CN1297394A - 机器人装置 - Google Patents

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Abstract

一种机器人装置,根据其它机器人发送的发送信息判定其操作,以及能在没有操作人员指令时协同工作的多个机器人装置。这些机器人装置可以形成自动协同的一组机器人。

Description

机器人装置
技术领域
本发明涉及机器人装置，更具体地说，本发明适合应用于适于与其它机器人装置协同操作的机器人装置。
背景技术
通常建议将一组机器人的协同方式开发成多个机器人根据其它机器人的运动等改变其自身运动。例如，第9-12805号日本公开专利申请中公开了一种机器人控制装置，这种机器人控制装置可以操作多个使用于工厂等、互相协同的机器人。此外，第10-49188号日本公开专利申请中公开了这样一种感情变化装置，它象人类一样，当输入语音时可以根据感情表示不同的响应，该装置可以应用于机器人。
在上述工厂中使用的多个机器人中，各机器人仅根据操作员通过机器人控制装置给出的指令操作，而且，在具有感情变化装置的机器人中，它仅在操作员输入语音时响应。可见，这些机器人只根据操作员的指令操作。
发明公开
本发明是针对上述问题完成的，并且，其目的在于提出一种作为一组机器人中之一并可以与其它机器人装置协同自动操作的机器人装置。
为了解决上述问题，根据本发明，适于与其它机器人装置协同操作的机器人装置包括：输入装置，用于接收并输入由另一个机器人装置发送的发送信息；运动判定装置，该运动判定装置从发送信息中提取识别信息和通信信息，识别信息用于指定作为发送目标的机器人装置，通信信息被传送到作为发送目标的机器人装置，而且，该运动判定装置将识别信息与事先分配给机器人装置的识别信息进行比较，以根据比较结果和通信信息判定其运动；以及操作装置，用于根据由运动判定装置判定的运动进行操作。
结果，由于机器人装置根据从另一个机器人装置发送的发送信息判定其运动，所以可以实现一种与操作员发的指令无关并能与其它机器人装置协同操作的机器人装置。因此，这种机器人装置可以在一组内互相协同自主操作。
附图的简要说明
图1示出说明根据本发明的娱乐机器人装置实施例的原理图。
图2示出说明娱乐机器人装置电路配置的方框图。
图3示出解释利用CPU的动作判定处理的方框图。
图4示出说明利用CPU的动作判定处理的流程图。
图5示出解释利用CPU的位置信息传输处理的方框图。
图6示出说明利用CPU的位置信息传输处理的流程图。
图7示出解释利用CPU的位置信息接收处理的方框图。
图8示出说明利用CPU的位置信息接收处理的流程图。
图9示出解释利用CPU的数字信息传输处理的方框图。
图10示出说明利用CPU的数字信息传输处理的流程图。
图11示出解释利用CPU的数字信息接收处理的方框图。
图12示出说明利用CPU的数字信息接收处理的方框图。
图13示出解释当发射者为队长时利用CPU的运动判定处理的方框图。
图14示出说明当发射者为队长时利用CPU的运动判定处理的流程图。
图15示出解释与定时信号同步的运动输出处理的方框图。
图16示出说明与定时信号同步的运动输出处理的流程图。
图17示出解释相应于组内角色利用CPU的运动判定处理的方框图。
图18示出说明运动判定单元配置的方框图。
图19示出解释感情判定装置的方框图。
图20示出解释动作模型的概念图。
图21示出说明相应于组内角色利用CPU的运动判定处理的流程图。
实现本发明的最佳方式
以下将参考附图，详细说明根据本发明的实施例。
(1)娱乐机器人的配置
如图1所示，标号1代表娱乐机器人装置整体，该娱乐机器人装置可以用于娱乐领域，如进行足球比赛。在娱乐机器人1的配置中连接了：相当于头的头部2、相当于躯干的主体部分3、相当于四足的足部4A到4D以及相当于尾的尾部5。通过与主体3相连的头部2、足部4A至4D以及尾部5的运动，此娱乐机器人装置适于象四足兽一样操作。
对于头部2，在其相应的预定位置安装：电视摄像机10，相当于眼睛用于采集图象；麦克风11，相当于耳朵用于采集声音；以及扬声器12，相当于嘴巴用于发声。此外，头部2上还安装有：触摸传感器14，用于检测操作员的手部等部位的触摸；以及LED(发光二极管)单元15，用于将其内部产生的信息通知其它娱乐机器人。
在主体部分3内，装有用于控制整个娱乐机器人1的动作的电子电路(未示出)等。足部4A至4D的接合部分、足部4A至4D与主体部分3之间的耦合部分、主体部分3与头部2之间的耦合部分、主体部分3与尾部5之间的耦合部分分别用致动装置23A至23N连接，而且它们适于在主体部分3内的电子电路的控制下驱动。
