CN109421066B - 机器人 - Google Patents

Abstract

一种机器人，在距物体的距离小于第1预定值的情况下，执行就地转向模式，在就地转向模式中，在控制第2驱动机构而使机器人的前进以及后退停止了的状态下控制配重驱动机构而使配重相对于显示部所朝向的方向向右侧或左侧的第1侧倾斜，在使所述配重向所述第1侧倾斜了的状态下控制所述第2驱动机构而使所述机器人前进，在控制所述第2驱动机构而使所述机器人的前进以及后退停止了的状态下控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向与所述第1侧不同的第2侧倾斜，在使所述配重向所述第2侧倾斜了的状态下控制所述第2驱动机构而使所述机器人后退。

Description

机器人

技术领域

本公开涉及机器人。

背景技术

专利文献1以使往复行驶间距离接近目标值为目的而公开以下的技术。即，专利文献1公开如下的技术：在使行进方向180度变化的情况下，首先，在将行驶装置的重心位置设定于行驶装置的后侧的位置的状态下，通过超信地转向(原地中心转向)来使行驶装置顺时针旋转90度，接着，在使行驶装置的重心位置位于行驶装置的前侧的状态下，通过超信地转向来使行驶装置顺时针旋转90度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-212697号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，上述现有技术需要进一步的改良。

用于解决问题的技术方案

本公开的一技术方案的机器人具备：球带状的主壳体，其通过将球体的第1侧部和与所述第1侧部相对的第2侧部切去而形成；第1球冠部，其与所述第1侧部对应；第2球冠部，其与所述第2侧部对应；轴，其将所述第1球冠部与所述第2球冠部连结；显示部，其经由臂安装于所述轴，至少显示机器人的脸的一部分；配重，其设置于所述主壳体的内部，以与所述轴正交的配重的轴为中心旋转；第1驱动机构，其通过所述轴的旋转而使所述第1球冠部以及所述第2球冠部旋转；第2驱动机构，其与所述第1驱动机构相独立，使所述主壳体以所述轴为中心旋转；配重驱动机构，其使所述配重的轴旋转；距离传感器，其设置于所述第1球冠部或所述第2球冠部，朝向所述显示部所朝向的一侧；以及控制电路，所述控制电路，判断由所述距离传感器计测到的距前方的物体的距离是否小于第1预定值，在所述距离小于所述第1预定值的情况下，执行就地转向模式，在所述就地转向模式中，在控制所述第2驱动机构而使所述机器人的前进以及后退停止了的状态下控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向右侧或左侧的第1侧倾斜，在使所述配重向所述第1侧倾斜了的状态下控制所述第2驱动机构而使所述机器人前进，在控制所述第2驱动机构而使所述机器人的前进以及后退停止了的状态下控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向与所述第1侧不同的第2侧倾斜，在使所述配重向所述第2侧倾斜了的状态下控制所述第2驱动机构而使所述机器人后退，由此使所述机器人以第1转向半径转向。

发明的效果

根据本公开，能够实现进一步的改善。

附图说明

图1A是本公开的实施方式的机器人的外观立体图。

图1B是本公开的实施方式的机器人的外观主视图。

图2是本公开的实施方式的机器人的内部立体图。

图3是本公开的实施方式的机器人的内部后视图。

图4是示出本公开的实施方式的机器人的第1球冠部与第2球冠部的连结状态的内部后视图。

图5是图3中的机器人的AA剖面图。

图6A是图3的B向视下的机器人的内部侧视图。

图6B是示出图3的B向视下的、本公开的实施方式的机器人的第1显示部、第2显示部、以及第3显示部向后方倾斜了的状态的内部侧视图。

图6C是示出图3的B向视下的、本公开的实施方式的机器人1的第1显示部、第2显示部、以及第3显示部向前方倾斜了的状态的内部侧视图。

图7A是示出图3的C向视下的、本公开的实施方式的机器人的第2驱动机构的侧视图。

图7B是表示图3的C向视下的机器人的直行动作的侧视图。

图8A是示出在图3中、机器人的配重位于靠左方的位置时的机器人的姿势的内部后视图。

图8B是示出在图3中、机器人的配重位于靠右方的位置时的机器人的姿势的内部后视图。

图9是示出到主壳体向图7B所示的箭头136的方向开始旋转为止的机器人的姿势的图。

图10是示出应用了本公开的实施方式的机器人的机器人系统的整体构成的一例的图。

图11是示出本公开的实施方式的机器人的框图。

图12是示出执行了就地转向处理时的机器人的状态的图。

图13是示出本公开的实施方式的机器人的处理的流程图。

图14是示出周边探索处理的详细情况的流程图。

图15是示出就地转向处理的详细情况的流程图。

图16是示出比较例的机器人朝向墙角行驶着的情形的图。

图17是示出比较例的机器人转向失败的情况的图。

图18是示出比较例的机器人转向失败的情况的图。

图19是示出了本公开的实施方式的机器人转向的情形的图。

具体实施方式

(发明出本公开的一技术方案的经过)

首先，本发明人研究了具备球体状的壳体且通过使该壳体旋转而在家庭内等的室内自主地移动的球体机器人。

作为本发明人的研究对象的球体机器人构成为，具备一对球冠部、将一对球冠部连结的轴、安装于轴的显示部、以及以能够绕轴旋转的方式安装的主壳体，通过使主壳体绕轴旋转，来相对于地面行驶。另外，该球体机器人具备能够相对于朝向与轴正交的前进方向的配重轴而向左右倾斜的配重，能够当在使配重向左方倾斜了的状态下使主壳体旋转时进行左转，能够当在使配重向右方倾斜了的状态下使主壳体旋转时进行右转。以下，将该转向称为通常转向。

但是，若在改变机器人的朝向时应用通常转向，则转向半径大，所以存在在例如墙角那样的转向空间被限制了的场所难以改变机器人的朝向这一问题。

为了减小转向半径，也可以考虑应用如专利文献1所示那样的超信地转向。但是，超信地转向是使一对车轮向相反方向旋转的转向。与此相对，作为本发明人的研究对象的球体机器人是通过主壳体的旋转来行驶的，所以相当于车轮的部件只有一个。因此，在本公开中，无法应用专利文献1所示的技术。

本公开提供一种即使在转向空间被限制了的场所也能够使机器人转向的机器人。

(1)本公开的一技术方案的机器人具备：球带状的主壳体，其通过将球体的第1侧部和与所述第1侧部相对的第2侧部切去而形成；第1球冠部，其与所述第1侧部对应；第2球冠部，其与所述第2侧部对应；轴，其将所述第1球冠部与所述第2球冠部连结；显示部，其经由臂安装于所述轴，至少显示机器人的脸的一部分；配重，其设置于所述主壳体的内部，以与所述轴正交的配重的轴为中心旋转；第1驱动机构，其通过所述轴的旋转而使所述第1球冠部以及所述第2球冠部旋转；第2驱动机构，其与所述第1驱动机构相独立，使所述主壳体以所述轴为中心旋转；配重驱动机构，其使所述配重的轴旋转；距离传感器，其设置于所述第1球冠部或所述第2球冠部，朝向所述显示部所朝向的一侧；以及控制电路，所述控制电路，判断由所述距离传感器计测到的距前方的物体的距离是否小于第1预定值，在所述距离小于所述第1预定值的情况下，执行就地转向模式，在所述就地转向模式中，在控制所述第2驱动机构而使所述机器人的前进以及后退停止了的状态下控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向右侧或左侧的第1侧倾斜，在使所述配重向所述第1侧倾斜了的状态下控制所述第2驱动机构而使所述机器人前进，在控制所述第2驱动机构而使所述机器人的前进以及后退停止了的状态下控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向与所述第1侧不同的第2侧倾斜，在使所述配重向所述第2侧倾斜了的状态下控制所述第2驱动机构而使所述机器人后退，由此使所述机器人以第1转向半径转向。

根据本技术方案，若距前方的物体的距离小于第1预定值则执行就地转向模式。在就地转向模式中，在使机器人的前进以及后退停止之后，在使配重相对于显示部所朝向的方向向第1侧倾斜了的状态下使机器人前进。当机器人的前进开始后，在停止机器人的前进以及后退之后，在使配重相对于显示部所朝向的方向向与第1侧不同的第2侧倾斜了的状态下使机器人后退。这样，在本技术方案中，能够使机器人以向第1侧的前方转向和向第2侧的后方转向这一组进行转向，能够使机器人以比通常转向小的转向半径进行转向。结果，本技术方案能够在前方附近和左方附近或右方附近存在墙壁的墙角那样的转向空间被限制了的场所使机器人转向。

