專利名稱：顯示設(shè)備、顯示控制方法、程序和計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示設(shè)備、顯示控制方法、程序和計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，用于將一控制目標(biāo)設(shè)備的一特定部分的一位置變化以一軌跡的形式顯示在一屏幕上，其中當(dāng)執(zhí)行控制程序輸出的一位置的一指令值在一預(yù)定的周期輸入時，該控制目標(biāo)設(shè)備運(yùn)行。
背景技術(shù)：
用于操作該控制目標(biāo)設(shè)備的一控制程序是常規(guī)已知的。未經(jīng)審查的公開號為平6-138934的日本專利(專利文件I)披露了一種使用一處理程序(其為控制程序)的方法。專利文件I還描述了一種顯示數(shù)值控制設(shè)備在顯示一理想工具路徑以及顯示實(shí)際工具路徑的方法的同時，還在該理想工具路徑和該實(shí)際工具路徑之間的誤差擴(kuò)大時，顯示該實(shí)際工具路徑的方法。通過這種方法，該數(shù)值控制設(shè)備讀取該處理程序，以及顯示工具路徑，其中該數(shù)值控制設(shè)備納入了一工具路徑顯示功能。
未經(jīng)審查的公開號為2007-242054的日本專利(專利文件2)披露了一種作為控制程序、用于工業(yè)機(jī)器人示教的編程器(可以隨身攜帶使用的示教設(shè)備)。該編程器存儲一種運(yùn)算程序，其中通過移動命令描述一機(jī)器人的目標(biāo)位置數(shù)據(jù)。該編程器通過三維圖形顯示根據(jù)該運(yùn)算程序移動的由一機(jī)器人手臂握持的焊炬末端的軌跡。該編程器還可以顯示與該軌跡重疊的該機(jī)器人的一表面模型。專利文件I :未經(jīng)審查的公開號為6-138934的日本專利專利文件2 :未經(jīng)審查的公開號為2007-242054的日本專利

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在專利文件I所述的該數(shù)值控制設(shè)備的該工具路徑顯示方法中，沒有對如何獲得該理想工具路徑做具體描述。不管怎樣，既然該工具路徑顯示方法在該數(shù)值控制設(shè)備執(zhí)行該處理程序之前顯示該工具路徑，那么可以得出一種合理的假設(shè)，便是該理想工具路徑通過分析該工具路徑顯示方法中的該處理程序所包含的指令和參數(shù)而獲得。專利文件2所述的編程器顯示該控制目標(biāo)設(shè)備該特定部分的一三維軌跡。在該編程器中執(zhí)行的控制程序是一種簡單的順序執(zhí)行類型的、用于從某個坐標(biāo)點(diǎn)線性(或圓弧狀)運(yùn)算到下一個坐標(biāo)點(diǎn)的一操作指令的控制程序。這種編程器連接將操作指令作為單元的一部分軌跡并顯示由該部分軌跡連接而成的該軌跡。專利文件I和2披露了一種技術(shù)，該技術(shù)分析該簡單的順序執(zhí)行類型的控制程序的指令和參數(shù)，該控制程序用于根據(jù)該預(yù)定路徑移動該控制目標(biāo)設(shè)備的該特定部分并獲得該特定部分的該路徑。因此，在該技術(shù)中，在運(yùn)動中當(dāng)有外部信號和內(nèi)部狀態(tài)變化時，無法獲得一狀態(tài)自適應(yīng)型控制程序所控制的控制目標(biāo)設(shè)備的特定部分的軌跡，其中該狀態(tài)自適應(yīng)型控制程序基于該到來的外部信號和內(nèi)部狀態(tài)變化相應(yīng)地改變運(yùn)動方式。鑒于上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種顯示設(shè)備、顯示控制方法、程序和計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，用于顯示一程序可控的控制目標(biāo)設(shè)備的一特定部分的一軌跡，無論該控制程序是簡單的順序執(zhí)行類型還是狀況自適應(yīng)型。技術(shù)問題的解決方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一顯不設(shè)備是指一種將一控制目標(biāo)設(shè)備的一特定部分的一位置變化在一屏幕上顯示出來的顯示設(shè)備，其中當(dāng)執(zhí)行一控制程序輸出的一位置指令值在一預(yù)定的周期輸入時，該控制目標(biāo)設(shè)備運(yùn)行。該顯示設(shè)備包括一獲取單元，其用于獲取一系列的位置指令值，該位置指令值是所述控制程序的執(zhí)行結(jié)果；一位置計算單元，其用于獲得每個周期或者多個指定的周期與所獲取的該一系列的位置指令值相對應(yīng)的該特定部分的一系列位置；一軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元，其用于創(chuàng)建一軌跡數(shù)據(jù)，該軌跡數(shù)據(jù)用于顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置中的各個位置的軌跡；一圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元，其用于創(chuàng)建利用該軌跡數(shù)據(jù)將軌跡的一空間形態(tài)作為圖像顯示在該屏幕上的圖像數(shù)據(jù)；以及一顯示控制單元，其用于利用該圖像數(shù)據(jù)在該屏幕上顯示該圖像。優(yōu)選地，該軌跡數(shù)據(jù)為顯示一折線的數(shù)據(jù)，在該折線中，該特定部分的該一系列位置的各個位置按時間順序用直線線段連接。優(yōu)選地，該軌跡數(shù)據(jù)為顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的各個位 置的一光滑曲線的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，該軌跡數(shù)據(jù)為顯示一三維物體的數(shù)據(jù)，該三維物體通過沿著一條線或者一條曲線平移的一封閉曲線形成，該封閉曲線圍繞一平面內(nèi)的一直線或者一曲線，該平面垂直于一條折線中的每個線段，其中該折線是這樣形成的該特定部分的該一系列位置的各個按時間順序用直線線段連接，或者該平面垂直于曲線的一切線，該曲線為按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的各個位置形成的曲線。優(yōu)選地，該軌跡數(shù)據(jù)為顯示一三維物體的數(shù)據(jù)，該三維物體為沿著該特定部分的該一系列位置的形態(tài)。優(yōu)選地，該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元創(chuàng)建用于將一虛擬結(jié)構(gòu)和該軌跡的該空間形態(tài)以活動圖像的形式作為該圖像數(shù)據(jù)顯示在該屏幕上的數(shù)據(jù)。該虛擬結(jié)構(gòu)是根據(jù)該一系列的位置該指令值用電子構(gòu)建的三維模型。該顯示控制單元在該屏幕上顯示該活動圖像。優(yōu)選地，該軌跡數(shù)據(jù)與時間信息相關(guān)。該顯示設(shè)備進(jìn)一步包括用于接收一第一時刻明細(xì)和一第二時刻明細(xì)的一接收單元。該顯示控制單元利用該時間信息將該軌跡的與該第一時刻和該第二時刻之間的軌跡數(shù)據(jù)相對應(yīng)的一部分的該空間形態(tài)顯示在該屏幕上。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一顯不控制方法是一種將一控制目標(biāo)設(shè)備的一特定部分的一位置變化在一顯示設(shè)備的一屏幕上顯示出來的顯示控制方法，其中當(dāng)執(zhí)行一控制程序輸出的一位置指令值在一預(yù)定的周期輸入時，該控制目標(biāo)設(shè)備運(yùn)行。該顯示控制方法包括如下步驟通過該顯示設(shè)備的一處理器獲取一系列的位置指令值，該指令值為該控制程序的一執(zhí)行結(jié)果；通過該處理器獲得每個周期或者多個指定的周期中對應(yīng)于所獲取的一系列的位置指令值的該特定部分的一系列位置；通過該處理器創(chuàng)建軌跡數(shù)據(jù)，該軌跡數(shù)據(jù)顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的各個位置的軌跡；通過該處理器創(chuàng)建利用該軌跡數(shù)據(jù)將該軌跡的一空間形態(tài)作為一圖像顯示在該屏幕上的圖像數(shù)據(jù)；以及通過該處理器利用該圖像數(shù)據(jù)在該屏幕上顯示該圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一程序是指一種將一控制目標(biāo)設(shè)備的一特定部分的一位置變化在一顯示設(shè)備的一屏幕上顯示出來的程序，其中當(dāng)執(zhí)行一控制程序輸出的一位置指令值在一預(yù)定的周期輸入時，該控制目標(biāo)設(shè)備運(yùn)行。