JP7456263B2 - シミュレーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロボットシステムのシミュレーション装置に関する。

近年、各種の製造工場や生産工場では、ロボット化の需要が高まっている。それに伴い、システムインテグレータ（Ｓｉｅｒ：Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ）の業務や作業が増大し、技術者不足となりつつあり、業務の効率化が求められている。

従来のロボットアプリケーション開発では、ロボットが設置される場所がロボット空間専用になっていたため、人間はロボット空間に立ち入ることがなかった。また、このようなロボット空間では、環境条件を一定にして備品の統一化を図る等により、外乱が抑えられていた。

ここで、例えば、ロボットアームや周辺機器を配置する際、ロボットアームや周辺機器を含むロボット作業空間においてレイアウトの最適化を効率的に行う、レイアウト設定に関するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－２０４１０号公報

近年、中小企業等においても、ロボット空間を設置するスペースが十分確保できなくても人の近くで作業が可能となる協働ロボットを採用し、安全性を考慮した設計が要求されている。そのため、ロボットのシミュレーションの最適化を検討する際は、従来のレイアウト情報以外にロボットの周辺に位置する移動体の変化情報の条件が要求されている。

しかしながら、ロボットの周辺に位置する移動体の変化情報の条件が分からないため、現場にロボットを設置する際は、チューニングが困難となり、手間と時間とを要することが想定される。また、ロボットを設置する場所によっては、ロボットの設置の成功率を上げることが困難であったり、安全性を考慮して設計の変更が必要になることもある。

特許文献１に開示されたレイアウト設定に関するものでは、レイアウトの最適化を行うようになっているが、特許文献１に開示されたものは、あくまでロボット作業空間の内部に関するレイアウトである。そのため、ロボット作業空間以外で協働ロボットを採用する際は、レイアウトの最適化を行うことができなかった。

そこで、本発明は、ロボット作業空間以外でも、協働ロボットの調整時間を短縮するとともに、安全性を考慮したレイアウトの最適化を図ることができる、シミュレーション装置を提供することを課題とする。

すなわち、本発明の上記課題は、下記の構成により解決される。
（１）ロボットの動作又は／及び形状に関するロボット情報を取得するロボット情報取得部と、
前記ロボットが配置される、空間における所定期間の移動体の情報を取得する空間情報取得部と、
前記ロボット情報取得部が取得した前記ロボット情報と、前記空間情報取得部が取得した前記空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、前記ロボットの動作をシミュレーションするシミュレーション部と、
を備えるシミュレーション装置。

（２）前記空間情報取得部が取得した前記空間における所定期間の移動体の情報に基づいて、当該空間内の領域に関連付けて前記移動体の存在確率を算出する存在確率算出部を備え、
前記シミュレーション部は、
算出した前記移動体の存在確率に基づいて、前記ロボットの動作をシミュ―レーションする、
（１）に記載のシミュレーション装置。

（３）前記シミュレーション部は、
算出した前記移動体の存在確率が相対的に小さい領域に、前記ロボットを仮想的に配置する、
（２）に記載のシミュレーション装置。

（４）前記シミュレーション部は、
算出した前記移動体の存在確率に基づいて、前記移動体の存在確率が相対的に低い領域に、前記ロボットの放出物が放出されるように設定する、
（２）又は（３）に記載のシミュレーション装置。

（５）前記シミュレーション部は、
取得された前記空間における所定期間の移動体の情報から、移動体の移動方向を抽出し、抽出した前記移動体の移動方向に基づいて、前記ロボットの動作をシミュレーションする、
（１）から（４）のうちいずれか１項に記載のシミュレーション装置。

（６）前記シミュレーション部は、
前記移動体の移動方向に基づいて、前記ロボットの移動方向を、前記移動体の移動方向と相対速度が小さくなるように設定する、
（５）に記載のシミュレーション装置。

（７）前記ロボットの複数の移動経路の候補を生成する移動経路生成部を備え、
前記シミュレーション部は、
生成した前記複数の移動経路の中から、移動経路の距離が相対的に短い前記移動経路を選択し、移動距離が同一となる前記移動経路が複数選択された場合は、前記移動体の移動方向と前記ロボットの移動方向との相対速度が小さい移動経路を選択する、
（５）又は（６）に記載のシミュレーション装置。

（８）前記空間情報取得部は、時間別に前記空間における所定期間の移動体の情報を取得し、
前記シミュレーション部は、
時間別に取得された前記空間における所定期間の移動体の情報と、前記ロボット情報とに基づいて、前記時間別に前記ロボットの動作をシミュレーションする、
（１）に記載のシミュレーション装置。

（９）表示部を更に備え、
前記シミュレーション部は、
前記ロボットの動作をシミュレーションし、シミュレーション結果を前記表示部に表示させる、
（１）に記載のシミュレーション装置。

（１０）前記空間情報取得部が取得した前記空間における所定期間の移動体の情報に基づいて、当該空間内の領域に関連付けて前記移動体の存在確率を算出する存在確率算出部を備え、
前記シミュレーション部は、
算出した前記移動体の存在確率に基づいて、前記ロボットの動作をシミュ―レーションし、
前記表示部は、
前記移動体の存在確率を表すヒートマップを表示する、
（９）に記載のシミュレーション装置。

（１１）前記ロボット情報取得部は、使用予定のロボットの前記ロボット情報を取得し、
前記シミュレーション部は、
取得された前記使用予定のロボット情報と、前記空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、前記ロボットの動作をシミュレーションする、
（１）から（１０）のうちいずれか１項に記載のシミュレーション装置。

（１２）前記ロボット情報取得部は、複数の前記ロボット情報を取得し、
前記シミュレーション部は、
取得された複数の前記ロボット情報と、前記空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、複数の前記ロボットのそれぞれについて動作をシミュレーションし、複数の前記ロボット情報のそれぞれをシミュレーションの結果を出力する、
（１）から（１１）のうちいずれか１項に記載のシミュレーション装置。

本発明によれば、シミュレーション装置は、ロボット作業空間以外でも、協働ロボットの調整時間を短縮するとともに、安全性を考慮したレイアウトの最適化を図ることができる。