(2)在上述技术方案中，也可以是，所述控制电路，在由所述距离传感器计测到的距前方的物体的距离为所述第1预定值以上的情况下，判断所述距离是否小于比所述第1预定值大的第2预定值，在判断为所述距离小于所述第2预定值的情况下，在控制所述第2驱动机构而减速到比使所述机器人前进的第1速度慢的第2速度的状态下控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向所述第1侧倾斜，由此使所述机器人以比所述第1转向半径大的第2转向半径转向。

根据本技术方案，若距前方的物体的距离为第1预定值以上，则减速至比作为通常前进时的机器人的速度的第1速度慢的第2速度，且使机器人在配重向第1侧倾斜了的状态下进行通常转向。因此，能够一边避免机器人1与前方的物体的碰撞，一边继续机器人的行驶。另外，机器人以比作为前进时的机器人的行驶速度的第1速度慢的第2速度进行通常转向，所以作用于机器人的离心力下降，能够安全地转向。

(3)在上述技术方案中，也可以是，所述控制电路，在由所述距离传感器计测到的距前方的物体的距离为所述第1预定值以上的情况下，判断所述距离是否小于比所述第1预定值大的第2预定值，在判断为所述距离为所述第2预定值以上的情况下，控制所述第2驱动机构而使所述机器人以所述第1速度前进。

根据本技术方案，在距前方的物体的距离为比第1预定值大的第2预定值以上的情况下，机器人以第1速度前进。结果，在距前方的物体的距离远而与该物体碰撞的危险性低的场景中，能够使机器人以第1速度前进。

(4)在上述技术方案中，也可以是，所述控制电路，在使所述机器人以所述第1速度前进时，控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向左右倾斜，由此使所述机器人蜿蜒行驶。

根据本技术方案，机器人一边蜿蜒行驶一边以第1速度前进，所以与采用仅前进的技术方案相比，能够使机器人宛如宠物那样地行动。

(5)在上述技术方案中，也可以是，所述机器人还具备：计时器；和麦克风，其取得所述机器人的周边的声音，所述控制电路，判断在从所述计时器开始计测时间起所取得的第1声音中是否包含所述机器人的用户呼叫所述机器人的语音，在判断为在从所述计时器开始计测时间起的预定时间以上在所述第1声音中不包含所述语音的情况下，执行与所述机器人的用户的指示无关地移动的周边探索模式。

根据本技术方案，在从计时器开始计时起到经过预定时间为止、用户没有发出呼叫机器人的语音的情况下，执行与用户的指示无关地移动的周边探索模式。因此，即使在用户没有将机器人作为对象的场景中也能够使机器人自主地移动，能够使机器人宛如宠物那样地做动作。

(6)在上述技术方案中，也可以是，所述机器人还具备：摄像头，其取得所述机器人周边的影像；和扬声器，其输出语音，所述摄像头设置于所述第1球冠部或所述第2球冠部，所述控制电路，在判断为在从所述计时器开始计测时间起到经过所述预定时间之前由所述麦克风取得的第1声音中包含所述机器人的用户呼叫所述机器人的语音的情况下，判断在所述取得的影像中是否包含所述用户，在判断为在所述影像中不包含所述用户的情况下，执行所述就地转向模式，直到判断为在所述影像中包含所述用户为止。

根据本技术方案，在从计时器开始计时起到经过预定时间之前、用户发出了呼叫机器人的语音的情况下，若在摄像头所取得的影像中不包含用户，则执行就地转向而使机器人的正面朝向用户的方向。因此，能够使机器人以对用户的语音做出了反应的方式动作。

(7)在上述技术方案中，也可以是，所述控制电路，在执行所述周边探索模式之后，判断在经过所述预定期间之前由所述麦克风取得的第2声音中是否包含所述机器人的用户呼叫所述机器人的语音，在判断为在所述第2声音中不包含所述语音的情况下，继续所述周边探索模式。

根据本技术方案，在执行周边探索模式之后，在预定期间以内用户没有发出呼叫机器人的语音的情况下，继续周边探索模式，所以能够防止在周边探索模式结束后机器人停止的情况。

(8)在上述技术方案中，也可以是，所述控制电路，在根据使所述主壳体的旋转停止的停止控制量来控制所述第2驱动机构而使所述机器人的前进以及后退停止了的状态下根据第1旋转控制量来控制所述配重驱动机构而使所述配重向所述第1侧倾斜，在使所述配重向所述第1侧倾斜了的状态下根据使所述主壳体旋转的第1加速控制量来控制所述第2驱动机构而使所述机器人前进，在控制所述第2驱动机构而使所述机器人的前进以及后退停止了的状态下根据与所述第1旋转控制量反方向的控制量即第2旋转控制量来控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向所述第2侧倾斜，在使所述配重向所述第2侧倾斜了的状态下根据与所述第1加速控制量相同的控制量的第2加速控制量来控制所述第2驱动机构而使所述机器人后退。

本技术方案是就地转向模式下的对机器人的控制的一例。

(9)在上述技术方案中，也可以是，所述控制电路，根据使所述机器人以所述第2速度前进的减速控制量来控制所述第2驱动机构而使所述机器人前进，根据第1旋转控制量来控制所述配重驱动机构而使所述配重向所述第1侧倾斜。

本技术方案是进行通常转向时的对机器人的控制的一例。

(10)在上述技术方案中，也可以是，所述控制电路，根据使所述机器人以所述第1速度前进的等速控制量来控制所述第2驱动机构而使所述机器人以所述第1速度前进。

本技术方案是前进时的对机器人的控制的一例。

(11)在上述技术方案中，也可以是，所述控制电路，根据第1旋转控制量和与所述第1旋转控制量反方向的控制量即第2旋转控制量来控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向左右倾斜。

本技术方案是使配重相对于配重的轴向左方或右方倾斜时的对机器人的控制的一例。

(12)在上述技术方案中，也可以是，所述控制电路，在判断为在所述取得的影像中包含所述用户时，根据旋转停止控制量来控制所述配重驱动机构，由此使所述配重停止在初始位置。

本技术方案是使相对于配重的轴向左方或右方倾斜了的配重返回初始位置时的对机器人的控制的一例。

(实施方式)

以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。此外，在各附图中，对相同的构成要素使用相同的附图标记。

(整体构成)

图1A是本公开的实施方式的机器人1的外观立体图。图1B是本公开的实施方式的机器人1的外观主视图。如图1A以及图1B所示，机器人1具备球带状的主壳体101、第1球冠部102、以及第2球冠部103。主壳体101、第1球冠部102、以及第2球冠部103整体构成球体。即，机器人1具有球体形状。另外，如图1A所示，机器人1在第1球冠部102具备摄像头104，在第2球冠部103具备距离传感器105。摄像头104以光轴例如朝向机器人1的正面的方式设置于第1球冠部102，取得机器人1的周边环境的影像。另外，距离传感器105以光轴例如朝向机器人1的正面的方式安装于第2球冠部103，取得距位于机器人1的前方的位置的物体的距离信息。

另外，如图1A所示，机器人1在第1球冠部102具备麦克风106和扬声器107。麦克风106取得机器人1的周边环境的声音。另外，扬声器107输出机器人1的语音信息。此外，在本技术方案中，机器人1在第1球冠部102具备摄像头104，在第2球冠部103具备距离传感器105，但不限于此，在第1球冠部102以及第2球冠部103中的至少任一方具备摄像头104和距离传感器105即可。在本技术方案中，机器人1在第1球冠部102具备麦克风106和扬声器107，但不限于此，在第1球冠部102以及第2球冠部103中的至少任一方具备麦克风106和扬声器107即可。

