JP6647143B2 - 機能装置ならびにその制御装置および制御方法 - Google Patents
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Description
図1に示されている本発明の機能装置の一実施形態であるロボット1は脚式移動ロボットであり、人間と同様に、基体10と、基体10の上方に配置された頭部11と、基体10の上部に上部両側から延設された左右の腕体12と、左右の腕体12のそれぞれの先端に設けられている手部126と、基体10の下部から下方に延設された左右の脚体14とを備えている。図面においては、左右を区別するために「L(左)」および「R(右)」が符号に付されている。
図2に示されている制御装置2は、ハードウェアとしてのECU(電子制御ユニット)と、ソフトウェアとしてのアプリケーションプログラムと、により構成されている。ECUまたはコンピュータは、CPUまたはマルチコアプロセッサ(演算処理装置)、ROMまたはRAMなどのメモリ(記憶装置)および入力・出力用のインターフェース回路等により構成されている。
ロボット1が行動計画にしたがって移動または歩行を開始する際、第1行動計画要素の変更回数を表わす指数i1および第2行動計画要素の変更回数を表わす指数i2がともに「0」にリセットされる(図3/STEP02)。
本発明によれば、少なくとも1つの判定面Piにおいて、ロボット1の少なくとも1つの部位と物体との干渉可能性が高いと判定されたことを要件として、当該少なくとも1つの部位のその他の部位に対する相対的な位置・姿勢が変更されるようにロボット1の行動計画が変更される(図3/STEP06‥YES→STEP10、STEP16‥YES→STEP20、図4A→図4B、図6A→図6B、図8A→図8B参照)。これにより、少なくとも1つの部位の他の部位に対する相対的な位置・姿勢を変更すれば、物体との干渉可能性が低いと判定されるにもかかわらず図5A→図5B、図7A→図7B、図9A→図9B参照)、物体との干渉可能性が高いという判定に拘束されて複数の部位の動作の自由度が全体的に低下するような事態が回避されうる。
前記実施形態とは構成が異なるヒューマノイドロボットのほか、動物型ロボット、作業用アームロボットまたは車両など、アクチュエータによって相対的に動かされる複数の部位を備え、当該複数の部位の相対的な位置・姿勢の変更によって物体との干渉可能性の高低を変化させ得るあらゆる機械が本発明の機能機械として採用されてもよい。
Claims (5)
- 複数の部位と、前記複数の部位を相対的に駆動するアクチュエータと、行動計画にしたがって前記アクチュエータの動作を制御する制御装置と、を備えている機能装置であって、
前記制御装置が、
実空間において前記機能装置および一または複数の物体のそれぞれが異なる形態で含まれるように定義された複数の判定空間のそれぞれにおいて、現在の前記行動計画に基づき、前記機能装置および前記物体の干渉可能性を判定する干渉判定要素と、
前記干渉判定要素により、前記複数の判定空間のうち少なくとも1つの判定空間において、前記機能装置および前記物体の干渉可能性が高いと判定されたことを要件として、前記複数の部位のうち前記少なくとも1つの判定空間に含まれる少なくとも1つの部位の他の部位に対する相対的な位置・姿勢が変更されるように前記行動計画を生成する行動計画要素と、を備え、
前記行動計画要素が、前記干渉判定要素により、前記複数の判定空間のうち一部である指定判定空間において、前記機能装置および前記物体の干渉可能性が低いと判定されたことを要件として、前記複数の部位のうち前記指定判定空間に含まれる一または複数の指定部位の他の部位に対する相対的な位置・姿勢が変更されないように前記行動計画を生成し、
前記干渉判定要素が、前記複数の判定空間のうち前記指定判定空間とは別の判定空間における干渉可能性の高低の判定基準として、前記指定判定空間における干渉可能性の高低の判定基準よりも高い基準を用いることを特徴とする機能装置。 - 請求項1記載の機能装置において、
前記制御装置が、優先順位が異なる複数の行動計画要素が含まれている行動計画にしたがって前記アクチュエータの動作を制御し、
前記行動計画要素が、前記複数の行動計画要素のうち優先順位が基準順位よりも高い指定行動計画要素のために用いられる部位が含まれている判定空間を前記指定判定空間として前記行動計画を生成することを特徴とする機能装置。 - 請求項2記載の機能装置において、
前記行動計画要素が、前記機能装置の移動を前記指定行動計画要素として前記行動計画を生成することを特徴とする機能装置。 - 請求項1〜3のうちいずれか1つに記載の制御装置を構成することを特徴とする前記制御装置。
- 複数の部位と、前記複数の部位を相対的に駆動するアクチュエータと、を備えている機能装置の動作を行動計画にしたがって制御する方法であって、
実空間において前記機能装置および物体のそれぞれが異なる形態で含まれるように定義された複数の判定空間のそれぞれにおいて、現在の前記行動計画に基づき、前記機能装置および前記物体の干渉可能性を判定する干渉判定過程と、
前記干渉判定過程において、前記複数の判定空間のうち少なくとも1つの判定空間において、前記機能装置および前記物体の干渉可能性が高いと判定されたことを要件として、前記複数の部位のうち前記少なくとも1つの判定空間に含まれる少なくとも1つの部位の他の部位に対する相対的な位置および姿勢が変更されるように前記行動計画を生成する行動計画過程と、を備え、
前記行動計画過程が、前記干渉判定過程により、前記複数の判定空間のうち一部である指定判定空間において、前記機能装置および前記物体の干渉可能性が低いと判定されたことを要件として、前記複数の部位のうち前記指定判定空間に含まれる一または複数の指定部位の他の部位に対する相対的な位置・姿勢が変更されないように前記行動計画を生成し、
前記干渉判定過程が、前記複数の判定空間のうち前記指定判定空間とは別の判定空間における干渉可能性の高低の判定基準として、前記指定判定空間における干渉可能性の高低の判定基準よりも高い基準を用いることを特徴とする方法。
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