第１の実施形態に係るロボットシステムの構成例を説明する図である。 第１の実施形態に係るロボットシステムのシミュレーション装置の構成を示した機能ブロック図である。 第１の実施形態に係るロボットシステムのシミュレーション装置が、仮想的に設置されるロボットの動作をシミュレーションする処理を示したフローチャートである。 ＣＰＵが、レイアウト情報と、空間おける所定期間の移動体の情報とを取得した状態を示した説明図である。 ＣＰＵが、空間内の領域に移動体の動線密度や温度情報等を用いてマップを作成した状態を示した説明図である。 ＣＰＵが算出した移動体の存在確率を示した説明図である。 ＣＰＵが、移動体の存在確率が相対的に小さい領域に、ロボットを仮想的に配置した状態を示した説明図である。 ＣＰＵによって、空間にロボットを仮想的に配置した状態を示した説明図である。 ロボットのロボット情報から、ロボットが放出する放出物の方向を算出し、移動体の存在確率が相対的に低い領域に、ロボットの放出物が放出される状態を示した説明図である。 第１の実施形態に係るロボットシステムのシミュレーション装置が、空間に仮想的に設置されるロボットのシミュレーション結果を表示装置に表示した説明図である。 第２の実施形態に係るロボットシステムのシミュレーション装置のＣＰＵが、移動体の移動方向を抽出し、抽出した移動体の移動方向に基づいて、ロボットの動作をシミュレーションする処理を示したフローチャートである。 ＣＰＵが、移動体の移動方向を算出し、平均的な相対速度が小さいロボットの移動経路を選択する概念を示した説明図である。 ＣＰＵが、移動体の移動方向を算出する概念を示した説明図である。 ＣＰＵが、移動体の移動方向から有利となる経路を選択し、ロボットのアームの置き場を設定する概念を示した説明図である。 第３の実施形態に係るロボットシステムのシミュレーション装置のＣＰＵは、複数の移動経路の中から移動経路の距離が相対的に短い移動経路を選択し、移動距離が同一となる移動経路が複数選択された場合は、移動体の移動方向とロボットの移動方向との相対速度が小さい移動経路を選択する処理を示したフローチャートである。 ＣＰＵが、ロボットの４つの移動経路を生成する概念を示した説明図である。 ＣＰＵが、２つの移動経路から、１つの移動経路を選択する概念を示した説明図である。 第４の実施形態に係るロボットシステムのシミュレーション装置は、空間情報取得部において、時間別に空間における所定期間の移動体の情報を取得し、シミュレーション部において、時間別に取得された空間における所定期間の移動体の情報と、ロボット情報とに基づいて、時間別にロボットの動作をシミュレーションする処理を示したフローチャートである。 移動体のある移動経路よりも、移動体の存在確率が小さい移動経路をＣＰＵが選択する概念を示した説明図である。 時間別に空間における移動体の情報を取得し、移動体の存在確率が小さい移動経路を選択する概念を示した説明図である。 第５の実施形態に係るロボットシステムのシミュレーション装置において、ＣＰＵ１は、移動体の存在確率を算出し、算出した移動体の存在確率に基づくヒートマップを表示装置に表示する処理を示したフローチャートである。 第５の実施形態に係るシミュレーション装置のＣＰＵが、移動体の存在確率を表すヒートマップを表示装置に表示した説明図である。 第６の実施形態に係るロボットシステムのシミュレーション装置のＣＰＵは、所定のロボットの仕様情報の入力を受け付け、シミュレーションする処理を示したフローチャートである。 第７の実施形態に係るロボットシステムのシミュレーション装置において、ＣＰＵは、複数のロボットの中から、最適なロボットを選定し、ユーザに提案する処理を示したフローチャートである。

以下に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、後述する各実施形態の一部を適宜組み合わせて構成してもよい。なお、同一の部材については同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

＜第１の実施形態＞
［ロボットシステム全体の概略構成］
図１は、第１の実施形態に係るロボットシステム４００の構成例を説明する図である。第１の実施形態に係るロボットシステム４００は、空間ＳＰに設置予定の仮想的なロボット１０と、空間ＳＰを撮像するカメラ２０と、シミュレーション装置１００とを備えて構成されている。

図１に示されるように、空間ＳＰは、ロボット１０が設置される対象の空間を示しており、例えば、移動体２０１，２０２，２０３，２０４と、ロボット１０とが設けられる。移動体２０１，２０２，２０３，２０４は、例えば、ロボット１０の周辺を動く人、空間ＳＰ内を無人で搬送するＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ）、ロボット、台車等が該当する。

ロボット１０は、例えば、産業用ロボットが該当し、人と協働作業を行うロボットである。すなわち、ロボット１０を構成する産業用ロボットは、協働ロボットとして機能し、従来のロボットとは異なり、安全柵なしで設置される。

カメラ２０（撮像部）は、空間ＳＰを撮像し、撮像した空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報を取得する。そして、カメラ２０は、取得した空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報をシミュレーション装置１００に送信する。なお、カメラ２０は、空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報を撮像するが、これに限定されるものではなく、例えば、任意の構成要素としてセンサを備え、サーモグラフィ、サーマル、赤外線、周辺障害物、床の状態、照度、温度、湿度、風、音などを取得するようにしてもよい。また、本実施形態のカメラ２０は、ネットワーク２１を介して、シミュレーション装置１００に接続されている。なお、カメラ２０は、シミュレーション装置１００とデータの送受信を実行できればよく、ネットワーク２１は、有線であっても無線であっても、特に、限定されるものではない。

シミュレーション装置１００は、カメラ２０から送信された空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報を取得する。シミュレーション装置１００は、ロボット１０のロボット情報と、カメラ２０から取得した空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報とに基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションする。図２に、第１の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００の機能ブロック図を示す。なお、図１に示すロボットシステム４００と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を適宜、省略する。

図２は、第１の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００の構成を示した機能ブロック図である。シミュレーション装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１０と、操作部１３０と、記憶部１４０とを備えて構成されている。

ＣＰＵ１１０は、シミュレーション装置１００の全体を統括して制御する演算処理装置である。ＣＰＵ１１０は、記憶部１４０のＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１４１に格納されたプログラムを実行することにより、ロボット情報取得部１１１、空間情報取得部１１２、シミュレーション部１２０を実現する。

ロボット情報取得部１１１は、ロボットの動作又は／及び形状に関するロボット情報を取得する。ロボット情報とは、例えば、所定のロボットの据付姿勢、動作自由度、駆動方式、位置検出方式、可搬質量、アーム長、最大リーチ半径、動作範囲、最大速度、最大合成速度、位置繰り返し精度、周囲温度、本体質量、許容モーメント、許容イナーシャ等が含まれる。

空間情報取得部１１２は、ロボット１０が配置される、空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報を、カメラ２０から取得する。また、空間情報取得部１１２は、移動体動き評価部１１３を備えている。移動体動き評価部１１３は、時間別に、空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報を取得して、移動体の動きを評価する。

