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　特願２００１−３７３８９７「産業用多関節ロボットの設計・解析支援装置及び設計・解析支援プログラム」拒絶査定不服審判事件〔平成１５年　６月２７日出願公開、特開２００３−１７８１０７〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１．手続の経緯・本願発明
　本願は、平成１３年１２月７日の出願であって、平成１６年８月２４日付けで拒絶査定がされ、これに対し、同年９月２９日に拒絶査定不服審判が請求されるとともに、手続補正がなされ、平成１８年１０月２７日付けで当審により拒絶理由が通知され、同年１２月１４日付けで意見書が提出されたものである。
　本願の請求項１及び２に係る発明は、平成１６年９月２９日付けの手続補正によって補正された明細書及び図面の記載からみて、特許請求の範囲の請求項１及び２に記載されたとおりのものと認められるところ、その請求項１に係る発明（以下、「本願発明」という。）は、次のとおりのものである。
「【請求項１】電動機、減速機及びリンクの組み合わせで構成される産業用多関節ロボットの機械系と制御系の設計・解析支援装置において、ロボットを減速機、アームの根元、モータ軸及び軸受け部の少なくともいずれかが柔軟性を有する構成部材であることを考慮した剛体リンク系でモデル化し、系の運動方程式の導出をニュートンオイラー法によるアルゴリズムに従って処理するモデル化処理手段と、ロボット機構系のパラメータを設定して調整する機構系パラメータ調整手段と、各関節で演算される制御系のパラメータを設定して調整する制御系パラメータ調整手段と、設定された機構系及び制御系のパラメータと前記モデル化で導出した式とからロボットの動作解析を実行するシミュレーション手段と、を包含してなることを特徴とする産業用多関節ロボットの設計・解析支援装置。」
　
２．引用例
２−１．当審の拒絶の理由に引用した、吉川恒夫ほか，仮想的な剛体リンクと受動関節を用いたフレキシブルアームのモデリング，計測自動制御学会論文集，日本，社団法人計測自動制御学会，１９９１年１２月３１日，第27巻　第12号，1389-1395頁（以下、「引用例１」という。）には、次の事項が記載されている。 
　ア　「１．はじめに
　近年，産業用ロボットの軽量化や，その運動の高速化が進んでおり，また宇宙用として，長尺，軽量なアームに対する要求がでている。このような，運動や負荷に対して剛性が低下したアームを取り扱う場合には，アームの柔軟性によるたわみや振動が発生するので，これらを抑制，または補償することが重要な問題となっている。
　このような柔軟なロボットアームを制御するためには，まずその動力学的挙動を記述するためのモデルを作る必要がある。」（１３８９頁左欄２６行〜右欄４行）
　
　イ　「本論文では以上のような点をふまえて仮想剛体リンク受動関節モデルを提案する。このモデルは柔軟なリンクを複数個の仮想的な剛体リンクとそれをつなぐばね，ダンパなどの受動要素からなる仮想的な受動関節によって近似，そのパラメータを静特性，動特性など実際の測定データより同定し，全体のアームをそれが連結したものとしてモデル化する方法であり，集中定数モデルの１種である。」（１３８９頁右欄３０行〜１３９０頁左欄４行）
　
　ウ　「２．　剛体リンク受動関節モデルの提案
２．１　モデルの構造とパラメータの決定
　提案するモデルは，アームに含まれる柔軟なリンクのそれぞれを，Ｆｉｇ．１に示すように複数個の仮想的な剛体リンクがばね，ダンパなどの受動的要素でできた仮想的な関節（仮想受動関節）によって結合されたものとするようなものである。モータによって駆動される各関節部にもハーモニックドライブなどの柔軟性を考慮した仮想受動関節を考える。このモデルは，仮想剛体リンクの長さ，質量や慣性テンソル，仮想受動関節のバネ定数や減衰係数などの定数パラメータを含むが，これらを実機とモデルの挙動ができるだけ一致するように定めるというのが提案する手法の基本的な考え方である。」（１３９０頁左欄３０〜４３行）
　
　エ　「さらに仮想剛体リンクが，モータによって駆動される根元リンク，両端が隣の仮想リンクにつながっている中間リンク，一端が自由な先端リンクという３種類に分類できることに注目し，これら３種のリンクをもつ最も簡単な場合としてＬｉ＝３のケースを考えることにする。」（１３９１頁右欄１０〜１５行）
　
　オ　「２．４　Ｎ自由度アームに関する運動方程式
　本項ではＮ自由度フレキシブルアームに対して上述の方法によって作られたモデルの運動方程式をニュートン・オイラー法９）によって記述する。そして，関節駆動力が与えられた場合にモデルの応答をシミュレーションする，いわゆる順動力学問題の解を求めるのに適した形に変換する。」（１３９２頁左欄３６〜４２行）
