WO2022196308A1

WO2022196308A1 - データ加工装置、データ加工方法、及びプログラム

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Publication number: WO2022196308A1
Application number: PCT/JP2022/008099
Authority: WO
Inventors: 公平大西; 貴弘溝口; 亘飯田; 元樹國分
Original assignee: 学校法人慶應義塾; モーションリブ株式会社
Priority date: 2021-03-17
Filing date: 2022-02-26
Publication date: 2022-09-22
Also published as: JPWO2022196308A1

Abstract

力触覚に関するデータを、より活用する。データ加工システム（Ｓ）は、時系列データ取得部（４１１）と、加工部（４１３）と、補間部（４１４）と、を備える。時系列データ取得部（４１１）は、装置間で力触覚を伝達するために用いられるパラメータの時系列データを取得する。加工部（４１３）は、時系列データ取得部（４１１）が取得した時系列データを加工する。補間部（４１４）は、加工部（４１３）による加工後の時系列データに含まれるパラメータの値に基づいて補間データを生成し、該補間データによって加工後の時系列データを補間する。

Description

データ加工装置、データ加工方法、及びプログラム

　本発明は、データ加工装置、データ加工方法、及びプログラムに関する。

　従来、物体に接触した際の力触覚（例えば、物体の硬さや柔らかさ）をデータ化することにより、装置間での力触覚の伝達を実現する技術が存在する。これにより、例えば、ユーザからの操作を受け付ける一方の装置と、物体への接触を伴う作業をする他方の装置との間で、双方向に力触覚を伝達することが可能となる。

　このような技術の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示の技術では、ロボットマニピュレーターによって物体を把持した際の力触覚をデータ化することによって、ユーザが装着する多指型のデバイスに対して力触覚を伝達する。

特開２００９－２８９１７９号公報

　しかしながら、特許文献１に開示されているような一般的な技術では、検出された力触覚をデータ化することによって、検出された力触覚そのものをリアルタイムに伝達することのみを想定している。これにとどまらず、力触覚に関するデータを、より活用することが望まれる。

　本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。そして、本発明の課題は、力触覚に関するデータを、より活用することである。

　上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係るデータ加工装置は、
　装置間で力触覚を伝達するために用いられるパラメータの時系列データを取得する取得手段と、
　前記取得手段が取得した前記時系列データを加工する加工手段と、
　前記加工手段による加工後の時系列データに含まれる前記パラメータの値に基づいて補間データを生成し、該補間データによって前記加工後の時系列データを補間する補間手段と、
　を備えることを特徴とする。

　本発明によれば、力触覚に関するデータを、より活用することができる。

本発明の一実施形態に係るデータ加工システムの全体構成の一例を示すブロック図である。第１駆動装置１０と、第２駆動装置２０のハードウェア構成を示すブロック図である。制御装置３０のハードウェア構成及び機能的構成を示すブロック図である。力触覚制御部３１１における力触覚の伝達をする制御アルゴリズムを示すブロック図である。データ加工装置４０のハードウェア構成及び機能的構成を示すブロック図である。データ編集処理において、提示部４１２がディスプレイに表示する、時系列データに対応する波形と、ユーザからの操作を受け付けるための各種ユーザインタフェースを示す模式図である。補間の手法として、Ｌｉｎｅａｒ（１次）を用いて、補間対象区間５３の位置の値を補間した場合のグラフを示す図である。補間の手法として、ＥａｓｅＩｎ（２次）を用いて、補間対象区間５３の位置の値を補間した場合のグラフを示す図である。補間の手法として、ＥａｓｅＯｕｔ（２次）を用いて、補間対象区間５３の位置の値を補間した場合のグラフを示す図である。補間の手法として、ＥａｓｅＩｎＯｕｔ（３次）を用いて、補間対象区間５３の位置の値を補間した場合のグラフを示す図である。補間の手法として、５次を用いて、補間対象区間５３の位置の値を補間した場合のグラフを示す図である。補間の手法として、７次を用いて、補間対象区間５３の位置の値を補間した場合のグラフを示す図である。補間を伴う加工の１つである「切り抜き」を行う場面における、提示部４１２の表示の模式図である。補間を伴う加工の１つである「切り取り」を行う場面における、提示部４１２の表示の模式図である。補間を伴う加工の１つである「値変更」を行う場面における、提示部４１２の表示の模式図である。補間を伴う加工の１つである「値のオフセット」を行う場面における、提示部４１２の表示の模式図である。近似式の生成を伴う加工の１つである「値の拡大または縮小」を行う場面における、提示部４１２の表示の模式図である。近似式の生成を伴う加工の１つである「時間範囲の拡大または縮小」を行う場面における、提示部４１２の表示の模式図である。データ加工システムＳが実行する時系列データ取得処理の流れを説明するフローチャートである。データ加工システムＳが実行するデータ編集処理の流れを説明するフローチャートである。データ加工システムＳが実行する再現処理の流れを説明するフローチャートである。

　以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。

［システム構成］
　図１は、本実施形態に係るデータ加工システムＳの全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、データ加工システムＳは、第１駆動装置１０、第２駆動装置２０、及び制御装置３０からなる組をｎ組（ｎは、１以上の任意の整数値）と、データ加工装置４０と、を含む。

　各組において、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０と、制御装置３０は、有線または無線により通信可能に接続される。また、各制御装置３０と、データ加工装置４０は、ネットワークＮを介して通信可能に接続される。このネットワークＮは、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等の、有線または無線によるネットワークにより実現される。
　ただし、この通信接続の態様は、あくまで一例である。例えば、各組において、第１駆動装置１０及び各第２駆動装置２０と、制御装置３０は、ネットワークＮや他のネットワークを介して制御装置３０と通信可能に接続されていてもよい。他にも、例えば、各制御装置３０と、データ加工装置４０は、ネットワークＮを介することなく通信可能に接続されていてもよい。

　各組において、第１駆動装置１０は、マスタ装置として動作することにより、ユーザからの操作を受け付ける第１機構を駆動する。一方で、第２駆動装置２０は、スレーブ装置として動作することにより、物体への接触を伴う作業をする第２機構を駆動する。
　この場合に、制御装置３０は、第１駆動装置１０が駆動する第１機構と、第２駆動装置２０が駆動する第２機構との間で、力触覚を伝達する制御（バイラテラル制御）を行う。これにより、第１機構に対するユーザの操作（位置と力の入力）が第２機構に伝達されると共に、第２機構からの反力（位置と力の応答）が第１機構に伝達される。

　また、各制御装置３０は、このようなバイラテラル制御にて、装置間で力触覚を伝達するために用いられるパラメータの時系列データを取得する。そして、各制御装置３０は、この時系列データを、データ加工装置４０に対して送信する。

　データ加工装置４０は、各制御装置３０から受信した時系列データを、ユーザの指示に応じて加工する。また、データ加工装置４０は、加工後の時系列データに含まれるパラメータの値に基づいて補間データを生成し、この補間データによって加工後の時系列データを補間する。
　さらに、データ加工装置４０は、この補間後のデータを何れかの制御装置３０に対して送信することにより、第１駆動装置１０や第２駆動装置２０において、補間後のデータを実行（すなわち、補間後のデータに基づいた動作を再現）させる。

　このように、データ加工システムＳは、力触覚を伝達するために用いられるパラメータの時系列データを加工すると共に、加工後の時系列データのパラメータの値に即した補間データを生成し、この補間データによって加工後の時系列データを適切に補間する。これにより、力触覚に関するデータを、従来のように検出した力触覚そのものをリアルタイムに伝達する用途のみならず、他の用途にも適切に利用することができる。
　従って、データ加工システムＳによれば、力触覚に関するデータを、より活用する、という課題を解決することが可能となる。

　また、時系列データに対して、単に加工のみを行った場合には、時系列データに含まれる力触覚に関する各種パラメータの相互関係性や前後の連続性が失われるおそれがある。しかしながら、データ加工システムＳは、単に加工をするのみではなく、上述したようにして、加工後の時系列データを適切に補間する。このようにして、適切な補間を行うことにより、加工を行った場合であっても、力触覚に関する各種パラメータの相互関係性や前後の連続性を保持することが可能となる。
　従って、データ加工システムＳによれば、力触覚に関するデータを、より一層、活用することが可能となる。

［装置構成］
　次に、データ加工システムＳに含まれる各装置の構成について説明する。
　図２は、第１駆動装置１０と、第２駆動装置２０のハードウェア構成を示すブロック図である。
　図２に示すように、第１駆動装置１０は、第１機構１５を駆動するためのアクチュエータ１２と、アクチュエータ１２を駆動するドライバ１１と、アクチュエータ１２によって移動される移動対象物の位置を検出する位置センサ１３と、を備えている。また、第２駆動装置２０は、第２機構２５を駆動するためのアクチュエータ２２と、アクチュエータ２２を駆動するドライバ２１と、アクチュエータ２２によって移動される移動対象物の位置を検出する位置センサ２３と、を備えている。

　この場合に、位置センサ１３が検出する移動対象物の位置とは、例えば、第１機構１５の所定の部位の位置や、第１機構１５を操作するユーザの所定の部位の位置である。また、位置センサ２３が検出する移動対象物の位置とは、例えば、第２機構２５の所定の部位の位置や、第２機構２５が接触することにより、把持や加工や移動の対象となる物体の所定の部位の位置である。

　ただし、本実施形態では、これら移動対象物の位置に代えて、各アクチュエータの出力軸の回転角度を各アクチュエータに内蔵されたロータリーエンコーダによって検出することとしてもよい。すなわち、本実施形態において、位置の概念には角度（例えば、アクチュエータの出力軸の回転角度等）が含まれるものとし、位置に関する情報には、位置、角度、速度、角速度、加速度及び角加速度が含まれるものとする。また、位置と速度（または加速度）あるいは角度と角速度（または角加速度）は、微積分演算により置換可能なパラメータであるため、位置あるいは角度に関する処理を行う場合、適宜、速度あるいは角速度等に置換してから処理を行うことが可能である。

　第１機構１５は、ユーザの操作を受け付ける操作具として機能する機構であり、その形状や構造は特に限定されない。例えば、第１機構１５は、ユーザの操作を受け付ける可動部を備えたコントローラや、ユーザが装着する手指等の形状のデバイスにより実現される。また、第２機構２５は、物体に接触して把持や加工や移動を行う機構であり、その形状や構造は特に限定されない。例えば、第２機構２５は、物体に接触して把持や移動を行うロボットマニュピレータや、物体を加工する工具を備えた（あるいは、工具が装着された）ロボットアームにより実現される。

