JP2000317866A - Robot device - Google Patents

Robot device

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JP2000317866A
JP2000317866A JP11129278A JP12927899A JP2000317866A JP 2000317866 A JP2000317866 A JP 2000317866A JP 11129278 A JP11129278 A JP 11129278A JP 12927899 A JP12927899 A JP 12927899A JP 2000317866 A JP2000317866 A JP 2000317866A
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JP
Japan
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head
actuator
ear
output shaft
lower jaw
Prior art date
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Application number
JP11129278A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ken Yamagishi
建 山岸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve entertainingness and the safety of a user by selecting a first material the same as that of the surface of the head for the respective ear parts of the head, and selecting a second material softer than the first material for the back of each ear part. SOLUTION: In an ear part 21, a reinforcement material 25 made of a plastic material of a designated shape is thermo-compression bonded to cover the substantial whole of the surface of a latchlike thin plate 24. At this time, as the reinforcement material 25 stuck to the surface of the ear part 21 in a designated pattern, a plastic material which is the same material as that of a face- like frame 4F is selected. Therefore, even if the ear parts are painted in the same color as the head unit 4, the body unit and the leg units, paints can be prevented from being separated by bendincy. Further, as raw material of the back (thin plate 24) of the ear part 21, such material quality as to be comparatively soft and good for abrasion is selected. Therefore, even if the back of the ear part 21 is brought into sliding contact with the body unit in action, the ear part can be prevented from being broken or spoiled. Thus, the entertainingness can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はロボット装置に関
し、例えばペットロボットに適用して好適なものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot apparatus, and is suitably applied to, for example, a pet robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ユーザからの指令や周囲の環境に
応じて決まった動作を行う4足歩行型のペットロボット
が本願特許出願人により提案及び開発されている。かか
るペットロボットは、一般家庭において飼育する犬や猫
に似た形状を有し、ユーザからの指令や周囲の環境など
に応じて動作を行うものである。
2. Description of the Related Art In recent years, a pet robot of a four-legged walking type that performs a predetermined operation in accordance with a command from a user or a surrounding environment has been proposed and developed by the present applicant. Such a pet robot has a shape similar to a dog or cat bred in a general household, and operates according to a command from a user, the surrounding environment, and the like.

【0003】この種のペットロボットには、通常、頭部
の所定位置に目、耳、口及び鼻等がそれぞれ疑似的な部
品として取り付けられている。
In a pet robot of this type, eyes, ears, a mouth, a nose, and the like are usually attached to predetermined positions of a head as pseudo parts.

【0004】特に犬に似せたペットロボットにおいて、
比較的大きくかつ頭部の両端から垂れ下がった耳部が取
り付けられている場合、本物の犬と同様にしなやかな動
きをすることが望ましい。このような耳部としては、複
数の剛体部品(例えばプラスチック等)を可動自在に掛
合させてなる多関節型や、ゴム等の弾性部材からなる軟
化型が提案されている。
[0004] Particularly in a pet robot that resembles a dog,
If the ears are relatively large and have ears hanging from both ends of the head, it is desirable to make a supple movement like a real dog. As such an ear portion, a multi-joint type in which a plurality of rigid parts (for example, plastic or the like) are movably engaged with each other, or a softening type including an elastic member such as rubber has been proposed.

【0005】さらに犬に似せたペットロボットにおい
て、下顎が上顎に対して上下方向に開閉自在に取り付け
られた口部を用いる場合、当該下顎を電気的に閉じたり
開いたり制御し得るようにして、物をくわえさせる動作
や話している様子を疑似的に表現させることが望まし
い。このような口部としては、頭部に内蔵されたアクチ
ュエータの出力軸に下顎を係合させておき、当該アクチ
ュエータの駆動制御に応じて下顎を上下方向に開閉し得
るようになものが考えられている。
Further, in a pet robot that resembles a dog, when a lower jaw is used so as to be openable and closable vertically with respect to the upper jaw, the lower jaw can be electrically closed and opened so as to be controlled. It is desirable that the user be able to simulate the action of holding an object or talking. As such a mouth, a mandible in which a lower jaw is engaged with an output shaft of an actuator built in the head, and the lower jaw can be opened and closed in a vertical direction according to drive control of the actuator is considered. ing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところがこの種のペッ
トロボットにおいて、多関節型の耳を取り付けた場合、
部品点数が多くなり、かつ組み立て方法が複雑で手間が
かかるという問題があった。また種々の動作時には、耳
が胴体部に触れた場合には摺動音や接触音を発生するた
め、音声認識を阻害するおそれがある。
However, in this kind of pet robot, when an articulated ear is attached,
There is a problem that the number of parts is increased and the assembling method is complicated and time-consuming. Also, during various operations, when the ear touches the body, a sliding sound or a contact sound is generated, which may hinder speech recognition.

【0007】一方、軟化型の耳を取り付けた場合、質感
的に胴体部と異なるため、ロボット全体として外観上の
違和感を与える一方、種々の動作時において胴体部に摺
動したときには磨耗するおそれがあった。また胴体部と
同じ色となるように塗装した場合には、屈曲したときに
剥がれるおそれがあった。
On the other hand, when the softening type ear is attached, since the texture is different from the body part, the robot as a whole gives an uncomfortable appearance, and when the robot slides on the body part during various operations, it may be worn. there were. In addition, when painted so as to have the same color as the body part, there is a possibility that it will come off when bent.

