JP2001162572A - 歩行ロボットの教示システム - Google Patents
歩行ロボットの教示システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】歩行ロボットの教示を簡単かつ、短時間におこ
ない、自然な動きの教示を行うこと。 【解決手段】人工衛星が発信した電波を受信することに
より自らの水平位置と標高が得られるセンサを移動物体
の脚部に複数個装着し、該センサから得られた水平位置
と標高に関する情報を用いて各脚部の角度に変換する。 【効果】移動物体の動作によって教示を行うため、教示
作業の簡素化と時間短縮を図る。また、自然な動きを教
示出来る。
ない、自然な動きの教示を行うこと。 【解決手段】人工衛星が発信した電波を受信することに
より自らの水平位置と標高が得られるセンサを移動物体
の脚部に複数個装着し、該センサから得られた水平位置
と標高に関する情報を用いて各脚部の角度に変換する。 【効果】移動物体の動作によって教示を行うため、教示
作業の簡素化と時間短縮を図る。また、自然な動きを教
示出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、歩行ロボットに、
歩行動作を教示する技術に関する。
歩行動作を教示する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】教示には実際の歩行動作を行う移動物体
の動きが規範として用いられ、次のような方法がある。
の動きが規範として用いられ、次のような方法がある。
【０００３】（１）移動物体の脚部を撮影し、画像から
座標情報を読み込む方法。
座標情報を読み込む方法。
【０００４】実際の移動物体が歩行する様子を、進行方
向に対し、横方向と正面方向とから撮影する。撮影には
テレビカメラあるいはビデオカメラが用いられ、各脚部
先端の動きを撮影する。これにより、各部位の動作量お
よび相互の位置関係を画像的に記録する。次に、得られ
た映像を単位時間毎に分割し、ある時点における場面の
各部位の位置を、その時刻における座標として画面から
読み取る。さらにこの座標を用いて、各脚部の角度に変
換して再度記録する。次に、次の時刻における位置を読
み取る。以下同様に、読み取りと再記録を繰り返す。
向に対し、横方向と正面方向とから撮影する。撮影には
テレビカメラあるいはビデオカメラが用いられ、各脚部
先端の動きを撮影する。これにより、各部位の動作量お
よび相互の位置関係を画像的に記録する。次に、得られ
た映像を単位時間毎に分割し、ある時点における場面の
各部位の位置を、その時刻における座標として画面から
読み取る。さらにこの座標を用いて、各脚部の角度に変
換して再度記録する。次に、次の時刻における位置を読
み取る。以下同様に、読み取りと再記録を繰り返す。
【０００５】（２）移動物体に位置センサを取付けて、
歩行時の情報を読み込む方法。
歩行時の情報を読み込む方法。
【０００６】実際の移動物体に位置センサを取付ける。
これにはポテンショメータやパルスエンコーダが用いら
れるが、これらセンサと身体とを連結し、同時にセンサ
と身体の動作量を合わせるために、歯車機構やテコ、ワ
イヤー、プーリ等の機械的伝達手段を用いている。ま
た、センサで得られた信号をコンピュータに伝えるため
にケーブルを用いている。
これにはポテンショメータやパルスエンコーダが用いら
れるが、これらセンサと身体とを連結し、同時にセンサ
と身体の動作量を合わせるために、歯車機構やテコ、ワ
イヤー、プーリ等の機械的伝達手段を用いている。ま
た、センサで得られた信号をコンピュータに伝えるため
にケーブルを用いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記（１）の方法の繰
り返し作業は分割した数だけ必要となる。一般に分割す
る間隔は（１／数１０）秒であるため、一連の歩行動作
を記録するのに多くの読み取り作業が発生し、大きな手
間を必要としていた。また（２）において、機構を動作
させるためには、歩行動作に用いる以外の力やトルクを
必要とする。従って、機構を装着した移動物体にとっ
て、機構の動きが抵抗となり、スムーズに動作しづら
い、関節の曲げ伸ばしが重い、機構自体の重量が身体に
負担を与える、等の問題が生じていた。また、ケーブル
が身体の動きを妨げる様なところに変位して、やはりス
ムーズな身体の動きを妨げていた。さらに位置情報を必
要とする箇所が複数箇所になるため、多くのセンサが必
要となるが、センサの数が増える程、それらの問題は顕
著に現れる。従って、規範の動きが不自然になり、正し
い歩行状態を記録する事が難しかった。