　このような構成において、制御装置３０は、位置センサ１３や位置センサ２３が検出した位置の情報に基づいて、ドライバ１１やドライバ２１に対して制御指令を出力することにより、マスタ装置である第１駆動装置１０と、スレーブ装置である第２駆動装置２０との間で力触覚を伝達するバイラテラル制御を実現する。なお、この制御を実現するための具体的なアルゴリズムについては、図４を参照して後述する。

　図３は、制御装置３０のハードウェア構成及び機能的構成を示すブロック図である。
　図３に示すように、制御装置３０は、プロセッサ３１と、記憶部３２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）３３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）３４と、通信部３５と、を備えている。

　プロセッサ３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等の演算装置により構成され、ＲＯＭ３３に記録されているプログラム、または、記憶部３２からＲＡＭ３４にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。
　ＲＡＭ３４には、プロセッサ３１が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。

　プロセッサ３１は、ＲＯＭ３３、及びＲＡＭ３４と、図示を省略したバスを介して相互に接続されている。このバスにはさらに、記憶部３２と、通信部３５と、が接続される。
　また、プロセッサ３１にはさらに、図２を参照して上述した、位置センサ１３と、ドライバ１１と、位置センサ２３と、ドライバ２１と、が信号線を介して相互に接続されている。この接続経路には、Ｄ／Ａ(ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｏ　ａｎａｌｏｇ）変換回路やＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇｄ　ｔｏ　ｄｉｇｉｔａｌ）変換回路等の信号の送受を実現するための回路や、パルスカウンタ等が適宜配置される。また、この信号線を介した信号の送受は、パラレル通信により実現されてもよいし、シリアル通信により実現されてもよい。

　記憶部３２は、ハードディスクあるいはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成され、各種データを記憶する。
　通信部３５は、ネットワークを介して他の装置との間で行う通信を制御する。

　このようなハードウェア構成を有する制御装置３０は、「時系列データ取得処理」や、「再現処理」を行う。
　ここで、時系列データ取得処理は、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の間で力触覚を伝達する制御を行うと共に、力触覚を伝達するために用いたパラメータの時系列データを取得する一連の処理である。
　また、再現処理は、時系列データに対して、補間等を伴う加工や非正規化等を行うことによって生成した再現データを、第２駆動装置２０において実行（すなわち、再現データに対応する動作を再現）させる一連の処理である。

　これらの処理が行われる場合、プロセッサ３１において、力触覚制御部３１１と、時系列データ取得部３１２と、再現データ取得部３１３と、が機能する。また、記憶部３２には、時系列データ記憶部３２１と、再現データ記憶部３２２と、が形成される。
　以下で特に言及しない場合も含め、これら機能ブロック間では、処理を実現するために必要なデータを、適切なタイミングで適宜送受信する。

　力触覚制御部３１１は、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の間で力触覚を伝達する制御を行う。この力触覚を伝達する制御の詳細は、時系列データ取得処理を行う場合と、再現処理を行う場合とで異なる。

　具体的に、時系列データ取得処理を行う場合、力触覚制御部３１１は、第１駆動装置１０のアクチュエータ１２と第２駆動装置２０のアクチュエータ２２との間で双方向に力触覚を伝達する制御を実行する。そのために、力触覚制御部３１１は、位置センサ１３から、アクチュエータ１２によって移動される移動対象物の位置（具体的には、位置または角度）を取得すると共に、位置センサ２３から、アクチュエータ２２によって移動される移動対象物の位置（具体的には、位置または角度）を取得する。

　一方で、再現処理を行う場合、力触覚制御部３１１は、再現データ記憶部３２２に記憶された第２駆動装置２０の動作を制御するための再現データに基づいて、第２駆動装置２０のアクチュエータ２２における再現データに基づいた動作を再現する制御を実行する。すなわち、力触覚制御部３１１は、再現データに基づいた力触覚をアクチュエータ２２に伝達する制御を実行する。そのために、力触覚制御部３１１は、位置センサ２３から、アクチュエータ２２によって移動される移動対象物の位置（具体的には、位置または角度）を取得すると共に、再現データ記憶部３２２に記憶された第２駆動装置２０の動作を制御するための再現データを取得する。

　このようにして、時系列データ取得処理や再現処理において、力触覚制御部３１１によって取得された位置及び再現データは、力触覚を伝達する制御アルゴリズムにおいて、第１駆動装置１０や第２駆動装置２０の動作を制御するための基準値として用いられる。この力触覚を伝達する制御アルゴリズムについて、図４を参照して詳細に説明をする。

　図４は、力触覚制御部３１１における力触覚の伝達をする制御アルゴリズムを示すブロック図である。
　図４に示すように、力触覚制御部３１１に実装される制御アルゴリズムは、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴと、理想力源ブロックＦＣあるいは理想速度（位置）源ブロックＰＣの少なくとも１つと、逆変換ブロックＩＦＴとを含む制御則として表される。なお、本実施形態において、制御対象システムＣＳは、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０によって構成される。

　機能別力・速度割当変換ブロックＦＴは、制御対象システムＣＳの機能に応じて設定される速度（位置）及び力の領域への制御エネルギーの変換を定義するブロックである。具体的には、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴでは、制御対象システムＣＳの機能の基準となる値（基準値）と、アクチュエータ１２やアクチュエータ２２の現在位置（または現在角度）とを入力とする座標変換が定義されている。この座標変換は、一般に、基準値及び現在位置（現在角度）を要素とする入力ベクトルを位置（角度）の制御目標値を算出するための位置（角度）からなる出力ベクトルに変換すると共に、基準値及び現在の力を要素とする入力ベクトルを力の制御目標値を算出するための力からなる出力ベクトルに変換するものである。

　機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおける座標変換を、力触覚の伝達機能を表す内容に設定することにより、第１駆動装置１０と第２駆動装置２０との間における力触覚の伝達機能を実現したり、力触覚を伝達する動作を、第１駆動装置１０を用いることなく第２駆動装置２０で再現したりすることができる。また、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおける座標変換において、変換行列の要素に係数を設定することにより、位置（角度）あるいは力のスケーリングを行ったりすることができる。

　すなわち、本実施形態においては、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおいて、アクチュエータ１２やアクチュエータ２２単体の変数（実空間上の変数）を、力触覚伝達機能を表現するシステム全体の変数群（座標変換後の空間上の変数）に“変換”し、位置（角度）の制御エネルギーと力の制御エネルギーとに制御エネルギーを割り当てる。すなわち、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴに設定される座標変換は、位置（角度）と力とが互いに関連する実空間の座標（斜交座標）を位置（角度）と力とが互いに独立した仮想空間の座標（直交座標）に変換するものである。そのため、アクチュエータ単体の変数（実空間上の変数）のまま制御を行う場合と比較して、位置（角度）の制御エネルギーと力の制御エネルギーとを独立に与えること、すなわち、位置（角度）と力とを独立に制御することが可能となっている。

　本実施形態においては、例えば、第１駆動装置１０が出力する位置（角度）及び力を制御する場合、アクチュエータ１２によって移動される部材の位置（角度）及びこれらの位置（角度）から算出される力の入力と、位置（角度）及び力の制御の基準となる基準値とにおいて、位置（角度）の差がゼロ、力の和がゼロ（逆向きに等しい力が出力される）となることを条件として、座標変換後の空間における状態値の演算を行うことができる。ただし、位置（角度）及び力の制御の基準となる基準値は、時系列データ取得処理においては、第２駆動装置２０におけるアクチュエータ２２によって移動される部材の位置（角度）及びこれらの位置（角度）から算出される力である。なお、再現処理においては、第１駆動装置１０は動作を行わない。

　同様に、本実施形態において、例えば、第２駆動装置２０が出力する位置（角度）及び力を制御する場合、アクチュエータ２２によって移動される部材の位置（角度）及びこれらの位置（角度）から算出される力の入力と、位置（角度）及び力の制御の基準となる基準値とにおいて、位置（角度）の差がゼロ、力の和がゼロ（逆向きに等しい力が出力される）となることを条件として、座標変換後の空間における状態値の演算を行うことができる。ただし、位置（角度）及び力の制御の基準となる基準値は、時系列データ取得処理においては、第１駆動装置１０におけるアクチュエータ１２によって移動される部材の位置（角度）及びこれらの位置（角度）から算出される力であり、再現処理においては、再現データ記憶部３２２から読み出された再現データである。

　理想力源ブロックＦＣは、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された座標変換に従って、力の領域における演算を行うブロックである。理想力源ブロックＦＣにおいては、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された座標変換に基づく演算を行う際の力に関する目標値が設定されている。この目標値は、実現される機能に応じて固定値または可変値として設定される。例えば、基準値が示す機能と同様の機能を実現する場合には、目標値としてゼロを設定したり、スケーリングを行う場合には、基準値が示す機能を表す情報を拡大・縮小した値を設定したりできる。また、理想力源ブロックＦＣは、力の領域における演算によって決定される力のエネルギーに対し、上限値を設定することができる。力のエネルギーの上限値を設定することは、第２機構２５が物体に接触する際の接触力に制限を与えることとなり、第２機構２５が物体に過度に強く押し当てられることにより、第２機構２５や物体が破損すること等を抑制できる。

　理想速度（位置）源ブロックＰＣは、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された座標変換に従って、位置（角度）の領域における演算を行うブロックである。理想速度（位置）源ブロックＰＣにおいては、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された座標変換に基づく演算を行う際の位置（角度）に関する目標値が設定されている。この目標値は、実現される機能に応じて固定値または可変値として設定される。例えば、基準値が示す機能と同様の機能を実現する場合には、目標値としてゼロを設定したり、スケーリングを行う場合には、再現する機能を示す情報を拡大・縮小した値を設定したりできる。また、理想速度（位置）源ブロックＰＣは、位置（角度）の領域における演算によって決定される位置（角度）のエネルギーに対し、上限値を設定することができる。位置（角度）のエネルギーの上限値を設定することは、第２機構２５が移動する距離に制限を与えることとなり、第２機構２５が過度に移動することにより、第２機構２５や物体が破損すること等を抑制できる。

　逆変換ブロックＩＦＴは、位置（角度）及び力の領域の値を制御対象システムＣＳへの入力の領域の値（例えば、電圧値または電流値等）に逆変換する（すなわち、実空間の指令値を決定する）ブロックである。

　このような制御アルゴリズムの下、時系列データ取得処理を行う場合、力触覚制御部３１１には、位置センサ１３や位置センサ２３によって検出された時系列の位置（角度）の検出値が入力される。この時系列の位置（角度）の検出値は、アクチュエータ１２やアクチュエータ２２の動作を表すものであり、力触覚制御部３１１は、入力された位置（角度）及びこれらの位置（角度）から導出された力に対して、力触覚を伝達する座標変換を適用する。

