JP2004261941A - コミュニケーションロボットおよびコミュニケーションシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】いつでもどこにでも移動して、離れた場所にいる人同士がコミュニケーションを図れるようにする。
【解決手段】コミュニケーションロボットは、コントロール装置によって遠隔操作され、走行部1によって自由に移動できる。コミュニケーションロボットに対面している人は、カメラ32によって撮影され、その音声はマイク33によって拾われ、これらの情報が送信されて、コントロール装置から出力される。頭部4の液晶画面7には、コントロール装置の操作者の映像が表示され、スピーカ34からは操作者の音声が出力される。離れた場所にいる人同士が、コミュニケーションロボットのテレビ電話機能によってコミュニケーションを図れる。
【選択図】 図1
【解決手段】コミュニケーションロボットは、コントロール装置によって遠隔操作され、走行部1によって自由に移動できる。コミュニケーションロボットに対面している人は、カメラ32によって撮影され、その音声はマイク33によって拾われ、これらの情報が送信されて、コントロール装置から出力される。頭部4の液晶画面7には、コントロール装置の操作者の映像が表示され、スピーカ34からは操作者の音声が出力される。離れた場所にいる人同士が、コミュニケーションロボットのテレビ電話機能によってコミュニケーションを図れる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに離れた場所にいる人同士が映像および音声を通じてコミュニケーションを図れるようにするコミュニケーションロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、溶接、塗装や物の運搬のように、人に代わって作業するロボットはすでに存在している。また、簡単なジェスチャーやゲームを行うロボットも存在している。しかし、これらのロボットは、プログラムにしたがって動作が制御されるものであり、人とコミュニケーションを図る目的のためには利用されていない。
【0003】
離れた場所にいる人とコミュニケーションを図るためのロボットとして、特許文献1には、遠隔会議において、操作者はロボットを介して出席者と同じように会議を聞いたり、見たり、話したりすることができることが記載されている。また、特許文献2には、来客者と対面して応対するロボットが記載されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−46088号公報
【特許文献2】
特開平7−295637号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のロボットは、限定された区域内において遠隔操作され、活動範囲は狭い。近年、インターネットのようにネットワークの発達とともに通信のワイヤレス化、高速化も進み、ユビキタスな通信環境が整ってきている。このような通信環境では、ロボットの活動範囲が広くなり、ロボットをネットワークの情報端末として活用すれば、ロボットを介していつでもどこでも人とコミュニケーションを図ることが実現できる。
【0006】
そこで、本発明は、上記に鑑み、互いに離れた場所にいる人同士がコミュニケーションを図るために利用できるコミュニケーションロボットの提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題解決手段は、コントロール装置に対してネットワークを通じて双方向に通信可能とされ、映像および音声により人とコミュニケーションを図るように前記コントロール装置によって遠隔操作されるコミュニケーションロボットであって、走行可能な走行部と、該走行部に搭載された胴体部と、該胴体部上に配された頭部とを備え、該頭部が、同一パネル上に液晶画面と制御回路、液晶駆動回路、通信回路等の機能部品とが一体化された液晶表示パネルからなるものである。
【0008】
いつでもどこでもネットワークに接続できる環境が整ってきているので、無線通信を利用すれば、コミュニケーションロボットが移動してもコントロール装置と通信できる。コミュニケーションロボットの所在がどこであっても、コントロール装置による遠隔操作が可能となる。その結果、コミュニケーションロボットの活動範囲が広くなり、コミュニケーションロボットは多くの人と接触する機会が増える。
【0009】
ここで、コミュニケーションの手段として、映像および音声を使う。すなわち、コミュニケーションロボットは、テレビ電話の機能を有する。これによって、コントロール装置の操作者とコミュニケーションロボットに対面している人とが、互いの姿を見ながら会話することができる。
【0010】
頭部自体を液晶画面と機能部品とを一体にした液晶表示パネルにすることにより、テレビ電話およびコンピュータの機能をコンパクトな構造で実現することができる。
【0011】
そして、テレビ電話機能のために、頭部に、撮像装置および音声入出力装置が設けられる。また、コントロール装置は、同一パネルに液晶画面および機能部品が設けられた液晶表示パネルからなり、頭部と同じ構造である。そして、コントロール装置の液晶表示パネルにも、撮像装置および音声入出力装置が装着される。さらに、両者の液晶表示パネルに、外部入力用のタブレットが設けられる。タブレットからの入力は、液晶画面上において行われる。
【0012】
コミュニケーションロボットでは、内蔵の制御回路による制御によって、撮像装置、音声入出力装置あるいはタブレットから入力された情報、例えば映像、音声、各種指示、さらにはコミュニケーションロボットの周囲の状況といった情報をコントロール装置に送信する。一方、コントロール装置から入力された情報、例えば映像、音声、タブレットからの指示といった情報をコミュニケーションロボットが受信すると、制御回路は、情報処理を行う。これらの情報は、液晶画面において表示され、音声入出力装置から音声として出力される。コントロール装置においても、同様にコミュニケーションロボットから受信した情報が出力される。
【0013】
このように、コミュニケーションロボットとコントロール装置との間で情報をやり取りすることにより、コミュニケーションロボットを通じて互いに離れた場所にいる人同士が容易にコミュニケーションを図ることができる。また、コントロール装置では、コミュニケーションロボットの周囲の状況に関する情報をリアルタイムに入手できるので、安全に遠隔操作を行える。
【0014】
したがって、撮像装置および音声入出力装置を備えたコミュニケーションロボットと、該コミュニケーションロボットに対してネットワークを通じて双方向に通信可能とされた少なくとも1つのコントロール装置とからコミュニケーションシステムが構成される。ここで、コミュニケーションロボットは、1つのコントロール装置により遠隔操作される。ただし、複数のコントロール装置と通信可能にすることにより、複数人でコミュニケーションを図ることができ、テレビ電話会議を行える。このシステムにより、コミュニケーションロボットを各地に派遣して、様々なサービス業務を行わせることができる。
【0015】
そして、胴体部が伸縮可能とされ、人の位置に応じて前記胴体部を伸縮することにより頭部の高さが調整される。これによって、立っている人や座っている人に応じて、頭部の高さを合わせることができ、画面と人の視線が同じになる。したがって、コミュニケーションロボットと対面していても違和感がなくなり、コミュニケーションを図りやすくなる。
【0016】