り返し作業は分割した数だけ必要となる。一般に分割す
る間隔は（１／数１０）秒であるため、一連の歩行動作
を記録するのに多くの読み取り作業が発生し、大きな手
間を必要としていた。また（２）において、機構を動作
させるためには、歩行動作に用いる以外の力やトルクを
必要とする。従って、機構を装着した移動物体にとっ
て、機構の動きが抵抗となり、スムーズに動作しづら
い、関節の曲げ伸ばしが重い、機構自体の重量が身体に
負担を与える、等の問題が生じていた。また、ケーブル
が身体の動きを妨げる様なところに変位して、やはりス
ムーズな身体の動きを妨げていた。さらに位置情報を必
要とする箇所が複数箇所になるため、多くのセンサが必
要となるが、センサの数が増える程、それらの問題は顕
著に現れる。従って、規範の動きが不自然になり、正し
い歩行状態を記録する事が難しかった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】人工衛星が発信した電波
と、必要に応じて地上に固定した発信局が発信した電波
を受信することにより自らの位置情報（水平面上での位
置と標高）を得るセンサを、規範となる移動物体の腰部
および脚部各位置に取付け、それぞれから得られる位置
情報を無線通信あるいは電線により演算記録装置に伝達
する。演算装置では得られた位置情報を角度情報に変換
する。角度情報は必要に応じて電子的に加工する。記録
装置ではこれらの情報を記録する。演算記録装置では、
各時刻におけるそれぞれの場面毎の脚部及び腰部の情報
を一連の歩行動作を通して演算、記録する。
と、必要に応じて地上に固定した発信局が発信した電波
を受信することにより自らの位置情報（水平面上での位
置と標高）を得るセンサを、規範となる移動物体の腰部
および脚部各位置に取付け、それぞれから得られる位置
情報を無線通信あるいは電線により演算記録装置に伝達
する。演算装置では得られた位置情報を角度情報に変換
する。角度情報は必要に応じて電子的に加工する。記録
装置ではこれらの情報を記録する。演算記録装置では、
各時刻におけるそれぞれの場面毎の脚部及び腰部の情報
を一連の歩行動作を通して演算、記録する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１乃至
図８により説明する。
図８により説明する。
【００１０】本実施例によれば、歩行ロボット３に歩行
動作を教示させるために、規範となる動作を移動物体１
を用い、該移動物体が歩行する時の各脚部の角度θ
dpv(t)を一定時間ｔSごとに区切って推定し、この情報
を該ロボットに伝える。ｔSは小さく設定すればより高
精度に動作を教示できるが、扱うデータ量が多くなって
コンピュータの負担が増大する。また大きく設定すれば
その逆となる、背反性を持つ。
動作を教示させるために、規範となる動作を移動物体１
を用い、該移動物体が歩行する時の各脚部の角度θ
dpv(t)を一定時間ｔSごとに区切って推定し、この情報
を該ロボットに伝える。ｔSは小さく設定すればより高
精度に動作を教示できるが、扱うデータ量が多くなって
コンピュータの負担が増大する。また大きく設定すれば
その逆となる、背反性を持つ。
【００１１】従ってｔSは目的とするロボットの動作に
よって経験的に決定する（図８の801）。本発明によっ
て、角度θdpv(t)を推定するためには先ず、５のように
座標系を定義する。即ち、規範移動物体の座標系をX−Y
−Z系とし、X−Y平面を地表と平行とする。また、該移
動物体はY方向に進行するものとし、進行方向と垂直な
方向をX方向とし、地表と垂直な方向をZ方向とする。ま
た、X方向を南北方向に一致させ、Y方向を東西方向に一
致させる。さて、各脚部の角度を検出するため、該移動
物体の各脚部にセンサＳdjを装着する。該センサは、衣
服に取付け、該衣服を該移動物体が着用するか、或い
は、ベルト等の帯状物体に該センサを取付け、該帯状物
体を該移動物体が着用してもよい。該センサＳdjは、人
工衛星からの位置情報電波を受信するので自らの位置Ｐ
dj(t)を常に認識する。この情報は電線によって発信装
置２に伝えられ、２は該情報を無線通信により受信装置
に伝える。
よって経験的に決定する（図８の801）。本発明によっ
て、角度θdpv(t)を推定するためには先ず、５のように
座標系を定義する。即ち、規範移動物体の座標系をX−Y
−Z系とし、X−Y平面を地表と平行とする。また、該移
動物体はY方向に進行するものとし、進行方向と垂直な
方向をX方向とし、地表と垂直な方向をZ方向とする。ま
た、X方向を南北方向に一致させ、Y方向を東西方向に一
致させる。さて、各脚部の角度を検出するため、該移動