該程序使該顯示設(shè)備執(zhí)行如下步驟獲取一系列的位置指令值，該指令值為該控制程序的執(zhí)行結(jié)果；獲得每個周期或者多個指定的周期中對應(yīng)于所獲取的一系列的位置指令值的該特定部分的一系列位置；創(chuàng)建軌跡數(shù)據(jù)，該軌跡數(shù)據(jù)顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的各個位置的軌跡；創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)用于利用該軌跡數(shù)據(jù)將該軌跡的一空間形態(tài)作為一圖像顯示在該屏幕上；以及利用該圖像數(shù)據(jù)在該屏幕上顯示該圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一計算機(jī)可讀介質(zhì)是一種存儲程序的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，該程序用于將一控制目標(biāo)設(shè)備的一特定部分的一位置變化在一顯示設(shè)備的一屏幕上顯示出來，其中當(dāng)執(zhí)行一控制程序輸出的一位置指令值在一預(yù)定的周期輸入時，該控 制目標(biāo)設(shè)備運(yùn)行。該程序使該顯示設(shè)備執(zhí)行如下步驟獲取一系列的位置指令值，該指令值為該控制程序的執(zhí)行結(jié)果；獲得每個周期或者多個指定的周期中對應(yīng)于所獲取的一系列位置的指令值的該特定部分的一系列位置；創(chuàng)建軌跡數(shù)據(jù)，該軌跡數(shù)據(jù)顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的各個位置的軌跡；創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)用于利用該軌跡數(shù)據(jù)將該軌跡的一空間形態(tài)作為一圖像顯示在該屏幕上；以及利用該圖像數(shù)據(jù)在該屏幕上顯示該圖像。本發(fā)明的效果無論該控制程序是簡單的順序執(zhí)行類型還是狀況自適應(yīng)型，均可顯示該程序可控的控制目標(biāo)設(shè)備的該特定部分的軌跡。


圖I是一控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是一 PC的硬件配置框圖；圖3是一 PLC支持程序的一配置示意圖；圖4是包含一圖像數(shù)據(jù)處理單元的一軌跡顯示程序單元的和一用戶接口的功能配置示意圖；圖5是示出該P(yáng)C中的該軌跡顯示的一過程的一流程圖；圖6是當(dāng)該P(yáng)LC支持程序執(zhí)行時該P(yáng)C上顯示的一窗口的示意圖；圖7是用于選擇一虛擬結(jié)構(gòu)的一窗口的示意圖；圖8是該虛擬結(jié)構(gòu)的一個例子XYZ結(jié)構(gòu)的示意圖；圖9是一個屏幕的示意圖，其中顯示有該虛擬結(jié)構(gòu)和該特定部分的軌跡；圖10是另一屏幕的示意圖，其中顯示有該虛擬結(jié)構(gòu)和該特定部分的軌跡；圖11是當(dāng)取消顯示該虛擬結(jié)構(gòu)而保留顯示該軌跡，以及加入顯示坐標(biāo)軸時該目標(biāo)圖像顯示單元的一顯示內(nèi)容的示意圖；圖12是當(dāng)圖11的軌跡提供有表示三維物體的粗細(xì)(圓形截面的直徑)的軌跡示意圖；圖13示出一種狀態(tài)，以描述軌跡的繪制方式，其中在該三維空間中繪制該位置指令值的該坐標(biāo)；圖14是一折線軌跡示意圖，其中按時間順序?qū)D13的繪制圖連接起來；圖15示出一種狀態(tài)，其通過一三維物體來表示軌跡，該三維物體為將圖14中所示的折線作為中心軸的圓柱陣列；圖16示出一種狀態(tài)，其中通過按時間順序?qū)⒔?jīng)過圖13所示的繪制圖的光滑曲線來顯示軌跡；以及
圖17示出一種狀態(tài)，其通過電線狀三維物體來表示該軌跡，該三維物體以圖16的曲線作為中心軸，該三維物體的截面是直徑恒定的圓。附圖標(biāo)記說明I控制系統(tǒng)
IIPLC支持程序12控制程序
21控制程序
30控制目標(biāo)設(shè)備
40服務(wù)器設(shè)備
50網(wǎng)絡(luò)
101用戶接口單元
102PLC接口單元
103控制程序編輯單元
104控制程序模擬單元
105軌跡顯示程序單元
III庫
112虛擬結(jié)構(gòu)管理單元
113圖像數(shù)據(jù)處理單元
121設(shè)置區(qū)
122控制程序編輯區(qū)
123圖像顯示鏈接區(qū)
146A、146B、146C、146D目標(biāo)圖像顯示區(qū)
147顯示設(shè)置區(qū)
151播放滾動條
152播放按鈕
153停止按鈕

161 目標(biāo)圖像顯示區(qū) 200 XYZ結(jié)構(gòu) 210 第一元件 220 第二元件 230 第三元件 290 當(dāng)前位置標(biāo)記
300、310、320、330、340、350、360 軌跡
331、332、333、334、335、336、337 線段
907 顯示器 1011顯示控制單元1012接收單元
1111虛擬結(jié)構(gòu)庫
1112結(jié)構(gòu)元件庫
1131指令值獲取單元
1132位置計算單元
1133軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元
1134圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元
1511播放時間條
2312遠(yuǎn)端
具體實(shí)施例方式下文將參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式所述的顯示設(shè)備進(jìn)行描述。在如下的說明
書中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。相同部件的名稱和功能也相同。因此，其詳細(xì)說明
將無需贅述。圖I是根據(jù)本實(shí)施例的控制系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)框圖。參照圖1，該控制系統(tǒng)I包括一
PC (個人計算機(jī))10、一 PLC (可編程序邏輯控制器)20、一控制目標(biāo)設(shè)備30和一服務(wù)器設(shè)備40。該P(yáng)C (顯示設(shè)備)10存儲一已安裝于該P(yáng)ClO的PLC支持程序11。該P(yáng)C 10還存
儲用戶創(chuàng)建的一控制程序12。一⑶-ROM 999存儲該P(yáng)LC支持程序11。利用該⑶-ROM 999來安裝安裝在該P(yáng)C10中的該P(yáng)LC支持程序11。該P(yáng)LC 20作為一控制器，該控制器用于控制該控制目標(biāo)設(shè)備30的移動。換句話說，該P(yáng)LC 20具有所謂的運(yùn)動控制功能。該P(yáng)LC 20存儲一控制程序21，該控制程序21根據(jù)該控制目標(biāo)設(shè)備30限定了控制內(nèi)容。該P(yáng)LC 20可通信地連接至該P(yáng)C 10。存儲在該P(yáng)LC20中的該控制程序21是由該P(yáng)C 10發(fā)送的。具體地說，該控制程序21是存儲在該P(yáng)C 10中的該控制程序12的副本。該控制目標(biāo)設(shè)備30包括一電機(jī)，例如一伺服電機(jī)和一步進(jìn)電機(jī)。該控制目標(biāo)設(shè)備30由該電機(jī)驅(qū)動。由一電機(jī)驅(qū)動器向該電機(jī)提供一驅(qū)動電流。該電機(jī)驅(qū)動器接收來自執(zhí)行該控制程序的PLC 20的針對每個控制周期的一位置指令值。該電機(jī)驅(qū)動器將與該位置指令值相對應(yīng)的該驅(qū)動電流提供給該電機(jī)。若該電機(jī)是該伺服電機(jī)，則該電機(jī)便包括一編碼器。該編碼器檢測該電機(jī)的一旋轉(zhuǎn)位置的一實(shí)際測量值。該電機(jī)驅(qū)動器將該電機(jī)的該旋轉(zhuǎn)位置的該實(shí)際測量值用于反饋控制。