【0008】さらにこのペットロボットにおいて、アク
チュエータの駆動制御に応じて開閉する下顎を有する口
部を設けた場合、当該口部内で物をくわえさせるとき
に、上顎及び下顎間でその物を軽く噛む程度にアクチュ
エータのトルクを調整しなければ、ユーザが指を差し込
んだときに安全性を確保し得なくなるおそれがあった。
Further, in this pet robot, when a mouth having a lower jaw which opens and closes in accordance with the drive control of the actuator is provided, when the object is held in the mouth, the object is slightly bitten between the upper jaw and the lower jaw. If the user does not adjust the torque of the actuator, safety may not be ensured when the user inserts his / her finger.

【0009】かかるアクチュエータのトルク調整の手法
として、頭部における上顎又は下顎に圧力センサを設
け、当該圧力センサの検出結果に基づいてアクチュエー
タの駆動状態をフィードバック制御する方法が考えられ
る。
As a method of adjusting the torque of the actuator, a method is conceivable in which a pressure sensor is provided on the upper jaw or lower jaw of the head, and the driving state of the actuator is feedback-controlled based on the detection result of the pressure sensor.

【0010】ところがかかる方法によると、圧力センサ
を設けた分だけ部品点数が増加すると共に、フィードバ
ック制御を行う分だけ制御が煩雑になるといった実用上
未だ不十分な問題があった。
However, this method has a practically insufficient problem that the number of components is increased by the provision of the pressure sensor and the control is complicated by the feedback control.

【0011】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、アミューズメント性を格段的に向上させ得ると共に
ユーザの安全性を確保し得るロボット装置を提案しよう
とするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to propose a robot apparatus that can significantly improve amusement and ensure user safety.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、表面が第1の材質からなる動物形
状に似た頭部を有し、当該頭部の所定位置に一対の耳部
が設けられたロボット装置において、各耳部の表面を頭
部の表面と同じ第1の材質に選定すると共に、各耳部の
裏面を第1の材質よりも柔らかい第2の材質に選定する
ようにした。
In order to solve this problem, the present invention has a head having a surface resembling an animal shape made of a first material, and a pair of ears at predetermined positions of the head. In the robot apparatus provided with the above, the surface of each ear is selected to be the same as the first material as the surface of the head, and the back of each ear is selected to be the second material which is softer than the first material. I made it.

【0013】この結果このロボット装置では、耳部の裏
面が比較的柔らかい材質でなるため本物の動物と同様に
しなやかな動きをさせることができ、さらに表面が硬い
ため塗装しても剥がれるのを防止して頭部表面と同じ質
感を保つことができる。
As a result, in this robot device, the back surface of the ear portion is made of a relatively soft material, so that it can be supposedly moved in the same manner as a real animal, and since the surface is hard, it is prevented from peeling off even when painting. To maintain the same texture as the head surface.

【0014】また本発明においては、動物形状に似た頭
部を有し、当該頭部の所定位置で口部を構成する下顎部
がアクチュエータの駆動に応じて開閉動作するように取
り付けられたロボット装置において、アクチュエータの
出力軸と下顎部のつけ根部分との間に係合して介挿さ
れ、出力軸にかかるトルクが所定値以上になったとき、
アクチュエータの出力軸と下顎部のつけ根部分との係合
を解除するトルクリミッタを設けるようにした。
According to the present invention, there is provided a robot having a head resembling an animal shape, and a lower jaw forming a mouth at a predetermined position of the head being mounted so as to open and close in response to driving of an actuator. In the device, when the output shaft of the actuator is engaged and inserted between the output shaft of the actuator and the base of the lower jaw, and the torque applied to the output shaft exceeds a predetermined value,
A torque limiter is provided to release the engagement between the output shaft of the actuator and the base of the lower jaw.

【0015】この結果このロボット装置では、頭部の構
成を簡易にし得ると共に、下顎部の開閉動作の際のかむ
力を容易に制御することができる。
As a result, in this robot apparatus, the configuration of the head can be simplified, and the biting force at the time of opening and closing the lower jaw can be easily controlled.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0017】(1)本実施の形態によるロボットの構成 図1において、1は全体として本実施の形態によるペッ
トロボットを示し、胴体部ユニット2の前後左右にそれ
ぞれ脚部ユニット3A〜3Dが連結されると共に、胴体
部ユニット2の前端部及び後端部にそれぞれ頭部ユニッ
ト4及び尻尾部ユニット5が連結されることにより構成
されている。
(1) Configuration of Robot According to the Present Embodiment In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a pet robot according to the present embodiment as a whole, and leg units 3A to 3D are connected to the front, rear, left and right of a body unit 2, respectively. The head unit 4 and the tail unit 5 are connected to the front end and the rear end of the body unit 2, respectively.

【0018】図2に示すように、胴体部ユニット2に
は、このペットロボット1全体の動作を制御を制御する
コントローラ10と、このペットロボット1の動力源と
なるバッテリ11と、バッテリセンサ12及び熱センサ
13からなる内部センサ部14となどが収納されてい
る。
As shown in FIG. 2, the body unit 2 includes a controller 10 for controlling the operation of the pet robot 1 as a whole, a battery 11 as a power source of the pet robot 1, a battery sensor 12 and An internal sensor unit 14 including the thermal sensor 13 and the like are housed.

