JP2001327766A - 知的玩具 - Google Patents

知的玩具

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JP2001327766A
JP2001327766A JP2000152469A JP2000152469A JP2001327766A JP 2001327766 A JP2001327766 A JP 2001327766A JP 2000152469 A JP2000152469 A JP 2000152469A JP 2000152469 A JP2000152469 A JP 2000152469A JP 2001327766 A JP2001327766 A JP 2001327766A
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JP
Japan
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toy
omnidirectional vehicle
main body
shape
intelligent toy
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JP2000152469A
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Isao Endo
勲 遠藤
Hajime Asama
一 淺間
Hayato Kaetsu
早人 嘉悦
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RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Original Assignee
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Abstract

(57)【要約】 【課題】それぞれの玩具の形状に相応しい、即ち、牛の
形状をした玩具であるならば牛に相応しい走行の仕方を
模擬することのできる知的玩具を提供する。 【解決手段】所定の形状を備えた本体部と、本体部に設
けられ、所定の色の存在を検出する検出手段と、本体部
の底部に配設された全方向移動車と、検出手段による検
出結果に応じて、全方向移動車の移動方向を所定の色が
存在する方向へ制御する制御手段と、制御手段により制
御された移動方向に全方向移動車を駆動する駆動手段と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、知的玩具に関し、
さらに詳細には、極めて興趣に富む動作をする知的玩具
に関する。
【0002】
【発明の背景】従来より、牛や馬や、あるいは猿などの
種々の動物の形状を備えた玩具が広く知られている。
【0003】こうした動物の形状を備えた玩具として
は、所謂、「ぬいぐるみ」と称される自ら動作すること
のない玩具や、内部にモーターなどを備えていて所定の
方向に自走することができるようなものがある。
【0004】ところで、所定の方向に自走することがで
きるような玩具においては、その走行方向は予め定めら
れた一定の方向のみとなっており、牛の形状を備えた玩
具であるならば牛特有の走行の仕方をしたり、馬の形状
を備えた玩具であるならば馬特有の走行の仕方をした
り、あるいは猿の形状を備えた玩具であるならば猿特有
の走行の仕方をしたりすることができるものではなく、
甚だ興趣に欠けるものであった。
【0005】このため、それぞれの玩具の形状に相応し
い、即ち、牛の形状をした玩具であるならば牛に相応し
い走行の仕方を模擬することのできる玩具の提案が強く
要望されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな要望に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、それぞれの玩具の形状に相応しい、即ち、牛
の形状をした玩具であるならば牛に相応しい走行の仕方
を模擬することのできる知的玩具を提供しようとするも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項1に記載の発明による知的玩具
は、所定の形状を備えた本体部と、上記本体部に設けら
れ、所定の色の存在を検出する検出手段と、上記本体部
の底部に配設された全方向移動車と、上記検出手段によ
る検出結果に応じて、上記全方向移動車の移動方向を上
記所定の色が存在する方向へ制御する制御手段と、上記
制御手段により制御された移動方向に上記全方向移動車
を駆動する駆動手段とを有するようにしたものである。
【0008】従って、本発明のうち請求項1に記載の発
明による知的玩具によれば、検出手段が所定の色の存在
を検出すると、制御手段が検出手段による検出結果に応
じて全方向移動車の移動方向を所定の色が存在する方向
へ制御し、駆動手段は制御手段により制御された移動方
向へ全方向移動車を駆動することになる。
【0009】従って、例えば、本体部の形状を牛のよう
な形状とした場合に、検出手段により存在を検出される
所定の色を赤色とすると、本体部の底部に配設された全
方向移動車の移動方向が制御手段により赤色の存在する
向けられ、駆動手段により全方向移動車が赤色の方向に
駆動されることになる。このため、知的玩具の遊戯者が
赤色の布などを持っていた場合には、牛の形状をした本
体部を備えた知的玩具が赤色の布の方向に移動するよう
になり、闘牛において牛が赤い色の布に反応して当該赤
い色の布めがけて突進するという、牛に相応しい走行の
仕方を模擬することができるようになり、遊戯者はあた
かも闘牛を行っているような興趣を得ることができるも
のである。
【0010】ここで、上記検出手段は、例えば、本発明
のうち請求項2に記載の発明による知的玩具のように、
赤外線センサとすることができる。