該P(yáng)C 10可以通過一網(wǎng)絡(luò)50 (例如因特網(wǎng))連接至該服務(wù)器設(shè)備40。該P(yáng)LC支持程序11可以從該服務(wù)器設(shè)備40下載到該P(yáng)C 10中。圖2是該P(yáng)C 10的硬件配置框圖。參照圖2，該P(yáng)C 10包括如下主要的組成元件一CPU 901，其用于執(zhí)行該程序；一R0M(只讀存儲器)902，其用于以一非易失性方式存儲數(shù)據(jù)；一 RAM 903，其用于以一易失性方式存儲該CPU 901執(zhí)行該程序而創(chuàng)建的數(shù)據(jù)或者存儲通過一鍵盤905或者一鼠標(biāo)906輸入的數(shù)據(jù)；一 HDD (硬盤驅(qū)動器)904，其用于以一非易失性方式存儲數(shù)據(jù)；該鍵盤905和該鼠標(biāo)906，其均用于接收該P(yáng)C 10的使用者輸入的一指示指令；一顯示器907 ⑶-ROM驅(qū)動設(shè)備908和一通信接口(通信IF) 909。各個組成元件通過一數(shù)據(jù)總線彼此連接。該⑶-ROM驅(qū)動設(shè)備908裝載該⑶-ROM 999。在該P(yáng)C 10中的處理是由各個硬件和該CPU 901中執(zhí)行的軟件實(shí)現(xiàn)。這類軟件有時可預(yù)先存儲在該HDD 904中。該軟件還可以存儲在CD-ROM 999或者其他存儲介質(zhì)中并作為程序產(chǎn)品流通。可選地，該軟件為可以從連接至因特網(wǎng)的一信息供應(yīng)商處下載的一程序產(chǎn)品。這類軟件由該CD-ROM驅(qū)動設(shè)備908或者其他讀取設(shè)備從該存儲介質(zhì)中讀取，或者通過該通信接口 909下載后存儲于該HDD 904中。然后，通過該CPU 901從該HDD 904中讀取該軟件并將該軟件以可執(zhí)行程序的形式存儲在該RAM 903中。該CPU 901執(zhí)行該程序。圖2所示的構(gòu)成該P(yáng)C 10的每個組成元件均是典型的部件。因此，本實(shí)施例的實(shí)質(zhì)部分是指存儲在該RAM 903、該HDD 904、該CD-ROM 999或者其他存儲介質(zhì)中的該軟件，或者可以通過該網(wǎng)絡(luò)下載的該軟件。即該P(yáng)C 10的各個硬件的工作動作是眾所周知的，本文不再贅述詳細(xì)的說明。記錄介質(zhì)不僅限于DVD-ROM、⑶-ROM、FD (軟磁盤)和硬盤，還可以是固定存儲程序的一介質(zhì)，例如一磁帶、卡型盒式磁帶、光盤(MO (磁光盤)/MD (迷你光盤)/DVD (數(shù)字多功能光盤))、IC(集成電路)卡(包括存儲卡)、光卡、掩膜R0M、EPR0M(電子可編程只讀存儲器)、EEPR0M(電子可擦可編程只讀存儲器)、閃存ROM等半導(dǎo)體存儲器。該記錄介質(zhì)是一種非臨時性介質(zhì)，該計算機(jī)可以從中讀取該相關(guān)程序。本文所說的程序不僅包括可直接由該CPU執(zhí)行的程序，而且還包括源程序、壓縮處理程序、加密程序等形式的程序。圖3是該P(yáng)LC支持程序11的配置示意圖。參照圖3，該P(yáng)LC支持程序11提供了一用戶接口單元101、一 PLC接口單元102、一控制程序編輯單元103、一控制程序模擬單元104和一軌跡顯示程序單元105。該軌跡顯示程序單元105包括一庫111、一虛擬結(jié)構(gòu)管理單元112和一圖像數(shù)據(jù)處理單元113。該庫111包括一虛擬結(jié)構(gòu)庫1111和一結(jié)構(gòu)元件庫1112。該用戶接口單元101創(chuàng)建將要顯示在該P(yáng)C 10的一屏幕(該顯示器907的屏幕)上的一窗口的內(nèi)容。該用戶接口單元101接收該用戶通過該鍵盤和該鼠標(biāo)所進(jìn)行的操作。稍后將對該用戶接口單元101的功能配置進(jìn)行描述(圖4)。該控制程序編輯單元103根據(jù)接收到的該用戶的一指令執(zhí)行該控制程序向該P(yáng)LC20的輸入以及對該控制程序的編輯。若該控制程序只有經(jīng)過編譯才能執(zhí)行時，那么該控制程序編輯單元103執(zhí)行相應(yīng)地編譯。該控制程序編輯單元103通過該P(yáng)LC接口單元102將該創(chuàng)建的控制程序傳送到該P(yáng)LC20。該控制程序編輯單元103可以讀取存儲于該P(yáng)LC 20中的該控制程序21，以及編輯該讀取的控制程序21。
該控制程序模擬單元104是該P(yáng)LC 20的一模擬器。該控制程序模擬單元104模擬該P(yáng)LC 20執(zhí)行該控制程序21的運(yùn)行，以及計算該P(yáng)LC 20在每個控制周期將要輸出的該位置指令值。該控制程序模擬單元104模擬一種狀態(tài)，其中在該狀態(tài)中，一外部信號到來并影響該控制程序21的運(yùn)行。當(dāng)該控制程序21執(zhí)行本身而改變該P(yáng)LC 20的一內(nèi)部狀態(tài)時(例如該P(yáng)LC 20的該存儲器的存儲內(nèi)容)，該控制程序模擬單元104模擬一種狀態(tài)，其中在該狀態(tài)中這樣的改變影響該控制程序21的運(yùn)行。該控制程序模擬單元104根據(jù)通過該用戶接口單元101接收到的用戶的一指令執(zhí)行所述模擬。該虛擬結(jié)構(gòu)管理單元112通過該用戶接口單元101將該虛擬結(jié)構(gòu)庫1111中預(yù)設(shè)的電子構(gòu)建的三維模型的虛擬結(jié)構(gòu)作為一種選項(xiàng)來提示用戶。該虛擬結(jié)構(gòu)管理單元112根據(jù)接收到的該用戶的該指令選擇該虛擬結(jié)構(gòu)。而且，若該用戶為選定的虛擬結(jié)構(gòu)設(shè)置一內(nèi)容，該虛擬結(jié)構(gòu)管理單元112還通過該用戶接口單元101接受這類設(shè)置。當(dāng)用戶定義一并未配置于該虛擬結(jié)構(gòu)庫1111中的新的虛擬結(jié)構(gòu)時，該虛擬結(jié)構(gòu)管理單元112通過該用戶接口單元101將配置于該結(jié)構(gòu)元件庫1112中的該結(jié)構(gòu)元件作為一種選項(xiàng)提出給用戶。該虛擬結(jié)構(gòu)管理單元112根據(jù)接收到的該用戶的該指令選擇該結(jié)構(gòu)元件。進(jìn)一步地，該虛擬結(jié)構(gòu)管理單元112還通過該用戶接口單元101接收一指定操作，該操作指定在該些結(jié)構(gòu)元件之間的連接。該虛擬結(jié)構(gòu)管理單元112可以使用基于該用戶的指定內(nèi)容定義的新的虛擬結(jié)構(gòu)，以及向該虛擬結(jié)構(gòu)庫1111中加入該可用的虛擬結(jié)構(gòu)。圖4是置于該軌跡顯示程序單元105中的一圖像數(shù)據(jù)處理單元113和該用戶接口單元101的功能配置示意圖。參照圖4,該用戶接口單元101包括一顯示控制單元1011和一接收單元1012。該圖像數(shù)據(jù)處理單元113包括一指令值獲取單元1131、一位置計算單元1132、一軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1133和一圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134。該顯示控制單元1011在該屏幕上顯示接收自該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134的圖像數(shù)據(jù)。該接收單元1012接收該用戶的指令。該接收單元1012根據(jù)該指令的內(nèi)容將該接收到的指令傳送到該控制程序編輯單元103或者該軌跡顯示程序單元105。該指令值獲取單元1131從該控制程序模擬單元104獲取一系列位置的該指令值，該指令值為該控制程序12的執(zhí)行結(jié)果。該位置計算單元1132獲得在每個控制周期或者多個指定的控制周期中對應(yīng)于所獲取的該位置指令值的該特定部分的一系列位置。該位置計算單元1132可以將所獲取的該位置指令值視為該控制目標(biāo)設(shè)備30的該特定部分的位置?？蛇x地，該位置計算單元1132可以將預(yù)定的偏差應(yīng)用于所獲取的該位置指令值的坐標(biāo)，從而作為該控制目標(biāo)設(shè)備30的該特定部分的位置。該“多個指定的控制周期”是指針對每個固定周期提取的多個控制周期。該軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1133創(chuàng)建該軌跡數(shù)據(jù)，該軌跡數(shù)據(jù)為顯示了按時間順序?qū)⒃撎囟ú糠值囊幌盗形恢玫拿總€位置的一軌跡。該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134基于該軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建該圖像數(shù)據(jù)以將軌跡的一空間形態(tài)作為一圖像顯示在該屏幕上。所以該圖像數(shù)據(jù)處理單元113可以被配置為從該P(yáng)LC 20處獲取一系列的位置指 令值。在這種情況下，當(dāng)該P(yáng)LC 20的該實(shí)際設(shè)備執(zhí)行該控制程序21時生成的該指令值通過該P(yáng)LC接口單元102由該圖像數(shù)據(jù)處理單元113獲取。下文將通過舉例的方式對其中該圖像數(shù)據(jù)處理單元113從該控制程序模擬單元104處獲取一系列的位置指令值的配置方式進(jìn)行描述。該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134通過該虛擬結(jié)構(gòu)管理單元112從該虛擬結(jié)構(gòu)庫1111獲取該虛擬結(jié)構(gòu)，該虛擬結(jié)構(gòu)的必要設(shè)置已經(jīng)完成了并且該虛擬結(jié)構(gòu)已經(jīng)是可用的。