物体の各脚部にセンサＳdjを装着する。該センサは、衣
服に取付け、該衣服を該移動物体が着用するか、或い
は、ベルト等の帯状物体に該センサを取付け、該帯状物
体を該移動物体が着用してもよい。該センサＳdjは、人
工衛星からの位置情報電波を受信するので自らの位置Ｐ
dj(t)を常に認識する。この情報は電線によって発信装
置２に伝えられ、２は該情報を無線通信により受信装置
に伝える。
【００１２】この時、位置情報をより正確にするため
に、地上の固定局Θの補正電波を用いてもよい。受信装
置は該情報を読込み、演算記憶装置に伝える。演算記憶
装置は以下の演算を行う。先ず該情報を読込む（80
4）。教示動作を始める時刻ｔを０とおく（802）。ここ
で、Ｐdj(t)=（ｘdj（ｔ）、ｙdj（ｔ）、ｚdj（ｔ））
と表現出来る。ただし、ｘdj（ｔ）、ｙdj（ｔ）はそれ
ぞれ、緯度、経度であり、ｚdj（ｔ）は標高である。ま
た時間関数(ｔ)としたのは、これらの量が刻々と変化す
る量であることを意味する。Ｐdj(t)を用いると各脚部
の角度が算出できる（805）。即ち図２乃至図４から、
赤道外周長さをＣEとおくと、
に、地上の固定局Θの補正電波を用いてもよい。受信装
置は該情報を読込み、演算記憶装置に伝える。演算記憶
装置は以下の演算を行う。先ず該情報を読込む（80
4）。教示動作を始める時刻ｔを０とおく（802）。ここ
で、Ｐdj(t)=（ｘdj（ｔ）、ｙdj（ｔ）、ｚdj（ｔ））
と表現出来る。ただし、ｘdj（ｔ）、ｙdj（ｔ）はそれ
ぞれ、緯度、経度であり、ｚdj（ｔ）は標高である。ま
た時間関数(ｔ)としたのは、これらの量が刻々と変化す
る量であることを意味する。Ｐdj(t)を用いると各脚部
の角度が算出できる（805）。即ち図２乃至図４から、
赤道外周長さをＣEとおくと、
【００１３】
【数１】 ｄLtV(t)＝ＣE|ｙW（ｔ）−ｙL3（ｔ）|／360° ｄLsV(t)＝ＣE|ｙL3（ｔ）−ｙL2（ｔ）|／360° ｄLfV(t)＝ＣE|ｙL2（ｔ）−ｙL1（ｔ）|／360° ｈLt(t)＝|ｚW（ｔ）−ｚL3（ｔ）| ｈLs(t)＝|ｚL3（ｔ）−ｚL2（ｔ）| ｈLf(t)＝|ｚL2（ｔ）−ｚL1（ｔ）| 右側も同様に、
【００１４】
【数２】 ｄRtV(t)＝ＣE|ｙW（ｔ）−ｙR3（ｔ）|／360° ｄRsV(t)＝ＣE|ｙR3（ｔ）−ｙR2（ｔ）|／360° ｄRfV(t)＝ＣE|ｙR2（ｔ）−ｙR1（ｔ）|／360° ｈRt(t)＝|ｚW（ｔ）−ｚR3（ｔ）| ｈRs(t)＝|ｚR3（ｔ）−ｚR2（ｔ）| ｈRf(t)＝|ｚR2（ｔ）−ｚR1（ｔ）| さらに、図５乃至図７から、子午線外周長さをＣMとお
くと、
くと、
【００１５】
【数３】 ｄLtA(t)＝ＣM|ｘW（ｔ）−ｘL3（ｔ）|／360° ｄLsA(t)＝ＣM|ｘL3（ｔ）−ｘL2（ｔ）|／360° ｄLfA(t)＝ＣM|ｘL2（ｔ）−ｘL1（ｔ）|／360° ｄRtA(t)＝ＣM|ｘW（ｔ）−ｘR3（ｔ）|／360° ｄRsA(t)＝ＣM|ｘR3（ｔ）−ｘR2（ｔ）|／360° ｄRfA(t)＝ＣM|ｘR2（ｔ）−ｘR1（ｔ）|／360° このようにして求めた、ｈdp(t)、ｄdpv(t)を一旦記録
し（806）、次のｔsにおいて繰り返す（807）。規範動
作を中止する場合は、該移動物体または監視者が規範動
作終了信号を入力する。演算記憶装置は該信号が入力さ
れることを常に監視しており（808）、もし該信号が入
力された場合は803によってｈdp(t)、ｄd pv(t)の算出及
び記憶の繰り返し、つまり規範動作が終了する。また、
繰り返した量を809によって変数ｔrに記憶する。次に、
ｈdp(t)、ｄdpv(t)から各脚部の角度θdpv（ｔ）を演算
するために、演算開始時刻ｔを０とおく（810）。ｈ
dp(t)、ｄdpv(t)を次の式によって角度θdpv（ｔ）を求
める（812）。まず図２乃至図４から
し（806）、次のｔsにおいて繰り返す（807）。規範動
作を中止する場合は、該移動物体または監視者が規範動
作終了信号を入力する。演算記憶装置は該信号が入力さ
れることを常に監視しており（808）、もし該信号が入
力された場合は803によってｈdp(t)、ｄd pv(t)の算出及
び記憶の繰り返し、つまり規範動作が終了する。また、
繰り返した量を809によって変数ｔrに記憶する。次に、
ｈdp(t)、ｄdpv(t)から各脚部の角度θdpv（ｔ）を演算
するために、演算開始時刻ｔを０とおく（810）。ｈ
dp(t)、ｄdpv(t)を次の式によって角度θdpv（ｔ）を求
める（812）。まず図２乃至図４から
【００１６】