シミュレーション部１２０は、ロボット情報取得部１１１が取得したロボット情報と、空間情報取得部１１２が取得した空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報とに基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションする。また、シミュレーション部１２０は、任意の構成要素として、存在確率算出部１２１、移動経路生成部１２２、レイアウト生成部１２３、仮想配置部１２４を備えて構成される。

存在確率算出部１２１は、空間情報取得部１１２が取得した空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報に基づいて、当該空間ＳＰ内の領域に関連付けて移動体の存在確率を算出する。

移動経路生成部１２２は、ロボット１０の移動経路の候補を生成する。なお、生成される移動経路は、１本に限定されるものではなく、移動経路生成部１２２は、複数の移動経路を生成することができる。

レイアウト生成部１２３は、ロボット情報取得部１１１が取得したレイアウトに関する情報や、空間情報取得部１１２が取得したレイアウトに関する情報から、ロボット１０を仮想的に動作させる際のレイアウト情報を生成する。なお、本実施形態において、レイアウト情報とは、空間ＳＰにおける静的な情報を意味し、例えば、物が配置されている配置情報、サイズ情報、形状や立体的構造の情報等が該当する。

仮想配置部１２４は、空間ＳＰ内に、ロボット１０を仮想的に配置する。例えば、仮想配置部１２４は、存在確率算出部１２１により算出された、移動体の存在確率が相対的に小さい領域にロボット１０を仮想的に配置する。

なお、本実施形態では、ＣＰＵ１１０は、シミュレーション装置１００の全体を統括して制御しているが、シミュレーション装置１００の全体を制御する代わりに、例えば、複数のハードウェアが処理を分担することにより、シミュレーション装置１００の全体を制御してもよい。

操作部１３０は、例えば、ユーザからの各種操作を受け付ける、キーボード、マウス、各種スイッチ、ボタン、タッチパネル等の操作部材から構成される。

記憶部１４０は、ＲＯＭ１４１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１４２と、外部記憶装置１４３とを備えて構成される。ＲＯＭ１４１は、シミュレーション装置１００を制御する制御プログラムを格納する。ＲＡＭ１４２は、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）により実現され、ＣＰＵ１１０が制御プログラムを実行するために必要なデータや画像データを一時的に記憶するワーキングメモリーとして機能する。外部記憶装置１４３は、ハードディスクドライブにより実現され、例えば、ロボット情報を記憶する。

表示装置３００は、シミュレーション装置１００のシミュレーション結果を表示する機能を有している。具体的には、表示装置３００は、ロボット１０の移動経路や、存在確率算出部１２１が算出した移動体の存在確率を表示する。また、表示装置３００は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示デバイスで構成される。

［ロボットシステムの動作］
次に、以上の構成からなるロボットシステム４００のシミュレーション装置１００の動作について、図１及び図２を参照しながら、フローチャートを用いて説明する。なお、第１の実施形態に係るロボットシステム４００では、シミュレーション装置１００は、ロボット１０を空間ＳＰに仮想的に配置するとともに、カメラ２０から空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報を取得して、ロボット１０を含むロボットシステム４００全体をシミュレーションする。

図３は、第１の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００が、仮想的に設置されるロボット１０の動作をシミュレーションする処理を示したフローチャートである。なお、同一の部材には同一の符号を付し、説明を適宜、省略する。

まず、シミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、ロボット情報取得部１１１において、ロボットの動作又は／及び形状に関するロボット情報を取得する（ステップＳ００１）。ＣＰＵ１１０は、ロボット情報取得部１１１において、所定のロボット１０のロボット情報として、例えば、備付姿勢、駆動方式、位置繰り返し精度、動作範囲等を取得する。

次に、ＣＰＵ１１０は、空間情報取得部１１２において、ロボット１０が配置される、空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報を、カメラ２０から取得する（ステップＳ００３）。なお、空間情報取得部１１２が取得する移動体の情報には、動的な情報と静的な情報とが含まれる。

図４Ａに、ＣＰＵ１１０が、レイアウト情報と、空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報とを取得した状態を示す。また、図４Ｂに、ＣＰＵ１１０が、空間ＳＰ内の領域に移動体の動線密度や温度情報等を用いてマップを作成した状態を示す。

図４Ａに示すように、空間ＳＰには、カメラ２０が撮像した所定期間の移動体の情報が示されており、移動体２０１，２０２，２０３，２０４が存在している。なお、移動体２０１，２０２，２０３，２０４は、一例として、人とする。また、図４Ｂに示すように、領域ＡＲ１は、所定期間、移動体２０１，２０４が動いた範囲を示しており、領域ＡＲ２は、所定期間、移動体２０２，２０３が動いた範囲を示している。

ここで、ＣＰＵ１１０は、カメラ２０に各種センサを設け、例えば、人の動きを示す移動体から動線密度や温度情報を取得して、サーモグラフィを示すマップを生成することができる。

次に、ＣＰＵ１１０は、取得したロボット１０の動作又は／及び形状に関するロボット情報と、空間ＳＰとの位置合わせを行う（ステップＳ００５）。例えば、空間ＳＰ内の所定の位置に、位置合わせのためのマーカを示すバーコードを貼付し、カメラ２０は、所定の位置に貼付されたバーコードを撮像する。ＣＰＵ１１０は、バーコードの情報を取得して、空間ＳＰ内の３次元的シミュレーションする基準位置を、キャリブレーションする。ＣＰＵ１１０は、ロボット１０のロボット情報と、空間ＳＰ内の所定の位置とにおいて、３次元的に位置合わせができればよく、位置合わせの方法は、特に、限定されるものではない。

次に、ＣＰＵ１１０は、存在確率算出部１２１により、ロボット情報取得部１１１が取得した空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報に基づいて、当該空間ＳＰ内の領域に移動体の情報を関連付けて移動体の存在確率を算出する（ステップＳ００７）。

図５Ａに、ＣＰＵ１１０が算出した移動体の存在確率を示す。ここで、移動体の存在確率とは、例えば、所定期間、移動体２０１，２０２，２０３，２０４等が動くことにより、移動体２０１，２０２，２０３，２０４同士、又は、移動体２０１，２０２，２０３，２０４が静止物に衝突する確率のことをいう。

なお、図５Ａには、移動体２０１，２０２，２０３，２０４の存在確率が高い領域ＡＲ１，領域ＡＲ２と、移動体２０１，２０２，２０３，２０４の存在確率が相対的に小さい領域ＡＲ３を示している。

ＣＰＵ１１０は、仮想配置部１２４により、算出された移動体２０１，２０２，２０３，２０４の存在確率が相対的に小さい領域ＡＲ３に、ロボット１０を仮想的に配置する（ステップＳ００９）。