該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134利用從該控制程序模擬單元104獲取的一系列的位置指令值來創(chuàng)建一系列圖像數(shù)據(jù)以繪制在每個控制周期或者多個指定的控制周期中該虛擬結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。該P(yáng)C10通過該用戶接口單元101在該屏幕上依次顯示該一系列圖像數(shù)據(jù)從而實(shí)現(xiàn)了該虛擬結(jié)構(gòu)的一活動圖像。在提取該控制周期以創(chuàng)建該虛擬結(jié)構(gòu)的該圖像時，待提取的該控制周期無需與獲得軌跡所要提取的該控制周期相同。因此，該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)以將該虛擬結(jié)構(gòu)以及該軌跡的空間形態(tài)作為活動圖像顯示在該屏幕上。該虛擬結(jié)構(gòu)是根據(jù)一系列位置的該指令值運(yùn)行得到的電子構(gòu)建的三維模型。該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134將所創(chuàng)建的圖像數(shù)據(jù)傳送到該用戶接口單元101。該用戶接口單元101的該顯示控制單元1011在該屏幕上顯示一圖像(活動圖像)，該圖像基于該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134所創(chuàng)建的該圖像數(shù)據(jù)。該P(yáng)C 10根據(jù)該用戶的選擇操作，來決定是在該顯示器907上僅顯示該軌跡而不顯示該虛擬結(jié)構(gòu)，還是以重疊的方式顯示該軌跡和該虛擬結(jié)構(gòu)。而且該P(yáng)C 10還可以選擇僅顯示該虛擬結(jié)構(gòu)而不顯示該軌跡。由該軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1133創(chuàng)建的該軌跡數(shù)據(jù)包括如下類型的數(shù)據(jù)。該P(yáng)C 10利用哪種數(shù)據(jù)來顯示該圖像取決于該用戶的指令。(A)顯示一折線的數(shù)據(jù)，該折線由該特定部分的該一系列位置的每個位置按時間順序通過直線方式連成而成(見圖14)。(B)顯示一光滑曲線的數(shù)據(jù)，該光滑曲線按時間順序通過經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的每個位置連接而成(見圖16等)。該“光滑曲線”是指該曲線上的任意一點(diǎn)均可導(dǎo)的曲線。
(C)顯示一三維物體的數(shù)據(jù)，該三維物體通過由該特定部分的該一系列位置的各個位置按時間順序通過直線方式連成而成的折線中各個線段的垂直面中圍繞該線段的封閉曲線沿該線段的方向移動形成(見圖15)。(D)顯示一三維物體的數(shù)據(jù)，該三維物體通過按時間順序通過經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的各個位置連接而成的該光滑曲線的切線的垂直面中圍繞該光滑曲線的封閉曲線沿該光滑曲線的方向移動形成(見圖17)。(E)以一三維物體顯示的數(shù)據(jù)，該三維物體的形式為沿著特定位置的一系列位置。更具體地，由該軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1133創(chuàng)建的該軌跡數(shù)據(jù)與時間信息相關(guān)。例如,該軌跡數(shù)據(jù)與該程序的執(zhí)行啟動時刻為O秒的時間信息相關(guān)。例如,該相關(guān)的時間信息通過一計時器結(jié)構(gòu)(圖中未示出)生成。該時間信息不僅限于時間單位(如秒)的信息，還可以是表示時間順序的每個軌跡數(shù)據(jù)的序號。通過記錄每個軌跡數(shù)據(jù)的該存儲器的該位置表示該時間信息的形式關(guān)聯(lián)軌跡數(shù)據(jù)以及時間信息。
該用戶接口單元101的該接收單元1012接收來自該用戶的一第一時刻明細(xì)和一第二時刻明細(xì)。該時間明細(xì)不僅限于通過按時間單位(如秒)描述該時間的明細(xì)，還可以是相對時間明細(xì)，例如關(guān)于已耗用的時間所占該程序執(zhí)行總體時間的比例的明細(xì)。在該接收單元1012接收該第一時刻和該第二時刻的情況下，該顯示控制單元1011將該第一時刻和該第二時刻之間的該軌跡數(shù)據(jù)所對應(yīng)的該軌跡的一部分的空間形態(tài)顯示在該屏幕上。在該接收單元1012僅接收該第一時刻的情況下，該顯示控制單元1011基于該時間信息將該第一時刻之后的該軌跡數(shù)據(jù)所對應(yīng)的該軌跡的一部分的空間形態(tài)顯示在該屏幕上。圖5所示為該P(yáng)C中的軌跡顯示的過程的流程圖。參照圖5，在步驟S2中，該指令值獲取單元1311從該控制程序模擬單元104處獲取一系列的位置指令值，該指令值是該控制程序的執(zhí)行結(jié)果。在步驟S4中，該位置計算單元1132基于所獲取的該位置指令值，在每個控制周期或者多個指定的控制周期中，計算得到特定部分的該一系列的該位置。在步驟S6中，該軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1133創(chuàng)建該軌跡數(shù)據(jù)以顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的各個位置的軌跡。在步驟S8中，該圖像數(shù)據(jù)處理單元113決定是否通過該用戶接口單元101接收顯示該虛擬結(jié)構(gòu)的一指令。若接收顯示該虛擬結(jié)構(gòu)的該指令(在步驟S8中，“是”的流程分支)，該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)用于將根據(jù)一系列的位置指令值運(yùn)行的該虛擬結(jié)構(gòu)以及該軌跡的一空間形態(tài)作為活動圖像顯示在該屏幕上。另一方面，若不接收顯示該虛擬結(jié)構(gòu)的該指令(在步驟S8中，“否”的流程分支)，該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134創(chuàng)建用于將該軌跡的一空間形態(tài)顯示在該屏幕上的圖像數(shù)據(jù)。在步驟S12中，該顯示控制單元1011將從該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134處接收到的該圖像數(shù)據(jù)顯示在該屏幕上。換句話說，該P(yáng)C 10基于由該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134所創(chuàng)建的該圖像數(shù)據(jù)將該軌跡的該圖像顯示在該屏幕上。圖6是當(dāng)該P(yáng)LC支持程序11執(zhí)行時該P(yáng)ClO上顯示的一窗口的示意圖。參照圖6，該窗口 120包括一設(shè)置區(qū)121、一控制程序編輯區(qū)122和一圖像顯示鏈接區(qū)123。該設(shè)置區(qū)121是指執(zhí)行各種設(shè)置的輸入的區(qū)域，該設(shè)置為實(shí)施該控制程序12的編輯和模擬所必須的設(shè)置。當(dāng)用戶選擇(如，點(diǎn)擊)該設(shè)置區(qū)121中的“虛擬結(jié)構(gòu)”字樣時，該P(yáng)C 10以另一窗口打開一虛擬結(jié)構(gòu)選擇屏幕(見圖7)?！癤Y結(jié)構(gòu)”字樣表示當(dāng)前選擇的虛擬結(jié)構(gòu)是XY結(jié)構(gòu)。該控制程序編輯單元122用于使該用戶能夠輸入該控制程序或者編輯該控制程序。當(dāng)該用戶選擇該圖像顯示鏈接單元123時，該P(yáng)C 10以另一窗口打開一圖像顯示屏幕(圖9)。圖7是用于選擇該虛擬結(jié)構(gòu)的一窗口 130的示意圖。圖7還顯示通過執(zhí)行該P(yáng)LC支持程序11輸出至該P(yáng)C 10的該屏幕的該圖像。參照圖7，該窗口 130包括一虛擬結(jié)構(gòu)名稱顯示區(qū)131、一幫助顯示區(qū)132和一 OK按鈕顯示區(qū)133。該P(yáng)C 10的該虛擬結(jié)構(gòu)名稱顯示區(qū)131中顯示一可用的虛擬結(jié)構(gòu)列表。當(dāng)該用戶點(diǎn)擊任一個該虛擬結(jié)構(gòu)名稱時，該P(yáng)C 10使該點(diǎn)擊的虛擬結(jié)構(gòu)進(jìn)入一選定狀態(tài)。圖7顯示 一種狀態(tài)，在該狀態(tài)中被一矩形框圍繞的該XY結(jié)構(gòu)1311被選定。