JP2001096482A - ロボットシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量簡便なシステムで、静止状態または動作
中にかかわらず安定な姿勢が保たれるロボットシステム
を提供する。 【解決手段】 複数の体節３と、前記体節同士をつなぐ
関節４と、前記関節を駆動する駆動装置５と、前記駆動
装置を制御する制御装置８と、前記体節、関節、駆動装
置または制御装置のうち少なくとも一つに設けられ、外
界より比重の軽い流体が注入された浮嚢２を有し、浮心
と重心が異なり、外界に対する比重が１以上であること
を特徴とするロボットシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の機動可能な
ロボットシステムに関わり、特に活動空間が人間と交錯
する各種ロボットシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のロボットシステムは、金属や樹脂
などにより形成された骨格をなす機構系を、各種動力を
用いたモータやアクチュエータ、エンジン等で駆動させ
ている。そして、必要な姿勢の維持は、各種の内界及
び外界センサを用いて得た情報をロボットシステム本体
に搭載され又は外部におかれ、ロボットシステム本体と
情報のやりとりを可能とする制御装置を用いて処理し、
各駆動部に必要な指令を発し相応の重量を移動させるバ
ランス制御装置、あるいは上部の重心移動を封殺する
に十分な重量相当のバラストを底部に搭載し、重力によ
る復原力の利用によって行われている。このためシステ
ムは複雑な情報処理を必要とし、また、重量も大きく、
堅く、活動空間を人間と交錯させることは、人間にとっ
て大きな危険が伴うものであった。

【０００３】これを解決するにはシステムを華奢にする
必要があったが、構造体の形態維持の観点から困難であ
る。また、歩行ロボットなどをはじめとして、システム
の姿勢の維持、安定な自立、機動等には多くのセンサ
系、駆動系を統合し、適正にコントロールする必要があ
り、情報処理系の負担は大きく、情報処理装置の大型化
やエネルギーの大量消費を招き、システム全体として重
量面での制約にも繋がっており、特に自立システムにお
いてその影響は著しい物がある。また、復原力を重力に
よる復原モーメントに依存している場合は、バラストの
搭載等がなされ、全体重量の増加に拍車をかけるもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複雑
な姿勢制御システムあるいは重いバラストを必要とせ
ず、静止状態または動作中にかかわらず安定な姿勢に保
たれるロボットシステムを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、複数
の体節と、前記体節同士をつなぐ関節と、前記関節を駆
動する駆動装置と、前記駆動装置を制御する制御装置
と、前記体節、関節、駆動装置または制御装置のうち少
なくとも一つに設けられ、外界より比重の軽い流体が注
入された浮嚢を有し、浮心と重心が異なり、外界に対す
る比重が１以上であることを特徴とするロボットシステ
ムである。

【０００６】本願第２の発明は、複数の体節と、前記体
節同士をつなぐ関節と、前記関節を駆動する駆動装置
と、前記駆動装置を制御する制御装置と、前記体節、関
節、駆動装置または制御装置のうち少なくとも一つに形
成され、外界より比重の軽い流体が注入された浮嚢を有
し、地面と接する接地点から重心までの距離と重力との
積が、この接地点から浮心までの距離と浮力との積より
も小さいことを特徴とするロボットシステムである。

【０００７】本願第３の発明は、前記浮嚢が前記体節内
に形成されることを特徴とする本願第１の発明に記載の
ロボットシステムである。

【０００８】本願第４の発明は、前記浮嚢に充填した流
体の量を調節する調節装置を備える本願第１の発明に記
載のロボットシステムである。

【０００９】上記課題を解決するために、本発明による
システムは、外界より比重の軽い流体を充填した一重以
上の外皮を持つ浮嚢と、浮嚢同志を連鎖させうる関節構
造と浮嚢乃至浮嚢相互を機動させる駆動装置と系全体を
統括する情報処理装置を備え、ロボットシステム全体と
しては通常状態に置いて外界に対する比重が１以上であ
って、任意の一点又は数点において床面に接触して自立
しており、システムとして機動が可能であることを特徴
とする。

【００１０】上記の本発明においては、外界より比重の
軽い流体を充填した浮嚢等により得られた浮力でロボッ
トシステムは懸垂され、システムの機動や外乱その他に
伴うシステムの姿勢の変化に対しては任意の床面との設
置点あるいはシステムの重心等を中立点とした振動系が
形成され、浮力により発生する復原力により系全体が安
定な姿勢に保たれる。

