆ）を記憶部４０からそれぞれ読み込む。推定部１０ｂ（１），１０ｂ（２），１０ｂ（３）は、ステップＳ２１０で求めた動作関数Ａ１（ｔ），Ａ２（ｔ），Ａ３（ｔ）と、読み込んだ伝達関数Ｈ１（ｆ），Ｈ２（ｆ），Ｈ３（ｆ）との重ね合わせ演算を実行する。推定部１０ｂ（１），１０ｂ（２），１０ｂ（３）は、可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）の期待値Ｅ１（ｔ，ｆ），Ｅ２（ｔ，ｆ），Ｅ３（ｔ，ｆ）をそれぞれ推定する。
【０１０８】
次に、ステップＳ２５０において、検出部２０ｂは、図６から図８で説明したように、所定のサンプル単位の時間間隔で、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と合計した期待値ＴＥ（ｔ，ｆ）との間の周波数軸方向の振幅に対し最小二乗法の処理を施す。
【０１０９】
次に、ステップＳ２６０において、検出部２０ｂは、図６から図８で説明したように、所定のサンプル単位で求めた各重み係数β１，β２，β３が、各可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）の動作期間において所定の閾値γ以上か否かを判定する。検出部２０ｂは、所定の閾値γ以上の重み係数が得られた所定のサンプル単位のサンプル数を、可動部２ａごとに求める。
【０１１０】
次に、ステップＳ２７０において、検出部２０ｂは、図６から図８で説明したように、各可動部２ａにおいて、所定の閾値γ以上の重み係数のサンプル数の割合と所定の割合とを比較することで、各可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）が異常か否かを判定する。例えば、検出部２０ｂは、可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）の少なくともいずれかに異常が発生していると判定した場合（ＹＥＳ）、処理をステップＳ２８０に移行する。一方、検出部２０ｂは、全ての可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）が正常に動作していると判定した場合（ＮＯ）、処理をステップＳ２９０に移行する。
【０１１１】
ステップＳ２８０において、検出部２０ｂは、出力装置４に異常が検出された可動部２ａの情報を含む警報を出力する。
【０１１２】
次に、ステップＳ２９０において、監視装置１００は、例えば、監視装置１００に含まれるキーボードやタッチパネル等の入力装置を介して、終了指示を受けたか否かを判定する。監視装置１００は、終了指示を受けた場合（ＹＥＳ）、一連の処理を終了する。一方、監視装置１００は、終了指示を受けていない場合（ＮＯ）、処理をステップＳ２００に移行する。
【０１１３】
以上、この実施形態では、記憶部４０は、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の各々の動作で生じた振動を対象装置ＭＡ１が伝達する特性を示す情報として伝達関数Ｈ１（ｆ）−ＨＮ（ｔ）を予め記憶する。推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）は、制御された各可動部２ａの動作関数Ａｊ（ｔ）と伝達関数Ｈｊ（ｆ）とから、各可動部２ａの動作によって発生した振動による対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布の期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）を推定する。検出部２０ｂは、計測された合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と、推定された各可動部２ａの期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）を合計した期待値ＴＥ（ｔ，ｆ）との間で最小二乗法の処理を施すことで求められた各可動部２ａの重み係数と所定の閾値γとを比較する。これにより、検出部２０ｂは、複数の可動部２ａが動作期間を重複して動作する場合でも、各可動部２ａの動作を予め決められた動作に限定することなく、各可動部２ａの異常を検出することができる。
【０１１４】
また、検出部２０ｂは、計測された合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と推定された合計した期待値ＴＥ（ｔ，ｆ）との間の最小二乗法の処理に基づいて、制御されたＭ個の可動部２ａの異常を検出する。このため、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）に共通の計測部３を用いて、制御されたＭ個の可動部２ａの異常を検出することができる。これにより、各可動部２ａに計測部３を配置する場合と比べて計測部３の数が少なくて済み、コストの削減を図ることができる。