如果該用戶在這種狀態(tài)下的按下OK按鈕，就確定了對該XY結(jié)構(gòu)的選擇。如果該選定的虛擬結(jié)構(gòu)要求必須輸入該設(shè)置信息，則該P(yáng)C 10在另一窗口中打開一虛擬結(jié)構(gòu)設(shè)置屏幕并敦促該用戶輸入該設(shè)置信肩、O該P(yáng)C 10在幫助顯示區(qū)中顯示關(guān)于所選定的虛擬結(jié)構(gòu)的描述。當(dāng)該虛擬結(jié)構(gòu)名稱顯示區(qū)131的“新建文檔”區(qū)域1312被選定并且該選定得到確定時，該P(yáng)C 10打開以另一窗口顯示的一新的虛擬結(jié)構(gòu)創(chuàng)建屏幕。然后該用戶就可以定義一新的虛擬結(jié)構(gòu)。圖8是該虛擬結(jié)構(gòu)的一個例子XYZ結(jié)構(gòu)的示意圖。參照圖8，一 XYZ結(jié)構(gòu)200包括一第一兀件210、一第二兀件220和一第三兀件230。該第一兀件210、該第二兀件220和該第三元件230分別是X方向上的線性移動元件、Y方向上的線性移動元件和Z方向上的線性移動元件。該第一元件210包括一可移動部分211、一線性移動軸212和兩個終止元件213。該第二元件220包括一可移動部分221、一線性移動軸222和一終止元件223。該第三元件230包括一線性移動軸231，該線性移動軸231是一個作為可伸縮柱體的線性移動軸。每個線性移動軸212、222、231的形狀均是圓柱形。每個可移動部分211、221的形狀均是立方體形。該可移動部分211沿著該線性移動軸212是可移動的。該可移動部分221沿該線性移動桿222是可移動的。該終止元件213、223的形狀是豎直板的形狀。兩個該終止元件213被置于該線性移動軸212的兩端。該終止元件223被置于該線性移動軸222上與該可移動部分211相對的一端上。該第二元件220連接至該第一元件210的該可移動部分211，以便與該可移動部分211的移動配合運(yùn)行。該第三元件連接至該第二元件220的該可移動部分221，以便與該可移動部分221的移動配合運(yùn)行。因此，X方向上的該線性移動元件以及Y方向上的該線性移動元件(第一元件210、第二元件220)被顯示為包括該線性移動軸212、222以及沿著該線性移動軸移動的該可移動部分211、221的模式。Z方向上的該線性移動元件(第三元件230)被顯示為一可伸縮柱體的模式，在該模式中，該可伸縮柱體的基底端2311連接至Y方向上的該線性移動元件的該可移動部分221。
Z方向的該線性移動軸231 (可伸縮柱體)的一遠(yuǎn)端2312的位置顯示所提供的該位置指令值的XYZ坐標(biāo)。因?yàn)椴⑽蠢迷撐恢弥噶钪岛陀嬎愕玫皆撥壽E的該特定部分的該位置之間的一偏差來設(shè)置該虛擬結(jié)構(gòu)，Z方向的該可伸縮柱體的該遠(yuǎn)端位置便成為計算得到該軌跡的該特定部分的該位置。圖9是一個屏幕140的示意圖，其中顯示有該虛擬結(jié)構(gòu)和該特定部分的該軌跡。具體地，圖9顯示的是當(dāng)圖6所示的圖像顯示鏈接區(qū)123被點(diǎn)擊時所打開的該屏幕140 (下文也稱為“窗口 140”)的示意圖。圖9顯示通過執(zhí)行該P(yáng)LC支持程序11而輸出至該P(yáng)ClO的該屏幕的圖像。該窗口 140包括當(dāng)前所用的虛擬結(jié)構(gòu)的名稱顯示區(qū)141 ;一三角符號142 ;—設(shè)置和編輯顯示按鈕143 坐標(biāo)值顯示區(qū)144 ;一顯示軸和運(yùn)動FB(功能塊)的對應(yīng)關(guān)系的顯 示區(qū)145 ;目標(biāo)圖像顯示區(qū)146A、146B、146C、146D ;—顯示設(shè)置區(qū)147 ;—播放滾動條151 ；一播放按鈕152和一停止按鈕153。該播放滾動條151包括一播放時間條1511、一軌跡起點(diǎn)標(biāo)簽1512、一軌跡終點(diǎn)標(biāo)簽1513和一當(dāng)前時間標(biāo)簽1514。該P(yáng)C 10在該窗口 140的上部顯示該當(dāng)前所用的虛擬結(jié)構(gòu)的名稱顯示區(qū)141、該三角符號142以及該設(shè)置和編輯顯示按鈕143。該P(yáng)C 10在該窗口 140的下部顯示該播放滾動條151、該播放按鈕152和該停止按鈕153。該P(yáng)C 10在該用戶選擇該三角符號142時顯示一虛擬結(jié)構(gòu)列表。該P(yáng)C 10中，當(dāng)用戶在所顯示的列表中所包含條目中選擇一條目時，將當(dāng)前所用的虛擬結(jié)構(gòu)改為所選擇的虛擬結(jié)構(gòu)。當(dāng)該用戶按下該設(shè)置和編輯顯示按鈕143時，該P(yáng)C 10以另一窗口打開一虛擬結(jié)構(gòu)設(shè)置屏幕。該P(yáng)C 10在該坐標(biāo)值顯示區(qū)144中顯示每個坐標(biāo)軸的該指令值的該當(dāng)前值。該P(yáng)C 10在顯示軸和運(yùn)動FB的對應(yīng)關(guān)系的顯示單元145中顯示該控制程序12中所用的一軸名稱和該運(yùn)動FB名稱的對應(yīng)關(guān)系。該運(yùn)動FB是該控制程序12中所用的一程序元件。具體地，該運(yùn)動FB是一種通過對運(yùn)動(如從一個點(diǎn)到另一個點(diǎn)的移動)中的每個基本單位模塊化得到的運(yùn)動程序。該運(yùn)動FB計算每個控制周期的該指令值。該P(yáng)C 10在顯示該軸和運(yùn)動FB對應(yīng)關(guān)系的顯示單元145中顯示該當(dāng)前運(yùn)行的運(yùn)動FB。該P(yáng)C 10在該目標(biāo)圖像顯示區(qū)146A中顯示該XYZ結(jié)構(gòu)200和該軌跡300在XY平面的投影圖，該XY平面是由兩條正交坐標(biāo)軸Χ、γ形成的。該P(yáng)C 10在該目標(biāo)圖像顯示區(qū)146Β中顯示該XYZ結(jié)構(gòu)200和該軌跡300的一 3D圖像。該P(yáng)C 10在該目標(biāo)圖像顯示區(qū)146C中顯示該XYZ結(jié)構(gòu)200和該軌跡300在XZ平面的投影圖，該XZ平面是由兩條正交坐標(biāo)軸X、Z形成的。該P(yáng)C 10在該目標(biāo)圖像顯示區(qū)146D中顯示該XYZ結(jié)構(gòu)200和該軌跡300在YZ平面的投影圖，該YZ平面是由兩條正交坐標(biāo)軸Y、Z形成的。該P(yáng)C 10基于該目標(biāo)圖像顯示區(qū)146A、146B、146C、146D中各自的位置關(guān)系，相應(yīng)地在該顯示設(shè)置區(qū)147中配置顯示各個按鈕1471，各個按鈕1471分別指示相應(yīng)的顯示方法(“3D”、“X-Y”、“X-Z”、“Y-Z”)。在接收了該用戶改變該四個按鈕1471的配置的一指令時，該P(yáng)C 10改變每個目標(biāo)圖像顯示區(qū)146A-146D的布置。當(dāng)接收來自該用戶的選擇其中一個按鈕1471的指令時，該P(yáng)C 10以放大的方式顯示與所選擇的按鈕相對應(yīng)的目標(biāo)圖像顯示區(qū)。通過一透視圖方法繪制該3D顯示。該P(yáng)C 10根據(jù)該用戶的該鼠標(biāo)操作改變該三維空間中的該視點(diǎn)位置和該視線方向。該P(yáng)C 10可以改變每個目標(biāo)圖像顯示區(qū)146A-146D中顯示內(nèi)容的顯示放大率。該P(yáng)C 10還可以上下左右滾動移動該顯示內(nèi)容。該P(yáng)C 10在每個目標(biāo)圖像顯示區(qū)146A-146D中以重疊的方式顯示該控制目標(biāo)設(shè)備30的該特定部分的該軌跡300 (在該實(shí)施方式中，該軌跡為該位置指令值的軌跡)以及該XYZ結(jié)構(gòu)200 (即該虛擬結(jié)構(gòu))。在圖9中，該軌跡300顯示為一曲線。該P(yáng)C 10顯示一當(dāng)前位置標(biāo)記290，該當(dāng)前位置標(biāo)記290指示Z方向上的該線性移動元件(第三元件230)的該遠(yuǎn)端2312處的該當(dāng)前位置。在圖9中，該當(dāng)前位置標(biāo)記290顯示為一小球。該P(yáng)C 10所顯示的該軌跡300不僅是在相對于XY坐標(biāo)平面的投影中繪制的一半圓并且還是在Z方向上上升的一軌跡。除了上文所述的每個目標(biāo)圖像顯示區(qū)146A-146D的配置之外，該P(yáng)C 10還在該顯不設(shè)置區(qū)147中顯不一復(fù)選框1472和一復(fù)選框1473,該復(fù)選框1472用于供該用戶選擇是否顯示該指令值的該軌跡300，該復(fù)選框1473用于供該用戶選擇是否顯示該XYZ結(jié)構(gòu)200。 該P(yáng)C 10在不顯示該XYZ結(jié)構(gòu)200時僅顯示該軌跡300。該P(yáng)C 10還可以在不顯示該XYZ結(jié)構(gòu)200時僅顯示該軌跡300以及該當(dāng)前位置標(biāo)記290。