JPWO2017119348A1 - ロボット、ロボットの制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜図4を参照して、本発明に係る実施形態1について以下に説明する。なお、ここでは、本発明に係るロボット1の形状が人間の身体のような外観を有する場合(すなわち、人間型ロボット)を例に挙げて説明する。すなわち、ロボット1は、頭、腕、手、および足などの可動部をそれぞれ個別に動かすことにより、ユーザに対して1または複数の姿勢(ポーズ)の変更およびジェスチャ(コミュニケーション動作)などを行うことが可能である。なお、ロボット1の形状は、人間型に限定されず、猫型および犬型などの動物型であってもよいし、昆虫型、蜘蛛型、ムカデ型、およびヘビ型、などであってもよい。
まず、本実施形態に係るロボット1の外観について、図2を用いて説明する。
図2の(b)は、本実施形態に係るロボット1の骨格構成を示す図である。この図に示すように、ロボット1は、図1に示す各部材に加えて、さらに、駆動部40(図1参照)としての首ロール11a、首ピッチ11b、首ヨー11c、右肩ピッチ12、左肩ピッチ13、右肘ロール14、左肘ロール15、右股ピッチ16、左股ピッチ17、右足首ピッチ18b、右足首ロール18a、左足首ピッチ19b、および左足首ロール19aを備えている。首ロール11a〜左足首ロール19aは、本実施形態ではいずれもサーボモータであり、図2の(b)に示すように各関節部分に設けられていてもよい。首ロール11aという文言は、このサーボモータがロール方向に可動部を回転移動させることができることを意図している。首ピッチ11b等のその他の部材についてもこれに準ずる。
続いて、ロボット1の構成について図1を用いて説明する。図1は、ロボット1の構成を示すブロック図である。ロボット1は、複数の可動部を備えている。ロボット1は、例えば、ポケットおよびかばんなどに収納された場合、該ポケットおよびかばんの外に出ている部分に属する可動部(一部の可動部)と、該ポケットおよびかばんの中に収納される部分に属する可動部(残りの可動部)との制御を異ならせることができる。
制御部10は、音声認識部101、モード制御部102、駆動制御部103、および機能実行部104を備える。
ここでは、ユーザからの音声指示に従って、ロボット1がモードを通常モードからコミュニケーションモードに切り替えた場合に、駆動部40を制御する処理の流れについて図3を用いて説明する。図3は、ロボット1のモードを切り替える処理の流れの一例を示すフローチャートである。
次に、ロボット1がコミュニケーションモード毎にロボット1のどの関節部のトルクをオフにするかを規定するコミュニケーションテーブル31について、図4を用いて説明する。図4の(a)は、コミュニケーションモード毎にロボットのどの関節部のトルクをオフにするかを規定するコミュニケーションテーブルの例である。図4の(b)は、図4の(a)に示すポケットモードを選択し得るロボット1の状態の例を示す図であり、図4の(c)は、図4の(a)に示すかばんモードを選択し得るロボット1の状態の例を示す図である。
ロボット1が、スマートフォンなどの携帯端末が備えるような音声通話機能を備えている場合、音声通話機能が駆動部40の駆動を伴わない機能であれば、ロボット1のモードがコミュニケーションモードであっても通常モードと同じように音声通話機能を実行することができる。しかし、音声通話機能が駆動部40の駆動を伴う機能であれば、通常モードでは駆動させることができた駆動部40を、コミュニケーションモードでは駆動させることができない可能性がある。
図5〜図8を参照して、本発明に係る実施形態2について以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態に係るロボット1aの外観について、図6を用いて説明する。図6は、本実施形態に係るロボット1aの外観の一例を示す正面図である。図6に示すように、ロボット1aは、頭部2aに画像入力部24(検出部)、体幹部3aに明るさ検知部50(検出部)および障害検知部70(検出部)などを備えている点で、図1に示すロボット1と異なっている。ロボット1aは、周囲の情報および外界からの刺激を画像入力部24、明るさ検知部50、および障害検知部70などを介して取得することにより、自分がどのような状態であるかを認識し、その状態に応じたモードに自律的に切り替えて駆動部40を駆動させることができる。