【０１１５】
また、検出部２０ｂは、出力装置４に異常が検出された可動部２ａの情報を含む警報を出力する。これにより、監視装置１００の管理者に対して、異常が検出された可動部２ａへの対応を促すことができ、可動部２ａの修理や交換等を迅速に行わせることができる。
【０１１６】
なお、図６では、計測部３は、対象装置ＭＡ１に１つ配置されたがこれに限定されない。例えば、対象装置ＭＡ１に配置される計測部３の数は、２以上で、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の数であるＮ個より少なくてもよい。この場合、計測部３は、対象装置ＭＡ１内に互いに離れた位置に配置される。例えば、複数の計測部３のうち、各可動部２ａの動作で生じた振動を、他の計測部３より効率的に計測可能な計測部３が可動部２ａごとに予め設定され、検出部２０ｂは、可動部２ａごとに設定された計測部３で計測された対象装置ＭＡ１の振動のデータを用いる。この場合、各可動部２ａの伝達関数の取得にあたり、検出部２０ｂは、例えば、可動部２ａごとに設定された計測部３により計測された対象装置ＭＡ１の振動のデータを用いることが好ましい。
【０１１７】
なお、監視装置１００における監視処理は、図９に示す処理の順番に限定されず、例えば、ステップＳ２１０およびステップＳ２４０の処理と、ステップＳ２２０およびステップＳ２３０の処理とが並行して実行されてもよい。
【０１１８】
なお、監視装置１００は、対象装置ＭＡ１の動作を監視するとともに、対象装置ＭＡ１の動作を制御する制御装置として動作したが、これに限定されない。例えば、対象装置ＭＡ１に含まれるプロセッサ等が制御部として機能し、対象装置ＭＡ１のプロセッサ等が可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）に対して制御信号をそれぞれ出力し、出力した制御信号に対する各可動部２ａからの応答を受信してもよい。そして、対象装置ＭＡ１のプロセッサ等は、受信した可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の応答を制御部３０ａに出力してもよい。また、監視装置１００の制御部３０ａの代わりに、対象装置ＭＡ１のプロセッサ等が、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）からの応答に基づいて動作関数Ａ１（ｔ）−ＡＮ（ｔ）を求め、推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）に出力してもよい。
【０１１９】
また、監視装置１００は、対象装置ＭＡ１の外部に配置されたが、例えば、監視装置１００は、対象装置ＭＡ１内に配置されてもよい。
【０１２０】
なお、各可動部２ａの伝達関数Ｈｊ（ｆ）を取得するために、制御部３０ａが各可動部２ａに実行させる動作は、予め決められた単一の動作に限定されず、例えば、可動部２ａごとに予め決められた複数のパターンの動作でもよい。そして、制御部３０ａは、可動部２ａごとに予め決められた複数のパターンの動作をそれぞれ実行させた際に計測部３で計測された周波数分布に基づいて、各パターンの動作の伝達関数Ｈｊ（ｆ）を求め、求めた伝達関数Ｈｊ（ｆ）を記憶部４０に記憶させてもよい。
【０１２１】
なお、検出部２０ｂは、各可動部２ａの全ての動作期間において、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と合計した期待値ＴＥ（ｔ，ｆ）との最小二乗法の処理を施し、求めた各可動部２ａの重み係数が所定の閾値γ以上か否かを判定したが、これに限定されない。例えば、検出部２０ｂは、各可動部２ａの動作が定常状態となる期間で、求められた各可動部２ａの重み係数が所定の閾値γ以上か否かを判定し、定常状態以外の期間での判定を省略してもよい。これにより、各可動部２ａの動作開始時の衝撃や動作終了の際に発生するノイズ等の影響を避けることができ、検出部２０ｂは、各可動部２ａの異常の誤検出を回避することができる。また、定常状態以外の期間での判定を省略することで判定期間を短縮することができるため、監視装置１００における監視処理の高速化を図ることができる。
【０１２２】
