特開 2023-130586 修正装置、修正方法、および修正プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023130586

(43)【公開日】2023-09-21

(54)【発明の名称】修正装置、修正方法、および修正プログラム

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/06 20060101AFI20230913BHJP

【ＦＩ】

B25J19/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022034951

(22)【出願日】2022-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001678

【氏名又は名称】藤央弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】武田 博樹

(72)【発明者】

【氏名】梶田 大毅

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS11

3C707LS15

3C707MS08

3C707MS14

(57)【要約】

【課題】複数の作用位置で干渉しないようにエンドエフェクタの寸法を修正すること。
【解決手段】修正装置は、エンドエフェクタに関する設計情報と、前記エンドエフェクタにより作用される複数の作用位置を有するワークに関する設計情報と、を取得する取得部と、前記エンドエフェクタに関する設計情報および前記ワークに関する設計情報に基づいて、前記ワークと干渉せずに前記ワークの作用位置で作用可能に配置された前記エンドエフェクタの第１姿勢を、前記作用位置ごとに算出する算出部と、前記算出部による算出結果に基づいて、前記エンドエフェクタを構成する部品の寸法を修正する修正部と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンドエフェクタに関する設計情報と、前記エンドエフェクタにより作用される複数の作用位置を有するワークに関する設計情報と、を取得する取得部と、
前記エンドエフェクタに関する設計情報および前記ワークに関する設計情報に基づいて、前記ワークと干渉せずに前記ワークの作用位置で作用可能に配置された前記エンドエフェクタの第１姿勢を、前記作用位置ごとに算出する算出部と、
前記算出部による算出結果に基づいて、前記エンドエフェクタを構成する部品の寸法を修正する修正部と、
を有することを特徴とする修正装置。

【請求項2】

請求項１に記載の修正装置であって、
前記修正部は、前記複数の作用位置のすべてにおいて前記第１姿勢が存在するか否かを判断し、前記複数の作用位置のすべてにおいて前記第１姿勢が存在する場合、修正後の前記エンドエフェクタに関する設計情報を出力する、
ことを特徴とする修正装置。

【請求項3】

請求項１に記載の修正装置であって、
前記修正部は、前記複数の作用位置のすべてにおいて前記第１姿勢が存在するか否かを判断し、前記複数の作用位置のすべてにおいて前記第１姿勢が存在する場合、前記第１姿勢と前記作用位置とを関連付けた姿勢情報を出力する、
ことを特徴とする修正装置。

【請求項4】

請求項１に記載の修正装置であって、
前記修正部は、前記複数の作用位置のすべてにおいて前記第１姿勢が存在するか否かを判断し、前記第１姿勢が存在しない作用位置が１つでも存在する場合、前記部品の寸法を修正する、
ことを特徴とする修正装置。

【請求項5】

請求項４に記載の修正装置であって、
前記算出部は、前記第１姿勢が存在しない作用位置での前記エンドエフェクタの第２姿勢について、前記ワークと前記エンドエフェクタとの干渉が解消する干渉解消方向を特定し、前記エンドエフェクタを構成する部品群の中から、前記干渉解消方向と前記部品群の各々の部品が有する方向との角度差に基づいて、修正対象部品を選択し、
前記修正部は、前記修正対象部品の寸法を修正する、
ことを特徴とする修正装置。

【請求項6】

請求項５に記載の修正装置であって、
前記算出部は、前記角度差が最小となる方向を有する前記部品を前記修正対象部品として選択する、
ことを特徴とする修正装置。

【請求項7】

請求項６に記載の修正装置であって、
前記算出部は、前記第２姿勢が複数存在する場合、前記第２姿勢ごとに前記干渉解消方向を特定し、前記干渉解消方向ごとに前記角度差が最小となる方向を有する部品候補を特定し、前記部品候補の中から前記角度差が最小となる方向を有する前記部品を前記修正対象部品として選択する、
ことを特徴とする修正装置。

【請求項8】

請求項６に記載の修正装置であって、
前記算出部は、前記第２姿勢が複数存在する場合、前記第２姿勢ごとに前記干渉解消方向と、前記ワークと前記エンドエフェクタとの干渉領域と、を特定し、前記干渉領域の体積が最大となる特定の干渉解消方向との角度差が最小となる方向を有する前記部品を、前記修正対象部品として選択する、
ことを特徴とする修正装置。

【請求項9】

請求項６に記載の修正装置であって、
前記算出部は、前記第２姿勢が複数存在する場合、前記第２姿勢ごとに前記干渉解消方向と、前記ワークと前記エンドエフェクタとの干渉領域と、を特定し、前記干渉領域の体積が最小となる特定の干渉解消方向との角度差が最小となる方向を有する前記部品を、前記修正対象部品として選択する、
ことを特徴とする修正装置。

【請求項10】

請求項４に記載の修正装置であって、
前記修正部は、前記エンドエフェクタに関する設計情報を、前記エンドエフェクタの修正後の寸法で更新し、更新後の前記エンドエフェクタに関する設計情報に基づいて、前記複数の作用位置のすべてにおいて前記第１姿勢が存在するか否かを判断し、前記第１姿勢が存在しない作用位置が１つでも存在する場合、前記部品の寸法を修正する、
ことを特徴とする修正装置。

【請求項11】

請求項１に記載の修正装置であって、
前記取得部は、前記エンドエフェクタが装着されるロボットアームに関する設計情報を取得し、
前記ロボットアームに関する設計情報と、前記修正部による修正後の前記エンドエフェクタに関する設計情報と、前記複数の作用位置の各々の作用位置における前記第１姿勢と、に基づいて、前記ロボットアームに装着された前記エンドエフェクタを第１作用位置から第２作用位置へ移動させる前記ロボットアームの軌道を生成する生成部と、
を有することを特徴とする修正装置。

【請求項12】

請求項１１に記載の修正装置であって、
前記生成部は、前記エンドエフェクタが、前記第１作用位置の前記第１姿勢を前記第１作用位置でとり、前記第２作用位置の前記第１姿勢を前記第２作用位置でとるように、前記ロボットアームの軌道を生成する、
ことを特徴とする修正装置。

【請求項13】

請求項１２に記載の修正装置であって、
前記生成部は、前記第１作用位置の前記第１姿勢が複数存在する場合、前記第１作用位置の前記第１姿勢の各々から前記第２作用位置の前記第１姿勢への前記ロボットアームの姿勢変化に基づいて、前記第１作用位置の複数の前記第１姿勢の中から軌道生成対象となる前記第１作用位置の前記第１姿勢を特定する、
ことを特徴とする修正装置。

【請求項14】

プログラムを実行するプロセッサと、前記プログラムを記憶する記憶デバイスと、を有する修正装置による修正方法であって、
前記プロセッサは、
エンドエフェクタに関する設計情報と、前記エンドエフェクタにより作用される複数の作用位置を有するワークに関する設計情報と、を取得する取得処理と、
前記エンドエフェクタに関する設計情報および前記ワークに関する設計情報に基づいて、前記ワークと干渉せずに前記ワークの作用位置で作用可能に配置された前記エンドエフェクタの第１姿勢を、前記作用位置ごとに算出する算出処理と、
前記算出処理による算出結果に基づいて、前記エンドエフェクタを構成する部品の寸法を修正する修正処理と、
を実行することを特徴とする修正方法。

【請求項15】

プロセッサに、
エンドエフェクタに関する設計情報と、前記エンドエフェクタにより作用される複数の作用位置を有するワークに関する設計情報と、を取得する取得処理と、
前記エンドエフェクタに関する設計情報および前記ワークに関する設計情報に基づいて、前記ワークと干渉せずに前記ワークの作用位置で作用可能に配置された前記エンドエフェクタの第１姿勢を、前記作用位置ごとに算出する算出処理と、
前記算出処理による算出結果に基づいて、前記エンドエフェクタを構成する部品の寸法を修正する修正処理と、
を実行させることを特徴とする修正プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、データを修正する修正装置、修正方法、および修正プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

既存の製造ラインにおいて生産する品種を変更する際に、ロボットの手先に装着した溶接ガンや開閉把持ハンドのようなエンドエフェクタとワークとの干渉が避けられず、エンドエフェクタの寸法を修正する工数が発生する場合がある。