【0019】また頭部ユニット4には、「耳」に相当す
るマイクロホン15と、「目」に相当するCCD(Char
ge Coupled Device )カメラ16と、タッチセンサ17
と、「口」に相当するスピーカ18となどがそれぞれ所
定位置に配設されている。
The head unit 4 has a microphone 15 corresponding to "ears" and a CCD (Char) corresponding to "eyes".
ge Coupled Device) Camera 16 and touch sensor 17
And a speaker 18 corresponding to the “mouth” are arranged at predetermined positions.

【0020】さらに各脚部ユニット3A〜3Dの関節部
分や、各脚部ユニット3A〜3D及び胴体部ユニット2
の各連結部分、頭部ユニット4及び胴体部ユニット2の
連結部分、並びに尻尾部ユニット5及び胴体部ユニット
2の連結部分などにはそれぞれアクチュエータ3AA1
〜3AAK 、3BA1 〜3BAK 、3CA1 〜3C
K 、3DA1 〜3DAK 、4A1 〜4AL 、5A1
5AM が配設されている。
Further, the joints of the leg units 3A to 3D, the leg units 3A to 3D and the trunk unit 2
Each coupling portion of the head unit 4 and the connecting portion of the body unit 2, and the tail unit 5 and the body unit, respectively, etc. The coupling portion actuator 3AA 1 of 2
33AA K , 3BA 1 33BA K , 3CA 1 C3C
A K, 3DA 1 ~3DA K, 4A 1 ~4A L, 5A 1 ~
5A M is disposed.

【0021】そして頭部ユニット4のマイクロホン15
は、ユーザから図示しないサウンドコマンダ(操作内容
に応じて異なる音階の音を発生するコマンダ)により音
階として与えられる「歩け」、「伏せ」又は「ボールを
追いかけろ」等の指令音を集音し、得られた音声信号S
1をコントローラ10に送出する。またCCDカメラ1
6は、周囲の状況を撮像し、得られた画像信号S2をコ
ントローラ10に送出する。
The microphone 15 of the head unit 4
Collects command sounds such as “walk”, “down” or “chase the ball” given by the user as a musical scale by a sound commander (a commander that generates a different musical scale according to the operation content), not shown, Obtained audio signal S
1 is sent to the controller 10. CCD camera 1
6 captures an image of the surroundings and sends the obtained image signal S2 to the controller 10.

【0022】さらにタッチセンサ17は、図1において
明らかなように頭部ユニット4の上部に設けられてお
り、ユーザからの「なでる」や「たたく」といった物理
的な働きかけにより受けた圧力を検出し、検出結果を圧
力検出信号S3としてコントローラ10に送出する。
Further, the touch sensor 17 is provided on the upper part of the head unit 4 as apparent from FIG. 1, and detects the pressure received by a physical action such as "stroke" or "slap" from the user. , And sends the detection result to the controller 10 as a pressure detection signal S3.

【0023】さらに胴体部ユニット2のバッテリセンサ
12は、バッテリ11の残量を検出し、検出結果をバッ
テリ残量検出信号S4としてコントローラ10に送出
し、熱センサ13は、ペットロボット1内部の熱を検出
して検出結果を熱検出信号S5としてコントローラ10
に送出する。
Further, the battery sensor 12 of the body unit 2 detects the remaining amount of the battery 11 and sends the detection result to the controller 10 as a battery remaining amount detection signal S4. Is detected as a heat detection signal S5.
To send to.

【0024】コントローラ10は、マイクロホン15、
CCDカメラ16、タッチセンサ17、バッテリセンサ
12及び熱センサ13から与えられる音声信号S1、画
像信号S2、圧力検出信号S3、バッテリ残量検出信号
S4及び熱検出信号S5などに基づいて、周囲の状況
や、ユーザからの指令、ユーザからの働きかけなどの有
無を判断する。
The controller 10 includes a microphone 15,
Surrounding conditions are determined based on the audio signal S1, image signal S2, pressure detection signal S3, remaining battery detection signal S4, heat detection signal S5, and the like provided from the CCD camera 16, the touch sensor 17, the battery sensor 12, and the heat sensor 13. And whether there is a command from the user, an action from the user, or the like.

【0025】そしてコントローラ10は、この判断結果
と予め入力される制御プログラムとに基づいて続く行動
を決定し、決定結果に基づいて必要なアクチュエータ3
AA1 〜3AAK 、3BA1 〜3BAK 、3CA1 〜3
CAK 、3DA1 〜3DAK、4A1 〜4AL 、5A1
〜5AM を駆動させることにより、頭部ユニット4を上
下左右に振らせたり、尻尾部ユニット5を動かせたり、
各脚部ユニット3A〜3Dを駆動して歩行させるなどの
行動を行わせる。
The controller 10 determines a subsequent action based on the determination result and a control program input in advance, and determines a necessary actuator 3 based on the determination result.
AA 1 ~3AA K, 3BA 1 ~3BA K, 3CA 1 ~3
CA K, 3DA 1 ~3DA K, 4A 1 ~4A L, 5A 1
By driving the to 5 A M, or to shake the head unit 4 up and down and right and left, or to move the tail unit 5,
Each leg unit 3A to 3D is driven to perform an action such as walking.

【0026】またこの際コントローラ10は、必要に応
じて所定の音声信号S6をスピーカ18に与えることに
より当該音声信号S6に基づく音声を外部に出力させて
り、このペットロボット1の「目」の位置に設けられた
図示しないLED(Light Emitting Diode)を点灯、消
灯又は点滅させる。
At this time, the controller 10 outputs a voice based on the voice signal S6 to the outside by giving a predetermined voice signal S6 to the speaker 18 as necessary, and thereby the "eye" of the pet robot 1 is detected. A not-shown LED (Light Emitting Diode) provided at the position is turned on, off, or blinks.