　また、このような制御アルゴリズムの下、再現処理を行う場合、力触覚制御部３１１には、位置センサ２３によって検出された時系列の位置（角度）の検出値が入力される。この時系列の位置（角度）の検出値は、アクチュエータ２２の動作を表すものである。加えて、力触覚制御部３１１には、再現データにおける時系列の位置（角度）の値が入力される。この再現データにおける位置（角度）の値は、再現データにおけるアクチュエータ２２の動作を表すものである。力触覚制御部３１１は、入力された位置（角度）及びこれらの位置（角度）から導出された力に対して、力触覚を伝達する座標変換を適用する。
　なお、この場合に、再現データとして、位置（角度）及び力のパラメータの時系列データの値が入力されるようにしてもよい。この場合、力触覚制御部３１１は、再現データにおける位置（角度）及び力のパラメータの時系列の値と、位置センサ２３から入力された位置（角度）及びこの位置（角度）から導出された力とに基づいて、力触覚を伝達する座標変換を適用する。

　図３に戻り、時系列データ取得部３１２は、時系列データ取得処理が実行される際に、力触覚制御部３１１により算出された制御の履歴の時系列データ（例えば、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０における、時系列データ取得処理の実行に伴い変化する、位置及び力のパラメータの時系列データ）を取得する。また、時系列データ取得部３１２は、取得した時系列データをデータ加工装置４０に対して送信する。さらに、時系列データ取得部３１２は、取得した時系列データを時系列データ記憶部３２１に記憶する。すなわち、時系列データ記憶部３２１は、時系列データを記憶する記憶部として機能する。なお、時系列データ取得部３１２は、取得した時系列データをデータ加工装置４０に送信した後に、その時系列データを時系列データ記憶部３２１に記憶せずに廃棄して、記憶容量を削減するようにしてもよい。

　なお、時系列データ取得部３１２は、必要に応じて、取得した時系列データに、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０を識別するための識別子や、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の属性（例えば、各装置の種類や軸数や可動範囲やトルク出力範囲等）や、処理を実行した日時等の情報を付加した上で、送信や記憶を行う。これにより、時系列データの加工等を行う場合に、ユーザはこれらの情報を参照した上で加工の指示を行うことが可能となる。

　再現データ取得部３１３は、再現処理が実行される際に、データ加工装置４０から送信された再現データを、受信することにより取得する。再現データは、上述したように、再現処理において第２駆動装置２０のアクチュエータ２２の動作を制御するための、位置（角度）及び力のパラメータの時系列データが含まれる。なお、この位置（角度）及び力のパラメータの時系列データは、再現データにおける第２駆動装置２０のアクチュエータ２２の動作に対応するものである。再現データ取得部３１３は、取得した再現データを再現データ記憶部３２２に記憶する。すなわち、再現データ記憶部３２２は、再現データを記憶する記憶部として機能する。

　図５は、データ加工装置４０のハードウェア構成及び機能的構成を示すブロック図である。
　図５に示すように、データ加工装置４０は、プロセッサ４１と、記憶部４２と、ＲＯＭ４３と、ＲＡＭ４４と、通信部４５と、入力部４６と、出力部４７と、ドライブ４８と、を備えている。

　プロセッサ４１と、記憶部４２と、ＲＯＭ４３と、ＲＡＭ４４と、通信部４５とについては、制御装置３０が備える同名のハードウェアと同様なので、重複する再度の説明を省略する。これら各部と、入力部４６、出力部４７、及びドライブ４８は、図示を省略したバスを介して接続されている。

　入力部４６は、各種ボタン等で構成され、指示操作に応じて各種情報を入力する。
　出力部４７は、ディスプレイやスピーカ等で構成され、画像や音声を出力する。

　ドライブ４８には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリ等よりなる、リムーバブルメディア５０が適宜装着される。ドライブ４８によってリムーバブルメディア５０から読み出されたプログラムは、必要に応じて記憶部４２にインストールされる。

　このようなハードウェア構成を有するデータ加工装置４０は、「時系列データ取得処理」や、「データ編集処理」や、「再現処理」を行う。ここで、時系列データ処理と、再現処理については、制御装置３０の説明の際に上述したとおりである。
　また、データ編集処理は、時系列データを、補間等を伴う加工や正規化等を行うといった方法で編集することにより、編集された時系列データ（以下、「編集データ」と称する。）を生成する一連の処理である。
　これらの処理が行われる場合、プロセッサ４１において、時系列データ取得部４１１と、提示部４１２と、補間部４１４と、が機能する。また、記憶部４２には、時系列データ記憶部４２１と、編集データ記憶部４２２と、が形成される。
　以下で特に言及しない場合も含め、これら機能ブロック間では、処理を実現するために必要なデータを、適切なタイミングで適宜送受信する。

　時系列データ取得部４１１は、制御装置３０の時系列データ取得部３１２から送信された時系列データを、受信することにより取得する。また、時系列データ取得部４１１は、取得した時系列データを時系列データ記憶部４２１に記憶する。すなわち、時系列データ記憶部４２１は、時系列データを記憶する記憶部として機能する。
　また、時系列データ取得部４１１は、ユーザからの選択指示操作に基づいて、データ編集の対象とする時系列データを、時系列データ記憶部４２１から読み出す。

　提示部４１２は、時系列データ取得部４１１が読み出した時系列データをユーザに対して提示する。この提示は、例えば、時系列データに対応する波形を、出力部４７に含まれるディスプレイへ表示することにより実現される。この場合に、提示部４１２は、ユーザからの操作を受け付けるための各種ユーザインタフェースも表示する。

　加工部４１３は、提示部４１２による提示を参照したユーザからの加工指示操作に基づいて、加工対象とする時系列データを加工する。加工には、例えば、複数の時系列データの結合や、時系列データの切り抜きや、時系列データの切り取りや、時系列データのパラメータの値操作や、時系列データのパラメータの値または時間範囲の、拡大または縮小等が含まれる。また、これらの加工に伴い、補間部４１４による補間や、近似式生成部４１５による近似式の生成や、正規化管理部４１６による正規化等が行われる場合には、編集データ記憶部４２２は、これら各部と協働して加工を行う。
　そして、加工部４１３は、このような補間等を伴う加工や非正規化等を実施した時系列データを、編集データとして編集データ記憶部４２２に記憶する。すなわち、編集データ記憶部４２２は、編集データを記憶する記憶部として機能する。

　なお、データ編集処理では、上述したように時系列データ記憶部４２１が記憶する時系列データを加工対象とするのみではなく、編集データ記憶部４２２が記憶する編集データを加工対象とするようにしてもよい。すなわち、一度補間等を伴う加工や非正規化等を実施して生成した編集データに対して、補間等を伴う加工や非正規化等を再度実施して（すなわち、再編集をして）、新たな編集データとして編集データ記憶部４２２に記憶するようにしてもよい。

　補間部４１４は、加工部４１３による加工後の時系列データに含まれるパラメータの値に基づいて補間データを生成し、この補間データによって加工後の時系列データを補間する。これにより、今回補間対象とする時系列データのパラメータの値に即した補間データを生成し、この補間データによって加工後の時系列データを適切に補間することができる。

　近似式生成部４１５は、時系列データに基づいて、この時系列データの近似式を生成する。これにより、時系列データを定式化して表現し、時系列データのデータ量を削減することができる。また、近似式を加工することにより、時系列データの分解能を低下させることなくパラメータの値や時間範囲等を変更することができる。

　正規化管理部４１６は、時系列データに基づいて、この時系列データを正規化または非正規化する。この場合、例えば、正規化管理部４１６は、正規化前または非正規化後の時系列データに対応する（すなわち、この時系列データの取得元となった、または、これからこの時系列データを再現データとして実行する）装置の属性に応じて、正規化または非正規化を実行する。これにより、装置の属性に応じた時系列データを生成することができる。

　再現データ生成部４１７は、ユーザからの選択指示操作に基づいて、再現対象とする（すなわち、再現データの生成元とする）編集データを、編集データ記憶部４２２から読み出す。そして、再現データ生成部４１７は、読み出した編集データに基づいて、再現データを生成する。また、再現データ生成部４１７は、生成した再現データを、再現データに対応する動作を再現する制御装置３０に対して送信する。さらに、再現データ生成部４１７は、生成した再現データを再現データ記憶部４２３に記憶する。すなわち、再現データ記憶部４２３は、再現データを記憶する記憶部として機能する。なお、再現データ生成部４１７は、生成した再現データを制御装置３０に送信した後に、その再現データを再現データ記憶部４２３に記憶せずに廃棄して、記憶容量を削減するようにしてもよい。

　以上、データ加工システムＳに含まれる各装置の構成について詳細に説明した。次に、データ加工装置４０の各部が協働して実行するデータ編集処理における、編集データの生成の詳細について図６から図１８までを参照して説明をする。

［編集データの生成］
　図６は、データ編集処理において、提示部４１２がディスプレイに表示する、時系列データに対応する波形と、ユーザからの操作を受け付けるための各種ユーザインタフェースを示す模式図である。図６では、補間を伴う加工の１つである「連結」を行う場面を想定する。

　図６に示すように、時系列データにおけるパラメータの値の時系列が波形として表示される。具体的には、縦軸をパラメータの値（上段は軸Ａの位置の値であり、下段は軸Ａの力の値）とし、横軸を時間としたグラフとして表示される。なお、これらのグラフは、実際にはより微小な変化をする場合もあるが、図中ではグラフの変化を簡略化して示す。さらに、図６に示すように、ユーザからの時間範囲の指定等の操作を受け付けるための操作用ポインタも表示される。

　このような表示において、ユーザからの選択指示操作に基づいて、データ編集の対象として、第１時系列データ５１と、第２時系列データ５２とが選択されたとする。また、これら２つの時系列データを連結する旨の指示操作がなされたとする。
　これらの指示操作に応じて、加工部４１３は、第１時系列データ５１と第２時系列データ５２の間に、時間範囲（すなわち、時間的な長さ）を有するがパラメータの値が存在しない補間対象区間５３（図中において破線の枠で示す）を隣接して含ませる加工を行う。なお、補間対象区間５３の時間範囲の長さは、予め設定しておいてもよいし、ユーザの操作指示に基づいて決定してもよい。

　そして、補間部４１４は、加工後の時系列データに含まれる、補間対象区間５３を補間対象として、補間データで補間する。図６には、この補間後の時系列データが示されている。このように、パラメータの値が存在しない補間対象区間５３を敢えて設け、この補間対象区間５３に対して補間を行うことにより、これら２つの時系列データが時間軸上で滑らかにつながるので、各種パラメータの相互関係性や前後の連続性を保持することが可能となる。

　この場合、補間部４１４は、例えば、第１時系列データ５１の終点におけるパラメータの値と、第２時系列データ５２の始点におけるパラメータの値と、補間対象区間５３の時間範囲の長さに基づいて、これら２つの時系列データが時間軸上で滑らかにつながるように補間データを生成し、時系列データを補間する。　