如上所述，通过上、下、左、右摇动头部2、摇摆尾部5以及通过驱动致动装置23A至23N的各致动装置来移动用于行走或跑动的足部4A至4D，娱乐机器人1就象真实的四足兽一样移动。
(2)娱乐机器人的电路配置
现在参考图2说明娱乐机器人1的电路配置。头部2具有输入单元30和输出单元31，输入单元30包括电视摄像机10、麦克风11和触摸传感器14，输出单元31包括扬声器12和LED单元15。此外，主体部分3具有用于控制整个娱乐机器人1的动作的CPU(中央处理器单元)32以及用于存储各种程序等的存储器33。另外，在预定位置，为娱乐机器人1提供了致动装置23A至23N。
电视摄像机10用于检测其它娱乐机器人的移动和娱乐机器人1自身周围环境。它采集提供给其它娱乐机器人的LED的闪烁以及娱乐机器人1自身周围的图象，并将合成图象信号S1A发送到CPU 32。
麦克风11用于检测其它娱乐机器人和操作员发出的声音。它采集声音以产生音频信号S1B，并将音频信号S1B发送到CPU 32。触摸传感器14用于检测操作员对娱乐机器人1的要求(appeal)。当操作员通过触摸触摸传感器14发出预定要求时，触摸传感器14将与要求对应的接触检测信号S1C发送到CPU 32。
含有这种图象信号S1A、音频信号S1B以及接触检测信号S1C的输入信号S1包括：作为输入信号S1的发送者的娱乐机器人识别信息(以下简称“发送者ID”)；作为输入信号S1的发送目标的娱乐机器人识别信息(以下简称“接收者ID”)；以及通信信息，从传球人娱乐机器人发送到作为传送目标的娱乐机器人。
存储器33事先存储分配到娱乐机器人1以及娱乐机器人1之外的多个娱乐机器人的识别信息。根据存储器33内存储的识别信息列表，利用通过输入单元30从外部输入的输入信号S1中的发送者ID和接收者ID，CPU 32确定发送机娱乐机器人和传送目标娱乐机器人。
结果，当判断特定的接收者ID为自身机器人时，根据输入信号S1内的通信信息，CPU 32产生驱动信号S3A至S3N并将这些信号发送到相应的致动装置23A至23N，然后驱动它们操作娱乐机器人1。
扬声器12通过发声将所需信息发送到其它娱乐机器人。LED单元15包括发红光的LED、发蓝光的LED、发绿光的LED以及发黄光的LED，而且通过闪烁LED，LED单元15适于将闪烁LED所需的信息通知其它娱乐机器人。
因此，根据通过输入单元30输入的输入信号S1，CPU 32按要求产生包括音频信号S5A和闪烁信号S5B的输出信号S5。并且，在输出信号S5中，CPU 32还通过扬声器31向外输出音频信号S1A，或将闪烁信号S5B发送到LED单元15使构成LED单元15的各LED闪烁。因此，所需信息适于被传送到由接收者ID确定的其它娱乐机器人。
(3)多个娱乐机器人进行足球比赛的情况
以下将说明，当提供必要数量的娱乐机器人1进行足球比赛时，由各娱乐机器人1的CPU 32完成的数据处理处理。
(3-1)利用CPU的动作判定处理
首先，参考图3，对动作判定处理进行说明，例如，当多个娱乐机器人1中的娱乐机器人1A在带球时向娱乐机器人1B传球时，娱乐机器人1B的CPU32进行动作判定处理。
此时，通过闪烁构成LED单元15(如图2所示)的红色LED，作为传球人的娱乐机器人1A发送作为发送者ID的娱乐机器人1A的识别信息。通过闪烁蓝色LED，娱乐机器人1A发送作为接收者ID的娱乐机器人1A的识别信息，并通过闪烁绿色LED发送指示将进行传球的通信信息。
利用电视摄像机10(如图2所示)，娱乐机器人1B采集构成娱乐机器人1A的LED单元15(如图2所示)的LED的闪烁状态图象，并将合成图象信号S1A输入到CPU 32的信号检测单元39。信号检测单元39从利用电视摄像机10获得的图象信号S1A中检测指示构成娱乐机器人1A的LED单元15的LED的闪烁状态的发送信息S9，并将此信息发送到信号分离器40。信号分离器40将发送信息S9分离为发送者ID S10A、接收者ID S10B、以及图象信息S10C并将它们发送到ID比较单元41。
根据存储在存储器33的关于娱乐机器人1的识别信息列表，ID比较单元41确定由接收者ID S10B表示的娱乐机器人1B。结果，ID比较器41判断接收者ID S10B代表娱乐机器人1B，并将此判断信息和通信信息S10C作为比较结果信息S11发送到运动判定单元42。
根据表示其自身机器人包括在接收者ID内并且表示从娱乐机器人1A向其自身机器人传球的比较结果信息S11，运动判断单元42判断将要进行的下一个运动，并将所得运动判断信息S12发送到运动输出单元43。