なお、検出部２０ｂは、各可動部２ａにおいて、所定の閾値γ以上の重み係数が得られたサンプル数の割合が所定の割合より小さいと判定した場合に各可動部２ａの異常を検出したが、これに限定されない。例えば、検出部２０ｂは、各可動部２ａにおいて、重み係数が所定の閾値γより小さいと判定されたサンプルが１つでもある場合に異常の可能性があると判定し、異常の可能性があることを示す判定結果を出力装置４に出力してもよい。この場合、図９に示す監視処理の終了後に、例えば、制御部３０ａは、異常の可能性があると判定された可動部２ａに対して、可動部２ａの動作が可能な範囲で可動部２ａを動作させるための検査用の制御信号等を出力してもよい。そして、監視装置１００は、検査用の制御信号に応じて可動部２ａが動作した際に計測部３によって計測された周波数分布に基づいて、図９に示す監視処理よりも高精度な検査を行ってもよい。
【０１２３】
図１０は、監視装置の別実施形態を示す。図１０に示す監視装置１００は、図６に示す監視装置１００と同様に、対象装置ＭＡ１の動作を監視するとともに対象装置ＭＡ１の動作を制御する制御装置として動作する。図１０に示す監視装置１００の各要素のうち、図６に示す監視装置１００の要素と同一または同様の機能を有するものについては、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図１０に示す監視装置１００の動作は、図７および図８を用いて説明する。
【０１２４】
対象装置ＭＡ１の構成は、図３および図６に示した対象装置ＭＡ１と同一または同様である。監視装置１００は、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）に対応するＮ個の推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）、検出部２０ｃ、制御部３０ａおよび記憶部４０を有する。
【０１２５】
例えば、検出部２０ｃは、推定された対象装置ＭＡ１に発生する振動の特性である周波数分布の期待値Ｅ１（ｔ，ｆ）−ＥＮ（ｔ，ｆ）を、推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）からそれぞれ受信する。検出部２０ｃは、例えば、推定された周波数分布の期待値Ｅ１（ｔ，ｆ）−ＥＮ（ｔ，ｆ）それぞれと、計測された対象装置ＭＡ１の振動の合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）とを比較することで、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の異常を検出する。なお、以下では、制御部３０ａにより制御される可動部２ａが３つの場合の検出部２０ｃの動作について説明するが、３つ以外の複数の可動部２ａが制御される場合の検出部２０ｃの動作についても同様であり、詳細な説明は省略する。
【０１２６】
検出部２０ｃは、例えば、図７（ｅ）に示す合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と、推定された対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布の期待値Ｅ１（ｔ，ｆ），Ｅ２（ｔ，ｆ），Ｅ３（ｔ，ｆ）それぞれとの間で相互相関処理を施す。例えば、検出部２０ｃは、１０２４等の所定のサンプル単位の時間間隔ごとに、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と期待値Ｅ１（ｔ，ｆ）との間で、周波数軸方向の振幅に対する相互相関処理を施し、可動部２ａ（１）における相互相関係数を求める。検出部２０ｃは、可動部２ａ（１）が動作した時刻ｔ１０から時刻ｔ１３の期間において、所定のサンプル単位ごとに求めた可動部２ａ（１）の相互相関係数の最大値と所定の閾値（例えば、０．５等）とを比較する。検出部２０ｃは、可動部２ａ（１）の相互相関係数の最大値が所定の閾値以上と判定された所定のサンプル単位のサンプル数を求める。
【０１２７】
また、検出部２０ｃは、例えば、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と期待値Ｅ２（ｔ，ｆ）との間で、所定のサンプル単位ごとに周波数軸方向の振幅に対する相互相関処理を施し、可動部２ａ（２）における相互相関係数を求める。検出部２０ｃは、可動部２ａ（２）が動作した時刻ｔ１１から時刻ｔ１５の期間において、所定のサンプル単位で求めた可動部２ａ（２）の相互相関係数の最大値と所定の閾値とを比較する。検出部２０ｃは、可動部２ａ（２）の相互相関係数の最大値が所定の閾値以上と判定された所定のサンプル単位のサンプル数を求める。また、検出部２０ｃは、例えば、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と期待値Ｅ３（ｔ，ｆ）との間で、所定のサンプル単位ごとに周波数軸方向の振幅に対する相互相関処理を施し、可動部２ａ（３）における相互相関係数を求める。検出部２０ｃは、可動部２ａ（３）が動作した時刻ｔ１２から時刻ｔ１４の期間において、所定のサンプル単位で求めた可動部２ａ（３）の相互相関係数の最大値と所定の閾値とを比較する。検出部２０ｃは、可動部２ａ（３）の相互相関係数の最大値が所定の閾値以上と判定された所定のサンプル単位のサンプル数を求める。
