(57)【要約】【課題】画像の生成に要する処理負荷を低減しつつ、実際のロボットの動作を容易にイメージさせることができるロボットシミュレーション装置、ロボットシミュレーション方法、およびロボットシミュレーションプログラムを提供すること。【解決手段】実施形態の一態様に係るロボットシミュレーション装置は、画像生成部と、表示制御部とを備える。画像生成部は、ロボットに教示する動作を再現した３次元のロボットの画像を生成する。表示制御部は、ロボットの周囲環境を示す２次元の画像、および画像生成部によって生成される３次元のロボットの画像を合成して表示部に表示させる。【選択図】図２
2015093345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットに教示する動作を再現した３次元のロボットの画像を生成する画像生成部と、
ロボットの周囲環境を示す２次元の画像、および前記画像生成部によって生成される前記３次元のロボットの画像を合成して表示部に表示させる表示制御部と
を備えることを特徴とするロボットシミュレーション装置。
【請求項２】
前記ロボットに関する諸元の入力操作を受け付ける操作部と、
前記２次元の画像を記憶する記憶部と
を備え、
前記画像生成部は、
前記操作部によって入力される前記諸元を反映した前記３次元のロボットの画像を生成し、
前記表示制御部は、
前記諸元が反映された前記３次元のロボットの画像、および前記記憶部に記憶される前記２次元の画像を合成する
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシミュレーション装置。
【請求項３】
前記２次元の画像は、
前記周囲環境の上面図である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロボットシミュレーション装置。
【請求項４】
前記表示制御部は、
前記３次元のロボットの画像における前記ロボットの設置面に、前記２次元の画像を重畳表示させる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のロボットシミュレーション装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、
前記３次元のロボットの画像の視点に合わせて、前記２次元の画像の視点を変更する画像処理を行う
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のロボットシミュレーション装置。
【請求項６】
前記表示制御部は、
前記３次元のロボットの画像の視点を変更する画像処理を行う
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のロボットシミュレーション装置。
【請求項７】
ロボットに教示する動作を再現した３次元のロボットの画像を生成する工程と、
ロボットの周囲環境を示す２次元の画像、および前記３次元のロボットの画像を合成して表示部に表示させる工程と
を含むことを特徴とするロボットシミュレーション方法
【請求項８】
ロボットに教示する動作を再現した３次元のロボットの画像を生成する手順と、
ロボットの周囲環境を示す２次元の画像、および前記３次元のロボットの画像を合成して表示部に表示させる手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とするロボットシミュレーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、ロボットシミュレーション装置、ロボットシミュレーション方法、およびロボットシミュレーションプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットの周囲環境やロボットに教示する動作を再現した画像を生成し、表示部に表示させることによって、ロボット動作を確認可能としたロボットシミュレーション装置がある（例えば、特許文献１参照）。ロボットシミュレーション装置によって表示させる画像は、３次元の画像の方が２次元の画像よりも実際のロボットの動作をイメージしやすいので望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４４１４０９号公報
【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、ロボットシミュレーション装置では、ロボットの周囲環境およびロボットの全てを３次元の画像によって再現する場合、画像の生成に要する処理負荷が嵩むという問題がある。
