【具体实施方式】
[0024]图1是本发明优选实施方式的机器人仿真装置(以下也简称为仿真装置)10的功能框图。仿真装置10是将机器人12以及配置在该机器人周边的外部设备等周边物14的3维模型配置在同一虚拟空间中来进行(通常以离线(off-line)方式)机器人12的仿真的装置，具备:执行机器人12的预定动作程序的仿真来取得机器人12的第I动作路径的动作路径取得部16 ;检测在使机器人12沿着第I动作路径发生了移动时的机器人12与周边物14的干扰，确定该干扰即将发生之前的示教点即第I示教点(以下也称为起点)、以及刚发生了干扰之后的示教点即第2示教点(以下也称为终点)的示教点确定部18 ;在第I示教点与第2示教点之间，自动地追加/插入与第I示教点或第2示教点在以随机数确定的搜索方向上相距以随机数确定的搜索距离的至少一个第3示教点，生成机器人12与周边物14不发生干扰的第2动作路径的动作路径生成部20 ;针对动作路径生成部20所生成的多个不同的各个第2动作路径，进行基于预先确定的至少一个参数的评价的评价部22 ;以及根据评价部22所进行的评价，从多个第2动作路径中选择机器人12的最佳动作路径的动作路径选择部24。
[0025]此外，仿真装置10还可以任意地具备:显示配置了机器人12及周边物14的3维模型的虚拟空间等的显示部26 ;删除第3示教点中的剩余示教点的示教点删除部28 ;以及调整第3示教点的位置姿势的示教点调整部30。关于删除部28和调整部30的功能，进行后述。
[0026]接着，参照图2和图3说明仿真装置10中处理的流程。首先，在步骤SI中，执行针对机器人12预先准备的动作程序的仿真，取得机器人12的第I动作路径32。在第I动作路径中包含了根据动作程序来规定机器人12的代表点(例如工具尖端点)的位置和姿势的多个示教点，在第I动作路径中未考虑与周边物14的干扰。
[0027]接着，在步骤S2中，检测当使机器人12沿第I动作路径移动时有无机器人12与周边物14的干扰，在存在干扰时，确定干扰即将发生之前的示教点即第I示教点(起点)、以及干扰刚发生之后的示教点即第2示教点(终点)。在图3的例子中，在第I动作路径32中包含的示教点Pm与Pn之间发生了干扰，因此将示教点Pm确定为起点，将示教点Pn确定为终点。
[0028]接着，在步骤S3中，在起点Pm与终点Pn之间自动地追加从Pm或Pn在以随机数确定的搜索方向上相距以随机数确定的搜索距离的至少一个第3示教点，生成不发生机器人12与周边物14的干扰的第2动作路径34。在图3的例子中，检测使机器人沿着从起点Pm到与起点Pm在以随机数确定的搜索方向上相距以随机数确定的搜索距离的I个中间示教点Pl的动作路径34发生了移动时，有无与周边物14的干扰。动作路径34中不发生干扰，因此中间示教点Pl被插入到起点Pm与终点Pn之间。相反地，在动作路径34中存在干扰时，放弃中间示教点Pl，搜索新的中间示教点。
[0029]接着，检测使机器人沿着从最后插入的中间示教点(这里是Pl)到终点Pn的动作路径36发生了移动时，有无与周边物14的干扰。在图示例子中，在动作路径36中发生干扰，因此，从中间示教点Pl开始进一步求得在以随机数确定的搜索方向上与Pl相距以随机数确定的搜索距离的一个新的中间示教点P2，并检测中间示教点Pl与P2之间的动作路径38中有无干扰。动作路径38中未发生干扰，因此中间示教点P2被插入到中间示教点Pl与终点Pn之间。相反地，在动作路径38中存在干扰时，放弃中间示教点P2，搜索新的中间示教点。此外，在以预定次数重复P2的搜索也得不到不发生干扰的路径时，将Pl也放弃，重新进行Pl的搜索。
[0030]重复进行这样的处理，直至干扰不再发生。在图示例子中，在从最后插入的中间示教点(P2)到终点Pn的动作路径40中未发生干扰，因此将从起点Pm经由中间示教点Pl和P2而到终点Pn的动作路径(即包含动作路径34、38和40的路径)，生成为能够回避干扰的第2动作路径。此外，基于通过随机数决定的搜索方向和搜索距离的机器人的移动并不限于平移移动，也可以包含旋转移动。