【0003】

また、下記特許文献１は、冗長性を有する作業対象物に対してロボットの腕が届く範囲が最大限となるように産業用ロボットの位置、姿勢を制御する産業用ロボットの位置制御方法を開示する。この方法は、６軸以上の自由度を持ち、空間上の直交座標系で目標制御点（マトリックス：^ｏＴｃｐ）の位置、姿勢を与えられたとき、^ｏＴｃｐ＝^ｏＴｂ^ｂＴｗ^ｗＴｆ^ｆＴｅ（^ｏＴｂは３本の基本軸Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３で決定される位置マトリックス；^ｂＴｗは３本の手首軸でとる姿勢マトリックス；^ｗＴｆは工具の取付けフランジマトリックス；^ｆＴｅは工具のエンドエフェクタマトリックス）の関係からロボットの位置を制御する。この場合^ｏＴｂの取り得る位置集合である、目標の^ｏＴｃｐの位置を原点としたベクトルＶの冗長軸方向の点Ｐｖを原点とした円周上で、ロボット演算原点Ｔ０からの距離が最小となる点Ｐｂ’を^ｏＴｃｐの直交成分となるように目標^ｏＴｃｐを^ｏＴｃｐ’として求め直し、この^ｏＴｃｐ’を逆運動学変換し、導出した各関節座標系の各軸の位置を動作目標とする。

【0004】

また、下記特許文献２は、ロボットのハンド装置を開示する。このハンド装置は、ロボットアームに装着する本体フレームに、固定側ロケートピンと、移動自在な可動側ロケートピンと、可動側ロケートピンの移動を拘束解除する固定手段を備え、不動の位置に、可動側ロケートピンが係脱する位置出し手段を備えたハンド装置とし、ロボットの動作制御を利用して両ロケートピンの位置関係を無段階に調整可能にし、１台で多種類のワークのハンドリングを可能にする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開2002-301672号公報

【特許文献2】特開2000-167791号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しなしながら、上述した従来技術では、複数の作用位置のすべてにおいてエンドエフェクタがワークと干渉しないような姿勢をとることが可能な自動修正については考慮されていない。

【0007】

本発明は、複数の作用位置で干渉しないようにエンドエフェクタの寸法を修正することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願において開示される発明の一側面となる修正装置は、エンドエフェクタに関する設計情報と、前記エンドエフェクタにより作用される複数の作用位置を有するワークに関する設計情報と、を取得する取得部と、前記エンドエフェクタに関する設計情報および前記ワークに関する設計情報に基づいて、前記ワークと干渉せずに前記ワークの作用位置で作用可能に配置された前記エンドエフェクタの第１姿勢を、前記作用位置ごとに算出する算出部と、前記算出部による算出結果に基づいて、前記エンドエフェクタを構成する部品の寸法を修正する修正部と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の代表的な実施の形態によれば、複数の作用位置で干渉しないようにエンドエフェクタの寸法を修正することができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施例１にかかる修正装置によるエンドエフェクタの寸法の修正例を示す説明図である。

【図2】図２は、修正装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図3】図３は、エンドエフェクタ設計情報の一例を示す説明図である。

【図4】図４は、ワークの一例を示す斜視図である。

【図5】図５は、ワーク設計情報の一例を示す説明図である。

【図6】図６は、作用位置情報の一例を示す説明図である。

【図7】図７は、探索パラメタ情報の一例を示す説明図である。

【図8】図８は、実施例１にかかる修正装置による修正処理手順例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、図８に示した配置可能エンドエフェクタ姿勢算出処理（ステップＳ８０２）の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、図８に示したエンドエフェクタ寸法修正処理（ステップＳ８０３）の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、配置可能エンドエフェクタを示すエンドエフェクタ設計情報３００の一例を示す説明図である。

【図12】図１２は、配置可能エンドエフェクタ姿勢情報の一例を示す説明図である。

【図13】図１３は、寸法修正情報の一例を示す説明図である。

【図14】図１４は、実施例１にかかる出力データを表示する表示画面の一例を示す説明図である。

【図15】図１５は、ロボットアーム、エンドエフェクタ、ワークおよび治具の配置関係の一例を示す説明図である。

【図16】図１６は、ロボットアームの軌道算出例を示す説明図である。

【図17】図１７は、ロボットアーム設計情報の一例を示す説明図である。

【図18】図１８は、治具設計情報の一例を示す説明図である。

【図19】図１９は、実施例２にかかる修正装置による修正処理手順例を示すフローチャートである。

【図20】図２０は、図１９に示したロボットアーム軌道生成処理（ステップＳ１９０４）の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。

【図21】図２１は、ロボットアーム軌道情報の一例を示す説明図である。

【図22】図２２は、実施例２にかかる出力データを表示する表示画面の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

修正装置は、設計情報からエンドエフェクタの寸法を自動修正するコンピュータであり、設計段階において、エンドエフェクタの寸法を修正する工数を削減することができる。エンドエフェクタは、６軸アームのような産業用ロボットのロボットアームの先端に取り付ける機器であり、たとえば、溶接ガン、開閉把持ハンド、トルクドライバ、エンドミルがある。

【0012】

本明細書のエンドエフェクタは、特に断りがない限り実物のエンドエフェクタではなく、エンドエフェクタの設計情報、つまり、３次元のグラフィックデータ（たとえば、３次元ＣＡＤデータ）である。エンドエフェクタの作業対象となるワークについても同様である。また、エンドエフェクタやワークの３次元のグラフィックデータはそれぞれローカル座標系で規定されるが、修正装置で寸法修正を実行する場合、座標変換によりエンドエフェクタやワークは共通のグローバル座標系に配置される。エンドエフェクタが装着されるロボットアームやワークが保持される治具についても同様である。

【0013】

また、エンドエフェクタとワークとの干渉とは、文字通りエンドエフェクタとワークとが重複することを示すが、ワークの作用位置でのエンドエフェクタの接触は含まない。たとえば、エンドエフェクタが開閉把持ハンドである場合、エンドエフェクタは作用位置を把持することでワークと接触するが、この接触は、「干渉」ではない。すなわち、干渉とは、作用位置以外でエンドエフェクタとワークとが重複することである。

【実施例0014】

図１は、実施例１にかかる修正装置によるエンドエフェクタの寸法の修正例を示す説明図である。図１に示すエンドエフェクタ１００は、略Ｃの字形状をした溶接ガンであり、支持部１０１を有する。支持部１０１の両端で屈曲した一対の溶接部１０２，１０３の先端１０４，１０５が対応しあうように屈曲されている。先端１０４，１０５間の空隙にワーク１１０が挿入された状態が、エンドエフェクタ１００が溶接可能な状態である。

【0015】

なお、支持部１０１、一対の溶接部１０２，１０３で囲まれた空洞部の奥行きを懐深さｄといい、一対の溶接部１０２，１０３の長さである。また、ｗは支持部１０１、一対の溶接部１０２，１０３の幅であり、ｇは一対の溶接部１０２，１０３であり、支持部１０１の長さである。

【0016】

（１）配置可能エンドエフェクタ姿勢算出
修正装置は、まず、ワーク１１０を配置可能なエンドエフェクタ１００の姿勢を算出する。先端１０４，１０５で溶接されるワーク１１０の位置を作用位置ａｐと称す。先端１０４，１０５および作用位置ａｐを通る直線をワーク１１０の法線１１１とする。修正装置は、法線１１１を回転軸としてワーク１１０を小刻みに回転させ、ワーク１１０が支持部１０１に干渉する場合のエンドエフェクタ１００の姿勢を計算する。この計算により、干渉領域１２０が検出されたとする。干渉領域１２０とは、修正装置が計算したワーク１１０と支持部１０１との重複領域である。

【0017】

（２）エンドエフェクタ寸法修正
修正装置は、干渉領域１２０が検出されると、干渉が解消される方向（干渉解消方向）１３０に一対の溶接部１０２，１０３を伸ばすことで、エンドエフェクタ１００の寸法を修正して干渉を解消する。具体的には、たとえば、修正装置は、懐深さｄをｄｒ（＞ｄ）に修正する。