図５Ｂに、移動体２０１，２０２，２０３，２０４の存在確率が相対的に小さい領域ＡＲ３に、ＣＰＵ１１０がロボット１０を仮想的に配置した状態を示す。

図５Ｂに示すように、ＣＰＵ１１０は、空間ＳＰ１において、移動体２０１，２０２，２０３，２０４の存在確率が相対的に小さい領域ＡＲ３に、ロボット１０を仮想的に配置した状態を示している。

次に、ＣＰＵ１１０は、算出された移動体２０１，２０２，２０３，２０４の存在確率に基づいて、移動体２０１，２０２，２０３，２０４の存在確率が相対的に低い領域ＡＲ３に、ロボット１０の放出物が放出されるように設定する（ステップＳ０１１）。なお、放出物は、例えば、排気ガス、音、熱などが該当する。

図６Ａに、ＣＰＵ１１０によって、空間ＳＰ２にロボット１０を仮想的に配置した状態を示す。また、図６Ｂに、ロボット１０のロボット情報から、ロボット１０が放出する放出物の方向を算出し、移動体２０１，２０２，２０３の存在確率が相対的に低い領域ＲＥ３に、ロボット１０の放出物が放出される状態を示す。

図６Ａに示すように、空間ＳＰ２には、移動体２０１，２０２，２０３が存在するとともに、ロボット１０が仮想的に配置されている。ここで、ＣＰＵ１１０は、ロボット１０のロボット情報から、ロボット１０が放出する放出物の方向を算出する。

図６Ｂに示すように、ＣＰＵ１１０は、ロボット１０から放出される放出物が、領域ＲＥ１，ＲＥ２，ＲＥ３の３つの方向に放出されることを特定する。そして、ＣＰＵ１１０は、移動体２０１，２０２，２０３の存在確率が相対的に低い領域ＲＥ３に、ロボット１０の放出物が放出されるように設定する。

ＣＰＵ１１０は、ロボット情報取得部１１１が取得したロボット１０のロボット情報と、空間情報取得部１１２が取得した空間ＳＰにおける所定期間の移動体２０１，２０２，２０３，２０４の情報とに基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションする（ステップＳ０１３）。

ＣＰＵ１１０は、ロボット１０の動作をシミュレーションしたミュレーション結果を表示装置３００に表示し（ステップ０１５）、処理を終了する。

図７は、第１の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０が、空間ＳＰに仮想的に設置されたロボット１０のシミュレーション結果を表示装置３００に表示した説明図である。

図７に示すように、表示装置３００には、表示画面３０１に、移動体２０１，２０２，２０３，２０４と、ロボット１０とが表示されている。なお、図７では、ロボット１０を仮想的に配置した状態を示しているが、本実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、ＣＰＵ１１０は、図４Ｂに示したように、表示装置３００に、所定期間、移動体２０１，２０４が動いた範囲を示す領域ＡＲ１、及び移動体２０２，２０３が動いた範囲を示す領域ＡＲ２を表示してもよい。

以上説明したように、第１の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、ロボット情報取得部１１１、空間情報取得部１１２、及びシミュレーション部１２０を備えている。シミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、ロボット情報取得部１１１が取得したロボット１０のロボット情報と、空間情報取得部１１２が取得した空間ＳＰにおける所定期間の移動体２０１，２０２，２０３，２０４の情報とに基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションする。

このように、第１の実施形態に係るシミュレーション装置１００は、ロボット１０のロボット情報と、所定期間の移動体２０１，２０２，２０３，２０４の情報とに基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションすることができるので、ロボット作業空間以外でも、協働ロボットの調整時間を短縮するとともに、安全性を考慮したレイアウトの最適化を図ることができる。

また、上述したように、第１の実施形態のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、空間情報取得部１１２が取得した空間ＳＰにおける所定期間の移動体２０１，２０２，２０３，２０４の情報に基づいて、当該空間ＳＰ内の領域に移動体２０１，２０２，２０３，２０４の情報を関連付けて、移動体２０１，２０２，２０３，２０４の存在確率を算出する。これにより、第１の実施形態のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、算出した移動体２０１，２０２，２０３，２０４の存在確率に基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションすることができる。

また、上述したように、第１の実施形態のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、算出した移動体２０１，２０２，２０３，２０４の存在確率が相対的に小さい領域ＡＲ３に、ロボット１０を仮想的に配置して、ロボット１０の動作をシミュ―レーションすることができる。

また、上述したように、第１の実施形態のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、算出した移動体２０１，２０２，２０３，２０４の存在確率に基づいて、移動体２０１，２０２，２０３，２０４の存在確率が相対的に低い領域ＲＥ３に、ロボット１０の放出物が放出されるように設定し、ロボット１０の動作をシミュ―レーションすることができる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、取得された空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報から、移動体の移動方向を抽出し、抽出した移動体の移動方向に基づいて、ロボットの動作をシミュレーションする。この場合、ＣＰＵ１１０は、移動体の移動方向に基づいて、ロボットの移動方向を、移動体の移動方向と合わせて相対速度が小さくなるように設定することができる。

第２の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０によれば、移動体の移動方向を抽出し、抽出した移動体の移動方向に基づいて、ロボットの動作をシミュレーションすることができるので、より適切に協働ロボットの動作を調整することができるとともに、より一層、安全性を高めることができる。

［ロボットシステムの動作］
次に、第２の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００の動作について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。なお、第２の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００において、図３に示すフローチャートと同一の処理については、同一の符号を付し、説明を適宜、省略する。

図８は、第２の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、移動体の移動方向を抽出し、抽出した移動体の移動方向に基づいて、ロボットの動作をシミュレーションする処理を示したフローチャートである。

第２の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００は、まず、ロボット１０の仮想設置処理を実行する（ステップＳ１０１）。ここで、ロボット１０の仮想設置処理とは、図３に示したステップＳ００１からステップＳ００９までの処理のことをいい、ステップＳ００１からステップＳ００９までの各処理を実行する（ステップＳ１０１）。

次に、シミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、取得した空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報から、移動体の移動方向を抽出する（ステップＳ１０３）。さらに、ＣＰＵ１１０は、移動体の移動方向に基づいて、ロボット１０の移動方向を、移動体の移動方向と合わせて両者の相対速度が小さくなるように設定する。この場合、ＣＰＵ１１０は、相対速度が小さい移動経路を選択する（ステップＳ１０５）。

図９に、ＣＰＵ１１０が、移動体２１０，２１１，２１２，２２０，２２１，２２２の移動方向を算出し、平均的な相対速度が小さいロボット１０の移動経路を選択する概念を示した説明図である。

