特開 2024-109006 システム、プログラム、及び製造方法

(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】P2024109006

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】システム、プログラム、及び製造方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/06 20060101AFI20240805BHJP

   B25J 9/10 20060101ALI20240805BHJP

   B23K 9/12 20060101ALN20240805BHJP

【ＦＩ】

B25J19/06

B25J9/10 A

B23K9/12 331L

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023123596

(22)【出願日】2023-07-28

(31)【優先権主張番号】P 2023013652

(32)【優先日】2023-01-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】517425446

【氏名又は名称】リンクウィズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(74)【代理人】

【識別番号】100175396

【弁理士】

【氏名又は名称】西川 隆記

(72)【発明者】

【氏名】池ヶ谷 文生

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS13

3C707BS10

3C707KS03

3C707KS04

3C707KS07

3C707KS09

3C707KS12

3C707KT03

3C707KT05

3C707KT06

3C707LS15

3C707MS09

3C707MS10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】機械制御システム等において、作業具が、作業対象物と接触するかどうかについて判定する。
【解決手段】本発明の一態様は、作業に利用される機械装置の形状を表す機械装置データ情報に基づいて、作業の際に機械装置が通過する三次元領域を表す仮想機械装置データ情報を生成し、および、作業の対象物の形状を表す対象物データ情報に基づいて、作業において対象物が配置される三次元領域を表す仮想対象物データ情報を生成する、仮想データ生成部と、仮想機械装置データ情報の内部に、仮想対象物データ情報が含まれるかどうかを判定する接触判定部と、を備える、機械制御システムである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業に利用される機械装置の形状を表す機械装置データ情報に基づいて、前記作業において前記機械装置が通過する三次元領域を表す仮想機械装置データ情報を生成し、および、前記作業の対象物の形状を表す対象物データ情報に基づいて、前記作業において対象物が配置される三次元領域を表す仮想対象物データ情報を生成する、仮想データ生成部と、
前記仮想機械装置データ情報の内部に、前記仮想対象物データ情報が含まれるかどうかを判定する接触判定部と、
を備える、システム。

【請求項2】

前記対象物データ情報は、センサを用いて前記対象物を測定した結果に基づいて生成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記対象物データ情報は、前記対象物の画像データを用いて生成された、前記対象物の三次元形状を表すデータである、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記対象物データ情報は前記対象物の設計データである、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記仮想対象物データ情報に作業経路を設定する作業経路設定部をさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記作業経路を分割して分割作業経路を生成する分割部をさらに備える、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記仮想データ生成部は、
前記機械装置データ情報に基づいて、前記機械装置の形状が点群データで表される第１の仮想機械装置データ情報を生成し、
前記対象物データ情報に基づいて、前記対象物の形状が点群データで表される前記仮想対象物データ情報を生成し、
前記第１の仮想機械装置データ情報を前記作業経路と平行に移動させる、請求項５に記載のシステム。

【請求項8】

前記仮想データ生成部は、
前記機械装置データ情報の前記分割作業経路と垂直な方向の形状を２以上の三角形のデータに分割して、２以上の前記三角形のデータを前記分割作業経路と平行に移動させることによって形成された、２以上の三角柱のデータで構成される第２の仮想機械装置データ情報を生成し、
前記対象物データ情報に基づいて、前記対象物の形状が点群データで表される前記仮想対象物データ情報を生成する、請求項６に記載のシステム。

【請求項9】

２以上の前記三角柱のデータで構成される前記第２の仮想機械装置データ情報は、三次元メッシュデータで構成される三次元メッシュデータ情報である、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記機械装置データ情報は、前記機械装置の三次元形状を表す設計データである、請求項５に記載のシステム。

【請求項11】

前記仮想データ生成部は、前記機械装置データ情報によって表される前記機械装置の三次元形状を前記作業経路と平行に移動させることにより、前記仮想機械装置データ情報を生成する、請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前記接触判定部が、前記仮想機械装置データ情報の内部に、前記仮想対象物データ情報が含まれると判断した場合には、前記仮想機械装置データ情報の内部に含まれる、前記仮想対象物データ情報の形状情報を抽出する接触抽出部をさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項13】

前記仮想対象物データ情報のうち、前記仮想機械装置データ情報の内部に含まれる部分は、前記対象物のうち、前記機械装置と接触する部分を表し、
前記仮想対象物データ情報の前記接触する部分が存在する位置の情報を表す接触データ情報を生成する接触データ生成部をさらに備える、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記仮想対象物データ情報及び前記接触データ情報に基づいて、前記対象物において前記接触する部分が示されている接触データ表示情報を画面に表示する表示部をさらに備える、請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

作業に利用される機械装置の形状を表す機械装置データ情報に基づいて、前記作業において前記機械装置が通過する三次元領域を表す仮想機械装置データ情報を生成する処理と、
前記作業の対象物の形状を表す対象物データ情報に基づいて、前記作業において前記対象物が配置される三次元領域を表す仮想対象物データ情報を生成する処理と、
前記仮想機械装置データ情報の内部に、前記仮想対象物データ情報が含まれるかどうかを判断する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。

【請求項16】

作業の対象物から製造物を製造する製造方法であって、
前記作業に利用される機械装置の形状を表す機械装置データ情報に基づいて、前記作業において前記機械装置が通過する三次元領域を表す仮想機械装置データ情報を生成することと、
前記対象物の形状を表す対象物データ情報に基づいて、前記作業において前記対象物が配置される三次元領域を表す仮想対象物データ情報を生成することと、
前記仮想機械装置データ情報の内部に、前記仮想対象物データ情報が含まれるかどうかを判断することと、を含む、製造方法。

【請求項17】

前記作業は、塗装処理、溶接加工、切削加工、研削加工、旋削加工のうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、システム、プログラム、及び製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、溶接ロボット等において、ロボットと作業対象物（ワーク）との接触を抑制可能な溶接方法等が存在する（特許文献１参照）。そして、特許文献１には、溶接時の溶接ラインに対するエンドエフェクタとセンサとの位置関係等を規定する溶接方法及び溶接装置が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開第２０２２－０３７６６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年の市場ニーズ・顧客ニーズの多様化により、製造システムは、所謂、少品種大量生産だけでなく、多品種少量生産、あるいは変種変量生産への対応が求められることがある。この場合、異なる大きさや形状を有する対象物に対し、作業条件を変更して製品群を製造することになるため、不具合の発生を事前予測することが好ましい。
本発明の一態様の課題は、ロボットの全部、または、一部を含む機械装置が、作業対象物と接触するかどうかについて判定することができる機械制御システム等を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様は、作業に利用される機械装置の形状を表す機械装置データ情報に基づいて、作業において機械装置が通過する三次元領域を表す仮想機械装置データ情報を生成し、および、作業の対象物の形状を表す対象物データ情報に基づいて、作業において対象物が配置される三次元領域を表す仮想対象物データ情報を生成する、仮想データ生成部と、仮想機械装置データ情報の内部に、仮想対象物データ情報が含まれるかどうかを判定する接触判定部と、を備える、システムである。

