JP2742928B2 - 半自律行動ロボット遠隔操縦方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マスタ装置を介し通信
網を通して与えられるユーザからの指示により、半自律
行動ロボットをスレーブモードとして、あるいは自律行
動モードとして動かす半自律行動ロボット遠隔操縦方法
に関するものである。

【０００２】

【従来技術】機械技術研究所の舘らにより提案されてい
る遠隔制御に基づくテレエグジスタンスロボットシステ
ム（文献 舘すすむ、メカトロニクスの話、日刊工業新
聞社、ｐｐ１１８−１１９、１９８４）は、自律移動型
知能移動ロボットが、統制装置内のユーザの命令に従っ
て、作業や、行動を行い、或いは簡単な判断や作業は、
ロボットに登載された知識ベースに基づいてロボットに
よって自律的に行われるものである。一方、ロボットの
自律制御の一例として、浅川らによって提案された神経
回路網によって、与えられたセンサ情報から、次の行動
パターンを出力する方法がある（文献 長田茂美、渡部
信雄、浅川和雄、ニューラルネットワークによる移動ロ
ボットの制御、電子情報通信学会論文誌 Ｄ−ＩＩＮ
ｏ．１２ｐｐ．２１１１−２１２０．１９８９年）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た舘らにより提案された方法によると、知識ベースは各
ロボットに固有のものとして積載され、かつユーザを統
制装置すなわちマスタ装置側で支援する知識ベースも複
数のユーザに対して共通のものであり、通信網を介し
て、複数のユーザが、複数のロボットの中から所望のロ
ボットを選択して、遠隔操縦を行う場合、スレーブとし
て、遠隔操縦する場合は、なんら問題はないが、ロボッ
トに自律的に行動させる場合には、ユーザがロボットに
期待する行動パターンは、ある環境条件に対しての応答
としてのロボットの行動パターンが、全てのユーザに対
して同一のものであることを前提としている。すなわ
ち、例えばある状況に自律モードでロボットが遭遇した
場合、Ａさんが次にロボットの行動として期待する動作
と、Ｂさんが次にロボットの行動として期待する動作が
同じでなければ、ある日時にＢさんがユーザとしてＡさ
んと同じロボットを利用する場合に、ロボットに積載さ
れた知識ベースはＡさん用とＢさん用の２種積載しなけ
ればならないという問題が生ずる。また、上述した浅川
らによって提案された方法によると、一旦、ロボットに
積載された神経回路網にセンサ情報と行動パターンとの
関係を学習させてしまうと、ユーザの好みにかかわら
ず、ロボットの置かれたある状況に対しての、次の行動
パターンは、常に同じものとなってしまう。センサ情報
と行動パターンとの関係をユーザの好みのものとするに
は、ロボットを回収して、神経回路網の学習をやり直す
必要があるという問題があった。また、神経回路網の学
習に当たって、例えば学習法として誤差逆伝播法によっ
て学習しても、入力として与えるセンサ情報の種類と、
出力としての次の行動パターンの数が多くなると、神経
回路網の学習が収束しづらくなり、同時に、あらゆる状
況パターンに応じたロボットの応答動作パターンを全て
学習させるのは現実的でないという問題があった。

