(57)【要約】  【課題】線状柔軟物の組付作業に際しての変形形状を解析して画面表示すると共に、非拘束位置から拘束操作される過程での組付けに必要な力覚を付与し得る線状柔軟物の組付けシミュレーション装置を提供する。  【解決手段】被拘束部位の三次元位置を手動操作により指示し、また力覚が付与されるポインタ１１付きの力覚呈示器１０と、可動部材の位置検知信号に応答してポインタ１１で指示された次の被拘束部位の座標データ出力手段２５と、ポインタ１１により拘束部位へ向ける移動過程の変形形状及び反力を有限要素法で解析する解析手段２１と、拘束に要する荷重データの荷重データ格納手段２２と、移動過程での反力を、また拘束操作ストローク間では荷重データを加算して操作力データを出力する操作力データ出力手段２３と、操作力に対応する力覚信号発生手段２４と、解析された三次元形状を模したグラフィック表示を三次元仮想空間に行わせる画像表示手段２０とを備える。  【選択図】図１
2005306187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔を置いた複数個所の被拘束部位を配索部の拘束部位に順に拘束具で拘束させて組付けた状態に配索される線状柔軟物が、画像表示装置の画面に表示された三次元仮想空間に表示されると共に、組付け作業のシミュレーションのために、組付け済みの前記被拘束部位に続き、かつ前記三次元仮想空間上で位置を指示された次の前記被拘束部位が、所属の前記拘束部位へ移動させられる際に、組付けに要する操作力に対応する力覚が付与されるようになった線状柔軟物の組付けシミュレーション装置であって、
三次元位置に可動で、かつ変位センサ及びアクチュエータが付属している可動部材の先端に、前記被拘束部位の三次元位置を手動操作により指示すると共に力覚が付与されるポインタを備えた力覚呈示器と、所属の前記変位センサによる各前記可動部材の変位位置の検知信号に応答して、前記ポインタにより指示された次の前記被拘束部位の三次元位置を規定する三次元座標値データを出力する座標データ出力手段と、前記線状柔軟物の物性データ及び形状データ並びに前記拘束部位及び前記被拘束部位の三次元位置を含む拘束条件を入力条件として、前記ポインタにより次の前記被拘束部位を所属の拘束部位へ向けて移動させる前記移動過程における線状柔軟物の変形形状及び前記移動過程において次の前記被拘束部位に生じる反力を有限要素法により解析する解析手段と、前記被拘束部を前記拘束具により拘束させるのに要する荷重データを格納する荷重データ格納手段と、前記拘束具が前記拘束部位で拘束操作されるまでの前記移動過程では前記反力を前記操作力とし、拘束操作ストローク間の前記移動過程では前記反力に荷重データを加算して前記操作力とする操作力データを出力する操作力データ出力手段と、前記操作力の大きさ及び方向に対応して前記アクチュエータの駆動入力信号となる力覚信号を発生する力覚信号発生手段と、解析された前記変形形状に応答して前記線状柔軟物の三次元形状を模し、かつ組付け済み及び次の前記被拘束部位を含めたグラフィック表示を前記三次元仮想空間に行わせる画像表示手段とを備え、
前記アクチュエータに対する前記力覚信号が、前記三次元仮想空間で次の前記被拘束部を所属の前記拘束部位へ移動させるように手動操作される前記ポインタに対して前記操作力に対応する力覚を与えるように設定されていることを特徴とする線状柔軟物の組付けシミュレーション装置。
【請求項２】
解析手段が、ポインタの連続的な手動操作により三次元仮想空間において被拘束部位が所属の拘束部位へ移動する移動過程の変形形状及び反力を所定間隔ごとに解析することを特徴とする請求項１記載の線状柔軟物の組付け負荷解析装置。
【請求項３】
線状柔軟物が、自動車のインストルメントパネルもしくはその周辺のボデーである配索部に配索され、かつ先端の被拘束部位に拘束具としてコネクタが取付けられたワイヤハーネスであり、