【００１１】また、同時に充填した流体により浮嚢の外
皮が緊張し張力が与えられることで、必要に応じた強度
・剛性・柔軟性を各体節に与え、構造体の形態維持や自
立の他、歩行や跳躍などの各種機動が可能となるほか、
体節自身の柔軟性により衝撃力の吸収等も可能となる。

【００１２】本発明によれば、重力に依存しない復原力
を用いて安定な系を軽量簡便なロボットシステムで形成
することにより、情報処理系の負担を大幅に減ずるとと
もに、骨格系が果たしている諸機能の内、もっとも基本
的な支持機構としての役割をも大きく低減し、骨格系の
占める重量を大きく減じることで本体重量を低減する一
方で、自立や機動に充分な構造強度を持ち、かつ、人間
と同じ環境下での使用に適した、すなわち、倒れても人
間に危害を与えない、ロボットシステムを提供すること
ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら、本発
明の実施形態を詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の第１の実施形態に係るロボ
ットシステムのロボット本体の機構連鎖系及び内部構造
の概要を示す概念図である。本ロボットシステムは、外
界に比して比重の小さい流体１（例えば、外界が大気の
場合の流体１はＨｅガスである）を充填する種々の形状
・大きさを持つ浮嚢２をもち、浮嚢２自身あるいは浮嚢
２を内包する体節３を、相互に連鎖・可動させうる連鎖
装置（関節）４を用いて任意の組合せ方で必要な個数連
鎖させ、所定の外形・連鎖系を有する自立可能なロボッ
トシステムを形成し、駆動装置５をもちいて体節３相互
を相対運動させることにより歩行や姿勢変化など、シス
テムを機動させるものである。駆動装置５は公知の制御
装置（不図示）によって制御され、ロボットシステムを
起動させている。尚、一部の体節には、浮嚢は入ってな
くてもよく、一部の浮嚢は体節に覆われていなくてもよ
い。

【００１５】図２に図１の浮嚢２の構造概念図を示す。
浮嚢２は少なくとも一重以上の外皮６をもち、その内部
に流体１を充填させることが出来る。従って、浮嚢２に
外界より比重の軽い流体１を充填させることにより浮力
を得ることができる。また、外皮６が柔軟な素材により
形成された場合は、弁機構やシリンダピストン機構、流
体１の貯蔵・発生装置（例えば、ボンベ）を用いて、浮
嚢２内部の充填流体１の外界への排出や再充填、圧縮、
他の浮嚢への移動等を行うことで、充填流体１の圧力を
適宜設定あるいは加減することによって、外皮６を緊張
・弛緩させることで発生させる張力を望む値に設定・変
更することができ、これにより浮嚢２あるいは体節３に
与える強度・剛性・衝撃吸収力などを望む値に設定ある
いは可変することが出来る。これにより必要な強度・剛
性等が与えられた浮嚢２あるいは体節３はロボットシス
テムの機構系を形成する骨格要素として用いることも可
能となる。

【００１６】また、同様に弁機構やシリンダピストン機
構、流体１の貯蔵発生装置等を用いて、浮嚢２内部に充
填された流体１の外界への排出や再充填、圧縮、他の浮
嚢への移動等を行うことで、充填された流体１の体積を
加減することにより、浮嚢２あるいは体節３自体の形態
・大きさ等を適宜変化させることもでき、発生する浮力
も適宜変化させることが出来、本ロボットシステム全体
としても必要に応じての剛性の変更、形態の変更、姿勢
の変更等を果たすことができる。これにより狭隘部の通
過を果たすことができるなど機動性の面で優れ、或いは
特定箇所に躰を固定する、或いは不定形の物体を把持す
る、輸送時のシステム容積を小さくする等の行為が行え
る。

【００１７】充填流体源は内部に搭載しても良いし、外
部から常時または随時供給しても良い。また、この制御
は圧力弁等を用いても良いし、機構あるいはゴム等の材
質を利用した逆止弁出でも良い。