【0011】また、上記本体部は、例えば、本発明のう
ち請求項3に記載の発明による知的玩具のように、動物
の外形を備えたものとすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づいて、本
発明による知的玩具の実施の形態の一例を詳細に説明す
るものとする。
【0013】図1には、本発明による知的玩具の実施の
形態の一例を示す概念構成説明図が示されている。
【0014】即ち、知的玩具Aは、外形が牛のように形
成された本体部Bを備えており、本体部Bにおける牛の
前肢の下端部に相当する位置には、全方向移動車Cが配
設されている。
【0015】また、本体部Bにおける牛の頭部の目に相
当する位置には、赤色を検出することのできる検出手段
として赤外線センサDが配設されている。
【0016】さらに、本体部Bの内部には、全体の動作
の制御を行うための制御部Eと、全方向移動車Cを駆動
するめのモーターFとが配設されている。
【0017】なお、符号Gは赤色の布であり、符号Hは
自在キャスターである。
【0018】図2は知的玩具Aの動作を制御する制御系
のブロック構成説明図であり、図1とともにこの図2を
参照しながら知的玩具Aについて説明するものとする。
【0019】即ち、本体部Bに配設された赤外線センサ
Dによる検出結果は、制御部Eに入力されることにな
る。
【0020】ここで、制御部Eは、この知的玩具Aの全
体の動作の制御を行う中央処理装置(CPU)Eaと、
中央処理装置Eaが実行するプログラムやプログラムの
処理に必要なデータなどを記憶するリード・オンリ・メ
モリ(ROM)Ebと、中央処理装置Eaのワーキング
・エリアとしてのランダム・アクセス・メモリ(RA
M)Ecとなどから構成されている。
【0021】そして、制御部Eにおいては、この赤外線
センサDの検出結果から赤色の存在する方向を判別し、
当該判別結果に応じてモーターFを制御して全方向移動
車Cの移動の方向を当該赤色の存在する方向とするもの
である。
【0022】ところで、全方向移動車Cとは、平面上を
全方向に移動可能に構成された車輪機構を備えたもので
ある。こうした全方向移動車Cとしては、例えば、本願
出願人が特開平8−67268号公報において提案した
「全方向移動車の駆動伝達機構」を備えた構成の全方向
移動車を用いることができる。
【0023】図3には、本願出願人が特開平8−672
68号公報において提案した「全方向移動車の駆動伝達
機構」を備えた構成の全方向移動車が示されており、こ
の全方向移動車1は、直進安定性が得られるように、車
輪2、3、4、5がそれぞれ4方向に配置されている。
この車輪2、3、4、5は車輪の回転方向には駆動力を
伝え、その回転面に対して直角方向には摩擦を少なくす
るような機構が要求されることから、各車輪2、3、
4、5は、外周上に4個の樽形(紡錘状)のフリーロー
ラ6を取付けるとともに、それを45度の位相をずらし
て複列に配置した構成になっており、これによって、各
フリーローラ6は、その接地点が車輪の曲率と等しくな
るように配置され、車輪2、3、4、5と床面との連続
的な接触を可能にしている。
【0024】ここで、全方向移動車1の座標を図3のよ
うに設定し、座標軸をX、Y、Zと呼ぶこととする。従
って、全方向移動車1がX方向に並進移動するとき、車
輪3、および車輪5が床面に駆動力を伝え、車輪2と車
輪4がフリーローラ6によりX方向フリーとなる。同様
に、全方向移動車1がY方向に並進移動するとき、車輪
2と車輪4が床面に駆動力を伝え、車輪3と車輪5がフ
リーローラ6によりY方向フリーとなる。
【0025】上記全方向移動車1の各車輪2、3、4、
5の車軸は、それぞれデファレンシャルギヤ7、8、
9、10を介して駆動軸11、12、13、14に連結
されており、この駆動軸11、12、13、14の端部
に固定された傘歯車11a、12a、13a、14a
が、全方向移動車1を座標軸Zの回りに回転させるアク
チュエータ15の傘歯車15aに噛み合っている。
【0026】一方、全方向移動車1の駆動伝達機構は、
車輪3と車輪5とを座標軸X方向に並進駆動するアクチ
ュエータ16と、車輪2と車輪4とを座標軸Y方向に並
進駆動するアクチュエータ17とを備えており、このア
クチュエータ16、17が回転すると、その駆動力はウ
ォームギヤ16a、17aから回転伝達軸18、19を
介して、回転伝達軸18、19の両端部にそれぞれ固定
された平歯車20,21および22,23に伝達される
ようになっている。
【0027】上記回転伝達軸18の両端部に固定された
平歯車20,21は、車輪3および車輪5のデファレン
シャルギヤ8および10に噛み合っているとともに、回
転伝達軸19の両端部に固定された平歯車22,23
は、車輪2および車輪4のデファレンシャルギヤ7およ
び9に噛み合っている。
【0028】そして、上記アクチュエータ16、17
が、全方向移動車1を並進移動の2自由度(X軸方向の
移動、Y軸方向の移動)に寄与するとともに、アクチュ
エータ15が全方向移動車1の回転(Z軸回りの回転)
の1自由度に寄与するなど、各アクチュエータ15、1
6、17が3自由度に独立に寄与し、移動車を全方向に
任意に移動させることができるようになっている。
【0029】なお、全方向移動車1の駆動伝達機構に
は、デファレンシャルギヤ7、8、9、10が各車輪
2、3、4、5側にそれぞれ設けられており、デファレ
ンシャルギヤは、平歯車Zの内部で、傘歯車を組み合
わせることにより平歯車Zの両側軸の間に回転差を発
生させることができるようになっている。このために、
デファレンシャルギヤの回転の関係式は、ωを左軸の
回転速度とし、ωを右軸の回転速度とし、ωを平歯
車Zの回転速度としたとき、2ω=ω+ωで表
される。
【0030】したがって、平歯車Zの左右の軸の回転
速度の和が、平歯車Zの回転速度によって与えられる
ので、左右の軸の回転速度の差を吸収することができる
ようになっている。
【0031】また、全方向移動車1は、移動平面の凹凸