解析手段が、前記コネクタを所属の拘束部位のコネクタ座に対面させるように、前記ワイヤハーネス先端を前記配索部に沿った配索方向から前記拘束部位に向けて曲げる配索方向を拘束条件として変形形状及び反力を解析することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の線状柔軟物の組付け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、互いに間隔を置いた複数個所の被拘束部位を配索部の拘束部位に順に拘束具で拘束させて組付けた状態に配索される線状柔軟物が、画像表示装置の画面に表示された三次元仮想空間に表示されると共に、組付け作業のシミュレーションのために、組付け済みの前記被拘束部位に続き、かつ三次元仮想空間上で位置を指示された次の被拘束部位が、所属の拘束部位へ移動させられる際に、組付けに要する操作力に対応する力覚が付与されるようになった線状柔軟物の組付けシミュレーション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工業製品の設計に際して、有限要素法による剛性解析は従来から広く行われており、例えば特許文献１によれば、自動車のタイヤの製造の試作の回数を減らすために、要素数及び節点数を減少させて能率よく変形解析等の実装状態での総合的なタイヤ性能をシュミレーションするタイヤ解析モデルの作成方法が開示されている。
【０００３】
一方、線状柔軟物については、敢えて有限要素法に依らずに、変形解析の演算負荷を軽減して変形解析の評価を画面上で行うために、特許文献２によれば、三次元的に車両に配索されるワイヤハーネスの三次元設計データのデータ入力工程と、基準配線データの画像を三次元仮想空間に背景画像として表示する画像表示工程と、三次元設計データを背景画像に重ねて表示する三次元設計データ表示工程と、データ入力手段での入力に応じて三次元設計データとしてのワイヤハーネスの形状を変更して表示する三次元データ変形工程とを備え、例えばマウスにより三次元仮想空間で三次元設計データを移動させてポリゴン処理・表示により基準配線データ画像に対応させるワイヤハーネスの三次元仮想組立方法が開示されている。これにより、ワイヤハーネスの試作品が車両に配索される際の寸法不足、無理な取付け角度等の発生を回避して、試作を繰返さないで配線状態を設定しようとしている。
【０００４】
さらに、画面の三次元仮想空間において実際の操作を模した操作を行う等のバーチャルリアリティの分野においては、特許文献３により、操作者に対して画面の表示内容に応じて操作反力を与えて操作感覚を与えるように、回転可能な球状タイヤに接して連動するローラの回転に応動するロータリーエンコーダの出力信号から手動操作により位置決めを行うポインティング装置において、ローラにフィードバック用のモータを付属させることが提案されている。或は特許文献４により、表示装置とコンピュータとによるカテーテルを用いる手術用訓練シュミレータ等に対して、三次元の仮想現実空間において仮想物体に触れて、その形状や硬さ等の幾何学的物理的情報入力を体験するためのフォースフィードバックによる力覚インタフェース装置が提案されている。さらに、このような力覚呈示装置として、文献５により力覚センサを指先に装着して呈示しようとする力覚と力覚センサの出力値との差に基づいて能動関節のアクチュエータを駆動したり、文献６により仮想空間の物体に接触したときの力の強さの力覚を指に呈示するもの等種々提案されている。
【特許文献１】特開２００２−８２９９８号公報
【特許文献２】特開２００２−３７３５３３号公報
【特許文献３】特開平７−１３６９３号公報
【特許文献４】特開２０００−１８１６１８号公報
【特許文献５】特開２００２−１８２８１７号公報
【特許文献６】特開２００３−３３７６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の解析方法を含めて、解析有限要素法に依るか否かに拘らず、剛性解析は特定の入力条件に対して特定の解析結果を求めるのが一般的であり、ワイヤハーネス、パイプ等のような線状柔軟物の変形解析についても入力条件に対応する変形形状を一義的に確認している。換言すれば、例えばワイヤハーネスについて、その特定部位の移動に対して、線状柔軟物の変形を視覚的に確認するような解析装置は存在していない。
