(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】P2023136024
(43)【公開日】2023-09-29
(54)【発明の名称】制御システム、制御方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
B25J 13/00 20060101AFI20230922BHJP
G05B 19/409 20060101ALI20230922BHJP
【ＦＩ】
B25J13/00 Z
G05B19/409 C
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022041421
(22)【出願日】2022-03-16
(71)【出願人】
【識別番号】000227205
【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100134544
【弁理士】
【氏名又は名称】森 隆一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(72)【発明者】
【氏名】井上 太貴
【テーマコード（参考）】
3C269
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C269AB33
3C269BB07
3C269MN40
3C269QE10
3C707AS01
3C707BS09
3C707JU02
3C707KS20
3C707KS22
3C707LS20
3C707LV15
3C707MT01
(57)【要約】
【課題】制御対象機器に対する自動制御の実行によって、操作者の負担が軽減される可能性を高める。
【解決手段】制御システムが、制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替えるモード切替手段と、前記自動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示を固定にし、前記制御対象機器の自動制御を行い、前記手動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って前記制御対象機器を動作させるモード対応手段と、を備える。
【選択図】図４
【解決手段】制御システムが、制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替えるモード切替手段と、前記自動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示を固定にし、前記制御対象機器の自動制御を行い、前記手動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って前記制御対象機器を動作させるモード対応手段と、を備える。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替えるモード切替手段と、
前記自動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示を固定にし、前記制御対象機器の自動制御を行い、前記手動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って前記制御対象機器を動作させるモード対応手段と、
を備える制御システム。
前記自動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示を固定にし、前記制御対象機器の自動制御を行い、前記手動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って前記制御対象機器を動作させるモード対応手段と、
を備える制御システム。
【請求項2】
前記モード対応手段は、前記自動モードでは、前記表示画面における前記制御対象機器の表示の少なくとも一部を隠す態様で、自動モードであることを示す表示を前記表示画面に表示させ、操作者の操作が前記制御対象機器の動作に反映されないようにし、前記手動モードでは、前記自動モードであることを示す表示を終了させ、操作者の操作が前記制御対象機器の動作に反映されるようにする、
請求項１に記載の制御システム。
請求項１に記載の制御システム。
【請求項3】
前記モード対応手段は、前記自動モードから手動モードに切り替わる際、前記制御対象機器の状態を、前記表示画面に固定的に表示されている状態にした後、表示画面における前記制御対象機器の表示の固定を解除する、
請求項１または請求項２に記載の制御システム。
請求項１または請求項２に記載の制御システム。
【請求項4】
前記モード切替手段は、前記モード対応手段が、前記制御対象機器の一連の動作が設定されたタスクを前記制御対象機器に実行させるタスク実行モードと、前記モード対応手段が操作者の操作に従って前記制御対象機器を動作させる通常モードとの切替を行い、前記タスク実行モードでは、タスク実行開始条件が成立している場合、前記自動モードにて、前記モード対応手段に、前記制御対象機器に前記タスクを実行させる制御を行わせる、
請求項１から３の何れか一項に記載の制御システム。
請求項１から３の何れか一項に記載の制御システム。
【請求項5】
コンピュータが、
制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替え、
前記自動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示を固定にし、前記制御対象機器の自動制御を行い、前記手動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って前記制御対象機器を動作させる、
ことを含む制御方法。
制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替え、
前記自動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示を固定にし、前記制御対象機器の自動制御を行い、前記手動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って前記制御対象機器を動作させる、
ことを含む制御方法。
【請求項6】
コンピュータに、
制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替えることと、
前記自動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示を固定にし、前記制御対象機器の自動制御を行い、前記手動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って前記制御対象機器を動作させることと、
を実行させるためのプログラム。
制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替えることと、
前記自動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示を固定にし、前記制御対象機器の自動制御を行い、前記手動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って前記制御対象機器を動作させることと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、制御システム、制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
ロボットの遠隔操作など制御対象機器の操作を行う操作者の負担を軽減する方法の１つとして、制御対象機器にタスクを実行させるなど、制御対象機器の制御が自動または半自動で行われる場合がある（例えば、特許文献１参照）。タスクでは、制御対象機器が行う一連の動作が設定されており、操作者は詳細な操作を行う必要が無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭６４－５８４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
制御対象機器に行わせる動作を全てタスク化することはできない場合など、制御対象機器に対する自動制御と手動操作との切替が行われる場合が考えられる。この場合、制御対象機器に対する自動制御の実行によって、操作者の負担がより確実に軽減されることが好ましい。
【0005】
本発明の目的の一例は、上述の課題を解決することのできる制御システム、制御方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１の態様によれば、制御システムは、制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替えるモード切替手段と、前記自動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示を固定にし、前記制御対象機器の自動制御を行い、前記手動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って前記制御対象機器を動作させるモード対応手段と、を備える。
【0007】
