JP2021037090A - アクションロボット玩具 - Google Patents
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Abstract
【手段】 ロボット本体と、互いが平行に配設された2つの軸と、2つの軸の各々に対応して設けられ、対応する軸を介してロボット本体に回動可能に基端部が連結され、回動中に常時に先端部が前記ロボット本体から突出し、ロボット本体の上方位置と下方位置とを取り得るような可動域を有する2つの回動部材と、前記2つの回動部材の各々に対応して設けられた2つの回動装置と、を備え、2つの回動部材は、2つの軸に直交する1つの面内で回動可能に構成されるとともに、下方位置で2つの回動部材の双方が接地するときの反動によってロボット本体が持ち上げられるように構成されている。
【選択図】図1
Description
また、ロボット玩具として、手だけでなく脚を動作させるものが知られている(特許文献2)。この手や脚を動作させるものでは、アクション態様は増えるものの、手や脚を動作させるための動作機構が必要となり、構造が複雑で、自ずと高価となってしまうという問題があった。
本発明は、かかる問題点に鑑みなされたものであり、構造が簡素で、しかも、アクション態様に富むアクションロボット玩具を提供することを目的としている。
ロボット本体と、
前記ロボット本体に互いが平行に配設された2つの軸と、
前記2つの軸の各々に対応して設けられ、対応する前記軸を介して前記ロボット本体に回動可能に基端部が連結され、回動中に先端部が前記ロボット本体から常時に突出し、前記2つの軸を含む面を接地面に対して平行にした基本的姿勢で視た場合に前記先端部が前記ロボット本体の上方位置と下方位置とを取り得るような回動域を有する2つの回動部材と、
前記2つの回動部材の各々に対応して設けられ、対応する前記回動部材を前記回動域内で回動させる2つの回動装置と、
前記2つの回動装置の作動を制御する制御装置と、
を備え、
前記2つの回動部材は、前記2つの軸に直交する1つの面内で回動可能に構成されるとともに、前記下方位置で前記2つの回動部材の双方が接地するときの反動によって前記ロボット本体が持ち上げられるように構成されていることを特徴とする。
前記ロボット本体には、前記ロボット本体を回動させる本体回動装置が設けられ。
前記本体回動装置は、前記球体の中心を通り上下方向に延びる回転軸に付設され前記ロボット本体の下面から突出し前記接地面に接地される部分にラバーが付設された回動板と、
前記ロボット本体に取り付けられたモータと、
前記ロボット本体に取り付けられ前記モータの動力を前記回動板に伝達する動力伝達機構と、を備え、
前記制御装置は、前記本体回動装置により前記ロボット本体を回動させることを特徴とする。
前記2つの回動部材の動作を遊戯者が設定するための動作設定手段と、
前記動作設定手段により設定された前記動作を動作データの形で記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御装置は、前記記憶部に記憶された前記動作データに基づいて前記2つの回動装置の作動を制御することを特徴とする。
音出力部を備え、
前記記憶部には音楽データが記憶され、
前記制御装置は、前記記憶部に記憶された音楽データに基づく音楽を前記音出力部から出力させつつ前記2つの回動装置の作動を制御することを特徴とする。
本実施形態のアクションロボット玩具100は、球形のロボット本体10を備えている。ロボット本体10の左には第1回動片11Lが、右には第1回動片11Rが設けられている。左右はアクションロボット玩具100から見た場合の左右を言うものとする。
各第1回動片11(左右の第1回動片11L,11Rを区別しないときには第1回動片11とする。)は独立に上下に回動する。また、左の第1回動片11Lの先には第2回動片12Lが、右の第1回動片11Rの先には第2回動片12Rが設けられている。各第2回動片12(左右の第2回動片12L,12Rを区別しないときには第2回動片12とする。)は独立に上下に回動する。この第1回動片11と第2回動片12とで回動部材が構成されている。
ロボット本体10の前面には左目13L及び右目13Rが表示されている。また、ロボット本体10の上部には突片14f,14rが各2つ、下部には突片14f,14rが各2つ設けられている。
ロボット本体10の下端には円形のラバープレート15が露出し、ロボット本体10はラバープレート15を中心に回動可能となっている。
