JP2002059389A - 自律歩行ロボット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリ充電を、疲れたロボットが休憩を取
るというアミューズメント動作として自然に取り込むこ
とが可能な自律歩行ロボット装置を提供する。 【解決手段】 ロボットのバッテリ３の充電時、アンテ
ナ部１１からの充電要求信号により、充電器から送信さ
れる歩行誘導信号でアクチュエータが前足６Ａ、６Ｂと
後足７Ａ、７Ｂを駆動し、ロボットは充電器に近付き、
外界撮像センサがランドマークを検知し作成する周辺の
環境地図により、前足６Ａ、６Ｂ、後足７Ａ、７Ｂ、口
部１５、尾部８が駆動され、ロボットは充電器に充電姿
勢で配置され充電が行われ、充電終了時にアンテナ部１
１から充電停止要求信号が送信され、充電器の動作が停
止しロボットは充電器から離脱し、バッテリ３の充電
が、疲れたロボットが充電器位置で休憩するアミューズ
メント動作として自然に行われ、対応者は充電中もアミ
ューズメント享受が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部雰囲気を検知
して検知信号を出力するセンサの検知信号に基づいて、
アクチュエータ部によって複数の駆動部に、検知信号に
対応する自律動作がそれぞれ行われるロボットとロボッ
トのバッテリの充電器とからなる自律歩行ロボット装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロボット技術は、当初は産業用ロボット
として各産業分野において発達し、その後災害救助ロボ
ット、原子力施設のメンテナンスロボットなどの極限作
業を行うロボット、警備ロボットなどのサービス産業に
使用されるロボットなどが開発され、さらに、人間共存
型のロボットとして、医療福祉ロボットやアミューズメ
ントロボットが開発されている。このアミューズメント
ロボットの中でも、人間との心理的なインタラクション
を図り、共存する人間と情緒的な情報を交流して人間を
心理的に楽しませるペットロボットが注目されている。

【０００３】従来のペットロボット２Ａの一例は、図１
１に示すように、ペット犬として形成され、ペットロボ
ットの本体内に、バッテリ３と全体の動作を制御する制
御回路ユニット５とが設けられ、また本体には、外部雰
囲気を検知して検知信号を出力するセンサとして、接触
力センサ、外音センサ、外界撮像センサ、距離センサ、
加速度センサを含む各種のセンサが取り付けられ、さら
に本体には、感情表示機能回路と学習機能回路とが組み
込まれている。また、ペットロボット２Ａの本体には、
駆動部として、前足６Ａ、６Ｂ、後足７Ａ、７Ｂ、尾部
８及び口部１５が設けられ、センサの検知信号に基づく
制御回路ユニット５の制御によって、検知信号に対応す
る駆動部がアクチュエータにより駆動され、ペットロボ
ット２Ａは、遊び相手となる対応者の所定の指示動作に
従って前足６Ａ、６Ｂ、後足７Ａ、７Ｂを動かし、尾部
８を振って自律歩行し、対応者に撫でられると気持ち良
さそうに寝転び、尾部８を振って親愛の感情を表現し、
さらに、対応者の呼び掛けに口部１５を開き音声で応答
するなどのアミューズメント動作を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のペ
ットロボット２Ａは、遊び相手となる対応者の呼び掛け
に口部を開いて音声応答し、対応者の所定の指示動作に
従って、対応者と遊び戯れるように、尾部８を振りなが
ら、前足６Ａ、６Ｂ、後足７Ａ、７Ｂを動かして自律歩
行する。そして、対応者が、ロボット本体を撫でると気
持ち良さそうに寝転び、尾部８を振って親愛の感情を表
現することにより、生きたペットのように振る舞って、
相手をする対応者を楽しませ心を和ませてくれる。しか
し、従来のペットロボット２Ａは、バッテリ３の充電残
量が、予め設定した所定値以下になると、各種のセン
サ、アクチュエータ及び制御回路ユニット５が動作を停
止し、ペットロボット２Ａはその時点での姿勢のままで
動作を停止してしまう。このために、遊び相手の対応者
は、ペットロボット２Ａの本体からバッテリ３を取出
し、図１２に示すように、充電器２７Ａにバッテリ３を
装着し、充電器２７Ａの電源コネクタ２５を電源に接続
して、バッテリ３の充電を開始する必要がある。そし
て、所定の充電時間が経過して、バッテリ３の充電が終
了した後に、対応者は、バッテリ３を充電器２７Ａから
取出して、ペットロボット２Ａの本体に装着することに
より、ペットロボット２Ａに対して、前回の電池切れ時
の姿勢から次の動作を行わせることができる。

【０００５】このペットロボット２Ａのバッテリ３に対
する充電動作は、いままで生きたペットのように振る舞
っていたペットロボット２Ａの動作を突然中断すること
になり、ペットロボット２Ａのアミューズメント動作と
しては、極めて不自然であると共に、対応者にとっても
ペットロボット２Ａとの遊びを突然中止させられること
により、楽しい安らぎの精神状態が急に失われてしま
う。