根据运动判断信息S12，运动输出单元43产生驱动信号S3，并将驱动信号S3发送到致动装置23以驱动它们，并由此娱乐机器人1B进行操作。在这方面，如果ID比较单元41判断其自身机器人不包括在接收者ID S10B内，那么，根据通信信息S10C不是发给其自身机器人的事实，运动判断单元42判断将要进行的下一个运动。如上所述，娱乐机器人1根据由其它娱乐机器人发送的信息判断并进行下一个运动。
以下将参考图4所示的流程图说明利用这种CPU 32的动作判断处理。从步骤SP1开始，在步骤SP2，CPU 32从由电视摄像机10(如图2所示)采集的图象信号S1A中检测由娱乐机器人1A发送的发送信号S9。然后，处理进入步骤SP3，将发送信息S9分离为发送者ID S10A、接收者ID S10B以及通信信息S10C。
在步骤SP4，根据存储在存储器33内的娱乐机器人1的识别信息列表，CPU 32确定接收者ID是否指示其自身机器人。结果，如果接收者ID表示其自身机器人，那么处理进入步骤SP5，否则处理进入步骤SP6。
在步骤SP5，CPU 32对通信信息S10C进行解码，然后，处理进入步骤SP7，根据解码的通信信息S10C的内容判定下一个运动。在步骤SP8，CPU 32根据判定的运动驱动致动装置23以操作娱乐机器人1B，此后，处理进入步骤SP9，结束此处理。
另一方面，在步骤SP4，如果接收者ID不表示其自身机器人，那么，CPU32进入步骤SP6以根据通信信息S10C不是用于其自身机器人的事实判断下一个运动。然后，在步骤SP8，CPU 32根据判断的运动来驱动致动装置23以操作娱乐机器人1B，此后，处理进入步骤SP9，处理结束。
(3-2)利用CPU的位置信息传输处理
现在参考图5说明当娱乐机器人1A将其自身当前位置通知娱乐机器人1B时利用娱乐机器人1A的CPU 32的位置信息传输处理。首先，根据由电视摄像机10采集的图象信号S1A示于图象中的、在球场上的预定位置设定的距离检测标记，娱乐机器人1A的CPU 32判断其自身位置如距对方球门1米、距对方球门左端0.5米，并将此指示其自身位置的信息作为位置信息S15发送到信号转换单元51。
接收到从位置检测单元50产生的位置信息S15后，信号转换单元51判定指示作为传输目标的娱乐机器人1B的接收者ID，并根据此判定，将发送者ID、接收者ID以及位置信息S15合成并由此产生发送信息。
在此发送信息中，信号转换单元51将发送者ID分配到红色LED、接收者ID分配到蓝色LED、球场的纵向距离分配到绿色LED、球场的横向距离分配到黄色LED，并将发送信息转换为各LED的闪烁信号S5B。因此，信号转换单元51将此闪烁信号S5B发送到LED单元15(如图2所示)以闪烁构成LED单元15的LED，因此，可以将其自身位置通知娱乐机器人1B并进行包括传球在内的组队比赛。
以下将参考图6所示的流程图，说明利用CPU 32的位置信息发送处理。从步骤SP15开始，在步骤SP16，CPU 32根据电视摄像机10采集的图象信号S1A产生的图象检测指示其自身位置的位置信息S15。在步骤SP17，CPU 32判定作为传输目标的娱乐机器人1B，之后，进入步骤SP18，在步骤SP18，通过合成发送者ID、接收者ID以及位置信息S15，产生待发送到娱乐机器人1B的发送信息。
在步骤SP19，CPU 32将此发送信息转换为闪烁信号S5B以通过构成LED单元15的LED发送，然后，在步骤SP20，根据此闪烁信号S5B闪烁各LED，此后，进入步骤SP21结束此处理。
(3-3)利用CPU的位置信息接收处理
现在参考图7说明，当带球的娱乐机器人1A根据娱乐机器人1B和1C发送的位置信息判定传球接球人时，利用娱乐机器人1A的CPU的位置信息接收处理。
利用电视摄像机10(如图2所示)，娱乐机器人1A分别采集娱乐机器人1B和1C的LED单元15的闪烁状态，并将合成图象信号S1A输入到CPU内的信号检测单元55。信号检测单元55从利用电视摄像机10获得的图象信号S1A中检测分别指示娱乐机器人1B和1C的LED单元15的闪烁状态的发送信息S20，以将此信息发送到信号分离单元56。信号分离单元56分别将娱乐机器人1B和1C发送的发送信息分离为发送者ID S21A、接收者ID S21B以及位置信息S21C并将它们发送到ID比较单元57。
根据存储在存储器33的关于娱乐机器人1的识别信息列表，ID比较单元57确定由娱乐机器人1B和1C分别发送的接收者ID S21B指示的娱乐机器人1。结果，如果其自身机器人包含在接收者ID S21B内，其自身机器人就将娱乐机器人1B和1C的位置信息S21C分别发送到运动判断单元58。