頭部が胴体部に回転可能かつ倒伏可能に支持され、前記頭部を倒した状態で前記胴体部が走行部に収納される。このように、胴体部や頭部を走行部から飛び出さない状態にできるので、走行するときに邪魔になることはない。また、コミュニケーションロボットを運搬するような場合でも、コンパクトな形となり、好都合である。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態のコミュニケーションロボットは、図1〜4に示すように、走行可能な走行部1と、走行部1に搭載された胴体部2と、胴体部2に設けられた手腕部3と、胴体部2上に配された頭部4とから構成される。胴体部2は、伸縮可能とされ、頭部4の高さを人の位置に応じて調整できる。また、走行部1は、胴体部2を収納可能とされ、頭部4を倒した状態にして走行する。
【0018】
そして、コミュニケーションロボットはコントロール装置5によって遠隔操作され、コミュニケーションロボットとコントロール装置5とは、ネットワークを通じて情報を双方向に通信可能とされる。これにより、図5に示すように、国内だけでなく国外でもコミュニケーションロボットから離れた場所にいるコントロール装置5の操作者とコミュニケーションロボットに対面している人とが、コミュニケーションロボットを通じて映像および音声によりリアルタイムにコミュニケーションを図れる。このように、上記の通信媒体を介してコミュニケーションロボットおよびコントロール装置5によってコミュニケーションシステムが構成される。コントロール装置5は、複数存在しており、これらの中の1つのコントロール装置5がコミュニケーションロボットを遠隔操作できる。
【0019】
頭部4は、平板状であり、液晶表示パネル6を有する。この液晶表示パネル6は、図6に示すように、同一パネルに液晶画面7および機能部品が一体化されたものであり、いわゆるシステム液晶と称される。液晶画面7は、ガラス基板10上に液晶表示素子を形成したものである。この液晶画面7の上に外部入力のためのタブレット11が設けられる。図中、12は下電極、13は液晶、14は液晶電極、15は上ガラス、16は下透明電極、17はスペーサ、18は上透明電極、19は透明保護膜である。
【0020】
機能部品は、コミュニケーションロボットの動作を制御するためのCPU等の制御回路、入出力される情報を処理する情報処理回路、無線通信回路、液晶ドライバ等の表示回路といった各種電子回路である。機能部品の作動により、頭部4がテレビ電話およびコンピュータとして機能する。図中、20は電源回路、21は液晶制御回路、22は画像信号処理回路、23は入出力インターフェース回路、24はその他のLSI、25はCPU、26はメモリ、27はエンコーダ/デコーダ、28はその他の情報処理用の回路、29はリード部、30ははんだ、31はフレキシブルプリント基板である。
【0021】
さらに、頭部4に、撮像装置としてCCDカメラ32が設けられ、音声入出力装置として、マイク33およびスピーカ34が設けられ、さらに無線通信用のアンテナ35が設けられる。カメラ32は液晶表示パネル6の上側に装着され、マイク33は液晶表示パネル6の左右両側に装着され、スピーカ34が液晶表示パネル6の下側に装着されている。
【0022】
カメラ32と液晶表示パネル6との間には、支持部36が介装される。支持部36は、回転軸、ギア、モータを組み合わせた公知の回転機構を備え、この回転機構が伸縮性を有する樹脂製カバーで覆われている。この支持部36により、カメラ32は、液晶表示パネル6に対して回転自在とされ、垂直軸周りに360度回転するとともに、水平軸周りに300度回転する。したがって、カメラ32は、下向きを除く全方向を撮影することが可能となる。なお、カメラ32は、1つに限らず、複数設けてもよい。
【0023】
コントロール装置5は、図7に示すように、頭部4と同じ構造とされる。すなわち、液晶画面7および機能部品が一体化された液晶表示パネル6であり、カメラ32、マイク33、スピーカ34を備え、テレビ電話およびコンピュータとして機能する。液晶画面7では、液晶ドライバ等によって画面のレイアウトを自由に変えることができる。例えば、画面Aでは、コミュニケーションロボットのカメラ32によって撮影した映像を表示し、画面Bでは、コミュニケーションロボットの胴体部2、手腕部3等を操作するためのコントローラを表示し、画面Cでは、コミュニケーションロボットの位置を示す画像を表示し、画面Dでは、各部の操作用コントローラのアイコン一覧を表示する。また、タブレット11として、キーボードを表示することも可能である。頭部4の液晶画面7においても同様に画面を自由に表示できる。
【0024】
そして、コミュニケーションロボットおよびコントロール装置5は、無線LAN、携帯電話といった無線通信を行う機能を備えている。近くのアクセスポイント、基地局あるいは通信衛星との間で無線通信を行い、インターネット、電話回線、専用線、衛星回線といったネットワークを通じて、コミュニケーションロボットとコントロール装置5との間で、双方向に情報の伝送を行う。いつでもどこでも双方向での無線通信を可能とするために、コミュニケーションロボットおよび各コントロール装置5には、固有の識別情報が割り当てられている。固有の識別情報として、IPアドレスあるいは電話番号を用いる。この識別情報により、コミュニケーションロボットと1つのコントロール装置5とが1対1に通信を行い、コミュニケーションロボットを遠隔操作できる。また、複数のコントロール装置5とコミュニケーションロボットとの間でリアルタイムに通信を行うことにより、テレビ電話会議を行える。
【0025】
走行部1は、4本の車輪40を有する下ボディ41に上ボディ42が組み付けられた構造とされ、電気自動車である。上ボディ42には、胴体部2を収納するためのスペースが形成されている。なお、図1〜4中、43はヘッドライト、44は後方を撮影するカメラであり、頭部4のカメラ32と同様に回転する。45は上ボディ42の上面を覆うカバーを収納するカバーラックであり、自動的に開閉される。46は周囲の物体との距離、物体の形状、物体の移動速度を検出する物体感知センサである。
【0026】
そして、図8、9に示すように、各車輪40は、モータ47によって駆動され、4輪駆動かつ4輪操舵とされる。したがって、狭いスペースでも小回りが利く。下ボディ41に、モータ47、動力伝達装置、ステアリング装置が搭載される。モータ47等には、バッテリ48から電源が供給され、コントロールユニット(ECU)によって換向等の車両制御や前後進、停止といった走行制御がされる。コントロールユニットは、コントロール装置5によって遠隔操作される。図中、49はスプリング、ダンパといった緩衝装置、50はサスペンション、51はセンタデフ、52はステアリングギアボックス、53はタイロッド、54はマスタシリンダ、55はモータ制御ECU、56はパワーMOS FET、57はインバータ、58はメインリレー、59は充電池、60は車両制御ECU、61は補助電池、62はモータである。
【0027】
胴体部2は、頭部4を搭載する胸部70と、胸部70を支持する伸縮部71とからなり、伸縮可能とされる。そして、胴体部2は、短縮した状態において上ボディ42に収納される。
【0028】
胸部70の上面に、頭部4を支持する首部72が設けられる。首部72は、上記の支持部36と同じ構造とされる。これによって、頭部4は、胸部70に対して回転可能かつ倒伏可能に支持され、垂直軸周りに360度回転するとともに、水平軸周りに300度回転する。
【0029】