【０００６】
そこで、本出願人は特願２００３−１８９２０１により、画面上の三次元仮想空間に柔軟物の三次元形状を模したグラフィック表示を行う画像表示手段と、所定部位で拘束されている柔軟物の特定部位が画面上で指示されて移動させられた移動位置を三次元仮想空間の三次元座標値として認識する座標値認識手段と、柔軟物の物性データ、形状データ及び拘束条件を入力条件として、認識された移動位置の三次元座標値データに応答して、有限要素法により特定部位の移動に伴って初期状態の柔軟物の解析モデルが変形するのを解析して変形解析モデルを逐次作成する変形解析手段とを備え、画像表示手段が、解析された変形解析モデルに応答して、変形した柔軟物の三次元形状を模したグラフィック表示を逐次行う柔軟物の変形解析装置を提案した。
【０００７】
これにより、ワイヤハーネス等の線状柔軟物のクランプ具或はコネクタ等の拘束具を取付けた被拘束部を組付け時に移動させた場合のワイヤハーネス形状の変形過程が、有限要素法で精度良く逐次解析されると共に、その三次元形状を模して表示され、したがって柔軟物製の部品を実装する際の周辺部品との干渉、或は実装状態での変動に伴う周辺部品との干渉等の変形に伴う問題点が、画面上で高精度に評価可能となる。しかしながら、この解析は三次元仮想空間上でマウス等の操作により行われるもので、ワイヤハーネス自体の反力に対応する操作力或は拘束具により係合させるための組付け作業に必要な操作力を体感させることまでは考慮されていない。したがって、実際の組立作業に際してのスムーズなワイヤハーネス操作経路或は操作力等の作業感覚を事前に把握することができず、また作業負荷の事前評価を正確に行うことはできない。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みて、線状柔軟物の組付作業に際して線状柔軟物の被拘束部位を拘束部位へ移動させる過程での変形形状を有限要素法により解析して画面上で確認可能にすると共に、非拘束位置から拘束部位で拘束具により拘束操作される過程での組付けに必要な操作力に相当する力覚を付与し得る線状柔軟物の組付け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】
【０００９】
本発明は、この目的を達成するために、請求項１により、互いに間隔を置いた複数個所の被拘束部位を配索部の拘束部位に順に拘束具で拘束させて組付けた状態に配索される線状柔軟物が、画像表示装置の画面に表示された三次元仮想空間に表示されると共に、組付け作業のシミュレーションのために、組付け済みの被拘束部位に続き、かつ三次元仮想空間上で位置を指示された次の被拘束部位が、所属の拘束部位へ移動させられる際に、組付けに要する操作力に対応する力覚が付与されるようになった線状柔軟物の組付けシミュレーション装置であって、三次元位置に可動で、かつ変位センサ及びアクチュエータが付属している可動部材の先端に、被拘束部位の三次元位置を手動操作により指示すると共に力覚が付与されるポインタを備えた力覚呈示器と、所属の変位センサによる各可動部材の変位位置の検知信号に応答して、ポインタにより指示された次の被拘束部位の三次元位置を規定する三次元座標値データを出力する座標データ出力手段と、線状柔軟物の物性データ及び形状データ並びに拘束部位及び被拘束部位の三次元位置を含む拘束条件を入力条件として、ポインタにより次の被拘束部位を所属の拘束部位へ向けて移動させる移動過程における線状柔軟物の変形形状及び移動過程において次の被拘束部位に生じる反力を有限要素法により解析する解析手段と、被拘束部を拘束具により拘束させるのに要する荷重データを格納する荷重データ格納手段と、拘束具が拘束部位で拘束操作されるまでの移動過程では反力を操作力とし、拘束操作ストローク間の移動過程では反力に荷重データを加算して操作力とする操作力データを出力する操作力データ出力手段と、操作力の大きさ及び方向に対応してアクチュエータの駆動入力信号となる力覚信号を発生する力覚信号発生手段と、解析された変形形状に応答して線状柔軟物の三次元形状を模し、かつ組付け済み及び次の被拘束部位を含めたグラフィック表示を三次元仮想空間に行わせる画像表示手段とを備え、アクチュエータに対する力覚信号が、三次元仮想空間で次の被拘束部を所属の拘束部位へ移動させるように手動操作されるポインタに対して操作力に対応する力覚を与えるように設定されていることを特徴とする。
【００１０】
拘束済みの被拘束部位及び次に拘束されるように三次元位置がポインタで指示された被拘束部間の線状柔軟物の変形形状が、有限要素法により解析されて画面上の三次元仮想空間に表示される。ポインタを握った手には、解析された変形形状等に応じて変化する反力及び拘束具による拘束操作に要する荷重に対応する力覚信号に応答して駆動されるアクチュエータの駆動力により、非拘束の次の被拘束部位を所属の拘束部位に向けて移動もしくは拘束させる際の組付けに要する操作力に相当する力覚が与えられる。
【００１１】
被拘束部位を所属の拘束部位へ非拘束位置から連続移動させる際の組付け作業をシミュレートするには、請求項２により、解析手段が、ポインタの連続的な手動操作により三次元仮想空間において被拘束部位が所属の拘束部位へ移動する移動過程の変形形状及び反力を所定間隔ごとに解析する。
【００１２】
自動車ボデーに配索されるワイヤハーネス先端にコネクタを取付けて、ワイヤハーネス先端をコネクタ座に向けて配索部に沿った配索方向から拘束部位に向けて曲げる組付け作業をシミュレートするには、請求項３により、線状柔軟物が、自動車のインストルメントパネルもしくはその周辺のボデーである配索部に配索され、かつ先端の被拘束部位に拘束具としてコネクタが取付けられたワイヤハーネスであり、解析手段が、コネクタを所属の拘束部位のコネクタ座に対面させるように、ワイヤハーネス先端を配索部に沿った配索方向から拘束部位に向けて曲げる配索方向を拘束条件として変形形状及び反力を解析する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、線状柔軟物の被拘束部位を所属の拘束部位に移動させて組付ける際の変形形状が、その三次元形状を模して表示されると共に、組付けに至る過程の必要な操作力が体感され、したがって視覚及び力覚によりワーヤハーネス等の線状柔軟物の組付け作業がシミュレート可能になる。したがって、設計した配索状態での実際の組付け作業の負荷を事前に評価でき、また作業者が画面を見ながら力覚呈示器を手動操作することにより、慣れない初期段階での作業ミスを抑制でき、しかも初期段階から能率良く作業することができるようになる。請求項２の発明によれば、画面上で被拘束部位を所属の拘束部位へ非拘束位置から連続的に移動させることにより、実際の組付け作業のシミュレーションが容易に可能になる。請求項３の発明によれば、自動車ボデーに配索され、かつコネクタが取付けられてワイヤハーネス先端を拘束時に大きく曲げる必要のある組付け作業がシミュレート可能になり、その際の大きく曲がった状態の三次元形状及びコネクタ座に装着する際の操作力が体感可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１乃至図５を基に本発明の実施の形態のワイヤハーネスの組付けシミュレーション装置を説明する。ワイヤハーネスは可撓性、曲げ弾性等を有する電線束である線状柔軟物であり、自動車のインストルメントパネルもしくはその周辺のボデーである配索部に間欠的に拘束されて配索される。シミュレーション装置は、画面１ａに表示を行う画像表示装置１と、手動操作により三次元空間に位置設定されるボール状のポインタ１１を最先端に備えて被拘束部位の三次元位置を指示させると共に力覚を付与するようになった力覚呈示器１０と、キーボード２、マウス３及び記憶媒体の読取り器４を有する入力部１ｂ等が付属し、データ処理装置としてＣＰＵ、メモリ等を内蔵してプログラムにより作動することにより後述する各部を構成するコンピュータとを備えている。