【０００４】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、多種類の知
識ベースをロボットに積載することなく、複数のユーザ
それぞれが期待する動作行動パターンをロボットが応答
して行うようにさせることの可能な、また、ロボットの
回収をせずしてロボットの神経回路網の学習をやり直す
ことの可能な、またロボットを自律行動させながら自分
の好みにあった動作行動パターンをとるようにユーザが
ロボットを調教することの可能な半自律行動ロボット遠
隔操縦方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために提案されたもので、その第１発明（請
求項１に係る発明）は、遠隔地に位置し通信網により相
互に接続されるマスタ 装置と，複数のユニットおよび複
数のリンクからなる多層の神経回路網を有する半自律行
動ロボットと，知能化パラメータユーザ登録データベー
スを有する動作データベースとを備え、マスタ装置を介
し通信網を通して与えられるユーザからの指示により、
半自律行動ロボットをマスタ装置からの意のままに動く
スレーブモードとして、あるいはロボット周囲のセンサ
情報を神経回路網への入力としその出力として動作行動
パターンを得て自律的に行動する自律行動モードとして
動かす半自律行動ロボット遠隔操縦方法であって、ユー
ザがマスタ装置を介し通信網を通して半自律行動ロボッ
トにアクセスする際、そのユーザが知能化パラメータユ
ーザ登録データベースに未登録のユーザであれば、この
知能化パラメータユーザ登録データベースより標準的ユ
ーザ用として登録されている知能化パラメータを取り出
し、通信網を通して半自律行動ロボットの神経回路網に
設定し、そのユーザが知能化パラメータユーザ登録デー
タベースに登録済みのユーザであれば、この知能化パラ
メータユーザ登録データベースよりそのユーザの知能化
パラメータを取り出し、通信網を通して半自律行動ロボ
ットの神経回路網に設定し、半自律行動ロボットの自律
行動モード時、教示モードであることを指示のうえ、こ
の半自律行動ロボットに対してユーザより動作行動パタ
ーンが教示された場合、その時のセンサ情報と教示され
た動作行動パターンとの関係を教示情報として記憶して
おき、半自律行動ロボットの静止中に記憶されている教
示情報に基づいてそのロボットの神経回路網の知能化パ
ラメータを学習して再セットする一方、ユーザが半自律
行動ロボットの使用を終了し、通信網とマスタ装置との
接続を終了した後、そのロボットの神経回路網の知能化
パラメータを知能化パラメータユーザ登録データベース
にそのユーザの知能化パラメータとして登録するように
したものである。また、その第２発明（請求項２に係る
発明）は、遠隔地に位置し通信網により相互に接続され
るマスタ装置と，複数のユニットおよび複数のリンクか
らなる多層の神経回路網を有する半自律行動ロボット
と，知能化パラメータユーザ登録データベースを有する
動作データベースとを備え、マスタ装置を介し通信網を
通して与えられるユーザからの指示により、半自律行動
ロボットをマスタ装置からの意のままに動くスレーブモ
ードとして、あるいはロボット周囲のセンサ情報を神 経
回路網への入力としその出力として動作行動パターンを
得て自律的に行動する自律行動モードとして動かす半自
律行動ロボット遠隔操縦方法であって、ユーザがマスタ
装置を介し通信網を通して半自律行動ロボットにアクセ
スする際、そのユーザが知能化パラメータユーザ登録デ
ータベースに未登録のユーザであれば、この知能化パラ
メータユーザ登録データベースより標準的ユーザ用とし
て登録されている知能化パラメータを取り出し、通信網
を通して半自律行動ロボットの神経回路網に設定し、そ
のユーザが知能化パラメータユーザ登録データベースに
登録済みのユーザであれば、この知能化パラメータユー
ザ登録データベースよりそのユーザの知能化パラメータ
を取り出し、通信網を通して半自律行動ロボットの神経
回路網に設定し、半自律行動ロボットの自律行動モード
時、教示モードであることを指示のうえ、この半自律行
動ロボットに対してユーザより動作行動パターンが教示
された場合、その時のセンサ情報と教示された動作行動
パターンとの関係を教示情報として記憶しておき、ユー
ザが半自律行動ロボットの使用を終了し、通信網とマス
タ装置との接続を終了した後、記憶されている教示情報
に基づいてそのロボットの神経回路網の知能化パラメー
タを学習し、この学習した知能化パラメータを知能化パ
ラメータユーザ登録データベースにそのユーザの知能化
パラメータとして登録するようにしたものである。