胸部70の左右両側に手腕部3が取り付けられている。手腕部3は、上腕73と前腕74と手75とを備え、手75は複数の指を備えている。そして、肩、ひじ、手首には関節76が設けられ、上腕73、前腕74および手75が自由に曲がるようになっている。手腕部3は、モータ、ギア、ベルトを組み合わせた駆動機構によって可動とされ、物を掴む等の人間に近い動作が可能である。また、指には、温度、湿度、圧力を感知するそれぞれのセンサが装着されている。手腕部3および首部72は、コントロールユニットによってコントロール装置5からの操作に基づいて駆動制御される。
【0030】
伸縮部71は、複数のリフト装置80によって構成される。リフト装置80は、複数のロッド81ごとにシリンダを組み合わせた公知のガス圧リフト装置であり、コントロールユニットによって制御バルブの作動が制御され、ガスの流量を可変することにより各ロッド81の伸縮量が調整される。リフト装置80は、前後方向に一対配置されるとともに、左右方向にも配置され、合計4つのリフト装置80が用いられる。
【0031】
リフト装置80のベースシェル82が下ボディ41に取り付けられ、最上位のロッド81の先端に上面プレート85が設けられている。左右の上面プレート85の間に、中央プレート86が配置され、中央プレート86に、胸部70を回転自在に支持する支持プレート87が取り付けられる。胸部70は、垂直軸周りに360度回転する。
【0032】
中央プレート86は、吊り下げ用ワイヤ90によって上面プレート85に対して上下動可能に支持されている。図10、11に示すように、中央プレート86の下面に、モータ駆動されるリール91が設けられ、ワイヤ90の一端が各上面プレート85に取り付けられ、ワイヤ90が案内ローラ92を通って、その他端がリール91に取り付けられる。
【0033】
このように、中央プレート86は4本のワイヤ90により支持され、リール91によってワイヤ90を巻き取り、この状態でロックすると、ワイヤ90の張力により中央プレート86は上面プレート85と同じ高さに保持される。また、リール91を回転させて、ワイヤ90の張力を緩めると、図9に示すように、中央プレート86は、下降して、上面プレート85よりも低い位置に保持される。このとき、中央プレート86と上面プレート85との間での各ワイヤ90の長さは同じ長さに保たれているので、中央プレート86を傾くことなく昇降させることができる。
【0034】
さらに、図12に示すように、左右のリフト装置80のロッド81の高さ調整のために高さ調整用ワイヤ95が用いられる。ワイヤ95の一端が、上面プレート85に取り付けられ、他端が、下ボディ41に配置されたリール96に取り付けられる。ロッド81の曲がりや揺れを防ぐために、前後のロッド80がリング状のリフトホルダ97によって束ねられており、ワイヤ95はこのリフトホルダ97の中を通り、ベースシェル82に取り付けられた案内ローラ98を介してリール96に案内される。ロッド81の伸縮に合わせて、リール96がモータにより回転されると、ワイヤ95が巻き取られたり、巻き戻されたりして、左右のロッド81の高さが水平に維持される。このワイヤ95の巻取量を検出することにより、ロッド81の伸縮量を検出することができ、高さセンサとして機能する。
【0035】
これらの胴体部2の各動作は、コントロール装置5によりコントロールユニットを通じて遠隔操作される。ここで、頭部4の高さを調整する場合、リフト装置80の制御バルブを開閉して、ロッド80を伸ばすとともに、モータでリール96を回転させて、高さ調整用ワイヤ95を巻き戻すと、頭部4が上昇する。また、ロッド81を縮めるとともに、ワイヤ95を巻き取ると、頭部4が下降する。頭部4が所定の高さに達したら、モータを停止し、制御バルブを閉じて、ロッド81およびワイヤ95をロックすると、頭部4は所定の高さに保持される。ロッド81を最も短縮すると、図3に示すように、頭部4および胸部70が上ボディ42からはみ出た状態となる。この高さ調整の幅は、人の身長に合わせて約1mとされる。
【0036】
そして、胴体部2を走行部1に収納する場合、図10、11に示すように、まず図3に示した状態にしてから、前側を向いている胸部70を90度回転させて、横向きにする。吊り下げ用ワイヤ90に対するロックを解除して、モータでリール91を回転させて、ワイヤ90を巻き戻す。胸部70は、下降していき、図4に示すように、上ボディ42内に収納される。このとき、頭部4は、前側に倒され、水平な状態で上面プレート85に載った位置にある。頭部4のカメラ32は、前方に向けられる。手腕部3は、折り畳まれて状態にされ、上ボディ42の前後に位置する。
【0037】
上記のコミュニケーションロボットを構成する各部は既存の技術を多く取り入れたものであるので、容易に部品を得られ、コストダウンを図れる。そのため、量産に適したロボットを実現でき、一般に普及させることができる。
【0038】
図13にコミュニケーションロボットのシステムブロック図、図14にコントロール装置のシステムブロック図を示す。コミュニケーションロボットの液晶表示パネル6は、機能部品である、無線送受信部100、データ処理部101、ロボット自律制御部102といった回路を有する。また、液晶画面7に対する映像出力部103、データ出力部104、タブレット用のデータ入力部105といった回路も有する。同様にコントロール装置5においても、液晶表示パネル6の無線送受信部100、データ処理部101、ロボット遠隔制御部106といった回路、液晶画面7に対する映像出力部103、データ出力部104、タブレット用のデータ入力部105といった回路を有する。
【0039】
ロボット自律制御部102は、各コントロールユニットを通じてロボット本体駆動用の頭部駆動部110、胴体部駆動部111、走行部駆動部112、手腕部駆動部113、物体感知センサ46に対する物体感知部114、指に設けられた各種センサに対する指先感知部115に対する制御を行う。コントロール装置5のロボット遠隔制御部106は、通信を通じてロボット自律制御部102を制御する。なお、ロボット自律制御部102は、主にコントロール装置5によって制御されるが、予めメモリに記憶されているプログラムにしたがって各駆動部を制御することができ、コミュニケーションロボットは自律動作可能とされる。また、各制御部102、106は、カメラ32、マイク33、スピーカ34の駆動制御も行う。
【0040】
コントロール装置5によって、システム全体の制御が行われる。また、各コントロール装置5は、他のコントロール装置5と通信可能であるが、任意の1つのコントロール装置5がマスタとなり、コミュニケーションロボットや他のコントロール装置5を制御する権限が与えられる。
【0041】
そして、コミュニケーションロボットでは、コントロール装置5から受信した操作信号は液晶表示パネル6の制御部102に入力され、制御部102が頭部4、胴体部2、手腕部3、走行部1等の各駆動部を制御する。すなわち、入力された操作信号に応じて制御部102から頭部4等の各部のコントロールユニットに駆動信号が出力され、この信号に基づいてコントロールユニットが各駆動部を駆動する。このようにして、コミュニケーションロボットはコントロール装置5によって遠隔操作される。
【0042】
また、制御部102は、カメラ32、マイク33、センサ等から入力された情報、頭部4等の各部の動作状態に関する情報あるいはタブレット11から入力された情報をコントロール装置5に送信する。コントロール装置5では、受信した画像情報、動作情報を液晶画面7に表示したり、音声情報をスピーカ34から出力する。このようにコミュニケーションロボットとコントロール装置5との間でリアルタイムに情報を送受信することにより、コントロール装置5の操作者とコミュニケーションロボットに対面している人とがテレビ電話によりコミュニケーションを図ることができる。また、コミュニケーションロボットの周囲の状況も確実に把握でき、適切な動作を行うように遠隔操作できる。
