JP2022065759A - ロボットのパラメーターセットを調整する方法、プログラム、および情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロボットのパラメーターの調整において、ユーザーが求める質を満たす解を、より短い時間で得る。【解決手段】この方法は、（ａ）ロボットの対象動作の軌跡を規定する軌跡情報を受け取る工程と（ｂ）一方が優れる場合に他方が劣る第１指標と第２指標を決定する工程と、（ｃ）最適化処理の条件を定め、第１指標または第２指標に関する条件情報を、受け取る工程と、（ｄ）条件情報に基づき、探索範囲と最適化処理に使用するパラメーターセットと、を決定する工程と、（ｅ）決定されたパラメーターセットに基づいて対象動作を実行させた場合の、第１指標と第２指標の値を取得する工程と、（ｆ）取得された第１指標および第２指標の値に基づいて、新たなパラメーターセットを決定する工程と、（ｇ）工程（ｅ）および（ｆ）を繰り返して、工程（ｄ）で決定したパラメーターセットよりも、第１指標が優れたパラメーターセットを取得する工程と、を備える。【選択図】図７

Description

本開示は、ロボットのパラメーターセットを調整する方法、プログラム、および情報処理装置に関する。

従来、ロボットの制御パラメーターを設定する技術が存在する。特許文献１の技術においては、サーバーコンピューターは、「動作時間短縮の優先」、「軌跡精度の優先」、「エネルギー消費量最小化の優先」などの最適化の目的に応じた複数の調整用パラメーターを導出する。計算された調整用パラメーターのそれぞれについて、最適化の効果が算出される。オペレーターは、それらの最適化の効果を確認し、いずれの調整用パラメーターを導入するか選択する。ロボット制御盤は、現状の調整用パラメーターのデータを、サーバーコンピューターから受信した調整用パラメーターのデータに変更する。

一方、初期解を設定し、初期解の近傍から探索を開始して、解の最適化を行う探索手法が知られている。また、最適化の処理において、ユーザーがあらかじめ探索の範囲を指定する技術が知られている。そのような技術においては、ユーザーが望まない範囲を除いた、より狭い範囲で探索が行われるため、解がより短い時間で得られる。

特開２００３－１０３４８２号公報

しかし、あらかじめ探索の範囲が指定される場合であっても、最初に生成される初期解がランダムに生成されることにより、ユーザーが求める質を満たす解が得られるまでの時間が、十分に短縮されない場合や、ユーザーが求める質を満たす解が得られない場合があった。

本開示の一形態によれば、ロボットのパラメーターセットを調整する方法が提供される。この方法は、（ａ）前記ロボットの対象動作の軌跡を規定する軌跡情報を受け取る工程と、（ｂ）前記ロボットの制御結果を評価するための二つの指標であって、一方が優れる場合に他方が劣る傾向を有する第１指標と第２指標を決定する工程と、（ｃ）前記対象動作を制御するための前記パラメーターセットの最適化処理の条件を定める条件情報であって、前記第１指標と前記第２指標の少なくとも一方に関する条件情報を、受け取る工程と、（ｄ）前記条件情報に基づいて、最適化処理の探索範囲と、前記最適化処理に使用する前記パラメーターセットと、を決定する工程と、（ｅ）決定された前記パラメーターセットに基づいて前記対象動作を前記ロボットに実行させた場合の、前記第１指標と前記第２指標の値を取得する工程と、（ｆ）取得された前記第１指標の値および前記第２指標の値に基づいて、新たなパラメーターセットを決定する工程と、（ｇ）前記工程（ｅ）および（ｆ）を繰り返し実行して前記最適化処理を行い、パラメーターセットを取得する工程と、を備える。

本開示の一実施形態のロボットシステムを示す説明図である。 制御装置４０の機能ブロックと、ロボット１～３と、光学系２０との関係を示すブロック図である。 パラメーター４４ａを示す図である。 加減速特性にしたがって制御されるＴＣＰの速度の例を示す図である。 ＴＣＰの加減速特性に含まれるＴＣＰの基準目標加速度Ａｓｔと、イナーシャＩの関係を示すグラフである。 設定装置６００の構成を示すブロック図である。 ロボット１～３のパラメーターセットの調整をする方法を示すフローチャートである。 動作の終了時におけるＴＣＰの位置を示すグラフである。 ロボットが動作を実行する際に発生する音の大きさ（ｄＢ）を、横軸を周波数として表したグラフである。 図７のステップＳ２０５において、設定装置６００のディスプレイ６０２に表示されるユーザーインターフェイス画面Ｉ２０５を示す図である。 図７のステップＳ２０７において、設定装置６００のディスプレイ６０２に表示されるユーザーインターフェイス画面Ｉ２０７を示す図である。 ステップＳ２２３，Ｓ２２５，Ｓ２２７の処理の繰り返しによって得られたパラメーターセットの第１指標としての動作時間ＯＴの値および第２指標としてのオーバーシュート量ＯＳの値を示す散布図である。 ステップＳ２５０において示されるユーザーインターフェイス画面Ｉ２５１を示す図である。 図７のステップＳ２０７において、設定装置６００のディスプレイ６０２に表示されるユーザーインターフェイス画面Ｉ２０７ｄを示す図である。 オーバーシュート量ＯＳと制限最大加速度ａ０の関係を示すグラフＡＣを示す図である。

Ａ．実施形態１：
Ａ１．ロボットシステムの構成：
図１は、本開示の一実施形態のロボットシステムを示す説明図である。本開示の一実施形態としてのロボットシステムは、ロボット１～３と、制御装置４０と、設定装置６００を備えている。

制御装置４０は、ロボット１～３を制御する。制御装置４０は、ケーブルにより、ロボット１～３と通信可能に接続されている。制御装置４０は、プロセッサーであるＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、を備えている。ＲＡＭは、メインメモリーと、補助記憶装置とを含む。制御装置４０のＣＰＵは、補助記憶装置に記憶されたコンピュータープログラムをメインメモリーにロードして実行することによって、ロボットを動作させる。

設定装置６００は、ロボット１～３の動作を規定する動作プログラムを生成し、動作プログラムのパラメーターを設定する。設定装置６００は、ケーブルにより、制御装置４０と通信可能に接続されている。設定装置６００によって生成された動作プログラムおよび設定装置６００によって設定されたパラメーターが、制御装置４０に送信される。制御装置４０は、設定装置６００から受信した動作プログラムおよびパラメーターにしたがってロボット１～３を動作させる。設定装置６００の構成については、後に説明する。

ロボット１～３は、教示を行うことにより各種作業が可能となる汎用ロボットである。より具体的には、ロボット１～３は、アームＡに各種のエンドエフェクターを装着して使用される単腕ロボットである。ロボット１～３は、それぞれ異なるエンドエフェクター２１，２２，２３を備える６軸ロボットである。本実施形態において、ロボット１～３においてアームＡや軸の構成は等しい。

ロボット３を例に、ロボット１～３の構成を説明する。ロボット３は、基台Ｔと、６個のアーム部材Ａ１～Ａ６と、６個の関節Ｊ１～Ｊ６を備える。基台Ｔは作業台に固定されている。基台Ｔならびに６個のアーム部材Ａ１～Ａ６は、関節Ｊ１～Ｊ６によって連結されている。本実施形態において、関節Ｊ２、Ｊ３、Ｊ５は曲げ関節である。関節Ｊ１、Ｊ４、Ｊ６はねじり関節である。各関節Ｊ１～Ｊ６における回転軸を、本明細書において「作動軸」とも呼ぶ。

アームＡにおいて先端に位置するアーム部材Ａ６には、エンドエフェクターが装着されている。ロボット１～３は、６軸のアームＡを駆動させることによって、エンドエフェクターをあらかじめ定められた範囲内の任意の位置に配置し、任意の姿勢、すなわち角度を持たせることができる。

ロボット１～３には、互いに異なるエンドエフェクターが取り付けられている。ロボット１に取りつけられているエンドエフェクターは、撮像部２１である。撮像部２１は、視野内の画像を撮像することができる。撮像部２１は、露光時間と絞りを調整可能な機構を備えている。ロボット２に取りつけられているエンドエフェクターは、照明部２２である。照明部２２は、照射範囲に光を照射することができる。照明部２２は、明るさを調整可能な機構を備えている。以下、撮像部２１および照明部２２を「光学系」とも呼ぶ。ロボット３に取り付けられているエンドエフェクターは、グリッパー２３である。グリッパー２３は、対象物Ｗを把持することができる。

本実施形態においては、ロボット１～３が備えるエンドエフェクターに対して相対的に固定された位置が、ツールセンターポイント（ＴＣＰ）として定義される。ＴＣＰの位置はエンドエフェクターの基準の位置となる。ＴＣＰを原点として、ＴＣＰ座標系が定義される。ＴＣＰ座標系は、エンドエフェクターに対して相対的に固定された３次元直交座標系である。

アームＡにおいて先端に位置するアーム部材Ａ６には、エンドエフェクターとともに加速度センサーＳ１が装着されている。加速度センサーＳ１は、互いに垂直な３軸の方向についての加速度、ならびにそれらの軸周りの角速度の情報を取得することができる。それらの情報に基づいて、制御装置４０は、エンドエフェクターの傾き、エンドエフェクターの速さおよび向きを含む移動速度、ならびにエンドエフェクターの現在位置を認識する。

ロボット１～３が設置された空間を規定する座標系を、本明細書において、「ロボット座標系」という。ロボット座標系は、水平面上において互いに直交するｘ軸とｙ軸と、鉛直上向きを正方向とするｚ軸とによって規定される３次元の直交座標系である（図１の上段左部参照）。ｚ軸における負の方向は重力方向と一致する。ｘ，ｙ，ｚ方向の位置により３次元空間における任意の位置を表現できる。ｘ軸周りの回転角をＲｘで表し、ｙ軸周りの回転角をＲｙで表し、ｚ軸周りの回転角をＲｚで表す。Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ方向の回転角により３次元空間における任意の姿勢を表現できる。以下、本明細書において、「位置」と表記した場合、姿勢も意味し得る。

本実施形態において座標系の間の関係はあらかじめ定義されている。その結果、各座標系における座標の値は、互いに変換可能である。すなわち、ＴＣＰ座標系、センサー座標系、およびロボット座標系における位置やベクトルは、互いに変換可能である。ここでは技術の理解を容易にするため、制御装置４０が、ＴＣＰの位置をロボット座標系で制御するものとして、技術内容を説明する。

Ａ２．ロボットの制御：
（１）ロボットの構成と制御装置の機能：
図２は、制御装置４０の機能ブロックと、ロボット１～３と、光学系２０との関係を示すブロック図である。ロボット１～３は、それぞれアクチュエーターとしてのモーターＭ１～Ｍ６と、センサーとしてのエンコーダーＥ１～Ｅ６とを備える。

モーターＭ１～Ｍ６は、それぞれ関節Ｊ１～Ｊ６を駆動する。ロボットのアームＡの制御は、具体的には、モーターＭ１～Ｍ６を制御することにより行われる。各モーターＭ１～Ｍ６に電力を供給する電源線には、それぞれ電流計が備えられている。制御装置４０は、それらの電流計を介して、各モーターＭ１～Ｍ６に供給された電流を計測することができる。エンコーダーＥ１～Ｅ６は、それぞれモーターＭ１～Ｍ６の回転角度を検出する。