【数４】 θLtV（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄLtV（ｔ）／ｈLt（ｔ）） θLsV（ｔ）＝θLtV（ｔ）＋θL23V（ｔ）＝ｔａｎ~
1（ｄLtV（ｔ）／ｈLt（ｔ））＋ｔａｎ~1（ｄ
LsV（ｔ）／ｈLs（ｔ）） θLfV（ｔ）＝θL23V（ｔ）＋θL12V（ｔ）＝ｔａｎ~1
（ｄLsV（ｔ）／ｈLs（ｔ））＋ｔａｎ~1（ｄLfV（ｔ）
／ｈLf（ｔ）） 右側も同様に
1（ｄLtV（ｔ）／ｈLt（ｔ））＋ｔａｎ~1（ｄ
LsV（ｔ）／ｈLs（ｔ）） θLfV（ｔ）＝θL23V（ｔ）＋θL12V（ｔ）＝ｔａｎ~1
（ｄLsV（ｔ）／ｈLs（ｔ））＋ｔａｎ~1（ｄLfV（ｔ）
／ｈLf（ｔ）） 右側も同様に
【００１７】
【数５】 θRtV（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄRtV（ｔ）／ｈRt（ｔ）） θRsV（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄRtV（ｔ）／ｈRt（ｔ））＋
ｔａｎ~1（ｄRsV（ｔ）／ｈRs（ｔ）） θRfV（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄRsV（ｔ）／ｈRs（ｔ））＋
ｔａｎ~1（ｄRfV（ｔ）／ｈRf（ｔ）） 同様に図５乃至図７から
ｔａｎ~1（ｄRsV（ｔ）／ｈRs（ｔ）） θRfV（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄRsV（ｔ）／ｈRs（ｔ））＋
ｔａｎ~1（ｄRfV（ｔ）／ｈRf（ｔ）） 同様に図５乃至図７から
【００１８】
【数６】 θLtA（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄLtA（ｔ）／ｈLt（ｔ）） θLsA（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄLtA（ｔ）／ｈLt（ｔ））＋
ｔａｎ~1（ｄLsA（ｔ）／ｈLs（ｔ）） θLfA（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄLsA（ｔ）／ｈLs（ｔ）） θRtA（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄRtA（ｔ）／ｈRt（ｔ）） θRsA（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄRtA（ｔ）／ｈRt（ｔ））＋
ｔａｎ~1（ｄRsA（ｔ）／ｈRs（ｔ）） θRfA（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄRsA（ｔ）／ｈRs（ｔ）） このようにして求めたθdpv（ｔ）を記録する（813）。
ｔａｎ~1（ｄLsA（ｔ）／ｈLs（ｔ）） θLfA（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄLsA（ｔ）／ｈLs（ｔ）） θRtA（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄRtA（ｔ）／ｈRt（ｔ）） θRsA（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄRtA（ｔ）／ｈRt（ｔ））＋
ｔａｎ~1（ｄRsA（ｔ）／ｈRs（ｔ）） θRfA（ｔ）＝ｔａｎ~1（ｄRsA（ｔ）／ｈRs（ｔ）） このようにして求めたθdpv（ｔ）を記録する（813）。
【００１９】これらはｔs毎に演算され（814）、ｔrと
なった時点（811）で教示が終了する。
なった時点（811）で教示が終了する。
【００２０】このようにして演算記憶装置に記録された
θdpv（ｔ）は再生装置によって制御装置に伝えられ
る。制御装置ではθdpv（ｔ）＝φdpv（ｔ）となるよう
に歩行ロボットの各脚部を制御する。
θdpv（ｔ）は再生装置によって制御装置に伝えられ
る。制御装置ではθdpv（ｔ）＝φdpv（ｔ）となるよう
に歩行ロボットの各脚部を制御する。
【００２１】図９は本発明の第二の実施例を示す。第一
の実施例で得られた規範移動物体の各脚部の角度をもち
いて、シミュレーションを行うことを示す。これは、教
示した内容をロボットに再現させる前段階として、画面
上で動作確認を行う使い方である。
の実施例で得られた規範移動物体の各脚部の角度をもち
いて、シミュレーションを行うことを示す。これは、教
示した内容をロボットに再現させる前段階として、画面