このアクションロボット玩具100は、左右の第1回動片11L,11Rの回動、左右の第2回動片12L,12Rの回動及びロボット本体10の回動の組み合わせによって所定のアクションを行う。
図6(A)は、第1回動片11L,11Rがロボット本体10に対して斜め下方に延び、第2回動片12L,12Rが垂下した姿態となっている。この形では、第2回動片12L,12Rの先が接地し、ロボット本体10が接地面から浮き上がる。回動部材はこの状態を保持できる。
図6(B)は、第1回動片11Lがロボット本体10の下方に延び、第2回動片12Lがロボット本体10の下方に潜り込んでいる。一方、第1回動片11Rがロボット本体10の上方に延び、第2回動片12Rがロボット本体10の上端に覆い被さる形となっている。この形となったときには、重心移動によって、第2回動片12L,12Rの先が向く方向にアクションロボット玩具100が転動する。
図6(C)は、第1回動片11L,11Rの双方がロボット本体10に対して上方に延び、第2回動片12L,12Rの先端部同士が当接した形となっている。
第6(D)は、第1回動片11L,11Rがロボット本体10に対して水平に延び、第2回動片12L,12Rが垂下した形となっている。この形では、例えば、ロボット本体10がラバープレート15を中心に回動可能な状態となる。
(ロボット本体10)
ロボット本体10の左には上下に貫通する切通し状の凹部16Lが、右には上下に貫通する切通し状の凹部16Rが形成されている。各凹部16(左右の凹部16L,16Rを区別しないときには凹部16とする。)には、対応する第1回動片11の基端部が差し込まれ、凹部16内で軸支されている。また、図2に示すように、後側本体外郭10rの一部はヒンジ(図示せず)によって開閉可能な開閉扉10aを構成している。
ロボット本体10の前半部には前側被取付け体17fが設けられている。この前側被取付け体17fには左に筒状カバー18Lが、右に筒状カバー18Rが設けられている。各筒状カバー18(左右の筒状カバー18L,18Rを区別しないときには筒状カバー18とする。)の内部には、光出力部77(図7参照)の一部を構成する発光ダイオード(図示せず)が1つずつ設置されている。また、前側被取付け体17fの上下には突片14fが2つずつ設けられている。各突片14fは前側本体外郭10fを貫通し突出している。
ロボット本体10の後半部には後側被取付け体17rが設けられている。この後側被取付け体17rには基板等の仕切り板40が取り付けられている。仕切り板40には、対応のスイッチを操作するためのボタン19,20や摘み21と、充電用端子22とが設けられている。ボタン19,20、摘み21及び充電用端子22は開閉扉10aを開いたときに露出する。なお、充電用端子22を通じて充電されるバッテリ(図示せず)は仕切り板40の裏側に設けられている。
また、後側被取付け体17rにはスピーカ23が取り付けられている。さらに、後側被取付け体17rの上下には突片14rが2つずつ設けられている。各突片14rは後側本体外郭10rを貫通し突出している。なお、各4つの突片14f及び突片14rはアクションロボット玩具100の姿勢を安定させるためのものである。
アクションロボット玩具100は、左の第1回動片11Lを回動させるための左第1回動片回動装置31Lと、右の第1回動片11Rを回動させるための右第1回動片回動装置31Rと、左の第2回動片12Lを回動させるための左第2回動片回動装置32Lと、右の第2回動片12Rを回動させるための右第2回動片回動装置32Rと、を備えている。左第1回動片回動装置31L、右第1回動片回動装置31R、左第2回動片回動装置32L及び右第2回動片回動装置32Rは、それぞれ別個のサーボ機構から構成されている。各サーボ機構は、サーボモータと、回転位置をセンサで測定して電気信号として位置情報を出力するエンコーダとを備えている。エンコーダの代わりにポテンショメータ等の回転位置検出部を使用してもよい。回転位置検出部は、ここでは、第1回動片11や第2回動片12の位置制御に用いられる他、第1回動片11や第2回動片12の位置を検出しアクションロボット玩具100の動作を登録するために用いられる。
また、ロボット本体10の中央には、ロボット本体10を回動させるための本体回動装置33を備えている。この本体回動装置33は、縦置きのモータ33aと、モータ33aに連結された歯車機構34とを備えている。この本体回動装置33によれば、モータ動力は、歯車34a,34b,34c,34d,34e,34f,34g,34hを経て、回動板35に伝達される。回動板35の下面には上記ラバープレート15が貼り付けられている。そして、モータ33aが作動されたとき、回動板35が回動しようとするが、ラバープレート15が遊戯面(接地面)をグリップしているので、ラバープレート15が回動されず、反動でモータ33aひいてはロボット本体10が回動する。
