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特開2024-34217ロボットの動作経路を生成する装置、方法およびプログラム
(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】P2024034217
(43)【公開日】2024-03-13
(54)【発明の名称】ロボットの動作経路を生成する装置、方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
B25J 9/22 20060101AFI20240306BHJP
G05B 19/4093 20060101ALI20240306BHJP
【ＦＩ】
B25J9/22 A
G05B19/4093 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022138315
(22)【出願日】2022-08-31
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大城 篤志
【テーマコード（参考）】
3C269
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C269AB33
3C269BB14
3C269QE10
3C269SA17
3C707BS12
3C707JU03
3C707KS11
3C707KS36
3C707KT03
3C707KT09
3C707LS15
3C707LV19
3C707MS06
3C707MS08
(57)【要約】
【課題】ロボットの動作中のリスクアセスメントが容易となる方法を提供する。
【解決手段】ロボットの動作経路を生成する方法は、第１～第３のステップを備える。第１のステップは、ロボットの動作中における、ロボットの位置毎の、ロボットとロボットの周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップを取得するステップである。第２のステップは、ロボットの１以上の経路候補を生成するステップである。第３のステップは、ユーザインターフェイスに、１以上の経路候補とリスクマップとを重ねて表示させるステップである。
【選択図】図１
【解決手段】ロボットの動作経路を生成する方法は、第１～第３のステップを備える。第１のステップは、ロボットの動作中における、ロボットの位置毎の、ロボットとロボットの周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップを取得するステップである。第２のステップは、ロボットの１以上の経路候補を生成するステップである。第３のステップは、ユーザインターフェイスに、１以上の経路候補とリスクマップとを重ねて表示させるステップである。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロボットの動作経路を生成する装置であって、
前記ロボットの動作中における、前記ロボットの位置毎の、前記ロボットと前記ロボットの周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップを取得する取得部と、
前記ロボットの１以上の経路候補を生成する生成部と、を備え、
前記生成部は、前記１以上の経路候補と前記リスクマップとが重ねて表示される画面を示すデータを提供する、装置。
前記ロボットの動作中における、前記ロボットの位置毎の、前記ロボットと前記ロボットの周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップを取得する取得部と、
前記ロボットの１以上の経路候補を生成する生成部と、を備え、
前記生成部は、前記１以上の経路候補と前記リスクマップとが重ねて表示される画面を示すデータを提供する、装置。
【請求項2】
前記１以上の経路候補は、複数の経路候補を含み、
前記複数の経路候補の中から１つの経路候補の選択を受け付け、前記１つの経路候補を前記ロボットの動作経路として決定する決定部をさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記複数の経路候補の中から１つの経路候補の選択を受け付け、前記１つの経路候補を前記ロボットの動作経路として決定する決定部をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記生成部は、前記リスクマップに基づいて、前記複数の経路候補の各々について、前記物体との干渉のリスクの度合いを評価し、
前記画面は、前記生成部による評価結果を含む、請求項２に記載の装置。
前記画面は、前記生成部による評価結果を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記画面において、前記ロボットを含む実空間に対応する３次元仮想空間上に、前記１以上の経路候補と前記リスクマップとが重ねて表示される、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項5】
ロボットの動作経路を生成する方法であって、
前記ロボットの動作中における、前記ロボットの位置毎の、前記ロボットと前記ロボットの周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップを取得するステップと、
前記ロボットの１以上の経路候補を生成するステップと、
ユーザインターフェイスに、前記１以上の経路候補と前記リスクマップとを重ねて表示させるステップと、を備える方法。
前記ロボットの動作中における、前記ロボットの位置毎の、前記ロボットと前記ロボットの周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップを取得するステップと、
前記ロボットの１以上の経路候補を生成するステップと、
ユーザインターフェイスに、前記１以上の経路候補と前記リスクマップとを重ねて表示させるステップと、を備える方法。
【請求項6】
ロボットの動作経路を生成する方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記方法は、
前記ロボットの動作中における、前記ロボットの位置毎の、前記ロボットと前記ロボットの周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップを取得するステップと、
前記ロボットの１以上の経路候補を生成するステップと、
前記１以上の経路候補と前記リスクマップとが重ねて表示される画面を示すデータを提供するステップと、を含む、プログラム。
前記方法は、
前記ロボットの動作中における、前記ロボットの位置毎の、前記ロボットと前記ロボットの周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップを取得するステップと、
前記ロボットの１以上の経路候補を生成するステップと、
前記１以上の経路候補と前記リスクマップとが重ねて表示される画面を示すデータを提供するステップと、を含む、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ロボットの動作経路を生成する装置、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ＦＡ（Factory Automation）分野において、人とロボットとが協調して作業する協調作業システムの開発が進められている。例えば、「Justinas Miseikis、他３名、「Multi 3D camera mapping for predictive and reflexive robot manipulator trajectory estimation」、2016 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (SSCI)」（非特許文献１）は、ロボットの動作中において、周囲の物体との干渉を回避するように自動的に経路を生成する技術を開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】Justinas Miseikis、他３名、「Multi 3D camera mapping for predictive and reflexive robot manipulator trajectory estimation」、2016 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (SSCI)
【非特許文献2】Mohammad Safeea、他２名、"On-line collision avoidance for collaborative robot manipulators by adjusting off-line generated paths: An industrial use case"、Robotics and Autonomous Systems、Elsevier、2019、119、pp.278-288
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
非特許文献１の記載の技術では、周囲の物体とロボットとの干渉が回避される。しかしながら、ユーザは、ロボットと物体との干渉のリスクの程度を把握できない。そのため、ロボットの動作中のリスクアセスメントが困難となる。
【0005】
本開示は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロボットの動作中のリスクアセスメントが容易となる装置、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】
本開示の一例によれば、ロボットの動作経路を生成する装置は、取得部と、生成部と、を備える。取得部は、ロボットの動作中における、ロボットの位置毎の、ロボットとロボットの周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップを取得する。生成部は、ロボットの１以上の経路候補を生成する。生成部は、１以上の経路候補とリスクマップとが重ねて表示される画面を示すデータを提供する。
【0007】
この開示によれば、ユーザは、提供されたデータによって示される画面を確認することにより、生成された１以上の動作経路に沿ってロボットを動作させたときの物体との干渉のリスクの程度を容易に把握できる。そのため、生成された動作経路に沿ってロボットを動作させたときのリスクアセスメントが容易となる。
【0008】
上述の開示において、１以上の経路候補は、複数の経路候補を含む。装置は、複数の経路候補の中から１つの経路候補の選択を受け付け、当該１つの経路候補をロボットの動作経路として決定する決定部をさらに備える。
【0009】
この開示によれば、ユーザは、複数の経路候補の中から、物体との干渉のリスクの低い経路候補を動作経路として選択できる。
【0010】
上述の開示において、生成部は、リスクマップに基づいて、複数の経路候補の各々について、物体との干渉のリスクの度合いを評価する。上記の画面は、生成部による評価結果を含む。
【0011】
この開示によれば、ユーザは、提供されたデータによって示される画面を確認することにより、複数の経路候補の各々について、物体との干渉のリスクの度合いを把握できる。
【0012】