运动判断单元58保留娱乐机器人1A自身的当前运动(例如，指示：“它现在正在带球并准备传球”)、内部状态以及其自身当前位置，根据当前运动以及内部状态、娱乐机器人1B和1C的各自当前位置以及其自身当前位置，运动判断单元58在娱乐机器人1B和1C之间判定传球接球人。之后，运动判定单元58将所得运动判定信息S22发送到运动输出单元59。
根据运动判定信息S22，运动输出单元59产生驱动信号S3并将此驱动信号发送到致动装置23，从而驱动致动装置23以将球传向预定的娱乐机器人1。如上所述，根据将由其它娱乐机器人给出的位置信息，娱乐机器人1能作出判定并进行下一个运动。
以下将参考图8所示的流程图说明利用CPU 32的位置信息接收处理。由步骤SP25开始，在步骤SP26，娱乐机器人1A的CPU 32从利用电视摄像机10获得的图象信号S1A中检测表示娱乐机器人1B和1C内的LED单元15的闪烁状态的发送信息S20。然后，在步骤SP27，CPU 32将各娱乐机器人1B和1C的发送信息S20分离为发送者ID S21A、接收者ID S21B以及位置信息S21C。
在步骤SP28，根据在存储器33存储的关于娱乐机器人1的判断信息列表，CPU 32确定由各娱乐机器人1B和1C发送的接收者ID S21B指示的娱乐机器人。结果，如果其自身机器人包含在接收者ID S21B内，那么处理进入步骤SP29以分别对娱乐机器人1B和1C的位置信息S21C进行解码。
接着，在步骤SP30，根据娱乐机器人1A自身的当前运动和内部状态、娱乐机器人1B和1C的各自当前位置及其自身的当前位置，CPU 32在娱乐机器人1B和1C中判定传球的接球人，并进入步骤SP31，在步骤SP31，驱动致动装置23以将球传向判定的接球人，之后，进入步骤SP32，结束此处理。另一方面，在步骤SP28，如果接收者ID未指示其自身机器人，那么CPU 32进入步骤SP32以结束此处理。
(3-4)利用CPU的数量信息传输处理
参考图9说明如当娱乐机器人1A对存在于娱乐机器人1A周围的娱乐机器人1进行计数以将此数量通知其它娱乐机器人1时，利用娱乐机器人1A的CPU 32的数量信息传输处理。
娱乐机器人1A采集在其可检测的范围内存在的娱乐机器人1的LED的闪烁状态图象，并将所得图象信号S1A输入到CPU 32的机器人检测单元65。机器人检测单元65检测说明娱乐机器人1的LED的闪烁状态的发送信息，之后，从发送信息中提取发送者ID。
机器人检测单元65根据发送者ID识别娱乐机器人1的立体图形(solid)、识别所识别的娱乐机器人1是属于友队还是属于对方队，并在每次识别娱乐机器人1时将表示识别结果的机器人检测信号S25发送到数量计数器66。
每次提供机器人检测信号S25时，数量计数器66对友队的机器人数和对方的机器人数进行计数，并将结果数量信息S26发送到信号转换单元67。信号转换单元67判定指示作为传送目标的娱乐机器人1的接收者ID，然后，通过将发送者ID、接收者ID以及数量信息进行合成，产生发送信息。
信号转换单元67产生与此发送信息对应的闪烁信号S5B、将此信号发送到LED单元15然后闪烁各LED以将其自身机器人周围的娱乐机器人1的数量通知其它娱乐机器人。如果在娱乐机器人1A的周围存在对方队的两个娱乐机器人1，那么信号转换单元67发送与数量信息对应而且将“由于在周围存在许多对方队的娱乐机器人1，所以别向我传球”附加到数量信息的信息。
以下将参考图10所示的流程图说明利用这种CPU 32的数量信息发送处理。从步骤SP40开始，在步骤SP41，根据电视摄像机10采集的图象信号S1A，CPU 32对在其自身机器人周围存在的友队和对方队娱乐机器人1进行计数。在步骤SP42，CPU 32选择接收者ID，然后，进入步骤SP43以通过将发送者ID、接收者ID以及数量信息进行合成来产生发送信息。
在步骤SP44，CPU 32将此发送信息转换为闪烁信号S5B，进入步骤SP45，将此闪烁信号S5B发送到LED单元15，然后闪烁LED以将其自身机器人周围存在的娱乐机器人1的数量通知其它娱乐机器人1。此后，处理进入步骤SP46，结束此处理。
(3-5)利用CPU的数量信息结束处理
现在参考图11说明，当娱乐机器人1A根据娱乐机器人1B和1C在处于娱乐机器人1A带球状态时，发送的数量信息来判定传球的接球人时，利用娱乐机器人1A的CPU 32的数量信息接收处理。
利用电视摄像机10，娱乐机器人1A采集娱乐机器人1B和1C的LED单元15的闪烁状态图象，并将所得图象信号S1A输入到CPU 32的信号检测单元70。CPU 32将指示在娱乐机器人1B和1C周围分别存在的对方队的娱乐机器人1的数量的数量信息S30输入到运动判定单元73，该数量信息S30是顺序通过信号检测单元70、信号分离器71以及ID比较单元72获得的。