【0027】このようにしてこのペットロボット1にお
いては、周囲の状況及び制御プログラム等に基づいて自
律的に行動し得るようになされている。
As described above, the pet robot 1 can autonomously act on the basis of the surrounding situation and the control program.

【0028】(2)ペットロボットの頭部ユニットの外
観構成 実際上この頭部ユニット4は、図3に示すような本物の
犬の頭部に似た外観形状からなり、例えばプラスチック
からなる面長の顔状フレーム4Fの頂部4FTを形成す
るようにタッチセンサ17が設けられ、当該頂部4FT
から先端に亘って「目」に相当する部位に配設されたL
ED(図示せず)を覆うように、ダーク調に着色された
半透明のプラスチックからなる保護カバー4Cが取り付
けられている。
(2) Appearance configuration of the head unit of the pet robot The head unit 4 has an appearance shape similar to a real dog head as shown in FIG. The touch sensor 17 is provided so as to form the top 4FT of the face-like frame 4F of
L disposed at a position corresponding to the “eye” from
A protective cover 4C made of a translucent plastic colored in a dark tone is attached so as to cover the ED (not shown).

【0029】また顔状フレーム4Fの両側面の所定位置
には、マイクロホン15が内蔵された筒状の固定軸20
が設けられ、当該固定軸20を中心として所定形状の耳
部21が回動自在に取り付けれらている。
At predetermined positions on both sides of the face-like frame 4F, a cylindrical fixed shaft 20 having a built-in microphone 15 is provided.
Are provided, and an ear portion 21 having a predetermined shape is rotatably attached around the fixed shaft 20.

【0030】さらに顔状フレーム4Fの先端における
「鼻」に相当する部位4FNにはCCDカメラ16が内
蔵され、かつ顔状フレーム4Fの下側における上顎部4
FUにはスピーカ18が内蔵されている。そして顔状フ
レーム4Fの上顎部4FUの所定位置には固定軸22が
設けられ、当該固定軸22を中心(付け根部分)として
下顎部23が所定の角度範囲で回転自在に取り付けられ
ている。
Further, a CCD camera 16 is built in a portion 4FN corresponding to the "nose" at the tip of the face-like frame 4F, and the upper jaw 4 below the face-like frame 4F.
The FU has a built-in speaker 18. A fixed shaft 22 is provided at a predetermined position of the upper jaw 4FU of the face-like frame 4F, and a lower jaw 23 is rotatably mounted in a predetermined angle range around the fixed shaft 22 (base portion).

【0031】(2−1)耳部の構成 具体的に耳部21は、例えば東レデュポン社(株)製の
商品名「ハイトレル」からなる略靴べら状の薄板24の
表面に、当該表面のほぼ全体を覆うように所定形状のプ
ラスチック材からなる補強材25が熱圧着されている。
(2-1) Configuration of Ear Part Specifically, the ear part 21 is formed on the surface of a substantially shoehorn-shaped thin plate 24 made of, for example, trade name “Hytrel” manufactured by Toray Dupont Co., Ltd. A reinforcing material 25 made of a plastic material having a predetermined shape is thermocompression-bonded so as to cover the whole.

【0032】また図3のA−A′線及びB−B′線をそ
れぞれ断面にとった図4及び図5に示すように、耳部2
1において、薄板24の一端には所定径の穿設孔24H
が穿設されると共に、当該穿設孔24Hを基準とした所
定長ごとに所定幅のスリット24Sが形成されている。
この補強材25の一部は、薄板の穿設孔24Hを取り囲
み、かつ当該薄板24Hを介して裏面側に径が異なる段
状の筒体部25Pを形成するようになされている。
As shown in FIGS. 4 and 5, which are cross-sectional views taken along lines AA 'and BB' in FIG.
1, a hole 24H having a predetermined diameter is formed at one end of the thin plate 24.
Are formed, and a slit 24S having a predetermined width is formed for each predetermined length based on the perforation hole 24H.
A part of the reinforcing material 25 surrounds the perforated hole 24H of the thin plate, and forms a stepped cylindrical portion 25P having a different diameter on the back side through the thin plate 24H.

【0033】この筒体部25Pは、顔状フレーム4Fの
側面に突出形成されたプラスチック材からなる略環状の
擦り割り部(すなわち固定軸)20と着脱自在に嵌合す
るようになされている。嵌合時には擦り割り部20の先
端に形成されているテーパ状のフランジ部20Fが筒体
部25Pの段部25PDに掛合することにより、軸方向
に固定されると共に当該軸を中心してと回転自在に保持
される。
The cylindrical portion 25P is detachably fitted to a substantially annular frictional portion (that is, a fixed shaft) 20 made of a plastic material and protruding from the side surface of the face-like frame 4F. At the time of fitting, the tapered flange portion 20F formed at the tip of the rubbing portion 20 engages with the step portion 25PD of the cylindrical body portion 25P, thereby being fixed in the axial direction and rotatable about the shaft. Is held.

【0034】さらに薄板24の穿設孔24Hを覆うよう
に、所定形状の貫通溝26Hが形成された円盤状のマイ
クカバー26を着脱自在に取り付けるようになされてい
る。
Further, a disk-shaped microphone cover 26 having a through groove 26H of a predetermined shape is detachably attached so as to cover the perforated hole 24H of the thin plate 24.

