JP6981314B2 - Information processing equipment, simulation program and simulation method - Google Patents
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Description
本発明は、情報処理装置、シミュレーションプログラム及びシミュレーション方法に関する。 The present invention relates to an information processing apparatus, a simulation program and a simulation method.
電子機器を製造する際には、ケーブルをワークと呼ばれる被組立部品の所定位置に這わせ、所望の形状に変化させるなどすることで、ケーブルが邪魔にならないようにする必要がある。この作業は、ケーブルフォーミングと呼ばれている。ロボットを用いてケーブルフォーミングを行う場合、事前のシミュレーションにより、予め定めておいた動作をロボットに実行させたときに正確にケーブルフォーミングができるかどうかを確かめることがある。 When manufacturing an electronic device, it is necessary to crawl the cable in a predetermined position of an assembly part called a work and change it into a desired shape so that the cable does not get in the way. This work is called cable forming. When cable forming is performed using a robot, it may be confirmed by a preliminary simulation whether or not cable forming can be performed accurately when the robot is made to perform a predetermined operation.
シミュレーションにおいては、被組立部品の壁面に定義された干渉面に対するケーブル表面の接触を検知してケーブルの位置を拘束し、ケーブルの拘束状態を考慮したうえでケーブルの動きを把握するのが一般的である。また、ケーブルは柔軟物であるため、非常に多くの面を組み合せて各面の接続角度を逐次変化させることで柔軟性を表現している。 In simulation, it is common to detect the contact of the cable surface with the interference surface defined on the wall surface of the component to be assembled, constrain the position of the cable, and grasp the movement of the cable after considering the restrained state of the cable. Is. Moreover, since the cable is a flexible material, flexibility is expressed by combining a large number of surfaces and sequentially changing the connection angle of each surface.
しかしながら、上記のようなシミュレーションにおいては、ケーブルフォーミングを行っている間のケーブルの移動や変形に応じて、ケーブル表面と干渉面との接触を逐次検知する必要がある。このため、計算量は膨大となり、シミュレーション結果を得るまでに多大な時間を要する。 However, in the above simulation, it is necessary to sequentially detect the contact between the cable surface and the interference surface according to the movement or deformation of the cable during the cable forming. Therefore, the amount of calculation is enormous, and it takes a lot of time to obtain the simulation result.
1つの側面では、本発明は、シミュレーションにおける処理量を低減することが可能な情報処理装置、シミュレーションプログラム及びシミュレーション方法を提供することを目的とする。 In one aspect, it is an object of the present invention to provide an information processing apparatus, a simulation program, and a simulation method capable of reducing the amount of processing in simulation.
一つの態様では、情報処理装置は、ロボットが物体に対して柔軟物をフォーミングする作業をシミュレーションする情報処理装置であって、前記物体のうち、前記柔軟物を拘束する拘束箇所それぞれに対応付けて拘束条件データを記憶部に記憶する記憶処理部と、前記シミュレーションを実行する実行部と、を備え、前記実行部は、前記シミュレーションにおいて前記物体の所定の拘束箇所に前記柔軟物が近接すると、前記柔軟物のうち前記所定の拘束箇所に近接する部分の拘束条件データとして、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データを適用して、前記シミュレーションを実行する情報処理装置である。 In one embodiment, the information processing device is an information processing device that simulates the work of a robot forming a flexible object with respect to an object, and is associated with each of the restraint points of the object that constrains the flexible object. The execution unit includes a storage processing unit that stores constraint condition data in a storage unit and an execution unit that executes the simulation. Information for executing the simulation by applying the constraint condition data stored in the storage unit in association with the predetermined constraint location as the constraint condition data of the portion of the flexible object close to the predetermined constraint location. It is a processing device.
シミュレーションにおける処理量を低減することができる。 The amount of processing in the simulation can be reduced.