【0006】

本発明の一態様のシステムは、仮想機械装置データ情報の内部に、仮想対象物データ情報が含まれるかどうかを判定する。これによって、当該システムは、機械装置が、対象物と接触するかどうかを判定することができる。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、システムは、機械装置が、作業対象物と接触するかどうかを判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一態様による機械制御システムの構成例を示す図である。

【図2】本発明の一態様による機械装置の構成例を示す図である。

【図3】本発明の一態様による機械装置での作業の一例を示す図である。

【図4】分割部によって作業経路が分割作業経路に分割された状態を示す図である。

【図5】溶接作業具の構成図である。

【図6】第１の仮想機械装置データ情報の生成を示す図である。

【図7】第２の仮想機械装置データ情報の生成を示す図である。

【図8】接触判定部が作業具と対象物とが接触するかどうかを判定するフローチャートである。

【図9】終端判定部が仮想機械装置データ情報は作業経路の終端に到達しているかどうかを判定するフローチャートである。

【図10】システム画面を備える機械制御システムの構成例を示す図である。

【図11】端末画面を含む端末、および、機械制御システムを備える情報処理システムの構成例を示す図である。

【図12】画面に表示された、仮想機械装置データ情報と、仮想対象物データ情報とが接触しないことを示す図である。

【図13】図１２の一部拡大図である。

【図14】図１３の一部拡大図である。

【図15】画面に表示された、仮想機械装置データ情報と、仮想対象物データ情報とが接触することを示す図である。

【図16】図１５の一部拡大図である。

【図17】図１６の一部拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0010】

＜第１の実施の形態＞
＜機械制御システム１の構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態による機械制御システム１の構成の一例を示す図である。

【0011】

本実施の形態による機械制御システム１は、作業を行なう機械装置１１と、機械装置１１の形状を測定して機械装置データを生成し、および、作業対象物の形状を測定して対象物データを生成するセンサ１２と、機械装置データに基づいて機械装置データ情報を生成し、および、対象物データに基づいて対象物データ情報を生成する形状データ生成部１４と、機械装置データ情報に基づいて、仮想機械装置データ情報４１を生成し、および、対象物データ情報に基づいて、仮想対象物データ情報４４を生成する、仮想データ生成部１７と、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判定する接触判定部１８と、を備える。

【0012】

このため、本実施の形態の機械制御システム１は、仮想機械装置データ情報の内部に、仮想対象物データ情報が含まれるかどうかを判定することによって、機械装置１１と、作業対象物とが接触するかどうかを判定することができる。

【0013】

本実施の形態による機械制御システム１は、後述のように、さらに、接触抽出部１９と、接触データ生成部２０と、記憶部２１と、終端判定部２２と、表示部２３と、を備える。

【0014】

機械装置１１は、工場内で作業を行なう産業用機械、工場外で作業を行なう非産業用機械のいずれであってもよいし、両方を含んでいてもよい。機械装置１１は、例えば、作業対象物等の加工、溶接、組立、検査、供給、搬送、把持などのための産業用ロボット（特に、産業用アームロボット）であってもよいし、サービス業や調理、掃除、医療、福祉、介護、受付、案内、農業、建設、災害、警備、エンターテインメントなどのための非産業用ロボット（いわゆるサービスロボット）であってもよい。作業対象物は、ワークと読み替えられてもよい。

【0015】

図２は、本発明の一態様による機械装置１１の構成例を示す図である。図２は、機械装置１１が、例えば、アームロボットである場合を示している。機械装置１１が、図２に示すアームロボットである場合には、機械装置１１は、一例として、機械装置本体１１ａと、アーム１１ｂと、作業部１１ｃと、作業具１１ｄと、センサ１２と、作業部センサ１２１と、コントローラ１１ｅと、を含む。

【0016】

アーム１１ｂは、一方の端部が機械装置本体１１ａに動作可能に取り付けられている。作業部１１ｃは、アーム１１ｂの他方の端部（機械装置本体１１ａに動作可能に取り付けられている一方の端部とは反対側の端部）に動作可能に取り付けられている。作業部１１ｃは、アーム１１ｂに動作できないように取り付けられていてもよい。作業を行なう作業具１１ｄは、作業可能なように作業部１１ｃに取り付けられている。また、作業部１１ｃには、作業部センサ１２１が取り付けられていてもよい。

【0017】

機械本体１１ａ、および、アーム１１は、作業具１１ｄが作業するために動作する。また、作業部１１ｃは、アーム１１ｂの他方の端部に動作可能に取り付けられている場合には、作業部１１ｃも作業具１１ｄが作業するために動作する。

【0018】

作業具１１ｄは、塗装処理、溶接加工、切削加工、研削加工、旋削加工などを行なう。作業具１１は、例えば、塗装用具（塗装用ガン）、溶接用具（溶接トーチ、ノズル、溶接棒）、切削工具（ドリル、エンドミル、フライス）、研削工具（砥石、カップブラシ、ダイアモンドバー）、旋削工具（バイト）などであってもよい。作業具１１ｄは、作業部１１ｃに２以上取り付けられていてもよい。

【0019】

作業部センサ１２１が、作業部１１ｃに取り付けられていれば、作業部センサ１２１は、作業部１１ｃの作業環境を測定して、作業具１１ｄの画像データや、作業対象物の画像データ、作業環境のデータを生成することができる。作業部センサ１２１は、例えば、画像センサ、レーザ変位計、カメラであってもよい。ただし、作業部センサ１２１は、作業具１１ｄの画像データや、作業対象物の画像データ、作業環境のデータを生成する必要がなければ、作業部１１ｃに取り付けられていなくてもよい。

【0020】

センサ１２は、機械装置１１の形状を測定して機械装置データを生成し、および、作業対象物の形状を測定して対象物データを生成する。センサ１２は、例えば、画像センサ、レーザ変位計、カメラであってもよい。

【0021】

センサ１２が生成する機械装置データは、機械装置１１の画像データ（以下、単に、「機械装置データ」という。）である。また、センサ１２が生成する対象物データは、作業対象物の画像データ（以下、単に、「対象物データ」という。）である。センサ１２が機械装置画像データ、および、対象物画像データを生成すると、後述の形状データ生成部１４は、機械装置データに基づいて機械装置データ情報を生成し、および、対象物データに基づいて対象物データ情報を生成することができる。

【0022】

センサ１２が生成した機械装置データ、および、対象物データは、例えば、静止画像データであってもよく、または、動画像データであってもよい。

【0023】

センサ１２は、一般的には、機械装置１１に２以上含まれている。ただし、センサ１２は、機械装置１１に１つのみ含まれていてもよい。また、センサ１２は、一般的には、機械装置１１の外部に、機械装置１１の全体、または、機械装置１１の測定が必要な部分（例えば、機械装置本体１１ａ、アーム１１ｂ、作業部１１ｃ、作業具１１ｄ、作業部センサ１２１）、および、作業対象物を測定可能なように設けられている。ただし、センサ１２は、機械装置１１の全体、または、機械装置１１の測定が必要な部分を測定して機械装置データを生成可能であり、また、作業対象物が測定して対象物データを生成可能であれば、機械装置１１に設けられていてもよい。センサ１２は、有線、または、無線で機械装置本体１１ａと接続されていてもよい。