図９に示すように、ステップＳ１０３では、ＣＰＵ１１０は、移動体２１０，２１１，２１２が、紙面に対して左から右への移動方向を抽出する。また、ＣＰＵ１１０は、移動体２２０，２２１，２２２が、紙面に対して右から左への移動方向を抽出する。そして、ＣＰＵ１１０は、移動体２１０，２１１，２１２，２２０，２２１，２２２の移動方向に基づいて、ロボット１０の移動方向を合わせ、移動体２１０，２１１，２１２，２２０，２２１，２２２との相対速度が小さくなるように設定する。

具体的には、ＣＰＵ１１０は、ロボット１０を用いて位置ＰＯ１のワークＷＫを位置ＰＯ２に移動させる状態を示しており、ロボット１０がワークＷＫを位置ＰＯ１から位置ＰＯ２に移動させる移動経路は、移動経路ＲＴ１と、移動経路ＲＴ２とが該当する。ここで、ＣＰＵ１１０は、移動体２１０，２１１，２１２の移動方向と、移動体２２０，２２１，２２２の移動方向とから、ロボット１０の移動方向を、移動体２１０，２１１，２１２，２２０，２２１，２２２の移動方向とを合わせて両者の相対速度が小さくなる移動経路ＲＴ１の方向に設定する。

なお、第２の実施形態のＣＰＵ１１０は、移動体２１０，２１１，２１２，２２０，２２１，２２２の進行方向を妨げないで、ロボット１０がスムーズに動く方向に、ロボット１０のアームの向きを変更してもよい。

図１０Ａに、ＣＰＵ１１０が、移動体２３０，２３１，２４０，２４１の移動方向を算出する概念を示す。また、図１０Ｂに、ＣＰＵ１１０が、移動体２３０，２３１，２４０，２４１の移動方向から、ロボット１０のアームが有利となる経路を選択して、ロボット１０のアームの置き場を設定する概念を示す。

図１０Ａに示すように、紙面に対して左側の移動体２３０，２３１は、紙面に対して上から下に移動している。また、紙面に対して右側の移動体２４０，２４１は、紙面に対して下から上に移動している。

図１０Ｂに示すように、ＣＰＵ１１０は、移動体２３０，２３１，２４０，２４１の移動方向から、ロボット１０のアームが有利となる方向、すなわち、ロボット１０のアームと、移動体２３０，２３１，２４０，２４１との相対速度が小さくなる方向にアームの置き場を設置する。ＣＰＵ１１０は、移動体２３０，２３１，２４０，２４１の移動方向から、ロボット１０のアームが有利となる方向にアームの置き場を設置することにより（この場合は、移動経路ＲＴ３となるようにロボット１０を設置）、作業効率を高めるとともに、安全性を高めることができる。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂにおける位置ＰＯ３及び位置ＰＯ４は、ワークＷＫの位置を示している。

以上説明したように、第２の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、取得した空間における所定期間の移動体２３０，２３１，２４０，２４１の情報から、移動体２３０，２３１，２４０，２４１の移動方向を抽出し、抽出した移動体２３０，２３１，２４０，２４１の移動方向に基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションする。

これにより、第２の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、ロボット１０のアームが有利となる方向に、ロボット１０のアームの置き場を設置することができるので、作業効率を高めるとともに、安全性を高めることができる。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、ロボット１０の複数の移動経路の候補を生成する移動経路生成部１２２を備え、シミュレーション部１２０は、生成された複数の移動経路の中から、移動経路の距離が相対的に短い移動経路を選択し、移動距離が同一となる移動経路が複数選択された場合は、移動体の移動方向とロボットの移動方向との相対速度が小さい移動経路を選択する。

第３の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０によれば、複数の移動経路の候補の中から、移動体の移動方向とロボットの移動方向との相対速度が小さい移動経路を選択するので、より一層、安全性を高めることができる。

［ロボットシステムの動作］
次に、第３の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００の動作について、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。なお、第３の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００において、図３及び図８に示すフローチャートと同一の処理については、同一の符号を付し、説明を適宜、省略する。

図１１は、第３の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０が、複数の移動経路の中から移動経路の距離が相対的に短い移動経路を選択し、移動距離が同一となる移動経路が複数選択された場合は、移動体の移動方向とロボットの移動方向との相対速度が小さい移動経路を選択する処理を示したフローチャートである。

第３の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００は、まず、ロボット１０の仮想設置処理を実行する（ステップＳ１０１）。即ち、ＣＰＵ１１０は、図３に示したステップＳ００１からステップＳ００９までの各処理（図８に示すステップＳ１０１）を実行する（ステップＳ１０１）。

次に、ＣＰＵ１１０は、移動経路の候補を生成する（ステップＳ２０１）。ＣＰＵ１１０は、移動経路生成部１２２において、生成された移動経路が複数か否かを判定し（ステップＳ２０３）、複数の移動経路が生成された場合は（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、生成された複数の移動経路の中から、移動経路の距離が相対的に短い移動経路を選択する（ステップＳ２０５）。

次に、ＣＰＵ１１０は、移動距離が同一となる移動経路が複数選択された場合は、移動体の移動方向とロボットの移動方向との相対速度が小さい移動経路を選択する。具体的には、ＣＰＵ１１０は、移動経路に移動体があるか否かを判定し（ステップＳ２０７）、移動経路に移動体がある場合（ステップＳ２０７のＹｅｓ）、ロボット１０の移動方向と、移動体の移動方向の相対速度が小さい移動経路を選択し（ステップＳ２０９）、ステップＳ０１３に進む。

一方、複数の移動経路が生成されていない場合（ステップＳ２０３のＮｏ）、又は、移動経路において移動体がない場合（ステップＳ２０７のＮｏ）、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ０１３に進む。ＣＰＵ１１０は、ステップＳ０１３において、ロボット１０の動作をシミュレーションすると、処理を終了する。

図１２Ａに、ＣＰＵ１１０が、ロボット１０の４つの移動経路ＲＴ４，ＲＴ５，ＲＴ６，ＲＴ７を生成する概念を示す。また、図１２Ｂに、ＣＰＵ１１０が、２つの移動経路ＲＴ４，ＲＴ６から、１つの移動経路を選択する概念を示す。

図１２Ａに示すように、ロボット１０は、ワークＷＫを位置ＰＯ５から位置ＰＯ６に移動させることを示しており、ロボット１０は、ＣＰＵ１１０の移動経路生成部１２２により、４つの移動経路ＲＴ４，ＲＴ５，ＲＴ６，ＲＴ７が生成されている。一例として、ＣＰＵ１１０は、移動経路生成部１２２により、ロボット１０の移動経路として、４つの移動経路ＲＴ４，ＲＴ５，ＲＴ６，ＲＴ７を生成する。

