JP3761286B2 - ロボット制御方法、制御装置、記憶媒体及びロボット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットの行動を複数の要素行動に分け、複数の要素行動間に抑制関係を設定しておき、複数の要素行動を時分割で並列処理するロボット制御方法及び制御装置、この方法で制御されるロボット並びにこの方法を実施するプログラムが記憶された記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のロボットは、ビヘービアベーストロボット（behavior based robot）と称されており、このロボットに対する従来の制御の概略構成を図１０に示す。図中のＳは、要素行動間の抑制を表している。
行動様式Ａは要素行動Ａ１〜Ａ３に分けられ、要素行動Ａ１〜Ａ３は時分割により並列処理される。要素行動Ａ１〜Ａ３は、センサ検出信号等により発現の条件が定められ、必要に応じさらに発現停止の条件が定められている。例えば駆動系１０がモータを備え、要素行動Ａ１及びＡ２が発現していて、要素行動Ａ１がこのモータを右回転させようとし、要素行動Ａ２がこのモータを左回転させようとした場合、要素行動Ａ１が要素行動Ａ２により抑制されてモータが左回転される。同様に、要素行動Ａ１〜Ａ３が発現している場合には、要素行動Ａ１及びＡ２が抑制されて、駆動系１０に対する要素行動Ａ３の処理が優先的に実行される。すなわち、優先順位の降順は、要素行動Ａ３〜Ａ１となっている。
【０００３】
この行動様式Ａの制御に対応したプログラム実行順を図１１に示す。
駆動系１０は、ドライバ１０１、１０２及びこれらでそれぞれ駆動されるモータ１０３及び１０４を備えている。ドライバ１０１及び１０２には、出力レジスタＯＲの出力が供給され、例えば、出力レジスタＯＲが‘０１１０’のときにはモータ１０３及び１０４がそれぞれ正回転及び逆回転し、出力レジスタＯＲが‘１０００’のときにはモータ１０３及び１０４がそれぞれ逆回転及び停止する。
【０００４】
最初に、バッファレジスタＢＲの内容が初期化される。
（１１）要素行動Ａ１のプログラムが実行されて、その結果がバッファレジスタＢＲに書き込まれる。
（１２）要素行動Ａ２のプログラムが実行されて、その結果がバッファレジスタＢＲに上書きされる。
【０００５】
（１３）要素行動Ａ３のプログラムが実行されて、その結果がバッファレジスタＢＲに上書きされる。
（１９）バッファレジスタＢＲの内容が出力レジスタＯＲに保持され、出力レジスタＯＲの出力により、ドライバ１０１及び１０２を介しモータ１０３及び１０４の回転が制御される。
【０００６】
以上のステップ１１〜１３及び１９の処理が繰り返し実行される。バッファレジスタＢＲに対するこのような上書きにより、優先順位の昇順が要素行動Ａ１〜Ａ３となる。
図１０において、要素行動Ａ１〜Ａ３からなる行動様式Ａと、要素行動Ｂ１〜Ｂ３からなる行動様式Ｂとを組み合わせた行動をロボットにとらせる場合、要素行動間の抑制関係が矛盾しないよう、優先順位の降順を例えば図示のように要素行動Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ２、Ｂ３として、抑制関係を設定していた。例えば、前方物体をセンサで検出した場合に、この物体を障害物とみなして回避する要素行動と、この物体を目的物とみなしてこれに近づく要素行動とが、矛盾なく発現するように抑制関係を設定していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように要素行動を組み合わせると、全ての要素行動を時分割により並列処理しなければならないので、要素行動の数の増大に伴い、リアルタイム制御の応答が遅れる原因となる。また、要素行動の数の増大に伴い、要素行動間の抑制関係が複雑になって、制御構造が複雑になる。
【０００８】
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、要素行動の数が増大しても、制御の応答遅れ及び制御構造の複雑化を低減することが可能なロボット制御方法、制御装置及びこの方法で制御されるロボット並びにこの方法を実施するプログラムが記憶された記憶媒体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】
本発明の第１態様のロボット制御方法では、例えば図１に示す如く、
ロボットの行動を複数の行動様式Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・に分け、該複数の行動様式の各々について該行動様式を複数の要素行動（Ａ１、Ａ２、Ａ３、・・・）、（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・）、・・・に分け、該複数の行動様式の各々について、該行動様式が発現する条件を定めておき、該複数の要素行動の各々について、該要素行動が発現する条件を定めておき、
該複数の行動様式間に、一方の行動様式が発現しているときに他方の行動様式の行動を抑制する上位抑制関係（Ｓ）を設定しておき、
該複数の行動様式の各々について、一方の要素行動が発現しているときに他方の要素行動を抑制する下位抑制関係（Ｓ）を設定しておき、
該複数の行動様式のうち該上位抑制関係で抑制されずに発現している行動様式のみについて、該下位抑制関係を満たしながら該複数の要素行動を時分割で並列処理する。
【００１０】
このロボット制御方法によれば、複数の行動様式間の上位抑制関係で抑制されずに発現している行動様式のみについて、下位抑制関係を満たしながら該複数の要素行動が時分割で並列処理されるので、要素行動の数が増大しても、制御の応答遅れ及び制御構造の複雑化を低減することができるという効果を奏する。
【００１２】
本発明の第２態様のロボット制御方法では、上記第１態様において、
上記上位抑制関係の情報と行動様式の発現状態とに基づいて選択された行動様式について、上記複数の要素行動の優先順位の昇順に処理を行い、
各要素行動の処理毎にその結果をバッファレジスタに上書きする。
【００１３】
本発明の第３態様では、