に追従して必ず4つの車輪2、3、4、5が床面に接地
するように、平行リンク機構24が設置されており、車
軸が水平を保持したまま上下移動可能なサスペンション
25が組み込まれている。
【0032】さらに、全方向移動車1の駆動伝達機構に
は、全方向移動車のみならず、2次元平面上を各自由度
方向に独立に駆動する一般的機構に発展させることがで
きる。
【0033】以上の構成において、この知的玩具Aを用
いて遊ぶ場合には、全方向移動車Cを床や道路などの表
面に当接させるようにして配置する。
【0034】そうすると、制御部Eの制御によってモー
ターFが駆動されて、赤色の布Gの存在する方向に全方
向移動車Cが駆動されることになるものである。
【0035】即ち、赤外線センサDが赤色の布Gの赤色
を検出し、その検出結果に応じて制御部EがモーターF
を制御して、赤色の布Gへ向かうように全方向移動車C
の方向を定めて移動させるものである。
【0036】従って、知的玩具Aによれば、遊戯者が赤
色の布Gを把持して移動すると、当該遊戯者の移動に合
わせて知的玩具Aも移動することになる。即ち、知的玩
具Aによれば、闘牛において牛が赤い色の布に反応して
当該赤い色の布めがけて突進するという、牛に相応しい
走行の仕方を模擬することができるようになり、遊戯者
はあたかも闘牛を行っているような興趣を得ることがで
きるものである。
【0037】なお、上記した実施の形態においては、牛
が赤色の布に向かって突進するようすを模擬したが、本
体部Bの外形の形状を馬に代えるとともに赤色の布Gを
人参(人参の色は赤色である。)に代えて、馬が人参に
反応して当該人参めがけて駆け寄るという、馬に相応し
い走行の仕方を模擬するようにしてもよい。さらに、本
体部Bの外形の形状を猿に代えるとともに赤色の布Gを
林檎(林檎の色は赤色である。)に代えて、猿が林檎に
反応して当該林檎めがけて駆け寄るという、猿に相応し
い走行の仕方を模擬するようにしてもよい。
【0038】また、上記した実施の形態においては、所
定の色の存在を検出する検出手段として赤外線センサを
用いたが、これに限られるものではなく、例えば、CC
Dなどの画像処理手段を所定の色の存在を検出する検出
手段として用いてもよい。
【0039】また、赤外線センサ以外のセンサを用いた
場合には、そのセンサによって赤色以外の任意の色を検
出するようにして、検出した色に向かって全方向移動車
Cが移動するように、制御部EによってモーターFを制
御するようにしてもよい。
【0040】また、上記においては、本体部Bの外形の
形状を動物とした例について説明したが、これに限られ
ることなく任意の形状としてよいことは勿論である。
【0041】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、それぞれの玩具の形状に相応しい、即ち、
牛の形状をした玩具であるならば牛に相応しい走行の仕
方を模擬することのできる知的玩具を提供することがで
きるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による知的玩具の実施の形態の一例を示
す概念構成説明図である。
【図2】図1に示す知的玩具の動作を制御する制御系の
ブロック構成説明図である。
【図3】特開平8−67268号公報において示された
「全方向移動車の駆動伝達機構」を備えた全方向移動車
の概略構成斜視図である。
【符号の説明】
A 知的玩具 B 本体部 C 全方向移動車 D 赤外線センサ E 制御部 F モーター G 赤色の布 H 自在キャスター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嘉悦 早人 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究所 内 Fターム(参考) 2C150 CA02 CA25 DA06 DA25 EB01 EC03 EC04 EC07 ED02 ED08 EF16 EF21 EF34 FA01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の形状を備えた本体部と、 前記本体部に設けられ、所定の色の存在を検出する検出
    手段と、 前記本体部の底部に配設された全方向移動車と、 前記検出手段による検出結果に応じて、前記全方向移動
    車の移動方向を前記所定の色が存在する方向へ制御する
    制御手段と、 前記制御手段により制御された移動方向に前記全方向移
    動車を駆動する駆動手段とを有する知的玩具。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の知的玩具において、 前記検出手段は、赤外線センサである知的玩具。
  3. 【請求項3】 請求項1または2のいずれか1項に記載
    の知的玩具において、 前記本体部は、動物の外形を備えたものである知的玩
    具。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7014525B2 (en) * 2002-05-02 2006-03-21 The Pilot Ink Co., Ltd. Movable toy and movable toy set for the same
JP2007029316A (ja) * 2005-07-26 2007-02-08 Matsushita Electric Works Ltd 発光式形態構成玩具

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7014525B2 (en) * 2002-05-02 2006-03-21 The Pilot Ink Co., Ltd. Movable toy and movable toy set for the same
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