【0018】

＜修正装置のハードウェア構成例＞
図２は、修正装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。修正装置２００は、プロセッサ２０１と、記憶デバイス２０２と、入力デバイス２０３と、出力デバイス２０４と、通信インターフェース（通信ＩＦ）２０５と、を有する。プロセッサ２０１、記憶デバイス２０２、入力デバイス２０３、出力デバイス２０４、および通信ＩＦ２０５は、バス２０６により接続される。プロセッサ２０１は、修正装置２００を制御する。記憶デバイス２０２は、プロセッサ２０１の作業エリアとなる。また、記憶デバイス２０２は、各種プログラムやデータを記憶する非一時的なまたは一時的な記録媒体である。記憶デバイス２０２としては、たとえば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリがある。入力デバイス２０３は、データを入力する。入力デバイス２０３としては、たとえば、キーボード、マウス、タッチパネル、テンキー、スキャナ、マイク、センサがある。出力デバイス２０４は、データを出力する。出力デバイス２０４としては、たとえば、ディスプレイ、プリンタ、スピーカがある。通信ＩＦ２０５は、ネットワークと接続し、データを送受信する。

【0019】

＜エンドエフェクタ設計情報＞
図３は、エンドエフェクタ設計情報の一例を示す説明図である。エンドエフェクタ設計情報は、修正装置２００の記憶デバイス２０２または修正装置２００と通信可能な他のコンピュータの記憶デバイスに格納される。

【0020】

エンドエフェクタ設計情報３００は、エンドエフェクタ１００の設計情報、つまり、エンドエフェクタ１００の３次元形状を示すグラフィックデータである。図３では、エンドエフェクタ設計情報３００をテーブル形式で表現する。

【0021】

エンドエフェクタ設計情報３００は、フィールドとして、部品３０１と、配置位置姿勢３０２と、面情報３０３と、寸法３０４と、を有する。部品３０１は、エンドエフェクタ１００を構成する１つの要素（構成要素）であり、部品３０１を一意に特定する値として「Ｐｅ１」、「Ｐｅ２」、「Ｐｅ３」、…を保持する。具体的には、たとえば、「Ｐｅ１」は支持部１０１を示し、「Ｐｅ２」は溶接部１０２を示し、「Ｐｅ３」は溶接部１０３を示す。

【0022】

配置位置姿勢３０２は、エンドエフェクタ１００をそのローカル座標系に配置した場合の部品３０１の姿勢であり、配置位置姿勢３０２を一意に特定する値として「Ｑｅ１」、「Ｑｅ２」、「Ｑｅ３」、…を保持する。具体的には、たとえば、「Ｑｅ１」は支持部１０１の頂点座標値群であり、「Ｑｅ２」は溶接部１０２の頂点座標値群であり、「Ｑｅ３」は溶接部１０３の頂点座標値群である。

【0023】

面情報３０３は、部品３０１の面に関する情報であり、面情報３０３を一意に特定する値として「Ｓｅ１１」、「Ｓｅ１２」、…、「Ｓｅ２１」、「Ｓｅ２２」、…、「Ｓｅ３１」、「Ｓｅ３２」、…を保持する。具体的には、たとえば、「Ｓｅ１１」、「Ｓｅ１２」、…の各々は、支持部１０１の面を構成するポリゴンデータを示し、当該ポリゴンデータの頂点座標値群および法線ベクトルを含む。また、「Ｓｅ２１」、「Ｓｅ２２」、…の各々は、溶接部１０２の面を構成するポリゴンデータを示し、当該ポリゴンデータの頂点座標値群および法線ベクトルを含む。また、「Ｓｅ３１」、「Ｓｅ３２」、…の各々は、溶接部１０３の面を構成するポリゴンデータを示し、当該ポリゴンデータの頂点座標値群および法線ベクトルを含む。

【0024】

寸法３０４は、部品３０１の長さに関する情報であり、サブフィールドとして、種類３４１と、方向３４２と、数値３４３と、を有する。

【0025】

種類３４１は、寸法３０４を分類した複数の組み合わせであり、種類３４１を一意に特定する値として、たとえば、上述した懐深さｄ、幅ｗ、間隔ｇがある。部品３０１が「Ｐｅ１」の場合、溶接部１０２であるため、種類３４１は懐深さｄおよび幅ｗの組み合わせとなる。部品３０１が「Ｐｅ２」の場合、支持部１０１であるため、種類３４１は間隔ｇおよび幅ｗの組み合わせとなる。

【0026】

方向３４２は、エンドエフェクタ１００をローカル座標系に配置した場合の種類３４１によって特定される寸法３０４の向きを示す。たとえば、部品３０１が「Ｐｅ１」（支持部１０１）の種類３４１である間隔ｇの方向３４２を一意に特定する値ｄｇ１は、図１に示したように、Ｚ方向を示すベクトル（０，０，１）である。また、その幅ｗの方向３４２を一意に特定する値ｄｗ１は、図１に示したように、Ｙ方向を示すベクトル（０，１，０）である。

【0027】

また、部品３０１が「Ｐｅ２」（溶接部１０２）の種類３４１である懐深さｄの方向３４２を一意に特定する値ｄｄ２は、図１に示したように、Ｘ方向を示すベクトル（１，０，０）である。また、その幅ｗの方向３４２を一意に特定する値ｄｗ２は、図１に示したように、Ｙ方向を示すベクトル（０，１，０）である。

【0028】

また、部品３０１が「Ｐｅ３」（溶接部１０３）の種類３４１である懐深さｄの方向３４２を一意に特定する値ｄｄ３は、図１に示したように、Ｘ方向を示すベクトル（１，０，０）である。また、その幅ｗの方向３４２を一意に特定する値ｄｗ３は、図１に示したように、Ｙ方向を示すベクトル（０，１，０）である。

【0029】

数値３４３は、種類３４１によって特定される寸法３０４の値である。たとえば、部品３０１が「Ｐｅ１」（支持部１０１）の種類３４１である間隔ｇの数値３４３を一意に特定する値ｖ（ｄｇ１）は、たとえば、５００．０［ｍｍ］である。また、その幅ｗの数値３４３を一意に特定する値ｖ（ｄｗ１）は、たとえば、５０．０［ｍｍ］である。

【0030】

また、部品３０１が「Ｐｅ２」（溶接部１０２）の種類３４１である懐深さｄの数値３４３を一意に特定する値ｖ（ｄｄ２）は、たとえば、３００．０［ｍｍ］である。また、その幅ｗの数値３４３を一意に特定する値ｖ（ｄｗ２）は、たとえば、５０．０［ｍｍ］である。

【0031】

また、部品３０１が「Ｐｅ３」（溶接部１０３）の種類３４１である懐深さｄの数値３４３を一意に特定する値ｖ（ｄｄ３）は、たとえば、３００．０［ｍｍ］である。また、その幅ｗの数値３４３を一意に特定する値ｖ（ｄｗ３）は、たとえば、５０．０［ｍｍ］である。

【0032】

＜ワーク１１０＞
図４は、ワーク１１０の一例を示す斜視図である。ワーク１１０は、エンドエフェクタ１００の作用対象であり、１以上の作用位置ａｐ１～ａｐ６（図４では例として６個）を有する。作用位置ａｐ１～ａｐ６を区別しない場合は、単に、作用位置ａｐと表記する。本例のエンドエフェクタ１００は溶接ガンであるため、作用位置ａｐは溶接位置となるが、エンドエフェクタ１００が開閉把持ハンドであれば把持位置、トルクドライバであればネジの締め付け位置、エンドミルであれば穿孔位置である。

【0033】

図５は、ワーク設計情報の一例を示す説明図である。ワーク設計情報５００は、修正装置２００の記憶デバイス２０２または修正装置２００と通信可能な他のコンピュータの記憶デバイスに格納される。

【0034】

ワーク設計情報５００は、ワーク１１０の設計情報、つまり、ワーク１１０の３次元形状を示す３次元のグラフィックデータである。図５では、ワーク設計情報５００をテーブル形式で表現する。

【0035】

ワーク設計情報５００は、フィールドとして、部品５０１と、配置位置姿勢５０２と、面情報５０３と、を有する。部品５０１は、ワーク１１０を構成する１つの要素（構成要素）であり、ワーク１１０を一意に特定する値として「Ｐｗ１」、…を保持する。具体的には、たとえば、「Ｐｗ１」はワーク１１０の本体である。