複数の行動様式に分けられたロボットの行動の各行動様式が発現する第１条件と、該複数の行動様式間において一方の行動様式が発現しているときに他方の行動様式の行動を抑制する上位抑制関係とが、予め定められ、該複数の行動様式の各々を構成する複数の要素行動の各々が発現する第２条件と、各行動様式につき該行動様式を構成する該複数の要素行動間において一方の要素行動が発現しているときに他方の要素行動を抑制する下位抑制関係とが、予め定められており、
プロセッサに対し、該定められた第１条件及び上位抑制関係に基づいて、該複数の行動様式のうち該上位抑制関係で抑制されずに発現している行動様式を判定させ、
該プロセッサに対し、該発現している行動様式のみについて、該下位抑制関係を満たしながら該第２条件に基づいて該複数の要素行動を時分割で並列処理させる、
コンピュータプログラムが記憶媒体に記憶されている。
本発明の第４態様のロボットでは、上記第３態様の記憶媒体に記憶されているコンピュータプログラムが格納された記憶装置と、該記憶装置に結合されたプロセッサとを有するコンピュータを備え、該コンピュータに制御されて動作する。
本発明の第５態様のロボット制御装置では、
ロボットの複数の行動様式の発現状態の情報が格納される状態レジスタと、
該発現状態の情報と、予め設定された、一方の行動様式が発現しているときに他方の行動様式の行動を抑制する上位抑制関係とに基づいて、何れの行動様式の複数の要素行動を実行するか否かを判断する判断部と、
該要素行動を優先順位に基づいて実行し、ロボットを駆動するための制御信号を出力する実行部と、
該制御信号を格納するバッファレジスタと、
を備えている。
本発明の第６態様のロボット制御装置では、上記第５態様において、上記バッファレジスタに格納された制御信号を、上記ロボットの駆動部へ出力するための出力バッファを備えている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図２（ａ）は、制御対象としての走行ロボット２０の概略構成を示す。
ロボット２０では、後輪２１及び２２がそれぞれモータ１０３及び１０４で回転駆動され、前輪２３及び２４が自由輪となっている。ロボット２０は、誘導路検出センサ２５、リーダ２６、前方物体検出センサ２７、レシーバ２８及びコンピュータ２９を備えている。誘導路検出センサ２５、リーダ２６、前方物体検出センサ２７及びレシーバ２８の出力信号がコンピュータ２９に供給され、これらの信号に基づきコンピュータ２９により、モータ１０３及び１０４の回転が制御されて、ロボット２０の走行が制御される。
【００１５】
ロボット２０は、走行面に貼着された誘導路３０に沿って走行する。誘導路３０は、例えば磁気テープであり、この場合、磁気センサである誘導路検出センサ２５によりその磁界が検出される。この検出に基づいて、コンピュータ２９により、誘導路３０に対するロボット２０の姿勢及びずれが判定される。誘導路３０の側方には目標アドレス３１、例えば磁気テープの断片が配置されており、これに書き込まれた情報がリーダ２６で読み取られる。前方物体検出センサ２７は、例えば反射式赤外線センサであり、前方の所定距離内に存在する物体を検出する。レシーバ２８は、例えば赤外線センサであり、目標物等からの指令を受信するためのものである。
【００１６】
各種環境（誘導路３０、目標アドレス３１、障害物及び目標物等の様々な配置）に対しロボット２０が同一プログラムで行動できるようにするために、すなわちロボット制御プログラムの適用範囲を広くするために、ロボット２０の行動が複数の要素行動に分けられている。複数の要素行動は、行動様式Ａ、Ｂ及びＣに分類されている。図２（ｂ）、図３（ａ）及び図３（ｂ）はそれぞれ行動様式Ａ〜Ｃの概略内容を示している。図中、２０ａ１〜２０ａ３、２０ｂ１〜２０ｂ３及び２０ｃ１〜２０ｃ３は、ロボット２０の状態を示している。
【００１７】
行動様式Ａでは、図２（ｂ）に示す如く、状態２０ａ１で障害物３２が検出されると、障害物３２を右回りして障害物３２を回避し状態２０ａ２のようになり、誘導路３０上に復帰し、誘導路３０に対し姿勢を正して状態２０ａ３のようになる。
行動様式Ｂでは、図３（ａ）に示す如く、状態２０ｂ１のように走行中に目標アドレス３１が検出されると、目標アドレス３１の内容を読み取りこれを記憶し、この内容に従い方向転換して状態２０ｂ２のようになり、誘導路３０Ａに沿って走行し、目標物３３が検出されると停止して状態２０ｂ３のようになる。
【００１８】
行動様式Ｃでは、図３（ｂ）に示す如く、誘導路３０Ａに沿って状態２０ｃ１のように後退し、状態２０ｃ２で誘導路３０が検出されると、前記記憶内容に従い逆回転して方向転換し、誘導路３０に対し姿勢を正して状態２０ａ３のようになる。
図４は、行動様式Ａ〜Ｃの構成及びこれらの組み合わせの構成の概略を示している。
【００１９】
行動様式Ａ〜Ｃ間の抑制関係は、複数の行動様式の優先順位昇順が行動様式Ａ、Ｂ及びＣの順となるように設定されている。
行動様式Ａは、前進Ａ１、誘導路の探索Ａ２、誘導路への復帰Ａ３、誘導Ａ４及び前方障害物回避Ａ５の要素行動からなり、要素行動Ａ１〜Ａ５間の抑制関係は、この順が優先順位昇順になるように設定されている。行動様式Ｂは、前進Ｂ１、方向転換Ｂ２、誘導Ｂ３及び停止Ｂ４の要素行動からなり、要素行動Ｂ１〜Ｂ４間の抑制関係は、この順が優先順位昇順になるように設定されている。行動様式Ｃは、後退Ｃ１、誘導路の探索Ｃ２及び後退誘導Ｃ３の要素行動からなり、要素行動Ｃ１〜Ｃ３間の抑制関係は、この順が優先順位昇順になるように設定されている。
【００２０】
図５は、図４の制御に対応したプログラム実行順を示しており、図１１に対応している。このプログラムは、図２（ａ）のコンピュータ２９のメモリに格納されており、状態レジスタＳＲ、バッファレジスタＢＲ及び出力レジスタＯＲはコンピュータ２９に備えられている。
状態レジスタＳＲのフラグＦＡ、ＦＢ及びＦＣが１のときにはそれぞれ、行動様式Ａ、Ｂ、Ｃが発現しており、フラグＦＡ、ＦＢ及びＦＣが０のときにはそれぞれ、行動様式Ａ、Ｂ及びＣが発現停止している。
【００２１】
最初に、不図示の初期化処理が行われ、次にステップ４０Ｃへ移る。この初期化処理において、バッファレジスタＢＲの内容が初期化され、ＦＡ＝１、ＦＢ＝０、ＦＣ＝０と設定される。
ステップ４０Ｃにおいて、ＦＣ＝１と判定されると、ＦＢ＝１又はＦＡ＝１であっても行動様式Ｂ又はＡの行動は無効になり、ステップ１１Ｃ〜１３Ｃにおいてそれぞれ要素行動Ｃ１〜Ｃ３が実行される。
【００２２】