　このような時系列データの補間の手法としては、例えば、Ｌｉｎｅａｒ（１次）、ＥａｓｅＩｎ（２次）、ＥａｓｅＯｕｔ（２次）、ＥａｓｅＩｎＯｕｔ（３次）、５次、及び７次等の、補間に関する既存の手法を用いることができる。この場合に、説明のための一例として、補間対象区間５３における始点の位置の値（ここでは、第１時系列データ５１の終点における値）が「０」であり速度の値が「０」であり、補間対象区間５３における終点のパラメータの値（ここでは、第２時系列データ５２の始点における値）が「０」であり速度の値が「０」であったとする。この前提において、位置の値を補間することを想定する。なお、以下の説明では、説明を明確とするために、補間により変化した位置（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）の値のみならず、この補間に伴い変化した速度（Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）の値と、この補間に伴い変化した加速度（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ）の値もそれぞれ縦軸に示し、横軸を時間としたグラフを図示する。ここで、上述したように、位置と、速度と、加速度は、微積分演算により置換可能なパラメータであるので、補間に伴う位置の値の変化により、速度の値と加速度の値も変化する。

　図７に補間の手法として、Ｌｉｎｅａｒ（１次）を用いて、補間対象区間５３の位置の値を補間した場合のグラフを示す。この場合、図示するように始点から終点まで一定速度で変化するように補間をすることができる。

　図８に補間の手法として、ＥａｓｅＩｎ（２次）を用いて、補間対象区間５３の位置の値を補間した場合のグラフを示す。この場合、図示するように始点の位置変化が滑らかとなるように補間をすることができる。

　図９に補間の手法として、ＥａｓｅＯｕｔ（２次）を用いて、補間対象区間５３の位置の値を補間した場合のグラフを示す。この場合、図示するように終点の位置変化が滑らかとなるように補間をすることができる。

　図１０に補間の手法として、ＥａｓｅＩｎＯｕｔ（３次）を用いて、補間対象区間５３の位置の値を補間した場合のグラフを示す。この場合、図示するように始点と終点の双方での位置変化が滑らかとなるように補間をすることができる。

　図１１に補間の手法として、５次を用いて、補間対象区間５３の位置の値を補間した場合のグラフを示す。この場合、図示するように始点と終点の双方での位置変化を滑らかに変化し、且つ、始点と終点の速度変化が滑らかとなるように補間をすることができる。

　図１２に補間の手法として、７次を用いて、補間対象区間５３の位置の値を補間した場合のグラフを示す。この場合、図示するように始点と終点の双方での位置変化を滑らかに変化し、且つ、始点と終点の速度及び加速度の変化が滑らかとなるように補間をすることができる。

　このように、補間部４１４は、様々な補間の手法を選択することができる。そのため、ユーザは、補間後のデータに対応する再現データを、第２駆動装置２０において実行（すなわち、再現データに対応する動作を再現）させた場合の動作結果が好ましくないような場合に、他の補間の手法を選択して補間をやり直すことにより、より適切な補間を行うことが可能となる。

　なお、上述の「連結」を行う場合の説明において、加工部４１３は、第１時系列データ５１終了時点と第２時系列データ５２開始時点との間に、補間対象区間５３を隣接して含ませる加工を行っていた。すなわち、加工後の時系列データに、第１時系列データ５１と第２時系列データ５２の全てが含まれるように加工をしていた。
　これに限らず、加工部４１３は、補間対象区間５３が、第１時系列データ５１や、第２時系列データ５２の一部と重複するように加工をしてもよい。例えば、第１時系列データ５１の終了付近や第２時系列データの開始付近に、補間対象区間５３が重複するようにしてもよい。このようにしても結果として、時系列の順に、第１時系列データ５１の補間対象区間５３と重複していない部分と、補間対象区間５３と、第２時系列データ５２の補間対象区間５３と重複していない部分と、を隣接して含ませることができる。

　このような一部が重複する加工を行う場合、補間部４１４は、例えば、第１時系列データ５１の補間対象区間５３と重複していない部分の終点におけるパラメータの値と、第２時系列データ５２の補間対象区間５３と重複していない部分の始点におけるパラメータの値と、補間対象区間５３の時間範囲の長さに基づいて、これら２つの時系列データが時間軸上で滑らかにつながるように補間データを生成する。そして、この補間データで、補間対象区間５３（第１時系列データ５１や第２時系列データ５２と重複する部分も含む）を、補間するようにすればよい。
　なお、このような一部が重複する加工を行う場合に、補間対象区間５３が、第１時系列データ５１や第２時系列データ５２と、どの程度の時間範囲だけ重複するか（すなわち、どの程度の時間の長さだけ重複するか）については、予め設定しておいてもよいし、ユーザの操作指示に基づいて決定してもよい。これにより、ユーザの意図に基づいて、第１時系列データ５１の任意の時間範囲と、第２時系列データ５２の任意の時間範囲とを容易に連結することが可能となる。

　図１３は、図６と同様に、データ編集処理における、提示部４１２の表示の模式図である。図１３では、補間を伴う加工の１つである「切り抜き」を行う場面を想定する。なお、図６と共通する点については、重複する説明を省略する。なお、図１３では、軸Ａと軸Ｂが存在することを想定する。このように、加工部４１３が行う各加工において、軸数について特に制限はなく、任意の軸数に対応する時系列データを加工対象とすることができる。

　切り抜きでは、切り抜き対象の時系列データから、ユーザに指定された時系列データの時間範囲を残すように切り抜く一方で、指定されていない時系列データの時間範囲については削除する。

　例えば、図１３（Ａ）に示すように、操作ポインタを用いたユーザの時間範囲の指定指示操作により、軸Ａについては、時系列データ５４ａ、時系列データ５５ａ、及び時系列データ５６ａからなる一連の時系列データから、時系列データ５４ａが切り抜き対象の時間範囲として指定（指定された時間範囲にハッチングを付す）されたとする。同様に、軸Ｂについては、時系列データ５４ｂ、時系列データ５５ｂ、及び時系列データ５６ｂからなる一連の時系列データから、時系列データ５４ｂが切り抜き対象の時間範囲として指定されたとする。

　これらの指示操作に応じて、加工部４１３は、図１３（Ｂ）に示すように、時系列データ５４ａと時系列データ５４ｂを残すように切り抜く一方で、指定されていない時系列データ５５ａ、時系列データ５６ａ、時系列データ５５ｂ、及び時系列データ５６ｂについては削除する。また、これに伴い、補間部４１４は、時系列データ５４ａの終点のパラメータの値に対応して、補間データを再度生成し、補間対象区間５７ａに対して再度補間を行う。同様に、例えば、補間部４１４は、切り抜き対象の時系列データの前に補間対象区間が存在する場合には、切り抜き対象の時系列データの始点のパラメータの値に対応して、補間データを再度生成し、補間対象区間に対して再度補間を行う。

　これにより、ユーザは時間範囲の指定をするのみで、加工対象とする時系列データ（すなわち、補間対象区間に隣接する第１時系列データまたは第２時系列データ）を選択することができる。すなわち、直感的で簡便なユーザインタフェースをユーザに対して提供することができる。

　図１４は、図６等と同様に、データ編集処理における、提示部４１２の表示の模式図である。図１４では、補間を伴う加工の１つである「切り取り」を行う場面を想定する。なお、図６等と共通する点については、重複する説明を省略する。
　切り取りでは、切り取り対象の時系列データから、ユーザに指定された時系列データの時間範囲を削除する一方で、指定されていない時系列データの時間範囲については残すように切り取る。

　例えば、図１４（Ａ）に示すように、操作ポインタを用いたユーザの時間範囲の指定指示操作により、軸Ａについては、時系列データ５８ａ、及び時系列データ５９ａからなる一連の時系列データから、時系列データ５９ａが切り取り対象の時間範囲として指定（指定された時間範囲にハッチングを付す）されたとする。同様に、軸Ｂについては、時系列データ５８ｂ、及び時系列データ５９ｂ（ここでは、加工前から、一部の時間範囲のパラメータは存在しない）からなる一連の時系列データから、時系列データ５９ｂが切り取り対象の時間範囲として指定されたとする。

　これらの指示操作に応じて、加工部４１３は、図１４（Ｂ）に示すように、指定されている時系列データ５９ｂと時系列データ５９ｂを削除するように切り取る一方で、指定されていない時系列データ５８ａ、及び時系列データ５８ｂについては残す。また、これに伴い、補間部４１４は、時系列データ５８ａの終点のパラメータの値に対応して、補間データを再度生成し、補間対象区間６０ａに対して再度補間を行う。同様に、例えば、補間部４１４は、切り取り対象ではない時系列データの前に補間対象区間が存在する場合には、切り取り対象ではない時系列データの始点のパラメータの値に対応して、補間データを再度生成し、補間対象区間に対して再度補間を行う。

　図１５は、図６等と同様に、データ編集処理における、提示部４１２の表示の模式図である。図１５では、補間を伴う加工の１つである「値変更」を行う場面を想定する。なお、図６等と共通する点については、重複する説明を省略する。

　値変更では、値変更対象の時系列データから、ユーザに指定された時点におけるパラメータの値を、ユーザの指定に基づいて変更する。
　例えば、図１５（Ａ）に示すように、操作ポインタを用いたユーザの指定指示操作により、時点６１が指定されると共に、この時点６１における変更後のパラメータの値（ここでは、力の値）の指定指示操作がなされたとする。

　これらの指示操作に応じて、加工部４１３は、指定された時点６１を、ユーザの指定したパラメータの値（ここでは、力の値）に変更する。ただし、そのままでは、時点６１において、前後のパラメータの値と関わりなく瞬間的に変化することになり、動作の連続性が保てない。そこで、図１５（Ｂ）に示すように、補間部４１４は、時点６１を含む時間範囲を補間対象区間６２として扱う。そして、補間部４１４は、この補間対象区間６２の始点のパラメータの値（ここでは、力の値）と時点６１における変更後のパラメータの値（ここでは、力の値）に対応して、補間データを生成し、補間対象区間６２の前半である補間対象区間６２－１の既存のパラメータの値（ここでは、力の値）を補間データで置き換えることで補間する。同様にして、補間部４１４は、この補間対象区間６２の終点のパラメータの値（ここでは、力の値）と時点６１における変更後のパラメータの値（ここでは、力の値）に対応して、補間データを生成し、補間対象区間６２の後半である補間対象区間６２－２の既存のパラメータの値（ここでは、力の値）を補間データで置き換えることで補間する。

　これにより、時点の指定を伴うパラメータの値の変更の指定をするのみで、補間対象となる時間範囲を有する区間を選択することができる。すなわち、直感的で簡便なユーザインタフェースをユーザに対して提供することができる。また、補間対象とする時系列データを適切に補間することにより、パラメータの値が瞬間的に変化することはなくなり、動作の連続性を保つことができる。