【0035】(2−2)下顎部の構成 また下顎部23は、図6及び図7に示すように、上顎部
4FU(図3)に設けられたアクチュエータ4A1 の出
力軸(すなわち固定軸)22と間接的に当接する一対の
環状部23RA、23RBと、当該各環状部23RA、
23RBから先端に亘って次第に幅が細くなるような凹
部空間23MSを有する受け口部23Mとからなる。
[0035] (2-2) Configuration The lower jaw 23 of lower jaw, as shown in FIGS. 6 and 7, the upper jaw 4FU output shaft of the actuator 4A 1 provided (FIG. 3) (i.e., the fixed shaft) 22 and a pair of annular portions 23RA and 23RB indirectly abutting on
A receiving portion 23M having a concave space 23MS whose width gradually becomes narrower from 23RB to the tip.

【0036】この下顎部23は、一対の環状部23R
A、23RBがアクチュエータ4A1を両端側から挟む
ように、かつ一方の環状部23RAを介して当該アクチ
ュエータ4A1 の出力軸22が突き出すように取り付け
られている。
The lower jaw 23 has a pair of annular portions 23R.
A, 23RB is mounted to the actuator 4A 1 so as to sandwich from both ends, and the output shaft 22 of the actuator 4A 1 protrudes through one of the annular portion 23Ra.

【0037】また下顎部23の一方の環状部23RA
は、ゴム材からなる環状のストッパ30を介してアクチ
ュエータ4A1 の出力軸22に固着された金属製のリン
グ31と当接保持されており、アクチュエータ4A1
出力軸22と一体となってリング31、ストッパ30及
び環状部23RAが矢印aで示す方向又はこれと逆方向
に回転し得るようになされている。
One annular portion 23RA of the lower jaw 23
Includes a metal ring 31 fixed to the output shaft 22 of the actuator 4A 1 via an annular stopper 30 made of rubber material are abutting held, together with the output shaft 22 of the actuator 4A 1 ring The stopper 31, the stopper 30, and the annular portion 23RA can rotate in the direction indicated by the arrow a or in the opposite direction.

【0038】このとき下顎部23の一方の環状部23R
Aは、ストッパ30及びリング31と共にアクチュエー
タ4A1 の出力軸22に対してトルクリミッタを構成す
るようになされ、この結果、ストッパ30との間で摩擦
力が働く範囲内でのみアクチュエータ4A1 の出力軸2
2と一体となって回転し得るようになされている。
At this time, one annular portion 23R of the lower jaw 23
A is adapted to constitute a torque limiter to the output shaft 22 of the actuator 4A 1 with the stopper 30 and the ring 31, as a result, the output of the actuator 4A 1 only to the extent that the frictional force is exerted between the stopper 30 Axis 2
It is designed to be able to rotate integrally with 2.

【0039】このため下顎部23の受け口部23Mに比
較的重い物が載せられた場合、一方の環状部23RAと
ストッパ30との間の摩擦力が0になったときには、ア
クチュエータ4A1 の出力軸22は回転しながらも当該
環状部23RAは回転することなくそのままの状態に保
たれる。
[0039] If a relatively heavy object is placed on the socket portion 23M of this for the lower jaw 23, when the frictional force between one of the annular portions 23RA and the stopper 30 becomes 0, the output shaft of the actuator 4A 1 While rotating 22, the annular portion 23RA is kept as it is without rotating.

【0040】さらに下顎部23の受け口部23Mの先端
には、一対の歯形状の突起23MTA、23MTBが形
成され、受け口部23Mに物を載せたときに当該物が一
対の突起23MTA、23MTBに物が引っ掛かること
により落下を未然に防止し得るようになされている。
Further, a pair of tooth-shaped projections 23MTA and 23MTB are formed at the distal end of the receiving portion 23M of the lower jaw portion 23. When an object is placed on the receiving portion 23M, the object is placed on the pair of projections 23MTA and 23MTB. Can be prevented from falling by being hooked.

【0041】(3)本実施の動作及び効果 以上の構成において、このペットロボット1の頭部ユニ
ット4では、両側の所定位置に上述した図3に示すよう
な構成からなる耳部21を回転自在に取り付けるように
する。
(3) Operation and Effect of the Present Embodiment In the above configuration, in the head unit 4 of the pet robot 1, the ear portions 21 having the configuration as shown in FIG. To be mounted on.

【0042】このとき耳部21の裏面(すなわち薄板2
4)の素材として比較的柔らかくかつ磨耗に強い材質を
選定したことにより、動作時に耳部21の裏面が胴体部
ユニット2に摺接しても破損やキズが付くのを防止し得
る一方、胴体部ユニット2に触れた場合でも摺接音や接
触音を発生するのを未然に防止することができる。
At this time, the back of the ear 21 (ie, the thin plate 2)
By selecting a material that is relatively soft and resistant to abrasion as the material 4), it is possible to prevent the back surface of the ear portion 21 from being damaged or scratched even when the back surface of the ear portion 21 is in sliding contact with the body portion unit 2 during operation. Even when the user touches the unit 2, it is possible to prevent the sliding contact sound and the contact sound from being generated.