（１１Ｃ）後退Ｃ１のプログラムが実行されて、その結果がバッファレジスタＢＲに書き込まれる。
（１２Ｃ）誘導路の探索Ｃ２のプログラムが実行されて、その結果がバッファレジスタＢＲに上書きされる。
（１３Ｃ）後退誘導Ｃ３のプログラムが実行されて、その結果がバッファレジスタＢＲに上書きされる。
【００２３】
（１９Ｃ）バッファレジスタＢＲの内容が出力レジスタＯＲに保持され、出力レジスタＯＲの出力により、ドライバ１０１及び１０２を介しモータ１０３及び１０４の回転が制御される。
次に、上記ステップ４０Ｃに戻る。
ステップ４０ＣでＦＣ＝０と判定されると、ステップ４０Ｂへ移る。ステップ４０ＢでＦＢ＝１と判定されると、ＦＡ＝１であっても行動様式Ａの行動は無効になり、上記ステップ１１Ｃ〜１３Ｃと同様にステップ１１Ｂ〜１４Ｂにおいてそれぞれ要素行動Ｂ１〜Ｂ４が実行され、次に上記ステップ１９Ｃと同様にステップ１９Ｂにおいて、バッファレジスタＢＲの内容が出力レジスタＯＲに保持され、ステップ４０Ｃへ戻る。
【００２４】
ステップ４０ＣでＦＣ＝０と判定され、ステップ４０ＢでＦＢ＝０と判定されると、ステップ４０Ａへ移る。ステップ４０ＡでＦＡ＝１と判定されると、上記ステップ１１Ｃ〜１３Ｃと同様にステップ１１Ａ〜１６Ａにおいてそれぞれ、要素行動Ａ１〜Ａ６が実行され、次に上記ステップ１９Ｃと同様にステップ１９Ａにおいて、バッファレジスタＢＲの内容が出力レジスタＯＲに保持され、ステップ４０Ｃへ戻る。
【００２５】
このような処理により、行動様式Ａ〜Ｃ間の抑制関係（上位抑制関係）で抑制されずに発現している行動様式のみについて、その複数の要素行動間の抑制関係（下位抑制関係）を満たしながら該複数の要素行動が時分割で並列処理されることになる。このため、要素行動の数が増大しても、制御の応答遅れ及び制御構造の複雑化を大幅に低減することができる。
【００２６】
（１）行動様式Ａ
次に、行動様式Ａの要素行動である前進Ａ１、誘導路の探索Ａ２、誘導路への復帰Ａ３、誘導Ａ４及び前方障害物回避Ａ５の制御内容を説明する。図７（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ行動様式Ａの誘導Ａ４、前方障害物回避Ａ５、誘導路への復帰Ａ３及び誘導路の探索Ａ２の制御内容を示す状態遷移図である。
【００２７】
行動様式Ａは常に発現（常にＦＡ＝１）しており、行動様式Ｂ又は行動様式Ｃにより行動様式Ａが抑制されない限り、駆動系１０に対する行動様式Ａの出力が有効になる。
前進Ａ１は、電源オン時等のリセットにより常に発現しており、他の行動様式及び要素行動により抑制されない限り有効である。
【００２８】
図中及び以下の全ての「旋回停止状態」は、前進を意味している。
誘導Ａ４は、誘導路検出センサ２５で誘導路３０が検出されると発現する。図７（ａ）において、ロボット２０が旋回停止状態のときに、誘導路３０に対するロボット２０の左側への偏差が設定値以上であると判定されると、ロボット２０が右旋回状態に遷移する。この偏差が設定値以下になると、旋回停止状態に遷移する。この状態において、誘導路３０に対するロボット２０の右側への偏差が設定値以上であると判定されると、ロボット２０が左旋回状態に遷移する。この偏差が設定値以下になると、旋回停止状態に遷移する。また、右旋回状態において、誘導路３０に対するロボット２０の右側への偏差が設定値以上であると判定されると、ロボット２０が左旋回状態に遷移する。同様に、左旋回状態において、誘導路３０に対するロボット２０の左側への偏差が設定値以上であると判定されると、ロボット２０が右旋回状態に遷移する。
【００２９】
誘導Ａ４は、前方物体検出センサ２７で前方物体（行動様式Ａでは障害物３２）が検出されると発現停止する。
前方障害物回避Ａ５は、この前方物体検出により発現する。図７（ｂ）において、ロボット２０が旋回停止状態のときに、前方物体検出センサ２７により障害物３２が検出されると、右旋回状態に遷移する。このとき、「障害物回避」が記憶される。この状態で前方物体検出センサ２７により障害物３２が検出されなくなると、旋回停止状態に遷移し、前方障害物回避Ａ５が発現停止する。
【００３０】
誘導路への復帰Ａ３は、「障害物回避」の記憶があり且つ前方物体検出センサ２７で障害物３２が検出されないときに発現する。図７（ｂ）において、ロボット２０が旋回停止状態のときに、左旋回状態に遷移する。誘導路３０を横切ると、「障害物回避」の記憶が消去され、旋回停止の状態に遷移し、誘導路への復帰Ａ３が発現停止する。
【００３１】
したがって、誘導路への復帰Ａ３と前方障害物回避Ａ５とが交互に発現し、これによりロボット２０が障害物３２の右側を回り、障害物３２が回避される。
誘導路の探索Ａ２は、誘導路３０を横切ったことが誘導路検出センサ２５で検出されると発現し、図７（ｄ）の制御が行われる。図７（ｂ）は、図７（ａ）において「左側への偏差が設定値以上」及び「右側への偏差が設定値以上」をそれぞれ「誘導路３０に対しロボット２０が左向き」及び「誘導路３０に対しロボット２０が右向き」と置き換えたものに等しい。
【００３２】
誘導路の探索Ａ２は、誘導路３０に対するロボット２０の姿勢が正しくなったときに発現を停止する。これにより、次に障害物３２が検出されるまで前進Ａ１が有効になる。
（２）行動様式Ｂ
次に、行動様式Ｂの要素行動である前進Ｂ１、方向転換Ｂ２、誘導Ｂ３及び停止Ｂ４のの制御内容を説明する。図８（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ行動様式Ｂの方向転換Ｂ２、誘導Ｂ３及び停止Ｂ４の制御内容を示す状態遷移図である。
【００３３】
行動様式Ｂは、目標アドレス３１がリーダ２６で読み込まれたときに、例えば割り込み処理で、ＦＢ＝１と設定されて発現する。この状態遷移図を図６（ａ）に示す。
前進Ｂ１は、電源オン時等のリセットにより常に発現しており、他の行動様式及び要素行動により抑制されない限り有効である。
【００３４】
方向転換Ｂ２は、行動様式Ｂの発現により発現する。図８（ａ）は、図７（ａ）において「左旋回」及び「右旋回」をそれぞれ「左急旋回」及び「右急旋回」と置き換え、「左側への偏差が設定値以上」及び「右側への偏差が設定値以上」をそれぞれ「姿勢が目標進路に対して左向き」及び「姿勢が目標進路に対して左向き」と置き換えたものに等しい。ここに、「左急旋回」及び「右急旋回」の「急」は、図２（ａ）の後輪２１と後輪２２とを同時に互いに逆方向へ回転させることを意味する。また、「目標進路」は、リーダ２６で読み込まれた値であり、例えば「誘導路３０に対し９０゜時計回りの方向」である。