　図１６は、図６等と同様に、データ編集処理における、提示部４１２の表示の模式図である。図１６では、補間を伴う加工の１つである「値のオフセット」を行う場面を想定する。なお、図６等と共通する点については、重複する説明を省略する。

　値のオフセットでは、値のオフセット対象の時系列データから、時系列データの一部または全部の時間範囲に対して、値をオフセットする。
　例えば、図１６（Ａ）に示すように、位置の始点の値６６が「０」であり、位置の最大値６３が「４」という時系列データが存在したとする。ここで、位置の最大値６３は、例えば、時系列データの取得元となった第１駆動装置１０や第２駆動装置２０の可動範囲や、時系列データに対応する所定の動作において想定される可動範囲によって決定される。

　この場合に、操作ポインタを用いたユーザの指定指示操作により、位置の値の全部の時間幅が指定されると共に、オフセットの値として「＋１０」の指定指示操作がなされたとする。この場合、ユーザは、例えば、位置の始点の値が「１０」の第１駆動装置１０や第２駆動装置２０に、この時系列データを適用するためにオフセットを行うことを意図している。

　これらの指示操作に応じて、加工部４１３は、位置の値の全部の時間幅において、位置の値「＋１０」されるように位置の値の補間を行う。すなわち、オフセットされるように補間を行う。これにより、図１６（Ｂ）に示すように、時系列データにおける波形の形状は保たれたまま、位置の始点の値６６が「１０」となり、位置の最大値６３が「１４」となる。

　これにより、時間範囲の指定とオフセットする値の指定とをするのみで、ユーザの意図に沿ったオフセットを実現することができる。すなわち、直感的で簡便なユーザインタフェースをユーザに対して提供することができる。
　図１７は、図６等と同様に、データ編集処理における、提示部４１２の表示の模式図である。図１７では、近似式の生成を伴う加工の１つである「値の拡大または縮小」を行う場面を想定する。なお、図６等と共通する点については、重複する説明を省略する。

　値の拡大または縮小では、値の拡大または縮小対象の時系列データから、時系列データの一部または全部の時間範囲に対して、値を拡大または縮小する。
　例えば、図１７（Ａ）に示すように、位置の始点の値６６が「０」であり、位置の最大値６５が「１０」という時系列データが存在したとする。ここで、位置の最大値６５は、例えば、時系列データの取得元となった第１駆動装置１０や第２駆動装置２０の可動範囲や、時系列データに対応する所定の動作において想定される可動範囲によって決定される。

　この場合に、操作ポインタを用いたユーザの指定指示操作により、位置の値の全部の時間幅が指定されると共に、拡大率として「３００％」の指定指示操作がなされたとする。この場合、ユーザは、例えば、可動範囲が「３０」の第１駆動装置１０や第２駆動装置２０に、この時系列データを適用するために拡大を行うことを意図している。

　この指示操作に応じて、近似式生成部４１５は、値の拡大または縮小対象の時系列データに基づいて、この時系列データの近似式を生成する。この場合の近似式の生成の手法としては、例えば、線形近似、多項式近似（例えば、スプライン補間、ラグランジュ補間等）、指数近似、対数近似、及び累乗近似等についての、近似式の生成に関する既存の手法を用いることができる。

　そして、加工部４１３は、この近似式生成部４１５が生成した近似式に基づいて、近似式の生成元となった時系列データのパラメータの値を拡大または縮小する加工（ここでは、拡大率「３００％」となる加工）を行う。例えば、加工部４１３は、この近似式生成部４１５が生成した近似式に係数を乗算または除算することにより加工を行う。これにより、図１７（Ｂ）に示すように、時系列データにおける波形の形状は保たれたまま、位置の始点の値６６が「０」となり、位置の最大値６５が「３０」となる。

　これにより、時系列データを定式化して表現し、時系列データのデータ量を削減することができる。また、時系列データを定式化して表現し、パラメータの値を拡大または縮小したデータを、連続したデータとして生成でき、時系列データの分解能を低下させることなくパラメータの値を変更することができる。　また、近似式生成部４１５が生成した近似式に、オフセット値を加算または減算することにより値の拡大や縮小と共に、あるいは、値の拡大や縮小と別途に、値のオフセット加工を行うこともできる。

　図１８は、図６等と同様に、データ編集処理における、提示部４１２の表示の模式図である。図１８では、近似式の生成を伴う加工の１つである「時間範囲の拡大または縮小」を行う場面を想定する。なお、図６等と共通する点については、重複する説明を省略する。

　時間範囲の拡大または縮小では、時間範囲の拡大または縮小対象の時系列データから、時系列データの一部または全部の時間範囲に対して、時間範囲を拡大または縮小する。
　例えば、図１８（Ａ）に示すように、時間範囲ｔ１の時系列データが存在したとする。なお、表示領域６７には、この時系列データの時間範囲ｔ１の時間の長さが「１１分２６秒」であり、操作ポインタが現在「１分８秒」の時点を選択していることが表示される。
　この場合に、操作ポインタを用いたユーザの指定指示操作により、全部の時間幅が指定されると共に、縮小率として「５０％」の指定指示操作がなされたとする。この場合、ユーザは、例えば、第１駆動装置１０や第２駆動装置２０に、この時系列データを０．５倍速で適用するために縮小を行うことを意図している。

　この指示操作に応じて、近似式生成部４１５は、値の拡大または縮小対象の時系列データに基づいて、この時系列データの近似式を生成する。近似式を生成するための既存の手法については、上述したとおりである。

　そして、加工部４１３は、この近似式生成部４１５が生成した近似式に基づいて、近似式の生成元となった時系列データの時間範囲を拡大または縮小する加工（ここでは、縮小率「５０％」となる加工）を行う。例えば、加工部４１３は、この近似式生成部４１５が生成した近似式に係数を乗算または除算することにより加工を行う。これにより、図１８（Ｂ）に示すように、パラメータの値の始点の値や最大値は保たれたまま、時間範囲ｔ２に縮小される。なお、表示領域６７には、この時系列データの時間範囲ｔ２の時間の長さが「５分４３秒」であり、操作ポインタが現在「３４秒」の時点を選択していることが表示される。すなわち、縮小率「５０％」に縮小されていることが表示される。

　これにより、時系列データを定式化して表現し、時系列データのデータ量を削減することができる。また、時系列データを定式化して表現し、時間幅を拡大または縮小したデータを、連続したデータとして生成でき、時系列データの分解能を低下させることなく時間幅を変更することができる。
　また、近似式生成部４１５が生成した近似式に、オフセット値を加算または減算することにより時間範囲の拡大や縮小と共に、あるいは、時間範囲の拡大や縮小と別途に、時間範囲のオフセット加工（すなわち、時間範囲を時間的に前後に移動させる加工）を行うこともできる。

　次に、正規化管理部４１６による正規化及び非正規化について説明する。正規化管理部４１６は、時系列データに基づいて、この時系列データを正規化または非正規化する。この場合に、正規化管理部４１６は、正規化前または非正規化後の時系列データを実行する装置の属性に応じて、正規化または非正規化を実行する。

　正規化または非正規化の生成の手法としては、例えば、最小最大スケール変換、分散スケール変換、及び分位数を用いたスケール変換等の、正規化または非正規化の生成に関する既存の手法を用いることができる。なお、位置のパラメータの値を正規化または非正規化する場合には第１手法を用い、力のパラメータの値を正規化または非正規化する場合には第２手法を用いるというように、パラメータごとに用いる手法を異ならせるようにしてもよい。

　この場合に、正規化及び非正規化に用いる最小値や最大値としては、例えば、時系列データにおけるパラメータの値の最小値や最大値を用いることができる。また、他にも、正規化及び非正規化する時系列データに対応する（すなわち、この時系列データの取得元となった、または、これからこの時系列データを再現データとして実行する）第１駆動装置１０や第２駆動装置２０固有の属性（例えば、可動範囲やトルク出力範囲）に基づく最小値や最大値を用いることができる。この場合、時系列データの取得元となった各装置の属性（例えば、可動範囲やトルク出力範囲）に基づいて正規化を行うことができる。また、これらからこの時系列データを再現データとして実行する各装置の属性（例えば、可動範囲やトルク出力範囲）に基づいてこの正規化した時系列データの非正規化を行うことができる。

　これにより、何れかの制御装置３０が装置を制御した際の時系列データを取得して正規化するのみで、正規化された汎用の時系列データを生成することができる。また、この汎用の時系列データを再現データとして実行させる際には、再現データを実行する装置の属性に応じて非正規化を行い、その装置固有の再現データを生成し、対応する動作を再現させることができる。すなわち、正規化した汎用の時系列データから、多様な装置それぞれに対応した時系列データを容易に生成することができることから、多様な装置それぞれに応じた時系列データを予め用意する人的労力を省くことができる。また、時系列データの管理を容易にすることができる。

　以上、データ編集処理における、編集データの生成の詳細について説明した、なお、データ編集処理では、時系列データに対して、上述した様々な加工等を任意に組み合わせて行うことも可能である。例えば、時系列データを結合して補間した後に、その時系列データをさら切り抜いてさらに補間したり、その時系列データをさらに拡大または縮小したり、その時系列データをさらに正規化等したりすることが可能である。また、例えば、パラメータの値や時間範囲の拡大または縮小以外の加工を行う場合に、データ削減等を目的として近似式を生成するようなことも可能である。
　次に、データ加工システムＳにより行われる各処理の処理内容の詳細について説明をする。

［時系列データ取得処理］
　図１９は、データ加工システムＳが実行する時系列データ取得処理の流れを説明するフローチャートである。時系列データ取得処理は、ユーザが第１駆動装置１０をマスタ装置として用いて所定の行為を開始したことや、ユーザが第１駆動装置１０をマスタ装置として用いて所定の行為を開始した状態でユーザによる時系列データ取得処理の開始指示操作を受け付けたことに伴い実行される。

　まず、制御装置３０の処理内容について説明をする。
　ステップＳ１１において、力触覚制御部３１１は、アクチュエータ１２によって移動される移動対象物の位置（具体的には、位置または角度）と、アクチュエータ２２によって移動される移動対象物の位置（具体的には、位置または角度）と、を取得する。

　ステップＳ１２において、力触覚制御部３１１は、実空間の入力ベクトルを仮想空間のベクトルに変換する。
　ステップＳ１３において、力触覚制御部３１１は、速度（位置）の領域における演算及び力の領域における演算を実行する。

　ステップＳ１４において、力触覚制御部３１１は、速度（位置）及び力の領域の値を制御対象システムＣＳへの入力の領域の値（実空間のベクトル）に逆変換する。
　ステップＳ１５において、力触覚制御部３１１は、アクチュエータ１２及びアクチュエータ２２の指令値を出力する。