运动判定单元73保留如指示“它正在带球并将传球”的当前运动和内部状态，并根据当前运动和内部状态以及在娱乐机器人1B和1C周围存在的对方队的娱乐机器人1的数量，从娱乐机器人1B和1C中判定传球的接球人以由此产生运动判定信息S31，然后将运动判定信息S31发送到运动输出单元74。
运动输出单元74根据运动判定信息S31产生驱动信号S3，将驱动信号S3发送到致动装置23，并驱动致动装置23以由此将球传向判定的娱乐机器人1。如上所述，娱乐机器人1能根据待由娱乐机器人1发送的数量信息判定下一个运动。
以下将参考图12所示的流程图说明利用CPU的数量信息接收处理。从步骤SP50开始，在步骤SP51，娱乐机器人1A的CPU 32从利用电视摄像机10获得的图象信号S1A中检测包括娱乐机器人1B和1C的LED单元15的闪烁状态的发送信息。然后，在步骤SP52，CPU 32将娱乐机器人1B和1C的发送信息分别分离为发送者ID、接收者ID以及数量信息。
在步骤SP53，根据在存储器33存储的关于娱乐机器人1的识别信息的列表，CPU 32确定由娱乐机器人1B和1C分别发送的接收者ID指示的娱乐机器人1。结果，如果其自身机器人包括在接收者ID内，则处理进入步骤SP54以对来自娱乐机器人1B和1C的数量信息S30进行解码。
接着，在步骤SP55，根据娱乐机器人1A自身的当前运动和内部状态以及来自娱乐机器人1B和1C的数量信息，CPU 32从娱乐机器人1B和1C中判定传球的接球人，然后，进入步骤SP56以驱动致动装置23从而将球传向判定的接球人，此后，进入步骤SP57，结束此处理。另一方面，在步骤SP53，如果接收者ID未指示其自身机器人，那么CPU 32进入步骤SP57，结束此处理。
(3-6)当传球人为队长时利用CPU的运动判定处理
首先，例如，从构成友队的各个娱乐机器人1中选择一个娱乐机器人1作为队长，队长娱乐机器人1的识别信息被作为队长ID事先存储在其它娱乐机器人1的存储器33中。队长娱乐机器人1适于始终处于对球场具有广阔视野的位置以监视整个球场。此外，通常，设定娱乐机器人1一旦得球就向对方球门带球。
在这种情况下，如果球被对方队的娱乐机器人1获得，当被选为队长的娱乐机器人1通过电视摄像机10检测到球被对方队获得时，它就通过LED单元15将表示这种指令如“所有队员集聚到球门”的通信信息与队长ID和接收者ID一起发送到友队的各娱乐机器人1。
娱乐机器人1采集在利用电视摄像机10可检测范围内存在的娱乐机器人1的LED单元15的闪烁状态的图象，并将所得图象信号S1A发送到CPU 32的信号检测单元80。CPU 32将包含在图象信号S1A内的娱乐机器人1的发送者ID S40A和接收者ID S40B以及通信信息S40C通过信号检测单元80和信号分离单元81输入到信号确定单元82。
根据在存储器33存储的关于娱乐机器人1的识别信息，如果发送者ID表示队长的识别信息并且其自身机器人包括在与发送者ID对应的接收者ID内，那么，信号识别单元82就将与这些发送者ID和接收者ID对应的通信信息S40C作为指令信息S41优先于其它发送者ID的通信信息S40C发送到运动判定单元83。
运动判定单元83保留娱乐机器人1自身的当前运动和内部状态，根据当前运动和内部状态以及队长发出的指令信息S41判定下一个运动，此后，通过运动输出单元84将驱动信号S3发送到致动装置23，接着驱动致动装置23以执行此动作，例如，“返回到友队球门附近范围”。此外，如果在发送者ID内不存在队长的识别信息，运动判定单元83就根据其它通信信息S40C判定运动。因此，属于同队的每个娱乐机器人可根据队长的指令进行组队比赛。
以下将参考图14所示的流程图说明传球人为队长时利用CPU 32的运动判定处理。从步骤SP60开始，在步骤SP61，娱乐机器人1内的CPU 32判定表示在利用电视摄像机10获得的图象信号S1A可检测范围内存在的各娱乐机器人1的LED单元15的闪烁状态的发送信息。
在步骤SP62，CPU 32将各娱乐机器人1的发送信息分离为发送者ID、接收者ID以及通信信息。在步骤SP63，根据在存储器33存储的关于娱乐机器人1的识别信息列表，CPU 32确定在从娱乐接球人发送的接收者ID内是否存在队长的识别信息，结果，如果在发送者ID内存在队长的识别信息，则处理进入步骤SP64。
在步骤SP64，CPU 32确定其自身机器人是否包括在与相应于队长的发送者ID对应的接收者ID内，结果，如果其自身机器人包含在与相应于队长的接收者ID对应的接收者ID内，那么处理进入步骤SP65来对与这些发送者ID和接收者ID对应的指令信息S41进行解码。