制御装置４０は、記憶部４４を備える。制御装置４０は、検出部４２、および制御部４３として機能する。

検出部４２は、光学系２０を構成する撮像部２１と照明部２２とに接続されている。検出部４２は、対象物を検出し、対象物の位置および姿勢を特定する。制御部４３は、ロボット１～３のエンドエフェクターの位置制御を行う。以下で、エンドエフェクターの位置制御について、説明する。

（２）ロボットのエンドエフェクターの位置制御：
制御部４３においては、モーターＭ１～Ｍ６の回転角度の組み合わせと、ロボット座標系におけるＴＣＰの位置との対応関係Ｕ１が、図示しない記憶媒体に記憶されている（図２の中段右部参照）。制御部４３においては、さらに、座標系同士の対応関係Ｕ２が、図示しない記憶媒体に記憶されている。なお、対応関係Ｕ１，Ｕ２は記憶部４４に記憶されていてもよい。

制御部４３は、対応関係Ｕ２に基づいて、任意の座標系におけるベクトルを、他の座標系におけるベクトルに変換することができる。たとえば、制御部４３は、加速度センサーＳ１の出力に基づいて、センサー座標系でのロボット１～３の加速度を取得し、ロボット座標系におけるＴＣＰの加速度に変換することができる。

制御部４３は、アームＡを駆動することによって、ロボット１～３の各部位の位置を制御する。制御部４３は、機能部としての位置制御部４３ａおよびサーボ４３ｄを備えている（図２中段参照）。

（ｉ）サーボ４３ｄにおける処理：
サーボ４３ｄは、サーボ制御を実行する。より具体的には、サーボ４３ｄは、エンコーダーＥ１～Ｅ６の出力が示すモーターＭ１～Ｍ６の回転角度Ｄａと、制御目標である目標角度Ｄｔと、を一致させるフィードバック制御を実行する。サーボ４３ｄは、回転角度Ｄａと目標角度Ｄｔとの偏差Ｄｅ、その偏差Ｄｅの積分、およびその偏差Ｄｅの微分を使用して、位置についてのＰＩＤ制御を実行する。図２において、比例ゲインＫｐｐ、積分ゲインＫｐｉ、微分ゲインＫｐｄを示す（図２の中段左部参照）。

サーボ４３ｄは、上記Ｋｐｐ，Ｋｐｉ，Ｋｐｄを使用した位置についてのＰＩＤ制御の出力と、回転角度Ｄａの微分との偏差、その偏差の積分、その偏差の微分を使用して、速度についてのＰＩＤ制御を実行する。図２において、比例ゲインＫｖｐ、積分ゲインＫｖｉ、微分ゲインＫｖｄを示す（図２の中段左部参照）。

以上の処理の結果、制御量Ｄｃが決定される。制御量Ｄｃは、モーターＭ１～Ｍ６のそれぞれについて決定される。制御部４３は、各モーターＭ１～Ｍ６の制御量Ｄｃで、各モーターＭ１～Ｍ６を制御する。制御部４３がモーターＭ１～Ｍ６を制御する信号は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変調された信号である。なお、サーボ４３ｄが使用するサーボゲインＫｐｐ，Ｋｐｉ，Ｋｐｄ，Ｋｖｐ，Ｋｖｉ，Ｋｖｄは、変更されることができるパラメーターである。以下で、位置制御部４３ａにおける処理を説明する前に、ロボット１～３のパラメーターについて説明する。

（ｉｉ）ロボットのパラメーター：
記憶部４４には、各種のパラメーター４４ａと、ロボット１～３を制御するためのロボットプログラム４４ｂと、初期パラメーター４４ｐと、が記憶されている（図２の中段左部参照）。ロボットプログラム４４ｂは、主に、ロボット１～３が実施する作業のシーケンス、すなわち、動作の順序を示す。ロボットプログラム４４ｂは、あらかじめ定義されたコマンドの組み合わせによって記述される。

パラメーター４４ａは、各動作を実現するために必要とされる具体的な値を表す。パラメーター４４ａは、各コマンドの引数として記述される。サーボゲインＫｐｐ，Ｋｐｉ，Ｋｐｄ，Ｋｖｐ，Ｋｖｉ，Ｋｖｄは、パラメーター４４ａの一部である。パラメーター４４ａは、動作ごとに最適化されることができる。

本実施形態において、パラメーター４４ａおよびロボットプログラム４４ｂは、設定装置６００を使用したロボットに対する教示によって生成され、記憶部４４に記憶される（図２の下段右部参照）。記憶部４４に記憶されたパラメーター４４ａおよびロボットプログラム４４ｂは、設定装置６００によって修正され得る。

図３は、パラメーター４４ａを示す図である。パラメーター４４ａは、動作パラメーター４４ｃと光学パラメーター４４ｄと力制御パラメーター４４ｅとを含む。光学パラメーター４４ｄは、ロボット１の撮像部２１とロボット２の照明部２２を制御するためのパラメーターである（図１の中段左部および図３の上段参照）。

動作パラメーター４４ｃは、ロボット１～３のアームＡの動作に関するパラメーターである。動作パラメーター４４ｃは、位置制御において参照される。ロボット１～３による一連の作業は複数の動作に分けられる。各動作を実施する際の動作パラメーター４４ｃが、教示によって生成される。

動作パラメーター４４ｃには、各動作における「始点」と「終点」を示すパラメーターが含まれる（図３の中段参照）。始点と終点は、種々の座標系で定義されてよい。本実施形態においては、制御対象のロボットのＴＣＰの「始点」および「終点」は、ロボット座標系で定義される。ロボット座標系の各軸についての並進位置と回転位置とが定義される。

動作パラメーター４４ｃには、複数の動作におけるＴＣＰの「加減速特性」が含まれる（図３の中段参照）。加減速特性によって、ロボット１～３のＴＣＰが各動作の始点から終点まで移動する際の、各時刻におけるＴＣＰの速度が規定される。

図４は、加減速特性にしたがって制御されるＴＣＰの速度の例を示す図である。図４においては、始点におけるＴＣＰの移動開始時刻ｔ１からＴＣＰが終点に到達する時刻ｔ４までの各時刻において、ＴＣＰの速度Ｖが規定されている。図４の例においては、時刻ｔ１～ｔ２までの期間においてＴＣＰは目標加速度で加速し、時刻ｔ２～ｔ３の期間において一定の速度を保ち、時刻ｔ３～ｔ４までの期間においてＴＣＰは目標加速度で減速する。本実施形態では、加速時の目標加速度の絶対値の大きさと、減速時の目標加速度の絶対値の大きさは、同じであるものとする。

加減速特性も種々の座標系で定義されてよい。本実施形態においては、加減速特性によって記述される速度は、制御対象のロボットのＴＣＰについての速度である。このＴＣＰの速度は、ロボット座標系で定義される。すなわち、ロボット座標系の各軸についての並進速度と回転速度（角速度）とが定義される。

ロボット１～３において、ある関節から先のロボットの構成部分の形状は、その先にある関節の角度によって変化しうる。このため、ロボット１～３のある関節から先のイナーシャ、すなわち慣性モーメントは、その先にある関節の角度によって変化しうる。たとえば、６個のアーム部材Ａ１～Ａ６が一列にならぶ姿勢を取ったとき、関節Ｊ１を基準とする回転のイナーシャは最大となる（図１参照）。このとき、６個のアーム部材Ａ１～Ａ６の全体の重心は、もっとも関節Ｊ１から遠い位置にある。一方、６個のアーム部材Ａ１～Ａ６の全体の重心がもっとも関節Ｊ１に近づく姿勢をアームＡがとったとき、関節Ｊ１を基準とする回転のイナーシャは最小となる。モーターが実現しうる加速度は、モーターが動かす対象物のイナーシャによって変化する。このため、各関節を駆動するモーターに指示される加速度は、それぞれの関節から先のイナーシャに応じて、決定される（図４のｔ１～ｔ２、ｔ３～ｔ４参照）。ＴＣＰの加速度は、以下のように定められる。

図５は、ＴＣＰの加減速特性に含まれるＴＣＰの基準目標加速度Ａｓｔと、イナーシャＩの関係を示すグラフである。各関節Ｊ１～Ｊ６について、動作パラメーター４４ｃの一つとして、制限最大加速度ａ０が定められている。制限最大加速度ａ０は、その関節から先のロボットの構成のイナーシャＩが最大値Ｉｍａｘであるときに、モーターが定常的に実現しうる加速度である。また、各関節Ｊ１～Ｊ６について、動作パラメーター４４ｃの一つとして、上限最大加速度ａ１が定められている。上限最大加速度ａ１は、その関節から先のロボットの構成のイナーシャＩが所定値Ｉｔｈ以下であるときに、モーターが定常的に実現しうる加速度である。イナーシャＩｔｈは、その関節から先のロボットの構成のイナーシャの最小値Ｉｍｉｎと最大値Ｉｍａｘとの間の値である。なお、制限最大加速度ａ０および上限最大加速度ａ１は、ロボットが、あらかじめ定められた定格負荷を保持していることを前提として、決定される。

図５から分かるように、その関節から先のイナーシャが所定値Ｉｔｈ以下であるとき、基準目標加速度Ａｓｔは、一定値ａ１となる。その関節から先のイナーシャが所定値Ｉｔｈより大きいとき、基準目標加速度Ａｓｔは、傾きｂで、イナーシャに対して直線的に減少する。すなわち、ｂは、基準目標加速度Ａｓｔの変化率である。
ｂ＝｛（ａ０－ａ１）／（Ｉｍａｘ－Ｉｔｈ）｝ ・・・ （Ｅｑ１）

さらに、基準目標加速度Ａｓｔは、ロボットが保持している負荷の大きさに応じて補正される。ＴＣＰの目標加速度Ａｔは、基準目標加速度Ａｓｔに負荷補正係数ＣＬを掛けることによって得られる（図４のｔ１～ｔ２、ｔ３～ｔ４参照）。
Ａｔ＝ＣＬ×Ａｓｔ ・・・ （Ｅｑ２）

負荷補正係数ＣＬは、たとえば、以下の式で定められる。ロボットが保持している負荷ｗが定格負荷ｗ０のとき、ｃ＝１である。ロボットが保持している負荷ｗが定格負荷ｗ０より大きいとき、ｃ＜１である。ロボットが保持している負荷ｗが定格負荷ｗ０より小さいとき、ｃ＞１である。
ｃ＝｛－（ｗ－ｗ０）／（ｗｍａｘ－ｗｍｉｎ）｝＋１
＝ｄ×（ｗ－ｗ０）＋１
ここで、ｗは、ロボットが保持している負荷の大きさである。
ｗ０は、基準となる定格負荷である。
ｗｍａｘは、ロボットが保持し得る負荷の最大値である。
ｗｍｉｎは、ロボットが保持し得る負荷の最小値である。
ｄ＝｛－１／（ｗｍａｘ－ｗｍｉｎ）｝

動作パラメーター４４ｃの一部としての加減速特性のパラメーターには、制限最大加速度ａ０、上限最大加速度ａ１、基準目標加速度Ａｓｔの傾きｂ、負荷補正係数ＣＬの傾きｄが含まれる（図３の中段参照）。これらのパラメーターを後述する処理によって最適化することにより、作動軸の加減速の変化を、動作ごとに自動的に設定することができる。