ロボット1aは、画像入力部24、明るさ検知部50、および障害検知部70などの検出結果が、所定の条件を満たす場合、すべての駆動部40のうちコミュニケーションモードに設定された一部の駆動部40から一部の可動部への力の伝達を許可すると共に、残りの駆動部40から残りの可動部への力の伝達を停止する。すなわち、ロボット1aは、周囲の状況に応じて、自律的に、上記検出結果に対応するモードであるコミュニケーションモードに移行し、動作が許可された一部の可動部を駆動させつつ、それ以外の可動部を停止させることができる。なお、一部の駆動部40から一部の可動部への力の伝達を許可すると共に、残りの駆動部40から残りの可動部への力の伝達を停止するような、所定の条件については、後に具体例を挙げて説明する。
続いて、ロボット1aの構成について、図5を用いて説明する。図5は、本実施形態に係るロボットの要部構成例を示すブロック図である。ロボット1aは、ロボット1aに対する外界からの刺激、およびロボット1aの状態を検出する画像入力部24、明るさ検知部50、および障害検知部70を備えている。ロボット1aは、検出された結果が所定の条件を満たす場合、ジェスチャを行うために駆動させてもよい一部の駆動部40の部位を判断し、当該一部の駆動部40から一部の可動部への力の伝達を許可すると共に、残りの駆動部40から残りの可動部への力の伝達を停止することができる(コミュニケーションモード)。
次に、ロボット1aが、外界からの刺激および周囲の状態を示す情報を取得して、自律的に、適切なモード(通常モード、コミュニケーションモード、および動作停止モードを含む)へと切り替える処理について、図7および図8を用いて説明する。図7の(a)は、ロボット1aのモードを切り替える処理の流れの一例を示すフローチャートである。図7の(b)は、図7の(a)に示すS201の処理の流れの例を示すフローチャートである。図8の(a)は、図7の(a)に示すS204の処理の流れの例を示すフローチャートである。図8の(b)は、図7の(a)に示すS205の処理の流れの例を示すフローチャートである。なお、前記実施形態にて説明した工程と同様の工程については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
ここでは、図7の(a)に示すS201の処理の流れの一具体例について、図7(b)を用いて説明する。
次に、図7の(a)に示すS204の処理の流れの具体例について、図8の(a)を用いて説明する。
次に、図7の(a)に示すS205の処理の流れの具体例について、図8の(b)を用いて説明する。
ロボット1の制御ブロック(特に音声認識部101、モード制御部102、駆動制御部103、および機能実行部104)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
本発明の態様1に係るロボット(1、1a)は、複数の可動部(頭部2、2a、右腕部4、左腕部5、右脚部6、左脚部7)と、上記複数の可動部のそれぞれを個別に駆動する1または複数の駆動部(40)とを備え、上記複数の可動部のうち特定のコミュニケーション用の一部の上記可動部への力の伝達が許可された一部の駆動部が予め設定された、1または複数のモードを有し、特定のモードのとき、すべての上記駆動部のうち当該特定のモードに設定された一部の上記駆動部から一部の上記可動部への上記力の伝達を許可すると共に、残りの上記駆動部から残りの上記可動部への上記力の伝達を停止する制御部(10、10a)をさらに備えていることを特徴としている。
法、およびプログラムを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0006]
本発明の態様に係るロボットは、上記の課題を解決するために、複数の可動部と、上記複数の可動部のそれぞれを個別に駆動する1または複数の駆動部とを備え、上記複数の可動部のうち特定の可動部への力の伝達が許可された一部の駆動部が予め設定された、1または複数のモードを有し、特定のモードのとき、すべての上記駆動部のうち当該特定のモードに設定された一部の上記駆動部から一部の上記可動部への上記力の伝達を許可すると共に、残りの上記駆動部から残りの上記可動部への上記力の伝達を停止する制御部をさらに備え、残りの上記駆動部は、上記力の伝達を停止しているとき、上記制御部に対して、ステータスを所定の間隔で通知することを特徴としている。