图2是本公开的实施方式的机器人1的内部立体图。如图2所示，机器人1在主壳体101的内部具备第1显示部108、第2显示部109、以及第3显示部110。第1显示部108、第2显示部109、以及第3显示部110配置于固定金属板材111。另外，固定金属板材111经由第1臂112以及第2臂113安装于轴115(图3)。图3是本公开的实施方式的机器人1的内部后视图。如图3所示，第1臂112以及第2臂113以在与轴115正交的方向上从轴115向机器人1的正面延伸的方式安装于轴115。第1显示部108、第2显示部109、以及第3显示部110例如由多个发光二极管构成。第1显示部108、第2显示部109、以及第3显示部110显示机器人1的表情的显示信息。具体而言，第1显示部108、第2显示部109、以及第3显示部110通过对所述多个发光二极管的点亮单独进行控制，从而如图1A以及图1B所示那样显示机器人1的脸的一部分，例如眼睛和/或嘴。

在图2的例子中，第1显示部108显示在从正面观察机器人1时左眼的图像，第2显示部109显示在从正面观察机器人1时右眼的图像，第3显示部110显示嘴的图像。并且，左眼、右眼、以及嘴的图像透过包括透明或半透明的部件的主壳体101而向外部放射。

此外，第1臂112以及第2臂113以向机器人1的正面延伸的方式安装于轴115。因此，第1显示部108以及第2显示部109所朝向的方向、即显示部所朝向的方向相当于正面方向。

如图3所示，机器人1在主壳体101的内部的下方具备配重114。因此，机器人1的重心位于从主壳体101的中心靠下方的位置。由此，能够使机器人1的动作稳定。另外，图3是示出使轴115旋转的第1驱动机构203(图11)、使主壳体101旋转的第2驱动机构204(图11)、以及使机器人1的重心移动的配重驱动机构205(图11)的图。

在图3中，轴115位于机器人1的中心，成为机器人1的中心轴。图4是示出本公开的实施方式的机器人的第1球冠部102与第2球冠部103的连结状态的内部后视图。在图4中，第1球冠部102以及第2球冠部103由轴115连结。另一方面，轴115与主壳体101不固定。因此，当使轴115旋转时，连结于轴115的第1球冠部102以及第2球冠部103与轴115同步地旋转，但主壳体101不旋转。

另外，在图3中，第2驱动机构204(图11)具备：固定于主壳体101的第1齿轮116、与第1齿轮116啮合的第2齿轮117、连结于第2齿轮117的第1马达118、以及将第1马达118固定的框架119。框架119悬挂于轴115，所以即使有时轴115旋转，框架119也不旋转。另外，框架119具备对框架119的旋转量进行检测的陀螺仪传感器155。此外，在本技术方案中，第1齿轮116的中心与轴115的中心一致。第2驱动机构204(图11)的动作的详细情况在后叙述。

接着，使用图3以及图5对配重驱动机构205(图11)进行说明。图5是图3中的机器人1的AA剖面图。此外，AA剖面是指与B向视(或C向视)正交的平面，是以通过机器人1的中心的平面剖切机器人1时的剖面。

如图3以及图5所示，配重驱动机构205(图11)具备对配重114的一端进行支承的第3臂123、对配重114的另一端进行支承的第4臂124、以及连结于第4臂124的第3马达125。此外，在本技术方案中，配重驱动机构205(图11)以相对于框架119旋转自由的状态安装。因此，即使驱动第3马达125，框架119也不会与其联动而旋转。

详细而言，在第3臂123的上端安装有配重轴123a，且第3臂123经由配重轴123a旋转自由地安装于框架119。在第4臂124的上端安装有配重轴124a，且第4臂124经由配重轴124a旋转自由地安装于框架119。

配重轴123a以及配重轴124a以相对于通过轴115的铅垂面正交的方式相对于框架119安装于一直线上。

更详细而言，配重轴123a的轴115侧的一端旋转自由地插入于在框架119形成的孔。配重轴124a的轴115侧的一端旋转自由地插入于在框架119形成的孔，并与第3马达125连结。配重114例如为圆筒状，以长边方向与配重轴123a以及配重轴124a平行的方式由第3臂123的下端和第4臂124的下端夹持。由此，配重114以能够绕配重轴123a、124a、即绕侧滚轴旋转的方式安装于框架119。配重驱动机构205(图11)的动作的详细情况在后叙述。

接着，使用图3以及图6A对第1驱动机构203(图11)进行说明。图6A是图3的B向视下的机器人1的内部侧视图。此外，B向视是指从背面观察正面时从左方向看机器人1的侧面的方向。另外，C向视是指从背面观察正面时从右方向看机器人1的侧面的方向。如图3以及图6A所示，第1驱动机构203(图11)具备：固定于框架119的第2马达121、与第2马达121连结的第3齿轮126、以及使第3齿轮126与固定于轴115的第4齿轮127同步的驱动带122。第1驱动机构203(图11)的动作的详细情况在后叙述。

虽然在图3中未图示，但机器人1具备控制电路200(图11)。控制电路200控制机器人1的各种动作。控制电路200(图11)的详细情况在后叙述。

接着，参照图6A、图6B、以及图6C对第1驱动机构203(图11)的动作的详细情况进行说明。

图6B是示出图3的B向视下的、本公开的实施方式的机器人1的第1显示部108、第2显示部109、以及第3显示部110向上方倾斜了的状态的内部侧视图。图6C是示出图3的B向视下的、本公开的实施方式的机器人1的第1显示部108、第2显示部109、以及第3显示部110向下方倾斜了的状态的内部侧视图。

如图6A所示，第1显示部108、第2显示部109、以及第3显示部110在默认位置处朝向机器人1的正面。当驱动第2马达121(图3)时，连结于第2马达121的第3齿轮126旋转。其动力经由驱动带122向第4齿轮127传递，固定有第4齿轮127的轴115与第2马达121的驱动同步地旋转。在此，如图2所示，固定金属板材111经由第1臂112以及第2臂113连结于轴115。另外，第1球冠部102以及第2球冠部103由轴115连结(图4)。因此，通过轴115的旋转、即第1球冠部102以及第2球冠部103的旋转，配置于固定金属板材111的第1显示部108、第2显示部109、以及第3显示部110也与轴115联动地旋转。

如图6B所示，当使轴115从上述的默认位置向箭头128以及箭头129所示的方向旋转时，第1显示部108、第2显示部109(图2)以及第3显示部110向箭头130所示的上方倾斜。在此，箭头128以及129所示的方向是指在B向视(图3)下绕轴115顺时针旋转的方向。箭头130所示的上方是指在B向视(图3)下绕轴115顺时针旋转的方向。

另外，虽然在图6B中未图示，但与轴115同步地旋转的第1球冠部102(图1B)以及第2球冠部103(图1B)也同样地向箭头130所示的上方倾斜。即，配置于第1球冠部102(图1B)以及第2球冠部103(图1B)的摄像头104以及距离传感器105的光轴也向箭头130所示的上方倾斜。

另一方面，如图6C所示，当使轴115从上述的默认位置向箭头131所示的绕第3齿轮126逆时针旋转的方向以及箭头132所示的绕第4齿轮127逆时针旋转的方向旋转时，第1显示部108、第2显示部109(图2)以及第3显示部110向箭头133所示的下方倾斜。在此，箭头133所示的下方是指在B视向(图3)下绕轴115逆时针旋转的方向。另外，虽然在图6C中未图示，但与轴115同步地旋转的第1球冠部102(图1B)以及第2球冠部103(图1B)也同样地向箭头133所示的下方倾斜。即，配置于第1球冠部102(图1B)以及第2球冠部103(图1B)的摄像头104以及距离传感器105的光轴也向箭头133所示的下方倾斜。

接着，参照图7A以及图7B对第2驱动机构204(图11)的动作的详细情况进行说明。

图7A是示出图3的C向视下的、本公开的实施方式的机器人1的第2驱动机构204(图11)的侧视图。图7B是表示图3的C向视下的机器人1的直行动作的侧视图。

在图7A中，当驱动第1马达118(图3)时，连结于第1马达118的第2齿轮117旋转。并且，其动力向与第2齿轮117啮合的第1齿轮116传递。由此，固定有第1齿轮116的主壳体101与第1马达118的驱动同步地旋转。