本発明の第２の態様によれば、制御方法は、コンピュータが、制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替え、前記自動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示を固定にし、前記制御対象機器の自動制御を行い、前記手動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って前記制御対象機器を動作させる、ことを含む。
【0008】
本発明の第３の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替えることと、前記自動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示を固定にし、前記制御対象機器の自動制御を行い、前記手動モードでは、表示画面における前記制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って前記制御対象機器を動作させることと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、制御対象機器に対する自動制御の実行によって、操作者の負担がより確実に軽減されることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施形態に係るロボットシステムの構成の例を示す図である。
【図2】実施形態に係るロボットの例を示す図である。
【図3】実施形態に係るロボットの構成の例を示す図である。
【図4】実施形態に係る制御システムの構成の例を示す図である。
【図5】実施形態に係る表示部による表示の例を示す図である。
【図6】実施形態に係るモード切替部によるモード切替の例を示す図である。
【図7】実施形態に係る表示部による表示の変化の例を示す図である。
【図8】実施形態に係るロボットシステムが行う処理の第１の例を示す図である。
【図9】実施形態に係るロボットシステムが行う処理の第２の例を示す図である。
【図10】実施形態に係る制御システムの構成のもう１つの例を示す図である。
【図11】実施形態に係る制御方法における処理の手順の例を示す図である。
【図12】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、実施形態に係るロボットシステムの構成の例を示す図である。図１に示す構成で、ロボットシステム１は、制御システム１００と、ロボット２００とを備える。
図１は、実施形態に係るロボットシステムの構成の例を示す図である。図１に示す構成で、ロボットシステム１は、制御システム１００と、ロボット２００とを備える。
【0012】
ロボットシステム１では、ロボット２００が制御システム１００の制御に従って動作する。特に、ロボットシステム１では、ロボット２００に対する自動制御と手動操作との切替が可能である。ここでの自動制御は、ロボット２００の動作実行時に、操作者による操作を必要としないことである。また、手動操作では操作者が、制御システム１００が有する表示画面に表示されるロボット２００の画像を見ながら操作を行うものとする。この場合のロボット２００の画像は、ロボット２００の全体の画像であってもよいし一部の画像であってもよい。
【0013】
操作者がロボット２００の画像を見ながら操作を行う場合は、特定の場合に限定されない。例えば、遠隔操作など、操作者がロボット２００を直接見ることができないか、または、見づらい場合であってもよい。あるいは、操作者が拡大画像を見ながらロボット２００を用いて精密作業を行う場合であってもよい。あるいは、温度など操作者が直接見ることができない情報を参照する場合であってもよい。
【0014】
実施形態では、ロボット２００がマニピュレータ（Manipulator）である場合を例に説明する。ただし、制御システム１００が対象とする制御対象機器は、マニピュレータに限定されず、さらには、ロボットに限定されない。制御対象機器の位置および姿勢など制御対象の状態を、自動制御または手動操作の何れでも制御可能であり、遠隔操作などで制御対象機器の画像を見ながら操作が行われる、いろいろな制御対象機器を、制御システム１００の対象とすることができる。
【0015】
また、以下では、ロボット２００にタスクを実行させる際に、ロボット２００の自動制御が行われるものとする。ここでいうタスクとは、何らかの目的達成のためにロボットなどの制御対象機器に行わせる動作である。タスクが、一連の手続（サブタスク）を一纏めにしたものとして定められていてもよい。
【0016】
制御システム１００は、ロボットにタスクを実行させるタスク実行モードと、操作者によるロボット２００の操作を受け付ける通常モードとの切替を行うものとする。
タスク実行モードでも、操作者がロボット２００を操作する場合があってもよい。例えば制御システム１００が、タスク実行開始条件が成立しているか否かを判定するようにしてもよい。そして、制御システム１００が、タスク実行開始条件が成立していると判定した場合は、ロボット２００にタスクを実行させ、タスク実行開始条件が成立してないと判定した場合は、タスク実行開始条件が成立するまで操作者による操作を受け付けるようにしてもよい。
タスク実行モードでも、操作者がロボット２００を操作する場合があってもよい。例えば制御システム１００が、タスク実行開始条件が成立しているか否かを判定するようにしてもよい。そして、制御システム１００が、タスク実行開始条件が成立していると判定した場合は、ロボット２００にタスクを実行させ、タスク実行開始条件が成立してないと判定した場合は、タスク実行開始条件が成立するまで操作者による操作を受け付けるようにしてもよい。
【0017】
図２は、ロボット２００の例を示す図である。図２では、部材を把持しているロボット２００が示されている。
また、図２では、ロボット２００がピックアンドプレース（Pick And Place）のタスクを実行して部材の自動補充を行う場合の例が示されている。ピックアンドプレースは、ロボットアーム等で物を持ち上げ、所定の位置まで移動させることである。図２の例では、ロボット２００は、部材置き場から部材補充スペースへ部材を移動させる。
また、図２では、ロボット２００がピックアンドプレース（Pick And Place）のタスクを実行して部材の自動補充を行う場合の例が示されている。ピックアンドプレースは、ロボットアーム等で物を持ち上げ、所定の位置まで移動させることである。図２の例では、ロボット２００は、部材置き場から部材補充スペースへ部材を移動させる。
【0018】
図３は、ロボット２００の構成の例を示す図である。図３に示す構成で、ロボット２００は、ロボット側通信部２１０と、センサ２２０と、駆動装置２３０と、ロボット側記憶部２７０と、ロボット側処理部２８０とを備える。
ロボット側処理部２８０は、操作メッセージ取得部２８１と、ロボット制御部２８２とを備える。ロボット制御部２８２は、センサ情報出力部２８３を備える。
ロボット側処理部２８０は、操作メッセージ取得部２８１と、ロボット制御部２８２とを備える。ロボット制御部２８２は、センサ情報出力部２８３を備える。
【0019】
ロボット側通信部２１０は、他の装置と通信を行う。特にロボット側通信部２１０は、制御システム１００と通信をおこなって、手動操作によるロボット２００の動作の指令を示す操作メッセージ、または、ロボット２００にタスクの実行を指示するタスク実行メッセージ等の制御指令を取得する。また、ロボット側通信部２１０は、センサ２２０によるセンサデータを制御システム１００へ送信する。
【0020】
センサ２２０は、ロボット２００の各部の姿勢および位置変化速度など、ロボット２００の状態を示すデータの測定を行い、得られるセンサデータをロボット側処理部２８０へ出力する。センサ２２０に、ロボット２００の動作環境を測定するセンサを含んでいてもよい。
【0021】
駆動装置２３０は、ロボット制御部２８２の制御に従ってロボット２００の各部を動作させる。駆動装置２３０は、例えばモータなど複数のアクチュエータ（Actuator）を含んで構成される。
ロボット側記憶部２７０は、各種情報を記憶する。
ロボット側処理部２８０は、ロボット２００の各部を制御して、ロボット２００を動作させるなど各種処理を行う。
ロボット側記憶部２７０は、各種情報を記憶する。
ロボット側処理部２８０は、ロボット２００の各部を制御して、ロボット２００を動作させるなど各種処理を行う。
【0022】
操作メッセージ取得部２８１は、ロボット側通信部２１０が制御システム１００から受信した受信データから、操作メッセージおよびタスク実行メッセージなどの制御指令を抽出する。操作メッセージ取得部２８１は、抽出した操作指令をロボット制御部２８２へ出力する。
【0023】
ロボット制御部２８２は、操作メッセージ取得部２８１が出力する制御指令に従って駆動装置２３０を駆動させ、ロボット２００を動作させる。制御システム１００によるロボット２００に対する制御は、上位制御に該当する。ロボット制御部２８２によるロボット２００の制御は、上位制御に従って行われる下位制御に該当する。
【0024】
ロボット制御部２８２が、タスク終了時に、ロボット２００の状態（ロボット２００の姿勢）をタスク実行開始時の状態などタスク実行前の状態に戻すようにしてもよい。これにより、操作者は、タスクの実行によるロボット２００の状態変化を気にせずにロボット２００の操作を再開することができ、この点で、操作者が違和感なくロボット２００の操作を再開できることが期待される。
【0025】