【０００６】本発明は、前述したような従来のペットロ
ボットのバッテリに対する充電動作の現状に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、バッテリの充電を、遊び
疲れたロボットが、充電器位置で休憩を取るというアミ
ューズメント動作の一部として自然に取り込むことが可
能な自律歩行ロボット装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、外部雰囲気を検知して検知
信号を出力するセンサ、前記検知信号に基づき、ロボッ
ト本体に設けた複数の駆動部に、前記検知信号に対応す
る自律動作をそれぞれ行わせるアクチュエータ部、及び
ロボット駆動の電力を供給するバッテリが前記ロボット
本体に設けられ、前記バッテリを充電する充電器が、前
記ロボット本体とは別体に設けられた自律歩行ロボット
装置であり、前記充電器に設けられ、前記ロボット本体
との間で信号の授受を行う第１の送受信手段と、前記ロ
ボット本体に設けられ、前記充電器との間で信号の授受
を行う第２の送受信手段と、前記バッテリの充電時に
は、前記第１の送受信手段と前記第２の送受信手段間で
の信号の授受に基づいて充電開始指令を発し、前記アク
チュエータ部の制御による前記駆動部の駆動によって、
前記ロボット本体を前記充電器に対接するように歩行移
動させ、前記充電器によって前記バッテリに充電を行わ
せ、該充電の終了時には、前記第１の送受信手段と前記
第２の送受信手段間での信号の授受に基づいて充電終了
指令を発し、前記充電器による前記バッテリの充電を停
止させ、前記アクチュエータ部の制御による前記駆動部
の駆動によって、前記ロボット本体を前記充電器から離
れるように歩行移動させる充電動作制御手段とを有する
ことを特徴とするものである。

【０００８】このような手段によると、バッテリの充電
時には、充電動作制御手段が、第１の送受信手段と第２
の送受信手段間での信号の授受に基づいて充電開始指令
を発し、アクチュエータ部の制御による駆動部の駆動に
よって、ロボット本体が充電器に対接するように歩行移
動され、充電器によってバッテリに充電が行われ、ま
た、充電の終了時には、充電動作制御手段が、第１の送
受信手段と第２の送受信手段間での信号の授受に基づい
て充電終了指令を発し、充電器によるバッテリの充電が
停止され、アクチュエータ部の制御による駆動部の駆動
によって、ロボット本体が充電器から離れるように歩行
移動され、ロボットのバッテリの充電が、遊び疲れたロ
ボットが、充電器位置に自律的に歩行して休憩をとると
いう形で、対応者とロボットとのアミューズメント動作
の一部として自然に行われる。

【０００９】同様に前記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ロ
ボット本体がペットロボットであり、該ペットロボット
の前足部、後足部、尾部及び口部の少なくとも一つには
電力受給端子が設けられ、前記充電器には充電時に前記
電力受給端子と対接する少なくとも一つの電力供給端子
が設けられていることを特徴とするものである。

【００１０】このような手段によると、請求項１記載の
発明において、ロボット本体をペットロボットとし、ペ
ットロボットの前足部、後足部、尾部及び口部の少なく
とも一つに電力受給端子が設けられ、充電器には、充電
時に電力受給端子と対接する少なくとも一つの電力供給
端子が設けられ、電力受給端子と電力供給端子との対接
により充電が開始され、電力受給端子の電力供給端子か
らの離脱により充電が終了する充電動作によって、請求
項１記載の発明での作用が実行される。

【００１１】同様に前記目的を達成するために、請求項
３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記バ
ッテリの充電残量が予め設定した所定値以下になると、
前記第２の送受信手段から前記第１の送受信手段に充電
要求信号が送信され、該充電要求信号に対応して、前記
充電動作制御手段から前記充電開始指令が発生され、前
記アクチュエータ部により制御される前記駆動部によっ
て、前記ロボット本体が前記充電器の所定位置に歩行移
動され、前記電力受給端子が前記電力供給端子に対接配
設され、前記充電器による前記バッテリの充電が行われ
ることを特徴とするものである。

【００１２】このような手段によると、バッテリの充電
残量が予め設定した所定値以下になると、第２の送受信
手段から第１の送受信手段に充電要求信号が送信され、
該充電要求信号に対応して、充電動作制御手段から充電
開始指令が発生され、アクチュエータ部により制御され
る駆動部によって、ロボット本体が充電器の所定位置に
歩行移動され、電力受給端子が電力供給端子に対接配設
されて、充電器によるバッテリの充電が行われることに
より、請求項２記載の発明での作用が実行される。

【００１３】同様に前記目的を達成するために、請求項
４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記バ
ッテリの充電量が予め設定した所定値に達すると、前記
第２の送受信手段から前記第１の送受信手段に充電停止
要求信号が送信され、該充電停止要求信号に対応して、
前記充電動作制御手段から前記充電終了指令が発せら
れ、前記アクチュエータ部により制御される前記駆動部
によって、前記電力受給端子が前記電力供給端子から離
脱されて、前記充電器による前記バッテリの充電が停止
され、前記ロボット本体が前記充電器から離れるように
歩行移動されることを特徴とするものである。