動作パラメーター４４ｃには、サーボゲインＫｐｐ，Ｋｐｉ，Ｋｐｄ，Ｋｖｐ，Ｋｖｉ，Ｋｖｄが含まれている（図３の中段参照）。制御部４３は、サーボ４３ｄが適用するサーボゲインＫｐｐ，Ｋｐｉ，Ｋｐｄ，Ｋｖｐ，Ｋｖｉ，Ｋｖｄが、動作パラメーター４４ｃとして記憶されている値になるように、調整する。本実施形態においてサーボゲインの値は、動作ごとに定められる。ただし、後述の最適化等において、サーボゲインはより短い区間ごとに定められてもよい。

力制御パラメーター４４ｅ（図３の下段参照）は、ロボット１～３の力制御に関するパラメーターであり、力制御の際に参照される。なお、技術の理解を容易にするため、本明細書においては、力制御の詳細については、説明を省略する。

力制御パラメーター４４ｅには、「始点」、「終点」、「加減速特性」、および「サーボゲイン」を示すパラメーターが含まれる。力制御パラメーター４４ｅにおいて、始点、終点、加減速特性、サーボゲインは、動作パラメーター４４ｃに属する始点、終点、加減速特性、サーボゲイン（図３の中段参照）と同様である。

ただし、力制御の場合、始点および終点の中の少なくとも一部は定義されない場合がある。たとえば、ある方向に作用する力が０になるように衝突回避や倣い制御が行われる場合、その方向における始点および終点は定義されず、その方向の力を０にするように、位置が任意に変化し得る状態が定義される場合もある。

力制御パラメーター４４ｅには、「力制御座標系」を示す情報が含まれる（図３の下段参照）。力制御座標系は、力制御の目標力を定義するための座標系である。最適化が行われる前においては、目標力ベクトルの起点が、力制御座標系の原点であり、目標力ベクトルの方向に、力制御座標系の１軸が向いている。ロボットの教示において力制御における各種の目標力が定義される際に、各作業の各動作における目標力の作用点が教示される。たとえば、対象物の一点を他の物体に当て、両者の接触点で、対象物から他の物体に一定の目標力を作用させた状態で、対象物の向きを変化させる場合は、以下のように力制御座標系が定義しなおされる。すなわち、対象物が他の物体と接触する点が目標力の作用点となり、当該作用点を原点とした力制御座標系が定義される。

力制御パラメーター４４ｅは、力制御の目標力が作用する点を原点とし、目標力の方向に１軸が向いている座標系、すなわち、力制御座標系を特定するための情報を、パラメーターとして含んでいる。なお、当該パラメーターは種々の定義が可能である。たとえば、力制御座標系を特定するためのパラメーターは、力制御座標系と他の座標系（ロボット座標系等）との関係を示すデータによって定義可能である。

力制御パラメーター４４ｅには、「目標力」が含まれる（図３の下段参照）。目標力は、各種の作業において、任意の点に作用すべき力として教示される力であり、力制御座標系によって定義される。目標力を示す目標力ベクトルは、目標力ベクトルの起点と、起点からの６軸成分、すなわち３軸の並進力および３軸のトルクとして定義され、力制御座標系で表現される。なお、力制御座標系と他の座標系との関係を利用すれば、当該目標力を任意の座標系、たとえば、ロボット座標系におけるベクトルに変換することが可能である。

力制御パラメーター４４ｅには、「インピーダンスパラメーター」が含まれる（図３の下段参照）。インピーダンス制御は、仮想の機械的インピーダンスを、モーターＭ１～Ｍ６の駆動力によって実現する制御である。インピーダンス制御においては、ＴＣＰが仮想的に有する質量が、仮想慣性係数ｍとして定義される。ＴＣＰが仮想的に受ける粘性抵抗が、仮想粘性係数ｄとして定義される。ＴＣＰが仮想的に受ける弾性力のバネ定数が、仮想弾性係数ｋとして定義される。インピーダンスパラメーターは、これらのｍ，ｄ，ｋである。インピーダンスパラメーターは、ロボット座標系の各軸に対する並進と回転について定義される。

本実施形態において力制御座標系、目標力、インピーダンスパラメーターは、各ロボットが実行する動作ごとに値を設定される。しかし、より短い区間ごとに値を設定されてもよい。

初期パラメーター４４ｐは、動作を実現するために必要とされる具体的な値を表す（図２の下段左部参照）。パラメーター４４ａが、各動作について定められるのに対して、初期パラメーター４４ｐは、様々な動作に対応できるように定められた汎用のパラメーターである。初期パラメーター４４ｐは、ロボット１～３と、制御装置４０とが工場から出荷される際に、あらかじめ記憶部４４に格納されている。

初期パラメーター４４ｐは、以下のように定められる。まず、ランダムに始点と終点を定めた１００個の動作が決定される。それらの１００個の動作について、平均動作速度の下限、オーバーシュート量の上限、トルク割合の上限、推定寿命の下限などの条件を定めた上で、平均の動作速度を最大化するように、設定装置６００または他のコンピューターで最適化処理が行われる。その結果、設定された条件を満たし、平均の動作速度が大きい初期パラメーターが決定される。動作時間、オーバーシュート量、トルク割合、および推定寿命などについては、後に説明する。

本実施形態において、初期パラメーター４４ｐは、それぞれ動作を実現するために必要とされる具体的な値を表す３組のパラメーターを含む。３組のパラメーターは、（ａ）オーバーシュート量は大きいが動作時間が短くなるパラメーターの組、（ｂ）動作時間は長いがオーバーシュート量が小さくなるパラメーターの組、および（ｃ）それらの中間の性質を有するパラメーターの組である。オーバーシュート量は大きいが動作時間が短くなるパラメーターの組を、「高速パラメーター４４ｐ１」とも呼ぶ（図２の下段左部参照）。動作時間は長いがオーバーシュート量が小さくなるパラメーターの組を、「高精度パラメーター４４ｐ３」とも呼ぶ。中間的な性質を有するパラメーターの組を、「標準パラメーター４４ｐ２」とも呼ぶ。

（ｉｉｉ）位置制御部４３ａにおける処理：
位置制御部４３ａは、位置の制御を実行する（図２の中段左部参照）。より具体的には、制御部４３は、目標位置から線形演算で導出する回転角度で、モーターＭ１～Ｍ６を制御する。目標位置から線形演算で導出する回転角度でモーターＭ１～Ｍ６を制御するモードを、本明細書において「位置制御モード」という。

位置制御モードで制御を行う場合、位置制御部４３ａは、微小動作ごとの目標位置Ｌｔを決定する。微小動作ごとの目標位置Ｌｔが得られると、制御部４３は、目標位置Ｌｔと対応関係Ｕ１に基づいて、ロボット座標系を規定する各軸の方向の動作位置を、各モーターＭ１～Ｍ６の目標の回転角度である目標角度Ｄｔに変換する（図２の中段右部参照）。

サーボ４３ｄは、パラメーター４４ａを参照してサーボゲインＫｐｐ，Ｋｐｉ，Ｋｐｄ，Ｋｖｐ，Ｋｖｉ，Ｋｖｄを取得し、目標角度Ｄｔに基づいて、制御量Ｄｃを導出する（図２の中段左部参照）。制御量Ｄｃは、モーターＭ１～Ｍ６のそれぞれについて特定され、各モーターＭ１～Ｍ６の制御量ＤｃでモーターＭ１～Ｍ６のそれぞれが制御される。この結果、各動作において、ＴＣＰは、微小動作ごとの目標位置Ｌｔを経由し、加減速特性に従って始点から終点まで移動する。

Ａ３．設定装置の構成：
図６は、設定装置６００の構成を示すブロック図である。設定装置６００は、ロボット１～３の動作を規定する動作プログラムを生成する（図１の下段右部参照）。技術の理解を容易にするため、図６においては、ロボット１～３のうち、ロボット３のみを示す。

設定装置６００は、出力装置として機能するディスプレイ６０２と、入力装置として機能するキーボード６０４およびマウス６０５と、を備えたコンピューターである。設定装置６００は、さらに、プロセッサーであるＣＰＵ６１０と、ＲＡＭ６３０と、ＲＯＭ６４０と、を備えている。ＲＡＭ６３０は、半導体メモリーであるメインメモリーと、補助記憶装置であるハードディスクとを含む。ＣＰＵ６１０は、ハードディスクに記憶されたコンピュータープログラムを、メインメモリーにロードして実行することによって、パラメーターの最適化処理を含む様々な機能を実現する。設定装置６００は、インターフェイスを介して、ロボット３の加速度センサーＳ１および制御装置４０に接続されている。

Ａ４．パラメーターの最適化処理：
（１）パラメーターの最適化処理の流れ：
図７は、ロボット１～３のパラメーターセットの調整をする方法を示すフローチャートである。本実施形態においては、ロボット１～３の運用に先立って、動作パラメーター４４ｃのうちの加減速特性を表すパラメーターとサーボゲインを表すパラメーターが最適化される（図３参照）。これらのパラメーターの値の組を、本明細書において「パラメーターセット」と呼ぶ。図７の処理は、設定装置６００のＣＰＵ６１０（図１の下段右部および図６参照）によって実行される。

ステップＳ２００においては、ＣＰＵ６１０は、ユーザーからの指示に応じて、加減速特性とサーボゲインを最適化する動作を決定する。具体的には、ＣＰＵ６１０は、ユーザーから指示された動作の軌跡を規定するロボットプログラム４４ｂと、初期パラメーター４４ｐとを、制御装置４０から受信し、ＲＡＭ６３０に格納する。なお、ロボットプログラム４４ｂにおいて、始点、終点などの情報はすでに特定されている。ここでは、ロボット３のグリッパー２３で保持している対象物Ｗをある地点から他の地点まで移動させる動作が、最適化する動作として決定されたものとする（図１参照）。

ステップＳ２００においてロボットプログラム４４ｂを受け取るＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「軌跡受付部６１５」として示す。ＲＡＭ６３０に格納されたロボットプログラムをロボットプログラム６３０ｃとして示す。ＲＡＭ６３０に格納された初期パラメーターを初期パラメーター６３０ｄとして示す。

制御装置４０から受信される初期パラメーター４４ｐは、高速パラメーター４４ｐ１、標準パラメーター４４ｐ２、および高精度パラメーター４４ｐ３を含む（図２の下段左部参照）。ＲＡＭ６３０に格納された高速パラメーター、標準パラメーター、および高精度パラメーターを、それぞれ高速パラメーター６３０ｅ、高精度パラメーター６３０ｇ、および標準パラメーター６３０ｆとして、図６に示す。

図７のステップＳ２０３においては、初期パラメーター６３０ｄを使用して対象動作をロボット３に実行させた場合の様々な指標の値が取得される。具体的には、ステップＳ２００で取得されたロボットプログラム６３０ｃと、初期パラメーター６３０ｄのうち標準パラメーター６３０ｆのパラメーターセットと、にしたがって、ロボット３による動作が実行される。そして、その動作の実行中に、エンコーダーＥ１～Ｅ６ならびに加速度センサーＳ１の出力が取得され、後述する動作時間、オーバーシュート量などの様々な指標の値が取得される。たとえば、オーバーシュート量が、０．２０ｍｍであったとする。

ステップＳ２０３においてロボットに動作を実行させるＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「動作実行部６１１」として示す。ロボットの動作についての様々な指標の値を取得するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「評価部６１３」として示す。

図７のステップＳ２０５においては、ＣＰＵ６１０は、ロボット３の制御結果を評価するための二つの指標であって、一方が優れる場合に他方が劣る傾向を有する第１指標と第２指標を決定する。具体的には、第１指標と第２指標の決定は、ユーザーからの指示に従って行われる。第１指標と第２指標は、以下の指標の中から決定される。