【００１８】尚、浮嚢２内には、浮嚢の構造強度を高め
るために、構造部材（例えば、樹脂製の骨格、桁）が入
っていてもかまわない。

【００１９】図３は、浮嚢２を内包する体節３を連鎖さ
せて形成する第１の実施形態の機構構造概念図を示す。
本発明の浮嚢２あるいは体節３同士を、相互に連鎖・可
動させうる連鎖装置４例えば、継ぎ手、弾性ヒンジ等を
用いて結節し、駆動装置５例えばバネ、モータ・減速機
系や流体圧アクチュエータなどをもちいて浮嚢２あるい
は体節３相互を相対運動可能とすることにより能動ある
いは受動により駆動しうる機構系を形成する。連鎖装置
４と駆動装置５は例えばモータ・減速機系に直接浮嚢２
あるいは体節３を取り付けるなどして一体化しても良
い。流体圧アクチュエータを使用する際はその流体自身
が浮嚢内に充填されて浮力を得る目的で使用される物と
同一であっても良い。また、体節３と直接に弁機構やシ
リンダピストン機構、流体１の貯蔵・発生装置等を用い
て浮嚢２内部の充填流体１の外界への排出や再充填、圧
縮、他の浮嚢への移動等を行うことで、充填流体１の圧
力を適宜設定あるいは加減することによって、姿勢・形
態の変化を果たし、これに伴って駆動させるようにして
も良い。

【００２０】図４は、本発明の第２の実施形態に係るロ
ボットシステムの概念図を示す。本ロボットシステム
は、浮嚢２と、浮嚢２自身あるいは浮嚢２を内包するこ
とにより形成される体節３と、浮嚢２乃至体節３を任意
の組合せ方で必要な個数連鎖させ、所定の外形・連鎖系
を形成し、相互に連鎖・可動させうる連鎖装置４と、浮
嚢２あるいは体節３を相互に相対運動させる駆動装置５
と、内外界の各種情報を収集するセンサ系７と、情報処
理装置８と、エネルギー供給系９等により形成されてい
る。

【００２１】駆動装置５をもちいて体節３相互を相対運
動させることにより歩行や姿勢変化など目的に応じた機
動を果たすシステムを為している。この場合、図５に示
すように、ロボット本体に送受信装置１０を搭載し、セ
ンサ系７、情報処理装置８あるいはエネルギー供給系９
等の一部あるいは全部を外部に設置し、送受信装置１０
により情報をやりとりすることで遠隔でコントロールし
ても良く、この場合、システムの軽量化、省エネルギー
化または活動時間の延長などの効果がある。

【００２２】図６は第２の実施形態に係るロボットシス
テム自立及び姿勢安定の一例を示す概念模式図である。
図の黒丸は重力作用点１１を、白丸は浮力作用点１２を
表す。

【００２３】図６（ａ）に示すように、従来のロボット
システムは基本的に倒立振子を為しており、その自立維
持にはセンサ系、情報処理・制御系、アクチュエータ系
等を組み合わせて系の重心位置を変化・調節し、これに
よって自重による復原モーメントを発生させることに依
っており、情報の収集・処理量、エネルギー消費量等に
大きな負荷が求められていた。充分な重さを有する固定
バラストを積んだシステムにおいては自重を利用した復
原力が自動的に作用するが、多様な環境や外乱などへの
耐性を高めるためには、自ずと大重量のバラストの搭載
が必要となり、全体重量増加、床面への負荷、近接する
可能性がある人間その他に対する安全性等の観点から望
ましい方式ではなかった。

【００２４】図６（ｂ）に示すように、本ロボットシス
テムでは浮嚢２に充填した外界に比べて比重の小さい流
体１により得た浮力を用いており、システムの浮心に作
用する浮力と、システムの重心に作用する重力との間に
発生する偶力をもって復原モーメントを発生させて復原
力を得ることにより系としての安定を果たしているた
め、多様な姿勢変化に対しても、システムは安定な姿勢
に復帰することが出来る（図６（Ｃ））。この復帰は前
述の通り、浮力による復原力に果たされるため、センサ
系、情報処理・制御系、アクチュエータ系等に何ら負担
を与えずに行われる。この結果、センサ系、情報処理・
制御系、アクチュエータ系等を問わず負荷を低減するこ
とができ、結果として機動性、操縦性、エネルギー消費
等の向上につながる。尚、重心とは、ロボットシステム
全体の重力の作用点をいい、浮心とは、ロボットシステ
ム全体の浮力の作用点である浮力の中心をいう。そし
て、地面とこのシステムが接する接地点からこのシステ
ムの重心までの距離と重力との積が、この接地点からこ
のシステムの浮心までの距離と浮力との積よりも小さけ
れば、浮力による復原力によって、安定した姿勢の維持
が可能になる。