【０１２８】
例えば、検出部２０ｃは、各可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）において求めたサンプル数の割合が、各可動部２ａの動作期間に含まれる所定のサンプル単位の総数の所定の割合（例えば、７割や８割等）以上か否かを判定する。例えば、検出部２０ｃは、可動部２ａ（１）において所定の閾値以上の相互相関係数の最大値が得られたサンプル数の割合が所定の割合以上の場合に、可動部２ａ（１）は正常に動作していると判定する。一方、検出部２０ｃは、可動部２ａ（１）において所定の閾値以上の相互相関係数の最大値が得られたサンプル数の割合が所定の割合より小さい場合に、可動部２ａ（１）に異常が発生していると判定する。また、検出部２０ｃは、可動部２ａ（２）において所定の閾値以上の相互相関係数の最大値が得られたサンプル数の割合が所定の割合以上の場合に、可動部２ａ（２）は正常に動作していると判定する。一方、検出部２０ｃは、所定の閾値以上の相互相関係数の最大値が得られたサンプル数の割合が所定の割合より小さい場合に、可動部２ａ（２）に異常が発生していると判定する。また、検出部２０ｃは、可動部２ａ（３）において所定の閾値以上の相互相関係数の最大値が得られたサンプル数の割合が所定の割合以上の場合に、可動部２ａ（３）は正常に動作していると判定する。一方、判定部２０ｃは、所定の閾値以上の相互相関係数の最大値が得られたサンプル数の割合が所定の割合より小さい場合に、可動部２ａ（３）に異常が発生していると判定する。
【０１２９】
図１１は、図１０に示した監視装置１００における監視処理の例を示す。なお、図１１に示す処理のうち、図９に示す処理と同一または同様の処理については、同一のステップの符号を付し、詳細な説明は省略する。図１１に示す処理は、監視装置１００に搭載されるプロセッサが監視プログラムを実行することにより実行される。すなわち、図１１は、監視プログラムおよび監視方法の別実施形態を示す。この場合、図１０に示した推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）、検出部２０ｃおよび制御部３０ａは、監視プログラムの実行により実現される。なお、図１１に示す処理は、監視装置１００に搭載されるハードウェアにより実行されてもよい。この場合、図１０に示した推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）、検出部２０ｃおよび制御部３０ａは、監視装置１００内に配置される回路により実現される。
【０１３０】
図１１に示す監視処理では、図９に示す監視処理のステップＳ２５０，ステップＳ２６０，ステップＳ２７０の代わりに、ステップＳ２５０ａ，ステップＳ２６０ａ，ステップＳ２７０ａが実行される。ステップＳ２００からステップＳ２４０は、図９と同一または同様である。
【０１３１】
ステップＳ２５０ａにおいて、検出部２０ｃは、図７および図１０で説明したように、所定のサンプル単位毎に、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と各期待値Ｅ１（ｔ，ｆ），Ｅ２（ｔ，ｆ），Ｅ３（ｔ，ｆ）との間で周波数軸方向の振幅に対し相互相関処理を施す。
【０１３２】
次に、ステップＳ２６０ａにおいて、検出部２０ｃは、図１０で説明したように、求めた各可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）の相互相関係数の最大値が、各可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）の動作期間において所定の閾値以上か否かを判定する。検出部２０ｃは、所定の閾値以上の相互相関係数の最大値が得られた所定のサンプル単位のサンプル数を、可動部２ａごとに求める。
【０１３３】
次に、ステップＳ２７０ａにおいて、検出部２０ｃは、図１０で説明したように、各可動部２ａにおいて相互相関係数の最大値が得られたサンプル数と所定の割合とを比較し、各可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）に異常が発生しているか否かを判定する。例えば、検出部２０ｃは、可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）のいずれかに異常が発生していると判定した場合（ＹＥＳ）、処理をステップＳ２８０に移行する。一方、検出部２０ｃは、全ての可動部２ａ（１），２ａ（２），２ａ（３）が正常に動作していると判定した場合（ＮＯ）、処理をステップＳ２９０に移行する。