接着，在步骤SP66，根据娱乐机器人1自身的当前运动和内部状态以及队长发出的指令信息S41，CPU 32判定下一个运动，处理进入步骤SP67，根据所判定的运动来驱动致动装置23，此后，处理进入步骤SP68，此处理结束。在这方面，如果CPU 32在步骤SP63判断没有发送者ID表示是队长的，则处理进到步骤SP68以结束处理。此外，在步骤SP64，如果CPU 32鉴别其自身机器人未包含在接收者ID内，那么，处理也进入步骤SP68，结束此处理。
(3-7)当与定时信号同步操作时用CPU的运动输出处理
参考图15说明例如当使多个娱乐机器人1一起以预定步伐行进时利用娱乐机器人1的CPU 32的运动输出处理。当作为发送者的娱乐机器人1、节拍器等发出声音，该声音对应于通过在表示指令内容的通信信息上附加发送者ID和接收者ID获得的发送信息，以产生与预定定时信号同步进行的行进等运动时，控制各娱乐机器人1通过麦克风11收集该声音，并将所述音频信号S1B输入到CPU 32内的信号检测单元90。
CPU 32将通过信号检测单元90和信号分离单元91顺序获得的发送者IDS50A、接收者ID S50B以及通信信息S50C输入到信号识别单元92。根据在存储器33存储的娱乐机器人1的识别信息，信号识别单元92判断其自身机器人是否包含在接收者ID内，结果，如果其自身机器人包含在接收者ID内，那么将通信信息S50C作为运动信息S51发送到运动判定单元93。
运动判定单元93保留自身娱乐机器人1的当前运动和内部状态，根据当前运动和内部状态以及运动信息S51判定下一个运动，并由此产生运动判定信息S52以便将诸如“右前足和左后足同时向前行”的信息发送到运动输出单元94。
在这种情况下，当麦克风11顺序通过信号检测单元90、信号分离单元91以及信号驱动单元92输入定时信号S53时，运动输出单元94发送驱动信号S3，将驱动信号S3发送到致动装置23并驱动致动装置23以使娱乐机器人1与所输入的定时信号S53同步行进。如上所述，多个娱乐机器人1能同步于预定娱乐机器人1提供的定时信号执行相同的运动。
以下将参考图16所示的流程图说明利用CPU 32与定时信号同步的运动输出处理。从步骤SP75开始，在步骤SP76，当它通过麦克风11由作为发送者的娱乐机器人1的扬声器12获得音频信号S1B时，娱乐机器人1的CPU 32从音频信号S1B中检测发送信息。
在步骤SP77，CPU 32将检测的发送信息分离为发送者ID S50A、接收者ID S50B以及通信信息S50C。接着，在步骤SP78，根据在存储器33存储的关于娱乐机器人1的识别信息列表，CPU 32鉴别其自身机器人是否包含在接收者ID内，结果，如果其自身机器人包含在接收者ID内，那么处理进入步骤SP79来对作为通信信息S50C的运动信息S51进行解码。
在后续步骤SP80中，根据当前运动和内部状态以及运动信息S51，CPU 32判定下一个运动，之后，处于准备状态直到输入定时信号。当在步骤SP81，CPU 32检测到通过麦克风11输入的发送信息时，CPU 32进入步骤SP82将检测的发送信息分离为发送者ID、接收者ID以及通信信息S50C。
在步骤SP83，CPU 32确定定时信号是否包含在通信信息S50C内，结果，如果包含定时信号S53，那么处理进入步骤SP84以与所输入的定时信号S53同步移动。另一方面，在步骤SP83，如果在通信信息S50C内未包含定时信号，那么，CPU 32处于准备状态直到提供了定时信号。
在步骤SP85，CPU 32判断是否检测到指示定时信号结束的通信信息S50C，结果，如果指示计时信号结束的通信信息S50C被检测到了，那么处理进入步骤SP86以结束此处理，如果未检测到它，那么处理进入步骤SP81以重复移动。此外，在步骤SP 78，如果其自身机器人未包含在接收者ID内，那么CPU 32进入步骤SP86以结束此处理。
(3-8)利用CPU的对应于组内角色的运动判定处理
参考图17，说明例如当准备必要数量的娱乐机器人1组建虚拟家庭关系时，利用娱乐机器人1的CPU 32的运动判定处理。在这种情况下，操作员将组内角色，例如：父亲、母亲等在家庭中的地位，以及表示感情和动作方式，例如：固执的、友善的音频信号S1B通过各娱乐机器人1的麦克风11输入到CPU 32的特征设定单元100。
特征设定单元100将特征设定信息S60发送到运动判定单元101以改变内部设定，结果，根据规定的组内角色、感情以及动作方式，娱乐机器人1产生运动。
通过将电视摄像机10采集的图象信号S1A顺序通过信号检测单元102、信号分离单元103以及ID比较单元104，CPU 32获得通信信息并将该通信信息输入到运动判定单元101。