在图7B中，当使第1马达118(图3)向箭头134的方向旋转时，与第2齿轮117啮合的第1齿轮116向箭头135的方向旋转。在此，箭头134的方向是指在C向视(图3)下绕第2齿轮117顺时针旋转的方向。另外，箭头135的方向是指在C向视(图3)下绕轴115逆时针旋转的方向。并且，固定有第1齿轮116的主壳体101向箭头136的方向旋转。在此，箭头136的方向是指在C向视(图3)下绕轴115逆时针旋转的方向。由此，机器人1前进。另外，当使第1马达118向与箭头134相反的方向旋转时，主壳体101向相对于箭头136的方向反向旋转的方向旋转，所以机器人1后退。这样，机器人1通过在第2驱动机构204(图11)中切换第1马达118的旋转方向，从而在前后的任一方向上均能够移动。

接着，参照图8A以及图8B对配重驱动机构205(图11)的动作的详细情况进行说明。

图8A是示出在图3中、机器人1的配重114位于靠左方的位置时的机器人1的姿势的内部后视图。图8B是示出在图3中、机器人1的配重114位于靠右方的位置时的机器人1的姿势的内部后视图。

如图8A所示，当通过驱动第3马达125(图5)而使配重114从中央线C8向箭头137所示的左方移动时，机器人1的姿势向箭头138所示的方向倾斜。在此，中央线C8是指通过主壳体101的上侧的顶点和下侧的顶点的线。另外，箭头137所示的左方是指在从背面向正面观察机器人1时顺时针旋转的方向。另外，箭头138所示的方向是指以地面与机器人1的接触点为中心逆时针旋转的方向。

当通过向与此相反的方向驱动第3马达125(图5)而如图8B所示那样使配重114从中央线C8向箭头139所示的右方移动时，机器人1的姿势向箭头140所示的方向倾斜。在此，箭头139所示的右方是指在从背面向正面观察机器人1时逆时针旋转的方向。另外，箭头140所示的方向是指以地面与机器人1的接触点为中心顺时针旋转的方向。此外，将图3所示那样配重114不向右方以及左方倾斜、且第3臂123以及第4臂124朝向铅垂方向的情况下的配重114的位置称为初始位置。

接着，参照图8A以及图8B对第2驱动机构204(图11)的动作与配重驱动机构205(图11)的动作同时驱动着的状态进行说明。

如图8A所示，在机器人1的姿势向箭头138所示的方向倾斜着时，第1马达118以向机器人1的行进方向移动的方式驱动了的情况下，机器人1在俯视中向左方转向移动。另外，如图8B所示，在机器人1的姿势向箭头140所示的方向倾斜着时，第1马达118以向机器人1的行进方向移动的方式驱动了的情况下，机器人1在俯视中向右方转向移动。

如以上那样，机器人1的行驶方向能够通过将利用配重驱动机构205(图11)实现的配重114向左方或右方的切换和利用第2驱动机构204(图11)实现的主壳体101的前进或后退动作相组合，来使机器人1向左右的方向转向移动。

接着，参照图9对行驶开始时的机器人1的姿势进行说明。

图9是示出到主壳体101开始向图7B所示的箭头136的方向旋转为止的机器人1的姿势的图。主壳体101在通过第2驱动机构204(图11)驱动而产生的力比由地板面143的摩擦等外在主要原因产生的力大的情况下开始向箭头136(图7B)的方向旋转。另外，主壳体101在通过第2驱动机构204(图11)驱动而产生的力比由地板面143的摩擦等外在主要原因产生的力小的情况下，不会开始旋转。此时，第1齿轮116固定于主壳体101，所以在主壳体101不旋转的情况下，第1齿轮116也不会旋转。在图9中，在主壳体101不旋转的情况下，若使第1马达118向箭头134的方向旋转，则第2齿轮117沿着所啮合的第1齿轮116的齿移动。第2齿轮117以及第1马达118固定于框架119(图3)，所以与框架119(图3)、以及固定于框架119(图3)的配重驱动机构205(图11)及陀螺仪传感器155(图3)一起向箭头144的方向旋转。在此，箭头144的方向是指在C向视(图3)下绕轴115顺时针旋转的方向。

由此，主壳体101在到机器人1开始行驶为止的期间，由于因外在主要原因产生的力的影响而俯仰角增大。另外，陀螺仪传感器155安装于框架119，伴随主壳体101的俯仰角的增大而框架119的俯仰角也增大。因此，陀螺仪传感器155能够检测主壳体101的俯仰方向的角度。

接着，一边参照图10，一边对应用了本公开的实施方式的机器人1的机器人系统1200的整体构成的一例进行说明。图10是示出应用了本公开的实施方式的机器人1的机器人系统1200的整体构成的一例的图。机器人系统1200具备云服务器2、移动终端3、以及机器人1。机器人1例如经由Wifi(注册商标)的通信而与网络连接，与云服务器2连接。另外，机器人1经由例如Wifi(注册商标)的通信而与移动终端3连接。用户1201例如是孩子，用户1202、1203例如是该孩子的父母。

机器人1例如在从移动终端3产生了将某一画册读给孩子听的指示时，开始该画册的朗读，而读给孩子听。机器人1例如当在读画册期间从孩子接受到某些疑问时，将该疑问送向云服务器2，从云服务器2接收对该疑问的回答，发出表示回答的语音。

这样，用户1201～1203将机器人1如宠物那样对待，通过与机器人1的互相交流，能够进行语言学习。

(框图)

接着，一边参照图11，一边对本公开的实施方式的机器人1的内部电路的详细情况进行说明。图11是示出本公开的实施方式的机器人1的框图。

如图11所示，机器人1具备控制电路200、第1驱动机构203、第1驱动机构控制部207、第2驱动机构204、第2驱动机构控制部208、配重驱动机构205、配重驱动机构控制部209、电源206、电源控制部210、麦克风106、摄像头104、陀螺仪传感器155、距离传感器105、以及加速度传感器120。

控制电路200具备处理器201以及存储器202。处理器201由例如CPU、FPGA、以及ASIC中的任一方以上构成，并具备主控制部211、语音认识处理部212、脸检测处理部213、陀螺仪处理部214、距离传感器处理部215、以及加速度传感器处理部216。存储器202例如由能够进行改写的非易失性存储器构成。

主控制部211从语音认识处理部212取得人物的语音的认识结果。主控制部211从脸检测处理部213取得人物的脸的认识结果。主控制部211从陀螺仪处理部214取得表示机器人1的姿势的陀螺仪传感器155的计测值。主控制部211从距离传感器处理部215取得表示距位于机器人1的前方的位置的物体的距离的距离传感器105的计测值。主控制部211从加速度传感器处理部216取得表示机器人1的加速度的加速度传感器120的计测值。主控制部211从电源控制部210取得表示电源206是否处于充电状态的充电中标志和电源206的剩余容量。

主控制部211基于从语音认识处理部212、脸检测处理部213、陀螺仪处理部214、距离传感器处理部215、加速度传感器处理部216、以及电源控制部210取得的信息而生成机器人1的控制指令，向第1驱动机构控制部207、第2驱动机构控制部208、以及配重驱动机构控制部209输出。控制指令的详细情况在后叙述。

语音认识处理部212根据麦克风106所取得的语音数据来对人物的语音的有无进行认识，管理语音认识结果。在此，语音认识处理部212具备将预先确定了使用机器人1的1个或多个人物的语音的特征量与各人物的标识符相关联的语音识别表。并且，语音认识处理部212分别算出从麦克风106所取得的语音数据提取出的语音的特征量与存储于语音识别表的各人物的语音的特征量的一致度。并且，语音认识处理部212将存储于语音识别表的人物中的、一致度比预定的阈值高且具有最大的语音的特征量的人物认识为发出了麦克风106所取得的语音数据所包含的语音的人物。并且，语音认识处理部212将认识到的人物的标识符例如与认识时刻相关联的数据作为人物的语音的认识结果向主控制部211输出。此外，作为语音的特征量，例如可以采用声纹数据。

脸检测处理部213基于摄像头104所取得的图像数据来认识存在于机器人1的前方的人物。在此，脸检测处理部213具备将预先确定了使用机器人1的1个或多个人物的脸的特征量与各人物的标识符相关联的脸识别表。并且，脸检测处理部213分别算出从摄像头104所取得的图像数据提取出的1个或多个脸的特征量与存储于脸识别表的各人物的脸的特征量的一致度。并且，脸检测处理部213关于包含于图像数据的各个人物，从存储于脸识别表的人物之中，将特征量的一致度比预定的阈值高且为最大的人物认识为符合的人物。此外，作为脸的特征量，可以采用脸中的眼睛、鼻子、以及嘴的相对的位置、以及脸的轮廓等。并且，脸检测处理部213将在图像数据所包含的各人物的脸的位置标记了人物的标识符的图像数据作为人物的脸的认识结果向主控制部211输出。