【0043】
上記のコミュニケーションロボットを使用したコミュニケーションシステムでは、受付、ガイド、介護、警備、教育といった個人あるいは多数の人とコミュニケーションを図る業務に展開することができる。受付、ガイドの業務に適用する場合、コミュニケーションロボットが商品販売および接客を行うことになり、来店した顧客に接して、商品説明、買い上げ成約、商品引渡し手続、買い上げ代金決済までの一連の業務をコミュニケーションロボットが実行するシステムとなる。
【0044】
具体的に説明すると、コミュニケーションロボットのカメラ32からの映像が受付担当者のコントロール装置5に表示され、顧客の来店を認知すると、遠隔操作によりコミュニケーションロボットを顧客に近づける。コミュニケーションロボットの液晶画面7には、コントロール装置5のカメラ32により撮影された受付担当者の映像が表示される。
【0045】
受付担当者と顧客とが、画面を通じて対面しながら互いにマイク33とスピーカ34により会話する。まず、挨拶を交わしてから顧客の求める商品や嗜好等を聞き、これらに応じて最適な販売員を選ぶ。選ばれた販売員のコントロール装置5に引き継がれ、このコントロール装置5とコミュニケーションロボットとの間で通信が開始される。コミュニケーションロボットの画面7には、コントロール装置5のカメラ32により撮影された販売員の映像が表示される。このとき、コミュニケーションロボットの頭部4を顧客の視線の高さに合わせるように、遠隔操作により胴体部2を伸縮させる。
【0046】
販売員は、コミュニケーションロボットを店舗内で移動させながら、商品知識および販売テクニックを駆使して、有用な情報を画面7に表示して顧客に商品説明し、顧客の購買意欲を高めるようにする。顧客が購買を決意し、成約すれば、コミュニケーションロボットにより顧客をソファに座らせるように案内してから、商品を持ち運んできて商品の引渡し手続を済ませる。その後、コミュニケーションロボットの頭部4の高さを座った顧客に合うように調整する。顧客が頭部4のタブレット11を操作入力すると、オンラインによる代金決済が自動的に行われる。顧客が帰れば、コミュニケーションロボットの通信相手が受付担当者のコントロール装置5に切り換えられ、コミュニケーションロボットの画面7には受付担当者の映像が表示され、次の顧客の来店を待ち受ける体制となる。
【0047】
これによって、コミュニケーションロボットが顧客と対面することにより、各地にいる人員の中から顧客に応じた適任者を容易に応対させることができ、顧客の満足度を高めることができ、しかも販売効率も高めることができる。
【0048】
コミュニケーションロボットを通じて遠隔講義を行う場合、コミュニケーションロボットは教室におり、講師は離れた場所にいて、コントロール装置5によりコミュニケーションロボットを遠隔操作する。コミュニケーションロボットの画面7には、講師の映像が表示され、スピーカ34から講師の音声が出力される。また、コミュニケーションロボットからの情報をプロジェクタに出力し、黒板やスクリーンに映し出す。講師は、遠隔操作により手腕部3を動かしながら、カメラ32およびマイク33を使って個々の生徒の表情や発言を確認しながら、講義を進める。さらに、必要に応じてコミュニケーションロボットを生徒の側に移動させ、生徒と対面しながら講義する。
【0049】
講義が終わると、遠隔操作によって、胴体部2を走行部1に収納し、頭部4を倒して走行可能な状態にされる。そして、コミュニケーションロボットを次の教室まで移動させる。次の教室が異なる町にあるとき、コミュニケーションロボットが道路を走行できるように認可されている場合は、コミュニケーションロボットは目的地まで自走していく。あるいは、コミュニケーションロボットをトラックに載せて、運搬してもよい。
【0050】
これによって、講師は移動する手間が省け、肉体的な負担を減らすことができる。また、1つのコントロール装置5から複数のコミュニケーションロボットに対して通信を行うことにより、複数の教室において1人の講師が同時に講義を行うことが可能となる。
【0051】
コミュニケーションロボットを通じて介護を行う場合、ホームヘルパーのコントロール装置5によってコミュニケーションロボットを遠隔操作して、要介護者の身の回りの世話をする。例えば、買い物に行く、買ってきた物を冷蔵庫等に収納する、洗濯する、乾いた衣類をたんす等に収納するといったことをコミュニケーションロボットが行う。これ以外にも、掃除、料理、食事の介助、排便の介助、入浴の介助、健康チェック等のホームヘルプサービスを行わせる。また、コミュニケーションロボットのテレビ電話機能を利用して、ホームヘルパーが要介護者の話し相手となり、メンタルケアをする。
【0052】
一連のホームヘルプサービスを終えると、ホームヘルパーは、コミュニケーションロボットを次の要介護者宅に移動させる。これによって、ホームヘルパーの負担が減り、多くの要介護者に対応することが可能となる。
【0053】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。走行部の車輪をクローラに代えてもよく、凹凸のある場所や階段でも走行することができる。伸縮部にリンク機構を適用して、胸部を昇降させてもよい。
【0054】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、通信環境の発達により、いつでもどこにでも移動でき、誰とでもコミュニケーション可能なロボットを実現できる。そして、このロボットがネットワークの情報端末となって、離れた場所にいる人同士を結びつけることができ、お互いのコミュニケーションを図る一助となり得る。
【0055】
また、コンピュータやテレビ電話の機能を1枚の液晶表示パネルにおいて実現できるので、回路構成を簡易化でき、配線長も少なくてすむ。したがって、ロボットの構造を簡略化でき、安価なロボットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のコミュニケーションロボットの正面図
【図2】コミュニケーションロボットの側面図
【図3】胴体部を最も短くしたときのコミュニケーションロボットの正面図
【図4】胴体部を収納したときのコミュニケーションロボットの正面図
【図5】コミュニケーションロボットが接客、販売の業務に適用されたコミュニケーションシステムの構成図
【図6】液晶表示パネルの断面図
【図7】コミュニケーションロボットの頭部およびコントロール装置を示す図
【図8】走行部の駆動系統の概略図
【図9】走行部の電気系統の概略図
【図10】胸部が下降するときの様子を示す平面図
【図11】胸部が下降するときの様子を示す正面図
【図12】(a)は伸縮部の正面図、(b)は同じく側面図、(c)は伸縮部を最も短くしたときの側面図
【図13】コミュニケーションロボットのシステムブロック図
【図14】コントロール装置のシステムブロック図
【符号の説明】
1 走行部
2 胴体部
3 手腕部
4 頭部
5 コントロール装置
6 液晶表示パネル
7 液晶画面
32 カメラ
33 マイク
34 スピーカ
40 車輪
70 胸部
71 伸縮部
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに離れた場所にいる人同士が映像および音声を通じてコミュニケーションを図れるようにするコミュニケーションロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、溶接、塗装や物の運搬のように、人に代わって作業するロボットはすでに存在している。また、簡単なジェスチャーやゲームを行うロボットも存在している。しかし、これらのロボットは、プログラムにしたがって動作が制御されるものであり、人とコミュニケーションを図る目的のためには利用されていない。