【0024】

センサ１２は、機械装置１１の作業前や、機械装置１１の作業中や、機械装置１１の作業後に、機械装置データ、および、対象物データを生成することができる。このため、センサ１２は、機械装置１１の作業中や、機械装置１１の作業後だけではなく、機械装置１１の作業前でも、機械装置データ、および、対象物データを生成することができる。

【0025】

コントローラ１１ｅは、機械装置１１の操作者が機械装置１１を制御するために操作する装置である。コントローラ１１ｅは、例えば、機械装置１１の機械本体１１ａ、アーム１１ｂ、作業部１１ｃ、作業具１１ｄ、センサ１２の動作開始の指示や、動作停止の指示を入力可能な装置である。コントローラ１１ｅは、機械装置１１に２以上設けられていてもよい。コントローラ１１ｅは、有線、または、無線で機械装置１１と接続されている。

【0026】

図３は、本発明の一態様による機械装置１１の作業の一例を示す図である。制御部１３は、機械装置１１の動作などを制御する。図３では、作業具１１ｄは溶接作業を行っている。制御部１３は、作業具１１ｄが、溶接対象部材１１００及び１１０１を溶接するために、作業前にセンサ１２により取得した溶接パス１１０２の形状情報に応じて、作業具１１ｄである溶接トーチの目標位置と目標角度を決定する。制御部１３は、作業具１１ｄが目標位置、目標角度になるようなアーム１１ｂの軌道制御データを生成する。その後、アーム１１ｂの動作を軌道制御データに応じて、アーム１１ｂの動作を軌道制御するとともに、機械装置本体１１ａの動作を制御して、溶接作業を実行する。

【0027】

形状データ生成部１４は、センサ１２が生成した、機械装置データに基づいて機械装置データ情報を生成し、および、センサ１２が生成した、対象物形状データに基づいて、対象物データ情報を生成する。形状データ生成部１４は、機械装置１１の作業前や、機械装置１１の作業中や、機械装置１１の作業後に、機械装置データ情報、および、対象物データ情報を生成することができる。このため、形状データ生成部１４は、機械装置１１の作業中や、機械装置１１の作業後だけではなく、機械装置１１の作業前でも、機械装置データ情報、および、対象物データ情報を生成することができる。

【0028】

形状データ生成部１４が生成する機械装置データ情報は、機械装置１１の形状の情報であり、形状データ生成部１４が生成する対象物データ情報は、作業対象物の形状の情報である。このようにすれば、後述の仮想データ生成部１７は、機械装置データ情報に基づいて仮想機械装置データ情報を生成して、および、対象物データ情報に基づいて仮想対象物データ情報４４を生成することができる。形状データ生成部１４が生成した、機械装置データ情報、および、対象物データ情報は、例えば、機械装置１１、および、作業対象物の二次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）データ情報、または、三次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）データ情報であってもよい。また、形状データ生成部１４が生成した、機械装置データ情報、および、対象物データ情報は、例えば、機械装置１１、および、作業対象物の二次元点群データ情報、または、三次元点群データ情報などであってもよい。

【0029】

作業経路設定部１５は、仮想対象物データ情報に作業経路を設定する。作業経路設定部１５が、仮想対象物データ情報に作業経路を設定すれば、後述の仮想データ生成部１７は、後述の仮想機械装置データ情報４１を生成することができる。

【0030】

図４は、分割部１６によって作業経路Ｐが分割作業経路ＤＰに分割された状態を示す図である。分割部１６は、作業経路Ｐを分割作業経路ＤＰに分割する。分割部１６が、作業経路Ｐを分割作業経路ＤＰに分割すれば、後述の接触判定部１８は、分割作業経路ＤＰの範囲内で、後述の仮想データ生成部１７が生成した仮想機械装置データ情報４１の内部に、後述の仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判断することができる。

【0031】

図１に示す、仮想データ生成部１７は、機械装置データ情報に基づいて仮想機械装置データ情報４１を生成し、および、対象物データ情報に基づいて仮想対象物データ情報４４を生成する。仮想機械装置データ情報４１は、作業において機械装置１１が通過する三次元領域を表す。仮想機械装置データ情報４１は、機械装置１１の全体の形状、または、機械装置１１の測定が必要な部分（例えば、機械装置本体１１ａ、アーム１１ｂ、作業部１１ｃ、作業具１１ｄ、作業部センサ１２１）の形状が二次元点群データ、または、三次元点群データで構成された情報である。仮想対象物データ情報４４は、作業において対象物が配置される三次元領域を表す。仮想対象物データ情報４４は、作業対象物の形状が二次元点群データ、または、三次元点群データで構成された情報である。仮想データ生成部１７は、機械装置１１の作業前や、機械装置１１の作業中や、機械装置１１の作業後に、仮想機械装置データ情報４１、および、仮想対象物データ情報４４を生成することができる。このため、仮想データ生成部１７は、機械装置１１の作業中や、機械装置１１の作業後だけではなく、機械装置１１の作業前でも、仮想機械装置データ情報４１、および、仮想対象物データ情報４４を生成することができる。

【0032】

仮想データ生成部１７は、機械装置１１の全体の形状、または、機械装置１１の測定が必要な部分（例えば、機械装置本体１１ａ、アーム１１ｂ、作業部１１ｃ、作業具１１ｄ、作業部センサ１２１）の形状を二次元点群データ情報、または、三次元点群データ情報で構成した仮想機械装置データ情報４１を生成する。この点について説明する。この説明については、機械装置１１が、図２に示すアームロボットである場合を例にして説明する。

【0033】

センサ１２は、機械装置１１の全体、または、機械装置１１の測定が必要な部分（例えば、機械装置本体１１ａ、アーム１１ｂ、作業部１１ｃ、作業具１１ｄ、作業部センサ１２１）、および、作業対象物を測定して、機械装置データを生成する。形状データ生成部１４は、センサ１２が生成した、機械装置データに基づいて機械装置データ情報を生成し、および、センサ１２が生成した、対象物形状データに基づいて、対象物データ情報を生成する。仮想データ生成部１７は、機械装置データに基づいて仮想機械装置データ情報４１を生成し、および、対象物データ情報に基づいて仮想対象物データ情報４４を生成する。