【００１４】このような手段によると、バッテリの充電
量が予め設定した所定値に達すると、第２の送受信手段
から第１の送受信手段に充電停止要求信号が送信され、
該充電停止要求信号に対応して、充電動作制御手段から
充電終了指令が発せられ、アクチュエータ部により制御
される駆動部によって、電力受給端子が電力供給端子か
ら離脱して充電器によるバッテリの充電が停止され、さ
らに、ロボット本体が充電器から離れるように歩行移動
することにより、請求項２記載の発明での作用が実行さ
れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］本発明の第
１の実施の形態を、図１ないし図４を参照して説明す
る。図１は本実施の形態のペットロボットの構成を示す
説明図、図２は本実施の形態の充電器の構成を示す説明
図、図３は本実施の形態の他の充電器の構成を示す説明
図、図４は本実施の形態のペットロボットのバッテリの
充電時の電極端子の接続状態を示す説明図である。

【００１６】本実施の形態に係る自律歩行ロボット装置
は、図１に示すような子犬のペットロボットのロボット
本体２と、図２に示すような充電器２７Ａとからなり、
ロボット本体２には、ロボットの自律動作を制御する制
御回路ユニット５と、ロボット駆動の電力を供給するバ
ッテリ３とが内蔵され、ロボット本体２には、制御回路
ユニット５の制御により駆動する図示せぬアクチュエー
タによって、それぞれの自律動作を行う口部１５、前足
６Ａ、６Ｂ、後足７Ａ、７Ｂ及び尾部８が設けられ、口
部１５には下歯部分に電極端子１５ａが、上歯部分に電
極端子１５ｂがそれぞれ取り付けられ、前足６Ａ、６Ｂ
の足裏には、それぞれ電極端子１２ａ、１２ｂが取れ付
けられている。

【００１７】同様にして、後足７Ａ、７Ｂの足裏には、
それぞれ電極端子１３ａ、１３ｂが取り付けられ、尾部
８には電極端子１４ａ、１４ｂが取り付けられ、さら
に、尾部８には送受信アンテナ１１が組み込まれてい
る。また、ロボット本体２には、図示はしないが外部雰
囲気を検知して検知信号を出力するセンサとして、接触
力センサ、外音センサ、外界撮像センサ、距離センサ、
加速度センサを含む各種のセンサが、組み込み配設され
ており、さらにロボット本体２には、感情表示機能回路
と学習機能回路とが組み込まれている。

【００１８】一方、充電器２７Ａは、図２に示すよう
に、断面がＬ字型の基台３０に組み付けられており、基
台３０の表面の一端部側に、全体がコ字状の口部用電極
１６が取り付けられ、この口部用電極１６の水平延長部
の下縁部と上縁部には、ロボット本体２の口部１５によ
る噛合動作によって、電極端子１５ｂ、１５ａとそれぞ
れ対接する電極端子１６ａ、１６ｂが固設されている。
また、基台３０の表面の他端部側に、電極端子２２ａ、
２２ｂがそれぞれ表面に固設された後足用ガイド２０
Ａ、２０Ｂが配設され、口部用電極１６と後足用ガイド
２０Ａ、２０Ｂ間の基台３０の表面には、電極端子２１
ａ、２１ｂがそれぞれ表面に固設された前足用ガイド１
７Ａ、１７Ｂが配設されている。これらの後足用ガイド
２０Ａ、２０Ｂと、前足用ガイド１７Ａ、１７Ｂとは、
充電器２７Ａ位置に自律歩行したロボット本体２が、充
電器２７Ａの表面に座った時に、後足７Ａ、７Ｂと前足
６Ａ、６Ｂがそれぞれ乗せられる位置に配設されてい
る。

【００１９】さらに、基台３０の側壁部の上面の一端側
には、ロボット本体２のアンテナ部１１との間で、信号
の授受を行うアンテナ部２６が取り付けられ、基台３０
の側壁部の上面の他端側には、充電器２７Ａの表面に座
ったロボット本体２の尾部８が乗せられる凹状の尾用ガ
イド２３が形成され、この尾用ガイド２３には、尾部８
の電極端子１４ａ、１４ｂとそれぞれ対接する電極端子
２４ａ、２４ｂが固設され、基台３０の尾用ガイド２３
側の端部から、電源に接続される電源コネクタ２５が取
り付けられたリード線３１が導出されている。

【００２０】本実施の形態の充電器部分の変形構成例
は、図３に示すように構成され、すでに図２を参照して
説明した基台３０の側壁部に、基台３０の上方を覆って
配置される屋根部２８の側壁部が対接固定され、アンテ
ナ部２６が屋根部２８を貫通して突出配設されている。
この変形構成例によると、充電器２７Ａが子犬のペット
ロボットの犬小屋となり、ロボット本体２に対する充電
動作が、ペットロボットが、遊びに疲れて犬小屋で休憩
するという自律動作によって、より明確に表現されるよ
うに構成されている。

【００２１】本実施の形態の充電器２７Ａでは、図４に
示すように、電源３２の一端がスイッチ３３を介して出
力端子ｔ１に接続され、電源３２の他端が出力端子ｔ２
に接続されており、出力端子ｔ１が、電極端子２４ａ、
２２ａ、２１ａ、１６ａに接続され、出力端子ｔ２が、
電極端子２４ｂ、２２ｂ、２１ｂ、１６ｂに接続されて
いる。そして、ロボット本体２においては、バッテリ３
の充電端子ｔ３に、電極端子１４ａ、１３ａ、１２ａ、
１５ａが接続され、バッテリ３の充電端子ｔ４に、電極
端子１４ｂ、１３ｂ、１２ｂ、１６ｂが接続されてい
る。