根据ID比较单元104发出的通信信息S61，运动判定单元101根据由特征设定单元100改变的内部设定判定下一个运动，并将所得运动判定信息S62发送到运动输出单元105。
运动输出单元105从运动判定信息S62产生驱动信号S3以按要求的运动方式驱动致动装置23。因此，利用多个娱乐机器人1可以建立类似于人类家庭关系的关系。
请注意，运动判定单元101的具体配置示于图18。如同从图18看到的那样，运动判定单元101包括用于判定娱乐机器人1的感情判定部分110以及用于获得判定感情的判定娱乐机器人1的下一个运动的运动判定部分111。
在这种情况下，如图19所示，感情判定装置110包括作为感情模式的感情单元112A至112F以及分别对应于感情单元112A至112F的强度增减功能单元113A至113F，所提供的感情模式对应于六种感情“快乐”、“悲伤”、“惊奇”、“恐惧”、“憎恨”以及“愤怒”。
根据ID比较单元104给出的通信信息S61等，强度增减功能单元113A至113F产生并输出强度信息S70A至S70F，强度信息S70A至S70F根据先前设定的参数(下面讨论)增加或减少感情单元112A至112F的感情强度。
此外，感情单元112A至112F还具有从0到100的感情强度，并且根据强度增减功能单元113A至113F给出的强度信息S70A至S70F频繁改变强度。
如上所述，通过将感情单元112A至112F的强度混合在一起，感情判定装置110判定娱乐机器人1的当前感情并将判定结果作为感情信息S71输出到运动判定装置111。
以这种方式，通过设定感情模式的强度功能单元的参数，娱乐机器人1可以具有诸如“易发怒”或“和蔼的”的性格。
此外，根据操作员指定的性格，特征设定单元将强度增减功能单元113A至113F的参数设定到先前的预定值，以致将娱乐机器人1设定为具有指定的感情并完成指定的动作。
另一方面，根据感情判定装置110给出的感情信息以及ID比较单元104给出的通信信息S61，运动判定装置111判定下一个运动。在这种情况，为了判定下一个运动，运动判定装置111利用被称为概率自动机(automaton)的运动模型；如图20所示，由节点NODE0至NODEn表示的状态，根据为在连接节点NODE0至NODEn中各节点的弧线ARC0至ARCn设定的转换概率P0至Pn，从一个节点NODE0到该节点本身或节点NODE0至NODEn中的另一个节点按概率转换。此运动模型被事先存储在存储器33(如图2所示)。
当从ID比较单元104接收通信信息S61时或当经过固定时间周期时，由于状态转换到当前状态(节点NODE0)，考虑到根据根据信息S71获得的娱乐机器人1的当前感情，运动判定装置111利用运动模型判定下一个状态(NODE0至NODEn)并将向下一个状态的转换的运动作为上述运动判定信息S62输出到运动输出单元。
以这种方式，娱乐机器人1通过改变在运动判定单元101的运动判定部分111内使用的运动模式来改变其动作方式。此外，根据诸如家庭的组内角色，在存储器33(如图2所示)内存储多种运动模式。
当操作员指定娱乐机器人1的角色时，特征设定单元100控制运动判定部分111使用适当的运动模式，以使娱乐机器人1可以根据角色进行运动。
以下将参考图18所示的流程图说明利用CPU 32根据组内角色的运动判定处理。从步骤SP90开始，在步骤SP91，根据操作员输入的组内角色以及感情方式和动作模式，CPU 32设定运动判定单元101的感情判定单元110的强度增减功能单元113A至113F的参数，此外，CPU 32还控制运动判定单元101的运动判定装置111进行设定以便使用适当的运动模式。
在步骤SP92，CPU 32从电视摄像机10采集的图象信号S1A内检测发送信息，并进入步骤SP93以将此发送信息分离为发送者ID、接收者ID以及通信信息。在步骤SP94，根据在存储器33存储的关于娱乐机器人1的识别信息的列表，CPU 32判断其自身机器人是否包含在接收者ID内，如果判断结果是其自身机器人包含在接收者ID内，那么处理进入步骤SP95来对通信信息进行解码。
在步骤SP96，如上所述，根据通信信息S61，CPU 32判定下一个运动，进入步骤SP97以完成判定的运动，之后，进入步骤SP98，结束此处理。在这方面，在步骤SP94，如果其自身机器人未包含在接收者ID内，那么处理进入步骤SP98，结束此处理。
(4)运动与效果
在以上的配置中，CPU 32通过输入单元30从另一个娱乐机器人1获得的发送信息是否用于其自身机器人，结果，如果它是用于其自身机器人的，那么CPU 32根据发送信息判定运动，因此，与其它娱乐机器人1协同操作成为可能。