【００２５】また、従来のシステムでは、システム停止
中あるいは、不測の事態によりシステムがダウンした際
などは、それ以降、自立・姿勢維持を果たすことは不可
能となるが、本ロボットシステムの姿勢維持はセンサ
系、情報処理・制御系、アクチュエータ系等に何ら負担
を与えずに行われるため、システム停止中あるいは不測
の事態によりシステムがダウンしたような場合に置いて
も姿勢の維持は継続されるため、横転してシステム自体
や周辺を破損させる危険が無くなり、また停止・格納の
ために横転を防止する特別のドック等を設ける必要もな
く、安全が確保されうる。

【００２６】また、本ロボットシステムは、機動中に床
面、壁面あるいは構造物または人間その他の移動物体等
への衝突が起こったとしても、床面との設置点または、
システムの重心等を中立点として振動を行い、システム
本体が衝突・衝撃に対して逃げることが可能であり、ま
た、柔軟な外皮で形成された浮嚢あるいは体節は衝撃を
吸収する性質をもつため、本システム及び床面、壁面、
構造物または人間その他の移動物体双方の破砕その他を
防止する事ができ、安全が確保される。

【００２７】図７は、第２の実施形態に係るロボットシ
ステムの一例の構造概略図である。図７のロボットシス
テム全体の重量は浮力よりも重いため、地面に接してい
る。また、風船（浮嚢）によって得られる浮力によっ
て、安定した自立または歩行ができる。一方、図示した
風船がないと、浮力が働かず、バランスをくずして倒れ
てしまい、当然、歩行もできない。このように、本実施
形態によれば、複雑な姿勢制御システムあるいは重いバ
ラストを必要とせず、静止状態または動作中にかかわら
ず安定な姿勢が保たれる。

【００２８】図８〜１５に、前述した図４に示す第２の
実施形態に係るロボットシステムの機動概念を示す。

【００２９】本ロボットシステムは図８に示すように人
間に似た二脚自立型のロボットシステムを形成してお
り、図９のように人間同様二脚を用いての歩行動作を行
うことができる。図１０に従来のロボットシステムで同
様の二脚歩行システムを形成して歩行動作を試みる場合
について示す。従来のロボットシステムで同様の歩行動
作を達成させる場合は、動作に伴う重心点の変動をセン
サ系によって絶えず把握し情報処理装置によって処理
し、適正な指示を各アクチュエータに出すなど、転倒防
止・姿勢維持に大きな負担を強いられる。図１１に本シ
ステムによって歩行動作を試みる場合について示す。本
ロボットシステムは浮力に基づく復原力が絶えず働き転
倒を抑止するため、容易に歩行動作を達成できる。ま
た、この結果、図１２に示すような階段昇降動作などを
はじめとし登坂動作等、床面の各種起伏に対してそれぞ
れ特別な制御等を行わずとも、横転の心配なく動作する
ことができる。

【００３０】図１３は本ロボットシステムの跳躍動作を
示している。軽量故に容易に跳躍が可能であり、また、
浮嚢や体節構造自身が衝撃を吸収する性質有しているた
め着地においてもシステム上破損等の危険が小さく、ま
た、機構制御的に特別な着地動作を行ったり慣性衝撃等
を減じてやる必要等も必ずしも無い。また、図１４に示
すようにはばたき（ａ）やヒレ（ｂ）、種々の推進装置
（ｃ）を取り付けることやシステムの浮力を調整する事
で飛行、游泳を行ったり、図１５のような浮上移動
（ａ）、浮游（ｂ）などが可能となる。

【００３１】図１６は、本発明の第３の実施形態に係る
ロボットシステムの概念図を示す。本ロボットシステム
は、浮嚢２と、浮嚢２自身あるいは浮嚢２を内包するこ
とにより形成される体節３と、浮嚢２あるいは体節３を
簾状に必要な個数連鎖させ、所定の外形・連鎖系を形成
し、相互に連鎖・可動させうる連鎖装置４と、浮嚢２乃
至体節３を相互に相対運動させる駆動装置５と、内外界
の各種情報を収集するセンサ系７と、情報処理装置８
と、エネルギー供給系９等により形成されている。本実
施形態は駆動装置５をもちいて体節３相互を順次相対運
動させることにより、システム全体で進行波を形成し機
動を果たすシステムを為している。