上述の開示の上記の画面において、ロボットを含む実空間に対応する３次元仮想空間上に、１以上の経路候補とリスクマップとが重ねて表示される。
【0013】
この開示によれば、ユーザは、提供されたデータによって示される画面を確認することにより、ロボットの物体との干渉のリスクの空間分布を把握しやすくなる。
【0014】
本開示の一例によれば、ロボットの動作経路を生成する方法は、第１～第３のステップを備える。第１のステップは、ロボットの動作中における、ロボットの位置毎の、ロボットとロボットの周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップを取得するステップである。第２のステップは、ロボットの１以上の経路候補を生成するステップである。第３のステップは、ユーザインターフェイスに、１以上の経路候補とリスクマップとを重ねて表示させるステップである。
【0015】
本開示の一例によれば、プログラムは、ロボットの動作経路を生成する方法をコンピュータに実行させる。当該方法は、ロボットの動作中における、ロボットの位置毎の、ロボットと前記ロボットの周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップを取得するステップと、ロボットの１以上の経路候補を生成するステップと、１以上の経路候補とリスクマップとが重ねて表示される画面を示すデータを提供するステップと、を含む。
【0016】
これらの開示によっても、生成された動作経路に沿ってロボットを動作させたときのリスクアセスメントが容易となる。
【発明の効果】
【0017】
本開示によれば、ロボットの動作中のリスクアセスメントが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】実施の形態に係るシステムにおける、ロボットの動作経路を生成する方法の概要を示す図である。
【図2】実施の形態に係るシステムの具体例を示す図である。
【図3】制御装置および端末のハードウェア構成を示す模式図である。
【図4】演算処理回路の機能構成の一例を示す図である。
【図5】オクトマップの一例を示す図である。
【図6】膨張処理を説明する図である。
【図7】ＲＲＴアルゴリズムを用いて生成された複数の経路候補の一例を示す図である。
【図8】動作区間を設定するための設定画面の一例を示す図である。
【図9】教示データに基づく経路候補の確認画面の一例を示す図である。
【図10】複数の経路候補の中から１つの経路候補の選択を促す選択画面の一例を示す図である。
【図11】オフライン期間における制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図13】オンライン期間におけるロボットの制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図14】オンライン期間におけるリスクマップの取得処理の流れを示すフローチャートである。
【図15】広い範囲を初期動作区間として指定したときの設定画面の一例を示す図である。
【図16】初期動作区間を複数の動作区間に分割するときの設定画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。以下で説明される各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
【0020】
§１ 適用例
図１は、実施の形態に係るシステムにおける、ロボットの動作経路を生成する方法の概要を示す図である。図１に示されるように、システム１は、ユーザインターフェイス５０４と、ロボット２００と、を備える。システム１は、例えば、工場等の生産現場に設けられる。特に、システム１は、人とロボット２００とが協調して作業を行なう生産現場に好適である。
図１は、実施の形態に係るシステムにおける、ロボットの動作経路を生成する方法の概要を示す図である。図１に示されるように、システム１は、ユーザインターフェイス５０４と、ロボット２００と、を備える。システム１は、例えば、工場等の生産現場に設けられる。特に、システム１は、人とロボット２００とが協調して作業を行なう生産現場に好適である。
【0021】
ロボット２００は、例えば、多関節ロボット、ドローン、自律走行ロボットなどの自律型ロボットを含む。
【0022】
図１に示されるように、システム１において実行される方法は、以下のステップ（１）～（３）を含む。
【0023】
ステップ（１）は、ロボット２００の動作中における、ロボット２００の位置毎の、ロボット２００とロボット２００の周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップ８０を取得するステップである。物体には、例えば人が含まれる。
【0024】
ステップ（２）は、ロボット２００の動作区間について、１以上の経路候補を生成するステップである。経路候補は、ユーザからの教示によって生成されてもよいし、公知の技術を用いて自動的に生成されてもよい。図１に示す例では、経路候補４０ａ～４０ｃが生成されている。
【0025】
ステップ（３）は、ユーザインターフェイス５０４に、１以上の経路候補（経路候補４０ａ～４０ｃ）とリスクマップ８０とを重ねて表示させるステップである。リスクマップ８０は、リスクに応じた濃度の空間分布を示す形式で表示される。
【0026】
本実施の形態によれば、ユーザは、生成された１以上の動作経路に沿ってロボット２００を動作させたときの物体との干渉のリスクの程度を容易に把握できる。そのため、生成された動作経路に沿ってロボット２００を動作させたときのリスクアセスメントが容易となる。
【0027】
§２ 具体例
＜システムの具体例＞
以下、ロボット２００として多関節ロボットを有するシステムについて説明する。ただし、上述したように、ロボット２００は、多関節ロボットに限定されず、他のタイプのロボットであってもよい。
＜システムの具体例＞
以下、ロボット２００として多関節ロボットを有するシステムについて説明する。ただし、上述したように、ロボット２００は、多関節ロボットに限定されず、他のタイプのロボットであってもよい。
【0028】
【0029】
制御装置１００は、ロボット２００の動作経路を生成する機能と、ロボット２００の動作を制御する機能とを有する。制御装置１００は、複数のセンシングデバイス３００と通信可能に接続される。制御装置１００は、例えばGigE Vision（登録商標）またはＵＳＢ（Universal Serial Bus）を用いて、複数のセンシングデバイス３００と通信する。
【0030】
センシングデバイス３００は、ロボット２００が存在する空間に配置され、当該空間における物体の位置を検知するデバイスである。物体には、ロボット２００、ロボット２００の周囲に存在する静的物体（例えば、机、壁など）、およびロボット２００の周囲において移動可能な動的物体（例えば、人）が含まれる。センシングデバイス３００は、例えばＲＧＢ－Ｄカメラまたはレーザレンジファインダであり、視野の点群データを生成する。空間において死角がないように、例えば４つ以上のセンシングデバイス３００が互いに異なる位置に配置されることが好ましい。
【0031】
ロボット２００は、マニピュレータ２０２と、マニピュレータコントローラ２０４と、を含む。
【0032】
マニピュレータ２０２は、６つの関節２０_１～２０_６を有するアーム２２０を有する。アーム２２０の先端部には、エンドエフェクタ２３０が取り付けられる。アーム２２０の先端部の中心は、ツールセンターポイント（ＴＣＰ）と称される。
【0033】
マニピュレータコントローラ２０４は、制御装置１００からの指令に従って、マニピュレータ２０２の動作を制御する。
【0034】
端末５００は、例えばデスクトップ型コンピュータ、ノート型コンピュータ、スマートフォン、タブレットなどによって構成され、制御装置１００と通信可能である。端末５００は、制御装置１００から提供された情報を受信し、当該情報を表示する。さらに、端末５００は、ユーザからの指示を受け付け、当該指示を制御装置１００に送信する。
【0035】
＜制御装置および端末のハードウェア構成＞
図３は、制御装置および端末のハードウェア構成を示す模式図である。制御装置１００は、典型的には、汎用的なコンピュータアーキテクチャに従う構造を有する。
図３は、制御装置および端末のハードウェア構成を示す模式図である。制御装置１００は、典型的には、汎用的なコンピュータアーキテクチャに従う構造を有する。
【0036】
図３に示されるように、制御装置１００は、演算処理回路１２０と、フィールドネットワークコントローラ１３０と、を含む。
【0037】
演算処理回路１２０は、ロボット２００の動作経路の生成およびロボット２００の動作制御に必要な演算を実行する。一例として、演算処理回路１２０は、プロセッサ１２１と、メインメモリ１２２と、ストレージ１２３と、インターフェイス回路１２４とを含む。
【0038】
プロセッサ１２１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などで構成され、ロボット２００の動作経路の生成およびロボット２００の動作制御のための演算を実行する。メインメモリ１２２は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ１２３は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性記憶装置などで構成される。インターフェイス回路１２４は、ロボット２００との間でデータをやり取りする。
【0039】
ストレージ１２３には、ロボット２００の動作経路の生成およびロボット２００の動作制御に関するシステムプログラム１４０が格納される。システムプログラム１４０は、ロボット２００の動作経路の生成に係る演算を実行する命令、ロボット２００の動作制御に係る演算を実行する命令、および、ロボット２００との間のインターフェイスに係る命令を含む。さらに、システムプログラム１４０は、ウェブページを提供するサービスプログラムを含む。
【0040】
ストレージ１２３には、さらに、形状データ１４１と経路データ１４２と静的物体データ１４３とが格納される。形状データ１４１は、ロボット２００の形状を示し、ロボットモデルが表示される画面の生成のために使用される。経路データ１４２は、生成された動作経路を示すデータであり、プロセッサ１２１がシステムプログラム１４０を実行することにより生成される。経路データ１４２は、動作経路上の複数の点の通過順序と、当該複数の点におけるマニピュレータ２０２が取るべき位置および姿勢と、を示す。静的物体データ１４３は、ロボット２００の周囲に存在する静的物体の位置を示すデータであり、プロセッサ１２１がシステムプログラム１４０を実行することにより生成される。
【0041】
フィールドネットワークコントローラ１３０は、フィールドネットワークを介して、主として、センシングデバイス３００との間でデータをやり取りする。
【0042】
端末５００は、典型的には、汎用的なコンピュータアーキテクチャに従う構造を有する。図３に示されるように、端末５００は、プロセッサ５０１と、メインメモリ５０２と、ストレージ５０３と、ユーザインターフェイス５０４と、を含む。
【0043】
プロセッサ５０１は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵなどで構成され、各種の情報処理を実行する。メインメモリ５０２は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ５０３は、例えば、ＳＳＤやＨＤＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ５０３には、ウェブサーバから提供されたウェブページを表示するためのブラウザ５３０が格納される。