以下、ケーブルフォーミングのシミュレーションを実行する情報処理装置の一実施形態について、図1〜図14に基づいて詳細に説明する。本実施形態の情報処理装置10は、ロボットにケーブルフォーミングのための動作を実行させたときに、物体としての被組立部品30(図1参照)上で柔軟物としてのケーブル20を適切にフォーミングできるかどうかを確認するためのシミュレーションを実行する。ここで、フォーミングとは、ケーブル20を所望の形状に変化させることを意味する。なお、本実施形態のシミュレーションにおいては、ケーブル20の両端に設けられているコネクタ22、24の少なくとも一方を被組立部品30に接続した状態からロボットを動作させ、ケーブル20の位置や姿勢を調整した場合に、ケーブル20を図1に示すような状態(「ケーブル布線ルート」と呼ぶ)にフォーミングできるかを確認する。なお、図1では、図面の見やすさのため、ケーブルを黒太線にて示している。
Hereinafter, an embodiment of an information processing apparatus that executes a cable forming simulation will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 14. The
図2には、本実施形態に係る情報処理装置10のハードウェア構成が示されている。図2に示すように、情報処理装置10は、CPU(Central Processing Unit)90、ROM(Read Only Memory)92、RAM(Random Access Memory)94、記憶部(ここではHDD(Hard Disk Drive))96、ネットワークインタフェース97、表示部93、入力部95、及び可搬型記憶媒体用ドライブ99等を備えている。これら情報処理装置10の構成各部は、バス98に接続されている。情報処理装置10では、ROM92あるいはHDD96に格納されているプログラム(シミュレーションプログラムを含む)、或いは可搬型記憶媒体用ドライブ99が可搬型記憶媒体91から読み取ったプログラム(シミュレーションプログラムを含む)をCPU90が実行することにより、図3に示す、各部の機能が実現される。なお、図3の各部の機能は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。なお、図3の各部の詳細については後述する。
FIG. 2 shows the hardware configuration of the
図3には、情報処理装置10の機能ブロック図が示されている。図3に示すように、情報処理装置10は、CPU90がプログラムを実行することで、入力受付部40、記憶処理部としての事前設定部42、及び実行部としてのシミュレーション部44として機能する。
FIG. 3 shows a functional block diagram of the
入力受付部40は、ユーザが入力部95を介して入力した情報を取得し、事前設定部42に送信する。
The
事前設定部42は、入力受付部40からユーザが入力した情報を受信し、受信した情報に基づいて、事前設定を行う。具体的には、事前設定部42は、被組立部品30のうち、ユーザが指定した通過点(ケーブル20を適切な状態にフォーミングしたときにケーブル20が通過するケーブル布線ルート上の点)に対して拘束条件を事前設定する。事前設定した拘束条件は、記憶部としての拘束条件テーブル60に格納される。なお、通過点には、ケーブル布線ルート上の中継点、変曲点、被組立部品30上の構造物(フック状構造物など)の位置が含まれ、ケーブルを拘束する拘束箇所であると言える。
The
ここで、被組立部品30によるケーブル20の拘束には、例えば、図4(a)〜図4(e)において模式的に示すような拘束があるものとする。
Here, it is assumed that the restraint of the
図4(a)は、完全拘束の例を示している。例えば結束バンド等を用いてケーブル20を拘束した場合に、図4(a)に示すような完全拘束となる。完全拘束では、ケーブル20は全方向(X、Y、Z、θX、θY、θZ)に関して拘束された状態となる。なお、図4(a)〜図4(e)では、ケーブル20が伸びる方向をX軸方向とし、X軸方向に直交する2軸方向をY軸及びZ軸方向として示している。
FIG. 4 (a) shows an example of complete restraint. For example, when the
図4(b)は、穴拘束の例を示している。穴拘束では、ケーブル20は、Y軸方向、Z軸方向、及びθX、θY、θZ方向に関して拘束され、X軸方向に関して解放されている(自由度がある)。なお、図4(b)及び図4(c)〜図4(e)においては、解放されている方向(回転方向は除く)を破線矢印にて示している。
FIG. 4B shows an example of hole restraint. In the hole constraint, the
図4(c)は、フック拘束の例を示している。図4(c)のフック拘束では、ケーブル20は、+Y方向、Z軸方向及びθX、θY方向に関して拘束され、−Y方向、X軸方向及びθZ方向に関して解放されている。なお、フックの向きによっては、−Y方向に関して拘束され、+Y方向に関して解放される場合もある。
FIG. 4 (c) shows an example of hook restraint. In the hook constraint of FIG. 4 (c), the
図4(d)は、溝拘束の例を示している。溝拘束では、ケーブル20は、Y軸方向、−Z方向及びθX、θZ方向に関して拘束され、+Z方向、X軸方向及びθY方向に関して解放されている。
FIG. 4D shows an example of groove restraint. In the groove constraint, the
図4(e)は、床拘束の例を示している。床拘束では、ケーブル20は、−Z方向及びθX方向に関して拘束され、+Z方向、X軸方向、Y軸方向及びθY、θZ方向に関して解放されている。
FIG. 4 (e) shows an example of floor restraint. In the floor constraint, the
本実施形態では、事前設定部42は、ユーザが例えば図5に示す通過点1、2、…、p、…を選択し、各通過点の拘束の種類を選択した場合に、各通過点1、2、…、p、…に対して拘束条件を設定する。例えば、図5の通過点pの拘束の種類としてフック拘束が選択されると、通過点pを通るケーブル20が伸びる方向をX軸方向、図5の紙面直交方向をZ軸方向、X軸とY軸に直交する方向をY軸方向として、破線矢印で示す方向を「解放」とする拘束条件が設定される。この場合、事前設定部42は、図6(a)に示すように拘束の種類ごとに拘束条件のデータを予め用意しておき、ユーザが拘束の種類を選択すると、選択された拘束の種類に対応する拘束条件のデータを読み出す。そして、事前設定部42は、図6(b)に示す拘束条件テーブル60において、ユーザが選択した通過点のプロパティとして読み出した拘束条件のデータを追加する。なお、図6(b)の拘束条件テーブル60は、選択された通過点ごとにプロパティを有しており、各軸の自由度として「固定」及び「解放」のいずれかが格納される。また各通過点のプロパティには、転写自由度の情報が格納される。なお、転写自由度の詳細については、後述する。
