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技術 プログラム作成支援システム、及び、そのコンピュータプログラム

出願人 株式会社スプリング
発明者 小手和徳俵崇文山ノ井大策
出願日 2010年8月4日 (10年6ヶ月経過) 出願番号 2010-175529
公開日 2012年2月23日 (9年0ヶ月経過) 公開番号 2012-035348
状態 特許登録済
技術分野 プログラマブルコントロ-ラ マニプレータ マニプレータ・ロボット 数値制御
主要キーワード 角度ゲージ 進行ボタン 接合角度 サーボ間 シミュレーション領域 数珠つなぎ 駆動時期 接続角度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年2月23日)のものです。
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図面 (9)

課題

複数の駆動手段によって駆動されるロボット装置用の駆動プログラムの作成を容易にすることができるプログラム作成支援システムを提供する。

解決手段

プログラム作成支援システム1は、各サーボ5の接続構成を設定するための設定画面SGを表示する表示装置4と、所定の情報を記憶する制御ユニット3と、を備えている。そして、プログラム作成支援システム1は、仮想次元空間に配置するための各サーボ5にそれぞれ対応するオブジェクトSOを生成し、設定画面SGにて設定された接続構成となるように各オブジェクトSOを配置した仮想3次元空間に基づいて2次元画像を生成し、当該2次元画像を前記設定画面SG上に表示させるものである。更に、設定画面SGに含まれる動作設定領域DSにて接続構成が設定された各サーボ5のそれぞれの動作に対応する駆動信号を生成し、各サーボ5に出力するものである。

概要

背景

ロボット等に利用される駆動手段としてサーボが存在する。そして、ロボット等の駆動には複数のサーボが使用される。また、各サーボは、各サーボ間の動作のバラつきを抑制するための調整機同一チャネルで接続され、当該調整機にて各サーボ間の駆動量や駆動時期といった動作の制御が実行される。このようなサーボであって、同一チャネルの接続を直列的な(数珠つなぎの)接続で実現可能なサーボが知られている(例えば、特許文献1参照)。

概要

複数の駆動手段によって駆動されるロボット装置用の駆動プログラムの作成を容易にすることができるプログラム作成支援システムを提供する。プログラム作成支援システム1は、各サーボ5の接続構成を設定するための設定画面SGを表示する表示装置4と、所定の情報を記憶する制御ユニット3と、を備えている。そして、プログラム作成支援システム1は、仮想次元空間に配置するための各サーボ5にそれぞれ対応するオブジェクトSOを生成し、設定画面SGにて設定された接続構成となるように各オブジェクトSOを配置した仮想3次元空間に基づいて2次元画像を生成し、当該2次元画像を前記設定画面SG上に表示させるものである。更に、設定画面SGに含まれる動作設定領域DSにて接続構成が設定された各サーボ5のそれぞれの動作に対応する駆動信号を生成し、各サーボ5に出力するものである。

目的

本発明は、複数の駆動手段によって駆動されるロボット装置用の駆動プログラムの作成を容易にすることができるプログラム作成支援システム及び、そのコンピュータプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

直列的に接続された複数の駆動手段によって駆動されるロボット装置用の駆動プログラムの作成を支援するためのプログラム作成支援システムであって、各駆動手段の接続構成を設定するための設定画面を表示する表示装置と、前記複数の駆動手段にそれぞれ対応するオブジェクト仮想次元空間に配置するために必要な所定の情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された所定の情報に基づいて、前記仮想3次元空間に配置するための各駆動手段のオブジェクトを生成するオブジェクト生成手段と、前記設定画面にて設定された接続構成となるように前記オブジェクト生成手段が生成した各オブジェクトを配置した前記仮想3次元空間を構築する空間構築手段と、前記空間構築手段にて構築された前記仮想3次元空間に基づいて2次元画像を生成し、当該2次元画像を前記設定画面上に表示させる画像表示手段と、前記設定画面にて接続構成が設定された各駆動手段のそれぞれの動作を設定するための動作設定領域を前記設定画面に表示させる動作設定領域表示手段と、前記動作設定領域に設定された動作に対応する駆動信号を生成し、前記複数の駆動手段の少なくとも一つに対して出力する駆動信号出力手段と、を備えていることを特徴とするプログラム作成支援システム。

請求項2

前記複数の駆動手段にそれぞれ対応するオブジェクトを仮想3次元空間に配置するために必要な所定の情報を設定するための情報設定領域を前記設定画面に表示させる情報領域表示手段を更に備えている請求項1に記載のプログラム作成支援システム。

請求項3

前記設定画面は、各駆動手段の接続構成として、各駆動手段間の接続面及び接続角度の少なくともいずれか一方が設定されるように構成されている請求項1又は2に記載のプログラム作成支援システム。

請求項4

前記所定の情報として、前記仮想3次元空間における前記オブジェクトの各頂点座標の情報が利用される請求項1〜3のいずれか一項に記載のプログラム作成支援システム。

請求項5

前記動作設定領域に設定された動作に対応するモーションデータを生成し、当該モーションデータに基づいて、前記動作設定領域にて設定された駆動手段に対応するオブジェクトを前記仮想3次元空間内でモーションさせるモーション実行手段を更に備え、前記画像表示手段は、前記仮想3次元空間内の前記オブジェクトのモーションを前記設定画面上に表示させる請求項1〜4のいずれか一項に記載のプログラム作成支援システム。