【０００６】

【作用】したがってこの発明によれば、第１発明では、
ユーザがマスタ装置を介し通信網を通して半自律行動ロ
ボットにアクセスすると、そのユーザが知能化パラメー
タユーザ登録データベースに未登録のユーザであれば、
この知能化パラメータユーザ登録データベースより標準
的ユーザ用として登録されている知能化パラメータが取
り出され、通信網を通して半自律行動ロボットの神経回
路網に設定される。これに対し、そのユーザが知能化パ
ラメータユーザ登録データベースに登録済みのユーザで
あれば、この知能化パラメータユーザ登録データベース
よりそのユーザの知能化パラメータが取り出され、通信
網を通して半自律行動ロボットの神経回路網に設定され
る。また、半自律行動ロボットの自律行動モード時、教
示モードであることを指示のうえ、この半自律行動ロボ
ットに対してユーザより動作 行動パターンが教示される
と、その時のセンサ情報と教示された動作行動パターン
との関係が教示情報として記憶され、半自律行動ロボッ
トの静止中に記憶されている教示情報に基づいてそのロ
ボットの神経回路網の知能化パラメータが学習・再セッ
トされる。そして、ユーザが半自律行動ロボットの使用
を終了し、通信網とマスタ装置との接続を終了すると、
そのロボットの神経回路網の知能化パラメータが知能化
パラメータユーザ登録データベースにそのユーザの知能
化パラメータとして登録される。 第２発明では、ユーザ
がマスタ装置を介し通信網を通して半自律行動ロボット
にアクセスすると、そのユーザが知能化パラメータユー
ザ登録データベースに未登録のユーザであれば、この知
能化パラメータユーザ登録データベースより標準的ユー
ザ用として登録されている知能化パラメータが取り出さ
れ、通信網を通して半自律行動ロボットの神経回路網に
設定される。これに対し、そのユーザが知能化パラメー
タユーザ登録データベースに登録済みのユーザであれ
ば、この知能化パラメータユーザ登録データベースより
そのユーザの知能化パラメータが取り出され、通信網を
通して半自律行動ロボットの神経回路網に設定される。
また、半自律行動ロボットの自律行動モード時、教示モ
ードであることを指示のうえ、この半自律行動ロボット
に対してユーザより動作行動パターンが教示されると、
その時のセンサ情報と教示された動作行動パターンとの
関係が教示情報として記憶される。そして、ユーザが半
自律行動ロボットの使用を終了し、通信網とマスタ装置
との接続を終了すると、記憶されている教示情報に基づ
いてそのロボットの神経回路網の知能化パラメータが学
習され、この学習した知能化パラメータが知能化パラメ
ータユーザ登録データベースにそのユーザの知能化パラ
メータとして登録される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係る半自律行動ロボット遠隔
操縦方法を詳細に説明する。図１は、この方法を適用し
てなる半自律行動ロボット遠隔操縦システムの一実施例
を示す全体構成図である。同図において、１は半自律行
動ロボット、２は通信網、３はマスタ装置、４は半自律
行動ロボット動作データベース、５はＣＲＴ、６は入力
装置、７は本システムのユーザ、８は本システム提供者
側のオペレータ、９はディスプレイである。通信網２は
デジタル広帯域回線網等によって構成されている。マス
タ装置３は、ジョイスティクや、小型の操縦アーム、ハ
ンドルやマウス、キーボード、ダイヤル等を有する計算
機によって構成されている。ロボット１，マスタ装置
３，動作データベース４は通信網２を介して接続されて
おり、これらは互いに遠隔地に位置している。

【０００８】図２はロボット１の詳細を示す外観斜視図
である。同図において、１−１はマニュピレータ等の効
果器、１−２は車輪やクローラ等の走行装置、１−４は
超音波，赤外光，可視光，温度，力，トルク，加速度，
ｘ線，気流，臭い等の種々の複数のセンサ、１−７は行
動制御部である。行動制御部１−７は、その概要を図３
に示すように、神経回路網１−３，中央処理装置１−
５，記憶部１−６よりなる。神経回路網１−３の入力層
ユニットＵ_ＩＮ１〜Ｕ_ＩＮＭには、ロボット１のセンサ
１−４から得られるセンサ情報が与えられる。神経回路
網１−３の出力層は、その各出力層ユニットＵ_ＯＵＴ１
〜Ｕ_{ＯＵＴＮ＋１}がロボット１の種々の動作行動パター
ンにそれぞれ対応し、また、出力層ユニットＵ
_{ＯＵＴＮ＋１}はロボット１自身が次の動作を選択できな
いと判断したときに、ロボット１のユーザの指示を仰ぐ
ヘルプ動作の項目に対応している。そして、各入力層ユ
ニット，中間層ユニット，出力層ユニットを結ぶリンク
に対し、それぞれに重み付け係数が与えられている。