In the present embodiment, the
図3に戻り、シミュレーション部44は、シミュレーション実行部52、ケーブル近接検知部54、拘束条件転写部56を有する。
Returning to FIG. 3, the
シミュレーション実行部52は、予め設定された動作シーケンスに従ってロボットを動作させたときのケーブルの状態をシミュレーションし、シミュレーションしたケーブルの状態を表示部93上にアニメーション表示する。このとき、シミュレーション実行部52は、ケーブル近接検知部54と拘束条件転写部56を制御して、ノードテーブル62を適宜更新する。そして、シミュレーション実行部52は、ノードテーブル62を適宜参照して、シミュレーションを実行する。
The
以下、ケーブル近接検知部54と拘束条件転写部56の処理について具体的に説明する。図7は、ケーブル20に設定されているノードを示す図である。図7に示すように、ケーブル20には、所定間隔で、十字印で示すノード1、2、…、n、…が設定されている。各ノードには、ローカル座標系(XYZ座標系)が設定されているものとする。ローカル座標系のX軸方向は、各ノードにおいてケーブル20が伸びる方向となっている。なお、図7においては、ケーブル20の一端(図7における上側の端部)からノードnまでのケーブル20の長さをLnとしている。
Hereinafter, the processing of the cable
ケーブル近接検知部54は、シミュレーションの間、各ノードの位置(xn,yn,zn)を監視し、被組立部品30の各通過点(xp,yp,zp)に最も近接するケーブル20のノードを検知する。そして、ケーブル近接検知部54は、通過点それぞれに最も近接するノードの情報を拘束条件転写部56に通知する。
The cable
拘束条件転写部56は、例えば、通過点pに最も近接しているノードとしてノードnが検出されると、拘束条件テーブル60から通過点pの拘束条件を取得し、ノードテーブル62に格納されているノードnのプロパティの拘束条件に転写(コピー)する。
For example, when the node n is detected as the node closest to the passing point p, the constraint
ここで、ノードテーブル62には、図8(a)に示すように、ノードごとのプロパティが格納されている。シミュレーションの初期段階では、自由度や転写自由度は空欄となっているが、例えばノードnが通過点pに最も近接すると、図8(b)に示すように、ノードnの拘束条件として通過点pの拘束条件(図6(b)参照)がそのまま転写(コピー)される。 Here, as shown in FIG. 8A, the node table 62 stores the properties for each node. In the initial stage of the simulation, the degrees of freedom and the degree of freedom of transfer are blank, but for example, when the node n is closest to the passing point p, as shown in FIG. 8B, the passing point is a constraint condition of the node n. The constraint condition of p (see FIG. 6 (b)) is transferred (copied) as it is.
(情報処理装置10の処理について)
次に、情報処理装置10の処理の詳細について、図9のフローチャートに沿って、その他図面を適宜参照しつつ詳細に説明する。なお、図9の処理の前提として、ケーブル布線対象ワークとして、図1の被組立部品30のモデルが用意されており、ケーブル布線ルートとして、図1に示すようなケーブル20の最終形状が用意されているものとする。
(About the processing of the information processing device 10)
Next, the details of the processing of the
まず、ステップS12では、事前設定部42が、シミュレーションの事前設定処理として、ケーブル布線ルート上に通過点を割り付ける処理を実行する。具体的には、図1の被組立部品30のモデルにおいてユーザが通過点pの位置を指定すると、事前設定部42は、選択された通過点の座標(xp,yp,zp)を特定し、拘束条件テーブル60に記憶する。なお、通過点の座標は、図1に示す、被組立部品30に設定されたxyz座標系上における座標である。
First, in step S12, the
次いで、ステップS14では、事前設定部42が、各通過点に拘束の種類に応じた拘束条件を定義する。すなわち、通過点それぞれの拘束の種類をユーザが選択すると、事前設定部42は、拘束条件テーブル60の各通過点のプロパティに、拘束の種類に応じた拘束条件を設定する(図6(b)参照)。なお、事前設定部42は、被組立部品30のCAD(computer-aided design)データに基づいて、通過点を中心とする拘束影響範囲を算出し、拘束条件テーブル60に記憶しておく。なお、拘束影響範囲は、拘束条件テーブル60で定義されている拘束の影響が及ぶ範囲を意味する。図10(a)は、通過点の拘束がフック拘束である場合における、通過点と拘束影響範囲の関係を模式的に示す図である。
Next, in step S14, the
次いで、ステップS16では、シミュレーション実行部52が、シミュレーションを開始する。すなわち、ロボットに対して予め設定されている動作シーケンスを最初から一動作だけ進める。
Next, in step S16, the
次いで、ステップS18では、シミュレーション実行部52がケーブル近接検知部54に対して、各通過点に最接近しているノードを検出させる。そして、シミュレーション実行部52は、拘束条件転写部56に対し、検出されたノードの拘束条件として、該ノードが最接近している通過点の拘束条件を転写させる。
Next, in step S18, the
ここで、ステップS18の処理について、より詳細に説明する。 Here, the process of step S18 will be described in more detail.