【0003】
離れた場所にいる人とコミュニケーションを図るためのロボットとして、特許文献1には、遠隔会議において、操作者はロボットを介して出席者と同じように会議を聞いたり、見たり、話したりすることができることが記載されている。また、特許文献2には、来客者と対面して応対するロボットが記載されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−46088号公報
【特許文献2】
特開平7−295637号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のロボットは、限定された区域内において遠隔操作され、活動範囲は狭い。近年、インターネットのようにネットワークの発達とともに通信のワイヤレス化、高速化も進み、ユビキタスな通信環境が整ってきている。このような通信環境では、ロボットの活動範囲が広くなり、ロボットをネットワークの情報端末として活用すれば、ロボットを介していつでもどこでも人とコミュニケーションを図ることが実現できる。
【0006】
そこで、本発明は、上記に鑑み、互いに離れた場所にいる人同士がコミュニケーションを図るために利用できるコミュニケーションロボットの提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題解決手段は、コントロール装置に対してネットワークを通じて双方向に通信可能とされ、映像および音声により人とコミュニケーションを図るように前記コントロール装置によって遠隔操作されるコミュニケーションロボットであって、走行可能な走行部と、該走行部に搭載された胴体部と、該胴体部上に配された頭部とを備え、該頭部が、同一パネル上に液晶画面と制御回路、液晶駆動回路、通信回路等の機能部品とが一体化された液晶表示パネルからなるものである。
【0008】
いつでもどこでもネットワークに接続できる環境が整ってきているので、無線通信を利用すれば、コミュニケーションロボットが移動してもコントロール装置と通信できる。コミュニケーションロボットの所在がどこであっても、コントロール装置による遠隔操作が可能となる。その結果、コミュニケーションロボットの活動範囲が広くなり、コミュニケーションロボットは多くの人と接触する機会が増える。
【0009】
ここで、コミュニケーションの手段として、映像および音声を使う。すなわち、コミュニケーションロボットは、テレビ電話の機能を有する。これによって、コントロール装置の操作者とコミュニケーションロボットに対面している人とが、互いの姿を見ながら会話することができる。
【0010】
頭部自体を液晶画面と機能部品とを一体にした液晶表示パネルにすることにより、テレビ電話およびコンピュータの機能をコンパクトな構造で実現することができる。
【0011】
そして、テレビ電話機能のために、頭部に、撮像装置および音声入出力装置が設けられる。また、コントロール装置は、同一パネルに液晶画面および機能部品が設けられた液晶表示パネルからなり、頭部と同じ構造である。そして、コントロール装置の液晶表示パネルにも、撮像装置および音声入出力装置が装着される。さらに、両者の液晶表示パネルに、外部入力用のタブレットが設けられる。タブレットからの入力は、液晶画面上において行われる。
【0012】
コミュニケーションロボットでは、内蔵の制御回路による制御によって、撮像装置、音声入出力装置あるいはタブレットから入力された情報、例えば映像、音声、各種指示、さらにはコミュニケーションロボットの周囲の状況といった情報をコントロール装置に送信する。一方、コントロール装置から入力された情報、例えば映像、音声、タブレットからの指示といった情報をコミュニケーションロボットが受信すると、制御回路は、情報処理を行う。これらの情報は、液晶画面において表示され、音声入出力装置から音声として出力される。コントロール装置においても、同様にコミュニケーションロボットから受信した情報が出力される。
【0013】
このように、コミュニケーションロボットとコントロール装置との間で情報をやり取りすることにより、コミュニケーションロボットを通じて互いに離れた場所にいる人同士が容易にコミュニケーションを図ることができる。また、コントロール装置では、コミュニケーションロボットの周囲の状況に関する情報をリアルタイムに入手できるので、安全に遠隔操作を行える。
【0014】
したがって、撮像装置および音声入出力装置を備えたコミュニケーションロボットと、該コミュニケーションロボットに対してネットワークを通じて双方向に通信可能とされた少なくとも1つのコントロール装置とからコミュニケーションシステムが構成される。ここで、コミュニケーションロボットは、1つのコントロール装置により遠隔操作される。ただし、複数のコントロール装置と通信可能にすることにより、複数人でコミュニケーションを図ることができ、テレビ電話会議を行える。このシステムにより、コミュニケーションロボットを各地に派遣して、様々なサービス業務を行わせることができる。
【0015】
そして、胴体部が伸縮可能とされ、人の位置に応じて前記胴体部を伸縮することにより頭部の高さが調整される。これによって、立っている人や座っている人に応じて、頭部の高さを合わせることができ、画面と人の視線が同じになる。したがって、コミュニケーションロボットと対面していても違和感がなくなり、コミュニケーションを図りやすくなる。
【0016】
頭部が胴体部に回転可能かつ倒伏可能に支持され、前記頭部を倒した状態で前記胴体部が走行部に収納される。このように、胴体部や頭部を走行部から飛び出さない状態にできるので、走行するときに邪魔になることはない。また、コミュニケーションロボットを運搬するような場合でも、コンパクトな形となり、好都合である。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態のコミュニケーションロボットは、図1〜4に示すように、走行可能な走行部1と、走行部1に搭載された胴体部2と、胴体部2に設けられた手腕部3と、胴体部2上に配された頭部4とから構成される。胴体部2は、伸縮可能とされ、頭部4の高さを人の位置に応じて調整できる。また、走行部1は、胴体部2を収納可能とされ、頭部4を倒した状態にして走行する。
【0018】
そして、コミュニケーションロボットはコントロール装置5によって遠隔操作され、コミュニケーションロボットとコントロール装置5とは、ネットワークを通じて情報を双方向に通信可能とされる。これにより、図5に示すように、国内だけでなく国外でもコミュニケーションロボットから離れた場所にいるコントロール装置5の操作者とコミュニケーションロボットに対面している人とが、コミュニケーションロボットを通じて映像および音声によりリアルタイムにコミュニケーションを図れる。このように、上記の通信媒体を介してコミュニケーションロボットおよびコントロール装置5によってコミュニケーションシステムが構成される。コントロール装置5は、複数存在しており、これらの中の1つのコントロール装置5がコミュニケーションロボットを遠隔操作できる。
【0019】
頭部4は、平板状であり、液晶表示パネル6を有する。この液晶表示パネル6は、図6に示すように、同一パネルに液晶画面7および機能部品が一体化されたものであり、いわゆるシステム液晶と称される。液晶画面7は、ガラス基板10上に液晶表示素子を形成したものである。この液晶画面7の上に外部入力のためのタブレット11が設けられる。図中、12は下電極、13は液晶、14は液晶電極、15は上ガラス、16は下透明電極、17はスペーサ、18は上透明電極、19は透明保護膜である。