請求項6

直列的に接続された複数の駆動手段によって駆動されるロボット装置用の駆動プログラムの作成を支援するためのプログラム作成支援システムであって、各駆動手段の接続構成を設定するための設定画面を表示する表示装置と、前記複数の駆動手段にそれぞれ対応するオブジェクトを仮想3次元空間に配置するために必要な所定の情報を記憶する記憶手段と、を備えたプログラム作成支援システムに組み込まれるコンピュータを、前記記憶手段に記憶された所定の情報に基づいて、前記仮想3次元空間に配置するための各駆動手段のオブジェクトを生成するオブジェクト生成手段、前記設定画面にて設定された接続構成となるように前記オブジェクト生成手段が生成した各オブジェクトを配置した前記仮想3次元空間を構築する空間構築手段、前記空間構築手段にて構築された前記仮想3次元空間に基づいて2次元画像を生成し、当該2次元画像を前記設定画面上に表示させる画像表示手段、前記設定画面にて接続構成が設定された各駆動手段のそれぞれの動作を設定するための動作設定領域を前記設定画面に表示させる動作設定領域表示手段及び、前記動作設定領域に設定された動作に対応する駆動信号を生成し、前記複数の駆動手段の少なくとも一つに対して出力する駆動信号出力手段として機能させるように構成されたプログラム作成支援システム用のコンピュータプログラム

技術分野

0001

本発明は、直列的に接続された複数の駆動手段によって駆動されるロボット装置用の駆動プログラムの作成を支援するためのプログラム作成支援システム、及び、そのコンピュータプログラムに関する。

背景技術

0002

ロボット等に利用される駆動手段としてサーボが存在する。そして、ロボット等の駆動には複数のサーボが使用される。また、各サーボは、各サーボ間の動作のバラつきを抑制するための調整機同一チャネルで接続され、当該調整機にて各サーボ間の駆動量や駆動時期といった動作の制御が実行される。このようなサーボであって、同一チャネルの接続を直列的な(数珠つなぎの)接続で実現可能なサーボが知られている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2008−54400号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1のようなサーボによれば、別途調整機を配置するためのスペースが必要ないので、サーボの配置の自由度が向上するとともに、構成部品全体の重量が抑制される。一方、特許文献1のサーボは、業務用に提供されるものであるので、接続するサーボの数の変更やサーボの動作の変更といた設定が簡単には実行できない。このため、各サーボを駆動させるためのプログラムの作成も容易ではない。

0005

そこで、本発明は、複数の駆動手段によって駆動されるロボット装置用の駆動プログラムの作成を容易にすることができるプログラム作成支援システム及び、そのコンピュータ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

本発明のプログラム作成支援システムは、直列的に接続された複数の駆動手段(5)によって駆動されるロボット装置用の駆動プログラムの作成を支援するためのプログラム作成支援システムであって、各駆動手段の接続構成を設定するための設定画面(SG)を表示する表示装置(4)と、前記複数の駆動手段にそれぞれ対応するオブジェクト(SO)を仮想次元空間に配置するために必要な所定の情報を記憶する記憶手段(10)と、前記記憶手段に記憶された所定の情報に基づいて、前記仮想3次元空間に配置するための各駆動手段のオブジェクトを生成するオブジェクト生成手段(3)と、前記設定画面にて設定された接続構成となるように前記オブジェクト生成手段が生成した各オブジェクトを配置した前記仮想3次元空間を構築する空間構築手段(3)と、前記空間構築手段にて構築された前記仮想3次元空間に基づいて2次元画像を生成し、当該2次元画像を前記設定画面上に表示させる画像表示手段(3)と、前記設定画面にて接続構成が設定された各駆動手段のそれぞれの動作を設定するための動作設定領域(DS)を前記設定画面に表示させる動作設定領域表示手段(3)と、前記動作設定領域に設定された動作に対応する駆動信号を生成し、前記複数の駆動手段の少なくとも一つに対して出力する駆動信号出力手段(3)と、を備えている。

0007

本発明によれば、各駆動手段の接続構成を設定画面上で設定することができる。更に、設定した接続構成に対応する接続構成を、各駆動手段に対応するオブジェクトを利用して設定画面上に表示することができる。このため、各駆動手段間の接続構成の追加、削除といった修正を容易に行うことができる。また、接続構成が設定された各駆動手段の動作についても設定画面上で設定することができる。更に、設定画面上で設定された動作に対応する駆動信号が各駆動手段に出力されるので、オブジェクトを通じて確認された接続構成を有する各駆動手段を設定画面で設定した通りに駆動させることができる。このように設定画面に表示されたオブジェクトを通じて接続構成の修正及び、動作の設定がされ、設定通りの駆動信号が生成されるので、複数の駆動手段によって駆動されるロボット装置用の駆動プログラムの作成を容易にすることができる。

0008

本発明のプログラム作成支援システムの一態様において、前記複数の駆動手段にそれぞれ対応するオブジェクトを仮想3次元空間に配置するために必要な所定の情報を設定するための情報設定領域(TS)を前記設定画面に表示させる情報領域表示手段(3)を更に備えていてもよい。この場合、情報設定領域を通じて各駆動手段に対応するオブジェクトの設定を行うことができる。

0009

接続構成として、どのようなものが設定されてもよい。例えば、本発明のプログラム作成支援システムの一態様において、前記設定画面は、各駆動手段の接続構成として、各駆動手段間の接続面及び接続角度の少なくともいずれか一方が設定されるように構成されていてもよい。