ロボットが動作した結果、図10(b)に示すように、拘束影響範囲にケーブル20のノードn−1、nが入ったとする。この場合、ケーブル近接検知部54は、拘束影響範囲に含まれるノードn−1、nのうち通過点に最も近接しているノードを特定する。なお、図10(b)の例では、通過点に最も近接しているノードとしてノードnが特定される。
As a result of the robot operating, it is assumed that the nodes n-1 and n of the
次いで、拘束条件転写部56は、ノードnの位置を通過点まで移動し、移動後のノードnの拘束条件として、通過点の拘束条件を転写する。
Next, the constraint
ここで、ノードnを通過点まで移動する際には、転写自由度を考慮する必要がある。転写自由度は、ノードnを移動するときにノードnのローカル座標系と、通過点で拘束条件を定義している座標系とを合わせる必要があるか否かを定めたものであり、拘束の種類により異なっている。図11(a)には、フック拘束を上方から見た状態が示され、図11(c)には、溝拘束を上方から見た状態が示されている。なお、図11(a)、図11(c)の実線で示す座標系は、ノードnにおけるローカル座標系を示し、破線で示す座標系は通過点において拘束条件を定義している座標系を示している。 Here, when moving the node n to the passing point, it is necessary to consider the transfer degree of freedom. The transfer degree of freedom determines whether or not it is necessary to match the local coordinate system of the node n with the coordinate system that defines the constraint condition at the passing point when moving the node n. It depends on the type. FIG. 11A shows a state in which the hook restraint is viewed from above, and FIG. 11C shows a state in which the groove restraint is viewed from above. The coordinate system shown by the solid line in FIGS. 11 (a) and 11 (c) shows the local coordinate system at the node n, and the coordinate system shown by the broken line shows the coordinate system that defines the constraint condition at the passing point. ing.
図11(a)のフック拘束においては、ノードnを通過点まで移動するときに、ケーブル20のノードnの座標系(実線で示す座標系)がZ軸回りの回転方向に関して、通過点において拘束条件を定義している座標系(破線で示す座標系)と一致していなくてもよい。このため、フック拘束における転写自由度は、図11(b)に示すように、θX、θY方向は「固定」、θZ方向は「解放」(回転を許容)となっている。 In the hook constraint of FIG. 11A, when the node n is moved to the passing point, the coordinate system of the node n of the cable 20 (the coordinate system shown by the solid line) is constrained at the passing point with respect to the rotation direction around the Z axis. It does not have to match the coordinate system that defines the condition (the coordinate system indicated by the broken line). Therefore, as shown in FIG. 11B, the transfer degrees of freedom in the hook restraint are "fixed" in the θX and θY directions and “released” (rotation is allowed) in the θZ direction.
一方、図11(c)の溝拘束においては、ケーブル20のノードnを通過点まで移動するときに、ケーブル20のノードnの座標系(実線で示す座標系)がZ軸回りの回転方向に関して、通過点において拘束条件を定義している座標系(破線で示す座標系)と一致している必要がある。一方、Y軸回り方向に関しては、一致していなくてもよい。このため、溝拘束における転写自由度は、図11(d)に示すように、θX、θZ方向は「固定」、θY方向は「解放」(回転を許容)となっている。なお、転写自由度がノードの回転自由度と同一の場合には、転写自由度を考慮しなくてもよい。
On the other hand, in the groove constraint of FIG. 11C, when the node n of the
次いで、ステップS20では、シミュレーション実行部52が、シミュレーションが終了したか否かを判断する。すなわち、シミュレーション実行部52は、予め設定されている動作シーケンスの全てを、ロボットが実行し終えたか否かを判断する。このステップS20の判断が否定された場合には、ステップS22に移行する。
Next, in step S20, the
ステップS22に移行すると、シミュレーション実行部52は、ノードテーブル62の各ノードの拘束条件を参照し、シミュレーションに適用した上で、ロボットの動作を一動作だけ進める。その後は、ステップS18に戻る。ステップS18に戻ると、前述と同様の処理を実行する。
When the process proceeds to step S22, the
例えば、前回のステップS18において、図12(a)に示すようにノードnの拘束条件として通過点pの拘束条件が転写されていたとする。この場合において、ロボットの動作を進めた結果、ケーブル20が+X方向にズレたため、図12(b)に示すように、ノードnよりもノードn+1の方が通過点pに近接したとする。この場合、次のステップS18では、拘束条件転写部56は、図12(c)に示すように、ノードn+1を通過点pに移動した上で、ノードn+1の拘束条件として、通過点pの拘束条件を転写する。また、ノードnのプロパティからは、拘束条件を削除する(空欄に戻す)。
For example, in the previous step S18, it is assumed that the constraint condition of the passing point p is transcribed as the constraint condition of the node n as shown in FIG. 12 (a). In this case, as a result of advancing the operation of the robot, the
以上のようにして、ステップS18〜S22を繰り返している間、シミュレーション実行部52は、ロボットの動きやケーブル20の動きを表示部93に表示する。そして、ステップS18〜S22の繰り返しの結果、ロボットの動作シーケンスがすべて終了すると、ステップS20の判断が肯定され、図9の全処理が終了する。
As described above, while the steps S18 to S22 are repeated, the
ユーザは、表示部93に表示されるロボットの動きやケーブル20の動きを確認し、適切でないと判断した場合には、ロボットの動作シーケンスを調整して、再度シミュレーションを実行する。このように、動作シーケンスの調整とシミュレーションを繰り返すことで、ユーザは、ケーブルを適切にフォーミングすることが可能なロボットの動作シーケンスを特定することが可能となる。
The user confirms the movement of the robot and the movement of the
(具体例)
図13(a)〜図14(b)は、シミュレーションの具体例を模式的に示す図である。なお、図示及び説明の便宜上、本例においては、ロボットの動作中、ケーブル20の一方のコネクタ22は被組立部品30に固定するが、他方のコネクタ24は固定しないものとする。