【０００５】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、画像の生成に要する処理負荷を低減しつつ、実際のロボットの動作を容易にイメージさせることができるロボットシミュレーション装置、ロボットシミュレーション方法、およびロボットシミュレーションプログラム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】
【０００６】
実施形態の一態様に係るロボットシミュレーション装置は、画像生成部と、表示制御部とを備える。画像生成部は、ロボットに教示する動作を再現した３次元のロボットの画像を生成する。表示制御部は、ロボットの周囲環境を示す２次元の画像、および前記画像生成部によって生成される前記３次元のロボットの画像を合成して表示部に表示させる。
【発明の効果】
【０００７】
実施形態の一態様によれば、画像の生成に要する処理負荷を低減しつつ、実際のロボットの動作を容易にイメージさせることができるロボットシミュレーション装置、ロボットシミュレーション方法、およびロボットシミュレーションプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る実物のＥＦＥＭを示す説明図である。
【図２】図２は、実施形態に係るロボットシミュレーション装置を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施形態に係る入力画面の説明図である。
【図４】図４は、実施形態に係るシミュレーション画面の一例を示す説明図である。
【図５】図５は、実施形態に係るシミュレーション画面の一例を示す説明図である。
【図６】図６は、実施形態に係るロボットシミュレーション装置の制御部が実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施形態の変形例１に係るシミュレーション画像を示す説明図である。
【図８】図８は、実施形態の変形例１に係るシミュレーション画像を示す説明図である。
【図９】図９は、実施形態の変形例１に係るシミュレーション画像を示す説明図である。
【図１０】図１０は、実施形態の変形例２に係るシミュレーション画像を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットシミュレーション装置、ロボットシミュレーション方法、およびロボットシミュレーションプログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
以下では、実施形態に係るロボットシミュレーション装置によってシミュレーションされる実物のロボットシステムについて説明した後に、実施形態に係るロボットシミュレーション装置について説明する。また、ここでは、ＥＦＥＭ（Equipment  Front  End  Module）の内部に設けられるロボットによって、半導体ウェハの搬送を行わせるロボットシステムを例に挙げて説明するが、実施形態に係るロボットシステムは、これに限定されるものではない。
【００１１】
図１は、実施形態に係る実物のＥＦＥＭ１００を示す説明図である。なお、図１には、ＥＦＥＭ１００の内部構成の理解を容易にする観点から、紙面手前側の隣接する２枚の側壁および天井を取り払った状態のＥＦＥＭ１００を示している。
【００１２】
図１に示すように、ＥＦＥＭ１００は、内部が清浄な状態に保たれるクリーンルーム１０１を備える。また、ＥＦＥＭ１００は、クリーンルーム１０１に併設される複数の処理室１０５と、半導体ウェハＷの搬入および搬出に使用されるＦＯＵＰ（Front  Open  Unified  Pod）１０３が載置される載置台１０２と備える。なお、ここでは、処理室１０５が３室、載置台１０２が２台の場合を例に挙げているが、処理室１０５および載置台１０２の数は、これに限定されるものではない。
【００１３】
一方の載置台１０２には、例えば、処理前の半導体ウェハＷが複数枚（例えば、２５枚）収納されたＦＯＵＰ１０３が載置される。また、他方の載置台１０２には、例えば、処理済みの半導体ウェハＷを収納するための空のＦＯＵＰ１０３が載置される。
【００１４】
各処理室１０５は、内部に処理対象の半導体ウェハＷを載置するためのウェハステージ１０６を備える。なお、ここでは、図示を省略したが、処理室１０５の内部には、半導体ウェハＷに所定の処理を施す処理装置が設けられる。処理装置は、例えば、スパッタリング装置、ＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）装置、エッチング装置、アッシング装置、洗浄装置などである。なお、ここに列挙した処理装置は、一例に過ぎない。
【００１５】