0010

所定の情報として、各駆動手段にそれぞれ対応するオブジェクトを仮想3次元空間に配置できる情報であれば、どのような情報が利用されてもよい。例えば、本発明のプログラム作成支援システムの一態様において、前記所定の情報として、前記仮想3次元空間における前記オブジェクトの各頂点座標の情報が利用されてもよい。

0011

本発明のプログラム作成支援システムの一態様において、前記動作設定領域に設定された動作に対応するモーションデータを生成し、当該モーションデータに基づいて、前記動作設定領域にて設定された駆動手段に対応するオブジェクトを前記仮想3次元空間内でモーションさせるモーション実行手段(3)を更に備え、前記画像表示手段は、前記仮想3次元空間内の前記オブジェクトのモーションを前記設定画面上に表示させてもよい。この場合、設定画面上にてオブジェクトを通じて、各駆動手段に設定された動作のシミュレーションを行うことができる。これにより、各駆動手段を実際に駆動させる前に、設定された動作の確認を行うことができる。

0012

本発明のプログラム作成支援システム用のコンピュータプログラムは、直列的に接続された複数の駆動手段(5)によって駆動されるロボット装置用の駆動プログラムの作成を支援するためのプログラム作成支援システムであって、各駆動手段の接続構成を設定するための設定画面(SG)を表示する表示装置(4)と、前記複数の駆動手段にそれぞれ対応するオブジェクト(SO)を仮想3次元空間に配置するために必要な所定の情報を記憶する記憶手段(10)と、を備えたプログラム作成支援システムに組み込まれるコンピュータ(3)を、前記記憶手段に記憶された所定の情報に基づいて、前記仮想3次元空間に配置するための各駆動手段のオブジェクトを生成するオブジェクト生成手段、前記設定画面にて設定された接続構成となるように前記オブジェクト生成手段が生成した各オブジェクトを配置した前記仮想3次元空間を構築する空間構築手段、前記空間構築手段にて構築された前記仮想3次元空間に基づいて2次元画像を生成し、当該2次元画像を前記設定画面上に表示させる画像表示手段、前記設定画面にて接続構成が設定された各駆動手段のそれぞれの動作を設定するための動作設定領域(DS)を前記設定画面に表示させる動作設定領域表示手段及び、前記動作設定領域に設定された動作に対応する駆動信号を生成し、前記複数の駆動手段の少なくとも一つに対して出力する駆動信号出力手段として機能させるように構成されたものである。本発明のコンピュータプログラムを実行することにより、本発明のプログラム作成支援システムを実現することができる。

0013

なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

発明の効果

0014

以上、説明したように、本発明によれば、複数の駆動手段によって駆動されるロボット装置用の駆動プログラムの作成を容易にすることができる。

図面の簡単な説明

0015

本発明のプログラム作成支援システムの一形態に係る機能ブロック図。
設定画面の一例を模式的に示す図。
情報設定領域の詳細を説明するための図。
リンク構成追加領域の詳細を説明するための図。
動作設定領域の詳細を説明するための図。
画像表示処理ルーチンフローチャートの一例を示す図。
シミュレーション処理ルーチンのフローチャートの一例を示す図。
動作制御処理ルーチンのフローチャートの一例を示す図。

実施例

0016

以下、本発明に係るロボット装置用の駆動プログラムを作成するためのプログラム作成支援システムの一形態について説明する。図1は、本発明のプログラム作成支援システムの一形態に係る機能ブロック図である。プログラム作成支援システム1は、入力装置2と、制御ユニット3と、表示装置4と、駆動手段としての複数のサーボ5と、を備えている。表示装置4として、例えば液晶ディスプレイ装置等の周知の各種装置が適用されてよい。また、同様に、入力装置2にも、キーボード等の周知の各種装置が適用されてよい。

0017

制御ユニット3は、マイクロプロセッサとその動作に必要な主記憶装置(RAM、ROM)等の周辺装置とを組み合わせたコンピュータユニットとして構成されている。制御ユニット3には、入力装置2、表示装置4及び、サーボ5が接続されている。その他にも制御ユニット3には、各種の周辺装置が接続され得るが、それらの図示は省略する。

0018

また、図1に示すように、制御ユニット3は、支援プログラムCPといった本発明を実現するためのコンピュータプログラム及び、各種データを記憶する記憶手段としての記憶部10と、記憶部10に記憶された各種データ等を利用して制御ユニット3の基本的な制御及び、各装置等の制御を実行する制御部11と、を備えている。制御部11にて、記憶部10に記憶された支援プログラムCPが実行されることにより、制御部11には、表示制御部12と、動作制御部13とが生成される。表示制御部12及び、動作制御部13は、コンピュータハードウェアとコンピュータプログラムとの組み合わせによって実現される論理的装置である。

0019

表示制御部12は、記憶部10に記憶された各種データを参照しつつ、記憶部10に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、表示装置4に各サーボ5に対する設定をするための設定画面を表示させる。また、動作制御部12は、記憶部10に記憶された各種データを参照しつつ、記憶部10に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、設定画面にて設定された内容に応じた駆動信号を生成して各サーボ5に出力し、各サーボ5を駆動させる。