【００１５】
力覚呈示器１０は、基部１９に垂直回転軸を中心に回転可能に支持された可動部材としての垂直ポール１６に、互いに可動のさらに２個の可動部材としてのアーム１２，１４を二次元垂直面で回動可能に関節部１３，１５を介して順に連結して構成されている。アーム１２の先端にはボール状のポインタ１１が取付けられ、関節部１３，１５にはアーム１２，１４に取付けられた駆動ピン１２ａ，１４ａをそれぞれ回転駆動するアクチュエータとしてのモータＭ１，Ｍ２及びこれらのモータの回転位置をそれぞれ検知する変位センサＳ１，Ｓ２が設けられ、基部１９には垂直ポール１６を回転駆動するモータＭ３及びその回転位置を検知する変位センサＳ３が設けられている。
【００１６】
前述のコンピュータは、有限要素法による解析用のＣＡＤの三次元座標系に対応する画面１ａの三次元仮想空間に、ワイヤハーネス及びそのクランプ具、コネクタ等の拘束具をその三次元形状を模してグラフィック表示する画像表示手段２０と、変位センサＳ１〜Ｓ３の検知信号に応答して、手動操作されるポインタ１１で指示された被拘束部位の三次元位置を前述の解析用三次元座標系の三次元座標データとして出力する座標データ出力手段２５と、ワイヤハーネスの物性データ及び形状データ並びに拘束部位及びポインタ１１で指示された被拘束部位の三次元位置の三次元座標値を含む拘束条件を入力条件として、直前の被拘束部位が所属の拘束部位で拘束されているワイヤハーネスのポインタで指示された三次元位置に在る次の被拘束部を非拘束位置から所属の拘束部位へ向けて移動させ、さらに拘束部位で拘束具により拘束される位置まで移動させる移動過程におけるワイヤハーネスの変形形状を有限要素法により解析して解析モデルを作成する変形解析部２１ａ及び前述の入力条件を基に変形形状、非拘束の被拘束部位に加わる重量等に応じて移動過程において拘束部位に向けて被拘束部位に生じる反力を有限要素法により解析する反力解析部２１ｂを有する解析手段２１と、被拘束部を拘束具により所属の拘束部位に拘束させる際に要する拘束具に固有の荷重データを格納する荷重データ格納部２２と、被拘束部位が所属の拘束部位に向けて移動する移動過程では反力解析部２１ｂの解析結果の反力をワイヤハーネスの組み付けに要する操作力とし、拘束具による拘束過程の所定の拘束操作ストロークの間は前述の反力にさらに荷重データを加算して操作力とする操作力データを出力する操作力データ出力手段２３と、手で把持したポインタ１１に対して各モータＭ１〜Ｍ３のそれぞれの駆動力の合成により、操作力、即ち反力に相当する力覚を与えるように、操作力データを基に各モータＭ１〜Ｍ３に配分した信号レベルの駆動入力信号を力覚信号として発生する力覚信号発生手段２４とを備えるように構成されている。
【００１７】
座標データ出力手段２５は、ワイヤハーネス５の終端領域に対する画面１ａ上の表示状態を示す図５について説明すると、マウス３で指示された拘束部位Ｐ１〜Ｐ３を原点にして、この原点からのポインタ１１の操作位置に応じて変化する変位センサＳ１〜Ｓ３の検知信号を前述の解析用三次元座標系の三次元座標値データに変換して出力する。画像表示手段２０は、変形するワイヤハーネス５の解析モデルに応答して、予め格納されている三次元形状データを基にグラフィック処理を行って画面１ａ上で実際の三次元形状を模したグラフィック表示を行わせ、ワイヤハーネス５の被拘束部位Ｐ３，Ｐ４に取付けられたクランプ具６、コネクタ７、取付け穴６ａ、コネクタ座７ａの三次元形状も表示させる。
【００１８】