センサ情報出力部２８３は、所定のステップ時間の間ロボット２００を動作させた後、センサ２２０から取得するセンサデータを、ロボット側通信部２１０を介して制御システム１００へ送信する。
【0026】
図４は、制御システム１００の構成の例を示す図である。図４に示す構成で、制御システム１００は、制御側通信部１１０と、表示部１２０と、操作入力部１３０と、制御側記憶部１７０と、制御側処理部１８０とを備える。
操作入力部１３０は、コントローラ１３１と、マウス１３２と、キーボード１３３とを備える。
制御側処理部１８０は、ユーザインタフェース部１８１と、姿勢情報取得部１８５と、タスク処理部１８６と、モード切替部１８７と、操作メッセージ出力部１８８とを備える。ユーザインタフェース部１８１は、シミュレータ描画部１８２と、操作インタフェース部１８３と、タスクアイコン処理部１８４とを備える。
操作入力部１３０は、コントローラ１３１と、マウス１３２と、キーボード１３３とを備える。
制御側処理部１８０は、ユーザインタフェース部１８１と、姿勢情報取得部１８５と、タスク処理部１８６と、モード切替部１８７と、操作メッセージ出力部１８８とを備える。ユーザインタフェース部１８１は、シミュレータ描画部１８２と、操作インタフェース部１８３と、タスクアイコン処理部１８４とを備える。
【0027】
制御側通信部１１０は、他の装置と通信を行う。特に、制御側通信部１１０は、ロボット２００へ制御指令を送信する。また、制御側通信部１１０は、ロボット２００からセンサデータを取得する。
表示部１２０は、例えば液晶パネルまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）パネルなどの表示画面を有し、各種画像を表示する。特に、表示部１２０は、ロボット２００の画像、および、タスクアイコンを表示する。タスクアイコンは、タスクの種類および実行状況を示し、また、タスク実行と手動操作とを切り替えるユーザ操作を受け付けるアイコンである。
表示部１２０は、例えば液晶パネルまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）パネルなどの表示画面を有し、各種画像を表示する。特に、表示部１２０は、ロボット２００の画像、および、タスクアイコンを表示する。タスクアイコンは、タスクの種類および実行状況を示し、また、タスク実行と手動操作とを切り替えるユーザ操作を受け付けるアイコンである。
【0028】
図５は、表示部１２０による表示の例を示す図である。
【0029】
図５は、表示部１２０による表示画像の例を示す図である。
図５の例で、表示部１２０の表示画面に、ロボット２００の表示領域Ａ１１と、タスクアイコンの表示領域Ａ１２とが設けられている。操作者がロボット２００の操作を行うときは、表示部１２０が、ロボット２００のリアルタイムの画像を表示する。以下では、表示部１２０が、シミュレーションによるロボット２００の画像を表示する場合の例を説明するが、実際のロボット２００の画像を取得可能な場合は、表示部１２０が、実際のロボット２００の画像を表示するようにしてもよい。
操作者がタスクアイコンに対して例えばマウスクリック等の操作を行うと、制御システム１００は、ロボット２００の制御のモードを通常モードからタスク実行モードに切り替える。
図５の例で、表示部１２０の表示画面に、ロボット２００の表示領域Ａ１１と、タスクアイコンの表示領域Ａ１２とが設けられている。操作者がロボット２００の操作を行うときは、表示部１２０が、ロボット２００のリアルタイムの画像を表示する。以下では、表示部１２０が、シミュレーションによるロボット２００の画像を表示する場合の例を説明するが、実際のロボット２００の画像を取得可能な場合は、表示部１２０が、実際のロボット２００の画像を表示するようにしてもよい。
操作者がタスクアイコンに対して例えばマウスクリック等の操作を行うと、制御システム１００は、ロボット２００の制御のモードを通常モードからタスク実行モードに切り替える。
【0030】
図５は、ロボット２００がピックアンドプレースによる部材補充タスクを実行する場合の例を示しており、タスクアイコンには、ロボット２００が移動させる部材の画像と、タスクの準備として操作者が用意すべき部材の残数とが示されている。
操作者が、ロボット２００を操作して、あるいはそれ以外の何らかの方法で、部材を所定の部材置き場に置くたびに、タスクアイコンに書かれている部材の残数が１つ減る。タスクアイコンに書かれている部材の残数が０になると、部材補充タスクが自動実施され、ロボット２００は部材を補充する。例えば図２の場合、ロボット２００は、部材置き場にある部材を持ち上げて、部材補充スペースに整列して並べる。
操作者が、ロボット２００を操作して、あるいはそれ以外の何らかの方法で、部材を所定の部材置き場に置くたびに、タスクアイコンに書かれている部材の残数が１つ減る。タスクアイコンに書かれている部材の残数が０になると、部材補充タスクが自動実施され、ロボット２００は部材を補充する。例えば図２の場合、ロボット２００は、部材置き場にある部材を持ち上げて、部材補充スペースに整列して並べる。
【0031】
操作入力部１３０は、操作者による入力操作を受け付ける。
コントローラ１３１は、操作者がロボット２００を手動操作する場合の操作を受け付ける。コントローラ１３１がジョイスティックを含んで構成されていてもよいが、これに限定されない。
マウス１３２およびキーボード１３３は、主に操作者が制御システム１００に対して行う操作を受け付ける。例えば、上記のように操作者がマウス１３２でタスクアイコンをクリックすると、制御システム１００は、ロボット２００の制御のモードを通常モードからタスク実行モードに切り替える。
コントローラ１３１は、操作者がロボット２００を手動操作する場合の操作を受け付ける。コントローラ１３１がジョイスティックを含んで構成されていてもよいが、これに限定されない。
マウス１３２およびキーボード１３３は、主に操作者が制御システム１００に対して行う操作を受け付ける。例えば、上記のように操作者がマウス１３２でタスクアイコンをクリックすると、制御システム１００は、ロボット２００の制御のモードを通常モードからタスク実行モードに切り替える。
【0032】
制御側記憶部１７０は、各種情報を記憶する。特に、制御側記憶部１７０は、ロボット２００のタスク実行開始時の状態などタスク実行前の状態を記憶する。これにより、ロボット制御部２８２は、タスク終了時に、ロボット２００の状態をタスク実行開始時の状態などタスク実行前の状態に戻すことができる。
【0033】
制御側処理部１８０は、制御システム１００の各部を制御して各種処理を行う。
ユーザインタフェース部１８１は、操作者に対するユーザインタフェースとして機能する。
シミュレータ描画部１８２は、シミュレーションによって操作対象のロボット２００およびピックアンドプレース対象の部材を画面に描画する。例えば、シミュレータ描画部１８２は、制御システム１００がロボット２００へ送信する制御指令、および、制御システム１００がロボット２００から受信するセンサデータに基づいて、ロボット２００のシミュレーションを行い、ロボット２００および部材の描画を行う。
ユーザインタフェース部１８１は、操作者に対するユーザインタフェースとして機能する。
シミュレータ描画部１８２は、シミュレーションによって操作対象のロボット２００およびピックアンドプレース対象の部材を画面に描画する。例えば、シミュレータ描画部１８２は、制御システム１００がロボット２００へ送信する制御指令、および、制御システム１００がロボット２００から受信するセンサデータに基づいて、ロボット２００のシミュレーションを行い、ロボット２００および部材の描画を行う。
【0034】
また、シミュレータ描画部１８２は、補充タスク実行中に「補充中」のメッセージをシミュレータ画面（ロボット２００の画像）の上に重ねて表示する。具体的には、シミュレータ描画部１８２は、「補充中」のメッセージのウィンドウが、ロボット２００の画像の少なくとも一部を隠すように、表示部１２０に表示させる。
補充タスク終了後、ロボット２００の状態がタスク開始時の状態に戻ると、シミュレータ描画部１８２は、「補充中」のメッセージを非表示にする。
補充タスク終了後、ロボット２００の状態がタスク開始時の状態に戻ると、シミュレータ描画部１８２は、「補充中」のメッセージを非表示にする。
【0035】
操作インタフェース部１８３は、コントローラ１３１のデバイスドライバとして機能する。操作インタフェース部１８３は、コントローラ１３１から入力されるユーザ操作データを取得し、取得したユーザ操作データを、操作メッセージ出力部１８８を経由してメッセージ送信部に出力する。
【0036】
タスクアイコン処理部１８４は、図５に例示されるタスクアイコンを表示部１２０に表示させる。また、タスクアイコン処理部１８４は、タスクアイコンのマウスクリック、または、キーボード１３３のショートカットキーの押下など、タスクアイコンに対するユーザ操作が行われた場合、通常モードからタスク実行モードへの遷移をモード切替部１８７に指示する。
【0037】
姿勢情報取得部１８５は、制御側通信部１１０がロボット２００から受信した受信データから、センサデータを抽出する。姿勢情報取得部１８５は、抽出したセンサデータをシミュレータ描画部１８２へ出力する。
【0038】
タスク処理部１８６は、ロボット２００にタスクを実行させるための処理を行う。例えば、タスク処理部１８６は、ロボット２００の制御のモードがタスク実行モードになると、タスク実行開始条件を設定する。タスク処理部１８６が、操作者が記述した設定ファイルを読み込み、読み込んだ設定ファイルから、タスク実行開始条件、および、ロボット２００に実行させるタスクを読み取るようにしてもよい。本実施例では、設定ファイルに「部材の残数が０になった場合、部材補充タスクを実施する」と指定されているものとする。