【0044】
ユーザインターフェイス５０４は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどのディスプレイと、キーボード、マウス、タッチパッドなどの入力装置と、を含む。
【0045】
＜演算処理回路の機能構成＞
図４は、演算処理回路の機能構成の一例を示す図である。図４に示されるように、演算処理回路１２０は、オクトマップ取得部１０と、キャリブレーション部１１と、制御部１２と、リスクマップ取得部１３と、動作区間設定部１４と、生成部１５と、決定部１６と、キャリブレーション部１６と、を備える。オクトマップ取得部１０、キャリブレーション部１１、制御部１２、リスクマップ取得部１３、動作区間設定部１４、生成部１５、および決定部１６は、図３に示すプロセッサ１２１がシステムプログラム１４０を実行することにより実現される。
図４は、演算処理回路の機能構成の一例を示す図である。図４に示されるように、演算処理回路１２０は、オクトマップ取得部１０と、キャリブレーション部１１と、制御部１２と、リスクマップ取得部１３と、動作区間設定部１４と、生成部１５と、決定部１６と、キャリブレーション部１６と、を備える。オクトマップ取得部１０、キャリブレーション部１１、制御部１２、リスクマップ取得部１３、動作区間設定部１４、生成部１５、および決定部１６は、図３に示すプロセッサ１２１がシステムプログラム１４０を実行することにより実現される。
【0046】
制御部１２およびリスクマップ取得部１３は、ロボット２００を動作させる期間（以下、「オンライン期間」と称する。）において、以下に記す処理を実行する。キャリブレーション部１１、動作区間設定部１４、生成部１５、および決定部１６は、ロボット２００を動作させない期間（以下、「オフライン期間」と称する。）において、以下に記す処理を実行する。オクトマップ取得部１０は、オンライン期間およびオフライン期間の両方において、以下に記す処理を実行する。
【0047】
なお、オフライン期間およびオンライン期間は、交互に繰り返される。例えば、オフライン期間において一旦動作経路が決定され、次のオンライン期間において当該動作経路に従ってロボット２００を動作させる。その後、何らかの理由で動作経路の見直しが必要になると、再度オフライン期間において動作経路が決定され、次のオンライン期間において当該動作経路に従ってロボット２００を動作させる。
【0048】
（オクトマップ取得部）
オクトマップ取得部１０は、一定周期毎にオクトマップを取得する。オクトマップは、ロボット２００の配置される空間において物体が占有する領域を示す占有領域情報である。
オクトマップ取得部１０は、一定周期毎にオクトマップを取得する。オクトマップは、ロボット２００の配置される空間において物体が占有する領域を示す占有領域情報である。
【0049】
具体的には、オクトマップ取得部１０は、複数のセンシングデバイス３００から点群データを取得する。各センシングデバイス３００から取得する点群データは、当該センシングデバイス３００の座標系（以下、「カメラ座標系」と称する。）で表される。そのため、オクトマップ取得部１０は、各センシングデバイス３００から取得した点群データを、カメラ座標系からロボット２００の座標系（以下、「ロボット座標系」と称する。）に変換する。カメラ座標系からロボット座標系に変換するための変換行列は、センシングデバイス３００毎に予め実施されるキャリブレーションによって作成される。取得した全ての点群データを使用すると、コンピューティング負荷が大きくなる。そのため、オクトマップ取得部１０は、点群データからオクトマップを生成する。
【0050】
図５は、オクトマップの一例を示す図である。図５に示されるように、オクトマップ５０は、空間を区分けすることにより得られる、３次元立方体形状の複数のボクセル５１の各々における物体の占有率を示す。物体には、ロボット２００とロボット２００の周囲の静的物体および動的物体とが含まれ得る。オクトマップ取得部１０は、点群データにボクセル５１を導入し、ボクセル５１毎の占有率を計算する。占有率は、例えば０．００～１００の値で示される。点群データからオクトマップ５０を生成する手法として、公知の技術（例えば非特許文献１に記載の技術）を用いることができる。このようにして、オクトマップ取得部１０は、各周期のオクトマップ５０を取得する。
【0051】
（キャリブレーション部）
キャリブレーション部１１は、オフライン期間の一部であるキャリブレーション期間において得られたオクトマップ５０に基づいて、以下の条件ａ～ｃを満たすボクセル群を、ロボット２００の周囲に存在する静的物体が占めるボクセル群として特定する。
条件ａ：占有率が予め定められた閾値以上である。
条件ｂ：キャリブレーション期間において、占有率の時間変化が基準値よりも小さい。
条件ｃ：条件ａ，ｂを満たすボクセルが予め定められた個数以上連結している。
キャリブレーション期間は、ロボット２００の周囲に動的物体が存在しない期間として予め設定される。
キャリブレーション部１１は、オフライン期間の一部であるキャリブレーション期間において得られたオクトマップ５０に基づいて、以下の条件ａ～ｃを満たすボクセル群を、ロボット２００の周囲に存在する静的物体が占めるボクセル群として特定する。
条件ａ：占有率が予め定められた閾値以上である。
条件ｂ：キャリブレーション期間において、占有率の時間変化が基準値よりも小さい。
条件ｃ：条件ａ，ｂを満たすボクセルが予め定められた個数以上連結している。
キャリブレーション期間は、ロボット２００の周囲に動的物体が存在しない期間として予め設定される。
【0052】
キャリブレーション部１１は、特定したボクセル群の位置を示すデータを静的物体データ１４３として生成し、生成した静的物体データ１４３をストレージ１２３に格納する。
【0053】
（制御部）
制御部１２は、オンライン期間において、オクトマップ５０に基づいてロボット２００の動作を決定し、決定した動作に応じた指令をロボット２００に出力する。
制御部１２は、オンライン期間において、オクトマップ５０に基づいてロボット２００の動作を決定し、決定した動作に応じた指令をロボット２００に出力する。
【0054】
制御部１２は、オンライン期間において、一定周期毎のオクトマップ５０に基づいて、ロボット２００の周囲に存在する物体の位置を特定する。具体的には、制御部１２は、占有率が予め定められた閾値以上であるボクセル５１の位置を物体の位置として特定する。制御部１２は、特定した位置のうち、静的物体データ１４３によって示される位置と異なる位置の物体を動的物体として特定する。
【0055】
制御部１２は、非特許文献２に記載の技術を用いて、動的物体から遠ざかろうとする排斥ポテンシャルと、経路データ１４２によって示される動作経路に沿って移動しようとする親和ポテンシャルとを用いて、ロボット２００を制御する。
【0056】
制御部１２は、マニピュレータ２０２における周囲の動的物体（例えば人）に最も近い点の排斥速度ベクトルｖcp,repを計算する。排斥速度ベクトルｖcp,repの単位ベクトルｓは、以下の式（１）で表される。
【0057】
【数1】
【0058】
式（１）において、ｒ1は、マニピュレータ２０２における周囲の動的物体に最も近い点の位置ベクトルである。ｒ2は、動的物体におけるマニピュレータ２０２に最も近い点の位置ベクトルである。そのため、単位ベクトルｓの方向は、動的物体からマニピュレータ２０２に向かう。
【0059】
排斥速度ベクトルｖcp,repの大きさ｜ｖcp,rep｜は、マニピュレータ２０２と動的物体との最短距離ｄminから計算される速度ｖrep1と、マニピュレータ２０２と動的物体との相対速度に応じて計算される速度ｖrep2と、の和（ｖrep1＋ｖrep2）に１次遅れ系の伝達関数γ（＝１－exp（－ｔ/τ））を乗じることにより計算される（｜ｖcp,rep｜＝（ｖrep1＋ｖrep2）×γ）。
【0060】
速度ｖrep1は、以下の式（２）に従って計算される。式（２）において、ｋ1は定数である。ｄcrは、マニピュレータ２０２の周囲に設定される進入禁止ゾーンの幅であり、予め定められる。ｄ0は、オフセット距離であり、以下の式（３）に従って定められる。式（３）において、ｄ1は、定数であり、人が危険と感じる距離に応じて予め定められる。ｃvは定数である。ｖrelは、マニピュレータ２０２と動的物体との相対速度である。マニピュレータ２０２と動的物体との距離が増大している場合、ｖrelが正となり、マニピュレータ２０２と物体との距離が減少している場合、ｖrelが負となる。
【0061】
【数2】
【0062】
速度ｖrep2は、以下の式（４）に従って計算される。式（４）において、ｋ2は定数である。ｃは、マニピュレータ２０２と動的物体との最短距離ｄminに応じて変化する係数である。例えば、ｃは、最短距離ｄminが予め定められた閾値Ｌ1未満である場合に１であり、最短距離ｄminが予め定められた閾値Ｌ2（＞Ｌ1）を超える場合に０であり、最短距離ｄminが閾値Ｌ1～Ｌ2の範囲内である場合に最短距離ｄminが大きくなるに従って１から０に変化するように予め定められる。
【0063】
【数3】
【0064】
このようにして計算された排斥速度ベクトルｖcp,repは、動的物体から遠ざかる方向に向かい、その大きさは、マニピュレータ２０２と動的物体との距離が小さい程大きくなる。そのため、排斥速度ベクトルｖcp,repは、動的物体から遠ざかろうとする排斥ポテンシャルを表している。
【0065】
さらに、制御部１２は、エンドエフェクタ２３０の親和速度ベクトルｖe,attを計算する。親和速度ベクトルｖe,attは、以下の式（５）で表される。
ｖe,att＝β（ψp＋ψi） ・・（５）
式（５）において、ψpは比例項であり、ψiは積分項である。
ｖe,att＝β（ψp＋ψi） ・・（５）
式（５）において、ψpは比例項であり、ψiは積分項である。
【0066】
比例項ψpは、以下の式（６）で表される。
ψp＝－Ｋpｅ ・・（６）
式（６）において、Ｋpは比例係数である。ｅは、エンドエフェクタ２３０上の点（例えばツールセンターポイント）を始点とし、動作経路上の次に通過すべき点を終点とする位置偏差ベクトルである。
ψp＝－Ｋpｅ ・・（６）
式（６）において、Ｋpは比例係数である。ｅは、エンドエフェクタ２３０上の点（例えばツールセンターポイント）を始点とし、動作経路上の次に通過すべき点を終点とする位置偏差ベクトルである。
【0067】
積分項ψiは、以下の式（７）に従って、位置偏差ベクトルｅを積分することにより更新される。Ｋiは積分係数である。すなわち、最短距離ｄminと進入禁止ゾーンの幅ｄcrとの差がオフセット距離ｄ0よりも大きい期間については、位置偏差ベクトルｅの積分値と－Ｋiとの積だけ積分項ψiが更新され、それ以外の期間では、積分項ψiは更新されない。なお、初期の積分項ψiは０である。
【0068】
【数4】
【0069】
βは、マニピュレータ２０２と動的物体との最短距離ｄmin、マニピュレータ２０２の周囲に設定される進入禁止ゾーンの幅ｄcrおよびオフセット距離ｄ0を以下の式（８）に代入することにより計算される。
【0070】
【数5】
【0071】