　ステップＳ１６において、時系列データ取得部３１２は、力触覚制御部３１１によるステップＳ１１からステップＳ１６までの処理で算出された制御の履歴の時系列データ（例えば、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０における、時系列データ取得処理の実行に伴い変化する、位置及び力のパラメータの時系列データ）を取得する。

　ステップＳ１７において、力触覚制御部３１１は、ユーザによる第１駆動装置１０をマスタ装置として用いた所定の行為の実行が終了したか否かを判定する。所定の行為の実行が終了した場合は、ステップＳ１７においてＹｅｓと判定され、処理はステップＳ１８に進む。一方で、所定の行為の実行が終了していない場合は、ステップＳ１７においてＮｏと判定され、処理はステップＳ１１に戻り繰り返される。

　ステップＳ１８において、時系列データ取得部３１２は、ステップＳ１６において取得された時系列データをデータ加工装置４０に対して送信する。
　ステップＳ１９において、時系列データ取得部３１２は、ステップＳ１６において取得された時系列データを時系列データ記憶部３２１に記憶する。

　なお、本フローチャートでは、ステップＳ１６を繰り返すたびに時系列データを一時的に記憶しておき、ステップＳ１８及びステップＳ１９において、一時的に記憶した時系列データを全てまとめて送信及び記憶することとしている。これに限らず、ステップＳ１６を繰り返す都度、ステップＳ１８及びステップＳ１９同様の送信及び記憶を行うようにしてもよい。

　次に、データ加工装置４０の処理内容について説明をする。
　ステップＳ２１において、時系列データ取得部４１１は、制御装置３０の時系列データ取得部３１２から送信された時系列データを、受信することにより取得する。
　ステップＳ２２において、時系列データ取得部４１１は、ステップＳ１２において取得した時系列データを時系列データ記憶部４２１に記憶する。これにより、本処理は終了する。

　以上説明した時系列データ取得処理によれば、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の間で力触覚を伝達する制御を行うと共に、力触覚を伝達するために用いたパラメータの時系列データを取得することができる。

［データ編集処理］
　図２０は、データ加工システムＳが実行するデータ編集処理の流れを説明するフローチャートである。データ編集処理は、データ加工装置４０が、ユーザによる編集処理の開始指示操作を受け付けたことに伴い実行される。

　ステップＳ３１において、時系列データ取得部４１１は、ユーザからの選択指示操作に基づいて、データ編集の対象とする時系列データを、時系列データ記憶部４２１から読み出す。なお、再編集が行われる場合には、ユーザからの選択指示操作に基づいて、時系列データ取得部４１１は、データ編集の対象とする時系列データ（ここでは、既存の編集データ）を、編集データ記憶部４２２から読み出す。
　ステップＳ３２において、提示部４１２は、編集データ記憶部４２２が読み出した時系列データをユーザに対して提示する。

　ステップＳ３３において、加工部４１３は、補間を伴う加工を実行するか否かを判定する。例えば、加工部４１３は、ユーザからの加工指示操作があった場合に、補間を伴う加工を実行する。ここで、補間を伴う加工とは、例えば、複数の時系列データの結合や、時系列データの切り抜きや、時系列データの切り取りや、時系列データのパラメータの値操作である。このような補間を伴う加工を実行する場合は、ステップＳ３３においてＹｅｓと判定され、処理はステップＳ３４に進む。一方で、補間を伴う加工を実行しない場合は、ステップＳ３３においてＮｏと判定され、処理はステップＳ３６に進む。

　ステップＳ３４において、加工部４１３は、時系列データに対して加工を実行する。
　ステップＳ３５において、補間部４１４は、ステップＳ３４における加工後の時系列データに含まれるパラメータの値に基づいて補間データを生成し、この補間データによって加工後の時系列データを補間する。

　ステップＳ３６において、加工部４１３は、近似式の生成を伴う加工を実行するか否かを判定する。例えば、加工部４１３は、ユーザからの加工指示操作があった場合に、近似式の生成を伴う加工を実行する。ここで、近似式の生成を伴う加工とは、例えば、時系列データのパラメータの値または時間範囲の、拡大または縮小等により実現される。このような近似式の生成を伴う加工を実行する場合は、ステップＳ３６においてＹｅｓと判定され、処理はステップＳ３７に進む。一方で、近似式の生成を伴う加工を実行しない場合は、ステップＳ３６においてＮｏと判定され、処理はステップＳ３９に進む。

　ステップＳ３７において、近似式生成部４１５は、時系列データに基づいて、この時系列データの近似式を生成する。
　ステップＳ３８において、加工部４１３は、ステップＳ３７において生成された時系列データの近似式に対して加工を実行する。

　ステップＳ３９において、正規化管理部４１６は、時系列データを正規化するか否かを判定する。例えば、正規化管理部４１６は、ユーザからの正規化指示操作があった場合に、時系列データを正規化する。時系列データを正規化する場合は、ステップＳ３９においてＹｅｓと判定され、処理はステップＳ４０に進む。一方で、時系列データを正規化しない場合は、ステップＳ３９においてＮｏと判定され、処理はステップＳ４１に進む。
　ステップＳ４０において、正規化管理部４１６は、時系列データに基づいて、この時系列データを正規化する。

　ステップＳ４１において、加工部４１３は、編集処理を終了するか否かを判定する。例えば、加工部４１３は、ユーザによる編集処理の終了指示操作があった場合に、編集処理を終了する。編集処理を終了する場合は、ステップＳ４１においてＹｅｓと判定され、処理はステップＳ４２に進む。一方で、場合は、編集処理を終了しない場合は、ステップＳ４１においてＮｏと判定され、処理はステップＳ３２に戻り繰り返される。

　ステップＳ４２において、加工部４１３は、ステップＳ３１からステップＳ４１までの処理によって、補間等を伴う加工や非正規化等を実施した時系列データを、編集データとして、編集データ記憶部４２２に記憶する。これにより、本処理は終了する。

　以上説明した、データ編集処理によれば、時系列データを、補間等を伴う加工や正規化等を行うといった方法で編集することにより、編集された時系列データを生成することができる。

［再現処理］
　図２１は、データ加工システムＳが実行する再現処理の流れを説明するフローチャートである。再現処理は、データ加工装置４０が、ユーザによる再現処理の開始指示操作を受け付けたことに伴い実行される。

　まず、データ加工装置４０の処理内容について説明をする。
　ステップＳ５１において、再現データ生成部４１７は、ユーザからの選択指示操作に基づいて、再現対象とする（すなわち、再現データとする）編集データを、編集データ記憶部４２２から読み出す。

　ステップＳ５２において、正規化管理部４１６は、編集データを非正規化するか否かを判定する。例えば、正規化管理部４１６は、ユーザからの非規化指示操作があった場合に、編集データを非正規化する。編集データを非正規化する場合は、ステップＳ５２においてＹｅｓと判定され、処理はステップＳ５３に進む。一方で、編集データを非正規化しない場合は、ステップＳ５２においてＮｏと判定され、処理はステップＳ５４に進む。

　ステップＳ５３において、正規化管理部４１６は、非正規化後の時系列データである再現データを実行する制御装置３０の属性に応じて、非正規化を実行する。
　ステップＳ５４において、再現データ生成部４１７は、ステップＳ５１において読み出した編集データまたはステップＳ５３において非正規化後のデータに基づいて、再現データを生成する。

　ステップＳ５５において、再現データ生成部４１７は、ステップＳ５４において生成した再現データを、再現データに対応する動作を再現する制御装置３０に対して送信する。
　ステップＳ５６において、再現データ生成部４１７は、ステップＳ５４において生成した再現データを、再現データ記憶部４２３に記憶する。

　次に、制御装置３０の処理内容について説明をする。
　ステップＳ６１において、再現データ取得部３１３は、データ加工装置４０の再現データ生成部４１７から送信された再現データを、受信することにより取得する。
　ステップＳ６２において、再現データ取得部３１３は、ステップＳ６１において取得した再現データを再現データ記憶部３２２に記憶する。

　ステップＳ６３において、力触覚制御部３１１は、ユーザからの選択指示操作に基づいて、再現対象とする再現データを、再現データ記憶部３２２から読み出すと共に、一方の駆動装置のアクチュエータ（ここでは、アクチュエータ２２）によって移動される移動対象物の位置（具体的には、位置または角度）を取得する。

　ステップＳ６４において、力触覚制御部３１１は、実空間の入力ベクトルを仮想空間のベクトルに変換する。
　ステップＳ６５において、力触覚制御部３１１は、速度（位置）の領域における演算及び力の領域における演算を実行する。

　ステップＳ６６において、力触覚制御部３１１は、速度（位置）及び力の領域の値を制御対象システムＣＳへの入力の領域の値（実空間のベクトル）に逆変換する。
　ステップＳ６７において、力触覚制御部３１１は、一方のアクチュエータ（ここでは、アクチュエータ２２）の指令値を出力する。なお、再現処理においては、他方のアクチュエータ（ここでは、アクチュエータ１２）の指令値は出力されない。

　ステップＳ６８において、力触覚制御部３１１は、本処理で再現中の再現データが終了したか否かを判定する。再現中の再現データが終了した場合は、ステップＳ６８においてＹｅｓと判定され、本処理は終了する。一方で、再現中の再現データが終了していない場合は、ステップＳ６８においてＮｏと判定され、処理はステップＳ６３に戻り繰り返される。

　以上説明した再現処理によれば、時系列データに対して、補間等を伴う加工や非正規化等を行うことによって生成した再現データを、第２駆動装置２０において実行（すなわち、再現データに対応する動作を再現）させることができる。

［変形例］
　以上、本発明の実施形態について説明したが、この実施形態は例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他の様々な実施形態を取ることが可能である共に、省略及び置換等種々の変形を行うことができる。

［変形例１］
　上述した実施形態では、制御装置３０と、データ加工装置４０とを異なる装置として実現していた。これに限らず、例えば、制御装置３０とデータ加工装置４０とを一体の装置として実現してもよい。すなわち、力触覚を伝達する制御を行うことにより時系列データを取得すると共に、この時系列データを自身で編集可能な装置として実現してもよい。他にも、例えば、データ加工装置４０をネットワークと接続せずに、オフラインで編集できるようにしてもよい。他にも、例えば、データ加工装置４０から再現データを生成する再現処理を行う機能を省き、時系列データを取得する時系列データ取得処理と、この時系列データを編集するデータ編集処理を行う機能を備える装置としてデータ加工装置４０を実現してもよい。