（Ｉ－１）動作時間：
動作時間は、動作の開始から終了までの所要時間である。ある制御において、動作時間が短いほど、その制御の評価は高い。動作時間は、動作の開始時および終了時のＴＣＰの目標位置と、エンコーダーＥ１～Ｅ６（図２上段参照）から得られるＴＣＰの各時刻の位置に基づいて、決定することができる。動作時間を計測するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「動作時間計測部６１３ａ」として示す。

（Ｉ－２）オーバーシュート量：
オーバーシュート量は、動作の終了時におけるＴＣＰの位置ずれの最大値である。ある制御において、オーバーシュート量が小さいほど、その制御の評価は高い。

図８は、動作の終了時におけるＴＣＰの位置を示すグラフである。オーバーシュート量ＯＳは、ロボットのＴＣＰの目標位置Ｌｔと、オーバーシュートＬｍａｘと、のずれとして計測される。ＴＣＰの位置ずれは、動作の終了時のＴＣＰの目標位置Ｌｔと、エンコーダーＥ１～Ｅ６（図２上段参照）から得られる動作の終了時前後のＴＣＰの位置Ｌと、ロボットのアームの先端に設けられている加速度センサーＳ１の出力と、に基づいて、決定することができる。オーバーシュート量を計測するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「オーバーシュ1ート量計測部６１３ｂ」として示す。

（Ｉ－３）動作の終了後の振動量：
振動量は、動作の終了後におけるＴＣＰの位置ずれが、あらかじめ定められた値Ｌｐｍ未満となる時刻Ｔｓまでの、目標位置からの行き過ぎ量の絶対値の合計で評価される。ある制御において、動作の終了後の振動量が小さいほど、その制御の評価は高い。振動量を計測するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「振動量計測部６１３ｃ」として示す。

（Ｉ－４）騒音レベル：
騒音レベルは、ロボットが動作を実行する際に発生する音の大きさである。ある制御において、騒音レベルが小さいほど、その制御の評価は高い。

図９は、ロボットが動作を実行する際に発生する音の大きさ（ｄＢ）を、横軸を周波数として表したグラフである。騒音レベルは、以下のように決定することができる。すなわち、各ロボットの近傍に設けられたマイクによって、音を収集し、あらかじめ定められた周波数帯Ｒｔに含まれる音の大きさ、すなわちエネルギー量に基づいて、騒音レベルを決定することができる。「音の大きさ」の評価指標を定めることにより、ユーザーに取って不快な音を抑制するように、パラメーターを設定することができる。騒音レベルを計測するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「騒音レベル計測部６１３ｄ」として示す。

（Ｉ－５）推定寿命：
推定寿命Ｌは、以下の式（Ｅｑ３）に従って計算される。ある制御において、推定寿命が大きいほど、その制御の評価は高い。

推定寿命を計算するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「推定寿命計算部６１３ｅ」として示す。

（Ｉ－６）トルク割合：
各モーターのトルク割合は、［動作中に出力軸に与えられたトルクの平均値］／「許容トルクの値」で得られる。「許容トルク」は、モーターが出力軸に連続的に与えることができるトルクである。「許容トルク」は、モーターごとに定められている。「動作中に出力軸に与えられたトルクの平均値」は、モーターＭ１～Ｍ６に流れる電流を計測する電流計の出力に基づいて、決定することができる。ある制御において、トルク割合が小さいほど、その制御の評価は高い。トルク割合を計算するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「トルク割合計算部６１３ｆ」として示す。

ＣＰＵ６１０の機能部として図６に示す動作時間計測部６１３ａ、オーバーシュ1ート量計測部６１３ｂ、振動量計測部６１３ｃ、騒音レベル計測部６１３ｄ、推定寿命計算部６１３ｅ、およびトルク割合計算部６１３ｆは、ロボットの動作についての様々な指標の値を取得する評価部６１３の一部である。

図７のステップＳ２０５においては、ロボット３の制御結果を評価するための第１指標と第２指標とが決定される。

図１０は、図７のステップＳ２０５において、設定装置６００のディスプレイ６０２に表示されるユーザーインターフェイス画面Ｉ２０５を示す図である。ユーザーインターフェイス画面Ｉ２０５は、ボタンＢ１１～Ｂ１５と、選択窓Ｄ１１，Ｄ１２と、を含む。

ユーザーインターフェイス画面Ｉ２０５においては、ロボット３の制御結果を評価するための３個以上の指標がディスプレイ６０２に表示される。より具体的には、動作時間が上段に表示され、オーバーシュート量、振動量、騒音レベル、推定寿命、およびトルク割合が、下段に表示される。オーバーシュート量、振動量、騒音レベル、推定寿命、およびトルク割合は、それらの評価が優れる場合に、動作時間が劣る、すなわち動作時間が長くなる傾向を有する指標である。すなわち、オーバーシュート量、振動量、騒音レベル、推定寿命、およびトルク割合と、動作時間とは、互いにトレードオフの関係にある指標である。

ユーザーは、選択窓Ｄ１１において、「１」または「２」を選択することができる。動作時間を第１指標として選択する場合には、ユーザーは、選択窓Ｄ１１において、「１」を選択する。動作時間を第２指標として選択する場合には、ユーザーは、選択窓Ｄ１１において、「２」を選択する。

ユーザーは、ユーザーインターフェイス画面Ｉ２０５において、ボタンＢ１１～Ｂ１５のいずれか一つを選択することにより、オーバーシュート量、振動量、騒音レベル、推定寿命、およびトルク割合の中から一つの指標を選択することができる。

ユーザーは、選択窓Ｄ１２において、「１」または「２」を選択することができる。ボタンＢ１１～Ｂ１５で選択した指標を第１指標として選択する場合には、ユーザーは、選択窓Ｄ１２において、「１」を選択する。ボタンＢ１１～Ｂ１５で選択した指標を第２指標として選択する場合には、ユーザーは、選択窓Ｄ１１において、「２」を選択する。

選択窓Ｄ１１において「１」が選択された場合には、選択窓Ｄ１２において、自動的に「２」が選択される。選択窓Ｄ１１において「２」が選択された場合には、選択窓Ｄ１２において、自動的に「１」が選択される。選択窓Ｄ１２において「１」が選択された場合には、選択窓Ｄ１１において、自動的に「２」が選択される。選択窓Ｄ１２において「２」が選択された場合には、選択窓Ｄ１１において、自動的に「１」が選択される。ディスプレイ６０２の表示を制御してユーザーインターフェイス画面を表示するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「表示制御部６１４」として示す。

ＣＰＵ６１０は、ユーザーからの指示に応じて、ユーザーインターフェイス画面Ｉ２０５に表示されている３個以上の指標の中から第１指標と第２指標を決定する。図１０の例では、動作時間が、パラメーターセットの評価に使用される第１指標として選択され、オーバーシュート量が、パラメーターセットの評価に使用される第２指標として選択されている。このため、動作時間が、第１指標として決定され、オーバーシュート量が、第２指標として決定される。ステップＳ２０５において指標を決定する処理を実現するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「指標決定部６１２ａ」として示す。

このような処理を行うことにより、ユーザーの意向を反映した性能を実現できるパラメーターセットを、後のステップＳ２５０において、ユーザーに対して提示することができる。

図７のステップＳ２０７において、ＣＰＵ６１０は、初期パラメーターのパラメーターセットについて取得された第２指標としてのオーバーシュート量の値に基づく参考表示を行う。具体的には、ユーザーインターフェイス画面Ｉ２０７が、ディスプレイ６０２に表示される。

図１１は、図７のステップＳ２０７において、設定装置６００のディスプレイ６０２に表示されるユーザーインターフェイス画面Ｉ２０７を示す図である。ユーザーインターフェイス画面Ｉ２０７は、条件情報を受け付けるためのユーザーインターフェイス画面である。「条件情報」は、ロボットプログラム６３０ｃによって軌跡を規定される対象動作を制御するためのパラメーターセットの最適化処理の条件を定める情報である。ユーザーインターフェイス画面Ｉ２０７は、動作モードの表示Ｌ７１～Ｌ７３と、ボタンＢ７１～Ｂ７３を含む。

ボタンＢ７１～Ｂ７３は、表示Ｌ７１～Ｌ７３で表される動作モードを選択するためのボタンである。ボタンＢ７１～Ｂ７３は、ボタンＢ７１～Ｂ７３のうちの一つだけが選択できるように構成されている。

動作モードの表示Ｌ７１～Ｌ７３は、３個の動作モードを表す。表示Ｌ７１～Ｌ７３が表す動作モードは、第２指標であるオーバーシュート量について程度が異なる３個の条件情報の候補に対応する動作モードである。表示Ｌ７１～Ｌ７３が表す３個の動作モードは、具体的には、振動を許容する第１モードと、振動を低減する第３モードと、それらの中間の性質を有する第２モードである（図１１の左部参照）。

動作モードの表示Ｌ７１～Ｌ７３は、参考表示Ｒ７１～Ｒ７３を含む。参考表示Ｒ７１～Ｒ７３は、ステップＳ２０３において初期パラメーター６３０ｄのうちの標準パラメーター６３０ｆについて取得されたオーバーシュート量の値に基づく、表示である。

参考表示Ｒ７１～Ｒ７３は、最適化処理における制約値の候補を示す。本実施形態において、制約値は、最適化処理におけるオーバーシュート量の上限値を表す。具体的には、参考表示Ｒ７２は、ステップＳ２０３において取得されたオーバーシュート量の値０．２０ｍｍを、制約値の候補として示す。参考表示Ｒ７１は、ステップＳ２０３において取得されたオーバーシュート量の値０．２０ｍｍの１．５倍の値を、制約値の候補として示す。参考表示Ｒ７３は、ステップＳ２０３において取得されたオーバーシュート量の値０．２０ｍｍの０．５倍の値を、制約値の候補として示す。

このような表示を行うことにより、ユーザーは、標準パラメーター６３０ｆを使用した場合のオーバーシュート量ＯＳの値に基づく参考表示Ｒ７１～Ｒ７３を見た上で、後のステップＳ２０９において条件情報の入力を行うことができる。このため、パラメーターセットの設定の経験が十分にないユーザーであっても、ロボット１～３のパラメーターセットを調整することができる。

動作モードの表示Ｌ７１が表す第１モードは、初期パラメーター６３０ｄのうち、高速パラメーター６３０ｅと対応づけられている（図１１の右部、および図６の上段左部参照）。動作モードの表示Ｌ７３が表す第３モードは、初期パラメーター６３０ｄのうち、高精度パラメーター６３０ｇと対応づけられている。動作モードの表示Ｌ７２が表す第２モードは、初期パラメーター６３０ｄのうち、標準パラメーター６３０ｆと対応づけられている。

図７のステップＳ２０９においては、ＣＰＵ６１０は、第２指標であるオーバーシュート量ＯＳに関する条件情報を、受け付ける。具体的には、ＣＰＵ６１０は、ユーザーインターフェイス画面Ｉ２０７のボタンＢ７１～Ｂ７３による、３個の動作モードの表示Ｌ７１～Ｌ７３の中からの選択を受け付けることにより、条件情報を受け付ける。