ロボット本体10と第1回動片11との関節部J1は、第1回動片回動装置31の出力軸31aと第1回動片11の回動軸11aとを連結させることにより形成されている。
また、第1回動片11と第2回動片12の関節部J2は、第2回動片12の回動面に直角に延びる中心軸を持つような円柱形となっている。これによって、回動に伴って接地面に円滑に摺接することができる。
また、第2回動片12の先端部も、第2回動片12の回動面に直角に延びる中心軸を持つような円柱形となっている。これによって、回動に伴って接地面に円滑に摺接することができる。
図7はアクションロボット玩具100の制御構成を示している。
アクションロボット玩具100は制御構成として、中央処理装置70、主記憶装置71a、補助記憶装置71bを備えている。
補助記憶装置71bには所定のプログラムや、各種データが格納される。プログラムとしては設定登録プログラムや再生プログラム等が格納されている。データとしては、各プログラムの実行に必要なデータや、複数の音楽データ及び動作データ等が格納されている。予め格納されている音楽データと動作データとは1対1で対応付けられている。この対応付けられた音楽データや動作データはデモンストレーションモードのときに使用され、音楽に適合したアクション(ダンス)をアクションロボット玩具100に行わせることができる。また、動作データとして複数のテンプレートが複数用意されている。このテンプレートはフリーダンスモードのときに使用される。また、補助記憶装置71bには音楽データや動作データを追加して格納することができる。
中央処理装置70は、そのプログラムや各種データを適宜に読み出して制御及び演算を実行する。主記憶装置71aはワークエリアとなる部分であり、必要に応じてプログラムや各種データを一時的に記憶する。
このアクションロボット玩具100の遊び方には4つのモードが用意されている。以下、各モードについて説明する。モードの選択は選択ボタンや決定ボタンの操作によって行う。
このフリーダンスモードはアクションロボット玩具100が音楽に乗せてフリーダンスを行うモードである。
このフリーダンスモードでは、音楽としては、例えば、スマートフォン等で出力される音楽が使用される。勿論、アクションロボット玩具100の補助記憶装置71bに格納されている音楽データに基づく音楽を使用してもよい。
このフリーダンスモードでは、音楽を流すと、補助記憶装置71bに格納されている動作データの中からテンプレートが選択され、そのテンプレートに基づいて第1回動片11及び第2回動片12が動作され、アクションロボット玩具100がフリーダンスを行う。
この場合、第1回動片11及び第2回動片12は、テンプレートを1つ選択し、当該1つのテンプレートに基づく動作を音楽が終わるまで繰り返してもよいし、音楽が終わるまで、テンプレートを交換させながら第1回動片11及び第2回動片12を動作させ、アクションロボット玩具100がフリーダンスを行うようにしてもよい。
このコントロールモードは遊戯者の外部のコントローラの操作によりアクションロボット玩具100をリアルタイムで動作させるモードである。このときにもフリーダンスモードのときと同様に音楽を流しておくことが好ましい。
このコントロールモードでは、外部のコントローラとして、専用のコントローラ90又はスマートフォン92若しくはタブレットが使用される。
専用のコントローラ90の例が図8に示されている。同図において符号92は音楽を流すためのスマートフォンを示している。
この専用のコントローラ90を用いる場合には、第1回動片11及び第2回動片12の各々に1対1で対応するスライド式の摘み91a〜91dを適宜に前後に操作する。すると、専用のコントローラ90からはその操作方向及び操作量に対応した操作信号がアクションロボット玩具100に送信され、その操作信号を受信したアクションロボット玩具100では、対応する第1回動片11及び第2回動片12が上記摘み91a〜91dの操作方向及び操作量に応じて動作される。この場合、信号の送受信には、例えば、近距離通信規格であるブルートゥースが使用されるので、送受信前にペアリングが必要となる。
一方、専用のコントローラ90の代わりにスマートフォン92やタブレットを用いる場合には、スマートフォン92又はタブレットに予め操作アプリケーションを入れておき、その操作アプリケーションにより画面上に操作画面を表示しておき、その操作画面上で所定の操作を行えばよい。