【0039】
タスク実行モードにて、タスク処理部１８６は、設定したタスク実行開始条件に基づいて、ロボット２００にタスクを実行させるか否かを判定する。また、タスク処理部１８６は、タスク実行開始条件が成立しているか否かの判定のための部材の残数のカウンタ値を、例えば、シミュレータ描画部１８２が実行するロボット２００のシミュレータのメモリ上で管理する。
タスク実行開始条件が成立していると判定した場合、タスク処理部１８６は、ロボット２００にタスクを実行させる。一方、タスク実行開始条件が成立していないと判定した場合、タスク処理部１８６は、例えば操作者によるロボット２００の操作によって、タスク実行開始条件が成立するのを待ち受ける。
タスク実行開始条件が成立していると判定した場合、タスク処理部１８６は、ロボット２００にタスクを実行させる。一方、タスク実行開始条件が成立していないと判定した場合、タスク処理部１８６は、例えば操作者によるロボット２００の操作によって、タスク実行開始条件が成立するのを待ち受ける。
【0040】
モード切替部１８７は、ロボット２００の制御モードを切り替える。モード切替部１８７は、モード切替手段の例に該当する。
具体的には、モード切替部１８７は、ロボット２００の制御モードの通常モードとタスク実行モードとを切り替える。
図６は、モード切替部１８７によるモード切替の例を示す図である。図６の例で、モード切替部１８７は、操作者がタスクアイコンをマウス１３２で左クリックするなどの操作が行われると、ロボット２００の制御モードを通常モードからタスク実行モードに遷移させる。
具体的には、モード切替部１８７は、ロボット２００の制御モードの通常モードとタスク実行モードとを切り替える。
図６は、モード切替部１８７によるモード切替の例を示す図である。図６の例で、モード切替部１８７は、操作者がタスクアイコンをマウス１３２で左クリックするなどの操作が行われると、ロボット２００の制御モードを通常モードからタスク実行モードに遷移させる。
【0041】
また、モード切替部１８７は、タスクが終了すると、ロボット２００の制御モードをタスク実行モードから通常モードに遷移させる。
あるいは、タスク処理部１８６が、ロボット２００にタスクを繰り返し実行させるようにしてもよい。この場合、モード切替部１８７が、操作者がタスクアイコンをマウス１３２で右クリックするなどの操作が行われると、ロボット２００の制御モードをタスク実行モードから通常モードに遷移させるようにしてもよい。
あるいは、タスク処理部１８６が、ロボット２００にタスクを繰り返し実行させるようにしてもよい。この場合、モード切替部１８７が、操作者がタスクアイコンをマウス１３２で右クリックするなどの操作が行われると、ロボット２００の制御モードをタスク実行モードから通常モードに遷移させるようにしてもよい。
【0042】
また、モード切替部１８７は、ロボット２００の制御モードとして、自動制御モードと手動操作モードとの切替も行う。自動制御モードは、ロボット２００は、タスク処理部１８６およびロボット制御部２８２の制御に従って、自動で動作する。ここでいう自動は、ロボット２００が、ユーザ操作を必要とせずに動作することである。自動制御モードを自動モードとも称する。
一方、手動操作モードでは、ロボット２００は、操作者の操作に従って動作する。手動操作モードを手動モードとも称する。
一方、手動操作モードでは、ロボット２００は、操作者の操作に従って動作する。手動操作モードを手動モードとも称する。
【0043】
通常モードでは、モード切替部１８７は、手動操作モードに設定する。
一方、タスク実行モードでは、モード切替部１８７が、自動制御モードに設定するようにしてもよいし、タスク実行モード内でさらに自動制御モードと手動操作モードとの切替を行うようにしてもよい。例えば、タスク実行モードで、タスク実行開始条件が成立するまでは、モード切替部１８７が手動操作モードに設定するようにし、タスク実行開始条件が成立すると、モード切替部１８７が、手動操作モードから自動制御モードに遷移させるようにしてもよい。
一方、タスク実行モードでは、モード切替部１８７が、自動制御モードに設定するようにしてもよいし、タスク実行モード内でさらに自動制御モードと手動操作モードとの切替を行うようにしてもよい。例えば、タスク実行モードで、タスク実行開始条件が成立するまでは、モード切替部１８７が手動操作モードに設定するようにし、タスク実行開始条件が成立すると、モード切替部１８７が、手動操作モードから自動制御モードに遷移させるようにしてもよい。
【0044】
操作メッセージ出力部１８８は、制御側通信部１１０を介してロボット２００に制御指令を送信する。モード切替部１８７が自動制御モードに設定している場合、操作メッセージ出力部１８８は、操作インタフェース部１８３からの操作メッセージを制御指令としてロボット２００に送信する。自動モードでは、操作メッセージ出力部１８８は、操作者の操作が前記制御対象の動作に反映されるようにする。
一方、モード切替部１８７が手動操作モードに設定している場合、操作メッセージ出力部１８８は、タスク処理部１８６からのタスク実行メッセージを制御指令としてロボット２００に送信する。
また、タスク終了時に、操作メッセージ出力部１８８は、ロボット２００の状態をタスク開始時の状態に戻すよう指示する操作メッセージをロボット２００に送信する。
一方、モード切替部１８７が手動操作モードに設定している場合、操作メッセージ出力部１８８は、タスク処理部１８６からのタスク実行メッセージを制御指令としてロボット２００に送信する。
また、タスク終了時に、操作メッセージ出力部１８８は、ロボット２００の状態をタスク開始時の状態に戻すよう指示する操作メッセージをロボット２００に送信する。
【0045】
シミュレータ描画部１８２と、操作インタフェース部１８３と、タスク処理部１８６と、操作メッセージ出力部１８８との組み合わせは、モード対応手段の例に該当する。
自動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０の表示画面におけるロボット２００の表示を固定にする。そして、タスク処理部１８６は、ロボット２００の自動制御を行う。
手動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０の表示画面におけるロボット２００の表示の固定を解除する。操作インタフェース部１８３は、操作者の操作に従ってロボット２００を動作させる。
自動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０の表示画面におけるロボット２００の表示を固定にする。そして、タスク処理部１８６は、ロボット２００の自動制御を行う。
手動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０の表示画面におけるロボット２００の表示の固定を解除する。操作インタフェース部１８３は、操作者の操作に従ってロボット２００を動作させる。
【0046】
また、自動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０の表示画面におけるロボット２００の表示の少なくとも一部を隠す態様で、自動モードであることを示す表示を、表示部１２０の表示画面に表示させる。操作メッセージ出力部１８８は、操作者の操作がロボット２００の動作に反映されないようにする。
手動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、自動モードであることを示す表示を終了させる。操作メッセージ出力部１８８は、操作者の操作が前記制御対象の動作に反映されるようにする。
手動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、自動モードであることを示す表示を終了させる。操作メッセージ出力部１８８は、操作者の操作が前記制御対象の動作に反映されるようにする。
【0047】
また、自動モードから手動モードに切り替わる際、操作メッセージ出力部１８８は、ロボット２００の状態を、例えばタスク実行開始時の状態など、表示部１２０の表示画面に固定的に表示されている状態にする。その後、シミュレータ描画部１８２は、ロボット２００の表示の固定を解除する。
【0048】
また、モード切替部１８７は、タスク実行モードと、通常モードとの切替を行う。タスク実行モードでは、タスク処理部１８６が、タスク実行開始条件が成立しているか否かを判定する。タスク実行開始条件が成立しているとタスク処理部１８６が判定した場合、モード切替部１８７は、自動モード／手動モードの区別を自動モードに設定することで、タスク処理部１８６にロボット２００にタスクを実行させる制御を行わせる。
【0049】
図７は、表示部１２０による表示の変化の例を示す図である。
図に向かって一番左の表示例は、手動操作モードの場合の例を示している。手動操作モードでは、表示部１２０は、ロボット２００の画像をリアルタイムで表示する。
図に向かって左から２番目の表示例は、自動制御モード開始時の例を示している。表示部１２０は、自動制御モードの間、ロボット２００の画像を例えば自動制御モード開始時の画像に固定する。
図に向かって一番左の表示例は、手動操作モードの場合の例を示している。手動操作モードでは、表示部１２０は、ロボット２００の画像をリアルタイムで表示する。