陀螺仪处理部214依次取得陀螺仪传感器155以预定的取样周期计测到的计测值，向主控制部211依次输出。

陀螺仪传感器155例如由对侧滚(roll)角、俯仰(pitch)角、以及横摆(yaw)角这3个分量的角度进行计测的陀螺仪传感器构成。在此，如图2所示，侧滚角是指绕X轴的角度，俯仰角是指绕Y轴的角度，横摆角是指绕Z轴的角度。X轴为侧滚轴，是朝向机器人1的正面方向的轴。Y轴为俯仰轴，是朝向机器人1的左右方向的轴。Z轴为横摆轴，是朝向机器人1的上下方向的轴。此外，X轴、Y轴、Z轴分别正交。

距离传感器处理部215依次取得距离传感器105以预定的取样周期计测到的计测值，向主控制部211依次输出。

距离传感器105例如由红外线距离传感器构成，该红外线距离传感器向前方的物体照射红外线，并对到该光返回为止的时间进行计测，由此计测距物体的距离。此外，距离传感器105例如也可以由对机器人1的前方的周围环境的距离分布进行计测的距离图像传感器构成，还可以由立体相机构成。

加速度传感器处理部216依次取得加速度传感器120以预定的取样周期计测到的计测值，向主控制部211依次输出。

加速度传感器120例如由对图2所示的X轴、Y轴、以及Z轴这三个加速度分量进行计测的3轴的加速度传感器构成。

第1驱动机构控制部207例如由对构成第1驱动机构203的第2马达121进行控制的控制电路构成，根据从主控制部211发送的控制指令来驱动第1驱动机构203。第1驱动机构203由上述的、将第1球冠部102与第2球冠部103连结的轴115(图3)、安装于轴115的第4齿轮127(图6A)、安装于第4齿轮127的驱动带122(图6A)、向驱动带122传递动力的第3齿轮126(图6A)、连结于第3齿轮126的第2马达121(图3)、以及将第2马达121固定的框架119(图3)构成。第1驱动机构203是掌控轴115的旋转的机构，通过使轴115旋转，来使第1球冠部102、第2球冠部103、第1显示部108、第2显示部109、以及第3显示部110向俯仰方向旋转。另外，伴随该俯仰方向的旋转，距离传感器105以及摄像头104的光轴也向俯仰方向旋转。

第2驱动机构控制部208例如由对构成第2驱动机构204的第1马达118进行控制的控制电路构成，根据从主控制部211输出的控制指令来驱动第2驱动机构204。第2驱动机构204由固定于主壳体101的第1齿轮116(图7A)、与第1齿轮116啮合的第2齿轮117(图7A)、以及连结于第2齿轮117的第1马达118(图3)构成。第2驱动机构204是掌控主壳体101的旋转的机构，通过使主壳体101旋转，来使机器人移动。

配重驱动机构控制部209例如由对构成配重驱动机构205的第3马达125进行控制的控制电路构成，根据从主控制部211发送的控制指令来驱动配重驱动机构205。配重驱动机构205由对配重114的一端进行支承的第3臂123(图5)、对配重114的另一端进行支承的第4臂124、以及经由配重轴124a连结于第4臂124的第3马达125(图5)构成。配重驱动机构205是掌控配重114的绕配重轴123a、124a的旋转的机构，通过使配重轴123a、124a旋转，来使配重114向左方或右方(侧滚方向)倾斜。

电源控制部210对表示电源206是否处于充电中的充电中标志和电源206的剩余容量进行管理。电源控制部210向主控制部211输出充电中标志和剩余容量。而且，在机器人1被连接于充电器的情况下，电源控制部210使从充电器供给的电力储存于电源206。

电源206由锂离子电池等二次电池构成，构成机器人1的电力源。

(就地转向处理)

如图8A中说明了的那样，机器人1当在使配重114相对于配重轴123a、124a向左方旋转了的状态下使第1马达118向前进方向旋转时，向左方转向移动。同样地，机器人1当在使配重114相对于配重轴123a、124a向右方旋转了的状态下使第1马达118向前进方向旋转时，向右方转向。

以下，将这些向左方的转向和向右方的转向统称而记为“通常转向”。通过进行通常转向，机器人1能够避免与前方的物体的碰撞地进行行驶。但是，由于进行通常转向时的机器人1的转向半径(第2转向半径)大，所以当例如在墙角那样的转向空间被限制了的场所进行通常转向时，机器人1有可能与墙壁碰撞而无法转向。

于是，在本公开中，机器人1通过进行以比通常转向小的转向半径(第1转向半径)进行转向的就地转向，能够进行在转向空间被限制了的场所的转向。

图12是示出执行了就地转向处理时的机器人1的状态的图。在图12中，“就地转向行动状态”是对执行了就地转向处理时的机器人1的状态进行了分类而得到的。就地转向行动状态有由“1”～“4”所示的4个状态。在就地转向处理中，机器人1依次取由“1”～“4”所示的就地转向状态。

“对配重驱动机构设定的控制量”表示执行就地转向处理时的对配重驱动机构205的控制量。在此，作为对配重驱动机构设定的控制量有“右旋转控制量”(第1旋转控制量的一例)和“左旋转控制量”(第2旋转控制量的一例)这2种控制量。

“右旋转控制量”是使配重114相对于配重轴123a、124a向右侧旋转的控制量，“左旋转控制量”是使配重114相对于配重轴123a、124a向左侧旋转的控制量。此外，使配重114相对于配重轴123a、124a向右侧旋转是指在从后方向前方观察时使配重114绕X轴逆时针旋转预定角度，使配重114相对于配重轴123a、124a向左侧旋转是指在从后方向前方观察时使配重114绕X轴顺时针旋转预定角度。

“对第2驱动机构设定的控制量”是指执行就地转向处理时的对第2驱动机构204的控制量。在此，作为“对第2驱动机构设定的控制量”，有“停止控制量”、“向前进方向的加速控制量”(第1加速控制量的一例)、以及“向后退方向的加速控制量”(第2加速控制量的一例)这3个控制量。

“停止控制量”是使构成第2驱动机构204的第1马达118的旋转停止的控制量。“向前进方向的加速控制量”是使机器人1的前进方向的速度以预定的加速度增大的控制量。“向后退方向的加速控制量”是使机器人1的后退方向的速度以预定的加速度增大的控制量。

首先，主控制部211将“停止控制量”向第2驱动机构控制部208输出，在使主壳体101的前进以及后退停止了的状态下，将“右旋转控制量”向配重驱动机构控制部209输出，使机器人1成为就地转向状态“1”。由此，如“机器人的状态”一栏所示，配重114从后方向前方观察，相对于Z轴的角度向右侧倾斜由箭头151所示的角度。结果，从后方向前方观察，关于机器人1，重心向右侧移动，Z轴相对于铅垂方向DH向右侧倾斜由箭头151所示的角度。通过对陀螺仪传感器155的侧滚角的计测值进行监视，就地转向状态“1”持续到由主控制部211确认到机器人1实际向右侧倾斜了预定角度或从确认到起经过一定期间为止。

接着，主控制部211在将“右旋转控制量”向配重驱动机构控制部209输出了的状态下，将“向前进方向的加速控制量”向第2驱动机构控制部208输出，使机器人1成为就地转向状态“2”。由此，如“机器人的状态”一栏所示，机器人1以使Z轴相对于铅垂方向DH向右侧倾斜了的状态前进。结果，机器人1如箭头152所示那样从上侧观察向右方进行前方转向。通过对第1马达118所具备的旋转编码器的计测值进行监视，就地转向状态“2”持续到由主控制部211确认到第1马达118实际旋转了或从确认到起经过一定期间为止。