【0020】
機能部品は、コミュニケーションロボットの動作を制御するためのCPU等の制御回路、入出力される情報を処理する情報処理回路、無線通信回路、液晶ドライバ等の表示回路といった各種電子回路である。機能部品の作動により、頭部4がテレビ電話およびコンピュータとして機能する。図中、20は電源回路、21は液晶制御回路、22は画像信号処理回路、23は入出力インターフェース回路、24はその他のLSI、25はCPU、26はメモリ、27はエンコーダ/デコーダ、28はその他の情報処理用の回路、29はリード部、30ははんだ、31はフレキシブルプリント基板である。
【0021】
さらに、頭部4に、撮像装置としてCCDカメラ32が設けられ、音声入出力装置として、マイク33およびスピーカ34が設けられ、さらに無線通信用のアンテナ35が設けられる。カメラ32は液晶表示パネル6の上側に装着され、マイク33は液晶表示パネル6の左右両側に装着され、スピーカ34が液晶表示パネル6の下側に装着されている。
【0022】
カメラ32と液晶表示パネル6との間には、支持部36が介装される。支持部36は、回転軸、ギア、モータを組み合わせた公知の回転機構を備え、この回転機構が伸縮性を有する樹脂製カバーで覆われている。この支持部36により、カメラ32は、液晶表示パネル6に対して回転自在とされ、垂直軸周りに360度回転するとともに、水平軸周りに300度回転する。したがって、カメラ32は、下向きを除く全方向を撮影することが可能となる。なお、カメラ32は、1つに限らず、複数設けてもよい。
【0023】
コントロール装置5は、図7に示すように、頭部4と同じ構造とされる。すなわち、液晶画面7および機能部品が一体化された液晶表示パネル6であり、カメラ32、マイク33、スピーカ34を備え、テレビ電話およびコンピュータとして機能する。液晶画面7では、液晶ドライバ等によって画面のレイアウトを自由に変えることができる。例えば、画面Aでは、コミュニケーションロボットのカメラ32によって撮影した映像を表示し、画面Bでは、コミュニケーションロボットの胴体部2、手腕部3等を操作するためのコントローラを表示し、画面Cでは、コミュニケーションロボットの位置を示す画像を表示し、画面Dでは、各部の操作用コントローラのアイコン一覧を表示する。また、タブレット11として、キーボードを表示することも可能である。頭部4の液晶画面7においても同様に画面を自由に表示できる。
【0024】
そして、コミュニケーションロボットおよびコントロール装置5は、無線LAN、携帯電話といった無線通信を行う機能を備えている。近くのアクセスポイント、基地局あるいは通信衛星との間で無線通信を行い、インターネット、電話回線、専用線、衛星回線といったネットワークを通じて、コミュニケーションロボットとコントロール装置5との間で、双方向に情報の伝送を行う。いつでもどこでも双方向での無線通信を可能とするために、コミュニケーションロボットおよび各コントロール装置5には、固有の識別情報が割り当てられている。固有の識別情報として、IPアドレスあるいは電話番号を用いる。この識別情報により、コミュニケーションロボットと1つのコントロール装置5とが1対1に通信を行い、コミュニケーションロボットを遠隔操作できる。また、複数のコントロール装置5とコミュニケーションロボットとの間でリアルタイムに通信を行うことにより、テレビ電話会議を行える。
【0025】
走行部1は、4本の車輪40を有する下ボディ41に上ボディ42が組み付けられた構造とされ、電気自動車である。上ボディ42には、胴体部2を収納するためのスペースが形成されている。なお、図1〜4中、43はヘッドライト、44は後方を撮影するカメラであり、頭部4のカメラ32と同様に回転する。45は上ボディ42の上面を覆うカバーを収納するカバーラックであり、自動的に開閉される。46は周囲の物体との距離、物体の形状、物体の移動速度を検出する物体感知センサである。
【0026】
そして、図8、9に示すように、各車輪40は、モータ47によって駆動され、4輪駆動かつ4輪操舵とされる。したがって、狭いスペースでも小回りが利く。下ボディ41に、モータ47、動力伝達装置、ステアリング装置が搭載される。モータ47等には、バッテリ48から電源が供給され、コントロールユニット(ECU)によって換向等の車両制御や前後進、停止といった走行制御がされる。コントロールユニットは、コントロール装置5によって遠隔操作される。図中、49はスプリング、ダンパといった緩衝装置、50はサスペンション、51はセンタデフ、52はステアリングギアボックス、53はタイロッド、54はマスタシリンダ、55はモータ制御ECU、56はパワーMOS FET、57はインバータ、58はメインリレー、59は充電池、60は車両制御ECU、61は補助電池、62はモータである。
【0027】
胴体部2は、頭部4を搭載する胸部70と、胸部70を支持する伸縮部71とからなり、伸縮可能とされる。そして、胴体部2は、短縮した状態において上ボディ42に収納される。
【0028】
胸部70の上面に、頭部4を支持する首部72が設けられる。首部72は、上記の支持部36と同じ構造とされる。これによって、頭部4は、胸部70に対して回転可能かつ倒伏可能に支持され、垂直軸周りに360度回転するとともに、水平軸周りに300度回転する。
【0029】
胸部70の左右両側に手腕部3が取り付けられている。手腕部3は、上腕73と前腕74と手75とを備え、手75は複数の指を備えている。そして、肩、ひじ、手首には関節76が設けられ、上腕73、前腕74および手75が自由に曲がるようになっている。手腕部3は、モータ、ギア、ベルトを組み合わせた駆動機構によって可動とされ、物を掴む等の人間に近い動作が可能である。また、指には、温度、湿度、圧力を感知するそれぞれのセンサが装着されている。手腕部3および首部72は、コントロールユニットによってコントロール装置5からの操作に基づいて駆動制御される。
【0030】
伸縮部71は、複数のリフト装置80によって構成される。リフト装置80は、複数のロッド81ごとにシリンダを組み合わせた公知のガス圧リフト装置であり、コントロールユニットによって制御バルブの作動が制御され、ガスの流量を可変することにより各ロッド81の伸縮量が調整される。リフト装置80は、前後方向に一対配置されるとともに、左右方向にも配置され、合計4つのリフト装置80が用いられる。
【0031】
リフト装置80のベースシェル82が下ボディ41に取り付けられ、最上位のロッド81の先端に上面プレート85が設けられている。左右の上面プレート85の間に、中央プレート86が配置され、中央プレート86に、胸部70を回転自在に支持する支持プレート87が取り付けられる。胸部70は、垂直軸周りに360度回転する。
【0032】
中央プレート86は、吊り下げ用ワイヤ90によって上面プレート85に対して上下動可能に支持されている。図10、11に示すように、中央プレート86の下面に、モータ駆動されるリール91が設けられ、ワイヤ90の一端が各上面プレート85に取り付けられ、ワイヤ90が案内ローラ92を通って、その他端がリール91に取り付けられる。
【0033】
このように、中央プレート86は4本のワイヤ90により支持され、リール91によってワイヤ90を巻き取り、この状態でロックすると、ワイヤ90の張力により中央プレート86は上面プレート85と同じ高さに保持される。また、リール91を回転させて、ワイヤ90の張力を緩めると、図9に示すように、中央プレート86は、下降して、上面プレート85よりも低い位置に保持される。このとき、中央プレート86と上面プレート85との間での各ワイヤ90の長さは同じ長さに保たれているので、中央プレート86を傾くことなく昇降させることができる。