(Concrete example)
13 (a) to 14 (b) are diagrams schematically showing specific examples of simulation. For convenience of illustration and explanation, in this example, one
図13(a)に示すように、被組立部品30には、フック状の構造物72、76と、溝部74が存在するものとする。構造物72、76に設定された通過点P1、P3には、フック拘束の拘束条件が設定され、溝部74に設定された通過点P2には、溝拘束の拘束条件が設定されているものとする(図13(a)の破線矢印参照)。
As shown in FIG. 13A, it is assumed that the
この図13(a)の状態から、図13(b)に示すようにケーブル20の一方のコネクタ22が被組立部品30に固定され、ロボットのハンド80が他方のコネクタ24を保持して動作を開始する。この動作により、ケーブル20が構造物72の近傍に位置すると、ケーブル20の通過点P1に最接近したノード(N1とする)の拘束条件として、通過点P1の拘束条件が転写される(図13(b)の実線矢印参照)。なお、通過点P1に最接近しているノードがノードN1以外になるまで、ノードN1の拘束条件は維持される。
From the state of FIG. 13 (a), as shown in FIG. 13 (b), one
次いで、図14(a)に示すように、ハンド80が動作シーケンスを継続し、通過点P2にケーブル20のノード(N2とする)が最接近すると、ケーブル20の通過点P2に最接近したノードN2の拘束条件として、通過点P2の拘束条件が転写される(図14(a)の実線矢印参照)。
Then, as shown in FIG. 14A, when the
更に、図14(b)に示すように、ハンド80が動作を継続し、通過点P3にケーブル20のノード(N3とする)が最接近すると、ケーブル20の通過点P3に最接近したノードN3の拘束条件として、通過点P3の拘束条件が転写される(図14(b)の実線矢印参照)。
Further, as shown in FIG. 14B, when the
情報処理装置10は、表示部93に、図13(a)〜図14(b)の動きをアニメーション表示するとき、通過点に設定されている拘束条件とケーブル20のノードに転写された拘束条件とを異なる態様で表示することができる。例えば、図13(a)〜図14(b)に示すように、通過点に設定されている拘束条件(解放の方向)を破線矢印で表し、ノードに転写された拘束条件(解放の方向)を実線矢印で表すなどすることができる。これにより、ユーザは、ケーブル20のどの位置が拘束され、どの位置が拘束されていないかを適切に把握することができる。
When the
なお、図13(a)〜図14(b)では、ロボットが1つのハンド80を用いてケーブルフォーミングを行う場合について図示しているが、これに限らず、ロボットは複数のハンド80を用いてケーブルフォーミングを行うこととしてもよい。
13 (a) to 14 (b) show a case where the robot performs cable forming using one
以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、事前設定部42は、拘束条件テーブル60において、被組立部品30のケーブル20の通過点それぞれに対応付けて拘束条件を記憶しており、シミュレーション部44は、シミュレーションにおいて被組立部品30の所定の通過点にケーブル20が近接すると、通過点に近接するケーブル20のノードの拘束条件として、通過点に予め設定されている拘束条件を転写してシミュレーションを実行する。これにより、本実施形態では、ケーブル表面と被組立部品30の拘束面との接触を逐次検知しなくても、ケーブルに対して拘束条件を設定することができる。このため、シミュレーションにおける計算量(処理量)を低減することができ、シミュレーション結果を得るまでに要する時間を短縮することができる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the
また、本実施形態では、シミュレーション部44は、ケーブル20のうち通過点に最も近接するノードを通過点まで移動させた状態で、ノードの拘束条件として通過点に設定された拘束条件を転写する。このように、通過点に最も近接するノードを拘束条件の転写のために理想的な位置に配置したうえで、拘束条件の転写を行うことで、適切なシミュレーション結果を得ることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、事前設定部42は、図6(a)に示すように、拘束の種類ごとに予め用意しておいた拘束条件の中から、通過点の拘束の種類に対応する拘束条件を読み出して、拘束条件テーブル60の通過点のプロパティとして設定する(図6(b)参照)。これにより、各通過点の拘束条件を簡易に設定することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6A, the
また、本実施形態では、シミュレーション部44は、ケーブル20の動きに合わせて、各通過点の拘束条件を適用するノードを異ならせる。これにより、シミュレーション中にケーブル20が移動しても、適切なノードに対して適切な拘束条件を設定することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、シミュレーション部44は、シミュレーションの結果を表示部93に表示する際に、通過点に設定されている拘束条件と、ケーブル20が拘束されたときの拘束条件を異なる態様で表示することができる。これにより、ユーザは、ケーブルのどの位置が拘束されているかを適切に把握することができる。
Further, in the present embodiment, when the
なお、上記実施形態では、通過点をユーザが選択(入力)し、通過点の拘束の種類をユーザが選択(入力)する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、事前設定部42が、CADデータ等から通過点の位置や、各通過点の拘束の種類を特定できるような場合には、自動的に通過点及び拘束の種類を特定するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the user selects (inputs) the passing point and the user selects (inputs) the type of constraint of the passing point has been described, but the present invention is not limited to this. For example, if the
なお、上記実施形態では、事前設定部42は、図6(a)に示すように拘束の種類ごとに拘束条件を予め用意しておき、通過点の拘束の種類が選択された場合に、選択された拘束の種類に応じた拘束条件を拘束条件テーブル60の通過点のプロパティとして設定する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、ユーザが各通過点の拘束条件を都度設定(入力)することとしてもよい。
In the above embodiment, the
なお、上記実施形態では、通過点に最も近接しているノードを通過点に移動した後に、ノードの拘束条件として通過点の拘束条件を転写することとしたが、これに限られるものではない。例えば、通過点に最も近接しているノードを通過点に移動させずに、ノードの拘束条件として通過点の拘束条件を転写することとしてもよい。 In the above embodiment, after moving the node closest to the passing point to the passing point, the constraint condition of the passing point is transferred as the constraint condition of the node, but the present invention is not limited to this. For example, the constraint condition of the transit point may be transcribed as the constraint condition of the node without moving the node closest to the transit point to the transit point.