【００２２】このような構成の本実施の形態の動作を説
明する。本実施の形態に係るペットロボットのロボット
本体２では、遊び相手となる対応者がロボット本体２の
頭を撫でたり胴体をタッチすると、その接触力が接触力
センサによって検知され、対応者の呼び掛け音声が外音
センサによって検知され、外界撮像センサによって、例
えば対応者の手の肌色の画像が検知され、距離センサに
よって距離が検知され、加速度センサによって加速度が
検知される。そして、各センサの検知信号に基づいて、
感情表示機能回路と学習機能回路とから対応する自律動
作データが読み出され、読み出された自律動作データに
基づき、制御回路ユニット５により制御されるアクチュ
エータによって、前足６Ａ、６Ｂ、後足７Ａ、７Ｂ、尾
部８及び口部１５が駆動され、ペットロボットとしての
アミューズメント自律動作が行われる。

【００２３】このアミューズメント自律動作において
は、ペットロボットは、遊び相手の対応者の呼び掛け音
声を検知すると、口部１５を開いて応答の音声を出力
し、対応者の手の肌色画像を検知して、対応者の手元に
近付くように前足６Ａ、６Ｂと後足７Ａ、７Ｂを駆動し
て自律歩行する。また、対応者が手元に近付いたペット
ロボットの頭を撫でたり、胴体をタッチすると、その接
触力を検知して尾部８を振って親愛の感情を表現し、接
触力が所定時間継続すると、前足６Ａ、６Ｂと後足７
Ａ、７Ｂを折り曲げて座込み、さらには仰向けに寝転ん
でリラックスの感情を表現する。このようにして、ペッ
トロボットは、遊び相手の対応者の動作に対応して、各
種のアミューズメント自律動作を行い、対応者は、あた
かも生きたペットと戯れている時のように心が慰めら
れ、リラックスし安定した心地よい雰囲気に浸ることに
なる。

【００２４】このように各種のアミューズメント自律動
作を行うペットロボットのロボット本体２に内蔵されて
いるバッテリ３の充電量が、予め設定した所定値以下に
なると、ロボット本体２の電圧検知センサから出力され
る検知信号に基づき、制御回路ユニット５の指令によっ
て、アンテナ部１１から充電要求信号が送信される。こ
の充電要求信号が、充電器２７Ａのアンテナ部２６で受
信されると、充電器２７Ａのスイッチ３３がＯＮにされ
ると共に、アンテナ部２６からアンテナ部１１に歩行誘
導信号が送信され、アンテナ１１によって歩行誘導信号
が受信されると、制御回路ユニット５から充電開始信号
が出力され、アクチュエータによって、歩行誘導信号が
放射される歩行誘導信号の方向に、ロボット本体２を歩
行させるように、前足６Ａ、６Ｂと後足７Ａ、７Ｂとが
駆動される。この前足６Ａ、６Ｂと後足７Ａ、７Ｂとの
駆動によって、ロボット本体２は、充電器２７Ａ方向に
自律歩行する。

【００２５】このようにして、ロボット本体２が自律歩
行し、充電器２７Ａに対して予め設定した所定距離内に
近付くと、制御回路ユニット５からの指令信号によっ
て、ロボット本体２の外界撮像センサによって、充電器
２７Ａの予め設定した複数のランドマークオブジェクト
の画像情報が検知され、これらの画像情報に基づいて、
制御回路ユニット５からの指令信号によって、ロボット
本体２の周辺の環境地図情報が作成される。次いで、制
御回路ユニット５の指令信号によって、このようにして
作成された環境地図情報を利用して、ロボット本体２の
充電器２７Ａに対する現在位置情報と姿勢情報とが認識
取得され、距離センサと加速度センサの検知信号に基づ
いて、ロボット本体２が、予め設定された充電時姿勢を
取るように、アキュムレータによって、前足６Ａ、６
Ｂ、後足７Ａ、７Ｂ、口部１５及び尾部８の駆動が行わ
れる。

【００２６】そして、最終的には、前足６Ａ、６Ｂの電
極端子１２ａ、１２ｂが、前足用ガイド１７Ａ、１７Ｂ
の電極端子２１ａ、２１ｂにそれぞれ対接配置され、後
足７Ａ、７Ｂの電極端子１３ａ、１３ｂが、後足用ガイ
ド２０Ａ、２０Ｂの電極端子２２ａ、２２ｂにそれぞれ
対接配置され、尾部８の電極端子１４ａ、１４ｂが、尾
用ガイド２３の電極端子２４ａ、２４ｂにそれぞれ対接
配置される。さらに、口部１５の電極端子１５ａ、１５
ｂが、口部用電極１６の電極端子１６ａ、１６ｂにそれ
ぞれ対接配置されるように、口部１５によって口部用電
極１６を噛んだ状態に設定され、ロボット本体２は、最
終的には前述したような電極端子の対接状態で充電器２
７Ａの面上に誘導配置され、この状態でロボット本体２
のバッテリ３に対する充電が行われる。