【0034】
さらに、図12に示すように、左右のリフト装置80のロッド81の高さ調整のために高さ調整用ワイヤ95が用いられる。ワイヤ95の一端が、上面プレート85に取り付けられ、他端が、下ボディ41に配置されたリール96に取り付けられる。ロッド81の曲がりや揺れを防ぐために、前後のロッド80がリング状のリフトホルダ97によって束ねられており、ワイヤ95はこのリフトホルダ97の中を通り、ベースシェル82に取り付けられた案内ローラ98を介してリール96に案内される。ロッド81の伸縮に合わせて、リール96がモータにより回転されると、ワイヤ95が巻き取られたり、巻き戻されたりして、左右のロッド81の高さが水平に維持される。このワイヤ95の巻取量を検出することにより、ロッド81の伸縮量を検出することができ、高さセンサとして機能する。
【0035】
これらの胴体部2の各動作は、コントロール装置5によりコントロールユニットを通じて遠隔操作される。ここで、頭部4の高さを調整する場合、リフト装置80の制御バルブを開閉して、ロッド80を伸ばすとともに、モータでリール96を回転させて、高さ調整用ワイヤ95を巻き戻すと、頭部4が上昇する。また、ロッド81を縮めるとともに、ワイヤ95を巻き取ると、頭部4が下降する。頭部4が所定の高さに達したら、モータを停止し、制御バルブを閉じて、ロッド81およびワイヤ95をロックすると、頭部4は所定の高さに保持される。ロッド81を最も短縮すると、図3に示すように、頭部4および胸部70が上ボディ42からはみ出た状態となる。この高さ調整の幅は、人の身長に合わせて約1mとされる。
【0036】
そして、胴体部2を走行部1に収納する場合、図10、11に示すように、まず図3に示した状態にしてから、前側を向いている胸部70を90度回転させて、横向きにする。吊り下げ用ワイヤ90に対するロックを解除して、モータでリール91を回転させて、ワイヤ90を巻き戻す。胸部70は、下降していき、図4に示すように、上ボディ42内に収納される。このとき、頭部4は、前側に倒され、水平な状態で上面プレート85に載った位置にある。頭部4のカメラ32は、前方に向けられる。手腕部3は、折り畳まれて状態にされ、上ボディ42の前後に位置する。
【0037】
上記のコミュニケーションロボットを構成する各部は既存の技術を多く取り入れたものであるので、容易に部品を得られ、コストダウンを図れる。そのため、量産に適したロボットを実現でき、一般に普及させることができる。
【0038】
図13にコミュニケーションロボットのシステムブロック図、図14にコントロール装置のシステムブロック図を示す。コミュニケーションロボットの液晶表示パネル6は、機能部品である、無線送受信部100、データ処理部101、ロボット自律制御部102といった回路を有する。また、液晶画面7に対する映像出力部103、データ出力部104、タブレット用のデータ入力部105といった回路も有する。同様にコントロール装置5においても、液晶表示パネル6の無線送受信部100、データ処理部101、ロボット遠隔制御部106といった回路、液晶画面7に対する映像出力部103、データ出力部104、タブレット用のデータ入力部105といった回路を有する。
【0039】
ロボット自律制御部102は、各コントロールユニットを通じてロボット本体駆動用の頭部駆動部110、胴体部駆動部111、走行部駆動部112、手腕部駆動部113、物体感知センサ46に対する物体感知部114、指に設けられた各種センサに対する指先感知部115に対する制御を行う。コントロール装置5のロボット遠隔制御部106は、通信を通じてロボット自律制御部102を制御する。なお、ロボット自律制御部102は、主にコントロール装置5によって制御されるが、予めメモリに記憶されているプログラムにしたがって各駆動部を制御することができ、コミュニケーションロボットは自律動作可能とされる。また、各制御部102、106は、カメラ32、マイク33、スピーカ34の駆動制御も行う。
【0040】
コントロール装置5によって、システム全体の制御が行われる。また、各コントロール装置5は、他のコントロール装置5と通信可能であるが、任意の1つのコントロール装置5がマスタとなり、コミュニケーションロボットや他のコントロール装置5を制御する権限が与えられる。
【0041】
そして、コミュニケーションロボットでは、コントロール装置5から受信した操作信号は液晶表示パネル6の制御部102に入力され、制御部102が頭部4、胴体部2、手腕部3、走行部1等の各駆動部を制御する。すなわち、入力された操作信号に応じて制御部102から頭部4等の各部のコントロールユニットに駆動信号が出力され、この信号に基づいてコントロールユニットが各駆動部を駆動する。このようにして、コミュニケーションロボットはコントロール装置5によって遠隔操作される。
【0042】
また、制御部102は、カメラ32、マイク33、センサ等から入力された情報、頭部4等の各部の動作状態に関する情報あるいはタブレット11から入力された情報をコントロール装置5に送信する。コントロール装置5では、受信した画像情報、動作情報を液晶画面7に表示したり、音声情報をスピーカ34から出力する。このようにコミュニケーションロボットとコントロール装置5との間でリアルタイムに情報を送受信することにより、コントロール装置5の操作者とコミュニケーションロボットに対面している人とがテレビ電話によりコミュニケーションを図ることができる。また、コミュニケーションロボットの周囲の状況も確実に把握でき、適切な動作を行うように遠隔操作できる。
【0043】
上記のコミュニケーションロボットを使用したコミュニケーションシステムでは、受付、ガイド、介護、警備、教育といった個人あるいは多数の人とコミュニケーションを図る業務に展開することができる。受付、ガイドの業務に適用する場合、コミュニケーションロボットが商品販売および接客を行うことになり、来店した顧客に接して、商品説明、買い上げ成約、商品引渡し手続、買い上げ代金決済までの一連の業務をコミュニケーションロボットが実行するシステムとなる。
【0044】
具体的に説明すると、コミュニケーションロボットのカメラ32からの映像が受付担当者のコントロール装置5に表示され、顧客の来店を認知すると、遠隔操作によりコミュニケーションロボットを顧客に近づける。コミュニケーションロボットの液晶画面7には、コントロール装置5のカメラ32により撮影された受付担当者の映像が表示される。
【0045】
受付担当者と顧客とが、画面を通じて対面しながら互いにマイク33とスピーカ34により会話する。まず、挨拶を交わしてから顧客の求める商品や嗜好等を聞き、これらに応じて最適な販売員を選ぶ。選ばれた販売員のコントロール装置5に引き継がれ、このコントロール装置5とコミュニケーションロボットとの間で通信が開始される。コミュニケーションロボットの画面7には、コントロール装置5のカメラ32により撮影された販売員の映像が表示される。このとき、コミュニケーションロボットの頭部4を顧客の視線の高さに合わせるように、遠隔操作により胴体部2を伸縮させる。
【0046】
販売員は、コミュニケーションロボットを店舗内で移動させながら、商品知識および販売テクニックを駆使して、有用な情報を画面7に表示して顧客に商品説明し、顧客の購買意欲を高めるようにする。顧客が購買を決意し、成約すれば、コミュニケーションロボットにより顧客をソファに座らせるように案内してから、商品を持ち運んできて商品の引渡し手続を済ませる。その後、コミュニケーションロボットの頭部4の高さを座った顧客に合うように調整する。顧客が頭部4のタブレット11を操作入力すると、オンラインによる代金決済が自動的に行われる。顧客が帰れば、コミュニケーションロボットの通信相手が受付担当者のコントロール装置5に切り換えられ、コミュニケーションロボットの画面7には受付担当者の映像が表示され、次の顧客の来店を待ち受ける体制となる。