【０００９】図４は、動作データベース４の詳細を示す
ブロック図であって、４−１は中央処理装置、４−２は
ロボット１のセンサ１−４によって得られる種々の環境
におけるセンサ情報のデータベースとしての環境情報デ
ータベースであり、神経回路網１−３の入力層ユニット
に与えられる情報である。４−３はロボット１のセンサ
１−４によって得られる種々の環境におけるセンサ情報
と、そのセンサ情報にロボット１が遭遇したときに、次
にロボット１が応答して行うべき動作行動パターンの関
係を蓄積した環境情報対応答動作データベースである。
４−４は、神経回路網１−３の複数のリンクのそれぞれ
の重み係数および各神経細胞ユニットのそれぞれのオフ
セット値のデータベースであって、複数のユーザ各々に
対し、相異なる独立の値としてユーザ登録されている。
すなわち、これらのデータベースがロボット１の知能化
パラメータとして各ユーザに対応して登録されており、
本実施例ではこれを知能化パラメータユーザ登録データ
ベースと名付けている。

【００１０】本システムは、図１に示すように、基本的
な動作時は、複数のユーザが使用する複数のマスタ装置
３と通信網２を介して接続される複数のロボット１の
内、任意の一人のユーザ７が任意の一つのマスタ装置３
を使ってアクセスした任意の一つのロボット１の二者に
よって機能する。

【００１１】以後ユーザ７が、通信網２を介して、初め
て本システムの使用を試みてロボット１にアクセスする
場合を例にとり、以下、順を追って動作の説明を行う。
ユーザ７（以下、ユーザＡとする）がマスタ装置３のダ
イヤル指定によって、所望のロボット１（以下、ロボッ
トＡとする）を呼び出しアクセスすると、通信網２はユ
ーザＡが初めて本システムの使用を試みていることを認
識する。そして、通信網２は、動作データベース４の知
能化パラメータユーザ登録データベース４−４から、ロ
ボットＡの知能化パラメータ初期化用に標準的ユーザが
ロボットＡに要求する環境情報対応答動作にあわせて設
定・用意されている知能化パラメータを、ロボットＡに
送信する。ロボットＡは送信されてくる知能化パラメー
タによって、神経回路網１−３の各リンクに対する重み
係数および各ユニットのオフセットを初期化する。初期
化の終了後、ユーザＡはロボットＡの使用を開始する。

【００１２】ロボットＡをスレーブモードとして使用す
るときには、ロボットＡはマスタ装置３のジョイスティ
ックやキー操作の意のままに前後左右、物体の把持等の
動作を行う。

【００１３】ロボットＡを自律モードで動作させるとき
には、ロボットＡはセンサ１−４から得られた種々の環
境におけるセンサ情報を、行動制御部１−７の神経回路
網１−３に入力し、出力層ユニットの出力の最大値なる
ユニットに対応する動作行動パターンを選択して次の動
作を行う。この時、ユーザＡはロボットＡの動作をマス
タ装置３のディスプレイ９を通じて監視している。ロボ
ットＡの動作行動パターンがユーザＡの気に入らない
時、または、ロボットＡがユーザＡの助けを求めるヘル
プ応答動作を行った場合には、ユーザＡはマスタ装置３
を介してロボットＡの動作を一旦中断して、ユーザＡが
気に入らない動作もしくは、ヘルプ動作を始めた時点ま
で、ロボットＡの動作を戻して、ロボットＡの動作がユ
ーザＡによるロボットＡへの教示モードであることを指
示し、ロボットＡに対してマスタ装置３を介してユーザ
Ａの好みの動作行動パターンを指示する。この時、ロボ
ットＡは、センサ１−４からの複数のセンサ情報と要求
される動作行動パターンとの関係を教示情報として記憶
部１−６に一時記憶する。