また、処理室１０５は、クリーンルーム１０１と連通した搬送窓１０７を備える。搬送窓１０７は、クリーンルーム１０１から処理室１０５への半導体ウェハＷの搬入、および処理室１０５からクリーンルーム１０１への半導体ウェハＷの搬出に使用される。なお、搬送窓１０７は、半導体ウェハＷが処理中の期間、図示しないシャッタによって閉塞される。
【００１６】
また、クリーンルーム１０１の内部中央には、半導体ウェハＷの搬送を行うロボット１１０が設置される。ロボット１１０は、例えば、鉛直な軸を中心として水平方向に旋回する２つのアームを備える水平多関節ロボットである。具体的には、ロボット１１０は、台座１１１上に設けられる本体部１１２と、第１アーム１１３と、第２アーム１１４と、第１ハンド１１５と、第２ハンド１１６とを備える。
【００１７】
本体部１１２は、内部に昇降機構を備え、第１アーム１１３の基端部を水平方向に回転可能、および鉛直方向に昇降可能に支持する。第１アーム１１３は、先端部によって第２アーム１１４の基端部を水平方向に回転可能に支持する。第２アーム１１４は、先端部によって第１ハンド１１５および第２ハンド１１６の基端部を水平方向に回転可能に支持する。
【００１８】
これらの第１アーム１１３、第２アーム１１４、第１ハンド１１５、第２ハンド１１６は互いに回転自在であり、モータや減速機等からなる機構を用いて回転する。
【００１９】
ロボット１１０は、本体部１１２の昇降、第１アーム１１３、第２アーム１１４、第１ハンド１１５、第２ハンド１１６の旋回によって、第１ハンド１１５および第２ハンド１１６の先端を目的位置（以下、「アクセスポイント」と記載する）へと移動させる。
【００２０】
これにより、ロボット１１０は、処理前の半導体ウェハＷをＦＯＵＰ１０３から処理室１０５内のウェハステージ１０６まで搬送し、処理済みの半導体ウェハＷを処理室１０５からＦＯＵＰ１０３内まで搬送することができる。
【００２１】
なお、ここでは、ロボット１１０が単腕の場合を挙げて説明したが、クリーンルーム１０１内に設けられるロボットは、２本以上の腕を備えるロボットであってもよい。双腕ロボットの場合、一方の腕を用いて所定の搬送位置から半導体ウェハＷを取り出しつつ、他方の腕を用いて搬送位置へ新たな半導体ウェハＷを搬入する等、２つの作業を同時並行で行うことができる。
【００２２】
かかるロボット１１０は、アクセスポイントを示す座標や、本体部１１２の昇降位置、第１アーム１１３、第２アーム１１４、第１ハンド１１５、第２ハンド１１６の旋回角度などが予め教示されることで、半導体ウェハＷの搬送作業を行うことができる。
【００２３】
ただし、ロボット１１０は、例えば、教示される情報に誤りがある場合、実際の作業において、第１アーム１１３、第２アーム１１４、第１ハンド１１５、第２ハンド１１６が、周囲環境に存在する部材に干渉することがある。
【００２４】
このため、実施形態に係るロボットシミュレーション装置は、ロボット１１０を実際に動作させる前に、ロボット１１０の周囲環境やロボット１１０に教示する動作を再現した画像を生成し、作業するロボット１１０のシミュレーション画像を表示部に表示させる。
【００２５】
ここで、シミュレーション画像は、３次元の画像の方が２次元の画像よりも実際のロボット１１０の動作をイメージしやすいので望ましい。しかし、ロボットシミュレーション装置によって、ロボット１１０の周囲環境およびロボット１１０の全てを３次元の画像によって再現する場合、画像の生成に要する処理負荷が嵩む。
【００２６】
しかも、ロボットの周囲環境およびロボットの全てを３次元の画像によって再現する場合、ロボット１１０および周囲環境の検討段階において、３次元の画像のためのデータとなる３次元のモデルを準備するために、多数の準備作業工程と時間とを要する。
【００２７】
そこで、実施形態に係るロボットシミュレーション装置では、画像の生成に要する処理負荷を低減しつつ、実際のロボットの動作を容易にイメージさせることができるシミュレーション画像を表示させる。以下、実施形態に係るロボットシミュレーション装置の構成および動作について説明する。
【００２８】
図２は、実施形態に係るロボットシミュレーション装置１を示すブロック図である。図１に示すように、ロボットシミュレーション装置１は、操作部２と、制御部３と、記憶部４とを備える。記憶部４は、シミュレーションプログラム４１と、２次元画像４２とを記憶する。
【００２９】
ここで、シミュレーションプログラム４１は、制御部３がロボット１１０による作業のシミュレーションを行うために実行するソフトウェアである。また、２次元画像４２は、ロボット１１０の周囲環境を示す２次元の画像情報である。記憶部４には、ＥＦＥＭ１００の種類に応じた複数種類の周囲環境を示す２次元画像４２が記憶される。
【００３０】