【0034】

これらより、仮想データ生成部１７は、センサ１２が、機械装置１１の全体、または、機械装置１１の測定が必要な部分（例えば、機械装置本体１１ａ、アーム１１ｂ、作業部１１ｃ、作業具１１ｄ、作業部センサ１２１）、および、作業対象物を測定して生成した機械装置データに基づいて、形状データ生成部１４が生成した機械装置データ情報に基づいて、仮想機械装置データ情報４１を生成することができる。このため、仮想データ生成部１７は、機械装置１１の全体の形状、または、機械装置１１の測定が必要な部分（例えば、機械装置本体１１ａ、アーム１１ｂ、作業部１１ｃ、作業具１１ｄ、作業部センサ１２１）の形状を二次元点群データ情報、または、三次元点群データ情報で構成した仮想機械装置データ情報４１を生成することができる。

【0035】

仮想機械装置データ情報４１は、図１２、および、図１５に示すように、仮想コーンデータ情報４１１と、仮想シリンダデータ情報４１２と、を含む。仮想データ生成部１７が生成する仮想機械装置データ情報４１については、仮想データ生成部１７は、機械装置１１の作業具１１ｄが溶接作業具である場合に、仮想機械装置データ情報４１を生成することを例にして説明する。

【0036】

図５は、溶接作業具３１の構成図である。溶接作業具３１は、先端に溶接作業を行なうコーン３２と、コーン３２を支持するシリンダ３３と、を含む。

【0037】

仮想機械装置データ情報４１は、少なくとも、第１の仮想機械装置データ情報４２、および、第２の仮想機械装置データ情報４３である。ただし、仮想機械装置データ情報４１は、第１の仮想機械装置データ情報４２、および、第２の仮想機械装置データ情報４３以外の仮想機械装置データ情報４１であってもよい。

【0038】

図６は、第１の仮想機械装置データ情報４２の生成を示す図である。仮想データ生成部１７は、形状データ生成部１４が生成した機械装置データ情報に基づいて、点群データ情報で構成した第１の仮想機械装置データ情報４２を生成する。また、仮想データ生成部１７は、形状データ生成部１４が生成した対象物データ情報に基づいて、点群データ情報で構成した仮想対象物データ情報４４を生成する。さらに、仮想データ生成部１７は、第１の仮想機械装置データ情報４２を作業経路Ｐと平行に移動させる。このようにすれば、仮想データ生成部１７は、機械装置１１の形状が単純な形状（例えば、円柱、円錐、くさび、球、トーラス、直方体、角錐などのプリミティブ形状）であれば、機械装置データ情報の形状とほぼ同じ形状を有する、第１の仮想機械装置データ情報４２を生成して、第１の仮想機械装置データ情報４２を作業経路Ｐと平行に移動させれば、後述の接触判定部１８は、第１の仮想機械装置データ情報４２の中に仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判定することができる。点群データ情報は、二次元点群データ情報、または、三次元点群データ情報ある。

【0039】

第１の仮想機械装置データ情報４２は、溶接作業具３１の機械装置データ情報に基づいて生成されているので、第１の仮想コーンデータ情報４２１と、第１の仮想シリンダデータ情報４２２と、を含む。第１の仮想コーンデータ情報４２１は、第１の仮想機械装置データ情報４２のコーン３２の形状の仮想データ情報である。第１の仮想シリンダデータ情報４２２は、第１の仮想機械装置データ情報４２のシリンダ３３の形状の点群データ情報である。

【0040】

図６に示す作業経路Ｐは、分割部１６によって、図４に示すように、分割作業経路ＤＰに分割されている。図６に示す作業経路Ｐは、接触判定を行なう間隔ごとに分割して、分割作業経路ＤＰを設けている。

【0041】

図７は、第２の仮想機械装置データ情報４３の生成を示す図である。仮想データ生成部１７は、形状データ生成部１４が生成した機械装置データ情報の分割作業経路ＤＰと垂直な方向の形状を２以上の三角形のデータに分割して、２以上の三角形のデータを分割作業経路ＤＰと平行に移動させることによって形成された、２以上の三角柱のデータで構成される第２の仮想機械装置データ情報４３を生成する。第２の仮想機械装置データ情報４３は、機械装置１１が分割作業経路ＤＰに沿って移動する際に通過する三次元領域を表す。また、仮想データ生成部１７は、形状データ生成部１４が生成した対象物データ情報に基づいて、点群データ情報で構成した仮想対象物データ情報４４を生成する。このようにすれば、仮想データ生成部１７は、機械装置１１の全体の形状、または、機械装置１１の測定が必要な部分（例えば、機械装置本体１１ａ、アーム１１ｂ、作業部１１ｃ、作業具１１ｄ、作業部センサ１２１）の形状が複雑な形状であっても第２の仮想機械装置データ情報４３を生成することが可能になる。また、後述の接触判定部１８は、第２の仮想機械装置データ情報４３の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判定することができる。

【0042】

仮想データ生成部１７は、一般的には、作業経路の始端ＳＰを始端にする分割作業経路ＤＰと垂直な方向の形状を２以上の三角形のデータに分割して、２以上の三角形のデータを作業経路の始端ＳＰを始端にする分割作業経路ＤＰと平行に移動させることによって第２の仮想機械装置データ情報４３を生成する。ただし、仮想データ生成部１７は、作業経路の始端ＳＰを始端にする分割作業経路ＤＰ以外の分割作業経路ＤＰと垂直な方向の形状を２以上の三角形のデータに分割して、２以上の三角形のデータを作業経路の始端ＳＰを始端にする分割作業経路ＤＰ以外の分割作業経路ＤＰと平行に移動させることによって第２の仮想機械装置データ情報４３を生成してもよい。

【0043】

２以上の三角柱のデータで構成される第２の仮想機械装置データ情報４３は、三次元メッシュデータで構成される三次元メッシュデータ情報である。２以上の三角柱のデータで構成される第２の仮想機械装置データ情報４３は、三次元メッシュデータで構成される三次元メッシュデータ情報であれば、後述の接触判定部１８は、第２の仮想機械装置データ情報４３の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかをより容易に判定することができる。三次元メッシュデータも三次元点群データで構成されていてもよい。

【0044】

第２の仮想機械装置データ情報４３は、溶接作業具３１の機械装置データ情報に基づいて生成されているので、第２の仮想コーンデータ情報４３１と、第２の仮想シリンダデータ情報４３２と、を含む。第２の仮想コーンデータ情報４３１は、コーン３２の形状の三次元メッシュデータで構成される三次元メッシュデータ情報である。第２の仮想シリンダデータ情報４３２は、シリンダ３３の形状の三次元メッシュデータで構成される三次元メッシュデータ情報である。

【0045】

図７に示す作業経路Ｐは、分割部１６によって、図４に示すように、分割作業経路ＤＰに分割されている。図７に示す作業経路Ｐは、立体形状量ごとに分割して、分割作業経路ＤＰを設けている。

【0046】

接触判定部１８は、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判定する。このようにすれば、接触判定部１８は、機械装置１１が対象物と接触するかどうかを判定することができる。接触判定部１８は、一般的には、仮想機械装置データ情報４１と、仮想対象物データ情報４４とを比較することによって、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判定する。ただし、接触判定部１８は、仮想機械装置データ情報４１と、仮想対象物データ情報４４とに対する、仮想機械装置データ情報４１と、仮想対象物データ情報４４とを比較する以外の対応によって、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判定することができるのであれば、仮想機械装置データ情報４１と、仮想対象物データ情報４４とを比較する以外の対応によって、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判定してもよい。