【0036】

配置位置姿勢５０２は、ワーク１１０をそのローカル座標系に配置した場合の部品５０１の姿勢であり、配置位置姿勢５０２を一意に特定する値として「Ｑｗ１」、…を保持する。具体的には、たとえば、「Ｑｅ１」はワーク１１０の頂点座標値群である。

【0037】

面情報５０３は、部品５０１の面に関する情報であり、面情報５０３を一意に特定する値として「Ｓｗ１１」、「Ｓｗ１２」、…を保持する。具体的には、たとえば、「Ｓｗ１１」、「Ｓｗ１２」、…の各々は、ワーク１１０の面を構成するポリゴンデータを示し、当該ポリゴンデータの頂点座標値群および法線ベクトルを含む。

【0038】

図６は、作用位置情報６００の一例を示す説明図である。図６では、作用位置情報６００をテーブル形式で表現する。作用位置情報６００は、フィールドとして、作用位置ＩＤ６０１と、座標値６０２と、を有する。作用位置ＩＤ６０１は、作用位置ａｐを一意に特定する識別情報であり、値として作用位置ａｐ１～ａｐ６を保持する。座標値６０２は、ワーク１１０のローカル座標系における作用位置ａｐ１～ａｐ６の３次元位置を示す。

【0039】

＜探索パラメタ情報＞
図７は、探索パラメタ情報の一例を示す説明図である。探索パラメタ情報７００は、修正装置２００の記憶デバイス２０２または修正装置２００と通信可能な他のコンピュータの記憶デバイスに格納される。図７では、探索パラメタ情報７００をテーブル形式で表現する。

【0040】

探索パラメタ情報７００は、干渉領域１２０を探索するためのパラメタの集合であり、フィールドとして、探索パラメタ種７０１と、値７０２と、を有する。探索パラメタ種７０１は、探索パラメタの種類を示す。探索パラメタ種７０１には、たとえば、探索角度刻み数ａと、修正刻み距離ｌと、修正最大回数ｋと、いう３種類の探索パラメタがある。

【0041】

探索角度刻み数ａは、エンドエフェクタ１００を法線１１１を回転軸として回転させる場合の刻み数である。２π／ａがその刻み角度となる。修正刻み距離ｌは、寸法３０４を修正する刻み距離である。修正最大回数ｋは、図１に示した（２）エンドエフェクタ寸法修正の最大実行回数である。

【0042】

値７０２は、探索パラメタ種７０１によって特定される探索角度刻み数ａ、修正刻み距離ｌおよび修正最大回数ｋの設定値である。値７０２は、ユーザが入力デバイス２０３を操作することで設定可能である。

【0043】

＜修正処理手順＞
図８は、実施例１にかかる修正装置２００による修正処理手順例を示すフローチャートである。修正装置２００は、データ取得処理（ステップＳ８０１）を実行する。具体的には、たとえば、修正装置２００は、取得部８０１として、エンドエフェクタ設計情報３００、ワーク設計情報５００、作用位置情報６００および探索パラメタ情報７００を読み込む。なお、エンドエフェクタ１００およびワーク１１０は、共通のグローバル座標系に配置されるため、エンドエフェクタ設計情報３００、ワーク設計情報５００、および作用位置情報６００で規定された座標値は、変換される。

【0044】

つぎに、修正装置２００は、算出部８０２として、配置可能エンドエフェクタ姿勢算出処理を実行する（ステップＳ８０２）。具体的には、たとえば、修正装置２００は、図１に示した（１）配置可能エンドエフェクタ姿勢算出を実行する。配置可能エンドエフェクタ姿勢算出処理（ステップＳ８０２）の詳細については、図９で後述する。

【0045】

つぎに、修正装置２００は、修正部８０３として、エンドエフェクタ寸法修正処理を実行する（ステップＳ８０３）。具体的には、たとえば、修正装置２００は、図１に示した（２）エンドエフェクタ寸法修正を実行する。エンドエフェクタ寸法修正処理（ステップＳ８０３）の詳細については、図１０で後述する。

【0046】

なお、取得部８０１、算出部８０２および修正部８０３は、具体的には、たとえば、図２に示した記憶デバイス２０２に記憶されたプログラムをプロセッサ２０１に実行させることにより実現され、それぞれステップＳ８０１～Ｓ８０３を実行する。

【0047】

図９は、図８に示した配置可能エンドエフェクタ姿勢算出処理（ステップＳ８０２）の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。まず、修正装置２００は、作用位置情報６００の全作用位置ａｐ１～ａｐｎ（ｎは１以上の整数で、作用位置情報６００のエントリ数、すなわち、作用位置ａｐの総数）のループ変数ｉをｉ＝１に設定する（ステップＳ９０１）。ステップＳ９０１では、ステップＳ９０５で処理が戻されるとループ変数ｉをインクリメントする。

【0048】

つぎに、修正装置２００は、エンドエフェクタ１００の先端１０４，１０５が作用位置ａｐｉにおいてワーク１１０表面に垂直に接するようにエンドエフェクタ１００を配置する（ステップＳ９０２）。これにより、図１に示したように、先端１０４，１０５および作用位置ａｐｉが法線１１１上に位置するようになる。

【0049】

つぎに、修正装置２００は、エンドエフェクタ１００を、作用位置ａｐｉにおいて法線１１１を回転軸として２π／ａずつ回転させ、当該回転の都度、エンドエフェクタ１００の姿勢についてワーク１１０との干渉を算出する（ステップＳ９０３）。すなわち、修正装置２００は、エンドエフェクタ１００の探索角度刻み数ａ個の姿勢についてワーク１１０との干渉を計算する。このように、修正装置２００は、エンドエフェクタ１００の姿勢を固定した状態で、作用位置ａｐｉを固定したままワーク１１０の姿勢を変更させる。

【0050】

この干渉計算では、修正装置２００は、エンドエフェクタ姿勢情報、干渉領域情報、および干渉解消方向情報を算出する。エンドエフェクタ姿勢情報とは、２π／ａ刻みの回転ごとのエンドエフェクタ１００の姿勢であり、具体的には、たとえば、グローバル座標系における２π／ａ刻みの回転ごとの部品３０１の配置位置姿勢３０２、面情報３０３、および寸法３０４である。

【0051】

干渉領域情報とは、エンドエフェクタ１００とワーク１１０との３次元的な重複領域である干渉領域１２０を構成する情報である。具体的には、たとえば、干渉領域１２０は、干渉によりエンドエフェクタ１００内部に位置することになったワーク１１０の表面であり、干渉領域情報は、エンドエフェクタ１００内部に位置するワーク１１０表面の面情報５０３により規定される。また、干渉領域情報は、干渉領域１２０の体積も含む。

【0052】

干渉解消方向情報とは、干渉解消方向１３０を規定する情報であり、ワーク１１０と重複したエンドエフェクタ１００の表面（たとえば、図１に示した干渉領域１２０のハッチングされた面）を構成するポリゴンデータの法線ベクトルである。法線ベクトルの平均が干渉解消方向１３０となる。このようにして、エンドエフェクタ１００とワーク１１０との干渉の有無や干渉する場合にはその干渉領域１２０が特定される。

【0053】

すなわち、干渉解消方向１３０は、エンドエフェクタ１００とワーク１１０との干渉が解消される方向であり、ワーク１１０が干渉解消方向１３０に移動してエンドエフェクタ１００から離間すると、干渉領域１２０の体積が減少し、エンドエフェクタ１００との干渉が解消される。修正装置２００は、エンドエフェクタ寸法修正処理（ステップＳ８０３）において、ワーク１１０と干渉せずにエンドエフェクタ１００が作用位置ａｐで作用できるようエンドエフェクタ１００の部品３０１の寸法を修正することになる。

【0054】

なお、干渉解消方向１３０は、エンドエフェクタ１００とワーク１１０とが１回も干渉しなければ存在しないが、探索角度刻み数ａ個の姿勢で干渉計算されるため、１つの作用位置ａｐにつき最大でａ個存在する。

【0055】

つぎに、修正装置２００は、ステップＳ９０３で算出されたエンドエフェクタ姿勢情報、干渉領域情報、および干渉解消方向情報を記憶デバイス２０２に記録する（ステップＳ９０４）。

