本发明涉及用数值控制程序对工作机械等实行控制的数值控制方法，以及编制所述程序的方法。 加工机械根据预先编制的数值控制程序，机械自动地进行工作的数值控制技术业已普及。在这种数值控制技术中，最近所谓用计算机辅助设计（CAD）方式进行设计、用计算机辅助生产（CAM）方式进行生产的计算机辅助工程（CAE）系统或被称为计算机统一生产（CIM）系统的复合系统已有所增加。
由于这些数值控制程序没有对加工方向、施加力的大小或速度等有关加工方法的事项进行规定，而这些事项在应用人的熟练技巧中占有重要地位，因此应用数值控制技术，无法进行具有加工方向、施加力的大小或加工速度等重要意义的所谓专家的加工，而只能用于加工比较单纯的作业。
此外，在编制数值控制程序中尽管希望用容易使用的对话形式进行实时应答，在传统的编制数值控制程序中，由于有必要对基于动作模拟的内容进行确认，以及在作业现场进行微调，使编程序作业变得复杂而不能仅用对话方式来进行。
而且，为了进行根据数值控制的专门家的作业，有必要对人的动作进行分析、基于此分析结果得到的知识编制控制程序，然而，以往，由于使用根据编制者的直观得到的不正确知识，很难说制得的是合理的程序。此外，由于为进行动作分析和设计而使用的力学也是根据仅使用了包含位置、速度和加速度的运动学，而往往会成为不正确。因此，根据以往地方法，使用计算机很难编制出新的数值控制程序。
作为论述物体运动的方法，除了使用位置、速度和加速度的运动学外，还有用和力之间的关系论述物体运动的所谓动力学方法。如将此方法用于编制数值控制程序时则能用少量的操作编制出复杂动作的程序。此外，若根据此应用动力学的数值控制程序编制方法则另一大优点就是能编制在应用运动学的数值控制程序编制方法中无法编制的新程序。
这样，若使用根据力的关系论述物体运动的动力学方法，能用少量的操作将复杂的动作编制成程序。然而，由于在动力学方法中，必需具有惯性力矩、重心、摩擦以及弹性等难以计量的数据，使在编制数值控制程序中应用动力学变得困难。
此外，由于该方法在把n作为数值控制程序中动作的最小单位数的场合的计算量O（f（n））是n4的函数O（n4），计算量大，故用计算机的计算量变大而不实用。
另一方面，由于还有采用计算量为n的函数O（n）的计算的动力学方法，此方法仅在不绕轴回转时成方，因此，在有绕轴回转场合，不能使用此方法。
这样，迄今为止，数值控制程序的编制作业不得不根据试行错误来进行，而不是使用对话形式的实时应答方式。
因此，本发明将提出也能适应复杂作业的新的应用动力学的数值控制程序编制方法。
本发明提出一种新的编制数值控制程序的方法，它能够应用对实际的人的动作进行动力学分析从而得到的人的动作的知识编制成加工机械的新的动作。也就是本发明把提供不根据试行错误或程序员的直觉，使用计算机和用对话形式编制数值控制程序的方法作为课题。
在为了解决上述课题的本发明的采用动力学的数值控制程序编制方法中，先对人的基本动作进行分析。因此，把包含在人体各关节发生的力和扭矩的动态参数的数据作为关于人体基本动作的知识储存在知识库内。
接着，程序员向数据库存取程序，对得到的数据进行加工，计算机以被约束的动作形式把约束条件，和以力的形式把反向应用动力学（以后简称逆动力学）的结果实时地向程序反馈，通过反复进行此过程，直到得到满意的结果为止，用对话形式设计动作。
由于此应用动力学的数据控制程序编制方法的计算量是η的函数O（n），从而使在传统的方法中存在的计算机的计算量增大的问题得到解决。并且能提供不根据试行错误和程序员的直觉，能用对话形式进行编制数值控制程序的方法。
实施例
以下参照附图对本发明实施例进行说明。