【００３５】
方向転換Ｂ２は、姿勢が目標進路と同じになったことが判定されると発現停止する。
誘導Ｂ３は、誘導路３０Ａの検出により発現し、図８（ｂ）の制御が行われる。図８（ｂ）は、図７（ａ）と同一である。
停止Ｂ４は、前方物体検出センサ２７で前方物体（図３（ａ）の目標物３３）を検出すると発現し、図８（ｃ）において、停止状態に遷移し、「目標到達」を記憶する。この停止状態の前は、電源オン等のリセットにより停止解除状態になっている。停止状態において、ロボット２０は例えば目標物３３から組立用部品を受け取る。この受け取りが完了すると、目標物３３からロボット２０へ復帰指令が供給される。
【００３６】
停止Ｂ４では、レシーバ２８でこの復帰指令を受信したときに、「目標到達」の記憶が消去されて、元の停止解除状態に遷移する。これにより、停止Ｂ４が発現停止し、ＦＢ＝０とされて、行動様式Ｂも発現停止する。
（３）行動様式Ｃ
次に、行動様式Ｃの要素行動である後退Ｃ１、誘導路の探索Ｃ２及び後退誘導Ｃ３の制御内容を説明する。図９（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ行動様式Ｃの後退誘導Ｃ３及び誘導路の探索Ｃ２の制御内容を示す状態遷移図である。
【００３７】
行動様式Ｃは、復帰指令の受信により、例えば割り込み処理で、ＦＣ＝１と設定されて発現する。この状態遷移図を図６（ｂ）に示す。
後退Ｃ１は、電源オン時等のリセットにより常に発現しており、他の行動様式及び要素行動により抑制されない限り有効である。
後退誘導Ｃ３は、誘導路３０の検出により発現し、図９（ａ）の制御が行われる。図９（ａ）は、図７（ａ）と同一である。
【００３８】
後退誘導Ｃ３は、誘導路検出センサ２５により誘導路３０Ａに対するロボット２０の姿勢が正しくなったことが検出されると、発現停止する。
誘導路の探索Ｃ２は、誘導路３０を横切ったことが誘導路検出センサ２５で検出されると発現し、図９（ｂ）の制御が行われる。図９（ｂ）は、図８（ａ）において「目標進路」を「誘導路３０」と置き換えたものに等しい。
【００３９】
誘導路の探索Ｃ２は、ロボット２０の姿勢が誘導路３０の方向に一致したと判定されたときに発現停止する。これによりＦＣ＝０とされ、行動様式Ｃも発現停止する。
なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。例えば、上記実施形態ではロボットが走行ロボットである場合を説明したが、本発明は各種ロボットに適用可能である。また上記割り込み処理は、入力信号による割り込み又はタイマー割り込みのいずれであってもよく、割り込み処理の替わりに図５のステップ４０Ｃに入る直前で検出信号をチェックしてフラグを設定する処理を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成を示す図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態に係るロボットの概略構成図であり、（ｂ）はこのロボットの行動様式Ａの概略内容説明図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれロボットの行動様式Ｂ及びＣの概略内容説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るロボット制御の概略構成図である。
【図５】図４の制御に対応したプログラム実行順を示す図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ行動様式Ｂ及びＣの発現及びその停止を示す状態遷移図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は行動様式Ａの要素行動の制御内容を示す状態遷移図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は行動様式Ｂの要素行動の制御内容を示す状態遷移図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は行動様式Ｃの要素行動の制御内容を示す状態遷移図である。
【図１０】従来のロボット制御の概略構成図である。
【図１１】図１０中の行動様式Ａの制御に対応したプログラム実行順を示す図である。
【符号の説明】
１０ 駆動系
２０ ロボット
２５ 誘導路検出センサ
２６ リーダ
２７ 前方物体検出センサ
２８ レシーバ
２９ コンピュータ
３０、３０Ａ 誘導路
３１ 目標アドレス
３２ 障害物
３３ 目標物
ＢＲ バッファレジスタ
ＯＲ 出力レジスタ
ＳＲ 状態レジスタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットの行動を複数の要素行動に分け、複数の要素行動間に抑制関係を設定しておき、複数の要素行動を時分割で並列処理するロボット制御方法及び制御装置、この方法で制御されるロボット並びにこの方法を実施するプログラムが記憶された記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のロボットは、ビヘービアベーストロボット（behavior based robot）と称されており、このロボットに対する従来の制御の概略構成を図１０に示す。図中のＳは、要素行動間の抑制を表している。
行動様式Ａは要素行動Ａ１〜Ａ３に分けられ、要素行動Ａ１〜Ａ３は時分割により並列処理される。要素行動Ａ１〜Ａ３は、センサ検出信号等により発現の条件が定められ、必要に応じさらに発現停止の条件が定められている。例えば駆動系１０がモータを備え、要素行動Ａ１及びＡ２が発現していて、要素行動Ａ１がこのモータを右回転させようとし、要素行動Ａ２がこのモータを左回転させようとした場合、要素行動Ａ１が要素行動Ａ２により抑制されてモータが左回転される。同様に、要素行動Ａ１〜Ａ３が発現している場合には、要素行動Ａ１及びＡ２が抑制されて、駆動系１０に対する要素行動Ａ３の処理が優先的に実行される。すなわち、優先順位の降順は、要素行動Ａ３〜Ａ１となっている。
【０００３】