0020

なお、制御部11にて参照される支援プログラムCP等のコンピュータプログラム及び、各種データが、制御ユニット3の記憶部10に記憶される構成に限定されるものではない。これらのコンピュータプログラム及び、各種データが、制御ユニット3にデータの送受信可能に接続された外部記憶装置に記憶される構成でもよい。このような外部記憶装置として、磁気記憶媒体光学記憶媒体、EEPROMといった不揮発性記憶媒体を含む記憶装置が利用されてよい。

0021

各サーボ5は、制御ユニット3と接続される第1サーボ5A、第1サーボ5Aと接続される第2サーボ5Bといった具合に直列的に接続されている。第2サーボ5Bは第1サーボ5Aとは接続されているものの制御ユニット3とは接続されていない。第2サーボ5Bには動作制御部13からの駆動信号が第1サーボ5Aを介して伝達される。このような直列的な接続によりそれぞれの動作が制御されるサーボとして周知のものが利用されてよい。例えば、このような周知なサーボとして、直列的に接続された状態において、上流からの信号に基づいて駆動信号を生成し、生成した駆動信号を下流に出力可能なサーボが利用されてもよい。なお、図1では、2つのサーボのみ図示しているが、必要に応じた数のサーボが接続されてよい。

0022

次に、表示装置4に表示される設定画面の詳細について説明する。図2は、設定画面の一例を模式的に示す図である。図2に示すように、設定画面SGには、上部に位置する動作設定領域DSと、動作設定領域DSの下方に位置するシミュレーション領域RRと、動作設定領域DSの下方であってシミュレーション領域RRの左側に位置するリンク構成追加領域RTと、リンク構成追加領域RT及び、シミュレーション領域RRの下方に位置する情報設定領域TSとが含まれている。図2の例では、動作設定領域DSを破線で、リンク構成追加領域を一点鎖線で、情報設定領域TSを二点鎖線で、それぞれ囲っている。

0023

図3は、情報設定領域TSの詳細を説明するための図である。図3に示すように、情報設定領域TSには、追加サーボ表示領域SHと、追加サーボ表示領域SHの左側に位置するサーボ情報登録領域TRとが含まれている。サーボ情報登録領域TRには、追加するサーボの名前登録するためのサーボ名登録欄TNが設けられている。図3の例では、サーボ名登録欄TNには“LINK0”が入力されている。

0024

サーボ名登録欄TNの下方には、複数の座標設定欄ZNが設けられている。座標設定欄ZNには、登録対象のサーボを形成する各頂点の座標の情報が入力される。座標の情報は、面毎に入力される。また、座標の情報として互いに直交するXYZ軸の座標の情報が利用される。図3の例では、登録対象のサーボの一つの面を形成する4つの頂点にそれぞれ対応する4つの行が形成されている。また、各行にはX軸、Y軸、Z軸にそれぞれ左から順に対応する3つの列が含まれている。具体的には、座標設定欄ZNとして、上方から順に第1座標設定欄ZN1、第2座標設定欄ZN2、第3座標設定欄ZN3、第4座標設定欄ZN4の4行が表示されている。また、第1座標設定欄ZN1のX軸を示す1列目ZN1Xには“0”が、Y軸を示す2列目ZN1Yには“80”が、Z軸を示す3列目ZN1Zには“30”が、それぞれ入力されている。これらの4行、各3列により登録対象のサーボの一つの面が定義される。また、座標設定欄ZNの左側には、スクロールバーRBが設けられている。スクロールバーRBにより、画面がスクロールされ、他の面に対応する情報を入力するための座標設定欄ZNが表示される。座標設定欄ZNには、登録対象のサーボを形成する全ての頂点の座標の情報が入力される。

0025

座標設定欄ZNの更に下方には、削除ボタンSSが設けられている。削除ボタンSSは、座標設定欄ZNに登録された全情報を削除するためのボタンである。図3の例では、第1座標設定欄ZN1に入力されている“0”、“80”、“30”、第2座標設定欄ZN2に入力されている“10”、“80”、“30”、第3座標設定欄ZN3に入力されている“10”、“80”、“0”、第4座標設定欄ZN4に入力されている“0”、“80”、“0”の各座標の情報、及び、サーボを形成する他の頂点の情報として他の行(スクロールバーRBにてスクロールされた場合の不図示の画面に設けられているもの)に入力されている各座標の情報の全てが削除される。

0026

削除ボタンSSの下方には、更に形状登録ボタンKB及び、登録解除ボタンOBが設けられている。形状登録ボタンKBは座標設定欄ZNに登録された各頂点の座標情報にて定義されたサーボを登録するためのボタンである。登録されたサーボ5は、当該サーボ5を定義する座標設定欄ZNに入力された各座標の情報が記憶部10の所定の領域に記憶される。これにより、後述のリンク構成追加領域RTにて選択可能なサーボ5として認識される。一方、登録解除ボタンOBは、登録済みのサーボ5の登録を解除するためのボタンである。登録を解除された場合には、所定の領域に記憶されたサーボ5の情報が消去される。このため、登録解除されたサーボ5は、リンク構成追加領域RTでは選択できなくなる。

0027

追加サーボ表示領域SHには、座標設定欄ZNの各列にそれぞれ入力された座標の情報に対応するXYZ軸が表示される。XYZ軸は互いに区別可能なように色分けされて表示される。また、このXYZ軸を基準にして、追加サーボ表示領域SHには、座標設定欄ZNの入力内容に基づいて、座標設定欄ZNの入力内容にて定義された各頂点を有するサーボ5のオブジェクト、つまり座標設定欄ZNに座標情報が入力されたサーボ5に対応するオブジェクトが表示される。図3の例では、各座標設定欄ZNに入力された座標情報に基づいて、追加サーボ表示領域SHには、第1サーボ5Aに対応する四角柱に形成されたオブジェクトSO1が表示されている。