【００３２】図１７及び１８は、前述した図４に示す第
２の実施形態に係るロボットシステムの機動概念図であ
る。

【００３３】図１７及び１８に示すようにシステムの重
心を移動させる、或いは重心の相互位置を変える、必要
に応じて弁機構やシリンダピストン機構、流体１の貯蔵
・発生装置等を用いて浮嚢に充填した流体１の加減圧乃
至他の浮嚢への移動或いは外界への排出・再充填等を行
うことにより各浮嚢の浮力を調整するなどを単独乃至組
み合わせて用いることで浮嚢・体節個々あるいはシステ
ム全体の重心、浮心の位置、システムの重量、浮力を変
更してやることにより、システムを機動・停止させる際
の復原力による中立姿勢を図１７の（ａ）から（ｂ）の
ように自由に変じてやることが出来る。このとき、本シ
ステムはその新たな中立姿勢を継続して維持するための
エネルギーというものを必要としない特徴がある。重心
位置を変じるための可動質量１３は、図１８（ａ）に示
すように専用の集中質量を搭載しても良いし、（ｂ）に
示すように連鎖装置、駆動装置、エネルギー供給系等の
各種システム搭載装置に兼ねさせても良い。また、その
可動質量１３の移動には専用の駆動装置を設けても良い
し、システムの連鎖装置の能動的あるいは受動的動作を
利用しても良い。

【００３４】また、これによる方向や姿勢転換、ひねり
動作等が可能であり、跳躍動作等の各種動作と組み合わ
せることで容易に宙返り、きりもみ等アクロバット動作
が可能となる。アクロバット動作の一例を図１９に示
す。

【００３５】以上のように本実施形態のロボットシステ
ムは、従来のシステムに比べて軽量で姿勢維持が容易で
あるため、多様且つ卓越した機動性を発揮し得る。

【００３６】図２０は前述した図４に示す第２の実施形
態に係るロボットシステムが店頭やショーウィンドウな
どで可動ディスプレーロボットとして活動するシステム
を示している。本システムを使うことで、マネキン等に
比して観察者に多様な視点を提供することが可能である
とともに、その動きによる誘因効果や指示・誘導・案内
用等といった機能も併せ持たせることもできる。

【００３７】図２１は本発明の第４の実施形態に係るロ
ボットシステムとして、家庭内ペット用ロボットを示し
ている。

【００３８】本システムは、浮嚢２と、浮嚢２自身ある
いは浮嚢２を内包することにより形成される体節３と、
浮嚢２あるいは体節３を任意の組合せ方で必要な個数連
鎖させ、所定の外形・連鎖系を形成し、相互に連鎖・可
動させうる連鎖装置４と、浮嚢２あるいは体節３を相互
に相対運動させる駆動装置５と、内外界の各種情報を収
集するセンサ系７と、情報処理装置８と、エネルギー供
給系９と任意の外形を与えるための縫い包み外皮１４等
により形成されている。駆動装置５をもちいて体節３相
互を相対運動させることにより歩行や姿勢変化など目的
に応じた機動を果たすシステムを為している。また、縫
い包み外皮１４は浮嚢２あるいは体節３の外皮と共通あ
るいは同一であってもよいし、浮嚢２あるいは体節３の
外皮そのものであっても良い。

【００３９】本ロボットシステムは姿勢維持が容易であ
って、外観や連鎖・機構系その他への制約が従来のロボ
ットシステムに比して著しく小さいため、縫い包み外皮
１４を適宜選択してやることにより、漫画やテレビのキ
ャラクターや商品そのもの、生物・幻獣等を模したも
の、あるいは無生物に至るまでの多様且つ魅力に富んだ
外形を有する機動可能なロボットシステムの形成を容易
に達成できる。形成したロボットシステムは、軽量で建
物床面その他に多大な負荷や損傷を与える恐れが無く、
他方、各種の起伏や段差等に対応して機動することが可
能なことから、通常の建て屋、住居その他の内部で稼動
させることができ、また、構造が柔軟なため人間、その
他の周辺器物や壁面等と接触しても、システム、人間、
器物等の何れも破損の危険が小さく、安全が確保しう
る。