この行動様式Ａの制御に対応したプログラム実行順を図１１に示す。
駆動系１０は、ドライバ１０１、１０２及びこれらでそれぞれ駆動されるモータ１０３及び１０４を備えている。ドライバ１０１及び１０２には、出力レジスタＯＲの出力が供給され、例えば、出力レジスタＯＲが‘０１１０’のときにはモータ１０３及び１０４がそれぞれ正回転及び逆回転し、出力レジスタＯＲが‘１０００’のときにはモータ１０３及び１０４がそれぞれ逆回転及び停止する。
【０００４】
最初に、バッファレジスタＢＲの内容が初期化される。
（１１）要素行動Ａ１のプログラムが実行されて、その結果がバッファレジスタＢＲに書き込まれる。
（１２）要素行動Ａ２のプログラムが実行されて、その結果がバッファレジスタＢＲに上書きされる。
【０００５】
（１３）要素行動Ａ３のプログラムが実行されて、その結果がバッファレジスタＢＲに上書きされる。
（１９）バッファレジスタＢＲの内容が出力レジスタＯＲに保持され、出力レジスタＯＲの出力により、ドライバ１０１及び１０２を介しモータ１０３及び１０４の回転が制御される。
【０００６】
以上のステップ１１〜１３及び１９の処理が繰り返し実行される。バッファレジスタＢＲに対するこのような上書きにより、優先順位の昇順が要素行動Ａ１〜Ａ３となる。
図１０において、要素行動Ａ１〜Ａ３からなる行動様式Ａと、要素行動Ｂ１〜Ｂ３からなる行動様式Ｂとを組み合わせた行動をロボットにとらせる場合、要素行動間の抑制関係が矛盾しないよう、優先順位の降順を例えば図示のように要素行動Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ２、Ｂ３として、抑制関係を設定していた。例えば、前方物体をセンサで検出した場合に、この物体を障害物とみなして回避する要素行動と、この物体を目的物とみなしてこれに近づく要素行動とが、矛盾なく発現するように抑制関係を設定していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように要素行動を組み合わせると、全ての要素行動を時分割により並列処理しなければならないので、要素行動の数の増大に伴い、リアルタイム制御の応答が遅れる原因となる。また、要素行動の数の増大に伴い、要素行動間の抑制関係が複雑になって、制御構造が複雑になる。
【０００８】
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、要素行動の数が増大しても、制御の応答遅れ及び制御構造の複雑化を低減することが可能なロボット制御方法、制御装置及びこの方法で制御されるロボット並びにこの方法を実施するプログラムが記憶された記憶媒体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】
本発明の第１態様のロボット制御方法では、例えば図１に示す如く、
ロボットの行動を複数の行動様式Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・に分け、該複数の行動様式の各々について該行動様式を複数の要素行動（Ａ１、Ａ２、Ａ３、・・・）、（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・）、・・・に分け、該複数の行動様式の各々について、該行動様式が発現する条件を定めておき、該複数の要素行動の各々について、該要素行動が発現する条件を定めておき、
該複数の行動様式間に、一方の行動様式が発現しているときに他方の行動様式の行動を抑制する上位抑制関係（Ｓ）を設定しておき、
該複数の行動様式の各々について、一方の要素行動が発現しているときに他方の要素行動を抑制する下位抑制関係（Ｓ）を設定しておき、
該複数の行動様式のうち該上位抑制関係で抑制されずに発現している行動様式のみについて、該下位抑制関係を満たしながら該複数の要素行動を時分割で並列処理する。
【００１０】
このロボット制御方法によれば、複数の行動様式間の上位抑制関係で抑制されずに発現している行動様式のみについて、下位抑制関係を満たしながら該複数の要素行動が時分割で並列処理されるので、要素行動の数が増大しても、制御の応答遅れ及び制御構造の複雑化を低減することができるという効果を奏する。
【００１２】
本発明の第２態様のロボット制御方法では、上記第１態様において、
上記上位抑制関係の情報と行動様式の発現状態とに基づいて選択された行動様式について、上記複数の要素行動の優先順位の昇順に処理を行い、
各要素行動の処理毎にその結果をバッファレジスタに上書きする。
【００１３】
本発明の第３態様では、
複数の行動様式に分けられたロボットの行動の各行動様式が発現する第１条件と、該複数の行動様式間において一方の行動様式が発現しているときに他方の行動様式の行動を抑制する上位抑制関係とが、予め定められ、該複数の行動様式の各々を構成する複数の要素行動の各々が発現する第２条件と、各行動様式につき該行動様式を構成する該複数の要素行動間において一方の要素行動が発現しているときに他方の要素行動を抑制する下位抑制関係とが、予め定められており、
プロセッサに対し、該定められた第１条件及び上位抑制関係に基づいて、該複数の行動様式のうち該上位抑制関係で抑制されずに発現している行動様式を判定させ、
該プロセッサに対し、該発現している行動様式のみについて、該下位抑制関係を満たしながら該第２条件に基づいて該複数の要素行動を時分割で並列処理させる、
コンピュータプログラムが記憶媒体に記憶されている。
本発明の第４態様のロボットでは、上記第３態様の記憶媒体に記憶されているコンピュータプログラムが格納された記憶装置と、該記憶装置に結合されたプロセッサとを有するコンピュータを備え、該コンピュータに制御されて動作する。
本発明の第５態様のロボット制御装置では、
ロボットの複数の行動様式の発現状態の情報が格納される状態レジスタと、
該発現状態の情報と、予め設定された、一方の行動様式が発現しているときに他方の行動様式の行動を抑制する上位抑制関係とに基づいて、何れの行動様式の複数の要素行動を実行するか否かを判断する判断部と、
該要素行動を優先順位に基づいて実行し、ロボットを駆動するための制御信号を出力する実行部と、
該制御信号を格納するバッファレジスタと、
を備えている。