上で動作確認を行う使い方である。
【００２２】
【発明の効果】本発明の請求項１によれば、規範移動物
体の各脚部角度を求めるのに、一連の歩行動作において
各部の位置情報を連続して自動的に記録できるので、従
来技術の様に、歩行動作を撮影し、この画像から多くの
場面ごとの脚部各位置を読み取って座標、さらに角度に
変換して再入力する手間が省け、教示作業の簡素化と時
間短縮が図れる。また、本発明の様なセンサを用いる
と、該センサの出力信号を電子的に処理し、教示に適す
る様に加工出来る事から、規範移動物体は、重量物であ
りまた脚部の動きにとって抵抗となる機械的機構を装着
せずに済むことから、より自然な動きを教示することが
出来る。
体の各脚部角度を求めるのに、一連の歩行動作において
各部の位置情報を連続して自動的に記録できるので、従
来技術の様に、歩行動作を撮影し、この画像から多くの
場面ごとの脚部各位置を読み取って座標、さらに角度に
変換して再入力する手間が省け、教示作業の簡素化と時
間短縮が図れる。また、本発明の様なセンサを用いる
と、該センサの出力信号を電子的に処理し、教示に適す
る様に加工出来る事から、規範移動物体は、重量物であ
りまた脚部の動きにとって抵抗となる機械的機構を装着
せずに済むことから、より自然な動きを教示することが
出来る。
【図１】本発明の技術を用いた歩行ロボットシステムの
実施例を示し、本発明である教示システムと、教示した
内容を再生するロボットシステムを表す図。
実施例を示し、本発明である教示システムと、教示した
内容を再生するロボットシステムを表す図。
【図２】θLtV(ｔ)を算出する説明図。
【図３】θLsV(ｔ)を算出する説明図。
【図４】θLfV(ｔ)を算出する説明図。
【図５】θLtA(ｔ)を算出する説明図。
【図６】θLsA(ｔ)を算出する説明図。
【図７】θLfA(ｔ)を算出する説明図。
【図８】各センサの情報から教示を行うまでの手順を説
明する図。
明する図。
【図９】本発明の技術を用いた歩行ロボットシミュレー
ションシステムの実施例を示し、本発明である教示シス
テムと、教示した内容を画面上でシミュレーションする
システムを表す図。
ションシステムの実施例を示し、本発明である教示シス
テムと、教示した内容を画面上でシミュレーションする
システムを表す図。
１…規範となる移動物体、２…移動物体に装着した各セ
ンサから得るデータを受信装置に無線送信する発信装
置、３…歩行ロボット、４…歩行ロボットのシミュレー
ション画面、５…規範移動物体の座標系、ｚ…規範移動
物体の座標系の標高成分、ｙ…規範移動物体の座標系の
進行方向成分、且つ、東西方向、ｘ…規範移動物体の座
標系の進行方向と垂直な成分、且つ、南北方向、ＳL1…
規範移動物体の左足つま先位置検出用センサ、ＳL2…規
範移動物体の左足くるぶし位置検出用センサ、ＳL3…規
範移動物体の左足ひざ位置検出用センサ、ＳR1…規範移
動物体の右足つま先位置検出用センサ、ＳR2…規範移動
物体の右足くるぶし位置検出用センサ、ＳR3…規範移動
物体の右足ひざ位置検出用センサ、ＳW…規範移動物体
の腰部位置検出用センサ、ＰL1(t)…規範移動物体の左
足つま先位置、ＰＬ２（ｔ）…規範移動物体の左足くる
ぶし位置、ＰＬ３（ｔ）…規範移動物体の左足ひざ位
置、ＰR1(t)…規範移動物体の右足つま先位置、ＰR2(t)
…規範移動物体の右足くるぶし位置、ＰR3(t)…規範移
動物体の右足ひざ位置、ＰW(t)…規範移動物体の腰部位
置、Θ…補正情報発信用固定局、ＳLt…規範移動物体の
左足大腿、ＳLs…規範移動物体の左足すね、ＳLf…規範
移動物体の左足ｆｏｏｔ、ＳRt…規範移動物体の右足大
腿、ＳRs…規範移動物体の右足すね、ＳRf…規範移動物
体の右足ｆｏｏｔ、ＲLt…歩行ロボットの左足大腿、Ｒ
Ls…歩行ロボットの左足すね、ＲLf…歩行ロボットの左
足ｆｏｏｔ、ＲRt…歩行ロボットの右足大腿、ＲRs…歩
行ロボットの右足すね、ＲRf…歩行ロボットの右足ｆｏ
ｏｔ、ｌLf…ＳL1−ＳL2間の長さ、ｌLs…ＳL2−ＳL3間
の長さ、ｌLt…ＳL3−ＳW間の長さ、ｌRf…ＳR1−ＳR2
間の長さ、ｌRs…ＳR2−ＳR3間の長さ、ｌRt…ＳR3−Ｓ
W間の長さ、ｈLf(ｔ)…各時刻における、ｌLfの垂直成
分、ｄLfV(ｔ)…各時刻における、ｌLfの水平成分（ｘ
方向から見た）、ｈLs(ｔ)…各時刻における、ｌLsの垂
直成分、ｄLsV(ｔ)…各時刻における、ｌLsの水平成分
（ｘ方向から見た）、ｈLt(ｔ)…各時刻における、ｌLt
の垂直成分、ｄLtV(ｔ)…各時刻における、ｌLtの水平
成分（ｘ方向から見た）、ｈRf(ｔ)…各時刻における、