図２はワイヤハーネス５の途中の被拘束部位に予め取付けられるクランプ具６を示すもので、ワイヤハーネス５を抱持して基部６５に挿通されて係止されるバンド６１を備え、基部６５には押圧により撓んで配索部の取付け穴６ａに嵌入して、その周辺部に係合溝６３を係合させる一対の爪部６２が形成されている。したがって、荷重データ格納手段２２には、爪部６２を嵌入させて拘束させるための例えば１０ｍｍの拘束操作ストロークについて変化する荷重データ(図３参照)が格納され、同様にワイヤハーネス５の先端の被拘束部位に取付けられたコネクタ７をコネクタ座７ａに差し込む際の所定の拘束操作ストロークに対する荷重データも格納されている。
【００１９】
図５において、配索部上の例えば２０〜３０ｃｍの間隔を置く拘束部位Ｐ１〜Ｐ３の位置及び対応するワイヤハーネス５上の被拘束部位Ｐ３，Ｐ４の位置は、解析用のＣＡＤの三次元座標系上で予め設定されている。解析手段２１は、例えば同図Ａに示すように、直前の組付け済みの例えば拘束部位Ｐ１及び画面１ａ上でマウス３により指示された拘束部位Ｐ２を原点として力覚呈示器１０で指示された所属の被拘束部位Ｐ４の三次元座標値を拘束点とし、さらにワイヤハーネス５の単位電線及びその被覆のヤング率、ポアソン比、密度等の物性及び断面形状、本数、全体の断面・長さ等の形状データの変形解析に必要な解析条件を入力条件として、被拘束部位Ｐ４及び拘束部位Ｐ１間のワイヤハーネス５の変形形状の中心ラインの解析モデルを作成する。その際、被拘束部位Ｐ４が、画面１ａ上でのマウス３の指示により所属の拘束部位Ｐ２に向けて連続的に移動する過程では、最終的に拘束される位置まで解析モデルを自動的に所定の距離間隔で逐次作成すると共に、その都度ワイヤハーネス５の変形に応じて被拘束部位Ｐ４に発生する反力を、その先方の未だ組付けられていないワイヤハーネス領域の重量を想定し、また拘束具の重量も入力条件に加えて解析する。尚、ワイヤハーネス５の先端のコネクタ７で拘束される被拘束部位Ｐ５を所属の拘束部位Ｐ３に向けて移動させる際には、その所定の接近距離では、同図Ｂに示すように、ワイヤハーネス５の先端を配索部に沿った配索方向から拘束部位Ｐ３に対面する方向へ向けて曲げる配索方向も拘束条件として変形形状或は反力を解析させる。また、解析モデルは、所定の距離間隔に代えて、場合により例えば演算処理時間に対応した所定の時間間隔で逐次作成することもできる。
【００２０】
力覚信号発生手段２４は、操作力の方向に応じた各モータＭ１〜Ｍ３の駆動力の所定の配分比を基に操作力の大きさに応じて決定した信号レベルの駆動入力信号を、図４に示すように、各モータＭ１〜Ｍ３の駆動回路３１〜３３に力覚信号として供給し、所属の駆動ピン１２ａ，１４ａ及び垂直ポール１６を回転駆動させる。これにより、手で握ったポインタ１１を停止させた状態で操作方向と逆方向への駆動力により相応の力覚が与えられ、三次元仮想空間でポインタ１１により拘束部位Ｐ２、Ｐ３に向けて所属の被拘束部位Ｐ４，Ｐ５を移動させると、相応の変化する力覚が与えられる。尚、垂直ポール１６及び関節部１３，１５には、把持している手を離してもポインタ１１が移動しないようにブレーキを付設して、把持した際にのみ力覚が与えられる構成することもできる。
【００２１】
このように構成されたワイヤハーネスの組付けシミュレーション装置の動作を図５を参照して説明する。画面１ａの三次元仮想空間には例えばキーボード２の選択指令により配索部の終端領域が表示され、図５Ａに示すように、ワイヤハーネス５はクランプ具６より既に拘束部位Ｐ１に拘束されている。マウス３で取付け穴６ａの次の拘束部位Ｐ２が指示されると、この拘束部位を原点にしてポインタ１１で指示された位置に在る次の被拘束部位Ｐ４のクランプ具６が表示されると共に、この被拘束部位Ｐ４及び拘束部位Ｐ１間が変形解析されて表示される。また、被拘束部位Ｐ４近辺より先方のワイヤハーネス５の表示は行われず、最後の拘束部位Ｐ３にはコネクタ座７ａが表示されている。同時にその先方領域の重量も加味して、拘束部位Ｐ２及び被拘束部位Ｐ４間の変形形状に対応して被拘束部位Ｐ４に拘束部位Ｐ２に向けて生じる反力も解析され、ポインタ１１を握っている手には、拘束部位Ｐ２に向かう方向と逆方向へモータＭ１〜Ｍ３による駆動力が生じ、クランプ具６を取付け穴６ａに向けて移動させる際の操作力が体感される。