このようにして計算された親和速度ベクトルｖe,attは、動作経路上の次に通過すべき点に向かい、その大きさは、マニピュレータ２０２と動的物体との距離が大きい程大きくなる。そのため、親和速度ベクトルｖe,attは、動作経路に沿って移動しようとする親和ポテンシャルを表している。
【0072】
制御部１２は、上記のようにして計算した排斥速度ベクトルｖcp,repと以下の式（９）とを用いて、マニピュレータ２０２の関節２０_１～２０_６の速度ベクトルｑrepを計算する。さらに、制御部１２は、上記のようにして計算した親和速度ベクトルｖe,attと以下の式（１０）とを用いて、マニピュレータ２０２の関節２０_１～２０_６の速度ベクトルｑattを計算する。
【0073】
【数6】
【0074】
式（９）において、Ｊcpは、マニピュレータ２０２における周囲の動的物体に最も近い点のヤコビアン行列である。式（１０）において、Ｊeは、エンドエフェクタ２３０上の点（例えばツールセンターポイント）におけるヤコビアン行列である。λは、ダンピング定数であり、Ｉは、単位行列である。
【0075】
制御部１２は、以下の式（１１）に従って、速度ベクトルｑrepと速度ベクトルｑattとの合成ベクトルｑを計算する。そして、制御部１２は、合成ベクトルｑに従って、マニピュレータ２０２の各関節の位置および回転角度に関する指令を生成し、生成した指令をマニピュレータコントローラ２０４に出力する。
【0076】
【数7】
【0077】
合成ベクトルｑに従って生成された指令が出力されることにより、マニピュレータ２０２と動的物体との距離が大きく保たれている場合、速度ベクトルｑrepの成分が相対的に小さくなり、速度ベクトルｑattの成分が相対的に大きくなる。これにより、マニピュレータ２０２は、動作経路に沿って移動する。以下、動作経路に沿ったマニピュレータ２０２の移動動作を「平準動作」と称する。
【0078】
マニピュレータ２０２に動的物体が近づくと、速度ベクトルｑrepの成分が相対的に大きくなり、速度ベクトルｑattの成分が相対的に小さくなる。これにより、マニピュレータ２０２は、動作経路から外れ、動的物体から遠ざかるように移動する。その結果、マニピュレータ２０２と動的物体との干渉が回避される。以下、動的物体から遠ざかるマニピュレータ２０２の移動動作を「干渉回避動作」と称する。
【0079】
その後、動的物体がマニピュレータ２０２から離れると、速度ベクトルｑrepの成分が相対的に小さくなり、速度ベクトルｑattの成分が相対的に大きくなる。これにより、マニピュレータ２０２は、動作経路に向かって移動した後、動作経路に沿って移動する。以下、動作経路に向かうマニピュレータ２０２の移動動作を「帰還動作」と称する。
【0080】
ただし、制御部１２は、ロボット２００の現在の動作区間が後述する「Inactive」グループに属する場合、速度ベクトルｑrepを０に設定し、マニピュレータ２０２が平準動作のみを行なうように制御する。言い換えると、制御部１２は、ロボット２００の現在の動作区間が後述する「Inactive」グループに属する場合、マニピュレータ２０２の干渉回避動作を無効にする。一方、制御部１２は、ロボット２００の現在の動作区間が後述する「Active」グループに属する場合、速度ベクトルｑrepを０に設定せず、マニピュレータ２０２の干渉回避動作を有効にする。
【0081】
また、上記の干渉回避動作が繰り返されると、マニピュレータ２０２が周囲の静的物体と干渉する可能性がある。そこで、静的物体との干渉を回避するため、制御部１２は、上記の処理と並行して、以下の処理を行なう。
【0082】
制御部１２は、一定周期毎に、静的物体データ１４３によって示される位置に存在する静的物体とマニピュレータ２０２との最短距離を計算する。制御部１２は、静的物体とマニピュレータ２０２との最短距離が予め定められた閾値Ｔｈ１以下であり、かつ、後述するリスク尤度ｑrisk_likelihoodが予め定められた閾値Ｔｈ２を超えることに応じて、関節２０_１～２０_６の全ての停止させるための指令を生成し、生成した指令をマニピュレータコントローラ２０４に出力する。これにより、マニピュレータ２０２は停止する。以下、マニピュレータ２０２が停止する動作を「停止動作」と称する。
【0083】
（リスクマップ取得部）
リスクマップ取得部１３は、ロボット２００の動作中における、ロボット２００のツールセンターポイントの位置毎の、ロボット２００とロボット２００の周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）を取得する。
リスクマップ取得部１３は、ロボット２００の動作中における、ロボット２００のツールセンターポイントの位置毎の、ロボット２００とロボット２００の周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）を取得する。
【0084】
リスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）は、ロボット２００を含む空間に配列された複数のボクセルｐtcpの各々について、当該ボクセルｐtcpにロボット２００のツールセンターポイントが位置するときのリスク値Ｉriskを示す。リスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）のボクセルｐtcpのサイズは、オクトマップ５０のボクセル５１のサイズと同じであってもよいし、異なっていてもよい。各ボクセルｐtcpは、ｘｙｚ座標によって特定される。
【0085】
リスクマップ取得部１３は、ロボット２００の周囲に人が存在しないタイミング（例えばロボット２００の動作開始前のタイミング）のオクトマップ５０に基づいて、初期のリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）を生成する。ロボット２００の周囲に人が存在しないため、オクトマップ５０において、静的物体が占有する領域のボクセル５１のみ高い占有率を示す。リスクマップ取得部１３は、静的物体が占有する領域に位置するボクセルｐtcpのリスク値Ｉriskが０．９７を示し、残りのボクセルｐtcpのリスク値Ｉriskが０を示すように、初期のリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）を生成する。
【0086】
リスクマップ取得部１３は、ロボット２００の動作中において、所定期間（例えば、数時間、１日、数日、１週間、数週間、１ヶ月、数ヶ月など）毎にリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）を更新する。
【0087】
リスクマップ取得部１３は、所定期間において計算された速度ベクトルｑrepに基づいて、以下のようにしてリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）を更新する。
【0088】
まず、リスクマップ取得部１３は、所定期間において、速度ベクトルｑrepが計算されるたびに、以下の式（１２）に従ってリスク尤度ｑrisk_likelihoodを計算する。
【0089】
【数8】
【0090】
式（１２）において、ｊは、関節２０_１～２０_６を特定するための変数であり、１～６の整数である。ｑj
repは、速度ベクトルｑrepのうち関節２０_ｊの角速度成分である。ｑj
maxは、関節２０_ｊが取りうる最大角速度である。上述したように、速度ベクトルｑrepは、動的物体から遠ざかろうとする排斥ポテンシャルに応じて求められた排斥速度ベクトルｖcp,repと、マニピュレータ２０２における周囲の動的物体に最も近い点のヤコビアン行列Ｊcpとを用いて計算される。そのため、リスク尤度ｑrisk_likelihoodが大きいほど、動的物体との干渉のリスクが大きい。
【0091】
リスクマップ取得部１３は、複数のボクセルｐtcpの各々について、当該ボクセルｐtcpにツールセンターポイントが位置するときのリスク尤度ｑrisk_likelihoodの所定期間の積算値を示すリスク尤度マップMap（ｐtcp，ｑrisk_likelihood）を生成する。
【0092】
次に、リスクマップ取得部１３は、以下の式（１３）に従ってリスク尤度マップMap（ｐtcp，ｑrisk_likelihood）を正規化することにより、正規化後マップMap（ｐtcp，Ratiorisk）を生成する。式（１３）において、ｑrisk_likelihood_kは、ｋ番目のボクセルｐtcp_kのリスク尤度ｑrisk_likelihoodである。Ｎは、ボクセルｐtcpの総数である。
【0093】
【数9】
【0094】
ロボット２００の動作中において、ツールセンターポイントは、全てのボクセルｐtcpを通過するわけではない。そのため、正規化後マップMap（ｐtcp，Ratiorisk）において、あるボクセルｐtcpのRatioriskが０．８であるのに対し、隣のボクセルｐtcpのRatioriskが０であり得る。これは、あるボクセルｐtcpにツールセンターポイントが位置したときの速度ベクトルｑrepが大きな値であったにもかかわらず、隣のボクセルｐtcpをツールセンターポイントが一度も通過しなかったためである。仮に隣のボクセルｐtcpにツールセンターポイントが位置した場合、速度ベクトルｑrepは、比較的大きな値をとることが予想される。そこで、リスクマップ取得部１３は、正規化後マップMap（ｐtcp，Ratiorisk）に対して膨張処理を施し、膨張処理後マップMap（ｐtcp，infRatiorisk）を生成する。
【0095】
図６は、膨張処理を説明する図である。図６に示されるように、１ボクセルのサイズを標準偏差とする正規分布に従いリスクが広がっていると仮定して、各ボクセルｐtcpのRatioriskの影響分を周辺のボクセルｐtcpのRatioriskに加算する膨張処理が実施される。
【0096】
リスクマップ取得部１３は、所定期間毎に、以下の式（１４）に従って、膨張処理後マップMap（ｐtcp，infRatiorisk）を用いてリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）を更新する。
【0097】
【数10】
【0098】
式（１４）において、logOdsは対数オッズ関数であり、以下の式（１５），（１６）に従って計算される。inv_logOdsは、対数オッズの逆変換関数であり、以下の式（１７）に従って計算される。
【0099】
【数11】
【0100】
（動作区間設定部）
動作区間設定部１４は、オフライン期間において、端末５００からの指示に応じて、ロボット２００の１以上の動作区間を設定する。具体的には、動作区間設定部１４は、１以上の動作区間を設定するための設定画面を示す画面データを端末５００に送信する。当該設定画面は、ウェブページとして提供される。すなわち、当該画面データは、ＨＴＭＬ（HyperText Markup Language）データであり、端末５００が有するブラウザ５３０によって処理される。これにより、設定画面が端末５００のユーザインターフェイス５０４に表示される。設定画面は、１以上の動作区間の指定を受け付ける。動作区間設定部１４は、設定画面が受け付けた指定に従って、１以上の動作区間を設定する。
動作区間設定部１４は、オフライン期間において、端末５００からの指示に応じて、ロボット２００の１以上の動作区間を設定する。具体的には、動作区間設定部１４は、１以上の動作区間を設定するための設定画面を示す画面データを端末５００に送信する。当該設定画面は、ウェブページとして提供される。すなわち、当該画面データは、ＨＴＭＬ（HyperText Markup Language）データであり、端末５００が有するブラウザ５３０によって処理される。これにより、設定画面が端末５００のユーザインターフェイス５０４に表示される。設定画面は、１以上の動作区間の指定を受け付ける。動作区間設定部１４は、設定画面が受け付けた指定に従って、１以上の動作区間を設定する。