ｌRfの垂直成分、ｄRfV(ｔ)…各時刻における、ｌRfの
水平成分（ｘ方向から見た）、ｈRs(ｔ)…各時刻におけ
る、ｌRsの垂直成分、ｄRsV(ｔ)…各時刻における、ｌ
Rsの水平成分（ｘ方向から見た）、ｈRt(ｔ)…各時刻に
おける、ｌRtの垂直成分、ｄRtV(ｔ)…各時刻におけ
る、ｌR tの水平成分（ｘ方向から見た）、θLtV(ｔ)…
各時刻における規範移動物体の体とＳLtとの角度（ｘ方
向から見た）、θLsV(ｔ)…各時刻におけるＳLtとＳLs
との角度（ｘ方向から見た）、θLfV(ｔ)…各時刻にお
けるＳLsとＳLfとの角度（ｘ方向から見た）、θ
RtV(ｔ)…各時刻における規範移動物体の体とＳRtとの
角度（ｘ方向から見た）、θRsV(ｔ)…各時刻における
ＳRtとＳRsとの角度（ｘ方向から見た）、θRfV(ｔ)…
各時刻におけるＳRsとＳRfとの角度（ｘ方向から見
た）、ｄLfA(ｔ)…各時刻における、ｌLfの水平成分
（ｙ方向から見た）、ｄLsA(ｔ)…各時刻における、ｌ
Lsの水平成分（ｙ方向から見た）、ｄLtA(ｔ)…各時刻
における、ｌLtの水平成分（ｙ方向から見た）、ｄ
RfA(ｔ)…各時刻における、ｌRfの水平成分（ｙ方向か
ら見た）、ｄRsA(ｔ)…各時刻における、ｌR sの水平成
分（ｙ方向から見た）、ｄRtA(ｔ)…各時刻における、
ｌRtの水平成分（ｙ方向から見た）、θLtA(ｔ)…各時
刻における規範移動物体の体とＳLtとの角度（ｙ方向か
ら見た）、θLsA(ｔ)…各時刻におけるＳLtとＳLsとの
角度（ｙ方向から見た）、θLfA(ｔ)…各時刻における
ＳLsとＳLfとの角度（ｙ方向から見た）、θRtA(ｔ)…
各時刻における規範移動物体の体とＳRtとの角度（ｙ方
向から見た）、θRsA(ｔ)…各時刻におけるＳRtとＳRs
との角度（ｙ方向から見た）、θRfA(ｔ)…各時刻にお
けるＳRsとＳRfとの角度（ｙ方向から見た）、φ
LtV(ｔ)…各時刻における歩行ロボットの体とＲLtとの
角度（ｘ方向から見た）、φLsV(ｔ)…各時刻における
ＲLtとＲLsとの角度（ｘ方向から見た）、φLfV(ｔ)…
各時刻におけるＲLsとＲLfとの角度（ｘ方向から見
た）、φRtV(ｔ)…各時刻における歩行ロボットの体と
ＲRtとの角度（ｘ方向から見た）、φRsV(ｔ)…各時刻
におけるＲRtとＲRsとの角度（ｘ方向から見た）、φ
RfV(ｔ)…各時刻におけるＲRsとＲRfとの角度（ｘ方向
から見た）、φLtA(ｔ)…各時刻における歩行ロボット
の体とＲLtとの角度（ｙ方向から見た）、φLsA(ｔ)…
各時刻におけるＲLtとＲLsとの角度（ｙ方向から見
た）、φLfA(ｔ)…各時刻におけるＲLsとＲLfとの角度
（ｙ方向から見た）、φRtA(ｔ)…各時刻における歩行
ロボットの体とＲRtとの角度（ｙ方向から見た）、φ
RsA(ｔ)…各時刻におけるＲRtとＲRsとの角度（ｙ方向
から見た）、φRfA(ｔ)…各時刻におけるＲRsとＲRfと
の角度（ｙ方向から見た）。
ンサから得るデータを受信装置に無線送信する発信装
置、３…歩行ロボット、４…歩行ロボットのシミュレー
ション画面、５…規範移動物体の座標系、ｚ…規範移動
物体の座標系の標高成分、ｙ…規範移動物体の座標系の
進行方向成分、且つ、東西方向、ｘ…規範移動物体の座
標系の進行方向と垂直な成分、且つ、南北方向、ＳL1…
規範移動物体の左足つま先位置検出用センサ、ＳL2…規
範移動物体の左足くるぶし位置検出用センサ、ＳL3…規
範移動物体の左足ひざ位置検出用センサ、ＳR1…規範移
動物体の右足つま先位置検出用センサ、ＳR2…規範移動
物体の右足くるぶし位置検出用センサ、ＳR3…規範移動
物体の右足ひざ位置検出用センサ、ＳW…規範移動物体
の腰部位置検出用センサ、ＰL1(t)…規範移動物体の左
足つま先位置、ＰＬ２（ｔ）…規範移動物体の左足くる
ぶし位置、ＰＬ３（ｔ）…規範移動物体の左足ひざ位
置、ＰR1(t)…規範移動物体の右足つま先位置、ＰR2(t)
…規範移動物体の右足くるぶし位置、ＰR3(t)…規範移
動物体の右足ひざ位置、ＰW(t)…規範移動物体の腰部位
置、Θ…補正情報発信用固定局、ＳLt…規範移動物体の
左足大腿、ＳLs…規範移動物体の左足すね、ＳLf…規範
移動物体の左足ｆｏｏｔ、ＳRt…規範移動物体の右足大
腿、ＳRs…規範移動物体の右足すね、ＳRf…規範移動物
体の右足ｆｏｏｔ、ＲLt…歩行ロボットの左足大腿、Ｒ
Ls…歩行ロボットの左足すね、ＲLf…歩行ロボットの左
足ｆｏｏｔ、ＲRt…歩行ロボットの右足大腿、ＲRs…歩
行ロボットの右足すね、ＲRf…歩行ロボットの右足ｆｏ
ｏｔ、ｌLf…ＳL1−ＳL2間の長さ、ｌLs…ＳL2−ＳL3間