かかる制御部３は、ロボットシミュレーション装置１とは別体の手元操作器５と、表示装置６とに接続される。表示装置６は、ロボットシミュレーション装置１から入力されるシミュレーション画像を表示するディスプレイである。手元操作器５は、ロボット１１０に実行させる作業を教示するプログラミングペンダントである。
【００３１】
かかる手元操作器５は、操作部５１と表示部５２とを含む。手元操作器５の操作部５１は、ロボット１１０に実行させる作業に関する教示情報の入力操作を受け付ける。例えば、操作部５１は、ロボット１１０の作業時に第１ハンド１１５および第２ハンド１１６がアクセスするアクセスポイントの座標といった教示情報の入力操作を受け付ける。そして、操作部５１は、入力される教示情報をロボットシミュレーション装置１の制御部３へ出力する。
【００３２】
また、手元操作器５の表示部５２は、ロボットシミュレーション装置１から入力されるロボット１１０のシミュレーション画像を表示するディスプレイである。このように、ロボットシミュレーション装置１は、生成するシミュレーション画像を手元操作器５の表示部５２および表示装置６の双方に表示させることができる。
【００３３】
ロボットシミュレーション装置１の操作部２は、ロボット１１０に関する諸元や、ロボットシミュレーション装置１に対する指令など、シミュレーション画像の生成に必要な各種情報の入力操作を受け付けるキーボードやマウスなどの情報入力デバイスである。
【００３４】
なお、操作部２は、タッチパネル機能を備えたディスプレイなど、キーボードやマウス以外の任意の情報入力デバイスであってもよい。かかる操作部２は、入力される情報を制御部３へ出力する。
【００３５】
制御部３は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やグラフィックボードなどを含む演算装置であり、画像生成部３１と、表示制御部３２とを含む。画像生成部３１は、記憶部４からシミュレーションプログラム４１をロードし、ロボットシミュレーション装置１の操作部２、および手元操作器５の操作部５１から入力される情報を反映させて実行する。
【００３６】
これにより、画像生成部３１は、ロボット１１０に教示する動作を再現した３次元のロボット１１０の画像（静止画および動画）を生成することができる。そして、画像生成部３１は、生成した３次元のロボット１１０の画像を表示制御部３２へ出力する。
【００３７】
表示制御部３２は、画像生成部３１から入力される３次元のロボット１１０の画像と、記憶部４からロードする２次元画像４２とを合成することによって、シミュレーション画像を生成する。つまり、表示制御部３２は、２次元的に描画されたＥＦＥＭ１００の内部で、３次元的に描画されたロボット１１０が作業を行うシミュレーション画像を生成する。
【００３８】
そして、表示制御部３２は、生成したシミュレーション画像を手元操作器５の表示部５２、および表示装置６へ出力し、表示部５２および表示装置６によってシミュレーション画像の表示を行わせる。なお、シミュレーション画像の一例については、図４および図５を参照して後述する。
【００３９】
このように、ロボットシミュレーション装置１は、３次元的に描画されたロボット１１０が作業を行うシミュレーション画像を表示させるので、２次元的なロボット１１０の画像よりも、実際のロボット１１０の動作を容易にイメージさせることができる。
【００４０】
しかも、ロボットシミュレーション装置１は、動きをイメージさせる必要のない周囲環境については、２次元的な画像によって再現したシミュレーション画像を表示させる。したがって、ロボットシミュレーション装置１によれば、ＥＦＥＭ１００の全体を３次元の画像で再現する場合に比べて、画像の再生に要する処理負荷を低減することができる。
【００４１】
また、図１に示すような半導体製造装置に多く使用される水平多関節のロボット１１０の場合、ユーザは、水平面内でのロボット１１０の動作検討を行うだけで、充分なメリットを得ることができる。
【００４２】
このため、ロボットシミュレーション装置１は、周囲環境の正確な２次元画像（平面図）を表示しなくても、例えば、周囲環境のラフスケッチや寸法だけを合わせた周囲環境の平面図などを表示することで、必要十分な動作確認や検証を行わせることができる。
【００４３】
したがって、ユーザは、周囲環境のラフスケッチや寸法だけを合わせた周囲環境の平面図を準備し、ロボットシミュレーション装置１へ記憶させることで、多数の準備作業工程および時間を要することなく、シミュレーションの準備を行うことができる。
【００４４】
次に、図３を参照し、ロボットシミュレーション装置１が表示させる各種情報の入力画面について説明する。図３は、実施形態に係る入力画面の説明図である。図３に示すように、ロボットシミュレーション装置１は、シミュレーションを行う場合に、まず、手元操作器５の表示部５２および表示装置６に入力画面７を表示させる。