ボタンＢ７１が選択された場合、条件情報として、動作モードの表示Ｌ７１が表す第１モードが入力される。ボタンＢ７２が選択された場合、条件情報として、動作モードの表示Ｌ７２が表す第２モードが入力される。ボタンＢ７３が選択された場合、条件情報として、動作モードの表示Ｌ７３が表す第３モードが入力される。受け付けられた条件情報は、ＲＡＭ６３０に格納される。ＲＡＭ６３０に格納された条件情報を、図６において、条件情報６３０ｂとして示す。条件情報を受け付けるＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「条件受付部６１７」として示す。

第１指標としての動作時間ＯＴと第２指標としてのオーバーシュート量ＯＳとは、一方が優れる場合に他方が劣る傾向を有する。このため、動作モードの表示Ｌ７１～Ｌ７３が示す、オーバーシュート量が異なる３個の条件情報の候補には、動作時間ＯＴを優先する条件情報に対応する動作モードと、オーバーシュート量ＯＳを優先する条件情報に対応する動作モードとが含まれる（図１１のＬ７１，Ｌ７３参照）。このため、ユーザーは、提示された複数の動作モードの選択を通じて、自らの意向を反映させつつ、容易に条件情報を入力することができる。

図７のステップＳ２１０においては、ＣＰＵ６１０は、ステップＳ２０９で受け取った条件情報６３０ｂに基づいて、最適化処理の探索範囲と、探索に使用するパラメーターセットと、を決定する。具体的には、ステップＳ２０９で受け取られた条件情報６３０ｂが表す制約値を使用して、最適化処理の探索範囲が決定される。ステップＳ２０９で受け取られた条件情報６３０ｂが対応づけられているパラメーターセットが、探索に使用するパラメーターセットとして決定される。図１１の例においては、ボタンＢ７３によって、動作モードの表示Ｌ７３が選択されている。このため、オーバーシュート量０．１０ｍｍ以下の範囲が、最適化処理の探索範囲として決定される。また、初期パラメーター６３０ｄのうちの高精度パラメーター６３０ｇが、探索に使用する初期解としてのパラメーターセットとして決定される。

ステップＳ２２０においては、ステップＳ２１０で定められた探索範囲と、パラメーターセットと、を使用して、最適化処理が行われる。パラメーターセットの最適化問題は、制約付き非線形最適化問題として、以下のように定式化される。
Ｍｉｎｉｍｉｚｅ：Ｔ（ｘ）
ｓ．ｔ． Ｏ（ｘ）－Ｏconst ≦ ０
ここで、
ｘは、複数のパラメーターを含むパラメーターセットのベクトルである。
Ｔ（ｘ）は、動作時間である。
Ｏ（ｘ）は、オーバーシュート量である。
Ｏconstは、オーバーシュート量の制約値である。
Ｏconstは、ステップＳ２１０で決定された最適化処理の探索範囲を表す。

ここでは、ペナルティー関数法を用いて、最適化のための目的関数ｆ（ｘ）を以下のように定義して、最適化アルゴリズムによる最適化を行う。
ｆ（ｘ）＝Ｔ（ｘ）＋λ・ｍａｘ（０，Ｏ（ｘ）－Ｏconst）^２ ・・・（Ｅｑ４）
ここで、λは定数である。

その結果、ステップＳ２１０で決定されたオーバーシュート量の制約を満たした上で、動作時間が最小となるパラメーターセットが得られる。

本実施形態においては、ステップＳ２２０において、ＣＭＡ－ＥＳ（Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy：共分散行列適応進化戦略）により、目的関数ｆ（ｘ）を最小にする最適化処理が行われる。

ステップＳ２２３においては、ＣＰＵ６１０は、平均ベクトルの初期値ｍ(0)、ステップサイズの初期値σ(0)、共分散行列の初期値Ｃ(0)を定める。平均ベクトルの初期値ｍ(0)は、ステップＳ２１０で決定されたパラメーターセットである。ステップサイズの初期値σ(0)、および共分散行列の初期値Ｃ(0)は、あらかじめ定められている。ＣＰＵ６１０は、平均ベクトルの初期値ｍ(0)および共分散行列の初期値Ｃ(0)に基づいて、平均ベクトルの初期値ｍ(0)の周辺において、複数のパラメーターセットの候補ｘiを決定する。ステップＳ２１０の処理の後、最初のステップＳ２２３の処理を実現するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「初期条件決定部６１２ｄ」として示す。

ステップＳ２２５においては、ＣＰＵ６１０は、ステップＳ２１０で決定されたパラメーターセットに基づいて動作をロボット３に実行させた場合の、第１指標と第２指標の値を取得する。具体的には、ＣＰＵ６１０は、複数のパラメーターセットの候補ｘiのそれぞれについて、目的関数ｆ（ｘi）を求める。まず、ステップＳ２２３で決定されたパラメーターセットの候補ｘiにしたがって、ステップＳ２００で決定された動作が実行される。そして、第１指標である動作時間Ｔ（ｘi）および第２指標であるオーバーシュート量Ｏ（ｘi）が、それぞれ取得される。取得された動作時間Ｔ（ｘi）およびオーバーシュート量Ｏ（ｘi）から、目的関数ｆ（ｘi）が算出される。ステップＳ２２０においてロボットに動作を実行させるＣＰＵ６１０の機能部は、「動作実行部６１１」である（図６の上段中央部参照）。ステップＳ２２０においてロボットの動作を評価して第１指標および第２指標を取得するＣＰＵ６１０の機能部は、「評価部６１３」である。

ステップＳ２２７においては、最適化の終了条件が満たされるか否かが判定される。具体的には、あらかじめ定められた回数だけステップＳ２２３～Ｓ２２５の処理が実行されたか否かが判定される。あらかじめ定められた回数だけステップＳ２２３～Ｓ２２５の処理が実行された場合には、最適化の終了条件が満たされると判定される。

ステップＳ２２７において、最適化の終了条件が満たされる場合には、複数のパラメーターセットの候補ｘiの中から、目的関数ｆ（ｘi）の値が最も優れているパラメーターセットが選択され、ＲＡＭ６３０に記憶されて、処理はＳ２５０に進む。選択されるパラメーターセットは、ステップＳ２１０で決定されたパラメーターセットよりも、第１指標としての動作時間ＯＴが優れているパラメーターセットとなる。選択されるパラメーターセットを含むパラメーターをパラメーター６３０ａとして図６に示す（図６の上段左部参照）。

一方、ステップＳ２２７において、最適化の終了条件が満たされない場合には、処理の繰り返し回数のカウントが増やされて、処理はＳ２２３に戻る。ステップＳ２２７に続いて実行されるステップＳ２２３においては、ＣＰＵ６１０は、直前のステップＳ２２５で取得された第１指標の値および第２指標の値に基づいて、新たなパラメーターセットを決定する。具体的には、直前のステップＳ２２５で取得された複数のパラメーターセットの候補ｘiの目的関数ｆ（ｘi）に基づいて、進化パスが決定され、進化パスに基づいて、新たな平均ベクトルｍ(t+1)、ステップサイズσ(t+1)、共分散行列Ｃ(t+1)が決定される。そして、平均ベクトルｍ(t+1)および共分散行列Ｃ(t+1)に基づいて、平均ベクトルｍ(t+1)の周辺において、複数のパラメーターセットの候補ｘiが決定される。ステップＳ２２７に続いて実行されるステップＳ２２３の処理を実現するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「新パラメーター決定部６１２ｂ」として示す。

ステップＳ２２３，Ｓ２２５の処理は、ステップＳ２２７の条件が満たされるまで、繰り返し実行される。その結果、ステップＳ２１０で最初に決定されたパラメーターセットよりも、第１指標としての動作時間ＯＴについて優れているパラメーターセットが取得される。ステップＳ２２３，Ｓ２２５の処理を繰り返して、ステップＳ２２７において、目的関数ｆ（ｘi）の値が最も優れているパラメーターセットを決定するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「パラメーター取得部６１２ｃ」として示す。また、指標決定部６１２ａ、新パラメーター決定部６１２ｂ、パラメーター取得部６１２ｃ、初期条件決定部６１２ｄを包含するＣＰＵ６１０の機能部を、図６において、「パラメーター探索部６１２」として示す。

ＣＭＡ－ＥＳは、平均ベクトルの初期値ｍ(0)の質によって、最終的に得られる解の質が左右されやすい。しかし、本実施形態においては、平均ベクトルの初期値ｍ(0)を、あらかじめ多数の動作について最適化処理された汎用のパラメーターセットとする（図２の４４ｐおよび図６の６３０ｄ参照）。このため、ＣＭＡ－ＥＳによる最適化処理によって、第１指標について優れたパラメーターセットが得られる可能性を高めることができる。

図１２は、ステップＳ２２３，Ｓ２２５，Ｓ２２７の処理の繰り返しによって得られたパラメーターセットの動作時間ＯＴの値およびオーバーシュート量ＯＳの値を示す散布図である。Ｘは、図７のステップＳ２１０で定められた制約値よりもオーバーシュート量が大きいパラメーターセットを表す。黒い丸は、制約値よりもオーバーシュート量が小さいパラメーターセットを表す。白い丸は、制約値よりもオーバーシュート量が小さいパラメーターセットであって、動作時間ＯＴが最も小さいパラメーターセットを示す。白い丸が表すパラメーターセットが、ステップＳ２０９で受け取った制約値が規定する条件を満たす解のうち、動作時間ＯＴを最小にする最適解である（図６の６３０ａ参照）。

本実施形態においては、受け付けた条件情報に基づいて、最適化処理の探索範囲と、パラメーターセットの初期解とが決定される（図１１のＬ７３、および図７のＳ２１０参照）。このため、パラメーターセットの初期解がランダムに決定される態様に比べて、ユーザーの意向に沿ったパラメーターセットを、より短い時間で得ることができる。

図７のステップＳ２５０においては、ＣＰＵ６１０は、ＲＡＭ６３０に記憶されているパラメーターセット、すなわち、制約値が規定する条件を満たす最適解であるパラメーターセットについて、それぞれの第１指標の値および第２指標の値に基づく表示をディスプレイ６０２に行う（図６の６３０ａ参照）。

図１３は、ステップＳ２５０において示されるユーザーインターフェイス画面Ｉ２５１を示す図である。ユーザーインターフェイス画面Ｉ２５１は、表示Ｌ９１，Ｌ９２と、ボタンＢ９１，Ｂ９２と、を含む。表示Ｌ９１は、最適化処理によって得られたパラメーターセットの動作時間ＯＴを表す表示である。表示Ｌ９２は、最適化処理によって得られたパラメーターセットのオーバーシュート量ＯＳを表す表示である。ボタンＢ９１は、最適化処理によって得られたパラメーターセットを採用するためのボタンである。ボタンＢ９２は、最適化処理によって得られたパラメーターセットを採用せずに処理を終了するためのボタンである。

図７のステップＳ２６０においては、ＣＰＵ６１０は、ユーザーから、最適化処理によって得られたパラメーターセットを採用するか否かの指示を受け取る。最適化処理によって得られたパラメーターセットを採用せずに処理を終了する場合には、ユーザーは、ボタンＢ９２を押す。ボタンＢ９２が押された場合には、最適化処理されたパラメーターセットは破棄され、処理は終了する。

最適化処理によって得られたパラメーターセットを採用する場合には、ユーザーは、ボタンＢ９１を押す。ボタンＢ９１が押された場合には、最適化処理されたパラメーターセットが設定装置６００から制御装置４０に送信され、記憶部４４に記憶される（図２参照）。ロボット３は、そのパラメーターセットのパラメーター４４ａと、ロボットプログラム４４ｂと、によって、制御される。