【0047】

接触判定部１８は、機械装置１１の作業前や、機械装置１１の作業中や、機械装置１１の作業後に、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判定することができる。このため、接触判定部１８は、機械装置１１の作業中や、機械装置１１の作業後だけではなく、機械装置１１の作業前でも、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判定することができる。接触判定部１８は、機械装置１１が、図２に示すアームロボットである場合には、機械装置１１の全体や、機械装置本体１１ａや、アーム１１ｂや、作業部１１ｃや、作業具１１ｄや、作業部センサ１２１と作業対象物が接触するかどうかを判定することができる。ただし、コントローラ１１ｅは、一般的には、機械装置１１と離れて設けられているので、接触判定部１８は、コントローラ１１ｅと作業対象物が接触するかどうかは判定しなくてもよい。

【0048】

図８は、接触判定部１８が作業具と対象物とが接触するかどうかを判断するフローチャートである。図８に示すフローチャートについて説明する。接触判定部１８は、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判定して、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれていると判定した場合には、Ｓ１０２に進み、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれていないと判定した場合には、終了する（Ｓ１０１）。接触判定部１８は、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれていると判定した場合には、機械装置１１は、対象物と接触すると判定する（Ｓ１０２）。

【0049】

機械制御システム１は、接触判定部１８が、仮想機械装置データ情報４１の内部に、対象物データ情報が含まれると判定した場合には、仮想機械装置データ情報４１の内部に含まれる、仮想対象物データの形状情報を抽出する接触抽出部１９をさらに備える。このようにすれば、機械制御システム１は、機械装置１１が、どのような状態で、作業対象物と接触しているのかを把握することができる。

【0050】

仮想対象物データ情報４４のうち、仮想機械装置データ情報４１の内部に含まれる部分は、接触部分であり、仮想対象物データ情報４４の接触部分が存在する位置の情報は、接触データ情報であり、機械制御システム１は、接触データ情報を生成する接触データ生成部２０をさらに備える。機械制御システム１が、接触データ情報を生成する接触データ生成部２０を備えていれば、後述の表示部２３は、機械制御システム１の後述のシステム画面２４、および／または、後述の端末２の端末画面２０１に、接触データ情報を表示することができる。

【0051】

接触部分の形状の情報は、接触部分の形状情報であり、機械制御システム１は、接触抽出部１９が抽出した、仮想機械装置データ情報４１の内部に含まれる、接触部分の形状情報を記憶する記憶部２１をさらに備える。機械制御システム１が、接触部分の形状情報を記憶する記憶部２１を備えていれば、機械制御システム１は、仮想機械装置データ情報４１の内部に含まれる、接触部分の形状情報を記憶することができる。

【0052】

記憶部２１は、接触データ生成部２０が生成した接触データ情報を記憶する。記憶部２１は、接触データ生成部２０が生成した接触データ情報を記憶すれば、機械制御システム１は、接触データ生成部２０が生成した接触データ情報を記憶することができる。

【0053】

記憶部２１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、その他のストレージ等の１つあるいはそれらの任意の組み合わせによって構成される、不揮発性メモリ、または、不揮発性ストレージである。ただし、記憶部２１は、揮発性メモリ、または、揮発性ストレージであってもよい。また、第１の記憶部１１６には、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）が含まれていてもよい。

【0054】

機械制御システム１は、仮想機械装置データ情報４１が作業経路の終端ＥＰに到達しているかどうかを判断する終端判定部２２をさらに備える。機械制御システム１が、仮想機械装置データ情報４１が作業経路の終端ＥＰに到達しているかどうかを判断する終端判定部２２をさらに備えていれば、仮想データ生成部１７は、仮想機械装置データ情報４１が作業経路の終端ＥＰに到達しているかどうかを判断することができる。

【0055】

終端判定部２２が、仮想機械装置データ情報４１は、作業経路の終端ＥＰに到達していないと判定した場合には、仮想データ生成部１７は、仮想機械装置データ情報４１を作業経路Ｐと平行に移動させて、終端判定部２２が、仮想機械装置データ情報４１は、作業経路の終端ＥＰに到達していると判定した場合には、仮想データ生成部１７は、仮想機械装置データ情報４１を作業経路Ｐと平行に移動させることを終了する。このようにすれば、仮想データ生成部１７は、仮想機械装置データ情報４１が作業経路の終端ＥＰに到達していれば、仮想機械装置データ情報４１を作業経路Ｐと平行に移動させることを終了することができる。

【0056】

図９は、終端判定部２２が仮想機械装置データ情報４１は作業経路の終端ＥＰに到達しているかどうかを判断するフローチャートである。図９に示すフローチャートについて説明する。終端判定部２２は、仮想機械装置データ情報４１が作業経路の終端ＥＰに到達しているかどうかを判定して、仮想機械装置データ情報４１が作業経路の終端ＥＰに到達していないと判定した場合には、Ｓ２０２に進み、仮想機械装置データ情報４１が作業経路の終端ＥＰに到達していると判定した場合には、仮想データ生成部１７は、仮想機械装置データ情報４１を作業経路Ｐと平行に移動させることを終了する（Ｓ２０１）。仮想データ生成部１７は、仮想機械装置データ情報４１を作業経路Ｐと平行に移動させる（Ｓ２０２）。

【0057】

図１０は、システム画面２４を備える機械制御システム１の構成例を示す図である。前述のように、仮想対象物データ情報４４のうち、仮想機械装置データ情報４１の内部に含まれる部分は、接触部分である。仮想対象物データ情報４４の接触部分が存在する位置の表示情報は、接触データ表示情報である。機械制御システム１は、仮想データ生成部１７が生成した、仮想機械装置データ情報４１、および、仮想対象物データ情報４４を表示し、接触データ生成部２０が生成した接触データ情報に基づいて、仮想対象物データ情報４４に表示した接触データ表示情報をシステム画面２４に表示する表示部２３をさらに備える。機械制御システム１は、表示部２３をさらに備えていれば、システム画面２４に、仮想機械装置データ情報４１、仮想対象物データ情報４４、および、仮想対象物データ情報４４に表示した接触データ表示情報を表示することができる。

【0058】

図１１は、端末画面２０１を含む端末２、および、機械制御システム１を備える情報処理システム３の構成例を示す図である。情報処理システム３は、端末画面２０１を含む端末２と、仮想データ生成部１７が生成した、仮想機械装置データ情報４１、および、仮想対象物データ情報４４を表示し、接触データ生成部２０が生成した接触データ情報に基づいて、仮想対象物データ情報４４に表示した接触データ表示情報を端末画面２０１に表示する表示部２３をさらに備える機械制御システム１と、を備える。情報処理システム３は、端末画面２０１を含む端末２と、表示部２３をさらに備えていれば、端末画面２０１に、仮想機械装置データ情報４１、仮想対象物データ情報４４、および、仮想対象物データ情報４４に表示した接触データ表示情報を表示することができる。