【００２７】即ち、図４に示すように、充電器２７Ａの
面上に配置されたロボット本体２に対して、スイッチ３
３がＯＮとされ、電源３２の出力端子ｔ１、ｔ２から、
それぞれ電極端子２４ａ、１４ａ、電源端子２４ｂ、１
４ｂを介して、バッテリ３の充電端子ｔ３、ｔ４に充電
電力が供給される。同様にして、電源３２の出力端子ｔ
１、ｔ２から、電極端子２２ａ、１３ａ、電源端子２２
ｂ、１３ｂをそれぞれ介し、また、電極端子２１ａ、１
２ａ、電源端子２１ｂ、１２ｂをそれぞれ介し、さら
に、電極端子１６ａ、１５ａ、電源端子１６ｂ、１５ｂ
をそれぞれ介して、バッテリ３の充電端子ｔ３、ｔ４に
充電電力が供給される。

【００２８】この充電動作によりロボット本体２のバッ
テリ３の充電量が予め設定した所定値に達すると、ロボ
ット本体２の電圧検知センサから出力される検知信号に
基づき、制御回路ユニット５の指令によって、アンテナ
部１１から充電停止要求信号が送信される。この充電停
止要求信号が、充電器２７Ａのアンテナ部２６で受信さ
れると、充電器２７Ａのスイッチ３３がＯＦＦにされる
と共に、制御回路ユニット５の指令信号によって、ロボ
ット本体２が充電器２７Ａの面上から離れるように、距
離センサと加速度センサの検知信号に基づいて、アキュ
ムレータによって、前足６Ａ、６Ｂ、後足７Ａ、７Ｂ、
口部１５及び尾部８が駆動され、ロボット本体２は、充
電器２７Ａの面上から降りて、充電器２７Ａから所定距
離離れた位置に立ち止まる。この状態で、ペットロボッ
トのロボット本体２は、遊び相手となる対応者との間
で、元通りにアミューズメント動作を行うことが可能な
状態となる。

【００２９】このように、本実施の形態によると、ロボ
ット本体２のバッテリ３の充電残量が予め設定した所定
値以下になると、尾部８のアンテナ部１１から充電要求
信号が送信され、この充電要求信号に対応して、充電器
２７Ａのアンテナ部２６から送信される歩行誘導信号が
アンテナ部１１で受信され、制御回路ユニット５からの
充電開始指令で、アクチュエータによって、歩行誘導信
号の放射源方向に、ロボット本体２を歩行させるよう
に、前足６Ａ、６Ｂと後足７Ａ、７Ｂが駆動される。こ
のために、ロボット本体２が、充電器２７Ａ方向に自律
歩行し、充電器２７Ａの所定距離内に歩行すると、制御
回路ユニット５の指令で、ロボット本体２の外界撮像セ
ンサが充電器２７Ａのランドマークオブジェクトを検知
し、周辺の環境地図情報が作成される。そして、この環
境地図情報を利用して、ロボット本体２が、予め設定し
た充電時姿勢を取るように、アキュムレータによって、
前足６Ａ、６Ｂ、後足７Ａ、７Ｂ、口部１５及び尾部８
が駆動され、充電器２７Ａのスイッチ３３がＯＮとさ
れ、ロボット本体２は充電器２７Ａの面上に充電可能な
姿勢状態で配置され、バッテリ３に対する充電が行われ
る。

【００３０】この充電によってバッテリ３の充電量が予
め設定した所定値に達すると、アンテナ部１１から送信
される充電停止要求信号が、充電器２７Ａのアンテナ部
２６で受信され、充電器２７Ａのスイッチ３３がＯＦＦ
にされ、制御回路ユニット５の指令で、ロボット本体２
が充電器２７Ａの面上から離れるように、アキュムレー
タにより、前足６Ａ、６Ｂ、後足７Ａ、７Ｂ、口部１５
及び尾部８が駆動され、ロボット本体２は、充電器２７
Ａの面上から降りて、充電器２７Ａから所定距離離れた
位置に、遊び相手となる対応者との間で、アミューズメ
ント動作が可能な状態で立ち止まる。

【００３１】このようにして、本実施の形態によると、
ロボット本体２のバッテリの充電が、ペットロボットが
遊び疲れて、休憩を取るために充電器位置に自律的に歩
行し休憩をとるという形で、対応者とロボットとのアミ
ューズメント動作の一部として極めて自然に行われ、ロ
ボットの対応者はアミューズメント享受状態を充電時間
も継続することが可能になり、対応者に対して、ロボッ
トの充電によって中断のない快適なアミューズメント効
果の提供が可能になる。

【００３２】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
の形態を、図５ないし図７を参照して説明する。図５は
本実施の形態の充電器によるペットロボットのバッテリ
の充電動作の説明図、図６は本実施の形態の口部用電極
とペットロボットの口部の説明図、図７は本実施の形態
の他の充電器によるペットロボットのバッテリの充電動
作の説明図である。

【００３３】本実施の形態では、図５及び図６に示すよ
うに、すでに図１ないし図４を参照して説明した第１の
実施の形態と比較して、充電器２７Ｂには口部用電極１
６のみが取り付けられ、ロボット本体２には口部１５の
みに電極端子１５ａ、１５ｂが固設されている。本実施
の形態のその他の部分の構成は、すでに説明した第１の
実施の形態と同様なので、重複する説明は行わない。