【０１３４】
以上、この実施形態では、記憶部４０が、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の各々の動作で生じた振動を対象装置ＭＡ１が伝達する特性を示す情報として伝達関数Ｈ１（ｆ）−ＨＮ（ｔ）を予め記憶する。推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）は、制御された各可動部２ａの動作関数Ａｊ（ｔ）と伝達関数Ｈｊ（ｆ）とから、各可動部２ａの動作によって発生した振動による対象装置ＭＡ１の振動の周波数分布の期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）を推定する。検出部２０ｃは、計測された合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と推定された各可動部２ａの期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）との間で相互相関処理を施すことで求められた各可動部２ａの相互相関係数の最大値と所定の閾値とを比較する。これにより、検出部２０ｃは、複数の可動部２ａが動作期間を重複して動作する場合でも、各可動部２ａの動作を予め決められた動作に限定することなく、各可動部２ａの異常を検出することができる。
【０１３５】
また、検出部２０ｃは、計測された合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と推定された各可動部２ａの期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）との間の相互相関処理に基づいて、制御されたＭ個の可動部２ａの異常を検出する。このため、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）に共通の計測部３を用いて、制御されたＭ個の可動部２ａの異常を検出することができる。これにより、各可動部２ａに計測部３を配置する場合と比べて計測部３の数が少なくて済み、コストの削減を図ることができる。
【０１３６】
また、検出部２０ｃは、出力装置４に異常が検出された可動部２ａの情報を含む警報を出力する。これにより、監視装置１００の管理者に対して、異常が検出された可動部２ａへの対応を促すことができ、可動部２ａの修理や交換等を迅速に行わせることができる。
【０１３７】
なお、計測部３は、対象装置ＭＡ１に１つ配置されたがこれに限定されない。例えば、対象装置ＭＡ１に配置される計測部３の数は、２以上の数で、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）のＮ個より少なくてもよい。この場合、計測部３は、対象装置ＭＡ１内に互いに離れた位置に配置される。例えば、複数の計測部３のうち、各可動部２ａの動作で生じた振動を効率的に計測する計測部３が可動部２ａごとに予め設定され、検出部２０ｃは、可動部２ａごとに設定された計測部３で計測された対象装置ＭＡ１の振動のデータを用いる。この場合、各可動部２ａの伝達関数の取得にあたり、検出部２０ｃは、例えば、可動部２ａごとに設定された計測部３により計測された対象装置ＭＡ１の振動のデータを用いることが好ましい。
【０１３８】
なお、監視装置１００における監視処理は、図１１に示す処理の順番に限定されず、例えば、ステップＳ２１０およびステップＳ２４０の処理と、ステップＳ２２０およびステップＳ２３０の処理とが並行して実行されてもよい。
【０１３９】
なお、監視装置１００は、対象装置ＭＡ１の動作を監視するとともに、対象装置ＭＡ１の動作を制御する制御装置として動作したが、これに限定されない。例えば、対象装置ＭＡ１に含まれるプロセッサ等が制御部として機能し、対象装置ＭＡ１のプロセッサ等が可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）に対して制御信号をそれぞれ出力し、出力した制御信号に対する各可動部２ａからの応答を受信してもよい。そして、対象装置ＭＡ１のプロセッサ等は、受信した可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）の応答を制御部３０ａに出力してもよい。また、監視装置１００の制御部３０ａの代わりに、対象装置ＭＡ１のプロセッサ等が、可動部２ａ（１）−２ａ（Ｎ）からの応答に基づいて動作関数Ａ１（ｔ）−ＡＮ（ｔ）を求め、推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）に出力してもよい。