図に向かって左から２番目の表示例は、自動制御モード開始時の例を示している。表示部１２０は、自動制御モードの間、ロボット２００の画像を例えば自動制御モード開始時の画像に固定する。
【0050】
図に向かって左から３番目の表示例は、自動制御モードの場合の例を示している。自動モードでは、表示部１２０は、上記のように例えば自動制御モード開始時の画像に固定されているロボット２００の画像の上に重ねて、自動モードであることを示す画像を表示する。図７の例は、表示部１２０は、タスク実行によって部材を補充中であることを示す「補充中」のメッセージを、ロボット２００の画像の上に重ねて表示している。
【0051】
図に向かって一番右の表示例は、自動制御モードの終了時の例を示している。自動制御モードの終了時に、操作メッセージ出力部１８８が、ロボット２００の状態を、表示部１２０の表示画面に示されるロボット２００の状態、すなわち、自動制御モード開始時のロボット２００の状態に戻す。その後、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０の表示画面に表示するロボット２００の画像の固定を解除する。自動制御モードが終わって手動操作モードに切り替わると、シミュレータ描画部１８２は、ロボット２００の画像をリアルタイムで表示する。
【0052】
図８は、ロボットシステム１が行う処理の第１の例を示す図である。図８の処理の開始時には、手動操作モード／自動制御モードの区別は、手動操作モードに設定され、通常モード／タスク実行モードの区別は、通常モードに設定されているものとする。
図８の処理で、タスクアイコン処理部１８４は、タスクアイコンがマウス１３２で左クリックされたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
図８の処理で、タスクアイコン処理部１８４は、タスクアイコンがマウス１３２で左クリックされたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
【0053】
左クリックされたとタスクアイコン処理部１８４が判定した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、モード切替部１８７は、通常モード／タスク実行モードの区別を、通常モードからタスク実行モードに遷移させる（ステップＳ１１１）。
次に、タスク処理部１８６は、指定されたタスクの実行開始条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１１２）。例えば、ピックアンドプレースによる部材の補充のタスクの場合、タスク処理部１８６が、指定された個数の補充用のタスクが用意されているか否かを判定するようにしてもよい。
次に、タスク処理部１８６は、指定されたタスクの実行開始条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１１２）。例えば、ピックアンドプレースによる部材の補充のタスクの場合、タスク処理部１８６が、指定された個数の補充用のタスクが用意されているか否かを判定するようにしてもよい。
【0054】
タスク実行開始条件が成立していると判定した場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、制御側記憶部１７０が、タスク実行開始時のロボット２００の姿勢（ロボット２００の状態）を記憶する（ステップＳ１２１）。例えば、シミュレータ描画部１８２が、シミュレーションにて算出したタスク実行開始時のロボット２００の姿勢を、制御側記憶部１７０に記憶させるようにしてもよい。
【0055】
そして、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０に表示させるロボット２００の画像をタスク実行開始時の画像に固定し、ロボット２００の画像の上に重ねて、タスクを実行中であることを示す「補充中」のメッセージを表示させる（ステップＳ１２２）。
次に、タスク処理部１８６は、部材を補充するタスクをロボット２００に実行させる（ステップＳ１２３）。
次に、タスク処理部１８６は、部材を補充するタスクをロボット２００に実行させる（ステップＳ１２３）。
【0056】
タスクが完了すると、タスク処理部１８６は、タスクを繰り返し実行するために操作者が用意すべき部材の残数を設定し、タスクアイコン処理部１８４は、設定された残数をタスクアイコンに表示する（ステップＳ１２４）。例えば、操作者が予め登録するタスクの設定ファイルに、操作者が用意すべき部材の個数が定数で記載されており、タスク処理部１８６が、その定数を、操作者が用意すべき部材の残数として設定するようにしてもよい。
【0057】
次に、操作メッセージ出力部１８８は、制御側記憶部１７０が記憶しているタスク実行開始時のロボット２００の姿勢を、ロボット２００に復元させる（ステップＳ１２５）。
そして、シミュレータ描画部１８２は、ロボット２００の表示の固定を解除し、タスクを実行中であることを示す表示を解除する（ステップＳ１２６）。具体的には、シミュレータ描画部１８２は、シミュレーションによるロボット２００のリアルタイムの画像を表示部１２０に表示させ、また、タスクを実行中であることを示す「補充中」のメッセージの表示を消去させる。
そして、シミュレータ描画部１８２は、ロボット２００の表示の固定を解除し、タスクを実行中であることを示す表示を解除する（ステップＳ１２６）。具体的には、シミュレータ描画部１８２は、シミュレーションによるロボット２００のリアルタイムの画像を表示部１２０に表示させ、また、タスクを実行中であることを示す「補充中」のメッセージの表示を消去させる。
【0058】
そして、モード切替部１８７は、タスク実行モードから通常モードに遷移させる（ステップＳ１２７）。
ステップＳ１２７の後、処理がステップＳ１０１へ戻る。
ステップＳ１２７の後、処理がステップＳ１０１へ戻る。
【0059】
一方、ステップＳ１０１でタスクアイコンが左クリックされていないとタスクアイコン処理部１８４が判定した場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、制御システム１００は、操作者によるロボット２００の手動操作を受け付ける（ステップＳ１３１）。具体的には、操作インタフェース部１８３が、操作者によるロボット２００の手動操作を受け付け、操作メッセージ出力部１８８は、操作者の操作に従ってロボット２００を動作させるように、制御側通信部１１０を介して制御指令をロボット２００に送信する。
ステップＳ１３１の後、処理がステップＳ１０１へ戻る。
ステップＳ１３１の後、処理がステップＳ１０１へ戻る。
【0060】
一方、ステップＳ１１２でタスク開始条件が成立していないとタスク処理部１８６が判定した場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、シミュレータ描画部１８２は、タスクを実行不可である旨のメッセージを、例えば一定時間表示する（ステップＳ１４１）。
ステップＳ１４１の後、処理がステップＳ１２７へ進む。
ステップＳ１４１の後、処理がステップＳ１２７へ進む。
【0061】
図９は、ロボットシステム１が行う処理の第２の例を示す図である。図９の処理の開始時には、手動操作モード／自動制御モードの区別は、手動操作モードに設定され、通常モード／タスク実行モードの区別は、通常モードに設定されているものとする。
図９の処理で、タスクアイコン処理部１８４は、タスクアイコンがマウス１３２で左クリックされたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
図９の処理で、タスクアイコン処理部１８４は、タスクアイコンがマウス１３２で左クリックされたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
【0062】
左クリックされたとタスクアイコン処理部１８４が判定した場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、モード切替部１８７は、通常モード／タスク実行モードの区別を、通常モードからタスク実行モードに遷移させる（ステップＳ２１１）。
次に、タスク処理部１８６は、部材を把持するタスクをロボット２００に実行させる（ステップＳ２１２）。具体的には、タスク処理部１８６は、部材を把持するタスクの実行命令を、操作メッセージ出力部１８８および制御側通信部１１０を介してロボット２００へ送信する。ロボット２００は、タスクの実行命令に従って、部材を把持するタスクを実行する。ここでの部材は、ピックアンドプレースのタスクのために操作者が用意すべき部材である。
次に、タスク処理部１８６は、部材を把持するタスクをロボット２００に実行させる（ステップＳ２１２）。具体的には、タスク処理部１８６は、部材を把持するタスクの実行命令を、操作メッセージ出力部１８８および制御側通信部１１０を介してロボット２００へ送信する。ロボット２００は、タスクの実行命令に従って、部材を把持するタスクを実行する。ここでの部材は、ピックアンドプレースのタスクのために操作者が用意すべき部材である。
【0063】
次に、操作インタフェース部１８３は、操作者によるロボット２００の操作を受け付ける（ステップＳ２１３）。操作者は、ロボット２００を操作して、ロボット２００が把持している部材を所定の部材置き場に置かせる。