【0101】
各動作区間は、開始点、終了点、および、ツールセンターポイントが取りうる位置の範囲（以下、「動作可能範囲」と称する。）によって定義される。開始点および終了点は、ロボット２００のツールセンターポイントの位置を定義付けるＸＹＺ座標およびツールセンターポイントの姿勢を定義付けるオイラー角（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）によって表される。オイラー角は、予め定められた基準姿勢に対する、ＸＹＺ軸の各軸を中心とする回転角度を示す。
【0102】
なお、複数の動作区間（第１～第Ｍ動作区間（Ｍは２以上の整数））が設定される場合、第ｋ動作区間（ｋは１～Ｍ－１の整数）の終了点は、第ｋ＋１動作区間の開始点と同一である。
【0103】
さらに、動作区間設定部１４は、１以上の動作区間の各々が「Selectable」グループおよび「By Teaching」グループのいずれに属するかの指定の入力を促す画面（ウェブページ）を示す画面データを端末５００に送信する。当該画面データは、ＨＴＭＬデータであり、端末５００が有するブラウザ５３０によって処理される。これにより、端末５００は、当該画面を表示し、１以上の動作区間の各々について上記の指定を受け付ける。後述するように、「Selectable」グループに属する各動作区間について複数の動作経路が自動的に生成され、「By Teaching」グループに属する各動作区間におけるロボットの動作を定義付ける教示データの入力が促される。そのため、ユーザは、動作経路の設定のための手間を考慮して、１以上の動作区間の各々の属するグループを指定すればよい。
【0104】
さらに、動作区間設定部１４は、１以上の動作区間の各々が「Active」グループおよび「Inactive」グループのいずれに属するかの指定の入力を促す画面（ウェブページ）を示す画面データを端末５００に送信する。当該画面データは、ＨＴＭＬデータであり、端末５００が有するブラウザ５３０によって処理される。これにより、端末５００は、当該画面を表示し、１以上の動作区間の各々について上記の指定を受け付ける。上述したように、「Inactive」グループに属する動作区間では、ロボット２００と物体との干渉を回避するための干渉回避動作が無効に設定される。一方、「Active」グループに属する動作区間では、ロボット２００と物体との干渉を回避するための干渉回避動作が有効に設定される。例えば、ユーザは、制限時間内に完了すべき動作をロボット２００に実行させる必要がある動作区間を「Inactive」グループに設定すればよい。これにより、干渉回避動作が実行されることによって動作時間が制限時間を超えるという不具合の発生を防止できる。
【0105】
動作区間設定部１４は、画面への入力に応じて、各動作区間が属するグループを設定する。
【0106】
（生成部）
生成部１５は、「Selectable」グループに属する各動作区間について、ロボット２００の複数の経路候補を生成する。生成部１５は、最新のオクトマップ５０を用いて、ロボット２００が物体と干渉しないように複数の経路候補を生成する。例えば、生成部１５は、確率的手法を用いて複数の経路候補を生成する。確率的手法として、ＲＲＴ（Rapidly-Exploring Random Tree）アルゴリズム、確率的ロードマップ（Probabilistic Road Map：ＰＲＭ）法などが挙げられる。
生成部１５は、「Selectable」グループに属する各動作区間について、ロボット２００の複数の経路候補を生成する。生成部１５は、最新のオクトマップ５０を用いて、ロボット２００が物体と干渉しないように複数の経路候補を生成する。例えば、生成部１５は、確率的手法を用いて複数の経路候補を生成する。確率的手法として、ＲＲＴ（Rapidly-Exploring Random Tree）アルゴリズム、確率的ロードマップ（Probabilistic Road Map：ＰＲＭ）法などが挙げられる。
【0107】
図７は、ＲＲＴアルゴリズムを用いて生成された複数の経路候補の一例を示す図である。ＲＲＴアルゴリズムでは、開始点Ｐｓおよび終了点Ｐｅが与えられたとき、経路計画の演算を行なう空間内にランダムに点を配置し、作業条件を満たす点同士を結ぶことにより、経路が生成される。作業条件は、予め定められており、少なくとも、ロボット２００が取りうる位置姿勢であるという条件、オクトマップ５０において占有率が閾値未満であるという条件、動作可能範囲に含まれるという条件を含む。図７に示す例では、物体占有領域５は、オクトマップ５０において占有率が閾値以上のボクセル群の領域である。すなわち、物体占有領域５は、物体が存在しているとみなされる領域である。図７に示されるように、物体占有領域５を避けるように、開始点Ｐｓと終了点Ｐｅとを繋ぐ複数の経路候補４０ａ～４０ｃが生成される。
【0108】
なお、確率的手法によって、所定数（例えば３～５個）を超える経路が生成可能である場合、生成部１５は、移動距離または移動時間が短い上位所定数の経路候補を生成すればよい。
【0109】
生成部１５は、複数の経路候補の中から１つの経路候補の選択を促す選択画面（ウェブページ）を示す画面データを端末５００に送信する。当該画面データは、ＨＴＭＬデータであり、端末５００が有するブラウザ５３０によって処理される。これにより、端末５００は、選択画面を表示する。選択画面において、生成した複数の経路候補と最新のリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）とが重ねて表示される。これにより、ユーザは、複数の経路候補のうち物体との干渉のリスクの低い経路候補を選択しやすくなる。
【0110】
さらに、生成部１５は、複数の経路候補の各々を評価してもよい。評価結果は、例えば、経路候補に沿ってロボット２００を移動させるときのツールセンターポイントの移動距離および移動時間の少なくとも１つを示す。あるいは、評価結果は、リスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）に基づいて求められる、物体との干渉のリスクの度合いを示してもよい。当該度合いは、例えば、経路候補が通過するボクセルｐtcpのリスク値Ｉriskの総和によって表される。
【0111】
生成部１５は、複数の経路候補の各々を評価した場合、選択画面に評価結果を含ませる。これにより、ユーザは、移動距離、移動時間または干渉のリスクの度合いを考慮して、複数の経路候補の中から１つの経路候補を選択できる。
【0112】
生成部１５は、「By Teaching」グループに属する各動作区間について、当該動作区間におけるロボットの動作を定義付ける教示データの入力を促す画面（ウェブページ）を示す画面データを端末５００に送信する。当該画面データは、ＨＴＭＬデータであり、端末５００が有するブラウザ５３０によって処理される。これにより、端末５００は、当該画面を表示する。そして、端末５００は、教示データの入力を受け付ける。教示データは、経路上の全ての点における、ツールセンターポイントの位置姿勢を示す。生成部１５は、端末５００によって受け付けられた教示データに基づいて、対応する動作区間における１つの経路候補を生成する。
【0113】
生成部１５は教示データに基づいて生成した１つの経路候補と最新のリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）とが重ねて表示される画面（ウェブページ）を示す画面データを端末５００に送信してもよい。これにより、端末５００は、当該画面を表示する。ユーザは、当該画面を確認することにより、教示データに対応する経路候補に従ってロボット２００を動作させたときの、物体との干渉のリスクを容易に把握できる。その結果、ユーザは、教示データの見直しの要否を容易に判断できる。
【0114】
（決定部）
決定部１６は、端末５００のユーザインターフェイス５０４への操作に応じて、「Selectable」グループに属する各動作区間について、選択画面において選択された１つの経路候補を、当該動作区間の動作経路として決定する。
決定部１６は、端末５００のユーザインターフェイス５０４への操作に応じて、「Selectable」グループに属する各動作区間について、選択画面において選択された１つの経路候補を、当該動作区間の動作経路として決定する。
【0115】
決定部１６は、端末５００のユーザインターフェイス５０４への操作に応じて、「By Teaching」グループに属する各動作区間について、教示データに基づいて生成された１つの経路候補を、対応する動作区間におけるロボット２００の動作経路として決定する。
【0116】
複数の動作区間（第１～第Ｍ動作区間）が生成される場合、決定部１６は、第１～第Ｍ動作区間について決定した動作経路を順に繋ぐことにより得られる経路を第１動作区間の開始点から第Ｍ動作区間の終了点までの全体経路として決定する。
【0117】
決定部１６は、生成した動作経路を示す経路データ１４２を生成し、生成した経路データ１４２をストレージ１２３に格納する。
【0118】
＜ユーザインターフェイスの画面例＞
図８は、動作区間を設定するための設定画面の一例を示す図である。図８には、第３動作区間ＳＥＣ３を設定するときの設定画面６０が示される。設定画面６０は、ウェブページとしてプロセッサ１２１によって生成され、端末５００のユーザインターフェイス５０４に表示される。図８に示されるように、設定画面６０は、表示エリア６１と、入力欄６２，６３と、ボタン６４，６５と、を含む。
図８は、動作区間を設定するための設定画面の一例を示す図である。図８には、第３動作区間ＳＥＣ３を設定するときの設定画面６０が示される。設定画面６０は、ウェブページとしてプロセッサ１２１によって生成され、端末５００のユーザインターフェイス５０４に表示される。図８に示されるように、設定画面６０は、表示エリア６１と、入力欄６２，６３と、ボタン６４，６５と、を含む。
【0119】
表示エリア６１には、ロボット２００が配置される実空間に対応する３次元仮想空間が表示される。表示エリア６１には、形状データ１４１に基づいて生成されるロボットモデル７０が表示される。
【0120】
ボタン６４は、新たな動作区間を追加するときに使用される。ボタン６４が押下されたことに応じて、プロセッサ１２１は、表示エリア６１に新たな動作区間（図８に示す例では、第３動作区間ＳＥＣ３）を定義する立方体モデル７２が含まれるように、設定画面６０を更新する。立方体モデル７２は、新たな動作区間においてツールセンターポイントが取りうる位置の範囲（動作可能範囲）を表す。設定画面６０は、立方体モデル７２の位置およびサイズの変更指示を受け付けることができる。ただし、１つ前の動作区間（図８に示す例では、第２動作区間ＳＥＣ２）が設定されている場合、当該１つ前の動作区間の終了点が表面に位置するという制約を満たすように、立方体モデル７２の位置およびサイズの変更指示を受け付ける。プロセッサ１２１は、当該変更指示に応じて設定画面６０を更新し、表示エリア６１における立方体モデル７２の位置およびサイズを変更する。
【0121】
ボタン６５は、動作区間の設定を終了するときに使用される。ボタン６５が押下されたことに応じて、プロセッサ１２１は、動作区間の設定処理を終了する。
