PUMAN Robot-Simulator for Direct3D
チュートリアル１
PUMAN Robot-Simulator for Direct3D
チュートリアル１
バーチャルリアリティー（ＶＲ）はすでに社会に浸透している言葉です。現実世界の雰囲気を数値モデル化しコンピュータで擬似的な信号として人間の五感に与えることで、コンピュータの用意する仮想空間への臨場感を高めるといった技術全般をＶＲ技術といいます。その主要な技術となるのがリアルタイム3DCGで、近年のコンピュータ性能の向上により、ＴＶＣＭやゲームをとおして日常的に目にするまでになりました。そしてＶＲを応用技術とする全く新しい研究や商品づくりが活発になってきました。
ここでは操作が複雑で高価な産業６軸ロボットを3DCGで作成することで、誰もがWindowsソフトと同様の感覚でマウス操作し、いくら無茶な操作練習してもけして破損することのないバーチャルロボットを登場させました。さらに操作に機敏に反応してくれるユーザーとコンピュータとのインタラクティブな環境は、工場での生産計画検討に積極的にユーザーを参加させます。またCADレベルの非常に高精度な描画計算を行うため、シミュレーションを行うロボット工学の研究者にとっても有用なツールとなり得るでしょう。
PUMANはロボットシミュレータに限定されない自由度の高い３次元モーション作成システムをとっていますが、本書は「ロボットティーチング編」として、まずは実ロボットそのままの教示方法を学んでいただきます。 続編として、「ロボットシミュレーション編」「人体モデルアニメーション編」を検討中です。
「PUMAN Robot-Simulator」作者
堀ノ内 貴志
上がPUMAN ver.0.95の動作画面です。特徴として、
- マウスとメニューコマンドという操作体系はWindows95ソフトに準ずるもので、ロボット操作に不慣れなユーザーでも簡単に操作できます。
- ３つのコントロールウインドウが、素早い操作を支援します。
- マウスコントローラ：マウスの操作モードを切り替える。カメラ、クリック選択モデル、ロボット手先モードがあります。
- ロボットコントローラ：ロボットの操作を司るコントローラ。ティーチングペンダントの代用。
- モデルコントローラ：ユーザー定義モデルの操作を司るコントローラ。
- ユーザーの思い通りにモデルを設置できます。それらモデルを組み合わせることでユーザー定義シーンつまりはバーチャルリアリティー空間を実現できます。
- バーチャルロボット：リンクの構成、形状、手先ツールを設計できます。
- ユーザー定義モデル：画面上に自動車、人体モデル、生産機械とモデルとその階層構造を自由に設計できます。
- ライト：点光源、平行源、スポットライトなどのライトと色、光線の向き。
- 設置したモデルが全てリアルタイムにアニメーションします。画面情報にはストップウオッチもついており、製造タクトの確認といった生産計画に役立ちます。
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ISO(国際標準化機構)はManupilating-Industrial-Robotを「自動制御された再プログラム可能な、多用途で、いくつかの自由度を有するマニピュレーション機能をもつ機械」と取り決めている。 鉄腕アトムのような人型とはほど遠い姿を有するが人間の作業を代行できる。 ガン、チャックハンド 日本の自動車工場では、ロボット手先に溶接ガンを取り付けスポット溶接する光景がよくみられる。こちらは高精度の繰り返し加工作業を目的としたもの。 人間が重量ワークを運搬するといったハンドリング作業により起こる肉体的負担を軽減するため、ロボット手先にワークを掴ませるハンドをオプションとして取り付ける。 人工現実感(Virtual Reality) 実としてそこにないものを人工的な仮想物に置き換え、 人間に体感させることで臨場感を高める技術全般。 3DCGによる視覚、3Dサウンドによる聴覚、 疑似芳香による嗅覚、力フィードバックによる触覚など。 |
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ロボットに動作教示を行うための操作ボックスのこと。実際のものは非常停止ボタンやコマンド入力を行えるようボタン数が多く操作手順が複雑。 |
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とりあえず転載禁止
Copyright Takashi Horinouchi 1997. All rights reserved.
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バーチャルロボットはコンピュータで用意した仮想３次元空間で動作するロボットです。この空間では動きの全てを３次元データで指令します。
バーチャルロボットを操作するコントローラをロボットコントローラウインドウと呼びます。実ロボットのティーチングペンダントにあたるものですが、機能を限定しボタン数を最小限に抑えました。