因此，多个娱乐机器人1自主互相通信以协同操作，而与操作员的指令无关，由此，在各种领域，如在足球赛中的组队比赛等，实现了机器人组的协同、在人们难于操作的地点和环境进行操作以及虚拟的家庭关系。
根据上述配置，通过根据由其它娱乐机器人1发送的发送信息判定下一个运动，可以实现可以与其它娱乐机器人1协同操作的娱乐机器人1，而且这种娱乐机器人1可以组建机器人组，该机器人组可以自主动作而与操作员的指令无关。
(5)其它实施例
在这方面，在上述实施例中，说明了当利用特征设定单元100在多个娱乐机器人1之间建立家庭关系的情况，然而，本发明并不局限于此，还可以设置友队和对方队娱乐机器人1的特征和友方、敌方以及陌生的娱乐机器人1的动作模式，以使它们完成与其自身机器人与其它娱乐机器人1之间的关系相对应的运动，因此，可以在娱乐机器人之间构建类似于人类关系的关系。
此外，在上述实施例中，已经说明了利用特征设定单元100在多个娱乐机器人1之间建立家庭关系的情况，然而，本发明并不局限于此，还可以通过设定娱乐机器人的性别和与性别对应的运动方式，可以根据其它机器人的性别判定其自身运动并可以在娱乐机器人1之间建立类似于异性关系的关系，如求爱运动。
工业应用
本发明可以应用于娱乐机器人以及工业机器人。

Claims (9)

1、一种适于与其它机器人装置互相协同操作的机器人装置，该机器人装置包括：
输入装置，用于接收并输入由所述其它机器人装置发送的发送信息；
运动判定装置，用于从所述发送信息中提取用于确定作为发送目标的机器人装置的识别信息和待传送到所述目标机器人装置的通信信息，并将所述识别信息与事先分配给所述机器人装置的识别信息进行比较，以根据比较结果和所述通信信息判定其运动；以及
操作装置，用于根据所述运动判定装置判定的运动进行操作。
2、根据权利要求1所述的机器人装置，其中
所述通信信息包括指示所述另一个机器人装置的当前位置的位置信息。
3、根据权利要求1所述的机器人装置，其中
所述通信信息包括数量信息，该数量信息表示在存在于所述另一个机器人装置周围的机器人装置中，与所述另一个机器人装置属于同一组的所述机器人装置的数量以及与所述另一个机器人装置不属于同一组的所述机器人装置的数量。
4、根据权利要求1所述的机器人装置，其中
所述运动判定装置从所述发送信息中提取用于指定作为发送目标的所述机器人装置的识别信息、用于指定所述另一个机器人装置的识别信息、以及要发送到作为发送目标的所述机器人装置的通信信息；并将用于指定作为发送目标的所述机器人装置的识别信息与事先分配给所述机器人装置的识别信息进行比较，并根据比较结果、指定所述另一个机器人装置的识别信息以及所述通信信息来判定其运动。
5、根据权利要求1所述的机器人装置，其中
所述运动判定装置从所述发送信息中提取用于指定所述另一个机器人装置的识别信息、用于指定作为发送目标的所述机器人装置的识别信息以及要发送到作为发送目标的所述机器人装置的通信信息，并且如果用于指定所述另一个机器人的识别信息与从一组多个机器人装置中事先设定的机器人装置的识别信息一致，则由事先设定的所述机器人装置发送的通信信息优先于由任何其它机器人装置发送的通信信息被接收以判定运动。
6、一种适于与其它机器人装置互相协同操作的机器人装置，该机器人装置包括：
输入装置，用于接收并输入由另一个机器人装置发送的发送信息；
运动判定装置，用于根据所述发送信息事先判定下一个运动，而且，当通过所述输入装置输入定时信号时，产生并输出与输入的所述定时信号同步的驱动信号；以及
操作装置，用于当从所述运动判定装置输出所述驱动信号时，根据所述驱动信号进行操作。
7、根据权利要求6所述的机器人装置，其中：
根据一种在所述发送信息中定义的所述定时信号，所述运动判定装置确定通过所述输入装置输入的信号是否为定时信号。
8、一种适于与其它机器人装置互相协同操作的机器人装置，该机器人装置包括：
输入装置，用于接收并输入由另一个机器人装置发送的发送信息；
运动判定装置，有关所述其它机器人装置的所述机器人装置的角色、感情和动作模式被事先设定到该运动判定装置，用于根据所述机器人装置的所述角色以及所述发送信息来判定其运动；以及
操作装置，用于根据所述运动判定装置判定的运动进行操作。
9、一种适于与其它机器人装置互相协同操作的机器人装置，该机器人装置包括：
输入装置，用于接收并输入由所述另一个机器人装置发送的发送信息；
运动判定装置，有关所述其它机器人装置的所述机器人装置的角色、感情和动作模式被事先设定到该运动判定装置，用于判定所述机器人装置的感情和动作模式，并根据所述发送信息判定其运动；以及
操作装置，用于根据所述运动判定装置判定的运动进行操作。
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