　
　カ　「３．　平面２リンクアームに対するモデルの妥当性の検証
　Ｆｉｇ．６に示すような二つのフレキシブルリンクをもつ平面２自由度フレキシブルアームについてモデル化を行い，得られたモデルの妥当性を検証するために実機とモデルのステップ応答の比較を行った。」（１３９３頁右欄１７行〜１３９４頁左欄１行）
　
　キ　「動特性，静特性指標の測定データαｒとモデルの特性値αｍをTab-le１に，決定されたモデルのパラメータをTable２に示す。減衰係数については他のパラメータ決定後，リンクを固定した場合の梁としての振動についてシミュレーションにより出力された波形が実験の波形と合うように試行錯誤的に決定した。・・・得られたモデルの妥当性を検証するために実機とモデルに同じゲインのＰＤ制御を適用したときの振動のようすを比較する。」（１３９４頁左欄３４行〜１３９５頁左欄２行）
　
　以上の記載事項によると、引用例１には、 
　「モータ、ハーモニックドライブ及びリンクの組み合わせで構成されるＮ自由度フレキシブルアームである産業用ロボットのモデリング装置において、ロボットを柔軟性を有するハーモニックドライブ、モータによって駆動される根元リンク、両端が隣の仮想リンクにつながっている中間リンク、一端が自由な先端リンクの構成部材であることを考慮した剛体リンク系でモデル化し、系の運動方程式の導出をニュートンオイラー法によるアルゴリズムに従って処理するモデル化処理手段と、得られたモデルの妥当性を検証するために実機とモデルのステップ応答の比較を行いシミュレーションにより出力された波形が実験の波形と合うようにモデルのパラメータを決定する手段と、を包含してなる産業用ロボットのモデリング装置。」の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されていると認められる。
 　 
２−２．同じく当審の拒絶の理由に引用した、特開平６−３２４７１１号公報（以下、「引用例２」という。）には、次の事項が記載されている。 
 　ク　「【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機構制御系設計システム装置及び方法に係り、特に、半導体製造装置やロボットマニピュレータ等の高精度位置決めを要求される機構装置の設計において、計算機を用いて機構系及び制御系設計パラメータを最適に選定する設計システム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、機構系の設計では機構を構成しているリンク部材は剛体と考え、その挙動を解析していた。しかし、機構系の軽量化を図ろうとするとリンク部材の剛性が十分でなくなり、剛体と考えられなくなる場合が出て来る。また、高速・高精度位置決めを行うとすると、これまで無視してきた微小振動を考慮しなければならなくなる。このようなことからリンクの柔軟性を考慮した解析が必要となる。」
　
 　ケ　「【００１２】図１は本発明による機構制御系設計システム装置の一実施例を示すブロック図である。図１において本装置は、目的関数と制約条件の関数発生部５０，汎用最適化演算部５１，全体系数値モデル部５２，機構系数値モデル部５３，制御系数値モデル部５４，数値モデル変更部５５，仕様満足判断部５６，結果出力表示部５７，応答演算部５８で構成されている。目標設計仕様が与えられるとこの仕様を数式表現して目的関数・制約条件として関数発生部５０より汎用最適化演算部５１にデータが渡される。一方、機構系数値モデル５３，制御系数値モデル５４を用いて全体系数値モデル５２が組み立てられ、汎用最適化演算部５１にデータが渡される。汎用最適化演算部５１では最適な設計パラメータ値が求められ、これら値を用いて応答演算部５８で挙動を計算する。」
 　 
３．対比
　本願発明と引用発明を対比する。
　引用発明の「モータ」、「ハーモニックドライブ」は、本願発明の「電動機」、「減速機」にそれぞれ相当することは当業者に明らかである。
　引用発明の産業用ロボットは、Ｎ自由度のフレキシブルアームであるので、多関節ロボットである。
　引用発明のモデリング装置は、産業用ロボットの軽量化や、その運動の高速化に対するシミュレーションを行うものであるので（前掲ア参照）、設計・解析支援装置であるといえる。
　引用発明の「モータによって駆動される根元リンク」は、本願発明の「アームの根元」に相当し、引用発明は、「モータ軸」及び「軸受け部」を有することは当業者に明らかである。
　本願発明の「減速機、アームの根元、モータ軸及び軸受け部の少なくともいずれかが柔軟性を有する構成部材である」の記載は、減速機、アームの根元、モータ軸及び軸受け部のうちの一つが柔軟性を有する構成部材であればよいことを示している。そして、引用発明は、前掲ウの「ハーモニックドライブなどの柔軟性を考慮した仮想受動関節を考える。」に示されるように、減速機が柔軟性を有する構成部材であるといえる。