【００４５】
入力画面７には、ロボット情報入力ウィンドウ７１、アクセスポイント情報入力ウィンドウ７２、ロボット画像ウィンドウ７３、実行ボタン７４などが含まれる。ロボット情報入力ウィンドウ７１は、手元操作器５の操作部５１またはロボットシミュレーション装置１の操作部２によって入力されるロボット１１０の諸元を表示する表示領域である。
【００４６】
ここで、ロボット１１０の諸元とは、ロボット１１０の使用や性能を示す情報である。具体的には、諸元は、例えば、第１アーム１１３の長さＬ１や、第２アーム１１４の長さＬ２、第１ハンド１１５の高さ位置Ｈ１、第２ハンド１１６の高さ位置Ｈ２、第１アーム１１３の回転角度θなどである。
【００４７】
なお、ここに列挙した情報は、ロボットシミュレーション装置１へ入力するロボット１１０の諸元の一部である。画像生成部３１は、ロボット１１０の諸元が入力されると、入力された諸元を反映した３次元のロボットの画像を生成し、ロボット画像ウィンドウ７３内に表示させる。
【００４８】
アクセスポイント情報入力ウィンドウ７２は、手元操作器５の操作部５１またはロボットシミュレーション装置１の操作部２によって入力されるアクセスポイントの座標を表示する表示領域である。画像生成部３１は、例えば、アクセスポイントＰ０１、Ｐ０２、Ｐ０３の座標が入力されると、アクセスポイントＰ０１、Ｐ０２、Ｐ０３をロボット画像ウィンドウ７３内に表示させる。
【００４９】
そして、表示制御部３２は、各種情報の入力が完了した後、入力画面内の実行ボタン７４がカーソル７５によって選択されると、３次元のロボット１１０の画像と、ロボット１１０の周囲環境を示す２次元画像４２とを合成したシミュレーション画像を表示させる。
【００５０】
なお、ここでは、手元操作器５がシミュレーションに必要な各種情報を入力可能な操作部５１と、シミュレーション画像を表示可能な表示部５２とを備える場合を例に挙げたが、手元操作器５の構成は、これに限定されるものではない。
【００５１】
例えば、手元操作器５は、表示部５２を備えていないものであってもよい。かかる場合、手元操作器５は、ロボット１１０へ教示する動作の教示情報や、シミュレーションに必要な各種情報をロボットシミュレーション装置１へ入力可能な入力装置となる。なお、かかる場合には、シミュレーション画像は、表示装置６によって表示される。
【００５２】
また、手元操作器５は、操作部５１と、シミュレーション画像の表示機能を持たない表示部５２とを備えるものであってもよい。かかる場合、表示部５２は、例えば、操作部５１によって入力される各種情報の文字情報を表示する。このため、シミュレーション画像は、表示装置６によって表示される。
【００５３】
また、ロボットシミュレーション装置１は、手元操作器５がなくてもシミュレーションを行うことは可能である。かかる場合、シミュレーションに必要な各種情報は、操作部２によって入力される。また、シミュレーション画像は、表示装置６によって表示される。
【００５４】
次に、図４および図５を参照し、実施形態に係るシミュレーション画像の一例について説明する。図４および図５は、実施形態に係るシミュレーション画像８、８０の一例を示す説明図である。なお、以下では、図４および図５に示す構成要素のうち、図１に示す構成要素と同一の構成要素については、図１に示す符号と同一の符号を付することにより、その説明を省略する。
【００５５】
表示制御部３２は、シミュレーションを開始すると、図４に示すように、シミュレーション画像８を表示する。具体的には、表示制御部３２は、ロボット１１０の３次元画像８１とともに、シミュレーション画像８中のロボット１１０の設置面に、ロボット１１０の周囲環境を示す２次元画像８２、８３を重畳表示させる。
【００５６】
このとき、表示制御部３２は、斜視によるロボット１１０の３次元画像８１を表示させるとともに、ロボット１１０の３次元画像８１の視点に合わせて、周囲環境の上面図の視点を変更した斜視による平面図を表示させる。
【００５７】
このように、ロボットシミュレーション装置１は、ロボット１１０の動作確認の妨げになるＥＦＥＭ１００の壁面などを省略して、ロボット１１０の３次元画像８１を表示させるので、実際のロボット１１０の動作を容易にイメージさせることができる。
【００５８】
しかも、ロボットシミュレーション装置１は、ロボット１１０の周囲環境を２次元画像８２、８３によって再現する。したがって、ロボットシミュレーション装置１によれば、画像の生成に要する処理負荷を低減しつつ、動作中のロボット１１０と処理室１０５やＦＯＵＰ１０３との位置関係についても容易にイメージさせることができる。
【００５９】