このプログラムモードは遊戯者がアクションロボット玩具100の動きを予めプログラムし設定登録しておき、その設定登録した動きをアクションロボット玩具100に行わせるものである。このときにもフリーダンスモードのときと同様に音楽を流しておくことが好ましい。
1つ目の方法は、直接、アクションロボット玩具100に設定登録する方法である。この場合の設定登録は音出力部76から出力される音声案内に従って行う。
具体的には、アクションロボット玩具100の第1回動片11及び第2回動片12を実際に所望の形となるまで動かし第1回動片11及び第2回動片12を所望の形としたところで頭部を介して押圧スイッチ74を押す。これによって、アクションロボット玩具100の1つの形がデータとして登録される。このような操作を複数回行うことにより、アクションロボット玩具100の動きを動作データの形で補助記憶装置71bに登録する。
なお、ロボット本体10の回動を途中に入れたい場合には、例えば、第1回動片11及び第2回動片12を動かすことなく、アクションロボット玩具100の頭部を押すようにしてもよいし、ボタン19等を押すようにしてもよい、また、アクションロボット玩具100による動作の再生速度を特定のボタンを操作することにより、選択できるようにしておくことが好ましい。
専用のコントローラ90を使用する場合には、アクションロボット玩具100の第1回動片11及び第2回動片12を実際に所望の形となるまで動かし第1回動片11及び第2回動片12を所望の形としたところで第1のボタン(決定ボタン)93aを押す。これによって、アクションロボット玩具100の1つの形がデータとして登録される。このような操作を複数回行い、順に第2ボタン〜第4のボタン(決定ボタン)93b〜93dを押すことにより、その決定信号が逐次にアクションロボット玩具100に送信され、アクションロボット玩具100の動きを動作データの形で補助記憶装置71bに登録する。なお、ロボット本体10の回動を途中に入れたい場合には、例えば、アクションロボット玩具100の頭部を押す。すると、押圧スイッチ74が作動され、ロボット本体10の回動が設定登録される。この場合、アクションロボット玩具100の頭部を1回押すとダンス途中に半周分だけアクションロボット玩具100が一方向に回動され、頭部を2回押すとダンス途中にアクションロボット玩具100が一方向に一周分だけ回動されるようにしてもよい。また、アクションロボット玩具100の頭部を押す代わりに、専用のコントローラ90の特定のボタンを操作することにより、ロボット本体10の回動を設定したり、小刻みな往復回動を設定したり、或いは、反対方向の回動を設定したりするようにしてもよい。なお、アクションロボット玩具100による動作の再生速度を特定のボタンを操作することにより、選択できるようにしておくことが好ましい。
このプログラムモードによれば、設定登録された動きデータに基づいて設定登録された順番に第1回動片11及び第2回動片12が動作される。なお、この場合も、再生速度を画面上で選択できるようにしておくことが好ましい。
このデモンストレーションモードは、音楽データと対応付けらた動作データを用いてアクションロボット玩具100に動作を行わせるものである。
このデモンストレーションモードでは、音楽の再生とともに、それに適合した動きをアクションロボット玩具100が行う。
12 第2回動片
31L 左第1回動片回動装置
31R 右第1回動片回動装置
32L 左第2回動片回動装置
32R 右第2回動片回動装置
33 本体回動装置
33a モータ
34 歯車機構
70a 制御装置
78a〜78d サーボモータ
100 アクションロボット玩具
前記ロボット本体には、前記ロボット本体を回動させる本体回動装置が設けられ、
前記本体回動装置は、前記球体の中心を通り上下方向に延びる回転軸に付設され前記ロボット本体の下面から突出し前記接地面に接地される部分にラバーが付設された回動板と、
前記ロボット本体に取り付けられたモータと、
前記ロボット本体に取り付けられ前記モータの動力を前記回動板に伝達する動力伝達機構と、を備え、
前記制御装置は、前記本体回動装置により前記ロボット本体を回動させることを特徴とする。
Claims (11)
- ロボット本体と、
前記ロボット本体に互いが平行に配設された2つの軸と、
前記2つの軸の各々に対応して設けられ、対応する前記軸を介して前記ロボット本体に回動可能に基端部が連結され、回動中に先端部が前記ロボット本体から常時に突出し、前記2つの軸を含む面を接地面に対して平行にした基本的姿勢で視た場合に前記先端部が前記ロボット本体の上方位置と下方位置とを取り得るような回動域を有する2つの回動部材と、