ロボット２００が部材を部材置き場に置いて部材から手を離すと、タスク処理部１８６は、操作者が用意すべき部材の残数のカウンタ値を１減算する。
ロボット２００が部材を部材置き場に置いて部材から手を離すと、タスク処理部１８６は、操作者が用意すべき部材の残数のカウンタ値を１減算する。
【0064】
次に、タスク処理部１８６は、タスク実行開始条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２１５）。具体的には、タスク処理部１８６は、操作者が用意すべき部材の残数が０になっているか否かを判定する。
タスク実行開始条件が成立しているとタスク処理部１８６が判定した場合（ステップＳ２１５：ＹＥＳ）、制御側記憶部１７０が、タスク実行開始時のロボット２００の姿勢（ロボット２００の状態）を記憶する（ステップＳ２２１）。例えば、シミュレータ描画部１８２が、シミュレーションにて算出したタスク実行開始時のロボット２００の姿勢を、制御側記憶部１７０に記憶させるようにしてもよい。
タスク実行開始条件が成立しているとタスク処理部１８６が判定した場合（ステップＳ２１５：ＹＥＳ）、制御側記憶部１７０が、タスク実行開始時のロボット２００の姿勢（ロボット２００の状態）を記憶する（ステップＳ２２１）。例えば、シミュレータ描画部１８２が、シミュレーションにて算出したタスク実行開始時のロボット２００の姿勢を、制御側記憶部１７０に記憶させるようにしてもよい。
【0065】
そして、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０に表示させるロボット２００の画像をタスク実行開始時の画像に固定し、ロボット２００の画像の上に重ねて、タスクを実行中であることを示す「補充中」のメッセージを表示させる（ステップＳ２２２）。
次に、タスク処理部１８６は、部材を補充するタスクをロボット２００に実行させる（ステップＳ２２３）。
次に、タスク処理部１８６は、部材を補充するタスクをロボット２００に実行させる（ステップＳ２２３）。
【0066】
タスクが完了すると、タスク処理部１８６は、タスクを繰り返し実行するために操作者が用意すべき部材の残数を設定し、タスクアイコン処理部１８４は、設定された残数をタスクアイコンに表示する（ステップＳ２２４）。例えば、操作者が予め登録するタスクの設定ファイルに、操作者が用意すべき部材の個数が定数で記載されており、タスク処理部１８６が、その定数を、操作者が用意すべき部材の残数として設定するようにしてもよい。
【0067】
次に、操作メッセージ出力部１８８は、制御側記憶部１７０が記憶しているタスク実行開始時のロボット２００の姿勢を、ロボット２００に復元させる（ステップＳ２２５）。
そして、シミュレータ描画部１８２は、ロボット２００の表示の固定を解除し、タスクを実行中であることを示す表示を解除する（ステップＳ２２６）。具体的には、シミュレータ描画部１８２は、シミュレーションによるロボット２００のリアルタイムの画像を表示部１２０に表示させ、また、タスクを実行中であることを示す「補充中」のメッセージの表示を消去させる。
ステップＳ２２６の後、処理がステップＳ２１２へ戻る。
なお、操作者がマウス１３２でタスクアイコンを右クリックすることによって、ロボットシステム１が図９の処理を終了し、モード切替部１８７がタスク実行モードから通常モードに遷移させるようにしてもよい。
そして、シミュレータ描画部１８２は、ロボット２００の表示の固定を解除し、タスクを実行中であることを示す表示を解除する（ステップＳ２２６）。具体的には、シミュレータ描画部１８２は、シミュレーションによるロボット２００のリアルタイムの画像を表示部１２０に表示させ、また、タスクを実行中であることを示す「補充中」のメッセージの表示を消去させる。
ステップＳ２２６の後、処理がステップＳ２１２へ戻る。
なお、操作者がマウス１３２でタスクアイコンを右クリックすることによって、ロボットシステム１が図９の処理を終了し、モード切替部１８７がタスク実行モードから通常モードに遷移させるようにしてもよい。
【0068】
一方、ステップＳ２０１で、タスクアイコンが左クリックされていないとタスクアイコン処理部１８４が判定した場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、制御システム１００は、操作者によるロボット２００の手動操作を受け付ける（ステップＳ２３１）。具体的には、操作インタフェース部１８３が、操作者によるロボット２００の手動操作を受け付け、操作メッセージ出力部１８８は、操作者の操作に従ってロボット２００を動作させるように、制御側通信部１１０を介して制御指令をロボット２００に送信する。
ステップＳ２３１の後、処理がステップＳ２０１へ戻る。
一方、ステップＳ２１５でタスク開始条件が成立していないとタスク処理部１８６が判定した場合（ステップＳ２１５：ＮＯ）、処理がステップＳ２１２へ戻る。
ステップＳ２３１の後、処理がステップＳ２０１へ戻る。
一方、ステップＳ２１５でタスク開始条件が成立していないとタスク処理部１８６が判定した場合（ステップＳ２１５：ＮＯ）、処理がステップＳ２１２へ戻る。
【0069】
以上のように、モード切替部１８７は、ロボット２００の制御の自動モードと手動モードとを切り替える。
自動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０の表示画面におけるロボット２００の表示を固定にする。そして、タスク処理部１８６は、ロボット２００の自動制御を行う。
手動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０の表示画面におけるロボット２００の表示の固定を解除する。操作インタフェース部１８３は、操作者の操作に従ってロボット２００を動作させる。
自動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０の表示画面におけるロボット２００の表示を固定にする。そして、タスク処理部１８６は、ロボット２００の自動制御を行う。
手動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０の表示画面におけるロボット２００の表示の固定を解除する。操作インタフェース部１８３は、操作者の操作に従ってロボット２００を動作させる。
【0070】
これにより、制御システム１００では、ロボット２００に対する自動制御の実行によって、操作者の負担がより確実に軽減されることが期待される。
ここで、遠隔操作など、操作者が画面に表示される制御対象機器（例えば、ロボット２００）の画像を見ながら操作する場合、常に画面を見ながら操作を行うということは操作者にとって負担の大きい作業であることが考えられる。また、通信の遅延などにより、操作対象機器が細かな操作に従って動作を行うことが困難な場合が考えられる。そこで、制御対象機器にタスクを実行させるなど制御対象機器を自動制御することが考えられる。また、通信の遅延などにより制御対象機器の画像をリアルタイムで表示することが困難な場合は、シミュレータ上で制御対象機器の動作を模擬して制御対象機器の画像を表示することが考えられる。
ここで、遠隔操作など、操作者が画面に表示される制御対象機器（例えば、ロボット２００）の画像を見ながら操作する場合、常に画面を見ながら操作を行うということは操作者にとって負担の大きい作業であることが考えられる。また、通信の遅延などにより、操作対象機器が細かな操作に従って動作を行うことが困難な場合が考えられる。そこで、制御対象機器にタスクを実行させるなど制御対象機器を自動制御することが考えられる。また、通信の遅延などにより制御対象機器の画像をリアルタイムで表示することが困難な場合は、シミュレータ上で制御対象機器の動作を模擬して制御対象機器の画像を表示することが考えられる。
【0071】
一方、制御対象機器に行わせる全ての動作をタスクとして予め用意しておくことは困難な場合が考えられる。また、例えば、絵を描くなど人間の思考や発想が重要な操作をする場合、制御対象機器の動作をあらかじめタスク化しておくことができない、または無意味であることが考えられる。
【0072】
そこで、制御対象機器に対する自動制御と、操作者による制御対象機器に対する手動操作とを切り替えて制御対象機器を動作させることが考えられる。
自動制御では操作者は操作を行わないこととする場合、自動制御の際の制御対象機器の動作は、操作者が見ている画面に表示されても意味のない情報である。なぜならば、手動で操作を行うことが目的である操作者が、自身が干渉することのできない制御対象を眺めていても意味がないからである。また、操作者の視点が不必要に制御対象機器の画像に向かってしまい、操作者本来の仕事の妨げとなってしまうことが考えられる。
自動制御では操作者は操作を行わないこととする場合、自動制御の際の制御対象機器の動作は、操作者が見ている画面に表示されても意味のない情報である。なぜならば、手動で操作を行うことが目的である操作者が、自身が干渉することのできない制御対象を眺めていても意味がないからである。また、操作者の視点が不必要に制御対象機器の画像に向かってしまい、操作者本来の仕事の妨げとなってしまうことが考えられる。
【0073】
また、タスクの実行では、タスクが正しく実行されたか否か（タスクに成功したか否か）の結果が重要であり、タスク実行中の制御対象機器の画像は必ずしも必要ない。これに対し、シミュレータを用いて制御対象機器の動作を模擬して制御対象機器の画像を描画する場合、制御対象機器の画像の描画がコンピュータ（例えば、制御システム１００）に不要な負荷を与えてしまうことが考えられる。