【０１４０】
なお、監視装置１００は、対象装置ＭＡ１の外部に配置されたが、例えば、監視装置１００は、対象装置ＭＡ１内に配置されてもよい。
【０１４１】
なお、制御部３０ａは、各可動部２ａの伝達関数Ｈｊ（ｆ）を取得するために各可動部２ａに実行させる動作は、予め決められた単一の動作に限定されず、例えば、可動部２ａごとに予め決められた複数のパターンの動作でもよい。そして、制御部３０ａは、可動部２ａごとに予め決められた複数のパターンの動作をそれぞれ実行させた際に計測部３で計測された周波数分布に基づいて、各パターンの動作の伝達関数Ｈｊ（ｆ）を求め、求めた伝達関数Ｈｊ（ｆ）を記憶部４０に記憶させてもよい。
【０１４２】
なお、検出部２０ｃは、各可動部２の全ての動作期間において、合計した周波数分布ＴＲ（ｔ，ｆ）と推定された各期待値Ｅｊ（ｔ，ｆ）との相互相関処理を施し、求めた各可動部２の相互相関係数の最大値が所定の閾値以上か否かを判定したが、これに限定されない。例えば、検出部２０ｃは、各可動部２ａが定常状態となる期間で、求められた各可動部２ａの相互相関係数の最大値が所定の閾値以上か否かを判定し、定常状態以外の期間での判定を省略してもよい。これにより、各可動部２ａの動作開始時の衝撃や動作終了の際に発生するノイズ等の影響を避けることができ、検出部２０ｃは、各可動部２ａの異常の誤検出を回避することができる。また、判定期間を短縮することで、監視装置１００における監視処理の高速化を図ることができる。
【０１４３】
なお、検出部２０ｃは、各可動部２ａにおいて、所定の閾値以上の相互相関係数の最大値が得られたサンプル数の割合が所定の割合より小さいと判定した場合に各可動部２ａの異常を検出したが、これに限定されない。例えば、検出部２０ｃは、各可動部２ａにおいて、相互相関係数の最大値が所定の閾値より小さいと判定されたサンプルが１つでもある場合に異常の可能性があると判定し、異常の可能性があることを示す判定結果を出力装置４に出力してもよい。この場合、図１１に示す監視処理の終了後に、例えば、制御部３０ａは、異常の可能性があると判定された可動部２ａに対して、可動部２ａの動作が可能な範囲で可動部２ａを動作させるための検査用の制御信号等を出力してもよい。そして、監視装置１００は、検査用の制御信号に応じて可動部２ａが動作した際に計測部３によって計測された周波数分布に基づいて、図１１に示す監視処理よりも高精度な検査を行ってもよい。
【０１４４】
図１２は、図１、図３、図６および図１０に示す監視装置１００のハードウェア構成の例を示す。なお、図１２に示した要素のうち、図１、図３、図６および図１０に示した要素と同等のものについては、同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
【０１４５】
コンピュータ装置２００は、プロセッサ２１０、メモリ２２０、ハードディスク装置２３０およびロボットインタフェース２４０を含む。また、コンピュータ装置２００は、出力装置４、入力装置２５０、ネットワークインタフェース２６０および光学ドライブ装置２７０をさらに含む。プロセッサ２１０、メモリ２２０、ハードディスク装置２３０、ロボットインタフェース２４０、出力装置４、入力装置２５０、ネットワークインタフェース２６０および光学ドライブ装置２７０は、バスを介し互いに接続される。また、プロセッサ２１０、メモリ２２０、ハードディスク装置２３０およびロボットインタフェース２４０は、監視装置１００に含まれる。
【０１４６】
コンピュータ装置２００は、ロボットインタフェース２４０を介して、例えば、対象装置ＭＡ，ＭＡ１としてクマ型のロボットＣＲが接続される。プロセッサ２１０は、ロボットインタフェース２４０を介して、ロボットＣＲが含むセンサ３ａおよび可動部２ａ（１），２ｂ（２）との間で情報の授受を行う。例えば、プロセッサ２１０は、ロボットインタフェース２４０を介して、振動センサや加速度センサ等のセンサ３ａで計測されたロボットＣＲの振動を示す電気信号を受信する。また、プロセッサ２１０は、ロボットインタフェース２４０を介して、首や腕、足等を動かすためのサーボモータ等の可動部２ａ（１），２ａ（２）に対して動作の制御信号を出力し、出力した制御信号に対する応答を可動部２ａ（１），２ａ（２）から受信する。なお、図１２では、センサ３ａは、ロボットＣＲの頭部に配置されるが、これに限定されず、例えば、ロボットＣＲの頭部と体幹部とにセンサ３ａがそれぞれ配置されてもよい。また、２つの可動部２ａ（１），２ａ（２）が配置されるが、これに限定されず、例えば、１または３以上の複数の可動部２ａが配置されてもよい。