の長さ、ｌLt…ＳL3−ＳW間の長さ、ｌRf…ＳR1−ＳR2
間の長さ、ｌRs…ＳR2−ＳR3間の長さ、ｌRt…ＳR3−Ｓ
W間の長さ、ｈLf(ｔ)…各時刻における、ｌLfの垂直成
分、ｄLfV(ｔ)…各時刻における、ｌLfの水平成分（ｘ
方向から見た）、ｈLs(ｔ)…各時刻における、ｌLsの垂
直成分、ｄLsV(ｔ)…各時刻における、ｌLsの水平成分
（ｘ方向から見た）、ｈLt(ｔ)…各時刻における、ｌLt
の垂直成分、ｄLtV(ｔ)…各時刻における、ｌLtの水平
成分（ｘ方向から見た）、ｈRf(ｔ)…各時刻における、
ｌRfの垂直成分、ｄRfV(ｔ)…各時刻における、ｌRfの
水平成分（ｘ方向から見た）、ｈRs(ｔ)…各時刻におけ
る、ｌRsの垂直成分、ｄRsV(ｔ)…各時刻における、ｌ
Rsの水平成分（ｘ方向から見た）、ｈRt(ｔ)…各時刻に
おける、ｌRtの垂直成分、ｄRtV(ｔ)…各時刻におけ
る、ｌR tの水平成分（ｘ方向から見た）、θLtV(ｔ)…
各時刻における規範移動物体の体とＳLtとの角度（ｘ方
向から見た）、θLsV(ｔ)…各時刻におけるＳLtとＳLs
との角度（ｘ方向から見た）、θLfV(ｔ)…各時刻にお
けるＳLsとＳLfとの角度（ｘ方向から見た）、θ
RtV(ｔ)…各時刻における規範移動物体の体とＳRtとの
角度（ｘ方向から見た）、θRsV(ｔ)…各時刻における
ＳRtとＳRsとの角度（ｘ方向から見た）、θRfV(ｔ)…
各時刻におけるＳRsとＳRfとの角度（ｘ方向から見
た）、ｄLfA(ｔ)…各時刻における、ｌLfの水平成分
（ｙ方向から見た）、ｄLsA(ｔ)…各時刻における、ｌ
Lsの水平成分（ｙ方向から見た）、ｄLtA(ｔ)…各時刻
における、ｌLtの水平成分（ｙ方向から見た）、ｄ
RfA(ｔ)…各時刻における、ｌRfの水平成分（ｙ方向か
ら見た）、ｄRsA(ｔ)…各時刻における、ｌR sの水平成
分（ｙ方向から見た）、ｄRtA(ｔ)…各時刻における、
ｌRtの水平成分（ｙ方向から見た）、θLtA(ｔ)…各時
刻における規範移動物体の体とＳLtとの角度（ｙ方向か
ら見た）、θLsA(ｔ)…各時刻におけるＳLtとＳLsとの
角度（ｙ方向から見た）、θLfA(ｔ)…各時刻における
ＳLsとＳLfとの角度（ｙ方向から見た）、θRtA(ｔ)…
各時刻における規範移動物体の体とＳRtとの角度（ｙ方
向から見た）、θRsA(ｔ)…各時刻におけるＳRtとＳRs
との角度（ｙ方向から見た）、θRfA(ｔ)…各時刻にお
けるＳRsとＳRfとの角度（ｙ方向から見た）、φ
LtV(ｔ)…各時刻における歩行ロボットの体とＲLtとの
角度（ｘ方向から見た）、φLsV(ｔ)…各時刻における
ＲLtとＲLsとの角度（ｘ方向から見た）、φLfV(ｔ)…
各時刻におけるＲLsとＲLfとの角度（ｘ方向から見
た）、φRtV(ｔ)…各時刻における歩行ロボットの体と
ＲRtとの角度（ｘ方向から見た）、φRsV(ｔ)…各時刻
におけるＲRtとＲRsとの角度（ｘ方向から見た）、φ
RfV(ｔ)…各時刻におけるＲRsとＲRfとの角度（ｘ方向
から見た）、φLtA(ｔ)…各時刻における歩行ロボット
の体とＲLtとの角度（ｙ方向から見た）、φLsA(ｔ)…
各時刻におけるＲLtとＲLsとの角度（ｙ方向から見
た）、φLfA(ｔ)…各時刻におけるＲLsとＲLfとの角度
（ｙ方向から見た）、φRtA(ｔ)…各時刻における歩行
ロボットの体とＲRtとの角度（ｙ方向から見た）、φ
RsA(ｔ)…各時刻におけるＲRtとＲRsとの角度（ｙ方向
から見た）、φRfA(ｔ)…各時刻におけるＲRsとＲRfと
の角度（ｙ方向から見た）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀井 幸一 東京都江東区新砂一丁目６番27号 株式会 社日立製作所公共情報事業部内 Ｆターム(参考） 3F059 AA00 AA20 BB06 DA09 DD01 FA01 FA07 FB11 FC02 FC13
Claims (7)
- 【請求項１】 人工衛星が発信した電波を受信すること
により自らの水平位置と標高が得られるセンサを移動物
体の脚部に複数個装着し、該センサから得られた水平位
置と標高に関する情報を無線通信によって演算記憶装置
に送信し、該装置において移動物体の脚部の角度を算出
し、記憶することを特徴とした、歩行ロボットの教示シ
ステム。 - 【請求項２】 人工衛星が発信した電波を受信すること
により自らの水平位置と標高が得られるセンサを、移動
物体の脚部に複数個装着し、該センサから得られた水平
位置と標高に関する情報を、移動物体の脚部の角度に変
換する方法。 - 【請求項３】 移動物体の脚部の角度情報を無線通信に