なお、上記実施形態では、フォーミング対象の柔軟物がケーブルである場合について説明したが、これに限られるものではない。フォーミング対象は、ワイヤーなどのその他の柔軟物であってもよい。 In the above embodiment, the case where the flexible object to be formed is a cable has been described, but the present invention is not limited to this. The forming target may be other flexible material such as a wire.
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体(ただし、搬送波は除く)に記録しておくことができる。 The above processing function can be realized by a computer. In that case, a program that describes the processing content of the function that the processing device should have is provided. By executing the program on a computer, the above processing function is realized on the computer. The program describing the processing content can be recorded on a computer-readable storage medium (however, the carrier wave is excluded).
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたDVD(Digital Versatile Disc)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)などの可搬型記憶媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。 When a program is distributed, it is sold in the form of a portable storage medium such as a DVD (Digital Versatile Disc) or a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) on which the program is recorded. It is also possible to store the program in the storage device of the server computer and transfer the program from the server computer to another computer via the network.
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記憶媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記憶媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。 The computer that executes the program stores, for example, the program recorded on the portable storage medium or the program transferred from the server computer in its own storage device. Then, the computer reads the program from its own storage device and executes the processing according to the program. The computer can also read the program directly from the portable storage medium and execute the processing according to the program. In addition, the computer can sequentially execute processing according to the received program each time the program is transferred from the server computer.
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The embodiments described above are examples of preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
なお、以上の実施形態の説明に関して、更に以下の付記を開示する。
(付記1) ロボットが物体に対して柔軟物をフォーミングする作業をシミュレーションする情報処理装置であって、
前記物体のうち、前記柔軟物を拘束する拘束箇所それぞれに対応付けて拘束条件データを記憶部に記憶する記憶処理部と、
前記シミュレーションを実行する実行部と、を備え、
前記実行部は、前記シミュレーションにおいて前記物体の所定の拘束箇所に前記柔軟物が近接すると、前記柔軟物のうち前記所定の拘束箇所に近接する部分の拘束条件データとして、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データを適用して、前記シミュレーションを実行する、ことを特徴とする情報処理装置。
(付記2) 前記柔軟物には、所定間隔をあけて複数のノードが設定されており、
前記実行部は、前記所定の拘束箇所に設定された拘束範囲に含まれ、かつ前記拘束範囲の中心と最も近接しているノードの拘束条件データとして、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データを適用して、前記シミュレーションを実行する、ことを特徴とする付記1に記載の情報処理装置。
(付記3) 前記実行部は、前記柔軟物のうち前記所定の拘束箇所に近接するノードを前記拘束範囲の中心に移動させた状態で、該ノードの拘束条件データとして、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データを適用する、ことを特徴とする付記2に記載の情報処理装置。
(付記4) 前記記憶処理部は、拘束箇所の種類ごとに用意された拘束条件データに基づいて、前記拘束箇所それぞれに対応付けて拘束条件データを前記記憶部に記憶する、ことを特徴とする付記1〜3のいずれかに記載の情報処理装置。
(付記5) 前記実行部は、前記柔軟物の動きに合わせて、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶された拘束条件データを適用する前記柔軟物の部分を異ならせる、ことを特徴とする付記1〜4のいずれかに記載の情報処理装置。
(付記6) 前記実行部は、前記シミュレーションの結果を表示する際に、前記物体の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データと、前記柔軟物の各部分に適用された拘束条件データとを異なる態様で表示する、ことを特徴とする付記1〜5のいずれかに記載の情報処理装置。
(付記7) ロボットが物体に対して柔軟物をフォーミングする作業をシミュレーションするシミュレーションプログラムであって、
前記物体のうち、前記柔軟物を拘束する拘束箇所それぞれに対応付けて拘束条件データを記憶部に記憶し、
前記シミュレーションを実行する、処理をコンピュータに実行させ、
前記シミュレーションを実行する処理では、前記シミュレーションにおいて前記物体の所定の拘束箇所に前記柔軟物が近接すると、前記柔軟物のうち前記所定の拘束箇所に近接する部分の拘束条件データとして、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データを適用して、前記シミュレーションを実行する、ことを特徴とするシミュレーションプログラム。
(付記8) 前記柔軟物には、所定間隔をあけて複数のノードが設定されており、
前記シミュレーションを実行する処理では、前記所定の拘束箇所に設定された拘束範囲に含まれ、かつ前記拘束範囲の中心と最も近接しているノードの拘束条件データとして、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データを適用して、前記シミュレーションを実行する、ことを特徴とする付記7に記載のシミュレーションプログラム。
(付記9) 前記シミュレーションを実行する処理では、前記柔軟物のうち前記所定の拘束箇所に近接するノードを前記拘束範囲の中心に移動させた状態で、該ノードの拘束条件データとして、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データを適用する、ことを特徴とする付記8に記載のシミュレーションプログラム。
(付記10) 前記記憶する処理では、拘束箇所の種類ごとに用意された拘束条件データに基づいて、前記拘束箇所それぞれに対応付けて拘束条件データを前記記憶部に記憶する、ことを特徴とする付記7〜9のいずれかに記載のシミュレーションプログラム。