【0122】
プロセッサ１２１は、表示エリア６１において、静的物体データ１４３によって示される位置に仮想物体モデル７３を配置する。仮想物体モデル７３は、静的物体のモデルである。これにより、ユーザは、立方体モデル７２で表される動作区間とロボット２００の周囲に存在する静的物体との位置関係を把握できる。
【0123】
なお、プロセッサ１２１は、立方体モデル７２と重なり合う仮想物体モデル７３のみを表示エリア６１に配置してもよい。
【0124】
設定画面６０は、立方体モデル７２の表面において、新たな動作区間の開始点７２ｓおよび終了点７２ｅの指定を受け付ける。ただし、１つ前の動作区間（図９に示す例では、第２動作区間ＳＥＣ２）が設定されている場合、当該１つ前の動作区間の終了点が新たな動作区間の開始点７２ｓとして決定されるため、設定画面６０は、終了点７２ｅのみ受け付ける。
【0125】
開始点７２ｓおよび終了点７２ｅは、ロボット２００のツールセンターポイントの位置を定義付けるＸＹＺ座標およびツールセンターポイントの位置を定義付けるオイラー角（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）によって表される。オイラー角は、予め定められた基準姿勢に対する、ＸＹＺ軸の各軸を中心とする回転角度を示す。
【0126】
プロセッサ１２１は、設定画面６０が立方体モデル７２の表面上の点の指定を受け付けると、ツールセンターポイントが指定された点にロボットモデル７０が位置するように設定画面６０を更新する。さらに、プロセッサ１２１は、設定画面６０がロボットモデル７０の姿勢の変更指示を受け付けると、ロボットモデル７０が当該変更指示に応じた姿勢となるように設定画面６０を更新する。ユーザは、新たな動作区間の終了点７２ｅに対応する点を指定するとともに、終了点７２ｅの姿勢と一致するようにロボットモデル７０の姿勢の変更指示を入力すればよい。プロセッサ１２１は、設定画面６０への入力に従って、新たな動作区間の終了点７２ｅを設定する。
【0127】
なお、１つ前の動作区間が設定されていない場合、プロセッサ１２１は、終了点７２ｅの設定方法と同様の設定方法に従って、新たな動作区間の開始点７２ｓを設定すればよい。
【0128】
入力欄６２は、動作区間が「Active」グループおよび「Inactive」グループのいずれに属するかの指定を入力するために使用される。プロセッサ１２１は、入力欄６２への入力に従って、動作区間が「Active」グループおよび「Inactive」グループのいずれに属するかを決定する。
【0129】
入力欄６３は、動作区間が「Selectable」グループおよび「By Teaching」グループのいずれに属するかの指定を入力するために使用される。プロセッサ１２１は、入力欄６３への入力に従って、動作区間が「Selectable」グループおよび「By Teaching」グループのいずれに属するかを決定する。
【0130】
動作区間が「By Teaching」グループに属する旨の指定が入力されると、プロセッサ１２１は、当該動作区間におけるマニピュレータ２０２の動作を定義付ける教示データの入力を促す画面（図示しない）を示す画面データを端末５００に送信する。これにより、端末５００は、当該画面をユーザインターフェイス５０４に表示し、教示データの入力を受け付ける。
【0131】
プロセッサ１２１は、端末５００が受け付けた教示データに基づいて、対応する動作区間の経路候補を生成し、生成した経路候補の確認画面を示す画面データを端末５００に送信する。これにより、端末５００は、確認画面をユーザインターフェイス５０４に表示する。
【0132】
【0133】
図９に示されるように、表示エリア６１において、ロボット２００が配置される実空間に対応する３次元仮想空間上に、教示データに基づく経路候補４２とリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）とが重ねて表示される。リスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）は、リスク値Ｉriskに応じた濃度の空間分布を示す形式で表示される。これにより、ユーザは、教示データに基づく経路候補に沿ってロボット２００を動作させたときの、物体との干渉のリスクの大小を把握し、教示データの適否を判断できる。
【0134】
プロセッサ１２１は、経路候補４２がクリックされたことに応じて、ロボットモデル７０が経路候補４２に沿って移動するように確認画面６０Ａを生成する。これにより、ユーザは、経路候補４２に沿ったロボット２００の動作を把握しやすくなる。
【0135】
ボタン６６は、教示データを再設定するときに使用される。ボタン６６が押下されると、プロセッサ１２１は、教示データの再入力を促す画面（図示しない）を示す画面データを端末５００に送信するこれにより、端末５００は、当該画面をユーザインターフェイス５０４に表示する。そして、プロセッサ１２１は、新たな教示データに基づいて、経路候補を生成し、生成した経路候補に基づいて、確認画面６０Ａを更新する。
【0136】
ボタン６７は、経路候補を動作経路として設定するときに使用される。ボタン６７が押下されると、プロセッサ１２１は、最新の経路候補を、対応する動作区間の動作経路として決定する。
【0137】
動作区間が「Selectable」グループに属する旨の指定が入力されると、プロセッサ１２１は、当該動作区間の開始点７２ｓと終了点７２ｅとを繋ぎ、かつ、立方体モデル７２内を通過する複数の経路候補を生成する。そして、プロセッサ１２１は、複数の経路候補を示し、かつ、複数の経路候補の中から１つの経路候補の選択を促す選択画面を示す画面データを端末５００に送信するこれにより、端末５００は、選択画面をユーザインターフェイス５０４に表示する。
【0138】
図１０は、複数の経路候補の中から１つの経路候補の選択を促す選択画面の一例を示す図である。図１０に示す選択画面６０Ｂは、図９に示す設定画面６０と同様に表示エリア６１を含む。選択画面６０Ｂは、さらに、ラジオボタン６８と、表示欄６９と、ボタン７５と、を含む。
【0139】
図１０に示されるように、表示エリア６１において、ロボット２００が配置される実空間に対応する３次元仮想空間上に、経路候補４０ａ～４０ｃとリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）とが重ねて表示される。リスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）は、リスク値Ｉriskに応じた濃度の空間分布を示す形式で表示される。これにより、ユーザは、経路候補４０ａ～４０ｃの各々に沿ってロボット２００を動作させたときの、物体との干渉のリスクの大小を把握でき、当該リスクを考慮して１つの経路候補を選択できる。
【0140】
プロセッサ１２１は、経路候補４０ａ～４０ｃのいずれかがクリックされたことに応じて、ロボットモデル７０がクリックされた経路候補に沿って移動するように選択画面６０Ｂを生成する。これにより、ユーザは、各経路候補に沿ったロボット２００の動作を把握しやすくなる。
【0141】
表示欄６９には、経路候補４０ａ～４０ｃの評価結果が表示される。上述したように、評価結果は、例えば、移動距離、移動時間および干渉のリスクの度合いの少なくとも１つを示す。
【0142】
ラジオボタン６８は、経路候補４０ａ～４０ｃの中から１つの経路候補を選択するために使用される。プロセッサ１２１は、表示エリア６１において、ラジオボタン６８によって選択された経路候補（図１０では経路候補４０ａ）が実線で表され、残りの経路候補（図１０では経路候補４０ｂ，４０ｃ）が破線で表されるように、選択画面６０Ｂを更新する。
【0143】
ボタン７５は、経路候補の選択を確定するために使用される。プロセッサ１２１は、ボタン７５が押下されたときにラジオボタン６８によって選択されている経路候補を、対象の動作区間の動作経路として決定する。
【0144】
なお、表示エリア６１において、各動作区間の動作経路の表示形式は、「Active」グループおよび「Inactive」グループのうち当該動作区間が属するグループに応じて異なることが好ましい。例えば、「Active」グループに属する動作区間の動作経路が緑色で表示され、「Inactive」グループに属する動作区間の動作経路が赤色で表示される。
【0145】
【0146】
まず、プロセッサ１２１は、動作区間の指定を受け付けた否かを判断する（ステップＳ１）。例えば、プロセッサ１２１は、端末５００に提供している設定画面６０（図８参照）のボタン６４が押下された場合に動作区間の指定を受け付けたと判断する。動作区間の指定を受け付けていない場合（ステップＳ１でＮＯ）、処理はステップＳ１に戻る。
【0147】
動作区間の指定を受け付けた場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、プロセッサ１２１は、設定画面６０への入力に応じて、動作区間が属するグループを決定する（ステップＳ２）。次に、プロセッサ１２１は、設定画面６０への入力に応じて、動作区間の動作経路を決定する（ステップＳ３）。
【0148】
次に、プロセッサ１２１は、次の動作区間の指定を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ４）。例えば、プロセッサ１２１は、図８に示す設定画面６０のボタン６４が押下された場合に次の動作区間の指定を受け付けたと判断する。次の動作区間の指定を受け付けた場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、処理はステップＳ２に戻る。
【0149】
次の動作区間の指定を受け付けていない場合（ステップＳ４でＮＯ）、プロセッサ１２１は、終了指示を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ５）。例えば、プロセッサ１２１は、図８に示す設定画面６０のボタン６５が押下された場合に終了指示を受け付けたと判断する。
【0150】
終了指示を受け付けていない場合（ステップＳ５でＮＯ）、処理はステップＳ４に戻る。終了指示を受け付けた場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、処理は終了する。
【0151】
【0152】
プロセッサ１２１は、設定された１以上の動作区間のうちの１つの動作区間を選択する（ステップＳ１１）。
【0153】
次に、プロセッサ１２１は、選択された動作区間が「Selectable」グループおよび「By Teaching」グループのいずれに属するかを判別する（ステップＳ１２）。
【0154】
ステップＳ１２において動作区間が「Selectable」グループに属すると判別された場合、プロセッサ１２１は、選択された動作区間について複数の経路候補を生成する（ステップＳ１３）。さらに、プロセッサ１２１は、生成した複数の経路候補の各々を評価する（ステップＳ１４）。
【0155】
次に、プロセッサ１２１は、複数の経路候補とリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）とが重ねて表示される選択画面を提供する（ステップＳ１５）。提供された選択画面は、例えば端末５００のユーザインターフェイス５０４に表示される。このとき、プロセッサ１２１は、評価結果も選択画面に含める。プロセッサ１２１は、選択画面を介して、複数の経路候補の中から１つの経路候補の選択を受け付ける（ステップＳ１６）。