【００３４】本実施の形態では、充電動作時には、アン
テナ部２６からの歩行誘導信号に誘導され、充電器２７
Ｂの近傍に自律歩行したロボット本体２が、充電器２７
Ｂの面上に充電可能な姿勢状態で配置された時には、図
５に示すように、ロボット本体２の口部１５が、口部用
電極１６を噛んでおり、口部１５の電極端子１５ａ、１
５ｂが、口部用電極１６の電極端子１６ａ、１６ｂとそ
れぞれ対接した状態にあり、図４を流用して説明する
と、電源３２によるバッテリ３の電源端子ｔ３、ｔ４に
対する充電電力の供給は、電極端子１６ａ、１５ａと電
極端子１６ｂ、１５ｂとを介して行われる。本実施の形
態のその他の動作は、すでに説明した第１の実施の形態
と同一なので、重複する説明は行わない。

【００３５】本実施の形態によると、第１の実施の形態
で得られる効果に加えて、電極端子数を削減することに
より、ロボット装置全体を簡単な構成で、製造コストを
低減して製造することが可能になる。

【００３６】図７に示す本実施の形態の充電器部分の変
形構成例では、基台３０の側壁部に、基台３０の上方を
覆って配置される屋根部２８の側壁部が対接固定され、
アンテナ部２６が屋根部２８を貫通して突出配設され、
充電器２７Ｂが子犬のペットロボットの犬小屋となって
いて、ロボット本体２に対する充電動作が、ペットロボ
ットが、遊びに疲れて犬小屋で休憩するという自律動作
によって、より明確に表現されるように構成されてい
る。

【００３７】［第３の実施の形態］本発明の第３の実施
の形態を、図８を参照して説明する。図８は本実施の形
態の充電器によるペットロボットのバッテリの充電動作
の説明図である。

【００３８】本実施の形態では、図８に示すように、す
でに図１ないし図４を参照して説明した第１の実施の形
態と比較して、充電器２７Ｃには尾用ガイド２３のみが
設けられ、この尾用ガイド２３に電極端子２４ａ、２４
ｂが固設され、ロボット本体２には尾部８のみに電極端
子１４ａ、１４ｂが固設されている。本実施の形態のそ
の他の部分の構成は、すでに説明した第１の実施の形態
と同様なので、重複する説明は行わない。

【００３９】本実施の形態では、充電動作時には、アン
テナ部２６からの歩行誘導信号に誘導され、充電器２７
Ｃの近傍に自律歩行したロボット本体２が、充電器２７
Ｃの面上に充電可能な姿勢状態で配置された時には、図
８に示すように、ロボット本体２の尾部８が、尾用ガイ
ド２３に沿って配置され、尾部８の電極端子１４ａ、１
４ｂが、尾用ガイド２３の電極端子２４ａ、２４ｂにそ
れぞれ対接しており、図４を流用して説明すると、電源
３２によるバッテリ３の電源端子ｔ３、ｔ４に対する充
電電力の供給は、電極端子２４ａ、１４ａと電極端子２
４ｂ、１４ｂとを介して行われる。本実施の形態のその
他の動作は、すでに説明した第１の実施の形態と同一な
ので、重複する説明は行わない。

【００４０】本実施の形態によると、第１の実施の形態
で得られる効果に加えて、電極端子数を削減することに
より、ロボット装置全体を簡単な構成で、製造コストを
低減して製造することが可能になる。

【００４１】［第４の実施の形態］本発明の第４の実施
の形態を、図９を参照して説明する。図９は本実施の形
態の充電器によるペットボトルのバッテリの充電動作の
説明図である。

【００４２】本実施の形態では、図９に示すように、す
でに図１ないし図４を参照して説明した第１の実施の形
態と比較して、充電器２７Ｄには後足用ガイド２０Ａ、
２０Ｂのみが設けられ、この後足用ガイド２０Ａ、２０
Ｂに電極端子２２ａ、２２ｂが固設され、ロボット本体
２には後足７Ａ、７Ｂのみに電極端子１３ａ、１３ｂが
固設されている。本実施の形態のその他の部分の構成
は、すでに説明した第１の実施の形態と同様なので、重
複する説明は行わない。

【００４３】本実施の形態では、充電動作時には、アン
テナ部２６からの歩行誘導信号に誘導され、充電器２７
Ｄの近傍に自律歩行したロボット本体２が、充電器２７
Ｄの面上に充電可能な姿勢状態で配置された時には、図
９に示すように、ロボット本体２の後足７Ａ、７Ｂが、
後足用ガイド２０Ａ、２０Ｂ上にそれぞれ配置され、後
足７Ａ、７Ｂの電極端子１３ａ、１３ｂが、後足用ガイ
ド２０Ａ、２０Ｂの電極端子２２ａ、２２ｂにそれぞれ
対接しており、図４を流用して説明すると、電源３２に
よるバッテリ３の電源端子ｔ３、ｔ４に対する充電電力
の供給は、電極端子２２ａ、１３ａと電極端子２２ｂ、
１３ｂとを介して行われる。本実施の形態のその他の動
作は、すでに説明した第１の実施の形態と同一なので、
重複する説明は行わない。

【００４４】本実施の形態によると、第１の実施の形態
で得られる効果に加えて、電極端子数を削減することに
より、ロボット装置全体を簡単な構成で、製造コストを
低減して製造することが可能になる。

【００４５】［第５の実施の形態］本発明の第５の実施
の形態を、図１０を参照して説明する。図１０は本実施
の形態の充電器によるペットロボットのバッテリの充電
動作の説明図である。