【0074】
これに対し、制御システム１００では、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする。制御システム１００によれば、この点で、操作者が、制御対象機器の画像に気をとられて視点が不必要に制御対象機器の画像に向かってしまい、操作者本来の仕事の妨げとなってしまうことを回避できると期待される。
また、制御システム１００では、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、操作者が３Ｄ酔いする可能性を低減させることができる。
また、制御システム１００では、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、コンピュータに不要な負荷を与えてしまうことを回避できると期待される。
また、制御システム１００では、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、操作者が３Ｄ酔いする可能性を低減させることができる。
また、制御システム１００では、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、コンピュータに不要な負荷を与えてしまうことを回避できると期待される。
【0075】
また、自動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、表示部１２０の表示画面におけるロボット２００の表示の少なくとも一部を隠す態様で、自動モードであることを示す表示を、表示部１２０の表示画面に表示させる。操作メッセージ出力部１８８は、操作者の操作がロボット２００の動作に反映されないようにする。
手動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、自動モードであることを示す表示を終了させる。操作メッセージ出力部１８８は、操作者の操作が前記制御対象の動作に反映されるようにする。
手動モードでは、シミュレータ描画部１８２は、自動モードであることを示す表示を終了させる。操作メッセージ出力部１８８は、操作者の操作が前記制御対象の動作に反映されるようにする。
【0076】
制御システム１００によれば、自動モードの際に、表示部１２０が自動モードであることを示す表示を行う点で、操作者は、自動モードであることを把握することができ、操作者がロボット２００の制御に気をとられて操作者本来の仕事の妨げとなってしまうことを回避できると期待される。
【0077】
また、制御システム１００によれば、自動モードの際に、表示部１２０が制御対象機器の表示の少なくとも一部を隠す態様で、自動モードであることを示す表示を行う点で、操作者が、ロボット２００の画像を見ながら操作を行うことが困難である。これにより、操作者が、自動制御の際にロボット２００に対する操作に気をとられて操作者本来の仕事の妨げとなってしまうことを回避できると期待される。
【0078】
さらには、制御システム１００によれば、自動モードの際に、操作メッセージ出力部１８８が、操作者の操作がロボット２００の動作に反映されないようにする点で、操作者は、ロボット２００に対する操作を行うことができない。この点でも、操作者が、自動制御の際ロボット２００に対する操作に気をとられて操作者本来の仕事の妨げとなってしまうことを回避できると期待される。
【0079】
また、自動モードから手動モードに切り替わる際、操作メッセージ出力部１８８は、ロボット２００の状態を、例えばタスク実行開始時の状態など、表示部１２０の表示画面に固定的に表示されている状態にする。その後、シミュレータ描画部１８２は、ロボット２００の表示の固定を解除する。
これにより、操作者は、前回の手動モード終了時のロボット２００の状態からロボット２００に対する操作を再開することができる。制御システム１００によればこの点で、操作者が自動モードの際のロボット２００の状態変化を把握していなくても、違和感なくロボット２００の操作を行えると期待される。
これにより、操作者は、前回の手動モード終了時のロボット２００の状態からロボット２００に対する操作を再開することができる。制御システム１００によればこの点で、操作者が自動モードの際のロボット２００の状態変化を把握していなくても、違和感なくロボット２００の操作を行えると期待される。
【0080】
また、モード切替部１８７は、タスク実行モードと、通常モードとの切替を行う。タスク実行モードでは、タスク処理部１８６が、タスク実行開始条件が成立しているか否かを判定する。タスク実行開始条件が成立しているとタスク処理部１８６が判定した場合、モード切替部１８７は、自動モード／手動モードの区別を自動モードに設定することで、タスク処理部１８６にロボット２００にタスクを実行させる制御を行わせる。
制御システム１００によれば、タスク実行開始条件が成立していない場合は、タスク実行開始条件の成立を待ってロボット２００にタスクを実行させることができる。制御システム１００によれば、この点で、より確実にロボット２００にタスクを実行させることができる。
制御システム１００によれば、タスク実行開始条件が成立していない場合は、タスク実行開始条件の成立を待ってロボット２００にタスクを実行させることができる。制御システム１００によれば、この点で、より確実にロボット２００にタスクを実行させることができる。
【0081】
実施形態では、制御システム１００がロボット２００に実行させるタスクが、ピックアンドプレース時の部材自動補充のタスクである場合を例に説明しているが、制御システム１００がロボット２００に実行させるタスクは、特定のものに限定されない。例えば、ロボット２００を用いた遠隔手術での操作道具の変更など、いろいろなタスクを、制御システム１００がロボット２００に実行させるタスクとすることができる。
また、本発明は、ロボット遠隔操作、仮想現実、および、メタバースなど、いろいろな分野に適用することが考えられる。
また、本発明は、ロボット遠隔操作、仮想現実、および、メタバースなど、いろいろな分野に適用することが考えられる。
【0082】
図１０は、実施形態に係る制御システムの構成のもう１つの例を示す図である。図１０に示す構成で、制御システム６１０は、モード切替部６１１と、モード対応部６１２とを備える。
かかる構成で、モード切替部６１１は、制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替える。モード対応部６１２は、自動モードでは、表示画面における制御対象機器の表示を固定にし、制御対象機器の自動制御を行い、手動モードでは、表示画面における制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って制御対象機器を動作させる。
モード切替部６１１はモード切替手段の例に該当する。モード対応部６１２は、モード対応手段の例に該当する。
かかる構成で、モード切替部６１１は、制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替える。モード対応部６１２は、自動モードでは、表示画面における制御対象機器の表示を固定にし、制御対象機器の自動制御を行い、手動モードでは、表示画面における制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って制御対象機器を動作させる。
モード切替部６１１はモード切替手段の例に該当する。モード対応部６１２は、モード対応手段の例に該当する。
【0083】
制御システム６１０によれば、制御対象機器に対する自動制御の実行によって、操作者の負担がより確実に軽減されることが期待される。
特に、制御システム６１０では、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、操作者が、制御対象機器の画像に気をとられて視点が不必要に制御対象機器の画像に向かってしまい、操作者本来の仕事の妨げとなってしまうことを回避できると期待される。
特に、制御システム６１０では、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、操作者が、制御対象機器の画像に気をとられて視点が不必要に制御対象機器の画像に向かってしまい、操作者本来の仕事の妨げとなってしまうことを回避できると期待される。
【0084】
また、制御システム６１０では、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、操作者が３Ｄ酔いする可能性を低減させることができる。
また、制御システム６１０では、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、コンピュータに不要な負荷を与えてしまうことを回避できると期待される。
また、制御システム６１０では、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、コンピュータに不要な負荷を与えてしまうことを回避できると期待される。
【0085】
図１１は、実施形態に係る制御方法における処理の手順の例を示す図である。図１１に示す制御方法は、モードを切り替えること（ステップＳ６１１）と、モード対応処理を行うこと（ステップＳ６１２）とを含む。