【０１４７】
また、出力装置４は、有機ＥＬや液晶等のディスプレイ、スピーカやライト等の１つまたは複数を含む。出力装置４は、プロセッサ２１０による監視処理により、可動部２ａ（１）または可動部２ａ（２）の異常を検出した場合、可動部２ａ（１）または可動部２ａ（２）に異常が発生した旨の警報を出力する。
【０１４８】
入力装置２５０は、例えば、キーボードやタッチパネル、マウス等である。監視装置１００の管理者は、入力装置２５０を操作し、例えば、ロボットＣＲの可動部２ａ（１），２ａ（２）に対する監視処理の実行や終了の指示、あるいは可動部２ａ（１），２ａ（２）に応じた閾値の設定等を入力する。なお、監視装置１００の管理者は、監視装置１００が設置された場所から離れた場所に居住していてもよい。監視装置１００から離れた場所にいる管理者は、例えば、ネットワークＮＷおよびネットワークインタフェース２６０を介して、監視装置１００に対する指示を入力してもよい。
【０１４９】
光学ドライブ装置２７０は、光ディスク等のリムーバブルディスク２７５を装着可能であり、装着したリムーバブルディスク２７５に記録された情報の読み出しおよび記録を行う。
【０１５０】
また、メモリ２２０は、コンピュータ装置２００のオペレーティングシステムとともに、プロセッサ２１０が監視処理を実行するためのアプリケーションプログラムを格納する。また、メモリ２２０は、可動部２ａ（１），２ａ（２）の伝達関数や遅延時間等を予め記憶してもよい。
【０１５１】
なお、監視処理を実行するためのアプリケーションプログラムは、例えば、リムーバブルディスク２７５に記録して頒布することができる。そして、リムーバブルディスク２７５を光学ドライブ装置２７０に装着して読み込み処理を行うことにより、監視処理を実行するためのアプリケーションプログラムは、メモリ２２０やハードディスク装置２３０に格納されてもよい。また、コンピュータ装置２００は、ネットワークインタフェース２６０を介し、ネットワークＮＷから監視処理を実行するためのアプリケーションプログラムをダウンロードし、メモリ２２０やハードディスク装置２３０に格納してもよい。
【０１５２】
また、プロセッサ２１０は、監視処理のアプリケーションプログラムを実行することで、図１に示す推定部１０および検出部２０、あるいは図３に示す推定部１０ａ、検出部２０ａおよび制御部３０として機能する。また、プロセッサ２１０は、監視処理のアプリケーションプログラムを実行することで、図６に示す推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）、検出部２０ｂおよび制御部３０ａとして機能する。あるいは、プロセッサ２１０は、監視処理のアプリケーションプログラムを実行することで、図１０に示す推定部１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）、検出部２０ｃおよび制御部３０ａとして機能する。
【０１５３】
つまり、監視装置１００は、プロセッサ２１０、メモリ２２０、ハードディスク装置２３０およびロボットインタフェース２４０の協働によって実現する。
【０１５４】
監視処理のアプリケーションプログラムは、各可動部２ａの動作で生じた振動をロボットＣＲが伝達する特性と、各可動部２ａの動作内容とに基づいて、ロボットＣＲに発生する振動の特性を推定する処理をプロセッサ２１０に実行させるプログラムを含む。また、監視処理のためのアプリケーションプログラムは、センサ３ａにより計測されたロボットＣＲの振動の特性と、推定された振動の特性とを比較することで、各可動部２ａの異常を検出する処理をプロセッサ２１０に実行させるプログラムを含む。
【０１５５】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。
【符号の説明】
【０１５６】
１，３０，３０ａ…制御部；２，２ａ（１）−２ａ（Ｎ）…可動部；３…計測部；３ａ…センサ；４…出力装置；１０，１０ａ，１０ｂ（１）−１０ｂ（Ｎ）…推定部；２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…検出部；４０…記憶部；１００…監視装置；２００…コンピュータ装置；２１０…プロセッサ；２２０…メモリ；２３０…ハードディスク装置；２４０…ロボットインタフェース；２５０…入力装置；２６０…ネットワークインタフェース；２７０…光ドライブ装置；２７５…リムーバブルディスク；ＭＡ，ＭＡ１…対象装置；ＣＲ…ロボット；ＮＷ…ネットワーク
【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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