【００４６】本実施の形態では、図１０に示すように、
すでに図１ないし図４を参照して説明した第１の実施の
形態と比較して、充電器２７Ｅには前足用ガイド１７
Ａ、１７Ｂのみが設けられ、この前足用ガイド１７Ａ、
１７Ｂに電極端子２１ａ、２１ｂが固設され、ロボット
本体２には前足６Ａ、６Ｂのみに電極端子１２ａ、１２
ｂが固設されている。本実施の形態のその他の部分の構
成は、すでに説明した第１の実施の形態と同様なので、
重複する説明は行わない。

【００４７】本実施の形態では、充電動作時には、アン
テナ部２６からの歩行誘導信号に誘導され、充電器２７
Ｅの近傍に自律歩行したロボット本体２が、充電器２７
Ｅの面上に充電可能な姿勢状態で配置された時には、図
１０に示すように、ロボット本体２の前足６Ａ、６Ｂ
が、前足用ガイド１７Ａ、１７Ｂ上にそれぞれ配置さ
れ、前足６Ａ、６Ｂの電極端子１２ａ、１２ｂが、前足
用ガイド１７Ａ、１７Ｂの電極端子２１ａ、２１ｂにそ
れぞれ対接しており、図４を流用して説明すると、電源
３２によるバッテリ３の電源端子ｔ３、ｔ４に対する充
電電力の供給は、電極端子２１ａ、１２ａと電極端子２
１ｂ、１２ｂとを介して行われる。本実施の形態のその
他の動作は、すでに説明した第１の実施の形態と同一な
ので、重複する説明は行わない。

【００４８】本実施の形態によると、第１の実施の形態
で得られる効果に加えて、電極端子数を削減することに
より、ロボット装置全体を簡単な構成で、製造コストを
低減して製造することが可能になる。

【００４９】なお、第３の実施の形態ないし第５の実施
の形態において、第１の実施の形態及び第２の実施の形
態と同様にして、充電器部分の構成を変形して、基台３
０の側壁部に、基台３０の上方を覆って配置される屋根
部２８の側壁部を対接固定し、アンテナ部２６を屋根部
２８を貫通して突出配設させ、充電器２７Ｃ〜２７Ｅ
を、子犬のペットロボットの犬小屋風にして、ロボット
本体２に対する充電動作が、ペットロボットが、遊びに
疲れて犬小屋で休憩するという自律動作によって、より
明確に表現されるようにすることも可能である。

【００５０】

【発明の効果】請求項１記載の自律歩行ロボット装置に
係る発明によると、外部雰囲気を検知して検知信号を出
力するセンサ、センサの検知信号に基づき、ロボット本
体に設けた複数の駆動部に、検知信号にそれぞれ対応す
る自律動作を実行させるアクチュエータ部、及びロボッ
ト駆動の電力を供給するバッテリがロボット本体に設け
られ、バッテリを充電する充電器がロボット本体とは別
体に設けられ、充電器にはロボット本体との間で信号の
授受を行う第１の送受信手段が、ロボット本体には充電
器との間で信号の授受を行う第２の送受信手段が設けら
れており、バッテリの充電時には、充電動作制御手段
が、第１の送受信手段と第２の送受信手段間での信号の
授受に基づいて充電開始指令を発し、アクチュエータ部
の制御による駆動部の駆動によって、ロボット本体が充
電器に対接するように歩行移動され、充電器によってバ
ッテリに充電が行われ、また、充電の終了時には、充電
動作制御手段が、第１の送受信手段と第２の送受信手段
間での信号の授受に基づいて充電終了指令を発し、充電
器によるバッテリの充電が停止され、アクチュエータ部
の制御による駆動部の駆動によって、ロボット本体が充
電器から離れるように歩行移動される。このようにし
て、ロボットのバッテリの充電が、遊び疲れたロボット
が、充電器位置に自律的に歩行して休憩をとるという形
で、対応者とロボットとのアミューズメント動作の一部
として自然に行われるので、ロボットの対応者はアミュ
ーズメントの享受状態を充電時間も継続することが可能
になり、対応者に対して、バッテリの充電によって中断
することのない快適なアミューズメント効果の提供が可
能になる。

【００５１】請求項２記載の発明によると、請求項１記
載の発明において、ロボット本体をペットロボットと
し、ペットロボットの前足部、後足部、尾部及び口部の
少なくとも一つに電力受給端子が設けられ、充電器に
は、充電時に電力受給端子と対接する少なくとも一つの
電力供給端子が設けられ、電力受給端子と電力供給端子
との対接により充電が開始され、電力受給端子の電力供
給端子からの離脱により充電が終了する充電動作によっ
て、請求項１記載の発明での効果を実現することが可能
になる。

【００５２】請求項３記載の発明によると、バッテリの
充電残量が予め設定した所定値以下になると、第２の送
受信手段から第１の送受信手段に充電要求信号が送信さ
れ、該充電要求信号に対応して、充電動作制御手段から
充電開始指令が発生され、アクチュエータ部により制御
される駆動部によってロボット本体が、充電器の所定位
置に歩行移動され、電力受給端子が電力供給端子に対接
配設され、充電器によるバッテリの充電が行われること
により、請求項２記載の発明での効果を実現することが
可能になる。