【００１４】ユーザＡによるロボットＡへの教示に対す
る神経回路網１−３の知能化パラメータの学習には、２
つのモードがある。

【００１５】第１のモードは、ロボットＡが、学習のた
めに、一時静止している時間を作り、静止中の適当な時
に、動作データベース４の環境情報対応答動作データベ
ース４−３の全内容と、記憶部１−６に蓄えられた教示
情報の両者を加えて、神経回路網１−３の追加の学習を
行うもので、この場合には、ユーザＡは神経回路網１−
３の学習の終了後、ユーザＡの好みに調教されたロボッ
トＡをさらに連続して用いる。ここで、神経回路網１−
３の学習方法としては、例えば誤差逆伝播法（文献Ｄ．
Ｅ．Ｒｕｍｅｌｈａｒｔｅｔ．ａｌ．，Ｐａｒａｌｌｅ
ｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，
ＭＩＴ Ｐｒｅｓｓ，１９８６）を用いる。この場合、
学習は、入力層に与えられたパターンによって得られる
出力と、出力層に要求される教師パターンの誤差がある
一定値以下になったら学習を終了とする方法や、ある一
定回数の学習を繰り返したら学習を終了する方法があ
る。ユーザＡがロボットＡの使用を終了して、通信網２
とマスタ装置３との接続を終了すると、神経回路網１−
３の知能化パラメータは、ユーザＡのロボットＡの環境
情報に対する動作応答を行う神経回路網１−３の知能化
パラメータとして、通信網２を介し、動作データベース
４にファイルとして転送され、知能化パラメータユーザ
登録データベース４−４に登録される。以後、再びユー
ザＡが、通信網２を介して、ロボットＡにアクセスして
使用する場合には、アクセスによるマスタ装置３とロボ
ットＡとの接続後、動作データベース４の知能化パラメ
ータユーザ登録データベース４−４に登録されたユーザ
Ａの知能化パラメータファイルが、ロボットＡに転送さ
れて、ロボットＡの神経回路網１−３の各リンクに対す
る重み係数および各ユニットのオフセットが設定され、
その後ユーザＡは、ロボットＡを使用し、スレーブモー
ドの時は、マスタ装置３によってロボットＡを動かし、
自律モードにおいては、過去にユーザＡが調教した動作
行動パターンを応答として示すロボットＡの自律的な行
動を監視し、再びユーザＡが気に入らない動作行動パタ
ーンを示した時には、初めてアクセスしたときの場合と
同様な方法で、再びロボットＡを調教できる。ここで，
ロボットＡは、同型であれば、アクセスのたびに、相異
なるロボットであってもかまわない。

【００１６】第２のモードは、ロボットＡとの接続をユ
ーザＡが終了した後に、記憶部１−６に一時記憶された
教示情報を、動作データベース４においてその神経回路
網４−５が学習する方法で、この場合には、マスタ装置
３と、ロボットＡとの接続が通信網２を介して終了した
後、上記教示情報は、データファイルとして、通信網２
を介して動作データベース４に転送され、環境情報対応
答動作データベース４−３に登録される。すなわち、ユ
ーザＡが初めてロボットＡにアクセスするときに、神経
回路網１−３に転送するように用意されている知能化パ
ラメータを作成するために、神経回路網１−３を学習さ
せるのに使用された標準的な初期化用環境情報対応答動
作データと教示情報を加えて、ユーザＡの環境情報対応
答動作データとして登録される。ここで、神経回路網４
−５は、ロボットＡに積載されている神経回路網１−３
と同じ構造（層数、各層のユニットの数が等しい）であ
る。神経回路網１−３の学習は、動作データベース４に
含まれている神経回路網４−５の上で行われる。学習に
は、既にユーザＡの環境情報対応答動作データとして登
録されている環境情報対応答動作全体に対して行われ
る。すなわち、ある状況の環境情報に対して得られるセ
ンサ情報パターンを、神経回路網４−５の入力層に与
え、データに基づいて要求される動作行動パターンを出
力として、出力層に与え、神経回路網４−５の学習を、
第１のモードの時と同様に、例えば誤差逆伝播法によっ
て行う。学習が終了したら、神経回路網４−５の各リン
クに対する重み係数および各ユニットのオフセットは、
ユーザＡの知能化パラメータファイルとして、知能化パ
ラメータユーザ登録データベース４−４に転送されて、
ユーザＡの登録データとして、転送、登録される。以
後、再びユーザＡが本システムにアクセスする場合は、
第１のモードにおける場合と同様である。

【００１７】以上述べたように、本システムは、あるユ
ーザＡがアクセスしたときには、アクセス相手のロボッ
トＡは、ユーザＡに適合した知能化パラメータをもった
ロボットとなり、別のユーザＢがアクセスしたときに
は、アクセス相手のロボットＡは、そのユーザに適合し
たロボットとなる。

【００１８】以上の神経回路網の学習によって、知能化
パラメータの調整を各ユーザ別に行なうのが本システム
の特徴であるが、神経回路網の学習が充分収束していな
い場合や、ローカルミニマムに落ち込んでいる場合が考
えられ、この対策として、システム提供者側のオペレー
タ８が各ユーザ７向けに登録された知能化パラメータ
を、動作データベース４に接続されたＣＲＴ５と入力装
置６を介して、定期的に点検することができる。