　他にも、例えば、第１駆動装置１０、第２駆動装置２０、及び制御装置３０の三台が必ずしも組に含まれてなくともよい。例えば、既存の時系列データや再現データに基づいた動作を行うための第２駆動装置２０と、この動作を制御する制御装置３０と、の二台のみの組が存在していてもよい。この場合、この二台のみの組において、時系列データ取得処理は行わない。それに代えて、この二台のみの組の制御装置３０は、既存の時系列データ（例えば、他の組において取得された既存の時系列データ）や、この既存の時系列データを編集してから生成された再現データを、データ加工装置４０から取得する。そして、制御装置３０は、取得した、既存の時系列データや再現データに基づいて、第２駆動装置２０の動作を制御する。なお、この場合に、制御装置３０とデータ加工装置４０とを一体の装置として実現する、上述の変形例を組み合わせることにより、例えば、既存の時系列データをダウンロードして、自身で編集を行ったり、自身で第２駆動装置２０の動作を制御したりするロボット等を実現することができる。

　他にも、例えば、１台の制御装置３０と、複数の第１駆動装置１０及び複数の第２駆動装置２０が含まれる組が存在していてもよい。このような組においては、例えば、多自由度ロボットアームのマスタ装置として複数の第１駆動装置１０が動作し、多自由度ロボットアームのスレーブ装置として複数の第２駆動装置２０が動作し、これら全ての動作を１台の制御装置３０で制御する。他にも、例えば、制御装置３０を、第１駆動装置１０または第２駆動装置２０と一体の装置として実現してもよい。他にも、例えば、クラウドサーバを構成する複数のサーバ装置等により、データ加工装置４０を実現するようにしてもよい。
　すなわち、上述した実施形態におけるシステム構成は一例に過ぎず、様々な構成に適宜変形することができる。

［変形例２］
　上述した実施形態では、再現処理を行う場合、力触覚制御部３１１は、再現データ記憶部３２２に記憶された第２駆動装置２０の動作を制御するための再現データに基づいて、第２駆動装置２０のアクチュエータ２２における再現データに基づいた動作を再現する制御を実行していた。すなわち、力触覚制御部３１１は、再現データに基づいた力触覚をアクチュエータ２２に伝達する制御を実行していた。

　これに限らず、再現処理を行う場合、力触覚制御部３１１は、再現データ記憶部３２２に記憶された第１駆動装置１０の動作を制御するための再現データに基づいて、第１駆動装置１０のアクチュエータ１２における再現データに基づいた動作を再現する制御を実行するようにしてもよい。すなわち、力触覚制御部３１１は、再現データに基づいた力触覚をアクチュエータ１２に伝達する制御を実行するようにしてもよい。

　この場合、力触覚制御部３１１には、位置センサ１３によって検出された時系列の位置（角度）の検出値が入力される。この時系列の位置（角度）の検出値は、アクチュエータ１２の動作を表すものである。加えて、力触覚制御部３１１には、再現データにおける時系列の位置（角度）の値が入力される。この再現データにおける位置（角度）の値は、再現データにおけるアクチュエータ１２の動作を表すものである。力触覚制御部３１１は、入力された位置（角度）及びこれらの位置（角度）から導出された力に対して、力触覚を伝達する座標変換を適用する。
　なお、この場合に、再現データとして、位置（角度）及び力のパラメータの時系列データの値が入力されるようにしてもよい。この場合、力触覚制御部３１１は、再現データにおける位置（角度）及び力のパラメータの時系列の値と、位置センサ１３から入力された位置（角度）及びこの位置（角度）から導出された力とに基づいて、力触覚を伝達する座標変換を適用する。
　これにより、再現データに基づいた力触覚をアクチュエータ１２に伝達することができ、力触覚に関するデータを、より様々な用途に活用することが可能となる。

［変形例３］
　上述した実施形態に対して、所定の処理を追加するようにしてもよい。例えば、時系列データ取得処理において取得した時系列データに対して、ノイズ除去を目的とした前処理を行うようにしてもよい。

　前処理としては、例えば、所定の周波数帯域のみを通過させ他の周波数帯域を減衰させるフィルタを用いるようにする。この場合、例えば、ローパスフィルタを用いることにより、時系列データにおける高周波ノイズ成分を除去することができる。

　また、他にも、時系列データに含まれるパラメータの検出値において、所定の閾値を超える検出値を無視することとし、直前の検出値に置き換える、外れ値除去を前処理として行うようにしてもよい。他にも、例えば、時系列データに含まれるパラメータの検出値において、所定の閾値を超える検出値を飽和させ、閾値に置き換える、外れ値飽和を前処理として行うようにしてもよい。
　これにより、時系列データに含まれるノイズを適切に除去することが可能となる。

［変形例４］
　上述した実施形態では、マスタ装置として動作する第１駆動装置１０に対するユーザの実際の操作に基づいて、スレーブ装置として動作する第２駆動装置２０により、実際に物体への接触を伴う把持や移動や加工等の作業を実行することを想定した。これに限らず、データ加工装置４０と制御装置３０とが協働することにより、コンピュータによるシミュレーションでの仮想空間における、仮想的なマスタ装置に対する仮想的なユーザの操作に基づいて、仮想的なスレーブ装置により、仮想的な物体に対して把持等の作業を実行するようにしてもよい。そして、仮想的なマスタ装置への仮想的なユーザの操作を仮想的なスレーブ装置に伝達すると共に、仮想的なスレーブ装置に対する仮想的な物体からの反力の入力をマスタ装置に伝達するようにしてもよい。

　この場合に、制御装置３０は、仮想的なマスタ装置が駆動する仮想的な第１機構と、仮想的なスレーブ装置が駆動する仮想的な第２機構との間で、力触覚を伝達する制御（バイラテラル制御）を行う。また、制御装置３０は、この仮想的な装置間で力触覚を伝達する制御において力触覚を伝達するために用いたパラメータの時系列データを取得する。これにより、実際に物体への接触を伴う把持等の作業を実行することなく、コンピュータによるシミュレーションにより時系列データを取得することができる。
　また、シミュレーション以外の手法により、時系列データを取得するようにしてもよい。例えば、ユーザの操作指示に基づいて作成された、時系列データを取得するようにしてもよい。また、他にも所定の条件に基づいて時系列データを自動作成する作成ツールで作成された、時系列データを取得するようにしてもよい。
　そして、このシミュレーションにより取得された時系列データや、ユーザの操作指示により取得された時系列データや、作成ツールにより取得された時系列データを、上述した実施形態のようにして編集する対象とすることにより、力触覚に関するデータを、より一層、活用することができる。

　また、このように、コンピュータによるシミュレーションを行う場合に、データ加工装置４０は、時系列データに基づいた仮想的なマスタ装置や仮想的なスレーブ装置の動作を、プレビュー表示するようにしてもよい。この場合、時系列データは、シミュレーションにより取得された時系列データや、ユーザの操作指示により取得された時系列データや、作成ツールにより取得された時系列データや、時系列データ取得処理により取得された時系列データ等の何れであってもよい。また、これらの時系列データを編集して作成された再現データであってもよい。プレビュー表示は、例えば、仮想的なマスタ装置や仮想的なスレーブ装置の動作を、模式化したコンピュータグラフィックにて表現し、これを表示することにより実現できる。なお、この場合に、仮想的な第１機構や、仮想的な第２機構や、接触対象の仮想的な物体等についても、模式化したコンピュータグラフィックにて表現し、これをプレビュー表示に含ませるようにしてもよい。
　このようなプレビュー表示を行うことにより、ユーザは、実際に第１駆動装置１０や第２駆動装置２０を実際に動作させることなく、作成した時系列データや編集を伴って作成した再現データが適切に動作するかについて、容易に確認を行うことができる。

　以上のように、本実施形態に係るデータ加工システムＳは、時系列データ取得部４１１と、加工部４１３と、補間部４１４と、を備える。
　時系列データ取得部４１１は、装置間で力触覚を伝達するために用いられるパラメータの時系列データを取得する。
　加工部４１３は、時系列データ取得部４１１が取得した時系列データを加工する。
　補間部４１４は、加工部４１３による加工後の時系列データに含まれるパラメータの値に基づいて補間データを生成し、該補間データによって加工後の時系列データを補間する。
　このように、データ加工システムＳは、力触覚を伝達するために用いられるパラメータの時系列データを加工すると共に、加工後の時系列データのパラメータの値に即した補間データを生成し、この補間データによって加工後の時系列データを適切に補間する。これにより、力触覚に関するデータを、従来のように検出した力触覚そのものをリアルタイムに伝達する用途のみならず、他の用途にも適切に利用することができる。
　従って、データ加工システムＳによれば、力触覚に関するデータを、より活用する、という課題を解決することが可能となる。

　加工部４１３は、加工後の時系列データに、時系列の順に、加工対象とした第１時系列データと、補間対象となる時間範囲を有する区間と、加工対象とした第２時系列データと、を隣接して含ませる加工を行い、
　補間部４１４は、加工後の時系列データに含まれる、補間対象となる時間範囲を有する区間を補間データで補間する。
　これにより、加工対象としたデータ間を適切に補間することができる。したがって、加工を行った場合であっても、力触覚に関する各種パラメータの相互関係性や前後の連続性を保持することが可能となる。

　データ加工システムＳは、提示部４１２をさらに備える。
　提示部４１２は、時系列データをユーザに対して提示する。
　加工部４１３は、時系列データを参照したユーザからの時間範囲の指定に基づいて、第１時系列データ及び第２時系列データの少なくとも何れかを決定する。
　これにより、ユーザは時間範囲の指定をするのみで、加工対象とする時系列データを選択することができる。すなわち、データ加工システムＳによれば、直感的で簡便なユーザインタフェースをユーザに対して提供することができる。

　データ加工システムＳは、提示部４１２をさらに備える。
　提示部４１２は、時系列データをユーザに対して提示する。
　加工部４１３は、時系列データを参照したユーザからの時点の指定を伴うパラメータの値の変更の指定に基づいて、補間対象となる時間範囲を有する区間を決定する。
　これにより、時点の指定を伴うパラメータの値の変更の指定をするのみで、補間対象となる時間範囲を有する区間を選択することができる。すなわち、データ加工システムＳによれば、直感的で簡便なユーザインタフェースをユーザに対して提供することができる。

　データ加工システムＳは、近似式生成部４１５をさらに備える。
　近似式生成部４１５は、時系列データに基づいて、該時系列データの近似式を生成する。
　加工部４１３は、近似式に基づいて、近似式の生成元となった時系列データのパラメータの値を拡大または縮小する加工、並びに、前記時系列データの前記パラメータの値をオフセットする加工、の何れかまたは双方の加工を行う。
　これにより、時系列データを定式化して表現し、時系列データのデータ量を削減することができる。また、時系列データを定式化して表現し、パラメータの値を拡大または縮小したデータやオフセットしたデータを、連続したデータとして生成でき、時系列データの分解能を低下させることなくパラメータの値を変更することができる。