【0156】
次に、プロセッサ１２１は、選択された１つの経路候補を、対象の動作区間の動作経路として決定する（ステップＳ１７）。
【0157】
ステップＳ１２において動作区間が「By Teaching」グループに属すると判別された場合、プロセッサ１２１は、マニピュレータ２０２の動作を定義付ける教示データの入力を促す画面を提供し、教示データを受け付ける（ステップＳ１８）。
【0158】
次に、プロセッサ１２１は、教示データに基づいて、選択された動作区間の経路候補を生成し、生成した経路候補とリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）とが重ねて表示される確認画面を提供する（ステップＳ１９）。提供された確認画面は、例えば端末５００のユーザインターフェイス５０４に表示される。
【0159】
プロセッサ１２１は、経路候補の再設定の指示および動作経路を決定する旨の指示のいずれを受け付けたか判別する（ステップＳ２０）。例えば、プロセッサ１２１は、図１０に示す確認画面６０Ａのボタン６６が押下された場合に、経路候補の再設定の指示を受け付けたと判別し、ボタン６７が押下された場合に、動作経路を決定する旨の指示を受け付けたと判別する。ステップＳ２０において再設定の指示を受け付けたと判別された場合、処理はステップＳ１８に戻る。
【0160】
ステップＳ２０において動作経路を決定する旨の指示を受け付けたと判別された場合、プロセッサ１２１は、最新の教示データに基づいて生成された経路候補を、対象の動作区間の動作経路として決定する（ステップＳ２１）。
【0161】
ステップＳ１７またはステップＳ２１の後、プロセッサ１２１は、残りの動作区間が存在するか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【0162】
残りの動作区間が存在する場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、処理はステップＳ１１に戻る。残りの動作区間が存在しない場合（ステップＳ２２でＮＯ）、処理は図１１に示すステップＳ４に移る。
【0163】
（オンライン期間）
図１３は、オンライン期間におけるロボットの制御処理の流れを示すフローチャートである。まず、プロセッサ１２１は、動作経路上の次に通過すべき点を決定する（ステップＳ３１）。
図１３は、オンライン期間におけるロボットの制御処理の流れを示すフローチャートである。まず、プロセッサ１２１は、動作経路上の次に通過すべき点を決定する（ステップＳ３１）。
【0164】
次に、プロセッサ１２１は、静的物体とマニピュレータ２０２との最短距離が閾値Ｔｈ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。
【0165】
静的物体とマニピュレータ２０２との最短距離が閾値Ｔｈ１を超える場合（ステップＳ３２でＮＯ）、プロセッサ１２１は、現在の動作区間が「Inactive」グループに属するか否かを判断する（ステップＳ３３）。現在の動作区間が「Active」グループに属する場合（ステップＳ３３でＮＯ）、処理はステップＳ３５に移る。現在の動作区間が「Inactive」グループに属する場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、プロセッサ１２１は、速度ベクトルｑrepを０に設定する（ステップＳ３４）。その後、処理はステップＳ３５に移る。
【0166】
ステップＳ３５において、プロセッサ１２１は、上記の合成ベクトルｑを計算する。次に、プロセッサ１２１は、合成ベクトルｑに応じた指令を生成し、生成した指令をロボット２００に出力する（ステップＳ３６）。
【0167】
静的物体とマニピュレータ２０２との最短距離が閾値Ｔｈ１以下である場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）、プロセッサ１２１は、動的物体との干渉リスクが基準より大きいか否かを判断する（ステップＳ３７）。例えば、プロセッサ１２１は、リスク尤度ｑrisk_likelihoodが閾値Ｔｈ２を超える場合に、動的物体との干渉リスクが基準より大きいと判断する。動的物体との干渉リスクが基準以下であることは、動作経路に沿って移動しようとする親和ポテンシャルが動的物体から遠ざかろうとする排斥ポテンシャルよりも大きいことを意味する。そのため、合成ベクトルｑに応じた指令に従った動作は、帰還動作または平準動作となる。そこで、動的物体との干渉リスクが基準以下である場合（ステップＳ３７でＮＯ）、処理はステップＳ３３に移る。
【0168】
動的物体との干渉リスクが基準より大きい場合（ステップＳ３７でＹＥＳ）、プロセッサ１２１は、停止動作を行なうための指令を生成し、生成した指令をロボット２００に出力する（ステップＳ３８）。
【0169】
ステップＳ３６またはステップＳ３８の後、プロセッサ１２１は、ロボット２００が最後の動作区間の終了点に到着したか否かを判断する（ステップＳ３９）。最後の動作区間の終了点に到達していない場合（ステップＳ３９でＮＯの場合）、処理はステップＳ３１に戻る。最後の動作区間の終了点に到達した場合（ステップＳ３９でＹＥＳの場合）、処理は終了する。
【0170】
図１４は、オンライン期間におけるリスクマップの取得処理の流れを示すフローチャートである。
【0171】
まず、プロセッサ１２１は、ロボット２００の周囲に人が存在しないタイミング（例えばロボット２００の動作開始前のタイミング）のオクトマップ５０に基づいて、初期のリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）を生成する（ステップＳ４１）。
【0172】
次に、プロセッサ１２１は、ロボット２００の動作が終了したか否かを判断する（ステップＳ４２）。ロボット２００の動作が終了した場合（ステップＳ４２でＹＥＳ）、処理は終了する。
【0173】
ロボットの動作が終了していない場合（ステップＳ４２でＮＯ）、プロセッサ１２１は、干渉回避動作の実行のために計算された速度ベクトルｑrepを蓄積する（ステップＳ４３）。
【0174】
プロセッサ１２１は、初期のリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）の生成およびリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）の前回の更新のうちの遅い方から所定期間経過したか否かを判断する（ステップＳ４４）。所定期間経過していない場合（ステップＳ４４でＮＯ）、処理はステップＳ４２に戻る。
【0175】
所定期間経過した場合（ステップＳ４４でＹＥＳ）、プロセッサ１２１は、所定期間に蓄積された速度ベクトルｑrepに基づいて、リスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）を更新する（ステップＳ４５）。ステップＳ４４の後、処理はステップＳ４２に戻る。
【0176】
＜変形例＞
（変形例１）
プロセッサ１２１は、各動作区間について決定された動作経路の調整を受け付けてもよい。例えば、プロセッサ１２１は、各動作区間の動作経路が表示され、動作経路上の任意の点の移動操作を受け付けるための画面（ウェブページ）を示す画面データを端末５００に送信してもよい。プロセッサ１２１は、当該画面に対する移動操作に応じて、動作経路を変更すればよい。このとき、プロセッサ１２１は、動作経路とリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）とが重ねて表示されるように当該画面を生成することが好ましい。
（変形例１）
プロセッサ１２１は、各動作区間について決定された動作経路の調整を受け付けてもよい。例えば、プロセッサ１２１は、各動作区間の動作経路が表示され、動作経路上の任意の点の移動操作を受け付けるための画面（ウェブページ）を示す画面データを端末５００に送信してもよい。プロセッサ１２１は、当該画面に対する移動操作に応じて、動作経路を変更すればよい。このとき、プロセッサ１２１は、動作経路とリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）とが重ねて表示されるように当該画面を生成することが好ましい。
【0177】
（変形例２）
プロセッサ１２１は、１つの動作区間を２以上の動作区間に分割する指示を受け付けてもよい。例えば、プロセッサ１２１は、分割面の指定を受け付けるための画面（ウェブページ）を示す画面データを端末５００に送信する。プロセッサ１２１は、当該画面において指定された分割面で動作区間を分割する。
プロセッサ１２１は、１つの動作区間を２以上の動作区間に分割する指示を受け付けてもよい。例えば、プロセッサ１２１は、分割面の指定を受け付けるための画面（ウェブページ）を示す画面データを端末５００に送信する。プロセッサ１２１は、当該画面において指定された分割面で動作区間を分割する。
【0178】
ロボット２００の動作経路の設定に慣れていないユーザにとって、出発点から目的点までの広い範囲について複数の動作区間を適切に指定することが困難である。このようなユーザは、出発点から目的点までの広い範囲を初期動作区間として指定するとともに、当該初期動作区間を「Selectable」グループに属するように指定する。
【0179】
図１５は、広い範囲を初期動作区間として指定したときの設定画面の一例を示す図である。図１５に示す設定画面６０Ｃの表示エリア６１には、初期動作区間ＳＥＣ１に対応する立方体モデル７２の表面に指定された開始点７２ｓおよび終了点７２ｅを繋ぐ経路候補４０ｄ～４０ｆとリスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）とが重ねて表示される。ユーザは、ラジオボタン６８を操作することにより、経路候補４０ｄ～４０ｆの中から１つを選択する。これにより、初期動作区間ＳＥＣ１に対して動作経路が決定される。
【0180】
ユーザは、決定された動作経路を確認しながら、初期動作区間ＳＥＣ１を複数の動作区間に分割すればよい。例えば、ユーザは、動作経路において進行方向が変化する箇所を通るように分割面を指定すればよい。これにより、動作の内容が変化するタイミングで動作区間を異ならせることができる。
【0181】
図１６は、初期動作区間を複数の動作区間に分割するときの設定画面の一例を示す図である。図１６に示す設定画面６０Ｄの表示エリア６１では、初期動作区間ＳＥＣ１を３つに分割するための分割面７７（１），７７（２）が指定されている。プロセッサ１２１は、指定された分割面７７（１），７７（２）に従って、初期動作区間ＳＥＣ１を動作区間ＳＥＣ１（１），ＳＥＣ１（２），ＳＥＣ１（３）に分割する。動作区間ＳＥＣ１（１）～ＳＥＣ１（３）の動作可能範囲は、立方体モデル７２（１）～７２（３）によってそれぞれ表される。さらに、プロセッサ１２１は、指定された分割面７７（１），７７（２）に従って、初期動作区間ＳＥＣ１に対して決定された動作経路を動作経路４４（１）～４４（３）に分割する。動作経路４４（１）～４４（３）は、動作区間ＳＥＣ１（１）～ＳＥＣ１（３）にそれぞれ属する。
【0182】
変形例２には変形例１が組合わされてもよい。例えば、設定画面６０Ｄは、調整対象区間を選択するための入力欄７６を含む。ユーザは、調整対象となる動作区間を入力欄７６に入力する。図１６に示す例では、動作区間ＳＥＣ１（１）が調整対象として選択されている。調整対象として選択された動作区間ＳＥＣ１（１）には、リスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）が重ねて表示される。