【0056】

つぎに、修正装置２００は、ｉ＝ｎであるか否かを判断し、ｉ＝ｎでなければステップＳ９０１に戻り、ｉ＝ｎであれば、配置可能エンドエフェクタ姿勢算出処理を終了する。

【0057】

図１０は、図８に示したエンドエフェクタ寸法修正処理（ステップＳ８０３）の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。まず、修正装置２００は、修正最大回数ｋのループ変数ｊをｉ＝１に設定する（ステップＳ１００１）。ステップＳ１００１では、ステップＳ１００４で処理が戻されるとループ変数ｊをインクリメントする。

【0058】

つぎに、修正装置２００は、全作用位置ａｐ１～ａｐｎでワーク１１０と干渉しないエンドエフェクタ１００の姿勢があるか否かを判断する（ステップＳ１００２）。作用位置ａｐ１～ａｐｎの各々でのワーク１１０と干渉しないエンドエフェクタ１００の姿勢は同一姿勢である必要はない。すなわち、どのようなエンドエフェクタ１００の姿勢であっても、現状（ループ変数ｊ）のエンドエフェクタ１００の形状で全作用位置ａｐ１～ａｐｎに対しワーク１１０と干渉せずに作用できればよい。

【0059】

すなわち、全作用位置ａｐ１～ａｐｎでワーク１１０と干渉しないエンドエフェクタ１００の姿勢がない場合（ステップＳ１００２：Ｎｏ）とは、探索角度刻み数ａ個のどの姿勢でもワーク１１０と干渉してしまう作用位置ａｐが一つでもあることを示す。

【0060】

全作用位置ａｐ１～ａｐｎでワーク１１０と干渉しないエンドエフェクタ１００の姿勢がない場合（ステップＳ１００２：Ｎｏ）、修正装置２００は、エンドエフェクタ１００の寸法３０４のうち、干渉解消方向１３０となす角度が最小となる方向３４２を寸法３０４に有する部品３０１を選択する。そして、修正装置２００は、選択部品３０１の当該最も近い干渉解消方向１３０となす角度が最小となる方向３４２を有する寸法３０４の数値３４３を修正刻み距離ｌだけ増加する（ステップＳ１００３）。

【0061】

たとえば、干渉解消方向１３０となす角度が最小となる方向３４２が、溶接部１０２の懐深さｄの方向ｄｄ２であれば、修正装置２００は、その数値ｖ（ｄｄ２）を修正刻み距離ｌだけ増加する。なお、この場合、溶接部１０２と対となる溶接部１０３についても同様に、数値ｖ（ｄｄ３）を修正刻み距離ｌだけ増加する。

【0062】

なお、干渉解消方向１３０は、探索角度刻み数ａ個の姿勢で干渉計算されるため、１つの作用位置ａｐにつき最大でａ個存在するため、干渉解消方向１３０も干渉ごとに存在する。このため、ステップＳ１００３では、修正装置２００は、干渉解消方向１３０ごとに角度差が最小となる部品３０１の候補を特定し、部品３０１の候補の中から角度差が最小となる部品３０１を修正対象部品として選択してもよい。

【0063】

また、干渉解消方向１３０が複数存在する場合、修正装置２００は、干渉領域１２０の体積が最大となる干渉解消方向１３０となす角度が最小となる方向３４２を有する寸法３０４となる部品３０１を修正対象部品として選択してもよい。これにより、他の干渉解消方向１３０に対応する干渉領域１２０も消滅する可能性が高くなる。

【0064】

また、干渉解消方向１３０が複数存在する場合、修正装置２００は、干渉領域１２０の体積が最小となる干渉解消方向１３０となす角度が最小となる方向３４２を有する寸法３０４となる部品３０１を修正対象部品として選択してもよい。これにより、エンドエフェクタ１００の寸法の微調整が可能、換言すれば、寸法の過剰修正を抑制することができる。

【0065】

また、エンドエフェクタ１００がワーク１１０と干渉する作用位置ａｐが複数存在する場合、修正装置２００は、いずれか１つの作用位置ａｐを選択してステップＳ１００３を実行する。

【0066】

このあと、修正装置２００は、ｊ＝ｋであるか否かを判断し、ｊ＝ｋでなければステップＳ１００１に戻り、ｊ＝ｋであれば、エンドエフェクタ寸法修正処理を終了する（ステップＳ１００４）。この場合、ｋ回修正しても、現状のエンドエフェクタ１００の形状で全作用位置ａｐ１～ａｐｎに対しワーク１１０と干渉せずに作用できないことになる。

【0067】

また、ステップＳ１００２において、全作用位置ａｐ１～ａｐｎでワーク１１０と干渉しないエンドエフェクタ１００の姿勢がある場合（ステップＳ１００２：Ｙｅｓ）、修正装置２００は、配置可能エンドエフェクタ１００、配置可能エンドエフェクタ姿勢、および寸法修正情報を更新して出力する（ステップＳ１００５）。寸法修正情報とは、ステップＳ１００３での増加分の修正刻み距離ｌである。

【0068】

具体的には、たとえば、修正装置２００は、ｊ＝１の場合、配置可能エンドエフェクタ１００を、ステップＳ１００３で寸法修正されていないエンドエフェクタ１００とし、ｊ≧２の場合、配置可能エンドエフェクタ１００を、（ｊ－１）回目でステップＳ１００３により寸法修正されたエンドエフェクタ１００とする。

【0069】

また、修正装置２００は、配置可能エンドエフェクタ姿勢情報を、ｊ回目で全作用位置ａｐ１～ａｐｎに対しワーク１１０と干渉しなかったエンドエフェクタ姿勢情報に更新する。

【0070】

また、修正装置２００は、ｊ＝１の場合、寸法修正情報を、ステップＳ１００３で寸法修正されていない寸法修正情報とし、ｊ≧２の場合、寸法修正情報を、（ｊ－１）回目でステップＳ１００３により寸法修正されたときの寸法修正情報とする。これにより、エンドエフェクタ寸法修正処理（ステップＳ８０３）が終了する。

【0071】

＜出力データ例＞
つぎに、図１１～図１４を用いて、ステップＳ１００５の出力データの一例について説明する。なお、出力データは、出力デバイス２０４の一例である表示装置に表示されたり、通信ＩＦ２０５を介して他のコンピュータに送信され、当該他のコンピュータの表示装置に表示されたりする。

【0072】

図１１は、配置可能エンドエフェクタ１００を示すエンドエフェクタ設計情報３００の一例を示す説明図である。図１１では、部品３０１が「Ｐｅ２」（溶接部１０２）の懐深さｄについての寸法３０４の数値３４３である「ｖ（ｄｄ２）」と、部品３０１が「Ｐｅ３」（溶接部１０３）の懐深さｄについての寸法３０４の数値３４３である「ｖ（ｄｄ３）」と、が修正されたことを示している。

【0073】

図１２は、配置可能エンドエフェクタ姿勢情報の一例を示す説明図である。配置可能エンドエフェクタ姿勢情報１２００は、フィールドとして、作用位置ＩＤ６０１と、姿勢ＩＤ１２０１と、姿勢１２０２と、を有する。姿勢ＩＤ１２０１は、ｊ回目で全作用位置ａｐ１～ａｐｎに対しワーク１１０と干渉しなかったエンドエフェクタ１００の姿勢１２０２を一意に特定する識別情報である。

【0074】

姿勢１２０２は、ｊ回目で全作用位置ａｐ１～ａｐｎに対しワーク１１０と干渉しなかったエンドエフェクタ１００のグローバル座標系での配置位置を示し、たとえば、エンドエフェクタ１００の頂点座標値の集合で規定される。

【0075】

図１３は、寸法修正情報の一例を示す説明図である。寸法修正情報１３００は、フィールドとして、種類３４１と、修正値１３０１と、を有する。修正値１３０１は、種類３４１で特定される長さ（懐深さｄ、間隔ｇ、幅ｗ、…）の修正分の値であり、修正刻み距離ｌの倍数となる。