また、表示制御部３２は、手元操作器５の操作部５１またはロボットシミュレーション装置１の操作部２によって、視点を変更する操作が受け付けられると、シミュレーション画像８の視点を切り替えたシミュレーション画像８０を表示させる。
【００６０】
例えば、ＥＦＥＭ１００を鉛直上方から見た視点に変更する操作が受け付けられると、表示制御部３２は、図５に示すように、ロボット１１０の３次元画像８１の視点、および周囲環境を示す２次元画像８２、８３の視点も鉛直上方へ変更する。
【００６１】
これにより、ロボットシミュレーション装置１は、３次元画像８１によって再現されるロボット１１０と、処理室１０５やＦＯＵＰ１０３などの周囲環境との干渉を容易に確認させることができる。なお、ロボットシミュレーション装置１は、シミュレーション画像８、８０中で、ロボット１１０と周囲環境との干渉が生じた場合、音声または表示によってその旨を報知することができる。
【００６２】
次に、図６を参照し、実施形態に係るロボットシミュレーション装置１の制御部３が実行する処理について説明する。図６は、実施形態に係るロボットシミュレーション装置１の制御部３が実行する処理を示すフローチャートである。
【００６３】
図６に示すように、制御部３は、まず、入力画面を表示させる（ステップＳ１０１）。その後、制御部３は、シミュレーションに必要な各種情報の入力操作が完了したか否かの判定を行う（ステップＳ１０２）。そして、制御部３は、入力操作が完了していないと判定した場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、ステップＳ１０１へ処理を移す。
【００６４】
この期間に、制御部３は、情報の入力操作が行われる場合、入力される各種情報を入力画面に表示させる。そして、制御部３は、情報の入力操作が完了したと判定した場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、入力された諸元を反映したロボット１１０の３次元画像８１を生成する（ステップＳ１０３）。
【００６５】
続いて、制御部３は、ロボット１１０の周囲環境の２次元画像８２、８３を記憶部４から読み出し（ステップＳ１０４）、ロボット１１０の３次元画像８１と、周囲環境の２次元画像８２、８３とを画像合成する（ステップＳ１０５）。
【００６６】
その後、制御部３は、シミュレーション実行操作があるか否かの判定を行い（ステップＳ１０６）、シミュレーション実行操作がない場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、シミュレーション実行操作があるまでステップＳ１０６の判定を繰り返す。
【００６７】
そして、制御部３は、シミュレーション実行操作があると判定した場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５で画像合成したシミュレーション画像８を表示させる（ステップＳ１０７）。その後、制御部３は、シミュレーション画像８中でロボット１１０と周囲環境との干渉があるか否かの判定を行う（ステップＳ１０８）。
【００６８】
そして、制御部３は、干渉があると判定した場合（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、干渉がある旨の報知を行い（ステップＳ１１１）、その後、処理をステップＳ１０９へ移す。また、制御部３は、干渉がないと判定した場合（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、視点切替操作があるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。
【００６９】
そして、制御部３は、視点切替操作があると判定した場合（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、シミュレーション画像８の視点切替を行い（ステップＳ１１２）、その後、処理をステップＳ１１０へ移す。
【００７０】
また、制御部３は、視点切替操作がないと判定した場合（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、シミュレーション終了操作があるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。そして、制御部３は、シミュレーション終了操作がないと判定した場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０７へ移す。また、制御部３は、シミュレーション終了操作があると判定した場合（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、処理を終了する。