　引用発明は、シミュレーションにより出力された波形が実験の波形と合うようにモデルのパラメータを決定しているので、本願発明のモデル化で導出した式からロボットの動作解析を実行するシミュレーション手段を有しているといえる。
　
　また、審判請求人は、平成１８年１２月１４日付け意見書の「３．（２）」において、以下のように主張している。
（ａ）本願発明と引用例１との大きな違いは、減速機、アームの根元、モータ軸及び軸受け部の少なくともいずれかが柔軟性を有する構成部材であることを考慮することである。
（ｂ）産業用ロボットの関節部を厳密にモデル化すると、アームリンク＋モータ＋減速機の入力軸＋固定軸が閉ループ機構となり、このループの先に減速機の出力軸が付くことになる。こうした複雑で厳密な系をニュートンオイラー法による運動方程式で定式化した例は、引用例１を含めてこれまでに無い。通常は、減速比が高いことを理由にこの閉ループモデルを無視し、近似モデルを立てて解析している。
　
　上記主張について検討する。
（ａ）引用発明は、ハーモニックドライブ（減速機）が柔軟性を有する構成部材であるので、この点で、本願発明と同様、「減速機、アームの根元、モータ軸及び軸受け部の少なくともいずれかが柔軟性を有する構成部材である」といえる。
（ｂ）前掲オの「モデルの運動方程式をニュートン・オイラー法によって記述する。そして，関節駆動力が与えられた場合にモデルの応答をシミュレーションする」に示されているように、引用例１に記載の発明は、ニュートンオイラー法による運動方程式で定式化したものである。
　したがって、審判請求人の上記主張（ａ）、（ｂ）を採用することはできない。
　
　以上を踏まえると、両者は、
「電動機、減速機及びリンクの組み合わせで構成される産業用多関節ロボットの設計・解析支援装置において、ロボットをアームの根元、モータ軸、軸受け部及び柔軟性を有する減速機からなる構成部材であることを考慮した剛体リンク系でモデル化し、系の運動方程式の導出をニュートンオイラー法によるアルゴリズムに従って処理するモデル化処理手段と、前記モデル化で導出した式からロボットの動作解析を実行するシミュレーション手段と、を包含してなることを特徴とする産業用多関節ロボットの設計・解析支援装置。」で一致し、
　シミュレーション手段が、本願発明は、ロボット機構系のパラメータを設定して調整する機構系パラメータ調整手段と、各関節で演算される制御系のパラメータを設定して調整する制御系パラメータ調整手段と、を用いて設定された機構系及び制御系のパラメータとモデル化で導出した式とからロボットの動作解析を実行しているのに対し、引用発明は、ステップ応答という制御系を調べていることは記載されているもののそのような構成が記載されていない点で相違する。
　
４．当審の判断
　上記相違点について検討する。
　ロボットをモデル化してシミュレーションを行うに際し、種々のシミュレーション手段があることは当業者に知られているが、機構系パラメータを調節する手段と制御系パラメータを調節する手段とを用いて行う構成は、引用例２に「図１において本装置は、・・・汎用最適化演算部５１，全体系数値モデル部５２，機構系数値モデル部５３，制御系数値モデル部５４，数値モデル変更部５５・・・で構成され・・・機構系数値モデル５３，制御系数値モデル５４を用いて全体系数値モデル５２が組み立てられ、汎用最適化演算部５１にデータが渡される。」（前掲ケ参照）と示されているように公知の技術である。
　したがって、引用発明のシミュレーション手段に、上記公知の技術を適用して、ロボット機構系のパラメータを設定して調整する機構系パラメータ調整手段と、各関節で演算される制御系のパラメータを設定して調整する制御系パラメータ調整手段と、設定された機構系及び制御系のパラメータとモデル化で導出した式とからロボットの動作解析を実行するシミュレーション手段とすることは、両者が機械設計の技術分野に属しており、かつ適用に際し阻害要因も認められないことから、当業者が容易になし得たことと認められる。
　
　以上のとおり、相違点は当業者が引用例１及び引用例２記載の発明から容易に推考できたものであり、効果についても、当業者が予測できる範囲内のものにすぎない。
　
５．むすび
　したがって、本願発明は、引用例１及び引用例２に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたもので、特許法２９条２項の規定により特許を受けることができないから、他の請求項について検討するまでもなく、本願は拒絶すべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。