モードを切り替えること（ステップＳ６１１）では、コンピュータが、制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替える。モード対応処理を行うこと（ステップＳ６１２）では、コンピュータが、自動モードでは、表示画面における制御対象機器の表示を固定にし、制御対象機器の自動制御を行い、手動モードでは、表示画面における制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って制御対象機器を動作させる。
モードを切り替えること（ステップＳ６１１）では、コンピュータが、制御対象機器の制御の自動モードと手動モードとを切り替える。モード対応処理を行うこと（ステップＳ６１２）では、コンピュータが、自動モードでは、表示画面における制御対象機器の表示を固定にし、制御対象機器の自動制御を行い、手動モードでは、表示画面における制御対象機器の表示の固定を解除し、操作者の操作に従って制御対象機器を動作させる。
【0086】
図１１に示す制御方法によれば、制御対象機器に対する自動制御の実行によって、操作者の負担がより確実に軽減されることが期待される。
特に、図１１に示す制御方法によれば、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、操作者が、制御対象機器の画像に気をとられて視点が不必要に制御対象機器の画像に向かってしまい、操作者本来の仕事の妨げとなってしまうことを回避できると期待される。
特に、図１１に示す制御方法によれば、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、操作者が、制御対象機器の画像に気をとられて視点が不必要に制御対象機器の画像に向かってしまい、操作者本来の仕事の妨げとなってしまうことを回避できると期待される。
【0087】
また、図１１に示す制御方法によれば、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、操作者が３Ｄ酔いする可能性を低減させることができる。
また、図１１に示す制御方法によれば、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、コンピュータに不要な負荷を与えてしまうことを回避できると期待される。
また、図１１に示す制御方法によれば、制御対象機器の自動制御の際に、制御対象機器の表示を固定にする点で、コンピュータに不要な負荷を与えてしまうことを回避できると期待される。
【0088】
図１２は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
図９に示す構成で、コンピュータ７００は、ＣＰＵ７１０と、主記憶装置７２０と、補助記憶装置７３０と、インタフェース７４０と、不揮発性記録媒体７５０とを備える。
図９に示す構成で、コンピュータ７００は、ＣＰＵ７１０と、主記憶装置７２０と、補助記憶装置７３０と、インタフェース７４０と、不揮発性記録媒体７５０とを備える。
【0089】
上記の制御システム１００、ロボット２００（特に、ロボット側記憶部２７０、および、ロボット側処理部２８０）、および、制御システム６１０のうち何れか１つ以上またはその一部が、コンピュータ７００に実装されてもよい。その場合、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。各装置と他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って通信を行うことで実行される。また、インタフェース７４０は、不揮発性記録媒体７５０用のポートを有し、不揮発性記録媒体７５０からの情報の読出、および、不揮発性記録媒体７５０への情報の書込を行う。
【0090】
制御システム１００がコンピュータ７００に実装される場合、制御側処理部１８０およびその各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
【0091】
また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、制御側記憶部１７０のための記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。制御側通信部１１０による他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。表示部１２０による画像の表示は、インタフェース７４０が表示装置を備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って各種画像の表示することで実行される。操作入力部１３０によるユーザ操作の受け付けは、インタフェース７４０が入力デバイスを備え、ＣＰＵ７１０の制御に従ってユーザ操作を受け付けることで実行される。
【0092】
ロボット２００がコンピュータ７００に実装される場合、ロボット側処理部２８０およびその各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
【0093】
また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、ロボット側記憶部２７０のための記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。ロボット側通信部２１０による他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。センサ２２０によるセンサデータの取得は、インタフェース７４０がセンサを有し、ＣＰＵ７１０の制御によって動作することで実行される。駆動装置２３０によるロボット２００の本体の駆動は、インタフェース７４０が例えばサーボモータなど動力源を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。
【0094】
制御システム６１０がコンピュータ７００に実装される場合、その各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
【0095】
また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、制御システム６１０が処理を行うための記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。制御システム６１０と他の装置との通信は、インタフェース７４０が通信機能を有し、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。制御システム６１０と操作者とのインタラクションは、インタフェース７４０が表示装置、コントローラ、マウス、および、キーボード等の入出力デバイスを備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。
【0096】
上述したプログラムのうち何れか１つ以上が不揮発性記録媒体７５０に記録されていてもよい。この場合、インタフェース７４０が不揮発性記録媒体７５０からプログラムを読み出すようにしてもよい。そして、ＣＰＵ７１０が、インタフェース７４０が読み出したプログラムを直接実行するか、あるいは、主記憶装置７２０または補助記憶装置７３０に一旦保存して実行するようにしてもよい。
【0097】
なお、制御システム１００、ロボット２００、および、制御システム６１０が行う処理の全部または一部を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Operating System）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【0098】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【0099】
１ ロボットシステム
１００、６１０ 制御システム
１１０ 制御側通信部
１２０ 表示部
１３０ 操作入力部
１３１ コントローラ
１３２ マウス
１３３ キーボード
１７０ 制御側記憶部
１８０ 制御側処理部
１８１ユーザインタフェース部
１８２ シミュレータ描画部
１８３ 操作インタフェース部
１８４ タスクアイコン処理部
１８５ 姿勢情報取得部
１８６ タスク処理部
１８７、６１１ モード切替部
１８８ 操作メッセージ出力部
２００ ロボット
２１０ ロボット側通信部
２２０ センサ
２３０ 駆動装置
２７０ ロボット側記憶部
２８０ ロボット側処理部
２８１ 操作メッセージ取得部
２８２ ロボット制御部
２８３ センサ情報出力部
６１２ モード対応部
１００、６１０ 制御システム
１１０ 制御側通信部
１２０ 表示部
１３０ 操作入力部
１３１ コントローラ
１３２ マウス
１３３ キーボード
１７０ 制御側記憶部
１８０ 制御側処理部
１８１ユーザインタフェース部
１８２ シミュレータ描画部
１８３ 操作インタフェース部
１８４ タスクアイコン処理部
１８５ 姿勢情報取得部
１８６ タスク処理部
１８７、６１１ モード切替部
１８８ 操作メッセージ出力部
２００ ロボット
２１０ ロボット側通信部
２２０ センサ
２３０ 駆動装置
２７０ ロボット側記憶部
２８０ ロボット側処理部
２８１ 操作メッセージ取得部
２８２ ロボット制御部
２８３ センサ情報出力部
６１２ モード対応部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】