また、図１２Ｂに示すように、ＣＰＵ１１０は、４つの移動経路ＲＴ４，ＲＴ５，ＲＴ６，ＲＴ７のうち、移動経路の短い同一の距離の２つの移動経路ＲＴ４，ＲＴ６を選択する。ここで、ＣＰＵ１１０は、移動経路ＲＴ４と移動経路ＲＴ６とを比較すると、移動経路ＲＴ４には、移動体２５０，２５１，２５２が存在し、移動経路ＲＴ６には、移動体２６０，２６１，２６２が存在する。

ＣＰＵ１１０は、移動経路の短い同一の距離の２つの移動経路ＲＴ４，ＲＴ６のうち、移動体の移動方向とロボット１０の移動方向とを合わせて、両者の相対速度が小さい移動経路を選択する。図１２Ｂでは、移動経路ＲＴ４の方が、移動経路ＲＴ６よりもロボット１０と移動体との相対速度が小さいため、ＣＰＵ１１０は、移動経路ＲＴ４を選択する。これにより、ＣＰＵ１１０は、ロボット１０と移動体との衝突の可能性を回避して、より一層、安全性を高めることができる。

以上説明したように、第３の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、生成された複数の移動経路の中から、移動経路の距離が相対的に短い移動経路を選択し、移動距離が同一となる移動経路が複数選択された場合は、移動体の移動方向とロボットの移動方向との相対速度が小さい移動経路を選択する。

これにより、第３の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、複数の移動経路の候補の中から、移動体の移動方向とロボットの移動方向との相対速度が小さい移動経路を選択するので、より安全性を高めることができる。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態に係るシミュレーション装置１００では、空間情報取得部１１２は、時間別に空間における所定期間の移動体の情報を取得し、シミュレーション部１２０は、時間別に取得された空間における所定期間の移動体の情報と、ロボット情報とに基づいて、時間別にロボット１０の動作をシミュレーションする。

第４の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０によれば、時間別にロボット１０の動作をシミュレーションし、時間帯を考慮した上で、適切な移動経路を選択することができるので、調整精度を高めることができる。

［ロボットシステムの動作］
次に、第４の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００の動作について、図１３に示すフローチャートを用いて説明する。なお、第４の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００において、図８及び図１１に示すフローチャートと同一の処理については、同一の符号を付し、説明を適宜、省略する。

図１３は、第４の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０が、空間情報取得部１１２において、時間別に空間における所定期間の移動体の情報を取得し、シミュレーション部１２０において、時間別に取得された空間における所定期間の移動体の情報と、ロボット情報とに基づいて、時間別にロボットの動作をシミュレーションする処理を示したフローチャートである。

第４の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００は、図１１と同様に、ロボット１０の仮想設置処理であるステップＳ１０１からステップＳ２０７までの各処理を実行する。

次に、ＣＰＵ１１０は、移動経路に移動体がある場合（ステップＳ２０７のＹｅｓ）、時間別に、空間ＳＰにおける移動体の情報を取得し（ステップＳ３０１）、時間別に、移動体の存在確率の算出を行う（ステップＳ３０３）。そして、ＣＰＵ１１０は、移動経路に移動体がある場合、移動体のない経路を優先して選択し（ステップＳ３０５）、時間別に取得された空間における所定期間の移動体の情報と、ロボット情報とに基づいて、時間別にロボットの動作をシミュレーションして（ステップＳ０１３）、処理を終了する。

一方、移動経路において移動体がない場合（ステップＳ２０７のＮｏ）、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ０１３に進む。ＣＰＵ１１０は、ステップＳ０１３において、ロボット１０の動作をシミュレーションすると、処理を終了する。

図１４Ａに、移動体２７０,２７１,７２がある移動経路よりも、移動体の存在確率の小さい移動経路ＲＴ８を選択する概念を示す。また、図１４Ｂに、時間別に空間における移動体の情報を取得し、移動経路に移動体の存在確率の小さい移動経路ＲＴ９を選択する概念を示す。

図１４Ａに示すように、移動経路ＲＴ８は、移動体の存在確率の小さい移動経路を示しており、ＣＰＵ１１０は、移動体２７０,２７１,７２が存在する領域ＡＲ４を含む移動経路よりも、移動体の存在確率の小さい領域ＡＲ５を移動する移動経路ＲＴ８を選択することを示している。すなわち、図１４Ａでは、ＣＰＵ１１０は、移動体２７０,２７１,７２が存在する領域ＡＲ４を含む移動経路よりも、多少、移動距離が長くても移動体の存在確率の小さい移動経路ＲＴ８を優先して選択する。これにより、ＣＰＵ１１０は、安全性を高めることができる。

また、図１４Ｂに示すように、シミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、時間別に、空間における移動体の情報を取得し、時間別に、移動体の存在確率を算出する。このため、例えば、昼食時において、移動経路ＲＴ９に移動体２７０,２７１,７２がない場合、ＣＰＵ１１０は、移動経路ＲＴ９に移動体２７０,２７１,７２がない昼食時の時間帯を選択して、ロボット１０の動作をシミュレーションする。これにより、ＣＰＵ１１０は、移動体の存在確率の小さい移動経路ＲＴ９を優先して、ロボット１０の動作をシミュレーションすることができるので、調整精度を高めることができる。

以上説明したように、第４の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、空間情報取得部１１２が、時間別に空間における所定期間の移動体の情報を取得し、シミュレーション部１２０が、時間別に取得された空間における所定期間の移動体の情報と、ロボット情報とに基づいて、時間別にロボット１０の動作をシミュレーションする。

これにより、第４の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、時間別にロボット１０の動作をシミュレーションし、時間帯を考慮した上で、適切な移動経路を選択することができるので、調整精度を高めることができる。

＜第５の実施形態＞
第５の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、空間情報取得部１１２が取得した空間における所定期間の移動体の情報に基づいて、当該空間内の領域に関連付けて移動体の存在確率を算出する存在確率算出部１２１を備え、シミュレーション部１２０は、算出した移動体の存在確率に基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションし、表示装置３００は、移動体の存在確率を表すヒートマップを表示する。

第５の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０によれば、移動体の存在確率を示すヒートマップを表示することができるので、ユーザは、視覚的にロボット１０のレイアウトの調整を行うことができる。

［ロボットシステムの動作］
次に、第５の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００の動作について、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、第５の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００において、図３に示すフローチャートと同一の処理については、同一の符号を付し、説明を適宜、省略する。