[0031]这样，在本发明中，使用随机数任意地决定用于求取中间示教点的搜索方向和搜索距离，因此，运算结果不会陷入死路或局部解，而能够获得干扰回避路径。此外，由于使用随机数，因此动作路径的生成也不会依赖于操作者的熟练程度。但是，为了更高效地获得第2动作路径，也可以如下这样操作决定机器人移动方向的随机数。
[0032](I)关于机器人平移移动的方向，进行初始化(初始状态的设定)，使得选择将靠近终点(中间示教点与终点之间的距离小于起点与终点之间的距离)的方向规定为搜索方向的随机数的概率，高于选择将远离终点(中间示教点与终点之间的距离大于起点与终点之间的距离)的方向规定为搜索方向的随机数的概率。
[0033](2)关于利用随机数决定了搜索方向(移动方向)的新位置(中间示教点)，进行如下设定:使得在动作路径上的前一个示教点与新位置之间未发生机器人与周边装置的干扰时的该搜索方向在下次以后的搜索中也被选择的概率，高于发生了干扰时的搜索方向在下次以后的搜索中也被选择的概率。但是，为了使发生了干扰时的搜索方向在以后的处理中完全不会被选择，优选预先决定概率的下限。
[0034]通过进行上述(I)和(2)的至少一方，能够以较少的尝试次数获得不会发生干扰的机器人的动作路径(第2动作路径)。
[0035]在由步骤S3生成的第2动作路径中，有时在第3示教点中包含:在相同方向上连续移动的多个示教点、与前一次的移动方向正相反地移动的示教点、或者经由多个示教点返回到相同位置的示教点等剩余示教点。因此，在步骤S4中，在作为第3示教点而追加/插入的中间示教点中删除这样的剩余示教点。具体地，首先，在生成第2动作路径时，针对各个第3示教点，将移动的方向和移动的距离预先存储在合适的存储器等中。接着，比较第2动作路径上的连续2个第3示教点的移动方向，在它们相互为同一方向的情况下，插入将2个示教点的移动距离进行加法运算而得的I个新的示教点，并删除上述2个示教点。换言之，将上述2个示教点合并为I个新的示教点。
[0036]另一方面，比较第2动作路径上的连续2个第3示教点的移动方向，在它们相互为正相反方向的情况下，插入将上述2个示教点的移动距离抵消(进行减法运算)而得的I个新的示教点，并删除上述2个示教点。换言之，这种情况下也将上述2个示教点合并为I个新的示教点。但是，在上述2个示教点的移动方向相互为正相反且移动距离相同的情况下，经过了上述2个示教点的机器人会再次返回到原来位置，因此，单纯地删除上述2个示教点即可。
[0037]此外，在选择不连续的任意2个示教点，并取得其间的机器人动作路径(通常为直线)，在该动作路径上未发生机器人与周边物的干扰的情况下，还能够全部删除上述2个示教点之间的示教点。
[0038]通过以上这样的处理，能够从多个第3示教点中删除剩余示教点，得到更简单的机器人动作路径。此外，有时在由步骤S3所得的第2动作路径中不包含剩余示教点，因此步骤S4是任意的。
[0039]如上所述，在生成第2动作路径时，不要求操作者的熟练程度等，但有时包含了明显不需要的机器人的移动等，所得的第2动作路径不怎么现实。因此，进行使机器人沿所得的各个第2动作路径动作时的仿真，并针对第2动作路径中包含的各个第3示教点，利用评价部22进行基于预定参数的评价，对成为比较低评价值的示教点(特别是最低评价值的示教点)进行调整，使其评价值变高(步骤S6)。通过重复该操作，能够使第2动作路径成为更现实的路径。
[0040]作为用于求取上述评价值的参数(评价项目)，例如列举了以下参数。这些参数中的任一个都能够通过进行沿第2动作路径的仿真来进行计算或推定。
[0041](a)机器人的动作时间
[0042](b)机器人与周边物的最小分隔距离
[0043](c)驱动机器人的电动机的发热量
[0044](d)机器人的减速机的寿命
[0045](e