【００４０】例えば図２２に示すように１脚で自立する
といった従来のロボットシステムでは不安定な形態を有
する物であっても安定に姿勢の維持が可能な一脚自立ロ
ボットシステム形成することが出来、その形態をいかし
た跳躍等魅力的な動きを与えることもできる。あるいは
図２３に示す蛇型ロボットのように大蛇や龍の如く躰を
くねらせて移動する、あるいは図２４に示す布状ロボッ
トのように平たい形態を有するものが、波打たせて進行
する等と行った特異な機動も容易に実現でき、ロボット
システムに魅力を与えることが出来る。

【００４１】図２５は前述した図４に示す第２の実施形
態に係るロボットシステムの変形例の一つとして巡視ロ
ボットを示している。本システムは前述した図４に示す
第２の実施形態に係るロボットシステムに巡視作業に必
要となるセンサ類等を搭載して形成されている。センサ
系７により不審な侵入者や異常事態を発見・通報・監視
・追跡する、外出先から自宅内の様子を移動巡視・モニ
タ・記録する等、警備・監視・巡視ロボットとして活動
させることが出来る。

【００４２】本ロボットシステムは移動が可能であるた
め雲台上に固定された監視カメラ等の監視装置に比して
多様且つ柔軟な視点を提供しうる。また、人間と異なり
不測の事態発生に際しても危険を省みず現場に急行す
る、対象物の移動等に応じて追跡する等の使用も可能で
ある。加えて、本システムを自立した系として形成した
場合は、建物などの被巡視対象物から独立した系を為し
ていることから、火災その他の要因で被巡視対象のイン
フラ機能が麻痺した際も、本システムを用いての情報の
入手が可能となる。

【００４３】また、本ロボットシステムは、公共施設・
病院などの待合室での遊び相手・案内ロボットとしても
活用できる。本ロボットシステムは、通常の従業員・看
護婦等が行う誘導・案内・情報提供等の業務を代行する
ことが出来るほか、その動きや愛玩に適した形態を縫う
包み外皮８により与えることで、来診者、入院者等の精
神状態を明るくする効果も期待できる。また、撮像セン
サその他を搭載することで、病室内その他で患者等を監
視し、異常の発見・通報等を行うことが出来る。この場
合、通常の固定撮像装置その他に比して穏やかな外観を
有することで人間に不快感を与えずに必要な監視行動を
とることが可能となる。

【００４４】図２６は本発明の第８の実施形態に係るロ
ボットシステムとして、遊園地などでのアトラクション
ロボットを示している。本ロボットシステムは前述した
図４に示す第２の実施形態に係るロボットシステムにア
トラクション用途に相応しい魅力のある縫い包み外皮１
４を被せて形成されている。

【００４５】本ロボットシステムはアクロバット動作が
可能であるとともに、人間その他と接触しても安全性が
確保しうる他、軽量で建物床面その他に多大な負荷や損
傷を与える恐れが無いことから、各種のホール、体育
館、常設乃至仮設ステージ、パビリオン等で稼動させる
ことが可能である。また、来訪者の誘因効果や指示・誘
導・案内用あるいは待ち時間や待合室での遊び相手、展
示物の説明員等としての機能も併せ持たせることもでき
る。また、本ロボットシステムは人間と異なり空間の立
体的な移動が容易且つ安全に行うことが出来るため、テ
ラスからテラスへ直接跳躍や飛行により移動したり、参
観者が距離を置いて眺めざるを得ない展示物の特定部位
に対して飛行や浮游により接近して明確に指し示すなど
人間や、音声のみの説明に比して大きな魅力を備えさせ
ることもできる。例えば図２７は龍を模した外形を有し
躰をくねらせることで床面を這ったり、進行波による遊
泳飛行により移動が可能な龍型ロボットシステムを示し
ている。また、人間と接触しても安全性が高いため、お
化け屋敷など人間に近接してロボットが稼動する箇所で
の使用にも適している。

【００４６】図２８は本発明の第１０実施形態に係る格
闘ゲーム用ロボットシステムを示している。本ロボット
システムは前述した図４の本発明によるロボットシステ
ムの実施形態例にゲーム用ロボット用途に相応しい魅力
のある縫い包み外皮１４を被せて形成されている。室内
や常設・仮設のアミューズメント施設等で本システムは
自立あるいは操縦者の指示に沿って機動し操縦者の分身
として競争・格闘等を行い操縦者を楽しませることが出
来る。また、ビデオゲーム等に比して、その様子を操縦
者のみならず多数の観衆が多方向から同時に観賞するこ
ともできる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複雑な姿勢制御システムあるいは重いバラストを必要と
せず、外界より比重の軽い流体を充填した浮嚢等により
得られた浮力によって発生する復原力により、ロボット
システムは静止状態または動作中にかかわらず安定な姿
勢に保たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態に係るロボットシステムの機
構連鎖系及び内部構造の概要を示す概念図。