本発明の第６態様のロボット制御装置では、上記第５態様において、上記バッファレジスタに格納された制御信号を、上記ロボットの駆動部へ出力するための出力バッファを備えている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図２（ａ）は、制御対象としての走行ロボット２０の概略構成を示す。
ロボット２０では、後輪２１及び２２がそれぞれモータ１０３及び１０４で回転駆動され、前輪２３及び２４が自由輪となっている。ロボット２０は、誘導路検出センサ２５、リーダ２６、前方物体検出センサ２７、レシーバ２８及びコンピュータ２９を備えている。誘導路検出センサ２５、リーダ２６、前方物体検出センサ２７及びレシーバ２８の出力信号がコンピュータ２９に供給され、これらの信号に基づきコンピュータ２９により、モータ１０３及び１０４の回転が制御されて、ロボット２０の走行が制御される。
【００１５】
ロボット２０は、走行面に貼着された誘導路３０に沿って走行する。誘導路３０は、例えば磁気テープであり、この場合、磁気センサである誘導路検出センサ２５によりその磁界が検出される。この検出に基づいて、コンピュータ２９により、誘導路３０に対するロボット２０の姿勢及びずれが判定される。誘導路３０の側方には目標アドレス３１、例えば磁気テープの断片が配置されており、これに書き込まれた情報がリーダ２６で読み取られる。前方物体検出センサ２７は、例えば反射式赤外線センサであり、前方の所定距離内に存在する物体を検出する。レシーバ２８は、例えば赤外線センサであり、目標物等からの指令を受信するためのものである。
【００１６】
各種環境（誘導路３０、目標アドレス３１、障害物及び目標物等の様々な配置）に対しロボット２０が同一プログラムで行動できるようにするために、すなわちロボット制御プログラムの適用範囲を広くするために、ロボット２０の行動が複数の要素行動に分けられている。複数の要素行動は、行動様式Ａ、Ｂ及びＣに分類されている。図２（ｂ）、図３（ａ）及び図３（ｂ）はそれぞれ行動様式Ａ〜Ｃの概略内容を示している。図中、２０ａ１〜２０ａ３、２０ｂ１〜２０ｂ３及び２０ｃ１〜２０ｃ３は、ロボット２０の状態を示している。
【００１７】
行動様式Ａでは、図２（ｂ）に示す如く、状態２０ａ１で障害物３２が検出されると、障害物３２を右回りして障害物３２を回避し状態２０ａ２のようになり、誘導路３０上に復帰し、誘導路３０に対し姿勢を正して状態２０ａ３のようになる。
行動様式Ｂでは、図３（ａ）に示す如く、状態２０ｂ１のように走行中に目標アドレス３１が検出されると、目標アドレス３１の内容を読み取りこれを記憶し、この内容に従い方向転換して状態２０ｂ２のようになり、誘導路３０Ａに沿って走行し、目標物３３が検出されると停止して状態２０ｂ３のようになる。
【００１８】
行動様式Ｃでは、図３（ｂ）に示す如く、誘導路３０Ａに沿って状態２０ｃ１のように後退し、状態２０ｃ２で誘導路３０が検出されると、前記記憶内容に従い逆回転して方向転換し、誘導路３０に対し姿勢を正して状態２０ａ３のようになる。
図４は、行動様式Ａ〜Ｃの構成及びこれらの組み合わせの構成の概略を示している。
【００１９】
行動様式Ａ〜Ｃ間の抑制関係は、複数の行動様式の優先順位昇順が行動様式Ａ、Ｂ及びＣの順となるように設定されている。
行動様式Ａは、前進Ａ１、誘導路の探索Ａ２、誘導路への復帰Ａ３、誘導Ａ４及び前方障害物回避Ａ５の要素行動からなり、要素行動Ａ１〜Ａ５間の抑制関係は、この順が優先順位昇順になるように設定されている。行動様式Ｂは、前進Ｂ１、方向転換Ｂ２、誘導Ｂ３及び停止Ｂ４の要素行動からなり、要素行動Ｂ１〜Ｂ４間の抑制関係は、この順が優先順位昇順になるように設定されている。行動様式Ｃは、後退Ｃ１、誘導路の探索Ｃ２及び後退誘導Ｃ３の要素行動からなり、要素行動Ｃ１〜Ｃ３間の抑制関係は、この順が優先順位昇順になるように設定されている。
【００２０】
図５は、図４の制御に対応したプログラム実行順を示しており、図１１に対応している。このプログラムは、図２（ａ）のコンピュータ２９のメモリに格納されており、状態レジスタＳＲ、バッファレジスタＢＲ及び出力レジスタＯＲはコンピュータ２９に備えられている。
状態レジスタＳＲのフラグＦＡ、ＦＢ及びＦＣが１のときにはそれぞれ、行動様式Ａ、Ｂ、Ｃが発現しており、フラグＦＡ、ＦＢ及びＦＣが０のときにはそれぞれ、行動様式Ａ、Ｂ及びＣが発現停止している。
【００２１】
最初に、不図示の初期化処理が行われ、次にステップ４０Ｃへ移る。この初期化処理において、バッファレジスタＢＲの内容が初期化され、ＦＡ＝１、ＦＢ＝０、ＦＣ＝０と設定される。
ステップ４０Ｃにおいて、ＦＣ＝１と判定されると、ＦＢ＝１又はＦＡ＝１であっても行動様式Ｂ又はＡの行動は無効になり、ステップ１１Ｃ〜１３Ｃにおいてそれぞれ要素行動Ｃ１〜Ｃ３が実行される。
【００２２】
（１１Ｃ）後退Ｃ１のプログラムが実行されて、その結果がバッファレジスタＢＲに書き込まれる。
（１２Ｃ）誘導路の探索Ｃ２のプログラムが実行されて、その結果がバッファレジスタＢＲに上書きされる。
（１３Ｃ）後退誘導Ｃ３のプログラムが実行されて、その結果がバッファレジスタＢＲに上書きされる。
【００２３】
（１９Ｃ）バッファレジスタＢＲの内容が出力レジスタＯＲに保持され、出力レジスタＯＲの出力により、ドライバ１０１及び１０２を介しモータ１０３及び１０４の回転が制御される。
次に、上記ステップ４０Ｃに戻る。
ステップ４０ＣでＦＣ＝０と判定されると、ステップ４０Ｂへ移る。ステップ４０ＢでＦＢ＝１と判定されると、ＦＡ＝１であっても行動様式Ａの行動は無効になり、上記ステップ１１Ｃ〜１３Ｃと同様にステップ１１Ｂ〜１４Ｂにおいてそれぞれ要素行動Ｂ１〜Ｂ４が実行され、次に上記ステップ１９Ｃと同様にステップ１９Ｂにおいて、バッファレジスタＢＲの内容が出力レジスタＯＲに保持され、ステップ４０Ｃへ戻る。
【００２４】
ステップ４０ＣでＦＣ＝０と判定され、ステップ４０ＢでＦＢ＝０と判定されると、ステップ４０Ａへ移る。ステップ４０ＡでＦＡ＝１と判定されると、上記ステップ１１Ｃ〜１３Ｃと同様にステップ１１Ａ〜１６Ａにおいてそれぞれ、要素行動Ａ１〜Ａ６が実行され、次に上記ステップ１９Ｃと同様にステップ１９Ａにおいて、バッファレジスタＢＲの内容が出力レジスタＯＲに保持され、ステップ４０Ｃへ戻る。
【００２５】