【0059】

機械制御システム１と、端末２とは、通信接続Ｃを介して有線、または、無線で相互に接続されている。これによって、機械制御システム１は、端末２に仮想機械装置データ情報４１、仮想対象物データ情報４４、および、接触データ表示情報を送信することができる。端末２は、仮想機械装置データ情報４１、仮想対象物データ情報４４、および、接触データ表示情報を受信すると、端末画面２０１に仮想機械装置データ情報４１、仮想対象物データ情報４４、および、仮想対象物データ情報４４に表示した接触データ表示情報を表示することができる。

【0060】

機械制御システム１と、端末２とは、互いにネットワーク（例えば、インターネット）で接続されており、通信接続Ｃは、ネットワーク網に設けられた仮想回線であってもよい。このようにすれば、機械制御システム１と、端末２との接続が容易になる。ネットワークは、例えばＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の通信規則により通信が行われる。なお、ネットワークは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）やＷｉ－Ｆｉ等に例示される近距離通信インターフェースを備えていてもよい。仮想回線は、例えば、ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、エントリーＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）－ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、広域イーサネットなどであってもよい。

【0061】

機械制御システム１は、端末画面２０１を含む端末２と通信接続Ｃによって接続されていても、システム画面２４を備えていてもよい。

【0062】

画面に表示される仮想機械装置データ情報４１、仮想対象物データ情報４４、および、接触データ表示情報について説明する。画面は、システム画面２４、および／または、端末画面２０１である。接触データ表示情報は、後述の接触点ＴＰ、および／または、後述の接触領域ＴＡである。

【0063】

図１２は、画面に表示された、仮想機械装置データ情報４１と、仮想対象物データ情報４４とが接触しないことを示す図である。図１２に示す、画面に表示された仮想機械装置データ情報４１は、仮想データ生成部１７によって生成された、第１の仮想機械装置データ情報４２である。仮想機械装置データ情報４１は、作業経路の始端ＳＰから作業経路Ｐと平行に移動する。仮想対象物データ情報４４が、仮想機械装置データ情報４１に含まれる部分は存在しない。このため、接触データ生成部２０は、接触データ情報を生成することはない。これによって、表示部２３は、画面に接触データ表示情報を表示することはない。図１２に示す作業経路Ｐは、分割部１６によって、図４に示すように、分割作業経路ＤＰに分割されている。

【0064】

図１３は、図１２の一部拡大図である。図１４は、図１３の一部拡大図である。図１３、および、図１４にも、仮想機械装置データ情報４１と、仮想対象物データ情報４４とは接触しないことが示されている。

【0065】

図１５は、画面に表示された、仮想機械装置データ情報４１と、仮想対象物データ情報４４とが接触することを示す図である。図１５に示す、画面に表示された仮想機械装置データ情報４１は、仮想データ生成部１７によって生成された、第１の仮想機械装置データ情報４２である。仮想機械装置データ情報４１は、作業経路の始端ＳＰから作業経路Ｐと平行に移動する。仮想対象物データ情報４４が、仮想機械装置データ情報４１に含まれる部分が存在する。このため、接触データ生成部２０は、接触データ情報を生成する。これによって、表示部２３は、画面に接触データ表示情報を表示するので、画面には、接触点ＴＰ、および／または、接触領域ＴＡが表示される。仮想対象物データ情報４４が、仮想機械装置データ情報４１に含まれる部分が小さい範囲である場合には、画面に表示される接触データ表示情報は、接触点ＴＰになる。仮想対象物データ情報４４が、仮想機械装置データ情報４１に含まれる部分が広い範囲である場合には、画面に表示される接触データ表示情報は、接触領域ＴＡになる。図１３に示す作業経路Ｐは、分割部１６によって、図４に示すように、分割作業経路ＤＰに分割されている。

【0066】

図１６は、図１５の一部拡大図である。図１７は、図１６の一部拡大図である。仮想対象物データ情報４４は、仮想機械装置データ情報４１と接触する部分が存在するので、図１６、および、図１７にも、接触点ＴＰ、および、接触領域ＴＡが示されている。

【0067】

＜変形例１＞
機械装置データ情報を生成する方法は、センサ１２を用いた測定に基づく方法には限定されない。例えば機械装置データ情報は、機械装置１１の設計データであってもよい。機械装置１１の設計データは、例えば、機械装置１１の形状を示すＣＡＤデータ情報である。当該ＣＡＤデータ情報は、機械装置１１の二次元形状を表してもよいし、三次元形状を表してもよい。なお、機械装置データ情報は、機械装置１１の設計データそのものであってもよいし、機械装置１１の設計データを加工することで生成されたものであってもよい。

【0068】

機械装置データ情報の生成にセンサ１２が利用されない場合、センサ１２は、機械装置１１を測定しないように設けられてもよい。すなわちこの場合、センサ１２は、作業対象物を測定することができればよく、機械装置１１を測定できなくてもよい。例えばセンサ１２がカメラである場合、センサ１２は、作業対象物を撮像範囲に含めばよく、機械装置１１を撮像範囲に含まなくてよい。

【0069】

仮想データ生成部１７は、任意の方法で機械装置データ情報を取得する。例えば機械装置データ情報は、予め、仮想データ生成部１７からアクセス可能な記憶部（例えば、記憶部２１）に格納されている。仮想データ生成部１７は、この記憶部から、機械装置データ情報を取得する。その他にも例えば、機械装置データ情報は、端末２を利用して入力されてもよい。例えば機械制御システム１のユーザは、機械装置データ情報が格納されている記憶装置（例えば、USB（Universal Serial Bus）メモリなど）を端末２に接続する。そして、ユーザは、端末２を利用して、当該記憶装置から機械制御システム１へ、機械装置データ情報を送信する。仮想データ生成部１７は、端末２から送信された機械装置データ情報を受信することで、機械装置データ情報を取得する。

【0070】

仮想データ生成部１７は、機械装置１１の設計データである機械装置データ情報に基づいて、仮想機械装置データ情報４１を生成する。このことから、機械装置１１の設計データという、既に存在しているデータを用いて、機械装置１１と対象物とが作業中に接触するか否かを事前に判断できる。そのため、機械装置１１と対象物とが作業中に接触するか否かを事前に判断するために要する手間やコストが軽減される。

【0071】

ここで、機械装置データ情報として機械装置１１の設計データが利用される場合、仮想データ生成部１７は、機械装置データ情報をそのまま、第１の仮想機械装置データ情報４２として利用してもよい。この場合、仮想データ生成部１７は、機械装置データ情報（すなわち、機械装置１１の設計データ）によって表される機械装置１１の形状を作業経路Ｐと平行に移動させることによって、三次元メッシュデータを生成する。そして、この三次元メッシュデータが、第２の仮想機械装置データ情報４３として利用される。