【００１９】以後、点検時のシステム動作を説明する。
知能化パラメータユーザ登録データベース４−４に登録
された任意のユーザの知能化パラメータを、神経回路網
４−５に転送して、神経回路網を設定し、想定される種
々の環境情報データベース４−２に蓄積されている種々
のセンサ情報パターンを入力層に与えて、出力層の出力
によって選択される動作行動パターンが、一般常識的に
オペレータが判断して人に危害を与えたり、公共の利益
に反するような動作行動パターンをとらないかチェック
する。ルールレベルで成文化されたものとしては、例え
ばアジモフのロボット３原則（１：ロボットは人間に危
害を加えてはならない。また、何も手を下さずに人間が
危害を受けるのを黙視していてはならない。２：ロボッ
トは人間の命令に従わなくてはならない。ただし第１原
則に反する命令はその限りでない。３：ロボットは自ら
の存在を守らなくてならない。ただし、それは第１、第
２原則に違反しない場合に限る。：文献 坂村健 電脳
都市、冬樹社、ｐｐ２３０，１９８５）に反するような
動作を行なわないかチェックし、問題がある場合には、
オペレータ８が、問題となったセンサ情報パターンと動
作行動パターンとの関係データを登録された環境情報対
応答動作データベース４−３から削除または、修正を行
う。

【００２０】本システムにおいては、動作データベース
４を介して、システム提供者側のオペレータ８が、各ユ
ーザ登録された知能化パラメータを、種々のセンサ情報
の登録された環境情報データベース４−２のデータを用
いて神経回路網４−５のうえでチェックすることができ
るので、充分収束していない神経回路網の学習による知
能化パラメータによるロボット動作による事故を未然防
止できるという効果がある。また、あらゆる状況のパタ
ーンに応じたロボットの応答行動パターンの学習によっ
て得たのではなく、一部の状況のパターンに応じたロボ
ットの応答動作による学習によって得た知能化パラメー
タによる自律動作であっても、充分妥当な動作を行うも
のであるか、オペレータ８が動作データベース４によっ
てチェックを行うことができるという利点がある。

【００２１】以上説明したように、本実施例によると、
遠隔制御に基づくテレエグジスタンスシステムにおい
て、半自律行動ロボットの知能化パラメータを、神経回
路網の各リンクに対する重み係数および各ユニットのオ
フセットに置き換え、ユーザ登録された知能化パラメー
タを知能化パラメータデータベースからユーザが呼接続
したロボットに遠隔伝送し、各ユーザそれぞれが期待す
る行動パターンをロボットが応答して行うようにさせる
ことができるので、ユーザがロボットを自律モードで使
用するときに、各ユーザそれぞれが期待する行動パター
ンをロボットが行うという利点がある。また、知能化パ
ラメータは、呼接続のごとに、動作データベースからロ
ボットに通信網を介して転送されるので、ロボット自身
が相異なるユーザの複数の知能化パラメータを登載して
いる必要がなく、ロボット積載の記憶容量の削減ができ
るという利点がある。また、ロボットの回収をせずし
て、ロボットの神経回路網の学習をやり直すことができ
る。また、ロボットを自律行動させながら、自分の好み
にあった動作行動パターンをとるようにユーザがロボッ
トを調教することができる。また、ロボットと動作デー
タベースの両者に同じ構造を有する神経回路網が存在す
るために、神経回路網の学習はロボット積載の神経回路
網においても、動作データベースに内蔵された神経回路
網のどちらにおいてもできる。特に、学習が第２のモー
ドで行われる場合には、情報量の多い環境情報対応答動
作データベースの全内容をロボットに送らなくても、ユ
ーザの調教内容のデータをロボットから動作データベー
スの上に転送して、学習を動作データベース上において
行うので、神経回路網の学習時の通信量の大幅な節約を
行うことができるという利点がある。さらに、ユーザ登
録された知能化パラメータによるロボット動作のチェッ
クを動作データベース上でシステム提供者側のオペレー
タが行うことができるので、充分収束していない学習に
よって得られて登録された知能化パラメータによるロボ
ットの自律的応答動作の事故の未然防止や、一部の状況
のパターンに応じた応答動作によって得た知能化パラメ
ータによるロボットの自律的応答動作による事故の未然
防止を行うことができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によると、ユーザがマスタ装置を介し通信網を通
して半自律行動ロボットにアクセスすると、そのユーザ
が知能化パラメータユーザ登録データベースに未登録の
ユーザであれば、この知能化パラメータユーザ登録デー
タベースより標準的ユーザ用として登録されている知能
化パラメータが取り出され、通信網を通して半自律行動
ロボットの神経回路網に設定され、そのユーザが知能化
パラメータユーザ登録データベースに登録済みの ユーザ
であれば、この知能化パラメータユーザ登録データベー
スよりそのユーザの知能化パラメータが取り出され、通
信網を通して半自律行動ロボットの神経回路網に設定さ
れるので（第１発明、第２発明）、多種類の知識ベース
をロボットに積載することなく、複数のユーザそれぞれ
が期待する動作行動パターンをロボットが応答して行う
ようにさせることが可能となる。