【００７１】
なお、上述した実施形態に係るシミュレーション画像８、８０は一例であり、種々の変形が可能である。次に、図７〜図９を参照し、実施形態の変形例１に係るシミュレーション画像９、９０、９１について説明し、図１０を参照し、実施形態の変形例２に係るシミュレーション画像１０について説明する。
【００７２】
図７〜図９は、実施形態の変形例１に係るシミュレーション画像９、９０、９１を示す説明図であり、図１０は、実施形態の変形例２に係るシミュレーション画像１０を示す説明図である。なお、図７〜図１０に示す構成要素のうち、図４に示す構成要素と同一の構成要素については、図４に示す符号と同一の符号を付することにより、その説明を省略する。
【００７３】
ロボットシミュレーション装置１は、記憶部４に、例えば、前述した２次元画像８２、８３に加え、クリーンルーム１０１の内側面を示す２次元画像を記憶させておくことにより、ロボット１１０の周囲環境をよりリアルに再現することができる。
【００７４】
具体的には、ロボットシミュレーション装置１は、図７に示すように、ロボット１１０の３次元画像８１および周囲環境の２次元画像８２、８３へ、クリーンルーム１０１の内側面を示す２次元画像９２を合成したシミュレーション画像９を表示させることができる。
【００７５】
これにより、ロボットシミュレーション装置１は、シミュレーション画像９によって、ロボット１１０の周囲環境をよりリアルに再現することができる。したがって、ロボットシミュレーション装置１によれば、画像の生成に要する処理負荷をそれほど増大させることなく、実際のロボット１１０の動作をさらに容易にイメージさせることができる。
【００７６】
また、ロボットシミュレーション装置１は、図７に示すシミュレーション画像９の表示中に、例えば、視点を水平方向へ向ける視点切替操作を受け付けた場合、図８に示すシミュレーション画像９０や、図９に示すシミュレーション画像９１を表示可能である。
【００７７】
具体的には、ロボットシミュレーション装置１は、図８に示すように、ＦＯＵＰ１０３側から見たロボット１１０の３次元画像８１と、処理室１０５の２次元画像９３とを合成したシミュレーション画像９０を表示させることができる。
【００７８】
これにより、ロボットシミュレーション装置１は、シミュレーション画像９０内で、例えば、動作中の第１ハンド１１５および第２ハンド１１６と、処理室１０５が備える搬送窓１０７との干渉の有無を容易に確認させることができる。
【００７９】
また、ロボットシミュレーション装置１は、図９に示すように、処理室１０５側から見たロボット１１０の３次元画像８１と、ＦＯＵＰ１０３および載置台１０２の２次元画像９４とを合成したシミュレーション画像９１を表示させることができる。
【００８０】
これにより、ロボットシミュレーション装置１は、シミュレーション画像９１内で、例えば、動作中の第１ハンド１１５および第２ハンド１１６と、ＦＯＵＰ１０３との干渉の有無を容易に確認させることができる。
【００８１】
また、ロボットシミュレーション装置１は、図１０に示すように、ロボット１１０の３次元画像８１および周囲環境の２次元画像８２、８３へ、鉛直ガイド線９５と、水平ガイド線９６、９７を合成したシミュレーション画像１０を表示させることができる。
【００８２】
ここで、４本の鉛直ガイド線９５は、クリーンルーム１０１の四隅を示すものである。また、水平ガイド線９６は、処理室１０５における搬送窓１０７中心の高さ位置を示すものであり、水平ガイド線９７は、ＦＯＵＰ１０３における開口中心の高さ位置を示すものである。
【００８３】
これにより、ロボットシミュレーション装置１は、かかるシミュレーション画像１０を表示させることによって、画像の生成に要する処理負荷を低減しつつ、ロボット１１０の周囲環境を容易にイメージさせることができる。
【００８４】
なお、ロボットシミュレーション装置１は、水平ガイド線９６上における各搬送窓１０７の中心位置や、水平ガイド線９７上におけるＦＯＵＰ１０３の開口中心位置に、例えば、丸印などのマークを重畳表示させることも可能である。これにより、ロボットシミュレーション装置１は、ロボット１１０の周囲環境をさらに容易にイメージさせることができる。
【００８５】
上述したように、実施形態に係るロボットシミュレーション装置は、ロボットに教示する動作を再現した３次元のロボットの画像を生成する画像生成部と、ロボットの周囲環境を示す２次元の画像、および画像生成部によって生成される３次元のロボットの画像を合成して表示部に表示させる表示制御部とを備える。これにより、ロボットシミュレーション装置は、画像の生成に要する処理負荷を低減しつつ、実際のロボットの動作を容易にイメージさせることができる。
【００８６】