【0072】

この手法は、第１の仮想機械装置データ情報４２を利用しない手法とも表現できる。すなわち、仮想データ生成部１７は、機械装置データ１１の設計データである機械装置データ情報を取得し、その機械装置データ情報から前述した三次元メッシュデータを生成することで、仮想機械装置データ情報４１を生成しているとも言える。

【0073】

機械装置１１の設計データによって表される機械装置１１の形状を作業経路Ｐと平行に移動させる方法によれば、機械装置１１の形状が点群データで表される第１の仮想機械装置データ情報４２を機械装置データ情報から生成する、という処理が不要となる。よって、機械装置１１が作業対象物と接触するか否かの判定に要する時間や計算機資源が削減される。

【0074】

なお、作業経路Ｐが複数の分割作業経路ＤＰに分割される場合、仮想データ生成部１７は、分割作業経路ＤＰごとに、機械装置データ情報によって表される機械装置１１の形状をその分割作業経路ＤＰと平行に移動させる。これにより、分割作業経路ＤＰごとに三次元メッシュデータが生成される。このようにして生成された複数の三次元メッシュデータが、第２の仮想機械装置データ情報４３として利用される。

【0075】

＜変形例２＞
対象物データ情報を生成する方法は、センサ１２を用いた測定に基づく方法には限定されない。例えば対象物データ情報は、対象物の設計データである。対象物の設計データは、例えば、対象物の形状を示すＣＡＤデータ情報である。当該ＣＡＤデータ情報は、対象物の二次元形状を表してもよいし、三次元形状を表してもよい。なお、対象物データ情報は、対象物の設計データそのものであってもよいし、対象物の設計データを加工することで生成されてもよい。

【0076】

対象物データ情報の生成にセンサ１２が利用されない場合、センサ１２は、対象物を測定しないように設けられてもよい。また、センサ１２が機械装置データ情報の生成にも利用されない場合、機械制御システム１には、センサ１２が含まれなくてもよい。

【0077】

仮想データ生成部１７は、任意の方法で対象物データ情報を取得する。例えば対象物データ情報は、予め、仮想データ生成部１７からアクセス可能な記憶部（例えば、記憶部２１）に格納されている。仮想データ生成部１７は、この記憶部から、対象物データ情報を取得する。その他にも例えば、対象物データ情報は、端末２を利用して入力されてもよい。例えば機械制御システム１のユーザは、対象物データ情報が格納されている記憶装置（例えば、USB メモリなど）を端末２に接続する。そして、ユーザは、端末２を利用して、当該記憶装置から機械制御システム１へ、対象物データ情報を送信する。仮想データ生成部１７は、端末２から送信された対象物データ情報を受信することで、対象物データ情報を取得する。

【0078】

仮想データ生成部１７は、対象物の設計データである対象物データ情報に基づいて、仮想対象物データ情報４４を生成する。このことから、対象物の設計データという、既に存在しているデータを用いて、機械装置１１と対象物とが作業中に接触するか否かを事前に判断できる。そのため、機械装置１１と対象物とが作業中に接触するか否かを事前に判断するために要する手間やコストが軽減される。

【0079】

本実施の形態の機械制御システム１は、コンピュータ読み取り可能な不揮発性の記録媒体に記録されたプログラムとして把握することもできる。本実施の形態の機械制御システム１は、コンピュータ読み取り可能な不揮発性の記録媒体に格納されたプログラムとして把握すると、次のようになる。

【0080】

機械制御システム１に関するプログラムであって、機械装置１１が、作業を行ない、センサ１２が、機械装置１１の形状を測定して機械装置データを生成し、および、作業対象物の形状を測定して対象物データを生成し、形状データ生成部１４が、機械装置データに基づいて機械装置データ情報を生成し、および、対象物データに基づいて対象物データ情報を生成し、仮想データ生成部１７が、機械装置データ情報に基づいて仮想機械装置データ情報４１を生成し、および、対象物データ情報に基づいて仮想対象物データ情報４４を生成し、接触判定部１８が、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判断する、コンピュータ読み取り可能な不揮発性の記録媒体に記録されたプログラム。本実施の形態の機械制御システム１は、コンピュータ読み取り可能な不揮発性の記録媒体に記録されたプログラムとして把握すると、本実施の形態の機械制御システム１の機能の拡張、または、変更は、コンピュータ読み取り可能な不揮発性の記録媒体に記録されたプログラムを変更することによって、改良、拡張、または、変更することによって、容易に行なうことが可能になる。本実施の形態の機械制御システム１は、コンピュータ読み取り可能な不揮発性の記録媒体に記録されているので、非一時的にコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。

【0081】

記憶媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、その他のストレージ等の１つあるいはそれらの任意の組み合わせによって構成される、メモリ、または、ストレージである。本実施の形態の機械制御システム１のプログラムは、コンピュータ読み取り可能な不揮発性の記憶媒体に記録されているので、プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、または、プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含むハードウエアは、電源の遮断や、停電などによって、電力が供給されなくても、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記録されたプログラムが消滅することはない。コンピュータ読み取り可能な不揮発性の記憶媒体に記録された本実施の形態の機械制御システム１のプログラムは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）にも記録可能である。

【0082】

本実施の形態の機械制御システム１によって製造物を製造する製造物の製造方法は、次のようになる。

【0083】

機械制御システムを用いた製造物の製造方法であって、機械装置１１が、作業を行ない、センサ１２が、機械装置１１の形状を測定して機械装置データを生成し、および、作業対象物の形状を測定して対象物データを生成し、形状データ生成部１４が、機械装置データに基づいて機械装置データ情報を生成し、および、対象物データに基づいて対象物データ情報を生成し、仮想データ生成部１７が、機械装置データ情報に基づいて仮想機械装置データ情報４１を生成し、および、対象物データ情報に基づいて仮想対象物データ情報４４を生成し、接触判定部１８が、仮想機械装置データ情報４１の内部に、仮想対象物データ情報４４が含まれるかどうかを判断して、機械制御システム１が製造物を製造する、製造方法。機械制御システム１を用いた製造方法では、作業具１１ｄを変更することによって、作業を変更して、様々な製造物を製造することができる。

【0084】

製造物は、動産であってもよく、または、不動産であってもよい。また、製造物は、動産として製造された後に、不動産の内部、または、外部に設置されてもよい。

【0085】

機械制御システム１を用いた製造方法によって製造される製造物は、塗装処理、溶接加工、切削加工、研削加工、旋削加工のうちの少なくとも１つで、機械制御システム１を用いた製造方法によって製造される。機械制御システム１を用いた製造方法によって製造される製造物は、作業具１１ｄを変更することによって、塗装処理、溶接加工、切削加工、研削加工、旋削加工のうちの少なくとも１つの作業を行なうことによって、様々な対象物が製造される