【００２３】また、半自律行動ロボットの自律行動モー
ド時、教示モードであることを指示のうえ、この半自律
行動ロボットに対してユーザより動作行動パターンが教
示されると、その時のセンサ情報と教示された動作行動
パターンとの関係が教示情報として記憶され、半自律行
動ロボットの静止中に記憶されている教示情報に基づい
てそのロボットの神経回路網の知能化パラメータが学習
・再セットされるので（第１発明）、ロボットの回収を
せずしてロボットの神経回路網の学習をやり直すことが
でき、ロボットを自律行動させながら自分の好みにあっ
た動作行動パターンをとるようにユーザがロボットを調
教することができる。

【００２４】また、ユーザが半自律行動ロボットの使用
を終了し、通信網とマスタ装置との接続を終了すると、
そのロボットの神経回路網の知能化パラメータが知能化
パラメータユーザ登録データベースにそのユーザの知能
化パラメータとして登録されるので（第１発明）、再び
ユーザがマスタ装置を介し通信網を通して半自律行動ロ
ボットにアクセスした場合には、知能化パラメータユー
ザ登録データベースに登録されているそのユーザの知能
化パラメータが取り出され、通信網を通して半自律行動
ロボットの神経回路網に設定されるものとなり、そのユ
ーザが前回調教した自分の好みにあった動作行動パター
ンをロボットが応答して行うようさせることが可能とな
る。

【００２５】また、半自律行動ロボットの自律行動モー
ド時、教示モードであることを指示のうえ、この半自律
行動ロボットに対してユーザより動作行動パターンが教
示されると、その時のセンサ情報と教示された動作行動
パターンとの関係が教示情報として記憶され、ユーザが
半自律行動ロボットの使用を終了し、通信網とマスタ 装
置との接続を終了すると、記憶されている教示情報に基
づいてそのロボットの神経回路網の知能化パラメータが
学習され、この学習した知能化パラメータが知能化パラ
メータユーザ登録データベースにそのユーザの知能化パ
ラメータとして登録されるので（第２発明）、ロボット
の回収をせずしてロボットの神経回路網の学習をやり直
すことができ、また、再びユーザがマスタ装置を介し通
信網を通して半自律行動ロボットにアクセスした場合に
は、知能化パラメータユーザ登録データベースに登録さ
れているそのユーザの知能化パラメータが取り出され、
通信網を通して半自律行動ロボットの神経回路網に設定
されるものとなり、そのユーザが前回調教した自分の好
みにあった動作行動パターンをロボットが応答して行う
ようさせることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用してなる半自律行動ロボット遠
隔操縦システムの一実施例を示す全体構成図である。

【図２】 このシステムに用いる半自律行動ロボットの
詳細を示す外観斜視図である。

【図３】 このロボットに登載された行動制御部の詳細
を示すブロック図である。

【図４】 このシステムに用いる動作データベースの詳
細を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 自律行動ロボット １−３ 神経回路網 １−４ センサ １−７ 行動制御部 ２ 通信網 ３ マスタ装置 ４ 動作データベース ４−１ 中央処理装置 ４−２ 環境情報データベース ４−３ 環境情報対応答動作データベース ４−４ 知能化パラメータユーザ登録データベース ４−５ 神経回路網