よって、演算記憶装置に送信することを特徴とした、歩
行ロボットの教示システム。 - 【請求項４】 人工衛星が発信した電波と、地上に固定
した発信局が発信した電波を受信することにより自らの
水平位置と標高が得られるセンサを移動物体の脚部に複
数個装着し、該センサから得られた水平位置と標高に関
する情報を無線通信によって演算記憶装置に送信し、移
動物体の脚部の角度を算出し、記憶することを特徴とし
た、歩行ロボットの教示システム。 - 【請求項５】 人工衛星が発信した電波と、地上に固定
した発信局が発信した電波を受信することにより自らの
水平位置と標高が得られるセンサを、移動物体の脚部に
複数個装着し、該センサから得られた水平位置と標高に
関する情報を、移動物体の脚部の角度に変換する方法。 - 【請求項６】 人工衛星が発信した電波を受信すること
により自らの水平位置と標高が得られるセンサを移動物
体の脚部に複数個装着し、該センサから得られた水平位
置と標高に関する情報を電線を用いて演算記憶装置に伝
達し、移動物体の脚部の角度を算出し、記憶することを
特徴とした、歩行ロボットの教示システム。 - 【請求項７】 人工衛星が発信した電波を受信すること
により自らの水平位置と標高が得られるセンサを移動物
体の脚部に複数個装着し、該センサから得られた水平位
置と標高に関する情報を無線通信によって演算記憶装置
に送信し、移動物体の脚部の角速度を算出し、記憶する
ことを特徴とした、歩行ロボットの教示システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34575199A JP2001162572A (ja) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | 歩行ロボットの教示システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34575199A JP2001162572A (ja) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | 歩行ロボットの教示システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001162572A true JP2001162572A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=18378735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34575199A Pending JP2001162572A (ja) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | 歩行ロボットの教示システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001162572A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003145458A (ja) * | 2001-11-19 | 2003-05-20 | Japan Science & Technology Corp | 二脚歩行式人型ロボット |
| JP2007245244A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Toyota Motor Corp | 移動体制御システム及び移動体の可動部の絶対位置算出方法 |
-
1999
- 1999-12-06 JP JP34575199A patent/JP2001162572A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003145458A (ja) * | 2001-11-19 | 2003-05-20 | Japan Science & Technology Corp | 二脚歩行式人型ロボット |
| JP2007245244A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Toyota Motor Corp | 移動体制御システム及び移動体の可動部の絶対位置算出方法 |
| JP4513773B2 (ja) * | 2006-03-13 | 2010-07-28 | トヨタ自動車株式会社 | 移動体制御システム及び移動体の可動部の絶対位置算出方法 |
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