【0043】さらに耳部21の表面に所定パターンで貼
り付けた補強材25として、顔状フレーム4Fと同じ材
質のプラスチック材を選定したことにより、頭部ユニッ
ト4のみならず胴体部ユニット2及び各脚部ユニット3
A〜3D等と同じ色となるように塗装しても、屈曲した
ときに剥がれるのを回避することができる。
Further, the plastic material of the same material as that of the face frame 4F is selected as the reinforcing material 25 stuck to the surface of the ear portion 21 in a predetermined pattern, so that not only the head unit 4 but also the body unit 2 and each Leg unit 3
Even when painted so as to have the same color as A to 3D, it is possible to avoid peeling when bent.

【0044】また頭部ユニット4では、上述した図6に
示すようなトルクリミッタを含む構成からなる下顎部2
3を取り付け、上顎部4FUに内蔵されたアクチュエー
タ4A1 の駆動制御に応じた開閉動作を行うようにす
る。
The head unit 4 has a lower jaw 2 having a structure including a torque limiter as shown in FIG.
3 the mounting, so as to open and close operation according to the drive control of the actuator 4A 1 incorporated in the upper jaw 4FU.

【0045】この下顎部23の受け口部23Mに比較的
重い物が載せられた場合でも、ゴム材からなるストッパ
30と環状部23RAとの摩擦力が0になったときに
は、アクチュエータ4A1 の出力軸22は空回りするた
め、仮に物ではなくユーザの指を差し込んだときでも噛
む力には限界があるためユーザの安全性を確保すること
ができる。
[0045] Even when relatively heavy objects are placed on the socket portion 23M of the lower jaw 23, when the frictional force between the stopper 30 and the annular portion 23RA made of a rubber material becomes 0, the output shaft of the actuator 4A 1 Since the wheel 22 idles, even if the user's finger is inserted instead of an object, there is a limit to the biting force, so that the safety of the user can be ensured.

【0046】さらにかかるトルクリミッタを、アクチュ
エータ4A1 の出力軸22に固着したリング31と下顎
部23の一方の環状部23RAとの間にゴム材からなる
ストッパ30を同軸中心となるように取り付けて構成し
たことにより、従来のように圧力センサを設ける必要が
ない分だけ頭部ユニット4の構成を格段と簡易にし得る
と共にアクチュエータに対してフィードバック制御を行
わない分だけロボット全体の制御を簡易化することがで
きる。
[0046] The further such torque limiter, by attaching a stopper 30 made of rubber material between one of the annular portion 23RA of the ring 31 fixed to the output shaft 22 of the actuator 4A 1 and the lower jaw portion 23 so as to be coaxial center With this configuration, the configuration of the head unit 4 can be remarkably simplified because there is no need to provide a pressure sensor unlike the related art, and control of the entire robot is simplified because feedback control is not performed on the actuator. be able to.

【0047】以上の構成によれば、このペットロボット
1の頭部ユニット4において、両側の所定位置に全体と
して比較的柔らかくかつ磨耗に強い材質の薄板24の表
面に所定パターンのプラスチック材からなる補強材25
を貼り付けてなる耳部21を回転自在に取り付けたこと
により、比較的柔らかいため本物の犬と同様にしなやか
な動きをさせることができ、さらに表面が硬いため塗装
しても剥がれるのを防止して他のユニットの表面と同じ
質感を保つことができる。
According to the above configuration, in the head unit 4 of the pet robot 1, reinforcement made of a predetermined pattern of plastic material is provided on the surface of the thin plate 24 made of a relatively soft and wear-resistant material as a whole at predetermined positions on both sides. Lumber 25
The rotatable ears 21 are attached, so that they can be made to move supplely in the same way as real dogs because they are relatively soft, and the hard surface prevents them from peeling off even when painted. Thus, the same texture as the surface of other units can be maintained.

【0048】またこのペットロボット1の頭部ユニット
4において、上顎部4FUに対して下顎部23を開閉自
在に取り付けておき、当該下顎部23の一方の環状部2
3RAと連結するアクチュエータ4A1 の出力軸22に
ゴム材からなるストッパ30の摩擦力を用いたトルクリ
ミッタを設けたことにより、頭部ユニット4の構成を簡
易にし得ると共に、下顎部23の開閉動作の際のかむ力
を容易に制御することができる。
In the head unit 4 of the pet robot 1, the lower jaw 23 is attached to the upper jaw 4FU so as to be openable and closable.
The output shaft 22 of the actuator 4A 1 for connecting a 3RA by providing the torque limiter using friction of the stopper 30 made of rubber material, with can the configuration of the head unit 4 in a simple opening and closing operation of the lower jaw portion 23 In this case, the biting force can be easily controlled.

【0049】(4)他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、耳部21の裏面とし
ての薄板24を構成する第2の材質として、東レデュポ
ン社(株)製の商品名「ハイトレル」と呼ばれるウレタ
ン系樹脂を適用した場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、例えば耳部21にスリット24Sを形成し
ない場合には、クラレ社(株)製の商品名「クラミロン
U」と呼ばれるウレタン系樹脂を適用しても良い。要
は、第2の材質としては、比較的柔らかくかつ耐磨耗性
のある材質であれば、この他種々の樹脂を広く適用する
ことができる。
(4) Other Embodiments In the above-described embodiment, as the second material forming the thin plate 24 as the back surface of the ear portion 21, "Hytrel" manufactured by Toray Dupont Co., Ltd. However, the present invention is not limited to this. For example, when the slits 24S are not formed in the ears 21, the product name “Kuramilon U” manufactured by Kuraray Co., Ltd. A urethane-based resin referred to as "A" may be used. In short, as the second material, any other resin can be widely used as long as it is relatively soft and has abrasion resistance.