【００２２】
画面１ａ上で被拘束部位Ｐ４が拘束部位Ｐ２に向かうように、ポインタ１１を連続的に移動させると、ワイヤハーネス５の変形形状が逐次表示されると共に、力覚も逐次更新される。図５Ａでは、簡単のために、途中の１個所のみの変形形状を二点鎖線で示す。クランプ具６が取付け穴６ａに移動して、クランプ装着方向、即ち拘束操作方向に略一致して所定の拘束操作ストロークだけ移動させる過程では、クランプ具６の装着に必要な荷重データが力覚信号に加算され、したがって爪部６２を取付け穴６ａに嵌入させ、その周辺部に係合溝６３を係合させるための実際の拘束操作に対応する相対的に大きな操作力が体感される。
【００２３】
これにより、画面１ａ上には、拘束部位Ｐ２まで組付け済みの状態が、同図Ｂで実線で示すように表示される。マウス３により拘束部位Ｐ３に在るコネクタ座７ａを指示すると、力覚呈示器１０で検知されて拘束部位Ｐ３に原点を切換えた位置信号が三次元座標値データに変換され、ポインタ１１の操作位置に対応した位置がコネクタ７が表示される。ポインタ１１の手動操作により、画面１ａ上でコネクタ７をコネクタ座７ａへ向けて移動させると、ワイヤハーネス５の変形形状が逐次表示され、コネクタ座７ａに対する所定の接近位置では、二点鎖線で示すように、ワイヤハーネス５の先端を配索部に沿った配索方向に対して９０°程度曲げてコネクタ７がコネクタ座７ａに対面した状態の変形形状が解析・表示されると共に、対応した操作力の力覚がポインタ１１に付与され、最終的にコネクタ座７ａでのピン係合に伴う操作力が所定の拘束操作ストロークの間体感される。同図Ｃは最終的な配索状態を示す。
【００２４】
これにより、逐次搬送されてくる車両に対してワイヤハーネス５の配索作業を行う際に、初めての作業者が予め画面上でワイヤハーネス５の変形状態を確認しつつ操作力を実感し得ることにより、視覚と力覚によりワイヤハーネス５の組付け作業をシミュレートすることができる。表示画面を切換えて、ワイヤハーネス５のさらに基端側領域の組付け作業もシミュレートできる。したがって、作業者が画面を確認しつつポインタ１１を操作して組付け作業を訓練することにより、初期段階から作業ミスを無くし、しかも能率良く作業することができる。また、配索部位に対するワイヤハーネス５の拘束部位の位置設定等の配索設計を作業負荷の観点から評価することもできる。
【００２５】
別の実施の形態として、本発明は、線状柔軟物として曲げ弾性を呈するパイプ等を間欠的にクランプ具で組付ける場合にも適用できる。力覚呈示器の基本構成としては種々の方式が周知であり、モータに限らず、油圧、電磁力等をアクチュエータとして構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態によるワイヤハーネスの組付けシミュレーション装置の構成を示す図である。
【図２】同ワイヤハーネスに予め取付けられるクランプ具の斜視図である。
【図３】同クランプ具を取付け穴に装着させる際に要する荷重データを説明する図である。
【図４】同装置の力覚呈示器に付属のアクチュエータとしてのモータの駆動方法を説明する図である。
【図５】同装置によるシミュレーション過程を説明する表示画面を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ａ  画面
３  マウス
５  ワイヤハーネス
６  クランプ具
６ａ  取付け穴
７  コネクタ
７ａ  コネクタ座
１０  力覚呈示器
１１  ポインタ
Ｍ１〜Ｍ３  モータ
Ｓ１〜Ｓ３  変位センサ
【図１】
2005306187.tif 000003
【図２】
2005306187.tif 000004
【図３】
2005306187.tif 000005
【図４】
2005306187.tif 000006
【図５】
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