このような処理により、行動様式Ａ〜Ｃ間の抑制関係（上位抑制関係）で抑制されずに発現している行動様式のみについて、その複数の要素行動間の抑制関係（下位抑制関係）を満たしながら該複数の要素行動が時分割で並列処理されることになる。このため、要素行動の数が増大しても、制御の応答遅れ及び制御構造の複雑化を大幅に低減することができる。
【００２６】
（１）行動様式Ａ
次に、行動様式Ａの要素行動である前進Ａ１、誘導路の探索Ａ２、誘導路への復帰Ａ３、誘導Ａ４及び前方障害物回避Ａ５の制御内容を説明する。図７（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ行動様式Ａの誘導Ａ４、前方障害物回避Ａ５、誘導路への復帰Ａ３及び誘導路の探索Ａ２の制御内容を示す状態遷移図である。
【００２７】
行動様式Ａは常に発現（常にＦＡ＝１）しており、行動様式Ｂ又は行動様式Ｃにより行動様式Ａが抑制されない限り、駆動系１０に対する行動様式Ａの出力が有効になる。
前進Ａ１は、電源オン時等のリセットにより常に発現しており、他の行動様式及び要素行動により抑制されない限り有効である。
【００２８】
図中及び以下の全ての「旋回停止状態」は、前進を意味している。
誘導Ａ４は、誘導路検出センサ２５で誘導路３０が検出されると発現する。図７（ａ）において、ロボット２０が旋回停止状態のときに、誘導路３０に対するロボット２０の左側への偏差が設定値以上であると判定されると、ロボット２０が右旋回状態に遷移する。この偏差が設定値以下になると、旋回停止状態に遷移する。この状態において、誘導路３０に対するロボット２０の右側への偏差が設定値以上であると判定されると、ロボット２０が左旋回状態に遷移する。この偏差が設定値以下になると、旋回停止状態に遷移する。また、右旋回状態において、誘導路３０に対するロボット２０の右側への偏差が設定値以上であると判定されると、ロボット２０が左旋回状態に遷移する。同様に、左旋回状態において、誘導路３０に対するロボット２０の左側への偏差が設定値以上であると判定されると、ロボット２０が右旋回状態に遷移する。
【００２９】
誘導Ａ４は、前方物体検出センサ２７で前方物体（行動様式Ａでは障害物３２）が検出されると発現停止する。
前方障害物回避Ａ５は、この前方物体検出により発現する。図７（ｂ）において、ロボット２０が旋回停止状態のときに、前方物体検出センサ２７により障害物３２が検出されると、右旋回状態に遷移する。このとき、「障害物回避」が記憶される。この状態で前方物体検出センサ２７により障害物３２が検出されなくなると、旋回停止状態に遷移し、前方障害物回避Ａ５が発現停止する。
【００３０】
誘導路への復帰Ａ３は、「障害物回避」の記憶があり且つ前方物体検出センサ２７で障害物３２が検出されないときに発現する。図７（ｂ）において、ロボット２０が旋回停止状態のときに、左旋回状態に遷移する。誘導路３０を横切ると、「障害物回避」の記憶が消去され、旋回停止の状態に遷移し、誘導路への復帰Ａ３が発現停止する。
【００３１】
したがって、誘導路への復帰Ａ３と前方障害物回避Ａ５とが交互に発現し、これによりロボット２０が障害物３２の右側を回り、障害物３２が回避される。
誘導路の探索Ａ２は、誘導路３０を横切ったことが誘導路検出センサ２５で検出されると発現し、図７（ｄ）の制御が行われる。図７（ｂ）は、図７（ａ）において「左側への偏差が設定値以上」及び「右側への偏差が設定値以上」をそれぞれ「誘導路３０に対しロボット２０が左向き」及び「誘導路３０に対しロボット２０が右向き」と置き換えたものに等しい。
【００３２】
誘導路の探索Ａ２は、誘導路３０に対するロボット２０の姿勢が正しくなったときに発現を停止する。これにより、次に障害物３２が検出されるまで前進Ａ１が有効になる。
（２）行動様式Ｂ
次に、行動様式Ｂの要素行動である前進Ｂ１、方向転換Ｂ２、誘導Ｂ３及び停止Ｂ４のの制御内容を説明する。図８（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ行動様式Ｂの方向転換Ｂ２、誘導Ｂ３及び停止Ｂ４の制御内容を示す状態遷移図である。
【００３３】
行動様式Ｂは、目標アドレス３１がリーダ２６で読み込まれたときに、例えば割り込み処理で、ＦＢ＝１と設定されて発現する。この状態遷移図を図６（ａ）に示す。
前進Ｂ１は、電源オン時等のリセットにより常に発現しており、他の行動様式及び要素行動により抑制されない限り有効である。
【００３４】
方向転換Ｂ２は、行動様式Ｂの発現により発現する。図８（ａ）は、図７（ａ）において「左旋回」及び「右旋回」をそれぞれ「左急旋回」及び「右急旋回」と置き換え、「左側への偏差が設定値以上」及び「右側への偏差が設定値以上」をそれぞれ「姿勢が目標進路に対して左向き」及び「姿勢が目標進路に対して左向き」と置き換えたものに等しい。ここに、「左急旋回」及び「右急旋回」の「急」は、図２（ａ）の後輪２１と後輪２２とを同時に互いに逆方向へ回転させることを意味する。また、「目標進路」は、リーダ２６で読み込まれた値であり、例えば「誘導路３０に対し９０゜時計回りの方向」である。
【００３５】
方向転換Ｂ２は、姿勢が目標進路と同じになったことが判定されると発現停止する。
誘導Ｂ３は、誘導路３０Ａの検出により発現し、図８（ｂ）の制御が行われる。図８（ｂ）は、図７（ａ）と同一である。
停止Ｂ４は、前方物体検出センサ２７で前方物体（図３（ａ）の目標物３３）を検出すると発現し、図８（ｃ）において、停止状態に遷移し、「目標到達」を記憶する。この停止状態の前は、電源オン等のリセットにより停止解除状態になっている。停止状態において、ロボット２０は例えば目標物３３から組立用部品を受け取る。この受け取りが完了すると、目標物３３からロボット２０へ復帰指令が供給される。
【００３６】
停止Ｂ４では、レシーバ２８でこの復帰指令を受信したときに、「目標到達」の記憶が消去されて、元の停止解除状態に遷移する。これにより、停止Ｂ４が発現停止し、ＦＢ＝０とされて、行動様式Ｂも発現停止する。
（３）行動様式Ｃ
次に、行動様式Ｃの要素行動である後退Ｃ１、誘導路の探索Ｃ２及び後退誘導Ｃ３の制御内容を説明する。図９（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ行動様式Ｃの後退誘導Ｃ３及び誘導路の探索Ｃ２の制御内容を示す状態遷移図である。
【００３７】
行動様式Ｃは、復帰指令の受信により、例えば割り込み処理で、ＦＣ＝１と設定されて発現する。この状態遷移図を図６（ｂ）に示す。