【0050】また上述の実施の形態においては、耳部2
1の表面を覆う補強材25を構成する第2の材質とし
て、ペットロボット1における頭部ユニット4の顔状フ
レーム4Fと同様にプラスチックを適用した場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、この他第1の材質
としては比較的硬い材質であれば、樹脂以外にも例えば
アルミニウム等の金属など種々の硬質材を広く適用して
も良い。
In the above embodiment, the ear 2
Although the case where plastic is applied as the second material constituting the reinforcing material 25 covering the surface of the head unit 4 of the head unit 4 in the pet robot 1 has been described, the present invention is not limited to this. In addition, as long as the first material is a relatively hard material, various hard materials such as a metal such as aluminum may be widely used in addition to the resin.

【0051】さらに上述の実施の形態においては、耳部
21の裏面に相当する薄板24に、当該耳部21の表面
に相当するように所定パターンに加工した補強材25を
熱圧着により貼り合わせるようにした場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、薄板24の第2の材質と
補強板25の第1の材質とが強固に固着されれば、この
他種々の方法で貼り合わせるようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, a reinforcing material 25 processed in a predetermined pattern so as to correspond to the front surface of the ear portion 21 is bonded to the thin plate 24 corresponding to the back surface of the ear portion 21 by thermocompression bonding. However, the present invention is not limited to this. If the second material of the thin plate 24 and the first material of the reinforcing plate 25 are firmly fixed, they may be bonded by various other methods. You may do it.

【0052】さらに上述の実施の形態においては、ペッ
トロボット1の頭部ユニット4について上顎部4FUに
対して下顎部23がアクチュエータ4A1 の駆動に応じ
て開閉動作するように取り付けておき、当該下顎部23
の一方の環状部23RAと連結するアクチュエータ4A
1 の出力軸22にゴム材からなるストッパ30をトルク
リミッタとして介挿した場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、要は、アクチュエータの出力軸と下顎
部のつけ根部分との間に係合して介挿され、出力軸にか
かるトルクが所定値以上になったとき、アクチュエータ
の出力軸と下顎部のつけ根部分との係合を解除すること
ができれば、この他種々のトルクリミッタを適用しても
良い。この場合ストッパ30の材質はゴム材でなくと
も、環状部23RA及び出力軸22間で所定の摩擦力を
発生させ得るものであれば、ゴム材以外にも種々の弾性
材を適用しても良い。
[0052] In the above embodiment, previously attached to the lower jaw 23 opens and closes in response to the drive of the actuator 4A 1 for the head unit 4 of the pet robot 1 with respect to the upper jaw 4FU, the mandibular Part 23
Actuator 4A connected to one of the annular portions 23RA
Although the case where the stopper 30 made of a rubber material is interposed as a torque limiter on the output shaft 22 of the first embodiment has been described, the present invention is not limited to this. If the engagement between the output shaft of the actuator and the base of the lower jaw can be released when the torque applied to the output shaft is equal to or more than a predetermined value when the torque applied to the output shaft is greater than a predetermined value, various other torque limiters are used. May be applied. In this case, even if the material of the stopper 30 is not a rubber material, various elastic materials other than the rubber material may be applied as long as a predetermined frictional force can be generated between the annular portion 23RA and the output shaft 22. .

【0053】さらに上述の実施の形態においては、本発
明を図1のように構成されたペットロボット1の頭部ユ
ニット4に適用した場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、この他種々の構成からなる動物に似たロボ
ットの頭部に広く適用することができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the head unit 4 of the pet robot 1 configured as shown in FIG. 1 has been described, but the present invention is not limited to this, and other The present invention can be widely applied to a robot head resembling an animal having various configurations.

【0054】[0054]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、表面が第
1の材質からなる動物形状に似た頭部を有し、当該頭部
の所定位置に一対の耳部が設けられたロボット装置にお
いて、各耳部の表面を頭部の表面と同じ第1の材質に選
定すると共に、各耳部の裏面を第1の材質よりも柔らか
い第2の材質に選定するようにしたことにより、耳部の
裏面が比較的柔らかい材質でなるため本物の動物と同様
にしなやかな動きをさせ得る一方、耳部の表面が硬いた
め塗装しても剥がれるのを防止して頭部表面と同じ質感
を保つことができ、かくしてアミューズメント性を格段
的に向上させ得るロボット装置を実現できる。
As described above, according to the present invention, a robot having a head having a surface resembling an animal shape made of the first material and having a pair of ears at predetermined positions of the head. In the device, the surface of each ear is selected to be the same as the first material as the surface of the head, and the back of each ear is selected to be the second material that is softer than the first material. Since the back of the ear is made of a relatively soft material, it can move supplely in the same way as a real animal, but the hard surface of the ear prevents it from peeling off even when painted, and it has the same texture as the head surface Thus, it is possible to realize a robot device which can maintain the amusement property remarkably.