當(dāng)該用戶按下一具體的設(shè)置按鈕時，該P(yáng)ClO顯示一操作屏幕以執(zhí)行該軌跡的粗細(xì)設(shè)置、該軌跡的顯示顏色設(shè)置、該坐標(biāo)軸的顯示設(shè)置和該坐標(biāo)數(shù)值的設(shè)置等等。該播放時間條1511表示執(zhí)行該控制程序12從頭到尾所需的時間。在該P(yáng)C 10中，該播放時間條1511上的該當(dāng)前時間標(biāo)簽1514隨著該控制程序12的執(zhí)行時間的耗用從左到右移動。當(dāng)該用戶用該鼠標(biāo)拖拽操作該當(dāng)前時間標(biāo)簽1514時，該P(yáng)C 10改變該活動圖像的該顯示開始時間。該軌跡起點(diǎn)標(biāo)簽1512和該軌跡終點(diǎn)標(biāo)簽1513分別指示該軌跡的顯示開始時間和該軌跡的顯示終止時間。當(dāng)該用戶用該鼠標(biāo)拖拽操作每個標(biāo)簽1512、1513時，該P(yáng)C 10沿著該播放時間條1511移動該標(biāo)簽1512、1513。如果當(dāng)前位置(當(dāng)前位置標(biāo)記290的位置)隨著時間的耗用不斷地移動，當(dāng)該用戶輸入移動該軌跡起點(diǎn)標(biāo)簽1512的一指令或者輸入移動該軌跡終點(diǎn)標(biāo)簽1514的一指令時，該P(yáng)C 10根據(jù)該指令改變正在顯示的該軌跡300的該長度。該軌跡起點(diǎn)標(biāo)簽1512和該軌跡終點(diǎn)標(biāo)簽1513可以在一時間內(nèi)以步進(jìn)式的方式移動，該時間對應(yīng)于程序執(zhí)行中的切換的時間周期，如該運(yùn)動FB開始執(zhí)行的控制周期。在這種情況下，該用戶可以觀察對應(yīng)于一特定時間區(qū)的該軌跡，該特定時間區(qū)與該程序執(zhí)行過程中的該切換狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。該P(yáng)C 10可以被配置為自動調(diào)整該圖像顯示單元的顯示放大率以按照一規(guī)模顯示，該規(guī)模為可以容易的觀察對應(yīng)于該控制程序12的整個執(zhí)行時間的該軌跡的規(guī)模或者可以容易的觀察所顯示的該軌跡的規(guī)模。當(dāng)用戶按下該播放按鈕152時，該P(yáng)C 10開始顯示該活動圖像。當(dāng)用戶按下該停止按鈕153時,該P(yáng)C 10停止顯示該活動圖像。當(dāng)開始顯示該活動圖像時,該P(yáng)C 10顯示隨著移動各個結(jié)構(gòu)元件,該當(dāng)前位置標(biāo)記290沿著該軌跡移動的狀態(tài)。該P(yáng)C 10在每個目標(biāo)圖像顯示區(qū)146A-146D中繪制相同時間的該XYZ結(jié)構(gòu)200，以及使每個目標(biāo)圖像顯示區(qū)146A-146D中顯示的該XYZ結(jié)構(gòu)200的移動同步。
構(gòu)成該活動圖像中各個依次顯示的靜止圖像通過該軌跡和以一固定的時間間隔提取的該控制周期中的該XYZ結(jié)構(gòu)繪制而成。舉例來說，假設(shè)該活動圖像由以60幀/秒，即以16. 7ms為時間間隔顯示的一系列靜止圖像構(gòu)成該活動圖像。其中該控制周期是167 μ S。在這種情況下，如果每100個控制周期中控制周期所對應(yīng)的靜止圖像依次在PC 10中顯示，則可以顯示出與實(shí)際的控制目標(biāo)設(shè)備30具有相同運(yùn)動速度的虛擬結(jié)構(gòu)。創(chuàng)建該靜止圖像的控制周期不一定僅限于固定的時間間隔。具體來講，如果在每整數(shù)個控制周期中一個控制周期不能實(shí)現(xiàn)所需的顯示速度時，則該P(yáng)C 10可以在每個創(chuàng)建靜止圖像的控制周期中微調(diào)該控制周期的間隔來獲得所需的平均的顯示速度。如果該P(yáng)C 10被配置為接收該用戶的操作以改變創(chuàng)建該靜止圖像的控制周期的間隔，用戶可以自由地設(shè)定顯示的該控制目標(biāo)設(shè)備30的操作速度，使其更快或者更慢。如果該P(yáng)C 10被配置為依次顯示所有控制周期的該靜止圖像，該用戶可以以慢動作詳細(xì)地觀察該虛擬結(jié)構(gòu)的移動。圖10是一屏幕160的示意圖，其中顯示有該虛擬結(jié)構(gòu)和該特定部分的軌跡。特別地，圖10是當(dāng)該用戶按下圖9中所示的該顯示設(shè)置區(qū)147中指示“3D”的按鈕1471時所顯 示的一屏幕的示意圖。參照圖10，當(dāng)該用戶按下指示“3D”的按鈕1471時，該P(yáng)C 10放大該3D顯示。也就是說，該P(yáng)C10在該目標(biāo)圖像顯示區(qū)161中以放大的方式顯示如圖9中所示的該目標(biāo)圖像顯示區(qū)146Β中所示的該XYZ結(jié)構(gòu)200和該軌跡300。當(dāng)該用戶在圖10所示的狀態(tài)中再次按下指示“3D”的按鈕1471時，該P(yáng)C 10從該屏幕160回到該屏幕140 (圖9)。圖11是當(dāng)取消顯示該XYZ結(jié)構(gòu)200而保留顯示該軌跡300，以及加入顯示坐標(biāo)軸時該目標(biāo)圖像顯示區(qū)161的一顯示內(nèi)容的示意圖。具體地說，圖11示出一種情況，其中該目標(biāo)圖像顯示區(qū)161中顯示的該圖像(三維物體)的粗細(xì)被設(shè)置為零。在這類設(shè)置中，該P(yáng)C 10將該軌跡300顯示為粗細(xì)固定的一曲線。即使當(dāng)接收移動視點(diǎn)靠近該曲線或者移動視點(diǎn)遠(yuǎn)離該曲線的操作時，該P(yáng)C 10也不會改變顯示中的該軌跡300的粗細(xì)。將物體顯示在該目標(biāo)圖像顯示區(qū)161中的例子已經(jīng)在上文做了描述，將物體顯示在該目標(biāo)圖像顯示區(qū)146A-146D中的情況是類似的。而且，這與后面描述的圖12到圖17的情況也是類似的。該P(yáng)C 10的該軌跡的顯示方法不僅限于圖11所示的顯示方法。其他的軌跡顯示方法將會在下文做描述。而且基于用戶的指令決定該P(yáng)C 10執(zhí)行哪種顯示方法是。圖12為一軌跡310的示意圖，當(dāng)如圖11中所示的該軌跡300具有表示一三維物體的尺寸(圓形截面的直徑)時就得到了該軌跡310。參照圖12，該P(yáng)C 10顯示的該軌跡310是這樣的靠近視點(diǎn)的該部分較厚而遠(yuǎn)離視點(diǎn)的該部分較薄，借此，該用戶可以容易地、立體地把握該軌跡310的三維形狀。該P(yáng)C 10可以提供有這樣的功能使該用戶能夠?qū)⑹乖撥壽E具有的三維物體的粗細(xì)不為零的同時，還使得，其中該屏幕上的顯示的該軌跡的線的粗細(xì)是固定的。該P(yáng)C可以這樣配置，闡述如下。在屏幕中繪制的具有三維物體尺寸的形態(tài)的軌跡上為了易于辨識具有特定尺寸以上的部分的尺寸，該P(yáng)C 10便照上述方式繪制具有三維物體尺寸的形態(tài)的軌跡。其中如果該軌跡按照上述的該三維物體的方式繪制，因?yàn)樵撥壽E是遠(yuǎn)離視點(diǎn)的，屏幕上的尺寸并沒有滿足特定尺寸而且不容易明顯地辨識，該P(yáng)C 10便自動將以粗細(xì)固定且容易明顯地辨識的線來顯示該軌跡。利用這類配置，該用戶可以立體地、準(zhǔn)確地辨識該軌跡。圖13示出一種狀態(tài)，其中在該三維空間中繪制該位置指令值的該坐標(biāo)，以描述該軌跡的繪制方式。參照圖13，首先將該指令值的坐標(biāo)朝向X-軸上的該原點(diǎn)移動。將該指令值通過在該原點(diǎn)附近繪制一半徑為R的圓弧使得該坐標(biāo)過渡到y(tǒng)_軸上。然后，將該指令值的坐標(biāo)在y_軸上向遠(yuǎn)離該原點(diǎn)的方向上前進(jìn)。實(shí)際上，當(dāng)繪制該軌跡320而提取的該控制周期的間隔非常大或者視點(diǎn)非?？拷撥壽E時，該指令值的該坐標(biāo)如上所述看起來是離散的。圖14所示為圖13所繪制的圖中按時間順序?qū)⒏鱾€直線線段連接所構(gòu)成的一折線的一軌跡330的示意圖。具體地，圖14示出一種情況，其中軌跡數(shù)據(jù)是顯示該折線的數(shù)據(jù)，在該折線中，該特定部分的該一系列位置的各個位置按時間順序用直線線段連接。 參照圖14，作為該軌跡330的該三維物體的粗細(xì)為零。該軌跡330由多個線段331-337組成。當(dāng)執(zhí)行這種顯示時，在該P(yáng)C 10中用于生成該軌跡330的該圖像的計算量并不多。因此，該P(yáng)C 10可以用很少的計算量快速顯示該軌跡330。如果該用戶通過將視點(diǎn)從當(dāng)前位置按與屏幕相反的方向做稍微的移動，就可以將所述折線看成一光滑曲線。圖15示出一種狀態(tài)，其以一圓柱陣列的一三維物體來表示該軌跡，該圓柱陣列將圖14中所示的折線作為中心軸。具體地，圖15示出一種情況，其中軌跡數(shù)據(jù)是顯示該三維物體的數(shù)據(jù)，該三維物體通過沿著一條線平移一封閉曲線而形成，該封閉曲線圍繞一平面內(nèi)的線，該平面垂直于一條折線中(其中特定部分的一系列位置的各個位置按時間順序用直線線段連接)的各個線段。