本実施形態における、パラメーターセットの調整の対象となっている動作を、「対象動作」とも呼ぶ。ロボットプログラム４４ｂおよびロボットプログラム６３０ｃを、「軌跡情報」とも呼ぶ。ディスプレイ６０２を、「表示部」とも呼ぶ。記憶部４４内に格納されている高速パラメーター４４ｐ１、標準パラメーター４４ｐ２、および高精度パラメーター４４ｐ３、ならびにＲＡＭ６３０に格納された高速パラメーター６３０ｅ、高精度パラメーター６３０ｇ、および標準パラメーター６３０ｆを、「初期パラメーターセット」とも呼ぶ。

本実施形態における設定装置６００を、「情報処理装置」とも呼ぶ。図７のステップＳ２２５において、動作をロボット３に実行させた場合の第１指標と第２指標の値を取得する処理を、「評価処理」とも呼ぶ。ステップＳ２２７に続いて実行されるステップＳ２２３において、直前のステップＳ２２５で取得された第１指標の値および第２指標の値に基づいて、新たなパラメーターセットを決定する処理を、「新パラメーター決定処理」とも呼ぶ。

本実施形態において軌跡受付部６１５が実現する機能を、「第１機能」とも呼ぶ（図６参照）。指標決定部６１２ａが実現する機能を、「第２機能」とも呼ぶ。条件受付部６１７が実現する機能を、「第３機能」とも呼ぶ。初期条件決定部６１２ｄが実現する機能を、「第４機能」とも呼ぶ。評価部６１３が実現する機能を、「第５機能」とも呼ぶ。新パラメーター決定部６１２ｂが実現する機能を、「第６機能」とも呼ぶ。パラメーター取得部６１２ｃが実現する機能を、「第７機能」とも呼ぶ。

Ｂ．実施形態２：
実施形態２は、図７のステップＳ２０７，Ｓ２０９，Ｓ２１０における具体的な処理が実施形態１とは異なっている。実施形態２の他の点は、実施形態１と同じである。

図７のステップＳ２０７において、ＣＰＵ６１０は、初期パラメーターのパラメーターセットについて取得された第１指標としての動作時間ＯＴの値および第２指標としてのオーバーシュート量ＯＳの値に基づく参考表示を行う。具体的には、ユーザーインターフェイス画面Ｉ２０７ｄが、ディスプレイ６０２に表示される。

図１４は、図７のステップＳ２０７において、設定装置６００のディスプレイ６０２に表示されるユーザーインターフェイス画面Ｉ２０７ｄを示す図である。ユーザーインターフェイス画面Ｉ２０７ｄは、参考表示Ｒ７９と、入力窓Ｄ７３と、ボタンＢ５１と、を含む。

参考表示Ｒ７９は、ステップＳ２０３において初期パラメーター６３０ｄのうちの標準パラメーター６３０ｆについて取得された動作時間の値およびオーバーシュート量の値を表す表示である。具体的には、参考表示Ｒ７９は、ステップＳ２０３において取得された動作時間の値１．４秒と、オーバーシュート量の値０．２ｍｍと、を示している。

入力窓Ｄ７３は、第２指標であるオーバーシュート量の上限を、条件情報として受け付けるためのインターフェイスである。ユーザーは、参考表示Ｒ７９に示された動作時間の値およびオーバーシュート量の値を参考にして、オーバーシュート量の上限として希望する数値を、キーボード６０４およびマウス６０５を介して、入力窓Ｄ７３に入力する。

第１指標としての動作時間ＯＴと第２指標としてのオーバーシュート量ＯＳとは、一方が優れる場合に他方が劣る傾向を有する。このため、ユーザーは、参考表示Ｒ７９に示された動作時間の値およびオーバーシュート量の値を参考にして、オーバーシュート量の上限を決定することにより、自らの意向を反映させつつ、容易に条件情報を入力することができる。たとえば、参考表示Ｒ７９に示された動作時間の値１．４秒が十分に短く、オーバーシュート量の値０．２０ｍｍが大きいと感じるのであれば、ユーザーは、オーバーシュート量の上限として、参考表示Ｒ７９として示される値より小さい０．１５ｍｍを入力することができる。参考表示Ｒ７９に示された動作時間の値１．４秒が長く、オーバーシュート量の値０．２０ｍｍが十分に小さいと感じるのであれば、ユーザーは、オーバーシュート量の上限として、参考表示Ｒ７９として示される値より大きい０．２５ｍｍを入力することができる。

ボタンＢ５１は、入力窓Ｄ７３に入力した数値を確定するためのボタンである。

図７のステップＳ２０９においては、ＣＰＵ６１０は、第２指標であるオーバーシュート量ＯＳに関する条件情報を、受け付ける。具体的には、ユーザーインターフェイス画面Ｉ２０７ｄにおいて、入力窓Ｄ７３に制約値が入力され、ボタンＢ５１が押されることにより、ＣＰＵ６１０は、入力窓Ｄ７３に入力した制約値を、条件情報として受け付ける。

図７のステップＳ２１０においては、ＣＰＵ６１０は、ステップＳ２０９で受け取った条件情報６３０ｂに基づいて、最適化処理の探索範囲と、探索に使用するパラメーターセットと、を決定する。具体的には、ステップＳ２０９で入力窓Ｄ７３を介して受け取られたオーバーシュート量の上限値を使用して、最適化処理の探索範囲が決定される。ステップＳ２０９で入力窓Ｄ７３を介して受け取られた条件情報６３０ｂが表す制約値に基づいて、探索に使用するパラメーターセットが決定される。

図１５は、オーバーシュート量ＯＳと制限最大加速度ａ０の関係を示すグラフＡＣを示す図である。実施形態２においては、制御装置４０の記憶部４４に格納されている初期パラメーター４４ｐは、オーバーシュート量と制限最大加速度ａ０の関係を示すグラフＡＣを含む（図２の下段中央部参照）。グラフＡＣは、ロボット１～３の関節ごとに定められている。グラフＡＣは、ある関節をある速度から加速度ａ０で減速させて停止させた場合のオーバーシュート量を測定して得られる複数個の測定値に基づいて、定めることができる。図１５において、黒い丸は、様々な制限最大加速度ａ０と、その制限最大加速度ａ０において測定されたオーバーシュート量を、表す。グラフＡＣは、たとえば、最小二乗法により、各点に基づいて、２次曲線として得ることができる。

ＣＰＵ６１０は、ロボットプログラム６３０ｃと制御装置４０内の対応関係Ｕ１を参照して、ステップＳ２０９で入力窓Ｄ７３を介して受け取られたオーバーシュート量の上限に基づいて、各関節のオーバーシュート量を計算する。そして、各関節のグラフＡＣを参照して、各関節のオーバーシュート量に基づいて、各関節における制限最大加速度ａ０を計算する。実施形態２において、パラメーターセットのうちの制限最大加速度ａ０以外のパラメーターは、あらかじめ定められている。

ステップＳ２１０においては、ＣＰＵ６１０は、以上のように、ステップＳ２０９で入力窓Ｄ７３を介して受け取られた条件情報６３０ｂに基づいて、探索に使用するパラメーターセットを決定する。

本実施形態においても、受け付けた条件情報に基づいて、最適化処理の探索範囲と、パラメーターセットの初期解とが決定される（図１４、および図１５参照）。このため、パラメーターセットの初期解がランダムに決定される態様に比べて、ユーザーの意向に沿ったパラメーターセットを、より短い時間で得ることができる。

また、本実施形態においては、ユーザーの意向を反映した制約値の具体的な値に基づいて、パラメーターセットの初期解が決定される（図１４のＤ７３および図１５参照）。このため、あらかじめ選択肢が用意され、選択肢の選択によって条件情報６３０ｂが入力される態様に比べて、ユーザーの意向に沿ったパラメーターセットを、より短い時間で得ることができる可能性が高い。

Ｃ．他の実施形態：
Ｃ１．他の実施形態１：
（１）上記実施形態では、対象物Ｗをロボット３のグリッパー２３でピックアップする処理を例にして、動作パラメーター４４ｃの最適化について説明した（図１および図３参照）。しかし、パラメーターが最適化される処理は、ピックアップ処理における動作パラメーター４４ｃに限定されず、他にも種々の処理に適用可能である。たとえば、パラメーターが最適化される処理は、撮像部２１を配置する処理や、照明部２２を配置する処理に適用可能である。また、ロボット１～３が力覚センサーを備える場合には、パラメーターが最適化される処理は、力制御を含む処理に適用可能である。パラメーターが最適化される処理は、たとえば、ネジ締め、挿入、ドリルによる穴あけ、バリ取り、研磨、組み立て、製品チェック等印も適用可能である。

（２）上記実施形態においては、最適化される動作パラメーター４４ｃには、制限最大加速度ａ０、上限最大加速度ａ１、基準目標加速度Ａｓｔの傾きｂ、負荷補正係数ＣＬの傾きｄが含まれる（図４および図５参照）。しかし、最適化される動作パラメーター４４ｃは、これらの動作パラメーター４４ｃ以外の動作パラメーター４４ｃ、たとえば、動作の始点や終点を表すパラメーターやサーボゲインを表すパラメーター、さらには、光学パラメーターや力制御パラメーターなどのパラメーターとすることもできる（図３参照）。

（３）上記実施形態においては、初期パラメーター４４ｐは、コンピューターによる最適化処理によって、定められる（図２の下段左部参照）。しかし、初期パラメーターは、ロボットのパラメーターの設定について十分な経験を有する人間が行ってもよい。また、人間が設定した初期パラメーターを、後にコンピューターによる最適化処理によって、調整してもよい。さらに、コンピューターによる最適化処理によって設定された初期パラメーターを、後に、人間が調整してもよい。

（４）上記実施形態においては、図７のステップＳ２０３において、初期パラメーター６３０ｄを使用して対象動作をロボット３に実行させた場合の様々な指標の値が取得される。その際の実行回数は、１回であってもよいし、複数回であってもよい。実行回数が複数回である場合には、ステップＳ２０３で取得される指標は、実際に得られた指標の値の平均値とすることができる。

（５）上記実施形態においては、図７のステップＳ２０３，２２５において、実際にロボット３を、パラメーターセットを使用して動作させて、第１指標および第２指標の値を測定している。しかし、ロボットの残留振動を再現できるシミュレーターを使用してシミュレーションを行い、パラメーターセットによる制御の評価を行ってもよい。

（６）上記実施形態１においては、参考表示Ｒ７１～Ｒ７３は、ステップＳ２０３において初期パラメーター６３０ｄのうちの標準パラメーター６３０ｆについて取得された第２指標であるオーバーシュート量の値に基づく、表示である。しかし、参考表示は、初期パラメーターについて取得された第１指標の値に基づく表示とすることもできる。また、上記実施形態２で示すように、初期パラメーターについて取得された第１指標の値と第２指標の値の両方に基づく表示とすることもできる（図１４のＲ７９参照）。

（７）上記実施形態１においては、表示Ｌ７１～Ｌ７３が表す動作モードは、第２指標であるオーバーシュート量について程度が異なる３個の条件情報の候補に対応する動作モードである（図１１参照）。しかし、表示が対応する動作モードは、第１指標としての動作時間について程度が異なる複数の条件情報の候補に対応する動作モードであってもよい。また、表示が対応する動作モードは、第１指標と第２指標の両方について程度が異なる複数の条件情報の候補に対応する動作モードであってもよい。さらに、表示が対応する動作モードは、第１指標と第２指標の一方について程度が異なるが、他方については等しい、複数の条件情報の候補に対応する動作モードを含んでもよい。