【0076】

図１４は、実施例１にかかる出力データを表示する表示画面の一例を示す説明図である。表示画面１４００は、配置可能エンドエフェクタ姿勢情報１２００と、寸法修正情報１３００と、を表示する。また、配置可能エンドエフェクタ姿勢情報１２００および寸法修正情報１３００内のエンドエフェクタ１００は、図１１に示した修正後のエンドエフェクタ設計情報３００に基づいて描画される。ワーク１１０は、ワーク設計情報５００に基づいて描画される。

【0077】

また、表示画面１４００は、修正刻み距離プルダウン１４０１と、単位プルダウン１４０２と、再計算実行ボタン１４０３と、を有する。修正刻み距離プルダウン１４０１は、入力デバイス２０３を操作することで修正刻み距離ｌを選択可能なユーザインタフェースである。修正刻み距離ｌを直接入力することも可能である。なお、図示はしないが、種類３４１ごとに修正刻み距離プルダウン１４０１を設けてもよい。これにより、種類３４１ごとに修正刻み距離ｌを異ならせることができる。

【0078】

単位プルダウン１４０２は、入力デバイス２０３を操作することで修正刻み距離ｌの単位を選択可能なユーザインタフェースである。再計算実行ボタン１４０３は、入力デバイス２０３を操作することでエンドエフェクタ寸法修正処理（ステップＳ８０３）の再実行を指示するユーザインタフェースである。再計算実行ボタン１４０４が押下されることで、修正刻み距離プルダウン１４０１で選択された修正刻み距離ｌでエンドエフェクタ寸法修正処理（ステップＳ８０３）が再実行される。

【0079】

このように、実施例１によれば、複数の作用位置で干渉しないように修正することができる。すなわち、どの作用位置ａｐでもワーク１１０に作用することができるエンドエフェクタ１００の寸法を、設計段階で事前に修正することができる。したがって、エンドエフェクタ１００の寸法を修正する工数の削減を図ることができる。

【実施例0080】

つぎに、実施例２について説明する。実施例２にかかる修正装置２００は、実施例１において、エンドエフェクタ１００が装着されるロボットアームの軌道を算出する。これにより、修正済みのエンドエフェクタ１００の姿勢で動かすことが可能なロボットアームの軌道を特定することができる。換言すれば、配置可能なエンドエフェクタ１００の姿勢であったとしても、そのロボットアームの軌道が生成できなければ、有効な修正にはならない。このように、ロボットアームの軌道も考慮して、修正済みのエンドエフェクタ１００の姿勢の有効性の向上を図ることができる。なお、ロボットアームが複数の作用位置ａｐを経由する順番は、修正装置２００に設定されているものとする。

【0081】

なお、実施例２では、実施例１との相違点を中心に説明するため、実施例１と共通部分については説明を省略する。また、ロボットアームの軌道算出自体についても既知技術であるため、説明を省略する。

【0082】

図１５は、ロボットアーム、エンドエフェクタ１００、ワーク１１０および治具の配置関係の一例を示す説明図である。ワーク１１０は、治具１５００に保持される。治具１５００は、台座１５０１と、台座１５０１上の４本の支持部材１５０２と、を有する。４本の支持部材１５０２は、ワーク１１０の４側面から挟むことにより、ワーク１１０の表面が略水平となるようにワーク１１０を保持する。

【0083】

ロボットアーム１５１０は、たとえば、６軸のマニピュレータであり、先端１５１１を有する。先端１５１１は、エンドエフェクタ１００が着脱可能である。

【0084】

＜ロボットアーム１５１０の軌道算出例＞
図１６は、ロボットアーム１５１０の軌道算出例を示す説明図である。図１６では、説明を単純化するため、作用位置ａｐをａｐ１、ａｐ３とする。配置可能エンドエフェクタ姿勢算出処理（ステップＳ８０２）およびエンドエフェクタ寸法修正処理（ステップＳ８０３）により、作用位置ａｐ１については、姿勢ＩＤ１２０１がＲ１１～Ｒ１３の姿勢１２０２（以下、姿勢Ｒ１１～Ｒ１３と表記）が出力され、作用位置ａｐ３については、姿勢ＩＤ１２０１がＲ２１～Ｒ２３の姿勢１２０２（以下、姿勢Ｒ２３～Ｒ３３と表記）が出力されたものとする。

【0085】

修正装置２００は、配置可能エンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ１１～Ｒ１３と姿勢Ｒ３１～Ｒ３３との９通りの組み合わせ｛（Ｒ１１、Ｒ３１）、（Ｒ１１、Ｒ３２）、（Ｒ１１、Ｒ３３）、（Ｒ１２、Ｒ３１）、（Ｒ１２、Ｒ３２）、（Ｒ１２、Ｒ３３）、（Ｒ１３、Ｒ３１）、（Ｒ１３、Ｒ３２）、（Ｒ１３、Ｒ３３）｝の中から、いずれかの組み合わせを選択する。具体的には、たとえば、修正装置２００は、ロボットアーム１５１０の姿勢変化が最小となる組み合わせを選択する。図１６の例では、姿勢Ｒ１１、Ｒ３２の組み合わせが、ロボットアーム１５１０の姿勢変化が最小となる組み合わせとして選択される。

【0086】

ロボットアーム１５１０の姿勢は、たとえば、ロボットアーム１５１０が有する複数の関節の回転角ベクトルにより規定される。ロボットアーム１５１０の姿勢変化は、たとえば、ロボットアーム１５１０の姿勢変化前の回転角ベクトルと、ロボットアーム１５１０の姿勢変化後の回転角ベクトルと、のユークリッド距離により特定される。

【0087】

ロボットアーム１５１０の姿勢変化前とは、配置可能エンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ１１～Ｒ１３から選択する場合は、ロボットアーム１５１０の移動前の初期姿勢であり、配置可能エンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ３１～Ｒ３３から選択する場合は、作用位置ａｐ１についての配置可能エンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ１１～Ｒ１３の各々をとる場合のロボットアーム１５１０の姿勢である。

【0088】

ロボットアーム１５１０の姿勢変化後とは、配置可能エンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ１１～Ｒ１３から選択する場合は、作用位置ａｐ１についての配置可能エンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ１１～Ｒ１３の各々をとる場合のロボットアーム１５１０の姿勢であり、配置可能エンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ３１～Ｒ３３から選択する場合は、作用位置ａｐ３についての配置可能エンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ３１～Ｒ３３の各々をとる場合のロボットアーム１５１０の姿勢である。

【0089】

ロボットアーム１５１０の姿勢変化前後のユークリッド距離が最小となる組み合わせ（Ｒ１１、Ｒ３２）が、ロボットアーム１５１０の姿勢変化が最小となる組み合わせである。

【0090】

そして、修正装置２００は、ロボットアーム１５１０の移動前の初期姿勢と、配置可能エンドエフェクタ１００が作用位置ａｐ１で姿勢Ｒ１１をとるときのロボットアーム１５１０の姿勢と、の間を補間するロボットアーム１５１０の軌道１６０１を生成する。

【0091】

同様に、修正装置２００は、配置可能エンドエフェクタ１００が作用位置ａｐ１で姿勢Ｒ１１をとるときのロボットアーム１５１０の姿勢と、配置可能エンドエフェクタ１００が作用位置ａｐ３で姿勢Ｒ３２をとるときのロボットアーム１５１０の姿勢と、の間を補間するロボットアーム１５１０の軌道１６０２を生成する。

【0092】

なお、ロボットアーム１５１０の軌道１６０１、１６０２の少なくとも一方が生成できない場合、修正装置２００は、配置可能エンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ１１～Ｒ１３と姿勢Ｒ３１～Ｒ３３との９通りの組み合わせから、組み合わせ（Ｒ１１、Ｒ３２）を除いてロボットアーム１５１０の姿勢変化前後のユークリッド距離が最小となる組み合わせを再選択し、再選択した組み合わせについて、ロボットアーム１５１０の軌道を再生成することになる。

【0093】

図１７は、ロボットアーム設計情報の一例を示す説明図である。ロボットアーム設計情報１７００は、修正装置２００の記憶デバイス２０２または修正装置２００と通信可能な他のコンピュータの記憶デバイスに格納される。

【0094】

ロボットアーム設計情報１７００は、ロボットアーム１５１０の設計情報、つまり、ロボットアーム１５１０の３次元形状を示す３次元のグラフィックデータである。図１７では、ロボットアーム設計情報１７００をテーブル形式で表現する。