図１５は、第５の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００において、ＣＰＵ１１０は、移動体の存在確率を算出し、算出した移動体の存在確率に基づくヒートマップを表示装置３００に表示する処理を示したフローチャートである。

第５の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００は、図３と同様に、ステップＳ００１からステップＳ００７までの各処理を実行した後、ロボット１０の動作をシミュレーションする（ステップＳ０１３）。

そして、ＣＰＵ１１０は、移動体の存在確率を表すヒートマップを、表示装置３００に表示する（ステップＳ３０１）。

図１６は、第５の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０が、移動体の存在確率を表すヒートマップを表示装置３００に表示した説明図である。

図１６に示すように、表示装置３００には、表示画面３０２に、移動体２０１，２０２，２０３，２０４と、ロボット１０とが表示されている。図１６では、領域ＡＲ１は、所定期間、移動体２０１，２０４が動いた範囲を示しており、領域ＡＲ２は、所定期間、移動体２０２，２０３が動いた範囲を示している。なお、第５の実施形態のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、領域ＡＲ１，領域ＡＲ２をヒートマップで表示することにより、ユーザに視覚的に移動体の移動を認識することができる。

また、領域ＡＲ３は、ＣＰＵ１１０が算出した移動体の存在確率が相対的に小さい領域を示しており、移動体の存在確率が相対的に小さい領域ＡＲ３に、ロボット１０が仮想的に配置されている。なお、図１６では、ロボット１０を仮想的に配置した状態を示しているが、第５の実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、ＣＰＵ１１０は、ロボット１０と、領域ＡＲ３を、表示装置３００に表示しなくてもよく、また、時間別にロボット１０の動作をシミュレーションしたヒートマップを、別画面に表示してもよい。

以上説明したように、第５の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、空間情報取得部１１２が取得した空間における所定期間の移動体の情報に基づいて、当該空間内の領域に関連付けて移動体の存在確率を算出する存在確率算出部１２１を備えている。これにより、ＣＰＵ１１０は、シミュレーション部１２０が算出した移動体の存在確率に基づいて、ロボット１０の動作をシミュ―レーションし、表示装置３００に、移動体の存在確率を表すヒートマップを表示することができる。

これにより、第５の実施形態に係るシミュレーション装置１００は、移動体の存在確率を示すヒートマップを表示することができるので、ユーザは、視覚的にロボットのレイアウトの調整を行うことができる。

＜第６の実施形態＞
第６の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、ロボット情報取得部１１１が、使用予定のロボットのロボット情報を取得し、シミュレーション部１２０は、取得した使用予定のロボット情報と、空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、ロボットの動作をシミュレーションする。

第６の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０によれば、使用予定のロボット１０のロボット情報を取得して、使用予定のロボット１０のロボット情報と、空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションすることができるので、高精度にレイアウト調整を行うことができる。

［ロボットシステムの動作］
次に、第６の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００の動作について、図１７に示すフローチャートを用いて説明する。

図１７は、第６の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、所定のロボットの仕様情報の入力を受け付け、シミュレーションする処理を示したフローチャートである。

第６の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、ユーザの操作により、操作部１３０からロボットの仕様情報の入力を受け付ける（ステップＳ４０１）。

この場合、例えば、ＣＰＵ１１０は、ロボット情報取得部１１１において、ロボット仕様情報として、据付姿勢、動作自由度、駆動方式、位置検出方式、可搬質量、アーム長、最大リーチ半径、動作範囲、最大速度、最大合成速度、周囲温度、本体質量、許容モーメント、許容イナーシャ等を受け付ける。

次に、シミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、レイアウト生成部１２３において、ロボット情報取得部１１１が取得したレイアウトに関する情報や、空間情報取得部１１２が取得したレイアウトに関する情報から、ロボット１０を仮想的に動作させる際のレイアウト情報を生成し、取得する（ステップＳ４０３）。

次に、ＣＰＵ１１０は、空間情報取得部１１２において、カメラ２０から空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報を取得し、ロボット１０が配置される、空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報を取得する（ステップＳ４０５）。この場合、空間情報取得部１１２は、移動体動き評価部１１３を備えているため、時間別に、空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報を取得して、移動体の動きを評価する。

そして、ＣＰＵ１１０は、ロボット情報取得部１１１が取得したロボット１０に関する情報と、空間情報取得部１１２が取得した空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションする（ステップＳ４０７）。

これにより、第６の実施形態のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、ユーザの所望するロボットの仕様情報、レイアウト情報、及び空間における移動体の情報に基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションすることができる。

以上説明したように、第６の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、使用予定のロボットのロボット情報を取得し、取得した使用予定のロボット情報と、空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションする。

これにより、第６の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、使用予定のロボット１０のロボット情報を取得して、使用予定のロボット１０のロボット情報と、空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、ロボット１０の動作をシミュレーションすることができるので、高精度にレイアウト調整を行うことができる。

＜第７の実施形態＞
第７の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、ロボット情報取得部１１１において、複数のロボット情報を取得し、シミュレーション部１２０は、取得された複数のロボット情報と、空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、複数のロボットのそれぞれについて動作をシミュレーションし、複数のロボット情報のそれぞれをシミュレーションの結果を出力する。

第７の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０によれば、取得した複数のロボット情報と、空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、複数のロボットのそれぞれについて動作をシミュレーションするので、複数のロボット１０の中から最適なロボットの提案し、最適なレイアウト調整を行うことができる。

［ロボットシステムの動作］
次に、第７の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００の動作について、図１８に示すフローチャートを用いて説明する。

図１８は、第７の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、複数のロボット１０の中から、最適なロボットを選定し、ユーザに提案する処理を示したフローチャートである。

第７の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、ユーザの操作により、操作部１３０等から複数のロボットのロボット情報を取得する（ステップＳ５０１）。

この場合、ＣＰＵ１１０は、ロボット情報取得部１１１において、例えば、複数のロボットのロボット情報として、協働ロボットのメーカ別、協働ロボットのシリーズ毎等、複数のロボットのロボット情報を取得する。

次に、ＣＰＵ１１０は、空間情報取得部１１２において、空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報を取得するとともに、ロボット情報取得部１１１において、タクトタイムを取得する（ステップＳ５０３）。

ここで、タクトタイムとは、１つの製品や１つの部品を何秒で作らなければならないかを示す時間のことである。換言すれば、要求される１つの製品や１つの部品を造るのに必要な時間のことである。