（８）上記実施形態１においては、条件情報は、３個の動作モードの中から選択された一つの動作モードを表す情報である（図７のＳ２０９および図１１のＢ７３参照）。上記実施形態２においては、条件情報は、入力窓Ｄ７３に入力された、第２指標であるオーバーシュート量の上限である制約値である（図７のＳ２０９および図１４のＤ７３参照）。しかし、条件情報は、たとえば、第１指標および／または第２指標についてのユーザーが考える理想的な値など、対象動作を制御するためのパラメーターセットの最適化処理の条件を定める情報であって、第１指標と第２指標の少なくとも一方に関するものであればよい。ただし、条件情報は、最適化処理の目的とされる指標以外の指標に関するものであることが望ましい。

（９）上記実施形態においては、式（Ｅｑ４）におけるλは定数である。しかし、λは、最適化処理における繰り返しにおいて徐々に大きく設定されてもよい。そのような態様とすれば、より安定して解を得ることができる。

（１０）上記実施形態においては、オーバーシュート量Ｏ（ｘ）についての制約の下で、Ｔ（ｘ）を最小にするパラメーターセットを求める単目的最適化が行われる（上記（Ｅｑ４）および図７のＳ２２０参照）。しかし、たとえば、動作時間、オーバーシュート量、振動量、騒音レベル、推定寿命、トルク割合のうちの２以上を最適化の目的とする、多目的最適化を行って、パラメーターセットを決定してもよい。

（１１）上記実施形態においては、図７のステップＳ２２０内の繰り返し処理の終了条件は、あらかじめ定められた回数だけステップＳ２２３～Ｓ２２５の処理が実行されたことである。しかし、最適化の繰り返し処理の終了条件は、他の条件でもよく、たとえば、あらかじめ定められた閾値よりも優れた目的関数の値を有する１以上の解が得られたこと、とすることもできる。

（１２）上記実施形態のステップＳ２２０においては、ＣＭＡ－ＥＳにより、最適化処理が行われる（図７のＳ２２０参照）。しかし、最適化処理は、他の方法で行われることもできる。たとえば、Ｎｅｌｄｅｒ－Ｍｅａｄ法により最適化処理を行う場合には、以下のような処理を行うことができる。

最適化するパラメーターセットのパラメーターがＮ個であるとき、Ｎｅｌｄｅｒ－Ｍｅａｄ法は、以下のようにパラメーターセットの最適化処理に適用される。まず、Ｎ次元の空間において、Ｎ＋１個の点であってそれぞれがパラメーターセットに対応する点で規定される多面体を選択する。その際、図７のステップＳ２１０において決定されたパラメーターセット、たとえば、高精度パラメーター６３０ｇに対応する点を、多面体の重心とする。言い換えれば、高精度パラメーター６３０ｇに基づいて、高精度パラメーター６３０ｇが重心となるように、Ｎ＋１個のパラメーターセットが決定される。Ｎ＋１個の点の中で、目的関数ｆ（ｘ）の値が最良である点を、他のＮ個の点が定める超平面の逆側に、単体の体積を保存したまま移動させる。新たな点を含むＮ＋２個の点のそれぞれの目的関数の値に基づいて、新たにＮ＋１個の点を決定し直す。新たに加えられる点の位置は、直前のＮ＋２個の点のそれぞれの目的関数の値に基づいて、定められる。このような処理を繰り返すことにより、最終的には、多面体が最適解に向かって移動し、かつ縮小する。

このような態様としても、それぞれパラメーターセットに対応する最初のＮ＋１個の点がランダムに決定される態様に比べて、ユーザーの意向に沿ったパラメーターセットを、より短い時間で得ることができる。ただし、本開示の技術は、初期解の近傍から探索を開始する最適化アルゴリズムに適用することが効果的である。

（１３）上記実施形態１においては、図７のステップＳ２５０において、最適化処理によって得られた１組のパラメーターセットの動作時間ＯＴおよびオーバーシュート量ＯＳが示される（図１３参照）。しかし、最適化処理の過程で得られた複数のパラメーターセットについて、第１指標および第２指標の一方または両方を提示し、複数のパラメーターセットの中から一つのパラメーターセットをユーザーに選択させる態様とすることもできる（図１２の黒丸および白丸参照）。

（１４）上記実施形態においては、最適化されるパラメーターは、垂直多関節型ロボットの動作を制御するためのパラメーターである（図１および図３参照）。しかし、最適化されるパラメーターは、水平多関節ロボット、直行ロボットなど他のロボットの動作を制御するためのパラメーターとすることもできる。たとえば、最適化されるパラメーターは、７個以上の作動軸を含むロボットの動作や、双腕ロボットなどの複腕ロボットの動作を制御するためのパラメーターとすることもできる。一般的に、７個以上の作動軸を含むロボットや、複腕ロボットは、他のロボットに比べて負荷が大きい。このため、そのようなロボットの動作を制御するためのパラメーターを最適化する場合には、目標関数に「ロボットが動作を行う際に要する駆動力」を含むことが望ましい。

Ｃ２．他の実施形態２：
実施形態１においては、ＣＰＵ６１０は、ユーザーインターフェイス画面Ｉ２０７のボタンＢ７１～Ｂ７３による、３個の動作モードの表示Ｌ７１～Ｌ７３の中からの選択を受け付けることにより、条件情報を受け付ける（図７のＳ２０９および図１１参照）。しかし、条件情報の受付は、動作モードの選択のほか、実施形態２のように、ユーザーからの制約値の入力により行われてもよい（図１４参照）。また、制約値または制約値を規定する数値の入力は、第２指標に関する数値の入力のほか、第１指標に関する数値の入力であってもよく、第１指標および第２指標に関する数値の入力であってもよい。

Ｃ３．他の実施形態３：
上記実施形態２においては、ステップＳ２０９で入力窓Ｄ７３を介して受け取られた条件情報６３０ｂが表す制約値によって定められる範囲が、最適化処理の探索範囲として決定される（図７のＳ２１０および図１４参照）。しかし、最適化処理の探索範囲は、ユーザーが入力した数値自体を制約値として、決定されるのではなく、ユーザーが入力した数値に基づいて得られる数値を制約値として、決定されてもよい。

Ｃ４．他の実施形態４：
上記実施形態１においては、ＣＰＵ６１０は、初期パラメーター６３０ｄのうちの標準パラメーター６３０ｆについて取得されたオーバーシュート量の値に基づく、参考表示Ｒ７１～Ｒ７３を、図７のステップＳ２０７において、ディスプレイ６０２に表示する（図１１参照）。上記実施形態２においては、ＣＰＵ６１０は、初期パラメーター６３０ｄのうちの標準パラメーター６３０ｆについて取得された動作時間の値およびオーバーシュート量の値を表す参考表示Ｒ７９を表示する（図１４参照）。しかし、条件情報の受け取りを行うインターフェイスにおいて、そのような参考表示を表示しない態様とすることもできる。そのような態様であっても、たとえば、複数の選択肢をそれぞれの特性を説明する表示とともに提示するユーザーインターフェイスを表示することとすれば、ユーザーは、容易に条件情報を入力することができる。

Ｄ．さらに他の実施形態：
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本開示の一形態によれば、ロボットのパラメーターセットを調整する方法が提供される。この方法は、（ａ）前記ロボットの対象動作の軌跡を規定する軌跡情報を受け取る工程と、（ｂ）前記ロボットの制御結果を評価するための二つの指標であって、一方が優れる場合に他方が劣る傾向を有する第１指標と第２指標を決定する工程と、（ｃ）前記対象動作を制御するための前記パラメーターセットの最適化処理の条件を定める条件情報であって、前記第１指標と前記第２指標の少なくとも一方に関する条件情報を、受け取る工程と、（ｄ）前記条件情報に基づいて、最適化処理の探索範囲と、前記最適化処理に使用する前記パラメーターセットと、を決定する工程と、（ｅ）決定された前記パラメーターセットに基づいて前記対象動作を前記ロボットに実行させた場合の、前記第１指標と前記第２指標の値を取得する工程と、（ｆ）取得された前記第１指標の値および前記第２指標の値に基づいて、新たなパラメーターセットを決定する工程と、（ｇ）前記工程（ｅ）および（ｆ）を繰り返し実行して前記最適化処理を行い、パラメーターセットを取得する工程と、を備える。
このような態様においては、受け取った条件情報に基づいて、最適化処理の探索範囲と、パラメーターセットの初期解とが決定される。このため、パラメーターセットの初期解がランダムに決定される態様に比べて、ユーザーの意向に沿ったパラメーターセットを、より短い時間で得ることができる。

（２）上記方法において、前記工程（ａ）の後かつ前記工程（ｃ）の前に、前記条件情報の２以上の候補であって、前記第１指標と前記第２指標の少なくとも一方について程度が異なる２以上の候補に関する２以上の動作モードの表示を表示部に表示する工程を備え、前記工程（ｃ）が、前記２以上の動作モードの表示の中からの選択を受け付けることにより、前記条件情報を受け付ける工程である、態様とすることもできる。
このような態様においては、条件情報の２以上の候補には、第１指標を優先する条件情報と、第２指標を優先する条件情報とが含まれる。このため、ユーザーは、提示された２以上の動作モードの選択を通じて、自らの意向を反映させつつ、容易に条件情報を入力することができる。

（３）上記方法において、前記工程（ｃ）が、前記条件情報として、前記第１指標と前記第２指標の少なくとも一方に関する制約値を受け付ける工程であり、前記工程（ｄ）が、前記制約値に基づいて、前記パラメーターセットを決定する工程を含む、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、ユーザーの意向を反映した制約値に基づいて、パラメーターセットの初期解が決定される。このため、あらかじめ選択肢が用意され、選択肢の選択によって条件情報が入力される態様に比べて、ユーザーの意向に沿ったパラメーターセットを、より短い時間で得ることができる可能性が高い。

（４）上記方法において、前記工程（ａ）の後かつ前記工程（ｃ）の前に、あらかじめ用意されている１以上の初期パラメーターセットについて、それぞれの初期パラメーターセットを使用して前記対象動作を前記ロボットに実行させた場合の前記第１指標の値と前記第２指標の値を取得する工程と、前記１以上の初期パラメーターセットについて取得された前記第１指標の値と前記第２指標の値の少なくとも一方に基づく１以上の参考表示を行う工程と、を備える、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、ユーザーは、初期パラメーターセットを使用した場合の第１指標の値と第２指標の値の少なくとも一方に基づく参考表示を見た上で、条件情報を入力することができる。このため、パラメーターセットの設定の経験が十分にないユーザーであっても、ロボットのパラメーターセットを調整することができる。