【0183】
設定画面６０Ｄは、調整対象として選択された動作区間の動作経路（図１６では、動作区間ＳＥＣ１（１）の動作経路４４（１））上の点の移動操作を受け付ける。例えば、ユーザは、動作経路４４（１）上の任意の点をドラッグして移動すればよい。プロセッサ１２１は、当該移動操作に応じて、動作経路を変更する。これにより、ロボット２００の動作経路の設定に慣れていないユーザであっても、簡易な操作で動作経路を設定することができる。
【0184】
設定画面６０Ｄは、ボタン７８を含む。ボタン７８が押下されたことにより、プロセッサ１２１は、調整後の動作経路に従って経路データ１４２を生成し、生成した経路データ１４２をストレージ１２３に格納する。
【0185】
なお、設定画面６０Ｄは、分割により得られた２以上の動作区間の各々について、「Active」グループおよび「Inactive」グループのいずれに属するかの指定を受け付けてもよい。プロセッサ１２１は、当該指定に従って、分割により得られた２以上の動作区間の各々が「Active」グループおよび「Inactive」グループのいずれに属するかを決定する。
【0186】
（変形例３）
制御部１２として動作するプロセッサ１２１は、オンライン期間において、ロボット２００の現状の動作が平準動作、干渉回避動作、帰還動作および停止動作のいずれであるのかを示す動作状況情報を生成し、生成した情報を出力してもよい。生成された情報は、端末５００に出力されてもよいし、図示しないインジケーターに出力されてもよい。これにより、ユーザは、当該情報を確認することにより、ロボット２００の現状の動作状況を把握できる。
制御部１２として動作するプロセッサ１２１は、オンライン期間において、ロボット２００の現状の動作が平準動作、干渉回避動作、帰還動作および停止動作のいずれであるのかを示す動作状況情報を生成し、生成した情報を出力してもよい。生成された情報は、端末５００に出力されてもよいし、図示しないインジケーターに出力されてもよい。これにより、ユーザは、当該情報を確認することにより、ロボット２００の現状の動作状況を把握できる。
【0187】
プロセッサ１２１は、リスクマップMap（ｐtcp，Ｉrisk）の更新のために算出されるリスク尤度ｑrisk_likelihoodと、マニピュレータ２０２と静的物体との最短距離とを用いて、動作状況情報を生成すればよい。
【0188】
例えば、プロセッサ１２１は、リスク尤度ｑrisk_likelihoodが閾値Ｔｈ２以下であり、かつ、ロボット２００が動作経路上に存在することに応じて、ロボット２００の現状の動作が平準動作であることを示す動作状況情報を生成する。
【0189】
プロセッサ１２１は、リスク尤度ｑrisk_likelihoodが閾値Ｔｈ２を超え、かつ、静的物体とマニピュレータ２０２との最短距離が閾値Ｔｈ１を超えることに応じて、ロボット２００の現状の動作が干渉回避動作であることを示す動作状況情報を生成する。
【0190】
プロセッサ１２１は、リスク尤度ｑrisk_likelihoodが閾値Ｔｈ２を超え、かつ、静的物体とマニピュレータ２０２との最短距離が閾値Ｔｈ１以下であることに応じて、ロボット２００の現状の動作が停止動作であることを示す動作状況情報を生成する。
【0191】
プロセッサ１２１は、リスク尤度ｑrisk_likelihoodが閾値Ｔｈ２以下であり、かつ、ロボット２００が動作経路上に存在しないことに応じて、ロボット２００の現状の動作が帰還動作であることを示す動作状況情報を生成する。
【0192】
§３ 付記
以上のように、本実施の形態は以下のような開示を含む。
以上のように、本実施の形態は以下のような開示を含む。
【0193】
（構成１）
ロボット（２００）の動作経路を生成する装置（１００）であって、
前記ロボット（２００）の動作中における、前記ロボット（２００）の位置毎の、前記ロボット（２００）と前記ロボット（２００）の周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップ（８０）を取得する取得部（１３，１２１）と、
前記ロボットの１以上の経路候補（４０ａ～４０ｆ，４２）を生成する生成部（１５，１２１）と、を備え、
前記生成部（１５，１２１）は、前記１以上の経路候補（４０ａ～４０ｆ，４２）と前記リスクマップ（８０）とが重ねて表示される画面（６０Ａ～６０Ｄ）を示すデータを提供する、装置（１００）。
ロボット（２００）の動作経路を生成する装置（１００）であって、
前記ロボット（２００）の動作中における、前記ロボット（２００）の位置毎の、前記ロボット（２００）と前記ロボット（２００）の周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップ（８０）を取得する取得部（１３，１２１）と、
前記ロボットの１以上の経路候補（４０ａ～４０ｆ，４２）を生成する生成部（１５，１２１）と、を備え、
前記生成部（１５，１２１）は、前記１以上の経路候補（４０ａ～４０ｆ，４２）と前記リスクマップ（８０）とが重ねて表示される画面（６０Ａ～６０Ｄ）を示すデータを提供する、装置（１００）。
【0194】
（構成２）
前記１以上の経路候補（４０ａ～４０ｆ，４２）は、複数の経路候補（４０ａ～４０ｆ）を含み、
前記ユーザインターフェイス（１１０）は、前記複数の経路候補の中から１つの経路候補の選択を受け付け、
前記装置（１００）は、
前記１つの経路候補を前記ロボット（２００）の動作経路として決定する決定部（１６，１２１）をさらに備える、構成１に記載の装置（１００）。
前記１以上の経路候補（４０ａ～４０ｆ，４２）は、複数の経路候補（４０ａ～４０ｆ）を含み、
前記ユーザインターフェイス（１１０）は、前記複数の経路候補の中から１つの経路候補の選択を受け付け、
前記装置（１００）は、
前記１つの経路候補を前記ロボット（２００）の動作経路として決定する決定部（１６，１２１）をさらに備える、構成１に記載の装置（１００）。
【0195】
（構成３）
前記生成部（１５，１２１）は、前記リスクマップ（８０）に基づいて、前記複数の経路候補（４０ａ～４０ｆ）の各々について、前記物体との干渉のリスクの度合いを評価し、
前記画面は、前記生成部（１５，１２１）による評価結果を含む、構成２に記載の装置（１００）。
前記生成部（１５，１２１）は、前記リスクマップ（８０）に基づいて、前記複数の経路候補（４０ａ～４０ｆ）の各々について、前記物体との干渉のリスクの度合いを評価し、
前記画面は、前記生成部（１５，１２１）による評価結果を含む、構成２に記載の装置（１００）。
【0196】
（構成４）
前記画面（６０Ａ～６０Ｄ）において、前記ロボット（２００）を含む実空間に対応する３次元仮想空間上に、前記１以上の経路候補と前記リスクマップ（８０）とが重ねて表示される、構成１から３のいずれかに記載の装置（１００）。
前記画面（６０Ａ～６０Ｄ）において、前記ロボット（２００）を含む実空間に対応する３次元仮想空間上に、前記１以上の経路候補と前記リスクマップ（８０）とが重ねて表示される、構成１から３のいずれかに記載の装置（１００）。
【0197】
（構成５）
ロボット（２００）の動作経路を生成する方法であって、
前記ロボット（２００）の動作中における、前記ロボット（２００）の位置毎の、前記ロボット（２００）と前記ロボット（２００）の周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップ（８０）を取得するステップと、
前記ロボット（２００）の１以上の経路候補を生成するステップと、
ユーザインターフェイス（５０４）に、前記１以上の経路候補（４０ａ～４０ｆ，４２）と前記リスクマップ（８０）とを重ねて表示させるステップと、を備える方法。
ロボット（２００）の動作経路を生成する方法であって、
前記ロボット（２００）の動作中における、前記ロボット（２００）の位置毎の、前記ロボット（２００）と前記ロボット（２００）の周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップ（８０）を取得するステップと、
前記ロボット（２００）の１以上の経路候補を生成するステップと、
ユーザインターフェイス（５０４）に、前記１以上の経路候補（４０ａ～４０ｆ，４２）と前記リスクマップ（８０）とを重ねて表示させるステップと、を備える方法。
【0198】
（構成６）
ロボット（２００）の動作経路を生成する方法をコンピュータ（１２１）に実行させるプログラム（１４０）であって、
前記方法は、
前記ロボット（２００）の動作中における、前記ロボット（２００）の位置毎の、前記ロボット（２００）と前記ロボット（２００）の周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップ（８０）を取得するステップと、
前記ロボット（２００）の１以上の経路候補（４０ａ～４０ｆ，４２）を生成するステップと、
前記１以上の経路候補（４０ａ～４０ｆ，４２）と前記リスクマップ（８０）とが重ねて表示される画面（６０Ａ～６０Ｄ）を示すデータを提供するステップと、を含む、プログラム（１４０）。
ロボット（２００）の動作経路を生成する方法をコンピュータ（１２１）に実行させるプログラム（１４０）であって、
前記方法は、
前記ロボット（２００）の動作中における、前記ロボット（２００）の位置毎の、前記ロボット（２００）と前記ロボット（２００）の周囲に存在する物体との干渉のリスクを示すリスクマップ（８０）を取得するステップと、
前記ロボット（２００）の１以上の経路候補（４０ａ～４０ｆ，４２）を生成するステップと、
前記１以上の経路候補（４０ａ～４０ｆ，４２）と前記リスクマップ（８０）とが重ねて表示される画面（６０Ａ～６０Ｄ）を示すデータを提供するステップと、を含む、プログラム（１４０）。
【0199】
本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0200】
１ システム、５ 物体占有領域、１０ オクトマップ取得部、１１ キャリブレーション部、１２ 制御部、１３ リスクマップ取得部、１４ 動作区間設定部、１５ 生成部、１６ 決定部、２０_１～２０_６ 関節、４０ａ～４０ｆ，４２ 経路候補、４４（１）～４４（３） 動作経路、５０ オクトマップ、５１ ボクセル、６０，６０Ｃ，６０Ｄ 設定画面、６０Ａ 確認画面、６０Ｂ 選択画面、６１ 表示エリア、６２，６３，７６ 入力欄、６４～６７，７５，７８ ボタン、６８ ラジオボタン、６９ 表示欄、７０ ロボットモデル、７２ 立方体モデル、７２ｅ，Ｐｅ 終了点、７２ｓ，Ｐｓ 開始点、７３ 仮想物体モデル、７７（１），７７（２） 分割面、８０ リスクマップ、１００ 制御装置、１２０ 演算処理回路、１２１，５０１ プロセッサ、１２２，５０２ メインメモリ、１２３，５０３ ストレージ、１２４ インターフェイス回路、１３０ フィールドネットワークコントローラ、１４０ システムプログラム、１４１ 形状データ、１４２ 経路データ、１４３ 静的物体データ、２００ ロボット、２０２ マニピュレータ、２０４ マニピュレータコントローラ、２２０ アーム、２３０ エンドエフェクタ、３００ センシングデバイス、５００ 端末、５０４ ユーザインターフェイス、５３０ ブラウザ。
【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】