0028

図2戻り、リンク構成追加領域RTには、対象サーボ表示領域THと、対象サーボ設定領域SRとが含まれている。対象サーボ設定領域SRには、対象サーボ選択ボタンSBが設けられている。対象選択ボタンSBは、いわゆるプルダウンメニューが表示されるボタンとして構成されている。このため、対象選択ボタンSBが選択されると、情報設定領域TSにて登録されたサーボの名前のリストが表示される。そして、このリストの中から選択されたサーボに対応するオブジェクトが対象サーボ表示領域THに表示される。このオブジェクトは、情報設定領域TSにて登録された各頂点の座標情報に基づいて生成されたものである。このため、対象サーボ表示領域THには、座標設定欄ZNの各列に対応するXYZ軸が表示される。また、これらのXYZ軸は、追加サーボ表示領域SHと同様に、互いに区別可能なように色分けされて表示される。

0029

また、対象サーボ選択領域SRには、接合面選択ボタンCB及び、向き選択ボタンMBが設けられている。接合面選択ボタンCBには、進行ボタンCB1と後退ボタンCB2とが含まれている。進行ボタンCB1により対象サーボ表示領域THに表示されているサーボのオブジェクトの面が順次指定され、後退ボタンCB2により進行ボタンCB1とは逆の順番でオブジェクトの面が順次指定される。また、向き選択ボタンMBにも進行ボタンMB1と後退ボタンMB2とが含まれている。進行ボタンMB1により対象サーボ表示領域THに表示されているサーボのオブジェクトの表示角度が順次切り替えられ、後退ボタンMB2により進行ボタンMB1により進行ボタンMB1とは逆の順番でオブジェクトの表示角度が順次切り替えられる。

0030

対象サーボ設定領域SRには、更に追加ボタンTB及び、削除ボタンDBが設けられている。追加ボタンTBにより、対象選択ボタンSBにて選択されていたサーボ5に対応するオブジェクトについて、対象サーボ表示領域THに表示されているオブジェクト上で指定されている面が接合面として、対象サーボ表示領域THに表示されているオブジェクトの角度が接合角度として、それぞれ設定される。そして、追加ボタンTBにより、設定された内容が記憶部10の所定の領域に記憶される。更に、追加ボタンTBによる設定により、対象選択ボタンSBにて選択されていたサーボ5に対応するオブジェクトの画像がシミュレーション領域RRに表示される。このオブジェクトは、所定の領域に記憶された各頂点の座標情報に基づいて生成されたものである。また、追加ボタンTBにより、接続面及び接続角度が設定された各オブジェクトは、設定された接続構成に対応する接続構成にてシミュレーション領域RRに表示される。シミュレーション領域RRには、座標設定欄ZNの各列に対応するXYZ軸が表示される。

0031

一方、追加ボタンTBとは反対に、対象選択ボタンSBにて選択されていたサーボ5に対応するオブジェクトに設定された接合面及び、接続角度の情報が、削除ボタンDBにより所定の領域から消去される。これに伴い、シミュレーション領域RRからも対象選択ボタンSBにて選択されていたサーボ5に対応するオブジェクトの表示が消去される。

0032

図2の例では、対象選択ボタンSBにて、接続構成を追加するサーボとして第2サーボ5Bに対応する“RS601CR”が選択されている。そして、第2サーボ5Bに対応する情報として座標設定欄ZNにて入力された情報に基づいて、サーボ名登録欄TNに“RS601CR”と入力された第2サーボ5Bに対応するオブジェクトSO2が、対象サーボ表示領域THに表示されている。また、図2の例では、対象選択ボタンSBで選択可能なサーボ5、つまりは、情報設定領域TSにて登録され、所定の領域に記憶されているサーボ5は、第2サーボ5Bだけである。このため、第2サーボ5Bと他のサーボ5との間の接続面及び、接続角度の設定が行われていない。従って、シミュレーション領域RRには、第2サーボ5Bに対応するオブジェクトSO2のみが表示されている。

0033

図4は、リンク構成追加領域RTの詳細を説明するための図である。図4では、図3の例で情報設定領域TSにて登録された第1サーボ5Aに対応する“LINK0”が対象選択ボタンSBのプルダウンメニューから選択されている。このため、対象サーボ表示領域THには、第1サーボ5Aに対応するオブジェクトSO1が表示されている。更に、図4の例は、先にリンク構成追加領域RTにて追加された第2サーボ5Bに対応するオブジェクトSO2と第1サーボ5Aに対応するオブジェクトSO1との間の接続面及び、接続角度が設定された場合を示している。このため、シミュレーション領域RRには、第1サーボ5Aに対応するオブジェクトSO1と第2サーボ5Bに対応するオブジェクトSO2とが、向き選択ボタンMBにて指定された角度であって、接合面選択ボタンCBにて指定された接合面において接合された状態が表示されている。このように、情報設定領域TSで各サーボ5が登録されることにより各サーボ5に対応するオブジェクトが生成され、登録された各サーボ間の接続構成、つまり接続面、接続角度といった接続関係がリンク構成追加領域RTにて設定されることにより、シミュレーション領域RRに表示される各サーボ5に対応するオブジェクトに反映される。このため、シミュレーション領域RRには、設定画面SGにて設定された接続構成と同様の接続構成を有する各オブジェクトが表示され、結果として実際の各サーボ5間の接続構成が設定画面SG上でシミュレーションされる。