【0095】

ロボットアーム設計情報１７００は、フィールドとして、部品１７０１と、配置位置姿勢１７０２と、面情報１７０３と、を有する。部品１７０１は、ロボットアーム１５１０を構成する１つの要素（構成要素）であり、部品１７０１を一意に特定する値として「Ｐｒ１」、「Ｐｒ２」、…を保持する。具体的には、たとえば、「Ｐｒ１」は関節、「Ｐｒ２」はリンクである。

【0096】

配置位置姿勢１７０２は、ロボットアーム１５１０をそのローカル座標系に配置した場合の部品１７０１の姿勢であり、配置位置姿勢１７０２を一意に特定する値として「Ｑｒ１」、「Ｑｒ２」、…を保持する。具体的には、たとえば、「Ｑｒ１」は関節の頂点座標値群および関節の回転角度であり、「Ｑｒ２」はリンクの頂点座標値群である。

【0097】

面情報１７０３は、部品１７０１の面に関する情報であり、面情報１７０３を一意に特定する値として「Ｓｒ１１」、「Ｓｒ１２」、…、「Ｓｒ２１」、「Ｓｒ２２」、…を保持する。具体的には、たとえば、「Ｓｒ１１」、「Ｓｒ１２」、…の各々は、関節の面を構成するポリゴンデータを示し、当該ポリゴンデータの頂点座標値群および法線ベクトルを含む。同様に、「Ｓｒ２１」、「Ｓｒ２２」、…の各々は、リンクの面を構成するポリゴンデータを示し、当該ポリゴンデータの頂点座標値群および法線ベクトルを含む。

【0098】

図１８は、治具設計情報の一例を示す説明図である。治具設計情報１８００は、修正装置２００の記憶デバイス２０２または修正装置２００と通信可能な他のコンピュータの記憶デバイスに格納される。

【0099】

治具設計情報１８００は、治具１５００の設計情報、つまり、治具１５００の３次元形状を示す３次元のグラフィックデータである。図１８では、治具設計情報１８００をテーブル形式で表現する。

【0100】

治具設計情報１８００は、フィールドとして、部品１８０１と、配置位置姿勢１８０２と、面情報１８０３と、を有する。部品１８０１は、治具１５００を構成する１つの要素（構成要素）であり、部品１８０１を一意に特定する値として「Ｐｊ１」、「Ｐｊ２」、…を保持する。具体的には、たとえば、「Ｐｊ１」は台座１５０１、「Ｐｊ２」は支持部材１５０２である。

【0101】

配置位置姿勢１８０２は、治具１５００をそのローカル座標系に配置した場合の部品１８０１の姿勢であり、配置位置姿勢１８０２を一意に特定する値として「Ｑｊ１」、「Ｑｊ２」、…を保持する。具体的には、たとえば、「Ｑｊ１」は台座１５０１の頂点座標値群であり、「Ｑｒ２」は支持部材１５０２の頂点座標値群である。

【0102】

面情報１８０３は、部品１８０１の面に関する情報であり、面情報１８０３を一意に特定する値として「Ｓｊ１１」、「Ｓｊ１２」、…、「Ｓｊ２１」、「Ｓｊ２２」、…を保持する。具体的には、たとえば、「Ｓｊ１１」、「Ｓｊ１２」、…の各々は、台座１５０１の面を構成するポリゴンデータを示し、当該ポリゴンデータの頂点座標値群および法線ベクトルを含む。同様に、「Ｓｊ２１」、「Ｓｊ２２」、…の各々は、支持部材１５０２の面を構成するポリゴンデータを示し、当該ポリゴンデータの頂点座標値群および法線ベクトルを含む。

【0103】

＜修正処理手順＞
図１９は、実施例２にかかる修正装置２００による修正処理手順例を示すフローチャートである。修正装置２００は、データ取得処理を実行する（ステップＳ１９０１）。データ取得処理（ステップＳ１９０１）では、修正装置２００は、エンドエフェクタ設計情報３００、ワーク設計情報５００、作用位置情報６００および探索パラメタ情報７００のほか、ロボットアーム設計情報１７００および治具設計情報１８００も読み込む。

【0104】

つぎに、修正装置２００は、配置可能エンドエフェクタ姿勢算出処理（ステップＳ８０２）およびエンドエフェクタ寸法修正処理（ステップＳ８０３）を実行する。ステップＳ８０３のあと、修正装置２００は、生成部１９０４として、ロボットアーム軌道生成処理（ステップＳ１９０４）を実行する。ロボットアーム軌道生成処理（ステップＳ１９０４）は、治具１５００と干渉せずにロボットアーム１５１０の軌道を算出する処理である。

【0105】

なお、生成部１９０４は、具体的には、たとえば、図２に示した記憶デバイス２０２に記憶されたプログラムをプロセッサ２０１に実行させることにより実現され、ステップＳ１９０４を実行する。

【0106】

図２０は、図１９に示したロボットアーム軌道生成処理（ステップＳ１９０４）の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。修正装置２００は、各作用位置ａｐにおけるエンドエフェクタ１００の配置可能な姿勢１２０２のうち、作用位置ａｐ間におけるエンドエフェクタ１００の移動前後でのロボットアーム１５１０の姿勢変化が最小となる姿勢を探索する（ステップＳ２００１）。

【0107】

具体的には、たとえば、図２１に示した例では、修正装置２００は、作用位置ａｐ１でのエンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ１１～Ｒ１３のうち、ロボットアーム１５１０の移動前の初期姿勢からのロボットアーム１５１０の姿勢変化が最小となるエンドエフェクタ１００の姿勢１２０２を探索する。図２１の例では、エンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ１１が、ロボットアーム１５１０の姿勢変化が最小となるエンドエフェクタ１００の姿勢１２０２としてエンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ１１が探索される。

【0108】

また、修正装置２００は、作用位置ａｐ３でのエンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ３１～Ｒ３３のうち、ロボットアーム１５１０の移動前の初期姿勢からのロボットアーム１５１０の姿勢変化が最小となるエンドエフェクタ１００の姿勢１２０２を探索する。図２１の例では、エンドエフェクタ１００の姿勢Ｒ３２が、ロボットアーム１５１０の姿勢変化が最小となるエンドエフェクタ１００の姿勢１２０２として探索される。

【0109】

つぎに、修正装置２００は、移動前後の作用位置ａｐ間におけるロボットアーム１５１０の姿勢を示すロボットアーム軌道情報を生成する（ステップＳ２００２）。ロボットアーム軌道情報は、記憶デバイス２０２に格納される。

【0110】

図２１は、ロボットアーム軌道情報の一例を示す説明図である。ロボットアーム軌道情報２１００は、フィールドとして、時刻２１０１と、関節角度２１０２と、を有する。各エントリが時刻２１０１におけるロボットアーム１５１０の姿勢を示しており、時系列になることでロボットアーム１５１０の軌道を構成する。時刻２１０１は、ロボットアーム１５１０が動作するタイミングである。関節角度２１０２は、時刻２１０１におけるロボットアーム１５１０の各関節の角度を示すベクトルであり、ロボットアーム１５１０の姿勢を規定する。

【0111】

たとえば、図１６の例では、時刻２１０１が「ｔ０」の関節角度２１０２が、ロボットアーム１５１０の移動前の初期姿勢を示しており、「ｔ１」～「ｔ３」の関節角度２１０２が、ロボットアーム１５１０が初期姿勢から作用位置ａｐ１までを補間する姿勢を示すロボットアーム１５１０の軌道１６０１であり、「ｔ４」の関節角度２１０２が、ロボットアーム１５１０の作用位置ａｐ１での姿勢であり、「ｔ５」～「ｔ８」の関節角度２１０２が、ロボットアーム１５１０が作用位置ａｐ１から作用位置ａｐ２までを補間する姿勢を示すロボットアーム１５１０の軌道１６０２であり、「ｔ９」の関節角度２１０２が、ロボットアーム１５１０の作用位置ａｐ２での姿勢である。