接着，主控制部211将“停止控制量”向第2驱动机构控制部208输出，在使主壳体101的前进以及后退停止了的状态下，将“左旋转控制量”向配重驱动机构控制部209输出，使机器人1成为就地转向状态“3”。由此，如“机器人的状态”一栏所示，配重114从后方向前方观察，相对于Z轴的角度向左侧倾斜由箭头153所示的角度。结果，从后方向前方观察，关于机器人1，重心向左侧移动，Z轴相对于铅垂方向DH向左侧倾斜由箭头153所示的角度。通过对陀螺仪传感器155的侧滚角的计测值进行监视，就地转向状态“3”持续到由主控制部211确认到机器人1实际向左侧倾斜了预定角度或从确认到起经过一定期间为止。

接着，主控制部211在将“左旋转控制量”向配重驱动机构控制部209输出了的状态下，将“向后退方向的加速控制量”向第2驱动机构控制部208输出，使机器人1成为就地转向状态“4”。由此，如“机器人的状态”一栏所示，机器人1以使Z轴相对于铅垂方向DH向左侧倾斜了的状态后退。结果，机器人1如箭头154所示那样从上侧观察向左方进行后方转向。通过对第1马达118所具备的旋转编码器的计测值进行监视，就地转向状态“4”持续到由主控制部211确认到第1马达118实际旋转了或从确认到起经过一定期间为止。

主控制部211将就地转向状态“1”～“4”作为1个循环的就地转向动作，对陀螺仪传感器155的横摆角的计测值进行监视，由此，循环地执行就地转向动作，直到机器人1的正面朝向目标方向为止。

这样，就地转向是一点一点地反复进行向右方的前方转向和向左方的后方转向的转向，所以与通常转向相比能够减小转向半径。结果，机器人1能够在尽可能缩短移动量的同时使正面朝向目标方向，即使在转向空间被限制了的场所，也能够安全地进行转向。

(流程图)

图13是示出本公开的实施方式的机器人1的处理的流程图。

该流程图例如在预定的条件成立了的情况下开始。作为预定的条件，例如有机器人1的电源被接通了的条件、以及从图13的流程图结束起经过了一定期间的条件。

首先，主控制部211使图示省略的计时器开始进行用于判定是否执行后述的周边探索处理的经过时间的计测(S101)。接着，主控制部211为了对用户发出呼叫机器人1的语音的这一情况进行检测，基于麦克风106所取得的语音数据使语音认识处理部212进行语音认识(S102)。接着，主控制部211为了对发出呼叫机器人1的语音的用户相对于机器人1的朝向进行检测，基于摄像头104所取得的图像数据，使脸检测处理部213进行图像认识(S103)。

接着，主控制部211根据S102的语音认识的认识结果判定是否机器人1被用户呼叫(S104)。在此，主控制部211在语音认识处理部212输出了麦克风106所取得的语音数据中包含登记于上述的语音识别表的任一用户的语音、且该语音是表示用户呼叫机器人1的预定的关键字的语音这一语音认识结果的情况下，判定为机器人1被用户呼叫即可。作为预定的关键字，可以采用“来这里”那样的、呼叫机器人1靠近的言语、以及“小○○”那样的、表示对机器人1预先所起的爱称的言语。

在机器人1没有被用户呼叫的情况下(在S104中为“否”)，主控制部211取得计时器计测到的经过时间(S105)。

接着，主控制部211使用在S105中取得的经过时间，判定是否预定时间以上机器人1没有被用户呼叫(S106)。在S105中取得的经过时间为预定时间以上的情况下，即从开始进行经过时间的计测起经过预定时间以上机器人1没有被用户呼叫的情况下(在S106中为“是”)，主控制部211执行周边探索处理(S107)，使处理返回S102。由此，机器人1成为周边探索模式。周边探索处理的详细情况使用图14在后叙述。

另一方面，在S105中取得的经过时间小于预定时间的情况下(在S106中为“否”)，主控制部211使处理返回S102。即，在从开始进行经过时间的计测起经过预定时间机器人1没有被用户呼叫的情况下，反复进行S102～S106的处理。

在S104中，在判定为机器人1被用户呼叫的情况下(在S104中为“是”)，主控制部211将计时器所计测的经过时间重置(S108)。

接着，主控制部211生成用于使主壳体101的旋转停止的停止控制量和用于使配重114返回初始位置的旋转停止控制量(S109)。

接着，主控制部211将停止控制量向第2驱动机构控制部208输出，将旋转停止控制量向配重驱动机构控制部209输出(S110)。由此，第2驱动机构控制部208使构成第2驱动机构204的第1马达118的旋转停止，使主壳体101的旋转停止。另外，配重驱动机构控制部209使构成配重驱动机构205的第3马达125旋转，以使得配重114定位于初始位置。结果，机器人1成为以Z轴朝向铅垂方向的状态停止了的状态。

接着，主控制部211根据S103中的图像认识结果，判定机器人1的正面是否朝向了呼叫机器人1的用户的方向(S111)。在此，在S103中得到表示在摄像头104所取得的图像数据内包含呼叫机器人1的用户的图像认识结果的情况下，主控制部211判定为呼叫机器人1的用户位于机器人1的正面即可。此外，在S103中得到表示在摄像头104所取得的图像数据中在与机器人1的正面对应的区域包含呼叫机器人1的用户的图像认识结果的情况下，主控制部211判定为呼叫机器人1的用户位于机器人1的正面即可。在此，作为图像数据内的与正面对应的区域，可以采用例如从图像数据的中心向左右一定范围的带状的区域。另外，在摄像头104所取得的图像数据所包含的用户的脸的位置标记有呼叫机器人1的用户的标识符的情况下，主控制部211判定为呼叫机器人1的用户包含于图像数据即可。

在机器人1的正面朝向了用户的方向的情况下(在S111中为“是”)，无需使得机器人1的正面朝向用户的方向，所以主控制部211结束处理。

另一方面，在机器人1的正面不朝向用户的方向的情况下(在S111中为“否”)，主控制部211将表示正在对呼叫机器人1的用户进行探索的语音消息向扬声器107输出(S112)。由此，能够向用户通知机器人1正在对用户的呼叫进行应对。

接着，主控制部211执行就地转向处理(S113)。由此，机器人1成为就地转向模式。就地转向处理的详细情况使用图15在后叙述。

接着，主控制部211为了判定机器人1的正面是否朝向了呼叫机器人1的用户的方向，使脸检测处理部213执行图像认识处理(S114)。

接着，主控制部211根据S114的图像认识结果，判定机器人1的正面是否朝向了呼叫机器人1的用户的方向(S115)。并且，在判定为机器人1的正面朝向了呼叫机器人1的用户的方向的情况下(在S115中为“是”)，主控制部211使处理进入S116。另一方面，在判定为机器人1的正面不朝向呼叫机器人1的用户的方向的情况下(在S115中为“否”)，主控制部211使处理返回S113。

即，主控制部211使机器人1进行就地转向处理直到在摄像头104所取得的图像数据内呈现呼叫机器人1的用户。

在S116中，主控制部211生成使主壳体101的旋转停止的停止控制量和用于使配重114返回初始位置的旋转停止控制量(S116)。

接着，主控制部211将停止控制量向第2驱动机构控制部208输出，将旋转停止控制量向配重驱动机构控制部209输出(S117)。由此，机器人1成为以Z轴朝向铅垂方向的状态停止了的状态。

图14是示出周边探索处理的详细情况的流程图。首先，主控制部211从距离传感器处理部215取得距离传感器105的计测值，作为距存在于机器人1的前方的物体的距离(S201)。

接着，主控制部211判定距物体的距离是否比阈值TH2小(S202)。阈值TH2为第2预定值的一例。在此，作为前方的物体，例如有房间的墙壁。因此，作为阈值TH2，例如可以采用能够通过通常转向可靠地避免机器人1与墙壁的碰撞的值，可以采用对通常转向下的机器人1的转向半径加上预定的余裕量而得到的值。具体而言，作为阈值TH2，例如可以采用50cm以上且小于1m的程度的值。

在距物体的距离比阈值TH2小的情况下(在S202中为“是”)，主控制部211判定距物体的距离是否比阈值TH1小(S203)。阈值TH1小于阈值TH2，是第1预定值的一例。在此，作为阈值TH1，例如，可以采用能够以机器人1不与墙壁碰撞的方式进行通常转向的与壁的最小距离，可以采用通常转向下的机器人1的转向半径程度的值。具体而言，作为阈值TH1，例如可以采用30cm以上且小于50cm的程度的距离。