【図２】 図１の浮嚢の構造概念図。

【図３】 第１の実施形態に係るロボットシステムの機
構構造概念図。

【図４】 第２の実施形態に係るロボットシステムの概
念図。

【図５】 第２の実施形態に係るロボットシステムの変
形例の概念図。

【図６】 第２の実施形態に係るロボットシステムの自
立及び姿勢安定を示す概念模式図。

【図７】 第２の実施形態に係るロボットシステムの一
例の構造概略図。

【図８】 第２の実施形態に係るロボットシステムの二
脚自立型システム概念図。

【図９】 第２の実施形態に係るロボットシステムの歩
行概念図。

【図１０】 従来のロボットシステムの歩行概念図。

【図１１】 第２の実施形態に係るロボットシステムの
歩行概念図。

【図１２】 第２の実施形態に係るロボットシステムの
階段昇降概念図。

【図１３】 第２の実施形態に係るロボットシステムの
跳躍動作概念図。

【図１４】 第２の実施形態に係るロボットシステムの
飛行・游泳動作概念図。

【図１５】 第２の実施形態に係るロボットシステムの
浮上移動・浮游動作概念図。

【図１６】 第３の実施形態に係るロボットシステムの
概念図。

【図１７】 第２の実施形態に係るロボットシステムの
重心移動による姿勢変化概念図。

【図１８】 第２の実施形態に係るロボットシステムの
重心移動による姿勢変化概念図。

【図１９】 第２の実施形態に係るロボットシステムの
アクロバット動作概念図。

【図２０】 第２の実施形態に係るロボットシステムの
一例である可動ディスプレーロボットを示す概念図。

【図２１】 本発明の第４の実施形態に係るロボットシ
ステムの概念図。

【図２２】 本発明の第５の実施形態に係るロボットシ
ステムの概念図。

【図２３】 本発明の第６の実施形態に係るロボットシ
ステムの概念図。

【図２４】 本発明の第７の実施形態に係るロボットシ
ステムの概念図。

【図２５】 本発明の第２の実施形態に係るロボットシ
ステムの変形例である巡視ロボットを示す概念図。

【図２６】 本発明の第８の実施形態に係るロボットシ
ステムの概念図。

【図２７】 本発明の第９の実施形態に係るロボットシ
ステムの概念図。

【図２８】 本発明の第１０の実施形態に係るロボット
システムの概念図

【符号の説明】

１ 流体 ２ 浮嚢 ３ 体節 ４ 連鎖装置 ５ 駆動装置 ６ 外皮 ７ センサ系 ８ 情報処理装置 ９ エネルギー供給系 １０ 送受信装置 １１ 重力作用点 １２ 浮力作用点 １３ 可動質点 １４ 縫い包み外皮

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の体節と、 前記体節同士をつなぐ関節と、 前記関節を駆動する駆動装置と、 前記駆動装置を制御する制御装置と、 前記体節、関節、駆動装置または制御装置のうち少なく
   とも一つに設けられ、外界より比重の軽い流体が注入さ
   れた浮嚢を有し、 浮心と重心が異なり、 外界に対する比重が１以上であることを特徴とするロボ
   ットシステム。
2. 【請求項２】 複数の体節と、 前記体節同士をつなぐ関節と、 前記関節を駆動する駆動装置と、 前記駆動装置を制御する制御装置と、 前記体節、関節、駆動装置または制御装置のうち少なく
   とも一つに形成され、外界より比重の軽い流体が注入さ
   れた浮嚢を有し、 地面と接する接地点から重心までの距離と重力との積
   が、この接地点から浮心までの距離と浮力との積よりも
   小さいことを特徴とするロボットシステム。
3. 【請求項３】 前記浮嚢が前記体節内に形成されること
   を特徴とする請求項１記載のロボットシステム。
4. 【請求項４】 前記浮嚢に充填した流体の量を調節する
   調節装置を備える請求項１記載のロボットシステム。