前記2つの回動部材の各々に対応して設けられ、対応する前記回動部材を前記回動域内で回動させる2つの回動装置と、
前記2つの回動装置の作動を制御する制御装置と、
を備え、
前記2つの回動部材は、前記2つの軸に直交する1つの面内で回動可能に構成されるとともに、前記下方位置で前記2つの回動部材の双方が接地するときの反動によって前記ロボット本体が持ち上げられるように構成されていることを特徴とするアクションロボット玩具。 - 前記2つの回動部材の双方の先端部が前記ロボット本体の上方位置にあるときに、前記2つの回動部材の先端部が互いに当接可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアクションロボット玩具。
- 前記ロボット本体は球体であり、前記2つの軸は前記ロボット本体の中心から等距離に設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のアクションロボット玩具。
- 前記ロボット本体には、前記ロボット本体を回動させる本体回動装置が設けられ。
前記本体回動装置は、前記球体の中心を通り上下方向に延びる回転軸に付設され前記ロボット本体の下面から突出し前記接地面に接地される部分にラバーが付設された回動板と、
前記ロボット本体に取り付けられたモータと、
前記ロボット本体に取り付けられ前記モータの動力を前記回動板に伝達する動力伝達機構と、を備え、
前記制御装置は、前記本体回動装置により前記ロボット本体を回動させることを特徴とする請求項3に記載のアクションロボット玩具。 - 前記ロボット本体の外側には前記2つの軸を含む面が接地面に対してほぼ平行となるように前記ロボット本体を保持する突片が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のアクションロボット玩具。
- 前記2つの回動部材の動作を遊戯者が設定するための動作設定手段と、
前記動作設定手段により設定された前記動作を動作データの形で記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御装置は、記憶部に記憶された前記動作データに基づいて前記2つの回動装置の作動を制御することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のアクションロボット玩具。 - 前記2つの回動装置の各々は、回転位置検出部を含むサーボ機構から構成され、前記動作設定手段は、前記2つの回動部材を遊戯者が所望の形に実際に動かすことで前記回転位置検出部を利用して前記2つの回動部材の動作を設定することを特徴とする請求項6に記載のアクションロボット玩具。
- 音出力部を備え、
前記記憶部には音楽データが記憶され、
前記制御装置は、前記記憶部に記憶された音楽データに基づく音楽を前記音出力部から出力させつつ前記2つの回動装置の作動を制御することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のアクションロボット玩具。 - 前記2つの回動部材の各々は、前記基端部の側に位置する第1回動片と、前記先端部の側に位置し前記第1回動片に関節を介して回動可能に取り付けられた第2回動片と、を備え、前記2つの回動装置の各々は、前記第1回動片を回動させる第1回動装置と、前記第2回動片を回動させる第2回動装置と、を備えたことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のアクションロボット玩具。
- 前記第1回動装置及び前記第2回動装置の各々は、回転位置検出部を含むサーボ機構から構成され、動作設定手段は、前記第1回動片及び前記第2回動片を遊戯者が所望の形に実際に動かすことで前記回転位置検出部を利用して前記2つの回動部材の動作を設定することを特徴とすることを特徴とする請求項9に記載のアクションロボット玩具。
- 一方の前記回動部材の前記第1回動片が接地し、前記一方の前記回動部材の前記第2回動片が前記ロボット本体の下に潜り込んだ状態で、他方の前記回動部材の前記第1回動片が前記ロボット本体の上方に位置し、前記他方の前記回動部材の前記第2回動片が前記ロボット本体の上に覆い被さるときに、重心位置の変動によって、2つの前記第2回動片の先が向く方向に前記ロボット本体が転動することを特徴とする請求項9又は請求項10に記載のアクションロボット玩具。
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