　データ加工システムＳは、近似式生成部４１５をさらに備える。
　近似式生成部４１５は、時系列データに基づいて、該時系列データの近似式を生成する。
　加工部４１３は、近似式に基づいて、近似式の生成元となった時系列データの時間範囲を拡大または縮小する加工、並びに、前記時系列データの時間範囲をオフセットする加工、の何れかまたは双方の加工を行う。
　これにより、時系列データを定式化して表現し、時系列データのデータ量を削減することができる。また、時系列データを定式化して表現し、時間範囲を拡大または縮小したデータやオフセットしたデータを、連続したデータとして生成でき、時系列データの分解能を低下させることなく時間範囲を変更することができる。

　データ加工システムＳは、正規化管理部４１６をさらに備える。
　正規化管理部４１６は、時系列データに基づいて、該時系列データを正規化または非正規化する。
　正規化管理部４１６は、正規化前または非正規化後の時系列データに対応する装置の属性に応じて、正規化または非正規化を実行する。
　これにより、何れかの制御装置３０が制御をした際の時系列データを取得して正規化するのみで、正規化された汎用の時系列データを生成することができる。また、この汎用の時系列データを再現データとして実行させる際には、再現データを実行する装置の属性に応じて非正規化を行い、その装置固有の再現データを生成し、対応する動作を再現させることができる。すなわち、データ加工システムＳによれば、正規化した汎用の時系列データから、多様な装置それぞれに対応した時系列データを容易に生成することができることから、多様な装置それぞれに応じた時系列データを予め用意する人的労力を省くことができる。また、時系列データの管理を容易にすることができる。

　アクチュエータ１２と、位置センサ１３と、アクチュエータ２２と、位置センサ２３と、力触覚制御部３１１と、が存在する場合に、
　アクチュエータ１２は、所定の行為の実行に伴い第１移動対象を移動させる。
　位置センサ１３は、アクチュエータ１２によって移動される第１移動対象の位置に関する第１位置情報を取得する。
　アクチュエータ２２は、所定の行為の実行に伴い第２移動対象を移動させる。
　位置センサ２３は、アクチュエータ２２によって移動される第２移動対象の位置に関する第２位置情報を取得する。
　力触覚制御部３１１は、第１位置情報と、アクチュエータ１２の動作の基準となる第２位置情報とに基づいて、第２位置情報が表す動作に対応する位置及び力を出力するようにアクチュエータ１２を制御する一方で、第２位置情報と、アクチュエータ２２の動作の基準となる第１位置情報とに基づいて、第１位置情報が表す動作に対応する位置及び力を出力するようにアクチュエータ２２を制御する。
　時系列データ取得部４１１は、力触覚制御部３１１がアクチュエータ１２及びアクチュエータ２２の制御に用いたパラメータの少なくとも一部を、時系列データとして取得する。
　これにより、位置センサで位置を検出する簡易な構成で、位置（角度）の制御エネルギーと力の制御エネルギーとを独立に与えること、すなわち、位置（角度）と力とを独立に制御することができる。

［ハードウェアやソフトウェアによる機能の実現］
　上述した実施形態による一連の処理を実行させる機能は、ハードウェアにより実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできるし、これらの組み合わせにより実現することもできる。換言すると、上述した一連の処理を実行する機能が、データ加工システムＳの何れかにおいて実現されていれば足り、この機能をどのような態様で実現するのかについては、特に限定されない。

　例えば、上述した一連の処理を実行する機能を、演算処理を実行するプロセッサによって実現する場合、この演算処理を実行するプロセッサは、シングルプロセッサ、マルチプロセッサ及びマルチコアプロセッサ等の各種処理装置単体によって構成されるものの他、これら各種処理装置と、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の処理回路とが組み合わせられたものを含む。

　また、例えば、上述した一連の処理を実行する機能を、ソフトウェアにより実現する場合、そのソフトウェアを構成するプログラムは、ネットワークまたは記録媒体を介してコンピュータにインストールされる。この場合、コンピュータは、専用のハードウェアが組み込まれているコンピュータであってもよいし、プログラムをインストールすることで所定の機能を実行することが可能な汎用のコンピュータ（例えば、汎用のパーソナルコンピュータ等の電子機器一般）であってもよい。また、プログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理のみを含んでいてもよいが、並列的あるいは個別に実行される処理を含んでいてもよい。また、プログラムを記述するステップは、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、任意の順番に実行されてよい。

　このようなプログラムを記録した記録媒体は、コンピュータ本体とは別に配布されることによりユーザに提供されてもよく、コンピュータ本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供されてもよい。この場合、コンピュータ本体とは別に配布される記憶媒体は、例えば、リムーバブルメディア５０であって、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、または光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ－Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）、あるいはＢｌｕ－ｒａｙ（登録商標）　Ｄｉｓｃ（ブルーレイディスク）等により構成される。光磁気ディスクは、例えば、ＭＤ（Ｍｉｎｉ　Ｄｉｓｃ）等により構成される。また、コンピュータ本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている記憶部３２や記憶部４２であって、ＨＤＤ（ｈａｒｄ　ｄｉｓｋ　ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）により構成される。

１０－１，・・・，１０－ｎ　第１駆動装置、１１，２１　ドライバ、１２，２２　アクチュエータ、１３，２３　位置センサ、１５　第１機構、２０－１，・・・，２０－ｎ　第２駆動装置、２５　第２機構、３０－１，・・・，３０－ｎ　制御装置、３１，４１　プロセッサ、３２，４２　記憶部、３３，４３　ＲＯＭ、３４，４４　ＲＡＭ、３５，４５　通信部、４６　入力部、４７　出力部、４８　ドライブ、４０　データ加工装置、５０　リムーバブルメディア、３１１　力触覚制御部、３１２，４１１　時系列データ取得部、３１３　再現データ取得部、３２１，４２１　時系列データ記憶部、３２２，４２３　再現データ記憶部、４１２　提示部、４１３　加工部、４１４　補間部、４１５　近似式生成部、４１６　正規化管理部、４１７　再現データ生成部、４２２　編集データ記憶部、ＣＳ　制御対象システム、ＦＴ　力・速度割当変換ブロック、ＦＣ　理想力源ブロック、ＰＣ　理想速度（位置）源ブロック、ＩＦＴ　逆変換ブロック、Ｎ　ネットワーク、Ｓ　データ加工システム

Claims

　装置間で力触覚を伝達するために用いられるパラメータの時系列データを取得する取得手段と、
　前記取得手段が取得した前記時系列データを加工する加工手段と、
　前記加工手段による加工後の時系列データに含まれる前記パラメータの値に基づいて補間データを生成し、該補間データによって前記加工後の時系列データを補間する補間手段と、
　を備えることを特徴とするデータ加工装置。
　前記加工手段は、前記加工後の時系列データに、時系列の順に、加工対象とした第１時系列データと、補間対象となる時間範囲を有する区間と、加工対象とした第２時系列データと、を隣接して含ませる加工を行い、
　前記補間手段は、前記加工後の時系列データに含まれる、前記補間対象となる時間範囲を有する区間を前記補間データで補間する、
　ことを特徴とする請求項１に記載のデータ加工装置。
　前記時系列データをユーザに対して提示する提示手段をさらに備え、
　前記加工手段は、前記時系列データを参照したユーザからの時間範囲の指定に基づいて、前記第１時系列データ及び前記第２時系列データの少なくとも何れかを決定する、
　ことを特徴とする請求項２に記載のデータ加工装置。
　前記時系列データをユーザに対して提示する提示手段をさらに備え、
　前記加工手段は、前記時系列データを参照したユーザからの時点の指定を伴う前記パラメータの値の変更の指定に基づいて、前記補間対象となる時間範囲を有する区間を決定する、
　ことを特徴とする請求項２または３に記載のデータ加工装置。
　前記時系列データに基づいて、該時系列データの近似式を生成する近似式生成手段をさらに備え、
　前記加工手段は、前記近似式に基づいて、前記近似式の生成元となった前記時系列データの前記パラメータの値を拡大または縮小する加工、並びに、前記時系列データの前記パラメータの値をオフセットする加工、の何れかまたは双方の加工を行う、
　ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のデータ加工装置。
　前記時系列データに基づいて、該時系列データの近似式を生成する近似式生成手段をさらに備え、
　前記加工手段は、前記近似式に基づいて、前記近似式の生成元となった前記時系列データの時間範囲を拡大または縮小する加工、並びに、前記時系列データの時間範囲をオフセットする加工、の何れかまたは双方の加工を行う、
　ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のデータ加工装置。
　前記時系列データに基づいて、該時系列データを正規化または非正規化する正規化管理手段をさらに備え、
　前記正規化管理手段は、前記正規化前または前記非正規化後の時系列データに対応する装置の属性に応じて、前記正規化または前記非正規化を実行する、
　ことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のデータ加工装置。
　所定の行為の実行に伴い第１移動対象を移動させる第１駆動手段と、
　前記第１駆動手段によって移動される前記第１移動対象の位置に関する第１位置情報を取得する第１位置情報取得手段と、
　前記所定の行為の実行に伴い第２移動対象を移動させる第２駆動手段と、
　前記第２駆動手段によって移動される前記第２移動対象の位置に関する第２位置情報を取得する第２位置情報取得手段と、
　前記第１位置情報と、前記第１駆動手段の動作の基準となる前記第２位置情報とに基づいて、前記第２位置情報が表す動作に対応する位置及び力を出力するように前記第１駆動手段を制御する一方で、前記第２位置情報と、前記第２駆動手段の動作の基準となる前記第１位置情報とに基づいて、前記第１位置情報が表す動作に対応する位置及び力を出力するように前記第２駆動手段を制御する制御手段と、
　が存在する場合に、
　前記取得手段は、前記制御手段が前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段の制御に用いたパラメータの少なくとも一部を、前記時系列データとして取得する、
　ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のデータ加工装置。
　装置間で力触覚を伝達するために用いられるパラメータの時系列データを取得する取得ステップと、
　前記取得ステップにて取得した前記時系列データを加工する加工ステップと、
　前記加工ステップでの加工後の時系列データに含まれる前記パラメータの値に基づいて補間データを生成し、該補間データによって前記加工後の時系列データを補間する補間ステップと、
　を含むことを特徴とするデータ加工方法。
　装置間で力触覚を伝達するために用いられるパラメータの時系列データを取得する取得機能と、
　前記取得機能が取得した前記時系列データを加工する加工機能と、
　前記加工機能による加工後の時系列データに含まれる前記パラメータの値に基づいて補間データを生成し、該補間データによって前記加工後の時系列データを補間する補間機能と、
　をコンピュータに実現させることを特徴とするプログラム。