0034

設定画面SGでは、接続構成が設定された各サーボの動作についても動作設定領域DSにて、設定が可能である。図2に示すように、動作設定領域DSには、動作角度指示部KPが設けられている。また、動作角度指示部KPを中心に左右に延びる角度ゲージKGも設けられている。動作角度指示部KPは、角度ゲージKGに沿って左右に移動可能に構成されている。角度ゲージKGは、中心を基準位置として、右端に向かうに従って基準位置に対するプラス方向の角度が増加し、左端に向かうに従って基準位置に対するマイナス方向の角度が増加するように設定されている。つまり、角度ゲージKG上の動作角度指示部KPの位置によってサーボ5の動作角度が指定される。角度ゲージKGの中心の基準位置に対応する角度には、向き選択ボタンMBにて設定された接続角度が利用される。また、角度ゲージKGの左右両側には角度ゲージKG上の動作角度指示部KPの位置に対応する角度がそれぞれ表示される。また、角度ゲージKG及び、動作角度指示部KPは、各サーボに対応してシミュレーション領域RRに表示されるオブジェクト毎に設けられる。なお、動作角度のプラス方向及び、マイナス方向は基準位置に対して互いに反対方向に対応するものがそれぞれ適用される。

0035

また、角度ゲージKGの左側には、当該角度ゲージKGが対応すべきサーボの名前が表示されている。この名前としてサーボ名登録欄TNにて入力されたものが利用される。サーボの名前の更に左側には、選択ボタンVBが設けられている。また、角度ゲージKG及び、動作角度指示部KPの下方には、全てオンボタンZO及び全てオフボタンZFが設けられている。そして、全てオンボタンZOにより動作設定領域DSに表示されている各オブジェクトに対応する選択ボタンVBの全てが選択状態にされ、全てオフボタンZFにより各オブジェクトに対応する選択ボタンVBの全てが選択解除状態にされる。また、選択ボタンVBは、各サーボ5のモータのON/OFFを制御するためのものでもある。つまり、選択ボタンVBにより、選択状態となった各サーボ5にはモータがONになり、選択解除状態となった各サーボ5にはモータがOFFとなるような制御信号が出力される。更に、モータがON状態になることにより、各サーボ5に対応する動作角度指示部KPが角度ゲージKG上の実際の各サーボ5の現在角度に対応する位置となるように瞬時に移動するとともに、その角度が表示される。これにより、実際の各サーボ5の角度等が把握されるため、モータの誤作動が防止される。

0036

図5は、動作設定領域DSの詳細を説明するための図である。図5の例では、シミュレーション領域RR上にそれぞれサーボ5に対応する4つのオブジェクトSOが表示されている。つまり、この例では、リンク構成追加領域RTにて、4つのサーボ5間の接続構成が設定されている。このため、これに対応して、シミュレーション領域RR上の4つのオブジェクトSOにそれぞれ対応する4つの角度ゲージKG及び、動作角度指示部KPが動作設定領域DSに設けられている。そして、この例では、動作角度指示部KPにより、上方から順に“−64”、“41”、“72”、“31”の角度が各オブジェクトSOの動作角度として指定されている。

0037

動作設定領域DSには、更に、モーション登録ボタンMTシミュレーション動作ボタンSD、ロボット動作ボタンRD、及び、連続記録ボタンRKが設けられている。モーション登録ボタンMT及び連続記録ボタンRKは、いずれも選択ボタンVBが選択状態となっているオブジェクトSOに対して動作角度を設定するために設けられている。具体的には、モーション登録ボタンMTにより、選択ボタンVBが選択状態となっているオブジェクトSOに関する動作角度、つまり動作角度指示部KPにて指示されている角度が記憶部10の所定の領域に記憶される。一方、連続記録ボタンRKにより、動作角度指示部KPにて指示される角度が連続的に所定の領域に記憶される。つまり、モーション登録ボタンMTは動作角度指示部KPにて最終的に指示された一つの動作角度のみを所定の領域に記憶するために設けられているが、連続記録ボタンRKは連続的に動作角度指示部KPにて指示される角度を所定の領域に記憶するために設けられている。

0038

また、シミュレーション動作ボタンSDは、モーション登録ボタンMTによって記憶された動作に対応するモーションをシミュレーション領域RR上のオブジェクトSOに実行させるために設けられている。つまり、シミュレーション領域RR上に表示された各サーボ5に対応するオブジェクトSOは、シミュレーション動作ボタンSDにより、所定の領域に記憶された基準位置から動作角度に対応する角度まで動作する。図5の例では、シミュレーション領域RR上に表示された4つのオブジェクトSOのうちの上から順に3つのオブジェクトSOに対応する各選択ボタンVBが選択状態となっている場合を示している。このため、シミュレーション領域RRでは、3つのオブジェクトSOがモーション登録ボタンMTにて記憶された角度に対応して動作するモーションが実行されている。具体的に一部のオブジェクトSOについて説明すると、図5の例では、上から3番目に位置する第1サーボ5Aに対応するオブジェクトSO1が図4に示す基準位置から角度“72”の位置まで動作する一方で、選択ボタンVBが選択解除状態となっている上から4番目に位置する第2サーボ5Bに対応するオブジェクトSO2は図4に示す基準位置のまま動作していない。