參照圖15，一軌跡340以一三維形狀顯示。因此，與用折線顯示該軌跡時相比，用戶可以容易地、立體地把握該軌跡的該形狀。該P(yáng)C 10還具有一顯示功能，該功能中通過對該圓柱的該側(cè)面采用陰影法進(jìn)行顯示。該用戶可以通過陰影法更容易地以立體的方式把握該軌跡。圖16示出一種狀態(tài)，其中通過按時間順序經(jīng)過圖13的所繪制圖的光滑曲線來顯示軌跡。具體地，圖16示出一種情況，其中該軌跡數(shù)據(jù)是顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的各個位置的一光滑曲線的數(shù)據(jù)。參照圖16，表示該軌跡350的該三維物體的粗細(xì)是零。當(dāng)該P(yáng)C 10執(zhí)行這種顯示時，即使該用戶將視點(diǎn)拉近移動在快速改變的該部分或者該P(yáng)C 10根據(jù)該用戶的該指令以放大的方式顯示相關(guān)的部分，用戶也可以看到該光滑軌跡曲線。用于生成該軌跡350的該圖像的計算時間也比較少。圖17示出一種狀態(tài)，其通過一電線狀的三維物體表示該軌跡，該三維物體的截面以圖16所示的該曲線作為中心軸，并且是直徑恒定的圓。具體地，圖17示出一種情況，其中該軌跡數(shù)據(jù)為顯示一三維物體的數(shù)據(jù)，該三維物體通過沿著一條曲線平移一封閉曲線而形成，該封閉曲線圍繞一平面內(nèi)的曲線，該平面垂直于按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的各個位置的該光滑曲線的一切線。參照圖17，與用一曲線顯示該軌跡時相比，用戶可以容易地、立體地把握該軌跡的形狀。而且，如上文所述，如果該P(yáng)C 10通過對該三維物體的表面采用陰影法進(jìn)行顯示，該用戶可以更容易地以立體地方式把握該軌跡。在圖15到圖17的情況下，顯示了一種情況，其中該軌跡的該三維物體的截面(垂直該軌跡的該延伸方向的截面)是圓。然而，該軌跡的該三維物體的該截面不僅限于圓，也可以是任意的封閉曲線。該截面并非必須是以圖14中所示的該折線或者圖16中所示的該曲線作為軸的一對稱圖形。表示軌跡的三維體僅僅需要處于這樣一種模式中 只要該用戶可以辨識出當(dāng)在該屏幕上顯示時，該軌跡正被示出，該三維物體便沿著該軌跡的該顯示目標(biāo)部分的位置構(gòu)成的列安排。換句話說，該軌跡數(shù)據(jù)僅需要是顯示具有沿著該特定部分的一系列位置所取的形態(tài)的該三維物體的數(shù)據(jù)。上文所述的該P(yáng)C 10的一些配置、功能等等可以總結(jié)如下。(I)該P(yáng)C 10包括該指令值獲取單元1131，其用于獲取一系列的位置指令值，這是該控制程序的該執(zhí)行結(jié)果。該P(yáng)C還包括該位置計算單元1132，其用于獲得每個周期或者多個指定的周期對應(yīng)于所獲取的一系列的位置指令值的該特定部分的該一系列位置。該P(yáng)C10還包括該軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1133，其用于創(chuàng)建該軌跡數(shù)據(jù)，該軌跡數(shù)據(jù)顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的各個位置的該軌跡。該P(yáng)C 10還包括該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134，其用于創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)為利用該軌跡數(shù)據(jù)將該軌跡的一空間形態(tài)作為一圖像顯示在該屏幕上的數(shù)據(jù)。此外，該P(yáng)C 10包括該顯示控制單元1011，其用于利用該圖像數(shù)據(jù)在屏幕上顯示該圖像。因此，根據(jù)該P(yáng)C 10，無論該控制程序是簡單的順序執(zhí)行類型還是狀況適應(yīng)型時，均可顯示程序控制的該控制目標(biāo)設(shè)備30的該特定部分的該軌跡。(2)該軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1133創(chuàng)建數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)顯示一折線的數(shù)據(jù)作為該軌跡數(shù)據(jù)，在該折線中，該特定部分的該一系列位置的各個位置按時間順序用直線線段連接。因此，該P(yáng)C 10可以利用簡單的計算獲得該軌跡。而且，當(dāng)該真實(shí)軌跡是一條曲線時，如果每個特定部分的位置之間的間隔足夠短，該P(yáng)C 10可以將該軌跡顯示為一條對用戶來說的光滑曲線。(3)該軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1133創(chuàng)建數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)顯示一光滑曲線作為該軌跡數(shù)據(jù)，該光滑曲線按已耗用的時間順序顯示經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的各個位置。因此，即使特定部分的每個位置的間隔較大或者該P(yáng)C 10根據(jù)用戶的指令以放大的方式顯示該軌跡的一部分，該P(yáng)C 10也可以將該軌跡顯示為一光滑曲線。(4)該軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1133創(chuàng)建作為該軌跡數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)顯示一三維物體，該三維物體通過沿著一條線平移一封閉曲線而形成，該封閉曲線圍繞一平面內(nèi)的線，該平面垂直于一條折線(其中該折線為該特定部分的一系列位置的各個位置按時間順序用直線線段連接而成的)的各個直線線段。因此，該P(yáng)C 10將該軌跡顯示為類似于具有表面和厚度的電線或者電纜的三維物體。因此，當(dāng)用戶看著所顯示的軌跡的該圖像時，便可以正確地定位并容易地把握該三維空間中的該軌跡。(5)該軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1133創(chuàng)建作為該軌跡數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)顯示一三維物體，該三維物體通過沿著一曲線平移一封閉曲線而形成，該封閉曲線圍繞一平面內(nèi)的曲線，該平面垂直于按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置的各個位置的該光滑曲線的一切線。
因此，該P(yáng)C 10將該軌跡顯示為類似于具有表面和厚度的電線或者電纜的三維物體。因此，當(dāng)用戶看著所顯示的軌跡的該圖像時，便可以正確地定位并容易地把握該三維空間中的該軌跡。(6)該軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1133創(chuàng)建作為該軌跡數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)顯示在一種方式下的該三維物體，在該方式中，該三維物體沿著該特定部分的該一系列位置。因此，該P(yáng)C 10將該軌跡顯示為類似于具有表面和厚度的電線或者電纜的三維物體。因此，當(dāng)用戶看著所顯示的軌跡的該圖像時，便可以正確地定位并容易地把握該三維空間中的該軌跡。(7)該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元1134創(chuàng)建用于將一虛擬結(jié)構(gòu)和該軌跡的該空間形態(tài)以活動圖像的形式作為該圖像數(shù)據(jù)顯示在屏幕上的數(shù)據(jù)，其中該虛擬結(jié)構(gòu)是一電子構(gòu)建的三 維模型，其根據(jù)一系列位置的該指令值運(yùn)行。該顯示控制單元1011在屏幕上顯示該活動圖像。因此，通過移動的虛擬結(jié)構(gòu)使該P(yáng)C 10顯示該軌跡，用戶可以容易地理解該控制目標(biāo)設(shè)備30的移動。(8)該軌跡數(shù)據(jù)與時間信息相關(guān)。該P(yáng)C 10進(jìn)一步包括用于接收第一時刻和第二時刻的明細(xì)的接收單元1012。該顯示控制單元1011利用該時間信息將該軌跡中與該第一時刻和該第二時刻之間的軌跡數(shù)據(jù)相對應(yīng)的一部分的該空間形態(tài)顯示在該屏幕上。因此，該P(yáng)C 10利用時間指定軌跡模式的顯示范圍。因此，該P(yáng)C 10可以在任意范圍內(nèi)顯示軌跡的模式，不僅限于顯示劃分該控制程序的移動命令、該運(yùn)動功能塊等該程序元件的執(zhí)行開始或者終止的區(qū)域。本文披露的實(shí)施方式是說明性的并且不僅限于上述實(shí)現(xiàn)方式。