【0047】
これによって、コミュニケーションロボットが顧客と対面することにより、各地にいる人員の中から顧客に応じた適任者を容易に応対させることができ、顧客の満足度を高めることができ、しかも販売効率も高めることができる。
【0048】
コミュニケーションロボットを通じて遠隔講義を行う場合、コミュニケーションロボットは教室におり、講師は離れた場所にいて、コントロール装置5によりコミュニケーションロボットを遠隔操作する。コミュニケーションロボットの画面7には、講師の映像が表示され、スピーカ34から講師の音声が出力される。また、コミュニケーションロボットからの情報をプロジェクタに出力し、黒板やスクリーンに映し出す。講師は、遠隔操作により手腕部3を動かしながら、カメラ32およびマイク33を使って個々の生徒の表情や発言を確認しながら、講義を進める。さらに、必要に応じてコミュニケーションロボットを生徒の側に移動させ、生徒と対面しながら講義する。
【0049】
講義が終わると、遠隔操作によって、胴体部2を走行部1に収納し、頭部4を倒して走行可能な状態にされる。そして、コミュニケーションロボットを次の教室まで移動させる。次の教室が異なる町にあるとき、コミュニケーションロボットが道路を走行できるように認可されている場合は、コミュニケーションロボットは目的地まで自走していく。あるいは、コミュニケーションロボットをトラックに載せて、運搬してもよい。
【0050】
これによって、講師は移動する手間が省け、肉体的な負担を減らすことができる。また、1つのコントロール装置5から複数のコミュニケーションロボットに対して通信を行うことにより、複数の教室において1人の講師が同時に講義を行うことが可能となる。
【0051】
コミュニケーションロボットを通じて介護を行う場合、ホームヘルパーのコントロール装置5によってコミュニケーションロボットを遠隔操作して、要介護者の身の回りの世話をする。例えば、買い物に行く、買ってきた物を冷蔵庫等に収納する、洗濯する、乾いた衣類をたんす等に収納するといったことをコミュニケーションロボットが行う。これ以外にも、掃除、料理、食事の介助、排便の介助、入浴の介助、健康チェック等のホームヘルプサービスを行わせる。また、コミュニケーションロボットのテレビ電話機能を利用して、ホームヘルパーが要介護者の話し相手となり、メンタルケアをする。
【0052】
一連のホームヘルプサービスを終えると、ホームヘルパーは、コミュニケーションロボットを次の要介護者宅に移動させる。これによって、ホームヘルパーの負担が減り、多くの要介護者に対応することが可能となる。
【0053】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。走行部の車輪をクローラに代えてもよく、凹凸のある場所や階段でも走行することができる。伸縮部にリンク機構を適用して、胸部を昇降させてもよい。
【0054】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、通信環境の発達により、いつでもどこにでも移動でき、誰とでもコミュニケーション可能なロボットを実現できる。そして、このロボットがネットワークの情報端末となって、離れた場所にいる人同士を結びつけることができ、お互いのコミュニケーションを図る一助となり得る。
【0055】
また、コンピュータやテレビ電話の機能を1枚の液晶表示パネルにおいて実現できるので、回路構成を簡易化でき、配線長も少なくてすむ。したがって、ロボットの構造を簡略化でき、安価なロボットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のコミュニケーションロボットの正面図
【図2】コミュニケーションロボットの側面図
【図3】胴体部を最も短くしたときのコミュニケーションロボットの正面図
【図4】胴体部を収納したときのコミュニケーションロボットの正面図
【図5】コミュニケーションロボットが接客、販売の業務に適用されたコミュニケーションシステムの構成図
【図6】液晶表示パネルの断面図
【図7】コミュニケーションロボットの頭部およびコントロール装置を示す図
【図8】走行部の駆動系統の概略図
【図9】走行部の電気系統の概略図
【図10】胸部が下降するときの様子を示す平面図
【図11】胸部が下降するときの様子を示す正面図
【図12】(a)は伸縮部の正面図、(b)は同じく側面図、(c)は伸縮部を最も短くしたときの側面図
【図13】コミュニケーションロボットのシステムブロック図
【図14】コントロール装置のシステムブロック図
【符号の説明】
1 走行部
2 胴体部
3 手腕部
4 頭部
5 コントロール装置
6 液晶表示パネル
7 液晶画面
32 カメラ
33 マイク
34 スピーカ
40 車輪
70 胸部
71 伸縮部
Claims (6)
- コントロール装置に対してネットワークを通じて双方向に通信可能とされ、映像および音声により人とコミュニケーションを図るように前記コントロール装置によって遠隔操作されるコミュニケーションロボットであって、走行可能な走行部と、該走行部に搭載された胴体部と、該胴体部上に配された頭部とを備え、該頭部が、同一パネル上に液晶画面および機能部品が一体化された液晶表示パネルからなることを特徴とするコミュニケーションロボット。
- 頭部に、撮像装置および音声入出力装置が設けられ、液晶表示パネルに、外部入力用のタブレットが設けられ、前記撮像装置、音声入出力装置あるいはタブレットから入力された情報をコントロール装置に送信し、該コントロール装置から入力された情報を受信して前記液晶画面および音声入出力装置から出力することを特徴とする請求項1記載のコミュニケーションロボット。
- 胴体部が伸縮可能とされ、人の位置に応じて前記胴体部を伸縮することにより頭部の高さが調整されることを特徴とする請求項1または2記載のコミュニケーションロボット。
- 頭部が胴体部に回転可能かつ倒伏可能に支持され、前記頭部を倒した状態で前記胴体部が走行部に収納されることを特徴とする請求項3記載のコミュニケーションロボット。
- 撮像装置および音声入出力装置を備えたコミュニケーションロボットと、該コミュニケーションロボットに対してネットワークを通じて双方向に通信可能とされた少なくとも1つのコントロール装置とから構成され、映像および音声により人とコミュニケーションを図るように前記コントロール装置によって遠隔操作される前記コミュニケーションロボットは、走行可能な走行部と、該走行部に搭載された胴体部と、該胴体部上に配され前記撮像装置および音声入出力装置が設けられた頭部とを備え、該頭部は、同一パネルに液晶画面および機能部品が設けられた液晶表示パネルからなり、前記コントロール装置から入力された情報が前記液晶画面に表示されるとともに前記音声入出力装置から音声として出力されることを特徴とするコミュニケーションシステム。
- コントロール装置は、同一パネルに液晶画面および機能部品が設けられた液晶表示パネルからなり、該液晶表示パネルに、撮像装置および音声入出力装置が装着され、コミュニケーションロボットおよびコントロール装置の各液晶表示パネルに、外部入力用タブレットが設けられたことを特徴とする請求項5記載のコミュニケーションシステム。
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