また、実施形態に係るロボットシミュレーション装置は、ロボットに関する諸元の入力操作を受け付ける操作部と、２次元の画像を記憶する記憶部とを備え、画像生成部は、操作部によって入力される諸元を反映した３次元のロボットの画像を生成する。
【００８７】
そして、表示制御部は、諸元が反映された３次元のロボットの画像、および記憶部に記憶される２次元の画像を合成する。これにより、ロボットシミュレーション装置は、ロボットの周囲環境については、記憶部に記憶された２次元の画像をそのままシミュレーション画像に使用することができるので、画像の生成に要する処理をさらに低減することが可能となる。
【００８８】
また、ロボットシミュレーション装置は、３次元のロボットの画像に、実際に動作するロボットの諸元を反映させることができるので、実際のロボットの動作をより忠実に再現したシミュレーション画像を表示させることが可能となる。
【００８９】
また、実施形態に係る２次元の画像は、ロボットの周囲環境の上面図である。これにより、ロボットシミュレーション装置は、ロボットの周囲環境として、ロボットの動作確認に必要最小限の情報を表示することができる。
【００９０】
また、実施形態に係る表示制御部は、３次元のロボットの画像におけるロボットの設置面に、ロボットの周囲環境を示す２次元の画像を重畳表示させる。これにより、ロボットシミュレーション装置は、例えば、シミュレーション画像中でロボットの動作確認の妨げとなるクリーンルームの壁面などシミュレーション画像から排除することができる。したがって、ロボットシミュレーション装置によれば、３次元のロボットの画像によって、ロボットの動作をより明確にイメージさせることができる。
【００９１】
また、実施形態に係る表示制御部は、３次元のロボットの画像の視点に合わせて、２次元の画像の視点を変更する画像処理を行う。これにより、ロボットシミュレーション装置は、シミュレーション画像に対するユーザの違和感を低減することができる。
【００９２】
また、実施形態に係る表示制御部は、３次元のロボットの画像の視点を変更する画像処理を行う。これにより、ロボットシミュレーション装置は、３次元のロボットの画像の視点の変更に合わせて、周囲環境を示す２次元の画像の視点も変更することができる。
【００９３】
したがって、ロボットシミュレーション装置によれば、シミュレーション画像の視点を鉛直上方からの視点や水平方向からの視点へ変更することによって、シミュレーション画像中におけるロボットと周囲環境との干渉の有無を容易に確認させることができる。
【００９４】
なお、上述した実施形態では、シミュレーション画像を手元操作器の表示部および表示装置の双方に表示させる場合について説明したが、シミュレーション画像を手元操作器の表示部、または表示装置のいずれか一方に表示させてもよい。また、シミュレーションに必要な各種情報の全てを、手元操作器の操作部、またはロボットシミュレーション装置の操作部のいずれか一方によって入力してもよい。
【００９５】
また、上述した実施形態では、ロボットの周囲環境を示す２次元画像が記憶部に予め記憶される場合を説明したが、ロボットシミュレーション装置は、外部から入力される周囲環境の諸元に基づいて、ロボットの周囲環境を示す２次元画像を生成する構成でもよい。これにより、ロボットシミュレーション装置は、外部から入力される周囲環境の諸元しだいで、任意の周囲環境を示す２次元画像をシミュレーション画像に合成することが可能となる。
【００９６】
また、ロボットシミュレーション装置は、各シミュレーション画像に、ロボットのアクセスポイントを重畳表示させる構成でもよい。これにより、ロボットシミュレーション装置は、ユーザにロボットのより正確な動作確認を行わせることができる。
【００９７】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１  ロボットシミュレーション装置
２、５１  操作部
３  制御部
３１  画像生成部
３２  表示制御部
４  記憶部
４１  シミュレーションプログラム
５  手元操作器
５２  表示部
６  表示装置
１００  ＥＦＥＭ
１０１  クリーンルーム
１０２  載置台
１０３  ＦＯＵＰ
１０５  処理室
１０６  ウェハステージ
１０７  搬送窓
１１０  ロボット
Ｗ  半導体ウェハ
８１  ３次元画像
８、８０、９、９０、９１、１０  シミュレーション画像
４２、８２、８３、９２、９３、９４  ２次元画像
９５  鉛直ガイド線
９６、９７  水平ガイド線
【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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