（５）本開示の他の形態によれば、コンピューターに、ロボットのパラメーターセットの調整させるためのプログラムが提供される。このプログラムは、（ａ）前記ロボットの対象動作の軌跡を規定する軌跡情報を受け取る第１機能と、（ｂ）前記ロボットの制御結果を評価するための二つの指標であって、一方が優れる場合に他方が劣る傾向を有する第１指標と第２指標を決定する第２機能と、（ｃ）前記対象動作を制御するための前記パラメーターセットの最適化処理について条件を定める条件情報であって、前記第１指標と前記第２指標の少なくとも一方に関する条件情報を、受け付ける第３機能と、（ｄ）前記条件情報に基づいて、最適化処理の探索範囲と、前記最適化処理に使用する前記パラメーターセットと、を決定する第４機能と、（ｅ）決定された前記パラメーターセットに基づいて前記対象動作を前記ロボットに実行させた場合の、前記第１指標と前記第２指標の値を取得する第５機能と、（ｆ）取得された前記第１指標の値および前記第２指標の値に基づいて、新たなパラメーターセットを決定する第６機能と、（ｇ）前記第５機能による処理と前記第６機能による処理とを繰り返し実行して前記最適化処理を行い、パラメーターセットを取得する第７機能と、を前記コンピューターに実現させる。

（６）本開示の他の形態によれば、ロボットのパラメーターセットを調整する情報処理装置が提供される。この情報処理装置は、（ａ）前記ロボットの動作の軌跡を規定する軌跡情報を受け取る軌跡受付部と、（ｂ）前記ロボットの制御結果を評価するための二つの指標であって、一方が優れる場合に他方が劣る傾向を有する第１指標と第２指標を決定する指標決定部と、（ｃ）前記軌跡情報によって軌跡を規定される対象動作を制御するための前記パラメーターセットの最適化処理について条件を定める条件情報であって、前記第１指標と前記第２指標の少なくとも一方に関する条件情報を、受け付ける条件受付部と、（ｄ）前記条件情報に基づいて、最適化処理の探索範囲と、前記最適化処理に使用する前記パラメーターセットと、を決定する初期条件決定部と、（ｅ）決定された前記パラメーターセットに基づいて前記対象動作を前記ロボットに実行させた場合の、前記第１指標と前記第２指標の値を取得する評価処理を実行する評価部と、（ｆ）取得された前記第１指標の値および前記第２指標の値に基づいて、新たなパラメーターセットを決定する新パラメーター決定処理を実行する新パラメーター決定部と、（ｇ）前記評価部による評価処理および前記新パラメーター決定部による新パラメーター決定処理を繰り返し実行して前記最適化処理を行い、パラメーターセットを取得するパラメーター取得部と、を備える。

本開示は、上記以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、ロボットシステムの制御装置、その制御装置の機能を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

Ａ…アーム、Ａ１～Ａ６…アーム部材、ＡＣ…グラフ、Ａｓｔ…基準目標加速度、Ｂ１１～Ｂ１５…ボタン、Ｂ５１…ボタン、Ｂ７１…ボタン、Ｂ７２…ボタン、Ｂ７３…ボタン、Ｂ９１…ボタン、Ｂ９２…ボタン、Ｄ１１…選択窓、Ｄ１２…選択窓、Ｄ７３…入力窓、Ｄａ…回転角度、Ｄｃ…制御量、Ｄｅ…偏差、Ｄｔ…目標角度、Ｅ１～Ｅ６…エンコーダー、Ｉ…イナーシャ、Ｉ２０５…ユーザーインターフェイス画面、Ｉ２０７…ユーザーインターフェイス画面、Ｉ２０７ｄ…ユーザーインターフェイス画面、Ｉ２５１…ユーザーインターフェイス画面、Ｉｍａｘ…イナーシャの最大値、Ｉｍｉｎ…イナーシャの最小値、Ｉｔｈ…イナーシャの閾値、Ｊ１～Ｊ６…関節、Ｋｐｄ…微分ゲイン、Ｋｐｉ…積分ゲイン、Ｋｐｐ…比例ゲイン、Ｋｖｄ…微分ゲイン、Ｋｖｉ…積分ゲイン、Ｋｖｐ…比例ゲイン、Ｌ…位置、Ｌ７１～Ｌ７３…動作モードの表示、Ｌ９１…動作時間ＯＴを表す表示、Ｌ９２…オーバーシュート量ＯＳを表す表示、Ｌｍａｘ…オーバーシュート、Ｌｐｍ…位置ずれの閾値、Ｌｔ…目標位置、Ｍ１～Ｍ６…モーター、ＯＳ…オーバーシュート量、ＯＴ…動作時間、Ｒ７１～Ｒ７３…参考表示、Ｒ７９…参考表示、Ｒｔ…周波数帯、Ｓ１…加速度センサー、Ｔ…基台、Ｔｓ…ＴＣＰの位置ずれがＬｐｍ未満となる時刻、Ｕ１…ロボット座標系と各関節の回転角度の対応関係、Ｕ２…座標系同士の対応関係、Ｖ…速度、Ｗ…対象物、ａ０…制限最大加速度、ａ１…上限最大加速度、ｂ…基準目標加速度の傾き、ｔ１…移動開始時刻、ｔ２～ｔ４…時刻、１～３…ロボット、２０…光学系、２１…撮像部、２２…照明部、２３…グリッパー、４０…制御装置、４２…検出部、４３…制御部、４３ａ…位置制御部、４３ｄ…サーボ、４４…記憶部、４４ａ…パラメーター、４４ｂ…ロボットプログラム、４４ｃ…動作パラメーター、４４ｄ…光学パラメーター、４４ｅ…力制御パラメーター、４４ｐ…初期パラメーター、４４ｐ１…高速パラメーター、４４ｐ２…標準パラメーター、４４ｐ３…高精度パラメーター、６００…設定装置、６０２…ディスプレイ、６０４…キーボード、６０５…マウス、６１０…ＣＰＵ、６１１…動作実行部、６１２…パラメーター探索部、６１２ａ…指標決定部、６１２ｂ…新パラメーター決定部、６１２ｃ…パラメーター取得部、６１２ｄ…初期条件決定部、６１３…評価部、６１３ａ…動作時間計測部、６１３ｂ…オーバーシュ1ート量計測部、６１３ｃ…振動量計測部、６１３ｄ…騒音レベル計測部、６１３ｅ…推定寿命計算部、６１３ｆ…トルク割合計算部、６１４…表示制御部、６１５…軌跡受付部、６１７…条件受付部、６３０…ＲＡＭ、６３０ａ…選択されたパラメーターセットを含むパラメーター、６３０ｂ…条件情報、６３０ｃ…ロボットプログラム、６３０ｄ…初期パラメーター、６３０ｅ…高速パラメーター、６３０ｆ…標準パラメーター、６３０ｇ…高精度パラメーター、６４０…ＲＯＭ

Claims (6)

1. ロボットのパラメーターセットを調整する方法であって、
   （ａ）前記ロボットの対象動作の軌跡を規定する軌跡情報を受け取る工程と、
   （ｂ）前記ロボットの制御結果を評価するための二つの指標であって、一方が優れる場合に他方が劣る傾向を有する第１指標と第２指標を決定する工程と、
   （ｃ）前記対象動作を制御するための前記パラメーターセットの最適化処理の条件を定める条件情報であって、前記第１指標と前記第２指標の少なくとも一方に関する条件情報を、受け取る工程と、
   （ｄ）前記条件情報に基づいて、最適化処理の探索範囲と、前記最適化処理に使用する前記パラメーターセットと、を決定する工程と、
   （ｅ）決定された前記パラメーターセットに基づいて前記対象動作を前記ロボットに実行させた場合の、前記第１指標と前記第２指標の値を取得する工程と、
   （ｆ）取得された前記第１指標の値および前記第２指標の値に基づいて、新たなパラメーターセットを決定する工程と、
   （ｇ）前記工程（ｅ）および（ｆ）を繰り返し実行して前記最適化処理を行い、パラメーターセットを取得する工程と、を備える、方法。
2. 請求項１記載の方法であって、
   前記工程（ａ）の後かつ前記工程（ｃ）の前に、前記条件情報の２以上の候補であって、前記第１指標と前記第２指標の少なくとも一方について程度が異なる２以上の候補に関する２以上の動作モードの表示を表示部に表示する工程を備え、
   前記工程（ｃ）は、前記２以上の動作モードの表示の中からの選択を受け付けることにより、前記条件情報を受け付ける工程である、方法。
3. 請求項１記載の方法であって、
   前記工程（ｃ）は、前記条件情報として、前記第１指標と前記第２指標の少なくとも一方に関する制約値を受け付ける工程であり、
   前記工程（ｄ）は、前記制約値に基づいて、前記パラメーターセットを決定する工程を含む、方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の方法であって、
   前記工程（ａ）の後かつ前記工程（ｃ）の前に、
   あらかじめ用意されている１以上の初期パラメーターセットについて、それぞれの初期パラメーターセットを使用して前記対象動作を前記ロボットに実行させた場合の前記第１指標の値と前記第２指標の値を取得する工程と、
   前記１以上の初期パラメーターセットについて取得された前記第１指標の値と前記第２指標の値の少なくとも一方に基づく１以上の参考表示を行う工程と、を備える、方法。
5. コンピューターに、ロボットのパラメーターセットを調整させるためのプログラムであって、
   （ａ）前記ロボットの対象動作の軌跡を規定する軌跡情報を受け取る第１機能と、
   （ｂ）前記ロボットの制御結果を評価するための二つの指標であって、一方が優れる場合に他方が劣る傾向を有する第１指標と第２指標を決定する第２機能と、
   （ｃ）前記対象動作を制御するための前記パラメーターセットの最適化処理について条件を定める条件情報であって、前記第１指標と前記第２指標の少なくとも一方に関する条件情報を、受け付ける第３機能と、
   （ｄ）前記条件情報に基づいて、最適化処理の探索範囲と、前記最適化処理に使用する前記パラメーターセットと、を決定する第４機能と、
   （ｅ）決定された前記パラメーターセットに基づいて前記対象動作を前記ロボットに実行させた場合の、前記第１指標と前記第２指標の値を取得する第５機能と、
   （ｆ）取得された前記第１指標の値および前記第２指標の値に基づいて、新たなパラメーターセットを決定する第６機能と、
   （ｇ）前記第５機能による処理と前記第６機能による処理とを繰り返し実行して前記最適化処理を行い、パラメーターセットを取得する第７機能と、
   を前記コンピューターに実現させるためのプログラム。
6. ロボットのパラメーターセットを調整する情報処理装置であって、
   （ａ）前記ロボットの動作の軌跡を規定する軌跡情報を受け取る軌跡受付部と、
   （ｂ）前記ロボットの制御結果を評価するための二つの指標であって、一方が優れる場合に他方が劣る傾向を有する第１指標と第２指標を決定する指標決定部と、
   （ｃ）前記軌跡情報によって軌跡を規定される対象動作を制御するための前記パラメーターセットの最適化処理について条件を定める条件情報であって、前記第１指標と前記第２指標の少なくとも一方に関する条件情報を、受け付ける条件受付部と、
   （ｄ）前記条件情報に基づいて、最適化処理の探索範囲と、前記最適化処理に使用する前記パラメーターセットと、を決定する初期条件決定部と、
   （ｅ）決定された前記パラメーターセットに基づいて前記対象動作を前記ロボットに実行させた場合の、前記第１指標と前記第２指標の値を取得する評価処理を実行する評価部と、
   （ｆ）取得された前記第１指標の値および前記第２指標の値に基づいて、新たなパラメーターセットを決定する新パラメーター決定処理を実行する新パラメーター決定部と、
   （ｇ）前記評価部による評価処理および前記新パラメーター決定部による新パラメーター決定処理を繰り返し実行して前記最適化処理を行い、パラメーターセットを取得するパラメーター取得部と、を備える、情報処理装置。

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