【0055】また本発明においては、動物形状に似た頭
部を有し、当該頭部の所定位置で口部を構成する下顎部
がアクチュエータの駆動に応じて開閉動作するように取
り付けられたロボット装置において、アクチュエータの
出力軸と下顎部のつけ根部分との間に係合して介挿さ
れ、出力軸にかかるトルクが所定値以上になったとき、
アクチュエータの出力軸と下顎部のつけ根部分との係合
を解除するトルクリミッタを設けるようにしたことによ
り、下顎部の開閉動作の際のかむ力を容易に制御するこ
とができ、かくしてユーザの安全性を確保し得るロボッ
ト装置を実現できる。
According to the present invention, there is provided a robot having a head resembling an animal shape, and a lower jaw constituting a mouth at a predetermined position of the head being mounted so as to open and close in response to driving of an actuator. In the device, when the output shaft of the actuator is engaged and inserted between the output shaft of the actuator and the base of the lower jaw, and the torque applied to the output shaft exceeds a predetermined value,
By providing a torque limiter for releasing the engagement between the output shaft of the actuator and the base of the lower jaw, the biting force at the time of opening and closing the lower jaw can be easily controlled, and thus the safety of the user can be improved. It is possible to realize a robot device that can ensure the performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施の形態によるペットロボットの構成を示
す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a pet robot according to the present embodiment.

【図2】図1のペットロボットの構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the pet robot of FIG.

【図3】ペットロボットにおける頭部ユニットの構成を
示す側面図である。
FIG. 3 is a side view illustrating a configuration of a head unit in the pet robot.

【図4】図3の頭部ユニットにおける耳部の構成を示す
部分的断面図である。
FIG. 4 is a partial sectional view showing a configuration of an ear in the head unit of FIG. 3;

【図5】図3の頭部ユニットにおける耳部の構成を示す
部分的断面図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a configuration of an ear in the head unit of FIG. 3;

【図6】図3の頭部ユニットにおける下顎部の構成を示
す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a lower jaw in the head unit of FIG. 3;

【図7】図3の頭部ユニットにおける下顎部の構成を示
す上面図である。
FIG. 7 is a top view showing a configuration of a lower jaw in the head unit of FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……ペットロボット、2……胴体部ユニット、3A〜
3D……脚部ユニット、4……頭部ユニット、4FU…
…上顎部、5……尻尾部ユニット、3AA1 〜5AM
…アクチュエータ、15……マイクロホン、21……耳
部、22……出力軸、23……下顎部、23M……受け
口部、23MTA、23MTB……突起、23RA、2
3RB……環状部、24……薄板、25……補強材、2
6……マイクカバー、30……ストッパ、31……リン
グ。
1 ... pet robot, 2 ... body unit, 3A ~
3D leg unit, 4 head unit, 4FU
... upper jaw, 5 ...... tail unit, 3AA 1 ~5A M ...
... actuator, 15 microphone, 21 ear, 22 output shaft, 23 lower jaw, 23M receptacle, 23MTA, 23MTB ... projection, 23RA, 2
3RB: annular portion, 24: thin plate, 25: reinforcing material, 2
6 ... microphone cover, 30 ... stopper, 31 ... ring.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表面が第1の材質からなる動物形状に似た
頭部を有し、当該頭部の所定位置に一対の耳部が設けら
れたロボット装置において、 各上記耳部の表面を上記頭部の表面と同じ上記第1の材
質に選定すると共に、各上記耳部の裏面を上記第1の材
質よりも柔らかい第2の材質に選定することを特徴とす
るロボット装置。
1. A robot apparatus having a head having a surface resembling an animal shape made of a first material, wherein a pair of ears are provided at predetermined positions of the head. A robot device, wherein the first material is selected to be the same as the front surface of the head, and the back surface of each ear portion is selected to be a second material softer than the first material.
【請求項2】上記第2の材質を各上記耳部の外形形状に
加工すると共に、当該加工された第2の材質に所定パタ
ーンに加工した上記第1の材質を貼り合わせるようにし
て、各上記耳部を形成することを特徴とする請求項1に
記載のロボット装置。
2. The method according to claim 1, wherein the second material is processed into an outer shape of each of the ears, and the first material processed into a predetermined pattern is attached to the processed second material. The robot device according to claim 1, wherein the ear portion is formed.
【請求項3】上記第2の材質は、ウレタン系樹脂からな
ることを特徴とする請求項1に記載きロボット装置。
3. The robot apparatus according to claim 1, wherein the second material is made of a urethane resin.
【請求項4】動物形状に似た頭部を有し、当該頭部の所
定位置で口部を構成する下顎部がアクチュエータの駆動
に応じて開閉動作するように取り付けられたロボット装
置において、 上記アクチュエータの出力軸と上記下顎部のつけ根部分
との間に係合して介挿され、上記出力軸にかかるトルク
が所定値以上になったとき、上記アクチュエータの出力
軸と上記下顎部のつけ根部分との係合を解除するトルク
リミッタを具えることを特徴とするロボット装置。
4. A robot device having a head resembling an animal shape, wherein a lower jaw forming a mouth at a predetermined position of the head is mounted to open and close in response to driving of an actuator. When the output shaft of the actuator is engaged and interposed between the output shaft of the actuator and the base portion of the lower jaw, and the torque applied to the output shaft becomes a predetermined value or more, the output shaft of the actuator and the base portion of the lower jaw portion A torque limiter for releasing engagement with the robot.
【請求項5】上記トルクリミッタは、 上記アクチュエータの出力軸と同軸中心でなる環状の弾
性材からなるを具えることを特徴とする請求項4に記載
のロボット装置。
5. The robot apparatus according to claim 4, wherein said torque limiter comprises an annular elastic material having a center coaxial with an output shaft of said actuator.
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