(付記11) 前記シミュレーションを実行する処理では、前記柔軟物の動きに合わせて、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶された拘束条件データを適用する前記柔軟物の部分を異ならせる、ことを特徴とする付記7〜10のいずれかに記載のシミュレーションプログラム。
(付記12) 前記シミュレーションを実行する処理では、前記シミュレーションの結果を表示する際に、前記物体の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データと、前記柔軟物の各部分に適用された拘束条件データとを異なる態様で表示する、ことを特徴とする付記7〜11のいずれかに記載のシミュレーションプログラム。
(付記13) ロボットが物体に対して柔軟物をフォーミングする作業をシミュレーションするシミュレーション方法であって、
前記物体のうち、前記柔軟物を拘束する拘束箇所それぞれに対応付けて拘束条件データを記憶部に記憶し、
前記シミュレーションを実行する、処理をコンピュータが実行し、
前記シミュレーションを実行する処理では、前記シミュレーションにおいて前記物体の所定の拘束箇所に前記柔軟物が近接すると、前記柔軟物のうち前記所定の拘束箇所に近接する部分の拘束条件データとして、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データを適用して、前記シミュレーションを実行する、ことを特徴とするシミュレーション方法。
The following additional notes will be further disclosed with respect to the description of the above embodiments.
(Appendix 1) An information processing device that simulates the work of a robot forming a flexible object with respect to an object.
A storage processing unit that stores constraint condition data in a storage unit in association with each of the constraint points that constrain the flexible object among the objects.
It is provided with an execution unit that executes the simulation.
When the flexible object approaches a predetermined constraint point of the object in the simulation, the execution unit corresponds to the predetermined constraint point as constraint condition data of a portion of the flexible object that is close to the predetermined constraint point. An information processing apparatus characterized in that the simulation is executed by applying the constraint condition data stored in the storage unit.
(Appendix 2) A plurality of nodes are set at predetermined intervals in the flexible object.
The execution unit is included in the constraint range set in the predetermined constraint range, and is stored in association with the predetermined constraint location as constraint condition data of the node closest to the center of the constraint range. The information processing apparatus according to
(Appendix 3) The execution unit moves a node of the flexible object close to the predetermined constraint point to the center of the constraint range, and uses the constraint condition data of the node as the constraint condition data at the predetermined constraint point. The information processing apparatus according to
(Appendix 4) The storage processing unit is characterized in that, based on the constraint condition data prepared for each type of the constraint location, the constraint condition data is stored in the storage unit in association with each of the constraint locations. The information processing apparatus according to any one of the
(Appendix 5) The execution unit differentizes the flexible object portion to which the constraint condition data stored in the storage unit is applied in association with the predetermined constraint location in accordance with the movement of the flexible object. The information processing apparatus according to any one of
(Appendix 6) When displaying the result of the simulation, the execution unit is applied to the constraint condition data stored in the storage unit in association with the constraint location of the object and to each part of the flexible object. The information processing apparatus according to any one of
(Appendix 7) A simulation program that simulates the work of a robot forming a flexible object with respect to an object.
Of the objects, the constraint condition data is stored in the storage unit in association with each of the constraint points that constrain the flexible object.
To execute the simulation, let the computer execute the process,
In the process of executing the simulation, when the flexible object is close to the predetermined constraint point of the object in the simulation, the predetermined constraint is used as the constraint condition data of the portion of the flexible object that is close to the predetermined constraint point. A simulation program characterized in that the simulation is executed by applying constraint condition data stored in the storage unit in association with a location.
(Appendix 8) A plurality of nodes are set at predetermined intervals in the flexible object.