在距物体的距离比阈值TH1小的情况下(在S203中为“是”)，主控制部211执行就地转向处理(S204)，结束周边探索处理。

另一方面，在距物体的距离为阈值TH1以上的情况下(在S203中为“否”)，主控制部211生成作为使机器人以第2速度行驶的控制量的减速控制量，所述第2速度是比作为使机器人1前进时的速度的第1速度慢的速度(S205)。接着，主控制部211生成使配重114向右方倾斜的右旋转控制量(S206)。

接着，主控制部211将减速控制量向第2驱动机构控制部208输出，将右旋转控制量向配重驱动机构控制部209输出(S207)，结束周边探索处理。由此，第2驱动机构控制部208驱动构成第2驱动机构204的第1马达118，以使得主壳体101以第2速度向前进方向旋转。另外，配重驱动机构控制部209驱动构成配重驱动机构205的第3马达125，以使得配重114向右方倾斜预定角度。结果，在配重114向右方倾斜了的状态下主壳体101以第2速度旋转，机器人1向右方进行通常转向。

在S202中，在距物体的距离为阈值TH2以上的情况下(在S202中为“否”)，主控制部211生成使机器人1以第1速度行驶的等速控制量(S208)。

接着，主控制部211以一定的时间间隔交替地生成使配重114向右方倾斜的右旋转控制量和使配重114向左方倾斜的左旋转控制量(S209)。

接着，主控制部211将等速控制量向第2驱动机构控制部208输出，并且将右旋转控制量以及左旋转控制量中的一方向配重驱动机构控制部209输出(S210)，结束周边探索处理。由此，第2驱动机构控制部208驱动构成第2驱动机构204的第1马达118，以使得主壳体101以第1速度向前进方向旋转。结果，机器人1以第1速度前进。另外，通过以一定的时间间隔交替地输出右旋转控制量和左旋转控制量，机器人1以第1速度进行蜿蜒行驶。

图15是示出就地转向处理的详细情况的流程图。首先，主控制部211将停止控制量向第2驱动机构控制部208输出，将右旋转控制量向配重驱动机构控制部209输出(S301)。由此，如图12所示，机器人1成为就地转向行动状态“1”的状态。

接着，主控制部211对陀螺仪传感器155的侧滚角的计测值进行监视，检测是否机器人1实际向右侧倾斜了预定角度(S302)。并且，在没能检测到机器人1实际向右侧倾斜了预定角度的情况下(在S302中为“否”)，主控制部211使处理返回S301。另一方面，在成功地检测到机器人1实际向右侧倾斜了预定角度的情况下(在S302中为“是”)，主控制部211使处理进入S303。即，持续S301、S302的处理直到确认到机器人1实际向右侧倾斜了预定角度为止。

接着，主控制部211将右旋转控制量向配重驱动机构控制部209输出，将向前进方向的加速控制量向第2驱动机构控制部208输出(S303)。由此，如图12所示，机器人1成为就地转向行动状态“2”的状态。

接着，主控制部211对第1马达118所具备的旋转编码器的计测值进行监视，检测是否机器人1实际开始了前进(S304)。并且，在没能检测到机器人1实际开始了前进的情况下(在S304中为“否”)，主控制部211使处理返回S303。另一方面，在成功地检测到机器人1实际开始了前进的情况下(在S304中为“是”)，主控制部211使处理进入S305。即，持续S303、S304的处理直到确认到机器人1实际开始了前进为止。

接着，主控制部211将停止控制量向第2驱动机构控制部208输出(S305)，将左旋转控制量向配重驱动机构控制部209输出(S306)。由此，如图12所示，机器人1成为就地转向行动状态“3”的状态。

接着，主控制部211对陀螺仪传感器155的侧滚角的计测值进行监视，检测是否机器人1实际向左侧倾斜了预定角度(S307)。并且，在没能检测到机器人1实际向左侧倾斜了预定角度的情况下(在S307中为“否”)，主控制部211使处理返回S306。另一方面，在成功地检测到机器人1实际向左侧倾斜了预定角度的情况下(在S307中为“是”)，主控制部211使处理进入S308。即，持续S306、S307的处理直到机器人1实际向左侧倾斜了预定角度为止。

接着，主控制部211将左旋转控制量向配重驱动机构控制部209输出，将向后退方向的加速控制量向第2驱动机构控制部208输出(S308)。由此，如图12所示，机器人1成为就地转向行动状态“4”的状态。

接着，主控制部211对第1马达118所具备的旋转编码器的计测值进行监视，检测是否机器人1实际开始了后退(S309)。并且，在没能检测到机器人1实际开始了后退的情况下(在S309中为“否”)，主控制部211使处理返回S308。另一方面，在成功地检测到机器人1实际开始了后退的情况下(在S309中为“是”)，主控制部211使处理进入S310。即，持续S308、S309的处理直到确认到机器人1实际开始了后退为止。

接着，主控制部211将停止控制量向第2驱动机构控制部208输出(S310)。由此，停止机器人1的后退。

图15的流程图示出了1组的就地转向处理，通过反复进行图15的流程图，机器人1能够反复进行就地转向，能够使机器人1的正面朝向作为目标的方向。

(具体例)

图16是示出比较例的机器人1000朝向墙角行驶着的情形的图。图17是示出比较例的机器人1000转向失败的情况C1的图。图18是示出比较例的机器人1000转向失败的情况C2的图。

比较例的机器人1000不具备就地转向功能。因此，机器人1000在转向空间被限制了的场所仅能够进行通常转向。如图16所示，墙角是在室内的房间的角落看到的那样的、正交的2个墙壁1601、1602所存在的场所。

在图17的例子中，机器人1000与位于前方的墙壁1601的距离小于预定距离，所以开始了向右方或左方的通常转向。由于通常转向的转向半径大，所以在图17的例子中，向右方进行了通常转向的机器人1000会与前方的墙壁1601碰撞，转向失败。另外，在图17的例子中，向左方进行了通常转向的机器人1000虽然能够避免与墙壁1601的碰撞，但会与位于左方的沙发1603碰撞，转向失败。

在图18的例子中，机器人1000虽然能够避免与墙壁1601的碰撞，但会和与墙壁1601正交的墙壁1602碰撞，转向失败。这样，在墙角，如图18所示那样，即使相对于前方的墙壁1601的转向成功了，也会在转向结束后前方迫近地出现墙壁1602，所以在实施了转向半径大的通常转向的情况下，机器人1000会与墙壁1602碰撞，结果可知，无法拐过墙壁1601、1602。

图19是示出了本公开的实施方式的机器人1转向的情形的图。此外，图19所示的场景与图16～图18相同，机器人1在墙角转向。如图19所示，机器人1具备转向半径比通常转向的转向半径短的就地转向功能。因此，机器人1通过在墙角执行就地转向，能够以不与墙壁1601、1602碰撞的方式拐过墙壁1601、1602。结果，机器人1能够使正面朝向相对于墙壁1601而言180度的朝向，能够持续行驶。

接着，使用图14的流程图对机器人1的动作的具体例进行说明。若距前方的墙壁的距离为阈值TH2以上的状态(在S202中为“否”)，则机器人1以第1速度进行蜿蜒行驶(S208～S210)。并且，当距墙壁的距离比阈值TH2小时(在S202中“是”且在S203中为“否”)，机器人1以第2速度向右方进行通常转向(S205～S207)。此时，在进行了通常转向的场所，若在右方附近不存在墙壁，则当继续向右方的通常转向后，不久，距前方的物体的距离成为阈值TH2以上(在S202中为“否”)，机器人1再次开始以第1速度的蜿蜒行驶(S208～S210)。

另一方面，若进行了通常转向的场所为图16～图19中所示那样的在前方以及右方这两方附近存在墙壁1601、1602的墙角，则当继续向右方的通常转向后(S205～S207)，不久，在前方附近出现墙壁1602，若距墙壁1602的距离比阈值TH1小(在S203中为“是”)，则机器人1开始就地转向处理(S204)。

当通过反复进行S204的就地转向处理从而变得在前方附近不存在墙壁1602时，距物体的距离成为阈值TH2以上(在S202中为“否”)，机器人1再次开始以第1速度的蜿蜒行驶(S208～S210)。