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書限定，其中與權(quán)利要求等同的含義以及在權(quán)利要求范圍內(nèi)的所作的所有的修改也包含在其內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯不設(shè)備，該顯不設(shè)備用于將一控制目標(biāo)設(shè)備的一特定部分的一位置變化在一屏幕上顯示出來，其中當(dāng)執(zhí)行一控制程序輸出的一位置指令值在一預(yù)定的周期輸入時，該控制目標(biāo)設(shè)備運(yùn)行；該顯示設(shè)備包括 一獲取單元，用于獲取一系列的位置指令值，該位置指令值為該控制程序的執(zhí)行結(jié)果; 一位置計算單元，用于獲得每個周期或者多個指定的周期中對應(yīng)于所獲取的該一系列的位置指令值的該特定部分的一系列位置； 一軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元，用于創(chuàng)建軌跡數(shù)據(jù)，該軌跡數(shù)據(jù)顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置中的各個位置的軌跡； 一圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元，用于創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)用于利用該軌跡數(shù)據(jù)將軌跡的一空間形態(tài)作為一圖像顯示在屏幕上；以及 一顯示控制單元，用于利用該圖像數(shù)據(jù)在該屏幕上顯示該圖像。
2.如權(quán)利要求I所述的顯示設(shè)備，其中該軌跡數(shù)據(jù)為顯示一折線的數(shù)據(jù)，在該折線中，該特定部分的該一系列位置中的各個位置按時間順序用直線線段連接。
3.如權(quán)利要求I所述的顯示設(shè)備，其中該軌跡數(shù)據(jù)是顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置中的各個位置的一光滑曲線的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求I所述的顯示設(shè)備，其中該軌跡數(shù)據(jù)為顯示一三維物體的數(shù)據(jù)，該三維物體通過在將該特定部分的該一系列位置中的各個位置按時間順序通過直線線段連成而成的折線中各個直線線段的垂直面中或通過在按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置中的各個位置連接而成的該光滑曲線的切線的垂直面中，沿該直線線段或該曲線移動圍繞該直線線段或該曲線的封閉曲線而形成。
5.如權(quán)利要求I所述的顯示設(shè)備，其中該軌跡數(shù)據(jù)為顯示一三維物體的數(shù)據(jù)，該三維物體為沿著該特定部分的該一系列位置的形態(tài)。
6.如權(quán)利要求I所述的顯示設(shè)備，其中 該圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)用于將一虛擬結(jié)構(gòu)和該軌跡的該空間形態(tài)作為一活動圖像顯示在該屏幕上，該虛擬結(jié)構(gòu)為根據(jù)該一系列的位置指令值運(yùn)行的通過電子方式構(gòu)建的三維模型；以及 該顯示控制單元在該屏幕上顯示該活動圖像。
7.如權(quán)利要求I所述的顯示設(shè)備，其中 該軌跡數(shù)據(jù)與時間信息相關(guān)；以及 該顯示設(shè)備還包括一接收單元，該接收單元用于接收對一第一時刻的指定和一第二時刻的指定；以及 該顯示控制單元利用該時間信息將與該第一時刻和該第二時刻之間的軌跡數(shù)據(jù)相對應(yīng)的該軌跡的一部分的該空間形態(tài)顯示在該屏幕上。
8.—種顯不控制方法,該顯不控制方法將一控制目標(biāo)設(shè)備的一特定部分的一位置變化在一顯示設(shè)備的一屏幕上顯示，其中當(dāng)執(zhí)行一控制程序輸出的一位置指令值在一預(yù)定的周期輸入時，該控制目標(biāo)設(shè)備運(yùn)行；該方法包括如下步驟 通過該顯示設(shè)備的一處理器獲取一系列的位置指令值，該位置指令值為該控制程序的執(zhí)行結(jié)果；通過該處理器獲得每個周期或者多個指定的周期中對應(yīng)于所獲取的該一系列的位置指令值的該特定部分的一系列位置； 通過該處理器創(chuàng)建軌跡數(shù)據(jù)，該軌跡數(shù)據(jù)顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置中的各個位置的軌跡； 通過該處理器創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)用于利用該軌跡數(shù)據(jù)將該軌跡的一空間形態(tài)作為一圖像顯示在該屏幕上；以及 通過該處理器利用該圖像數(shù)據(jù)在該屏幕上顯示該圖像。
9.一種程序,該程序?qū)⒁豢刂颇繕?biāo)設(shè)備的一特定部分的一位置變化在一顯不設(shè)備的一屏幕上顯示，其中當(dāng)執(zhí)行一控制程序輸出的位置指令值在一預(yù)定的周期輸入時，該控制目標(biāo)設(shè)備運(yùn)行；該程序使該顯示設(shè)備執(zhí)行如下步驟 獲取一系列的位置指令值，該位置指令值為該控制程序的執(zhí)行結(jié)果； 獲得每個周期或者多個指定的周期中對應(yīng)于所獲取的該一系列的位置指令值的該特定部分的一系列位置； 創(chuàng)建軌跡數(shù)據(jù)，該軌跡數(shù)據(jù)顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置中的各個位置的軌跡； 創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)用于利用該軌跡數(shù)據(jù)將該軌跡的一空間形態(tài)作為一圖像顯示在該屏幕上； 以及利用該圖像數(shù)據(jù)在該屏幕上顯示該圖像。
10.一種存儲一程序的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，該程序用于將一控制目標(biāo)設(shè)備的一特定部分的一位置變化在一顯示設(shè)備的一屏幕上顯示，其中當(dāng)執(zhí)行一控制程序輸出的位置指令值在一預(yù)定的周期輸入時，該控制目標(biāo)設(shè)備運(yùn)行；該程序使該顯示設(shè)備執(zhí)行如下步驟 獲取一系列的位置指令值，該位置指令值為該控制程序的執(zhí)行結(jié)果； 獲得每個周期或者多個指定的周期中對應(yīng)于所獲取的該一系列位置的指令值的該特定部分的一系列位置； 創(chuàng)建軌跡數(shù)據(jù)，該軌跡數(shù)據(jù)顯示按時間順序經(jīng)過該特定部分的該一系列位置中的各個位置的軌跡； 創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)用于利用該軌跡數(shù)據(jù)將該軌跡的一空間形態(tài)作為一圖像顯示在該屏幕上； 以及利用該圖像數(shù)據(jù)在該屏幕上顯示該圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠顯示一程序可控的控制目標(biāo)設(shè)備的一特定部分的一軌跡的顯示設(shè)備，無論該控制程序是簡單的順序執(zhí)行類型還是狀況自適應(yīng)型。一PC(10)作為一種顯示設(shè)備，其包括用于獲取一系列的位置指令值的一指令值獲取單元(1131)，該指令值是執(zhí)行該控制程序的一結(jié)果；一位置計算單元(1132)，其用于獲得每個控制周期或者多個指定的控制周期對應(yīng)于所獲取的位置指令值的該特定部分的一系列位置；一軌跡數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元(1133)，其用于創(chuàng)建軌跡數(shù)據(jù)，該軌跡數(shù)據(jù)顯示按時間順序通過該特定部分的該一系列位置中的各個位置的軌跡；一圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建單元(1134)，其用于創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)用于利用該軌跡數(shù)據(jù)將該軌跡的一空間形態(tài)作為一圖像顯示在該屏幕上；以及一顯示控制單元(1011)，其用于利用該圖像數(shù)據(jù)在該屏幕上顯示該圖像。
文檔編號G05B19/4069GK102822755SQ201180014648
公開日2012年12月12日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者小山智史, 森健一郎 申請人:歐姆龍株式會社