次に、ＣＰＵ１１０は、シミュレーション部１２０において、取得した複数のロボットのロボット情報と、空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報とに基づいて、複数のロボットのそれぞれについてシミュレーションする（ステップＳ５０５）。この場合、例えば、ＣＰＵ１１０は、タクトタイムを考慮して、複数のロボットのそれぞれについてシミュレーションする。即ち、ＣＰＵ１１０は、複数のロボットのそれぞれのロボット情報と、空間ＳＰにおける所定期間の移動体の情報と、タクトタイムとに基づいて、複数のロボットのそれぞれについてシミュレーションする。

次に、ＣＰＵ１１０は、複数のロボットのそれぞれのシミュレーション結果に基づいて、シミュレーション結果を表示装置３００に表示し、推奨するロボットをユーザに提案する（ステップＳ５０７）。例えば、ＣＰＵ１１０は、複数のロボットのうち、タクトタイムを満たすロボットについて、ユーザの仕様に適合するロボットとして表示装置３００に表示する。

具体的には、ＣＰＵ１１０は、表示装置３００に、「あるメーカＸのロボットは、×」、「他のメーカＹのロボットも、×」、「他のメーカＺのロボットは、〇」等、ユーザにユーザの仕様に適合するロボットを提案する。

以上説明したように、第７の実施形態に係るロボットシステム４００のシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、複数のロボット情報を取得し、取得した複数のロボット情報と、空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、複数のロボットのそれぞれについて動作をシミュレーションし、複数のロボット情報のそれぞれのシミュレーションの結果を出力する。

これにより、第７の実施形態に係るシミュレーション装置１００のＣＰＵ１１０は、取得した複数のロボット情報と、空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、複数のロボットのそれぞれについて動作をシミュレーションするので、複数のロボット１０の中から最適なロボットの提案し、最適なレイアウト調整を行うことができる。

４００ ロボットシステム
１０ ロボット
２０ カメラ
１００ シミュレーション装置
２１ ネットワーク
１１０ ＣＰＵ
１３０ 操作部
１４０ 記憶部
１４１ ＲＯＭ
１１１ ロボット情報取得部
１１２ 空間情報取得部
１２０ シミュレーション部
１１３ 移動体動き評価部
１２１ 存在確率算出部
１２２ 移動経路生成部
１２３ レイアウト生成部
１２４ 仮想配置部
１４２ ＲＡＭ
１４３ 外部記憶装置
３００ 表示装置
ＲＴ１，ＲＴ２，ＲＴ３，ＲＴ４，ＲＴ５，ＲＴ６，ＲＴ７，ＲＴ８，ＲＴ９ 移動経路
２３０，２３１，２４０，２４１ 移動体
２５０，２５１，２５２，２６０，２６１，２６２ 移動体

Claims (12)

1. ロボットの動作又は／及び形状に関するロボット情報を取得するロボット情報取得部と、
   前記ロボットが配置される、空間における所定期間の移動体の情報を取得する空間情報取得部と、
   前記ロボット情報取得部が取得した前記ロボット情報と、前記空間情報取得部が取得した前記空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、前記ロボットの動作をシミュレーションするシミュレーション部と、
   を備えるシミュレーション装置。
2. 前記空間情報取得部が取得した前記空間における所定期間の移動体の情報に基づいて、当該空間内の領域に関連付けて前記移動体の存在確率を算出する存在確率算出部を備え、
   前記シミュレーション部は、
   算出した前記移動体の存在確率に基づいて、前記ロボットの動作をシミュ―レーションする、
   請求項１に記載のシミュレーション装置。
3. 前記シミュレーション部は、
   算出した前記移動体の存在確率が相対的に小さい領域に、前記ロボットを仮想的に配置する、
   請求項２に記載のシミュレーション装置。
4. 前記シミュレーション部は、
   算出した前記移動体の存在確率に基づいて、前記移動体の存在確率が相対的に低い領域に、前記ロボットの放出物が放出されるように設定する、
   請求項２又は３に記載のシミュレーション装置。
5. 前記シミュレーション部は、
   取得された前記空間における所定期間の移動体の情報から、移動体の移動方向を抽出し、抽出した前記移動体の移動方向に基づいて、前記ロボットの動作をシミュレーションする、
   請求項１から４のうちいずれか１項に記載のシミュレーション装置。
6. 前記シミュレーション部は、
   前記移動体の移動方向に基づいて、前記ロボットの移動方向を、前記移動体の移動方向と相対速度が小さくなるように設定する、
   請求項５に記載のシミュレーション装置。
7. 前記ロボットの複数の移動経路の候補を生成する移動経路生成部を備え、
   前記シミュレーション部は、
   生成した前記複数の移動経路の中から、移動経路の距離が相対的に短い前記移動経路を選択し、移動距離が同一となる前記移動経路が複数選択された場合は、前記移動体の移動方向と前記ロボットの移動方向との相対速度が小さい移動経路を選択する、
   請求項５又は６に記載のシミュレーション装置。
8. 前記空間情報取得部は、時間別に前記空間における所定期間の移動体の情報を取得し、
   前記シミュレーション部は、
   時間別に取得された前記空間における所定期間の移動体の情報と、前記ロボット情報とに基づいて、前記時間別に前記ロボットの動作をシミュレーションする、
   請求項１に記載のシミュレーション装置。
9. 表示部を更に備え、
   前記シミュレーション部は、
   前記ロボットの動作をシミュレーションし、シミュレーション結果を前記表示部に表示させる、
   請求項１に記載のシミュレーション装置。
10. 前記空間情報取得部が取得した前記空間における所定期間の移動体の情報に基づいて、当該空間内の領域に関連付けて前記移動体の存在確率を算出する存在確率算出部を備え、
    前記シミュレーション部は、
    算出した前記移動体の存在確率に基づいて、前記ロボットの動作をシミュ―レーションし、
    前記表示部は、
    前記移動体の存在確率を表すヒートマップを表示する、
    請求項９に記載のシミュレーション装置。
11. 前記ロボット情報取得部は、使用予定のロボットの前記ロボット情報を取得し、
    前記シミュレーション部は、
    取得された前記使用予定のロボット情報と、前記空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、前記ロボットの動作をシミュレーションする、
    請求項１から１０のうちいずれか１項に記載のシミュレーション装置。
12. 前記ロボット情報取得部は、複数の前記ロボット情報を取得し、
    前記シミュレーション部は、
    取得された複数の前記ロボット情報と、前記空間における所定期間の移動体の情報とに基づいて、複数の前記ロボットのそれぞれについて動作をシミュレーションし、複数の前記ロボット情報のそれぞれをシミュレーションの結果を出力する、
    請求項１から１１のうちいずれか１項に記載のシミュレーション装置。

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