这样，根据本实施方式，若距前方的物体的距离小于阈值TH1则执行就地转向处理。在就地转向处理中，在机器人1的前进以及后退停止之后，在使配重114相对于配重轴123a、124a向右方倾斜了的状态下，机器人1前进。当开始机器人1的前进后，在机器人1的前进以及后退停止之后，在使配重114相对于配重轴123a、124a向左方倾斜了的状态下，机器人1后退。这样，在本技术方案中，能够使机器人以向右方的前方转向和向左方的后方转向这一组来进行转向，与通常转向相比能够使机器人以小的转向半径进行转向。结果，本技术方案能够使机器人1在墙角那样的转向空间被限制了的场所进行转向。

本公开可以采用以下的变形例。

(1)在图15的流程图中，在进行就地转向处理时，首先，在使配重114向右方倾斜了的状态下使机器人1前进，接着，在使配重114向左方倾斜了的状态下使机器人1后退，但本公开不限定于此。本公开也可以是，首先，在使配重114向左方倾斜了的状态下使机器人1前进，接着，在使配重114向右方倾斜了的状态下使机器人1后退。

(2)在图14的流程图中，在距物体的距离为阈值TH1以上的情况下(在S203中为“否”)，向右方进行通常转向(S205～S207)，但本公开不限定于此。本公开也可以向左方进行通常转向。

(3)在图14的流程图中，在距物体的距离为阈值TH2以上的情况下(在S202中为“否”)，机器人1一边蜿蜒一边前进(S208～S210)，但本公开不限定于此，也可以仅进行前进。在该情况下，不需要S209的处理。

附图标记说明

1 机器人

101 主壳体

102 第1球冠部

103 第2球冠部

104 摄像头

105 距离传感器

106 麦克风

107 扬声器

108 第1显示部

109 第2显示部

110 第3显示部

114 配重

115 轴

116 第1齿轮

117 第2齿轮

118 第1马达

120 加速度传感器

121 第2马达

122 驱动带

123 第3臂

123a 配重轴

124 第4臂

124a 配重轴

125 第3马达

126 第3齿轮

127 第4齿轮

155 陀螺仪传感器

200 控制电路

201 处理器

202 存储器

203 第1驱动机构

204 第2驱动机构

205 配重驱动机构

207 第1驱动机构控制部

208 第2驱动机构控制部

209 配重驱动机构控制部

211 主控制部

212 语音认识处理部

213 脸检测处理部

214 陀螺仪处理部

215 距离传感器处理部

216 加速度传感器处理部

Claims (12)

1.一种机器人，具备：

球带状的主壳体，其通过将球体的第1侧部和与所述第1侧部相对的第2侧部切去而形成；

第1球冠部，其与所述第1侧部对应；

第2球冠部，其与所述第2侧部对应；

轴，其将所述第1球冠部与所述第2球冠部连结；

显示部，其经由臂安装于所述轴，至少显示机器人的脸的一部分；

配重，其设置于所述主壳体的内部，以与所述轴正交的配重的轴为中心旋转；

第1驱动机构，其通过所述轴的旋转而使所述第1球冠部以及所述第2球冠部旋转；

第2驱动机构，其与所述第1驱动机构相独立，使所述主壳体以所述轴为中心旋转；

配重驱动机构，其使所述配重的轴旋转，

距离传感器，其设置于所述第1球冠部或所述第2球冠部，朝向所述显示部所朝向的一侧；以及

控制电路，

所述控制电路，

判断由所述距离传感器计测到的距前方的物体的距离是否小于第1预定值，

在所述距离小于所述第1预定值的情况下，执行就地转向模式，

在所述就地转向模式中，在控制所述第2驱动机构而使所述机器人的前进以及后退停止了的状态下控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向右侧或左侧的第1侧倾斜，在使所述配重向所述第1侧倾斜了的状态下控制所述第2驱动机构而使所述机器人前进，在控制所述第2驱动机构而使所述机器人的前进以及后退停止了的状态下控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向与所述第1侧不同的第2侧倾斜，在使所述配重向所述第2侧倾斜了的状态下控制所述第2驱动机构而使所述机器人后退，由此使所述机器人以第1转向半径转向。

2.根据权利要求1所述的机器人，

所述控制电路，

在由所述距离传感器计测到的距前方的物体的距离为所述第1预定值以上的情况下，判断所述距离是否小于比所述第1预定值大的第2预定值，

在判断为所述距离小于所述第2预定值的情况下，在控制所述第2驱动机构而减速到比使所述机器人前进的第1速度慢的第2速度的状态下控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向所述第1侧倾斜，由此使所述机器人以比所述第1转向半径大的第2转向半径转向。

3.根据权利要求2所述的机器人，

所述控制电路，

在由所述距离传感器计测到的距前方的物体的距离为所述第1预定值以上的情况下，判断所述距离是否小于比所述第1预定值大的第2预定值，

在判断为所述距离为所述第2预定值以上的情况下，控制所述第2驱动机构而使所述机器人以所述第1速度前进。

4.根据权利要求3所述的机器人，

所述控制电路，

在使所述机器人以所述第1速度前进时，

控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向左右倾斜，由此使所述机器人蜿蜒行驶。

5.根据权利要求1所述的机器人，还具备：

计时器；和

麦克风，其取得所述机器人的周边的声音，

所述控制电路，

判断在从所述计时器开始计测时间起所取得的第1声音中是否包含所述机器人的用户呼叫所述机器人的语音，

在判断为在从所述计时器开始计测时间起的预定时间以上在所述第1声音中不包含所述语音的情况下，执行与所述机器人的用户的指示无关地移动的周边探索模式。

6.根据权利要求5所述的机器人，还具备：

摄像头，其取得所述机器人周边的影像，和

扬声器，其输出语音，

所述摄像头设置于所述第1球冠部或所述第2球冠部，

所述控制电路，

在判断为在从所述计时器开始计测时间起到经过所述预定时间之前由所述麦克风取得的第1声音中包含所述机器人的用户呼叫所述机器人的语音的情况下，

判断在所述取得的影像中是否包含所述用户，

在判断为在所述影像中不包含所述用户的情况下，

执行所述就地转向模式，直到判断为在所述影像中包含所述用户为止。

7.根据权利要求5所述的机器人，

所述控制电路，

在执行所述周边探索模式之后，判断在经过所述预定期间之前由所述麦克风取得的第2声音中是否包含所述机器人的用户呼叫所述机器人的语音，

在判断为在所述第2声音中不包含所述语音的情况下，继续所述周边探索模式。

8.根据权利要求1所述的机器人，

所述控制电路，

在根据使所述主壳体的旋转停止的停止控制量来控制所述第2驱动机构而使所述机器人的前进以及后退停止了的状态下根据第1旋转控制量来控制所述配重驱动机构而使所述配重向所述第1侧倾斜，在使所述配重向所述第1侧倾斜了的状态下根据使所述主壳体旋转的第1加速控制量来控制所述第2驱动机构而使所述机器人前进，在控制所述第2驱动机构而使所述机器人的前进以及后退停止了的状态下根据与所述第1旋转控制量反方向的控制量即第2旋转控制量来控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向所述第2侧倾斜，在使所述配重向所述第2侧倾斜了的状态下根据与所述第1加速控制量相同的控制量的第2加速控制量来控制所述第2驱动机构而使所述机器人后退。

9.根据权利要求2所述的机器人，

所述控制电路，

根据使所述机器人以所述第2速度前进的减速控制量来控制所述第2驱动机构而使所述机器人前进，

根据第1旋转控制量来控制所述配重驱动机构而使所述配重向所述第1侧倾斜。

10.根据权利要求3所述的机器人，

所述控制电路，

根据使所述机器人以所述第1速度前进的等速控制量来控制所述第2驱动机构而使所述机器人以所述第1速度前进。

11.根据权利要求3所述的机器人，

所述控制电路，

根据第1旋转控制量和与所述第1旋转控制量反方向的控制量即第2旋转控制量来控制所述配重驱动机构而使所述配重相对于所述显示部所朝向的方向向左右倾斜。

12.根据权利要求6所述的机器人，

所述控制电路，

在判断为在所述取得的影像中包含所述用户时，根据旋转停止控制量来控制所述配重驱动机构，由此使所述配重停止在初始位置。

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