0039

更に、ロボット動作ボタンRDは、所定の領域に記憶された動作角度に基づいて、実際の各サーボ5を駆動させるために設けられている。つまり、シミュレーション領域RR上でシュミレーションされた動作に対応する動作の駆動信号がロボット動作ボタンRDにより生成される。そして、駆動信号が制御ユニット3と接続された第1サーボ5A、更には当該第1サーボ5Aを介して、当該サーボ5Aと直列的に接続されている第2サーボ5B等の各サーボ5に伝達される。これにより、シミュレーション領域RR上の各オブジェクトSOによるモーションと同様の動作が実際の各サーボ5においても実現される。

0040

次に、表示制御部12及び、動作制御部13が実行する処理を説明する。表示制御部12は、設定画面SGの表示等に必要な処理として、図6に示す画像表示処理ルーチン及び、図7に示すシミュレーション処理ルーチンを実行する。図6は、表示制御部12が実行する画像表示処理ルーチンのフローチャートの一例を示している。図6のルーチンは、シミュレーション領域RRに各サーボ5に対応する接続構成を有する状態で各オブジェクトSOを表示するために実行される。このため、図6のルーチンは、追加ボタンTBによる処理の指示毎に実行される。

0041

図6のルーチンが開始されると、表示制御部12は、まずステップS1にて、記憶部10の所定の領域に記憶されている各種の設定内容を取得する。設定内容の一例として、接続面、接続角度及び、座標設定欄ZNといった各サーボ5に対応する情報として設定された各種の情報が取得される。続くステップS2にて、表示制御部12は、ステップS1で取得した設定内容に従って各サーボ5に対応するオブジェクトSOを生成し、生成したオブジェクトSOを配置した仮想3次元空間を構築する。この際、表示制御部12は、接続面及び接続角度といった設定されている接続構成が各オブジェクトSO間に形成されるように各オブジェクトSOを配置する。そして、表示制御部12は、構築した仮想3次元空間を仮想カメラ投影面に投影した2次元画像のデータを生成する。次のステップS3では、生成した画像データを設定画面SGの一部として表示装置4に出力して、今回のルーチンを終了する。これにより、サーボ情報登録領域TRで設定された各サーボ5に対応するオブジェクトSOが、対象サーボ設定領域SRで設定された接続構成を有する状態で、シミュレーション領域RRに表示される。なお、オブジェクトの生成、仮想3次元空間におけるオブジェクトの配置、仮想カメラの視点撮影方向等の制御、或いは仮想カメラによる撮影といった一連の処理は、3Dコンピュータグラフィックス処理におけるモデリング処理レンダリング処理といった周知の処理を用いて行われる。

0042

なお、追加サーボ表示領域SH及び、対象サーボ表示領域THに各オブジェクトSOを表示する場合にも図6と同様のルーチンが実行される。但し、追加サーボ表示領域SH及び、対象サーボ表示領域THが対象の場合には、接続構成の反映は不要であるので、ステップS2にて、仮想3次元空間が構築される際の各オブジェクトSOの配置には接続構成は反映されない。また、ステップS2にて、接続構成に関する情報が使用されないので、ステップS1にて接続構成に関する情報の取得も省略される。これらの領域SH、THに対する画像表示処理ルーチンは、座標設定欄ZNへの座標情報の入力若しくは、対象選択ボタンSBにおけるサーボの選択といった処理の指示により、シミュレーション領域RRに対する画像表示処理ルーチンと区別される。

0043

図7は、表示制御部12が実行するシミュレーション処理ルーチンのフローチャートの一例を示している。図7のルーチンは、動作設定領域DSにて登録された各オブジェクトSOに対する動作の設定をシミュレーション領域RR上でシミュレーションするために実行される。このため、図7のルーチンは、シミュレーション動作ボタンSDの選択といった処理の指示毎に実行される。

0044

図7のルーチンが開始されると、表示制御部12は、まずステップS11にて、記憶部10の所定の領域に記憶されている各サーボ5に対応するオブジェクトSOの接続面、接続角度、基準位置、動作角度の情報及び、座標設定欄ZNといった各種情報を取得する。続くステップS12にて、表示制御部12は、ステップS11で取得した情報に基づいて各サーボ5に対応する各オブジェクトSOを生成し、設定された接続構成を有する状態で各オブジェクトSOを配置した仮想3次元空間を構築する。そして、基準位置及び、動作角度の情報に基づいて、構築した仮想3次元空間の各オブジェクトSOを基準位置から動作角度まで動作させるモーションデータを生成する。次のステップS13にて、表示制御部12は、ステップS12にて生成したモーションデータを、構築した仮想3次元空間内の各オブジェクトSOに対して実行する。

0045

次のステップS14にて、表示制御部12は、構築した仮想3次元空間内で実行されているモーションを仮想カメラの投影面に投影して、2次元画像の動画データを生成する。ステップS15にて、表示制御部12は、ステップS14で生成した動画データをシミュレーション領域RRに利用した設定画面SGを表示装置4に出力して、今回のルーチンを終了する。これにより、表示装置4には、各サーボ5に対応する各オブジェクトが基準位置から動作角度まで動作するような各オブジェクトSOのモーションが表示される。