【0112】

図２２は、実施例２にかかる出力データを表示する表示画面の一例を示す説明図である。表示画面２２００は、ロボットアーム軌道情報２１００と、寸法修正情報１３００と、を表示する。また、ロボットアーム軌道情報２１００内のエンドエフェクタ１００は、図１１に示した修正後のエンドエフェクタ設計情報３００に基づいて描画される。ワーク１１０は、ワーク設計情報５００に基づいて描画される。ロボットアーム１５１０は、ロボットアーム設計情報１７００に基づいて描画される。治具１５００は、治具設計情報１８００に基づいて描画される。

【0113】

表示画面２２００では、ロボットアーム軌道情報２１００を時刻２１０１ごとに静止画として表示してもよく、時刻２１０１の時系列な動画で再生可能に表示してもよい。

【0114】

このように、実施例２によれば、作用位置ａｐ間のロボットアーム１５１０の姿勢を姿勢変化が最小となるように、ロボットアーム１５１０の姿勢を生成することができ、配置可能エンドエフェクタ１００およびロボットアーム１５１０による作業の効率化を図ることができる。

【0115】

また、配置可能エンドエフェクタ１００の姿勢で移動可能なロボットアーム１５１０の軌道を生成することで、エンドエフェクタ１００の寸法修正自体は作用位置ａｐに対して有効だが、そのような配置可能エンドエフェクタ１００の姿勢でロボットアーム１５１０の軌道が生成できないことにより発生するエンドエフェクタ１００の寸法の再修正といった手戻りを回避することができる。

【0116】

また、上述した実施例１および実施例２にかかる修正装置２００は、下記（１）～（１４）のように構成することもできる。

【0117】

（１）修正装置２００は、エンドエフェクタ設計情報３００と、前記エンドエフェクタ１００により作用される複数の作用位置を有するワーク設計情報５００と、を取得する取得部８０１と、前記エンドエフェクタ設計情報３００および前記ワーク設計情報５００に基づいて、前記ワーク１１０と干渉せずに前記ワーク１１０の作用位置ａｐで作用可能に配置された前記エンドエフェクタ１００の第１姿勢１２０２を、前記作用位置ａｐごとに算出する算出部８０２と、前記算出部８０２による算出結果に基づいて、前記エンドエフェクタ１００を構成する部品３０１の寸法３０４を修正する修正部８０３と、を有する。

【0118】

（２）上記（１）の修正装置２００において、前記修正部８０３は、前記複数の作用位置ａｐのすべてにおいて前記第１姿勢１２０２が存在するか否かを判断し、前記複数の作用位置ａｐのすべてにおいて前記第１姿勢１２０２が存在する場合、修正後の前記エンドエフェクタ設計情報３００を出力する。

【0119】

（３）上記（１）の修正装置２００において、前記修正部８０３は、前記複数の作用位置ａｐのすべてにおいて前記第１姿勢１２０２が存在するか否かを判断し、前記複数の作用位置ａｐのすべてにおいて前記第１姿勢１２０２が存在する場合、前記第１姿勢１２０２と前記作用位置ａｐとを関連付けた配置可能エンドエフェクタ姿勢情報１２００を出力する。

【0120】

（４）上記（１）の修正装置２００において、前記修正部８０３は、前記複数の作用位置ａｐのすべてにおいて前記第１姿勢１２０２が存在するか否かを判断し、前記第１姿勢１２０２が存在しない作用位置ａｐが１つでも存在する場合、前記部品３０１の寸法３０４を修正する。

【0121】

（５）上記（４）の修正装置２００において、前記算出部８０２は、前記第１姿勢１２０２が存在しない作用位置ａｐでの前記エンドエフェクタ１００の第２姿勢１２０２について、前記ワーク１１０と前記エンドエフェクタ１００との干渉が解消する干渉解消方向１３０を特定し、前記エンドエフェクタ１００を構成する部品３０１群の中から、前記干渉解消方向１３０と前記部品群の各々の部品３０１が有する方向３４２との角度差に基づいて、修正対象部品３０１を選択し、前記修正部８０３は、前記修正対象部品３０１の寸法３０４を修正する。

【0122】

（６）上記（５）の修正装置２００において、前記算出部８０２は、前記角度差が最小となる方向３４２を有する前記部品３０１を前記修正対象部品３０１として選択する。

【0123】

（７）上記（６）の修正装置２００において、前記算出部８０２は、前記第２姿勢１２０２が複数存在する場合、前記第２姿勢１２０２ごとに前記干渉解消方向１３０を特定し、前記干渉解消方向１３０ごとに前記角度差が最小となる方向３４２を有する部品候補を特定し、前記部品候補の中から前記角度差が最小となる方向３４２を有する前記部品３０１を前記修正対象部品３０１として選択する。

【0124】

（８）上記（６）の修正装置２００において、前記算出部８０２は、前記第２姿勢１２０２が複数存在する場合、前記第２姿勢１２０２ごとに前記干渉解消方向１３０と、前記ワーク１１０と前記エンドエフェクタ１００との干渉領域１２０と、を特定し、前記干渉領域１２０の体積が最大となる特定の干渉解消方向１３０との角度差が最小となる方向３４２を有する前記部品３０１を、前記修正対象部品３０１として選択する。

【0125】

（９）上記（６）の修正装置２００において、前記算出部８０２は、前記第２姿勢１２０２が複数存在する場合、前記第２姿勢１２０２ごとに前記干渉解消方向１３０と、前記ワーク１１０と前記エンドエフェクタ１００との干渉領域１２０と、を特定し、前記干渉領域１２０の体積が最小となる特定の干渉解消方向１３０との角度差が最小となる方向３４２を有する前記部品３０１を、前記修正対象部品３０１として選択する。

【0126】

（１０）上記（４）の修正装置２００において、前記修正部８０３は、前記エンドエフェクタ設計情報３００を、前記エンドエフェクタ１００の修正後の寸法３０４で更新し、更新後の前記エンドエフェクタ設計情報３００に基づいて、前記複数の作用位置ａｐのすべてにおいて前記第１姿勢１２０２が存在するか否かを判断し、前記第１姿勢１２０２が存在しない作用位置ａｐが１つでも存在する場合、前記部品３０１の寸法３０４を修正する。

【0127】

実施例２
（１１）上記（１）の修正装置２００において、前記取得部８０１は、前記エンドエフェクタ１００が装着されるロボットアーム設計情報１７００を取得し、前記ロボットアーム設計情報１７００と、前記修正部８０３による修正後の前記エンドエフェクタ設計情報３００と、前記複数の作用位置ａｐの各々の作用位置ａｐにおける前記第１姿勢１２０２と、に基づいて、前記ロボットアーム１５１０に装着された前記エンドエフェクタ１００を第１作用位置ａｐから第２作用位置ａｐへ移動させる前記ロボットアーム１５１０の軌道を生成する生成部１９０４と、を有する。

【0128】

（１２）上記（１１）の修正装置２００において、前記生成部１９０４は、前記エンドエフェクタ１００が、前記第１作用位置ａｐの前記第１姿勢１２０２を前記第１作用位置ａｐでとり、前記第２作用位置ａｐの前記第１姿勢１２０２を前記第２作用位置ａｐでとるように、前記ロボットアーム１５１０の軌道を生成する。

【0129】

（１３）上記（１２）の修正装置２００において、前記生成部１９０４は、前記第１作用位置ａｐの前記第１姿勢１２０２が複数存在する場合、前記第１作用位置ａｐの前記第１姿勢１２０２の各々から前記第２作用位置ａｐの前記第１姿勢１２０２への前記ロボットアームの姿勢変化に基づいて、前記第１作用位置ａｐの複数の前記第１姿勢１２０２の中から軌道生成対象となる前記第１作用位置ａｐの前記第１姿勢１２０２を特定する。

【0130】

（１４）上記（１２）の修正装置２００において、前記生成部１９０４は、前記第２作用位置ａｐの前記第１姿勢１２０２が複数存在する場合、前記第１作用位置ａｐの前記第１姿勢１２０２から前記第２作用位置ａｐの前記第１姿勢１２０２の各々への前記ロボットアームの姿勢変化に基づいて、前記第２作用位置ａｐの複数の前記第１姿勢１２０２の中から軌道生成対象となる前記第２作用位置ａｐの前記第１姿勢１２０２を特定する。

【0131】

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。たとえば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、または置換をしてもよい。

【0132】

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、たとえば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。

【0133】

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カード、ＳＤカード、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）の記録媒体に格納することができる。

【0134】

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。