In the process of executing the simulation, the constraint condition data of the node included in the constraint range set in the predetermined constraint range and closest to the center of the constraint range is associated with the predetermined constraint location. The simulation program according to
(Appendix 9) In the process of executing the simulation, the node of the flexible object, which is close to the predetermined constraint location, is moved to the center of the constraint range, and the node is used as the constraint condition data of the predetermined node. The simulation program according to
(Appendix 10) The storage process is characterized in that, based on the constraint condition data prepared for each type of the constraint location, the constraint condition data is stored in the storage unit in association with each of the constraint locations. The simulation program according to any one of
(Appendix 11) In the process of executing the simulation, if the portion of the flexible object to which the constraint condition data stored in the storage unit is applied in association with the predetermined constraint location is different according to the movement of the flexible object. The simulation program according to any one of the
(Appendix 12) In the process of executing the simulation, when displaying the result of the simulation, the constraint condition data stored in the storage unit in association with the constraint location of the object and each part of the flexible object. The simulation program according to any one of
(Appendix 13) A simulation method that simulates the work of a robot forming a flexible object with respect to an object.
Of the objects, the constraint condition data is stored in the storage unit in association with each of the constraint points that constrain the flexible object.
The computer executes the process to execute the simulation,
In the process of executing the simulation, when the flexible object is close to the predetermined constraint point of the object in the simulation, the predetermined constraint is used as the constraint condition data of the portion of the flexible object that is close to the predetermined constraint point. A simulation method characterized in that the simulation is executed by applying constraint condition data stored in the storage unit in association with a location.
10 情報処理装置
20 柔軟物(ケーブル)
30 被組立部品(物体)
42 事前設定部(記憶処理部)
44 シミュレーション部(実行部)
60 拘束条件テーブル(記憶部)
10
30 Parts to be assembled (object)
42 Preset section (memory processing section)
44 Simulation part (execution part)
60 Constraint condition table (storage unit)
Claims (8)
前記物体のうち、前記柔軟物を拘束する拘束箇所それぞれに対応付けて拘束条件データを記憶部に記憶する記憶処理部と、
前記シミュレーションを実行する実行部と、を備え、
前記実行部は、前記シミュレーションにおいて前記物体の所定の拘束箇所に前記柔軟物が近接すると、前記柔軟物のうち前記所定の拘束箇所に近接する部分の拘束条件データとして、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データを適用して、前記シミュレーションを実行する、ことを特徴とする情報処理装置。 An information processing device that simulates the work of a robot forming a flexible object with respect to an object.
A storage processing unit that stores constraint condition data in a storage unit in association with each of the constraint points that constrain the flexible object among the objects.
It is provided with an execution unit that executes the simulation.
When the flexible object approaches a predetermined constraint point of the object in the simulation, the execution unit corresponds to the predetermined constraint point as constraint condition data of a portion of the flexible object that is close to the predetermined constraint point. An information processing apparatus characterized in that the simulation is executed by applying the constraint condition data stored in the storage unit.
前記実行部は、前記所定の拘束箇所に設定された拘束範囲に含まれ、かつ前記拘束範囲の中心と最も近接しているノードの拘束条件データとして、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データを適用して、前記シミュレーションを実行する、ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 A plurality of nodes are set in the flexible object at predetermined intervals.
The execution unit is included in the constraint range set in the predetermined constraint range, and is stored in association with the predetermined constraint location as constraint condition data of the node closest to the center of the constraint range. The information processing apparatus according to claim 1, wherein the simulation is executed by applying the constraint condition data stored in the unit.
前記物体のうち、前記柔軟物を拘束する拘束箇所それぞれに対応付けて拘束条件データを記憶部に記憶し、
前記シミュレーションを実行する、処理をコンピュータに実行させ、
前記シミュレーションを実行する処理では、前記シミュレーションにおいて前記物体の所定の拘束箇所に前記柔軟物が近接すると、前記柔軟物のうち前記所定の拘束箇所に近接する部分の拘束条件データとして、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データを適用して、前記シミュレーションを実行する、ことを特徴とするシミュレーションプログラム。 A simulation program that simulates the work of a robot forming a flexible object against an object.
Of the objects, the constraint condition data is stored in the storage unit in association with each of the constraint points that constrain the flexible object.
To execute the simulation, let the computer execute the process,
In the process of executing the simulation, when the flexible object is close to the predetermined constraint point of the object in the simulation, the predetermined constraint is used as the constraint condition data of the portion of the flexible object that is close to the predetermined constraint point. A simulation program characterized in that the simulation is executed by applying constraint condition data stored in the storage unit in association with a location.
前記物体のうち、前記柔軟物を拘束する拘束箇所それぞれに対応付けて拘束条件データを記憶部に記憶し、
前記シミュレーションを実行する、処理をコンピュータが実行し、
前記シミュレーションを実行する処理では、前記シミュレーションにおいて前記物体の所定の拘束箇所に前記柔軟物が近接すると、前記柔軟物のうち前記所定の拘束箇所に近接する部分の拘束条件データとして、前記所定の拘束箇所に対応付けて前記記憶部に記憶されている拘束条件データを適用して、前記シミュレーションを実行する、ことを特徴とするシミュレーション方法。 It is a simulation method that simulates the work of a robot forming a flexible object with respect to an object.
Of the objects, the constraint condition data is stored in the storage unit in association with each of the constraint points that constrain the flexible object.
The computer executes the process to execute the simulation,
In the process of executing the simulation, when the flexible object is close to the predetermined constraint point of the object in the simulation, the predetermined constraint is used as the constraint condition data of the portion of the flexible object that is close to the predetermined constraint point. A simulation method characterized in that the simulation is executed by applying constraint condition data stored in the storage unit in association with a location.
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