0046

一方、動作制御部13は、各サーボ5を駆動させるために必要な処理として、図8に示す動作制御処理ルーチンを実行する。図8は、動作制御部13が実行する動作制御処理ルーチンのフローチャートの一例を示している。図8のルーチンは、シミュレーション領域RR上でシミュレーションされた各サーボ5に対応する各オブジェクトのモーションと同様の動作を各オブジェクトに対応する実際の各サーボ5に実行させるためのものである。図8のルーチンは、ロボット動作ボタンRDの選択といった処理の指示毎に実行される。

0047

図8のルーチンが開始されると、動作制御部13は、まずステップS21にて、記憶部10の所定の領域に記憶されている各サーボ5に対応する各オブジェクトSOの動作角度の情報を取得する。続くステップS22にて、動作制御部12は、ステップS21で取得した動作角度の情報に基づいて、各サーボ5を基準位置から動作角度まで駆動させるための駆動信号を生成する。次のステップS23にて、動作制御部13は、ステップS22で生成した駆動信号を各サーボ5に対して出力して、今回のルーチンを終了する。これにより、シミュレーション領域RRで実行される各サーボ5に対応する各オブジェクトSOによるシミュレーションと同様の動作が実際の各サーボ5によって実行される。なお、図8のルーチンは、各サーボ5を基準位置の状態とするために、上記の処理に加えて、ステップS21にて所定の領域に記憶された各サーボ5の基準位置の情報を取得し、ステップS22にて各サーボ5を現在位置から基準位置の状態まで動作させる駆動信号を生成するように構成されていてもよい。

0048

以上に説明したように、この形態のプログラム作成支援システムによれば、実際の各サーボ5間の接続構成を設定画面SG上で設定することができる。これにより、新たなサーボの追加或いは削除、及び、各サーボ5間の接続構成を自由に設定、変更することができる。また、各サーボ5に対応する各オブジェクトSOを通じて、設定画面SG上で設定結果のシミュレーションを確認することができる。つまり、設定画面SG上で接続構成の設定ができるとともに、実際に各サーボを接続する前に、オブジェクトSOを通じて設定した接続構成による結果を確認することができるので、接続構成の設定が容易である。

0049

更に、接続構成が設定された各サーボ5の動作についても設定画面上で設定が可能である。また、各サーボ5に対応する各オブジェクト5を利用して設定画面SG上で設定された動作のシミュレーションを行うことができる。そして、設定画面SG上で実行されたシミュレーションに対応する動作を実際の各サーボ5に実行させることができる。このため、接続構成も含めた各サーボ5の動作の妥当性を設定画面SG上で確認することができる。これにより、任意に組み立てられたロボット装置の各サーボ5を駆動させるための駆動プログラムを容易に作成することができるので、各家庭での個人的なロボット装置の作成を支援することができる。

0050

以上の形態では、制御ユニット3が表示制御部12を通じて図6及び、図7のルーチンを実行することにより、オブジェクト生成手段、空間構築手段、画像表示手段及び、モーション実行手段として機能する。また、制御ユニット3が表示制御部12を通じて動作設定領域を表示させることにより、動作設定領域表示手段として機能する。更に、制御ユニット3が動作制御部13通じて図8のルーチンを実行することにより、駆動信号出力手段として機能する。

0051

本発明は上述した形態に限らず、適宜の形態にて実施することができる。上述の形態では、各サーボ5に対応する各オブジェクトSOを仮想3次元空間に配置するために必要な所定の情報を設定するための領域として、情報設定領域TSが設定画面SG上に設けられているが、このような領域が設けられる構成に限定されるものではない。例えば、情報設定領域TSが省略され、各サーボ5に対応する各オブジェクトSOを仮想3次元空間に配置するために必要な所定の情報が予め記憶部に記憶されているような構成でもよい。また、所定の情報として、各サーボ5に対応する各頂点の情報を利用する構成に限定されるものでもない。各サーボ5に対応する各オブジェクトSOを仮想3次元空間に配置するために必要な所定の情報として、例えば、各サーボ5の形状を形成するための複数のパターンが記憶され、この複数のパターンの組合せによってオブジェクトを生成するように構成されていてもよい。

0052

また、上述の形態では、各サーボ5の接続構成を設定するための情報として、接続面及び、接続角度が設定されているが、接続構成を設定するための情報は、このような情報に限定されるものはない。例えば、接続面内の具体的な接続位置を更に接続構成の情報として利用するような構成でもよい。

0053

また、制御部11は、設定した動作に対応する駆動信号を生成するプログラムを作成し、このプログラムを記憶部に記憶させるように構成されていてもよい。この場合、作成したプログラムを別の装置で利用することができる。これにより、例えば、作成したプログラムを携帯電話にて利用することもできる。この場合、携帯電話のBlueTooth等の無線通信を利用して、携帯電話をロボット装置のコントローラとして機能させることができる。これにより、ロボット装置の活動範囲を拡大することができるとともに、ロボット装置をコントロールするためのプロポが不要になるためコストを削減することができる。

0054

1プログラム作成支援システム
2入力装置
3制御ユニット(記憶手段、オブジェクト生成手段、空間構築手段、画像表示手段、動作設定領域表示手段、駆動信号出力手段、情報領域表示手段、モーション実行手段、コンピュータ)
4表示装置
5サーボ(駆動手段)
SG 設定画面
SO オブジェクト
DS 動作設定領域
TS情報設定領域
CP 支援プログラム

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