後退Ｃ１は、電源オン時等のリセットにより常に発現しており、他の行動様式及び要素行動により抑制されない限り有効である。
後退誘導Ｃ３は、誘導路３０の検出により発現し、図９（ａ）の制御が行われる。図９（ａ）は、図７（ａ）と同一である。
【００３８】
後退誘導Ｃ３は、誘導路検出センサ２５により誘導路３０Ａに対するロボット２０の姿勢が正しくなったことが検出されると、発現停止する。
誘導路の探索Ｃ２は、誘導路３０を横切ったことが誘導路検出センサ２５で検出されると発現し、図９（ｂ）の制御が行われる。図９（ｂ）は、図８（ａ）において「目標進路」を「誘導路３０」と置き換えたものに等しい。
【００３９】
誘導路の探索Ｃ２は、ロボット２０の姿勢が誘導路３０の方向に一致したと判定されたときに発現停止する。これによりＦＣ＝０とされ、行動様式Ｃも発現停止する。
なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。例えば、上記実施形態ではロボットが走行ロボットである場合を説明したが、本発明は各種ロボットに適用可能である。また上記割り込み処理は、入力信号による割り込み又はタイマー割り込みのいずれであってもよく、割り込み処理の替わりに図５のステップ４０Ｃに入る直前で検出信号をチェックしてフラグを設定する処理を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成を示す図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態に係るロボットの概略構成図であり、（ｂ）はこのロボットの行動様式Ａの概略内容説明図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれロボットの行動様式Ｂ及びＣの概略内容説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るロボット制御の概略構成図である。
【図５】図４の制御に対応したプログラム実行順を示す図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ行動様式Ｂ及びＣの発現及びその停止を示す状態遷移図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は行動様式Ａの要素行動の制御内容を示す状態遷移図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は行動様式Ｂの要素行動の制御内容を示す状態遷移図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は行動様式Ｃの要素行動の制御内容を示す状態遷移図である。
【図１０】従来のロボット制御の概略構成図である。
【図１１】図１０中の行動様式Ａの制御に対応したプログラム実行順を示す図である。
【符号の説明】
１０ 駆動系
２０ ロボット
２５ 誘導路検出センサ
２６ リーダ
２７ 前方物体検出センサ
２８ レシーバ
２９ コンピュータ
３０、３０Ａ 誘導路
３１ 目標アドレス
３２ 障害物
３３ 目標物
ＢＲ バッファレジスタ
ＯＲ 出力レジスタ
ＳＲ 状態レジスタ
Claims (6)
- ロボットの行動を複数の行動様式に分け、該複数の行動様式の各々について該行動様式を複数の要素行動に分け、該複数の行動様式の各々について、該行動様式が発現する条件を定めておき、該複数の要素行動の各々について、該要素行動が発現する条件を定めておき、
該複数の行動様式間に、一方の行動様式が発現しているときに他方の行動様式の行動を抑制する上位抑制関係を設定しておき、
該複数の行動様式の各々について、一方の要素行動が発現しているときに他方の要素行動を抑制する下位抑制関係を設定しておき、
該複数の行動様式のうち該上位抑制関係で抑制されずに発現している行動様式のみについて、該下位抑制関係を満たしながら該複数の要素行動を時分割で並列処理する、
ことを特徴とするロボット制御方法。 - 上記上位抑制関係の情報と行動様式の発現状態とに基づいて選択された行動様式について、上記複数の要素行動の優先順位の昇順に処理を行い、
各要素行動の処理毎にその結果をバッファレジスタに上書きする、
ことを特徴とする請求項１記載のロボット制御方法。 - 複数の行動様式に分けられたロボットの行動の各行動様式が発現する第１条件と、該複数の行動様式間において一方の行動様式が発現しているときに他方の行動様式の行動を抑制する上位抑制関係とが、予め定められ、該複数の行動様式の各々を構成する複数の要素行動の各々が発現する第２条件と、各行動様式につき該行動様式を構成する該複数の要素行動間において一方の要素行動が発現しているときに他方の要素行動を抑制する下位抑制関係とが、予め定められ、
プロセッサに対し、該定められた第１条件及び上位抑制関係に基づいて、該複数の行動様式のうち該上位抑制関係で抑制されずに発現している行動様式を判定させ、
該プロセッサに対し、該発現している行動様式のみについて、該下位抑制関係を満たしながら該第２条件に基づいて該複数の要素行動を時分割で並列処理させる、
ことを特徴とするロボット制御用コンピュータプログラムが記憶されていることを特徴とする記憶媒体。 - 請求項３記載のコンピュータプログラムが格納された記憶装置と、該記憶装置に結合されたプロセッサとを有するコンピュータを備え、該コンピュータに制御されて動作することを特徴とするロボット。
- ロボットの複数の行動様式の発現状態の情報が格納される状態レジスタと、
該発現状態の情報と、予め設定された、一方の行動様式が発現しているときに他方の行動様式の行動を抑制する上位抑制関係とに基づいて、何れの行動様式の複数の要素行動を実行するか否かを判断する判断部と、
該要素行動を優先順位に基づいて実行し、ロボットを駆動するための制御信号を出力する実行部と、
該制御信号を格納するバッファレジスタと、
を備えることを特徴とするロボット制御装置。 - 上記バッファレジスタに格納された制御信号を、上記ロボットの駆動部へ出力するための出力バッファを備えることを特徴とする請求項５記載のロボット制御装置。
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