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠隔地に位置し通信網により相互に接続
   されるマスタ装置と，複数のユニットおよび複数のリン
   クからなる多層の神経回路網を有する半自律行動ロボッ
   トと，知能化パラメータユーザ登録データベースを有す
   る動作データベースとを備え、前記マスタ装置を介し前
   記通信網を通して与えられるユーザからの指示により、
   前記半自律行動ロボットを前記マスタ装置からの意のま
   まに動くスレーブモードとして、あるいはロボット周囲
   のセンサ情報を前記神経回路網への入力としその出力と
   して動作行動パターンを得て自律的に行動する自律行動
   モードとして動かす半自律行動ロボット遠隔操縦方法で
   あって、 ユーザが前記マスタ装置を介し前記通信網を通して前記
   半自律行動ロボットにアクセスする際、 そのユーザが前記知能化パラメータユーザ登録データベ
   ースに未登録のユーザであれば、この知能化パラメータ
   ユーザ登録データベースより標準的ユーザ用として登録
   されている知能化パラメータを取り出し、前記通信網を
   通して前記半自律行動ロボットの神経回路網に設定し、 そのユーザが前記知能化パラメータユーザ登録データベ
   ースに登録済みのユーザであれば、この知能化パラメー
   タユーザ登録データベースよりそのユーザの知能化パラ
   メータを取り出し、前記通信網を通して前記半自律行動
   ロボットの神経回路網に設定し、 前記半自律行動ロボットの自律行動モード時、教示モー
   ドであることを指示のうえ、この半自律行動ロボットに
   対してユーザより動作行動パターンが教示された場合、
   その時の前記センサ情報と教示された動作行動パターン
   との関係を教示情報として記憶しておき、 前記半自律行動ロボットの静止中に前記記憶されている
   教示情報に基づいてそのロボットの神経回路網の知能化
   パラメータを学習して再セットする一方、 ユーザが前記半自律行動ロボットの使用を終了し、前記
   通信網と前記マスタ装置との接続を終了した後、そのロ
   ボットの神経回路網の知能化パラメータを前記 知能化パ
   ラメータユーザ登録データベースにそのユーザの知能化
   パラメータとして登録する ようにしたことを特徴とする
   半自律行動ロボット遠隔操縦方法 。
2. 【請求項２】 遠隔地に位置し通信網により相互に接続
   されるマスタ装置と，複数のユニットおよび複数のリン
   クからなる多層の神経回路網を有する半自律行動ロボッ
   トと，知能化パラメータユーザ登録データベースを有す
   る動作データベースとを備え、前記マスタ装置を介し前
   記通信網を通して与えられるユーザからの指示により、
   前記半自律行動ロボットを前記マスタ装置からの意のま
   まに動くスレーブモードとして、あるいはロボット周囲
   のセンサ情報を前記神経回路網への入力としその出力と
   して動作行動パターンを得て自律的に行動する自律行動
   モードとして動かす半自律行動ロボット遠隔操縦方法で
   あって、 ユーザが前記マスタ装置を介し前記通信網を通して前記
   半自律行動ロボットにアクセスする際、 そのユーザが前記知能化パラメータユーザ登録データベ
   ースに未登録のユーザであれば、この知能化パラメータ
   ユーザ登録データベースより標準的ユーザ用として登録
   されている知能化パラメータを取り出し、前記通信網を
   通して前記半自律行動ロボットの神経回路網に設定し、 そのユーザが前記知能化パラメータユーザ登録データベ
   ースに登録済みのユーザであれば、この知能化パラメー
   タユーザ登録データベースよりそのユーザの知能化パラ
   メータを取り出し、前記通信網を通して前記半自律行動
   ロボットの神経回路網に設定し、 前記半自律行動ロボットの自律行動モード時、教示モー
   ドであることを指示のうえ、この半自律行動ロボットに
   対してユーザより動作行動パターンが教示された場合、
   その時の前記センサ情報と教示された動作行動パターン
   との関係を教示情報として記憶しておき、 ユーザが前記半自律行動ロボットの使用を終了し、前記
   通信網と前記マスタ装置との接続を終了した後、前記記
   憶されている教示情報に基づいてそのロボットの神経回
   路網の知能化パラメータを学習し、 この学習した知能化パラメータを前記知能化パラメータ
   ユーザ登録データベー スにそのユーザの知能化パラメー
   タとして登録する ようにしたことを特徴とする半自律行
   動ロボット遠隔操縦方法 。