【0086】

最後に、本発明の実施の形態を図面及び対応する記載等を用いて以下に総括する。

【0087】

（請求項１）
作業に利用される機械装置（１１）の形状を表す機械装置データ情報に基づいて、前記作業において前記機械装置（１１）が通過する三次元領域を表す仮想機械装置データ情報（４１）を生成し、および、前記作業の対象物の形状を表す対象物データ情報に基づいて、前記作業において対象物が配置される三次元領域を表す仮想対象物データ情報（４４）を生成する、仮想データ生成部（１７）と、
前記仮想機械装置データ情報（４１）の内部に、前記仮想対象物データ情報（４４）が含まれるかどうかを判定する接触判定部（１８）と、
を備える、システム（１）。
（請求項２）
前記対象物データ情報は、センサ（１２）を用いて前記対象物を測定した結果に基づいて生成される、請求項１に記載のシステム（１）。
（請求項３）
前記対象物データ情報は、前記対象物の画像データを用いて生成された、前記対象物の三次元形状を表すデータである、請求項２に記載のシステム（１）。
（請求項４）
前記対象物データ情報は前記対象物の設計データである、請求項１に記載のシステム（１）。
（請求項５）
前記仮想対象物データ情報（４４）に作業経路（Ｐ）を設定する作業経路設定部（１５）をさらに備える、請求項１から４いずれか一項に記載のシステム（１）。
（請求項６）
前記作業経路（Ｐ）を分割して分割作業経路（ＤＰ）を生成する分割部（１６）をさらに備える、請求項５に記載のシステム（１）。
（請求項７）
前記仮想データ生成部（１７）は、
前記機械装置データ情報に基づいて、前記機械装置（１１）の形状が点群データで表される第１の仮想機械装置データ情報（４２）を生成し、
前記対象物データ情報に基づいて、前記対象物の形状が点群データで表される前記仮想対象物データ情報（４４）を生成し、
前記第１の仮想機械装置データ情報（４２）を前記作業経路（Ｐ）と平行に移動させる、請求項５に記載のシステム（１）。
（請求項８）
前記仮想データ生成部（１７）は、
前記機械装置データ情報の前記分割作業経路（ＤＰ）と垂直な方向の形状を２以上の三角形のデータに分割して、２以上の前記三角形のデータを前記分割作業経路（ＤＰ）と平行に移動させることによって形成された、２以上の三角柱のデータで構成される第２の仮想機械装置データ情報（４３）を生成し、
前記対象物データ情報に基づいて、前記対象物の形状が点群データで表される前記仮想対象物データ情報（４４）を生成する、請求項６に記載のシステム（１）。
（請求項９）
２以上の前記三角柱のデータで構成される前記第２の仮想機械装置データ情報（４３）は、三次元メッシュデータで構成される三次元メッシュデータ情報である、請求項８に記載のシステム（１）。
（請求項１０）
前記機械装置データ情報は前記機械装置（１１）の三次元形状を表す設計データである、請求項５又は６に記載のシステム（１）。
（請求項１１）
前記仮想データ生成部（１７）は、前記機械装置データ情報によって表される前記機械装置（１１）の三次元形状を前記作業経路（Ｐ）と平行に移動させることにより、前記仮想機械装置データ情報（４１）を生成する、請求項１０に記載のシステム（１）。
（請求項１２）
前記接触判定部（１８）が、前記仮想機械装置データ情報（４１）の内部に、前記仮想対象物データ情報（４４）が含まれると判断した場合には、前記仮想機械装置データ情報（４１）の内部に含まれる、前記仮想対象物データ情報（４４）の形状情報を抽出する接触抽出部（１９）をさらに備える、請求項１から１１いずれか一項に記載のシステム（１）。
（請求項１３）
前記仮想対象物データ情報（４４）のうち、前記仮想機械装置データ情報（４１）の内部に含まれる部分は、前記対象物のうち、前記機械装置（１１）と接触する部分を表し、
前記仮想対象物データ情報（４４）の前記接触する部分が存在する位置の情報を表す接触データ情報を生成する接触データ生成部（２０）をさらに備える、請求項１２に記載のシステム（１）。
（請求項１４）
前記仮想対象物データ情報（４４）及び前記接触データ情報に基づいて、前記対象物において前記接触する部分が示されている接触データ表示情報を画面に表示する表示部（２３）をさらに備える、請求項１３に記載のシステム（１）。
（請求項１５）
作業に利用される機械装置（１１）の形状を表す機械装置データ情報に基づいて、前記作業において前記機械装置（１１）が通過する三次元領域を表す仮想機械装置データ情報（４１）を生成する処理と、
前記作業の対象物の形状を表す対象物データ情報に基づいて、前記作業において前記対象物が配置される三次元領域を表す仮想対象物データ情報（４４）を生成する処理と、
前記仮想機械装置データ情報（４１）の内部に、前記仮想対象物データ情報（４４）が含まれるかどうかを判断する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
（請求項１６）
作業の対象物から製造物を製造する製造方法であって、
前記作業に利用される機械装置（１１）の形状を表す機械装置データ情報に基づいて、前記作業において前記機械装置（１１）が通過する三次元領域を表す仮想機械装置データ情報（４１）を生成することと、
前記対象物の形状を表す対象物データ情報に基づいて、前記作業において前記対象物が配置される三次元領域を表す仮想対象物データ情報（４４）を生成することと、
前記仮想機械装置データ情報（４１）の内部に、前記仮想対象物データ情報（４４）が含まれるかどうかを判断することと、を含む、製造方法。
（請求項１７）
前記作業は、塗装処理、溶接加工、切削加工、研削加工、旋削加工のうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の製造方法。

【符号の説明】

【0088】

１ 機械制御システム
２ 端末
３ 情報処理システム
１１ 機械装置
１１ａ 機械装置本体
１１ｂ アーム
１１ｃ 作業部
１１ｄ 作業具
１１ｅ コントローラ
１２ センサ
１２１ 作業部センサ
１３ 制御部
１４ 形状データ生成部
１５ 作業経路設定部
１６ 分割部
１７ 仮想データ生成部
１８ 接触判定部
１９ 接触抽出部
２０ 接触データ生成部
２１ 記憶部
２２ 終端判定部
２３ 表示部
２４ システム画面
３１ 溶接作業具
３２ コーン
３３ シリンダ
４１ 仮想機械装置データ情報
４１１ 仮想コーンデータ情報
４１２ 仮想シリンダデータ情報
４２ 第１の仮想機械装置データ情報
４２１ 第１の仮想コーンデータ情報
４２２ 第１の仮想シリンダデータ情報
４３ 第２の仮想機械装置データ情報
４３１ 第２の仮想コーンデータ情報
４３２ 第２の仮想シリンダデータ情報
４４ 仮想対象物データ情報
５１ 拡大図
５２ メッシュデータ
５３ 移動ベクトル
５４ 三角柱データ
Ｐ 作業経路
ＤＰ 分割作業経路
ＳＰ 作業経路の始端
ＥＰ 作業経路の終端
ＴＰ 接触点
ＴＡ 接触領域
２０１ 端末画面
Ｃ 通信接続
１１００ 溶接対象部材
１１０１ 溶接対象部材
１１０２ 溶接パス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】