图1表示本发明的流程图，此流程图是由编制人体模型步骤1，输入人的实际动作步骤2，分析输入动作步骤3，设计动作步骤4，应用动力学步骤5，应用约束条件步骤6，应用逆动力学步骤7，表示结果步骤8各阶段构成。
在编制人体模型的第一阶段中，把人体分解成构成动作最小单位的部分，基于这些各部分固有的性质、相互关系以及关节动作范围等约束条件，编制人体模型，且输入计算机的数据库内。
在输入人的实际动作的第二阶段中，把成为分析对象的动作输入电视图象的帧单位或影视图象的象差（コマ）单位、在此场合，若使用从多方向同时进行摄影的图象，能更具体地进行下一阶段的分析。
在对输入的动作进行分析的第三阶段中，应用逆动力学对在第二阶段输入的动作进行计算、对各构件的重心，作用于各关节的力和力矩，全体的重心，在重心起作用的力和力矩进行分析，把其分析结果向数据库输入。
下面，对利用上述分析结果进行编制新动作的数值控制程序进行说明。
在设计动作的第四阶段中，程序员先从数据库选择基本动作，该数据例如可用图2所示的控制线图来表示。在此控制线图中，用横轴表示时间，用纵轴x、y、z三轴表示分别在体的关节上发生的力。此外，在同一关节上发生的两个力，当然是其大小相等、方向相反。此外，可用多个控制线图表示复杂动作。
可根据此控制线图编制成数值控制程序，然而，为了对应被加工物的大小、材料以及机械动作范围等，应进行包含扩大和缩小控制线图轴的物理变量的变更。
在应用动力学的第五阶段中，由程序员根据指定的力以及动力学方程式对加工机械各要素的动作进行计算。在此场合，原来的各要素是处于相互结合关系，然而为了减少计算量，使其和其它要素分开，把有关各要素相互结合关系以及动作范围的约束条件也暂时忽略不计。
为了进行各要素动作的计算，本发明中用牛顿方程式求线加速度，用欧拉方程式求角加速度，求得线加速度和角加速度后，对其进行积分求出速度，再进行积分求出位置。
在应用约束条件的第六阶段中，根据各要素动作的计算结果，使各要素的相互结合关系和动作范围这两个物理约束条件得到校验。此处理是以基本要素开始，依次校验其下位的各要素的位置、排列方向。在这里进行下位要素是否经常和上述要素连接着以及各个要素动作是否超越规定的范围这样两个方面的校验。
其结果，在下位要素不和上位要素连接的场合，使下位要素平行移动，以便下位要素和上位要素连接在发生各个要素超越一定范围的场合，通过使之回转，进行调整，以使其要素的动作落在范围内。
在应用逆动力学的第七阶段中，应用表现力和动作关系的拉格朗日方程式计算在各要素的连接点所产生的力。
在对新动作进行编制程序的场合，在未得到满意结果时，反复进行从第五阶段至第七阶段为止的过程，用对话形式设计新动作。
在表示结果的第八阶段中，把在程序编制中途或编制终了的新动作表示在图象上。
本发明由于如图1所示那样，是依据单纯的算法线回归，故其计算量是n的函数O（n）。
此外，本发明不根据试行错误或设计者的直觉，能使用计算机和用对话形式设计人体动作。
如上所述，有关本发明的动力学数值控制程序编制方法包含对实际的人的基本动作进行分析和编制新的动力学数值控制程序的两个过程。而且，在编制人体模型、输入实际动作和对输入动作的分析的三个阶段进行对人的基本动作分析，在动力学、约束条件、逆动力学这三个阶段进行动力学数值控制程序的编制，在动力学阶段，把机械分成分别独立的要素，用牛顿方程式和欧拉方程式，使各个要素的动作和其他要素分开进行计算。在约束条件阶段，使要素的相互结合关系和动作范围得到校验。在逆动力学阶段，计算产生根据约束条件修正的新动作的力。在此场合的全体计算量为O（n）。
对附图的简单说明
图1是本发明数值控制程序编制方法流程图，图2是举例表示作用在关节上的力的控制曲线图。