[0007]
本発明の態様に係るロボットの制御方法は、上記の課題を解決するため、複数の可動部と、上記複数の可動部のそれぞれを個別に駆動する1または複数の駆動部とを備えたロボットの制御方法であって、上記ロボットは、すべての上記駆動部のうち特定の可動部を駆動させるための一部の駆動部から当該一部の駆動部への力の伝達の許可が予め設定された、1または複数のモードを有し、特定のモードのとき、上記複数の可動部のうち、当該特定のモードに設定された上記一部の駆動部から上記一部の可動部への上記力の伝達を許可すると共に、残りの上記駆動部から残りの上記可動部への上記力の伝達を停止する制御工程を有し、残りの上記駆動部は、上記力の伝達を停止しているとき、上記制御部に対して、ステータスを所定の間隔で通知することを特徴としている。
発明の効果
[0008]
本発明の一態様によれば、安全性を確保しつつ、コミュニケーション用の一部の可動部の動きによる適切なジェスチャを行うことができるという効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0009]
[図1]本発明の実施形態1に係るロボットの要部構成例を示すブロック図である。
Claims (7)
- 複数の可動部と、
上記複数の可動部のそれぞれを個別に駆動する1または複数の駆動部とを備え、
上記複数の可動部のうち特定のコミュニケーション用の一部の上記可動部への力の伝達が許可された一部の駆動部が予め設定された、1または複数のモードを有し、
特定のモードのとき、すべての上記駆動部のうち当該特定のモードに設定された一部の上記駆動部から一部の上記可動部への上記力の伝達を許可すると共に、残りの上記駆動部から残りの上記可動部への上記力の伝達を停止する制御部をさらに備えている制御部をさらに備えていることを特徴とするロボット。 - 外部からの所定の指示を取得する取得部をさらに備えており、
上記制御部は、上記指示が取得された場合、当該指示に対応する上記モードに移行して、一部の上記駆動部から一部の上記可動部への上記力の伝達を許可すると共に、残りの上記駆動部から残りの上記可動部への上記力の伝達を停止することを特徴とする請求項1に記載のロボット。 - ロボットに対する外界からの刺激を検出する検出部をさらに備えており、
上記制御部は、上記検出部による検出結果に対応する上記モードに移行して、一部の上記駆動部から一部の上記可動部への上記力の伝達を許可すると共に、残りの上記駆動部から残りの上記可動部への上記力の伝達を停止することを特徴とする請求項1に記載のロボット。 - 上記制御部は、ロボットが収納場所に部分的に収納されているとき、上記複数の可動部のうち上記収納場所の外に露出している一部の上記可動部を駆動するための一部の上記駆動部から一部の上記可動部への上記力の伝達を許可すると共に、上記収納場所の中に収納されている残りの上記可動部を駆動するための残りの上記駆動部から残りの上記可動部への上記力の伝達を停止することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のロボット。
- すべての上記駆動部のそれぞれはサーボモータであり、
上記制御部は、上記収納場所の外に露出している一部の上記可動部を駆動するための一部の上記駆動部のトルクをオンし、上記収納場所の中に収納されている残りの上記可動部を駆動するための残りの上記駆動部のトルクをオフにすることを特徴とする請求項4に記載のロボット。 - 複数の可動部と、上記複数の可動部のそれぞれを個別に駆動する1または複数の駆動部とを備えたロボットの制御方法であって、
上記ロボットは、上記複数の可動部のうち、特定のコミュニケーション用の予め定められた一部の上記可動部を駆動させるための一部の駆動部から当該一部の駆動部への力の伝達の許可が予め設定された、1または複数のモードを有し、
特定のモードのとき、すべての上記駆動部のうち、当該特定のモードに設定された上記一部の駆動部から上記一部の可動部への上記力の伝達を許可すると共に、残りの上記駆動部から残りの上記可動部への上記力の伝達を停止する制御工程を有することを特徴とするロボットの制御方法。 - 請求項1に記載のロボットを動作させるプログラムであって、コンピュータを、上記ロボットが備えている上記制御部として機能させるためのプログラム。
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