【００５３】請求項４記載の発明によると、バッテリの
充電量が予め設定した所定値に達すると、第２の送受信
手段から第１の送受信手段に充電停止要求信号が送信さ
れ、該充電停止要求信号に対応して、充電動作制御手段
から充電終了指令が発せられ、アクチュエータ部により
制御される駆動部によって、電力受給端子が電力供給端
子から離脱して充電器によるバッテリの充電が停止さ
れ、さらに、ロボット本体が充電器から離れるように歩
行移動することにより、請求項２記載の発明での効果を
実現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のペットロボットの
構成を示す説明図である。

【図２】同実施の形態の充電器の構成を示す説明図であ
る。

【図３】同実施の形態の他の充電器の構成を示す説明図
である。

【図４】同実施の形態のペットロボットのバッテリの充
電時の電極端子の接続状態を示す説明図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態の充電器によるペッ
トロボットのバッテリの充電動作の説明図である。

【図６】同実施の形態の口部用電極とペットロボットの
口部の説明図である。

【図７】同実施の形態の他の充電器によるペットロボッ
トのバッテリの充電動作の説明図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態の充電器によるペッ
トロボットのバッテリの充電動作の説明図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態の充電器によるペッ
トロボットのバッテリの充電動作の説明図である。

【図１０】本発明の第５の実施の形態の充電器によるペ
ットロボットのバッテリの充電動作の説明図である。

【図１１】従来のペットロボットの構成を示す説明図で
ある。

【図１２】従来のペットロボットのバッテリの充電動作
の説明図である。

【符号の説明】

２…ロボット本体、３…バッテリ、５…制御回路ユニッ
ト、６Ａ，６Ｂ…前足、７Ａ，７Ｂ…後足、８…尾部、
１１…送受信アンテナ、１２ａ，１２ｂ…電極端子、１
３ａ，１３ｂ…電極端子、１４ａ，１４ｂ…電極端子、
１５…口部、１５ａ，１５ｂ…電極端子、１６…口部用
電極、１６ａ，１６ｂ…電極端子、１７Ａ，１７Ｂ…前
足用ガイド、２０Ａ，２０Ｂ…後足用ガイド、２１ａ，
２１ｂ…電極端子、２２ａ，２２ｂ…電極端子、２３…
尾用ガイド、２４ａ，２４ｂ…電極端子、２５…電源コ
ネクタ、２６…アンテナ部、２７Ａ…充電器、２８…屋
根部、３０…基台、３１…リード線、３２…電源、３３
…スイッチ、ｔ１，ｔ２…出力端子、ｔ３，ｔ４…充電
端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C150 AA28 CA02 DA02 DA23 DA28 DF01 DK02 ED42 ED49 EF11 EF13 EF16 EF17 EF21 EF23 EF29 FA01 FA03 3F059 AA00 BB06 BC07 CA05 DB02 DB09 DC08 DD01 DD06 DD08 DD18 FA03 FA05 FA10 FC02 FC14 FC15 3F060 AA00 CA14 GA05 GA13 HA02 5H301 AA02 AA10 BB14 BB15 CC03 CC06 DD07 DD15 GG06 GG09 QQ04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部雰囲気を検知して検知信号を出力す
   るセンサ、前記検知信号に基づき、ロボット本体に設け
   た複数の駆動部に、前記検知信号に対応する自律動作を
   それぞれ行わせるアクチュエータ部、及びロボット駆動
   の電力を供給するバッテリが前記ロボット本体に設けら
   れ、前記バッテリを充電する充電器が、前記ロボット本
   体とは別体に設けられた自律歩行ロボット装置であり、 前記充電器に設けられ、前記ロボット本体との間で信号
   の授受を行う第１の送受信手段と、 前記ロボット本体に設けられ、前記充電器との間で信号
   の授受を行う第２の送受信手段と、 前記バッテリの充電時には、前記第１の送受信手段と前
   記第２の送受信手段間での信号の授受に基づいて充電開
   始指令を発し、前記アクチュエータ部の制御による前記
   駆動部の駆動によって、前記ロボット本体を前記充電器
   に対接するように歩行移動させ、前記充電器によって前
   記バッテリに充電を行わせ、該充電の終了時には、前記
   第１の送受信手段と前記第２の送受信手段間での信号の
   授受に基づいて充電終了指令を発し、前記充電器による
   前記バッテリの充電を停止させ、前記アクチュエータ部
   の制御による前記駆動部の駆動によって、前記ロボット
   本体を前記充電器から離れるように歩行移動させる充電
   動作制御手段とを有することを特徴とする自律歩行ロボ
   ット装置。
2. 【請求項２】 前記ロボット本体がペットロボットであ
   り、該ペットロボットの前足部、後足部、尾部及び口部
   の少なくとも一つには電力受給端子が設けられ、前記充
   電器には充電時に前記電力受給端子と対接する少なくと
   も一つの電力供給端子が設けられていることを特徴とす
   る請求項１記載の自律歩行ロボット装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の自律歩行ロボット装置に
   おいて、前記バッテリの充電残量が予め設定した所定値
   以下になると、前記第２の送受信手段から前記第１の送
   受信手段に充電要求信号が送信され、該充電要求信号に
   対応して、前記充電動作制御手段から前記充電開始指令
   が発生され、前記アクチュエータ部により制御される前
   記駆動部によって、前記ロボット本体が前記充電器の所
   定位置に歩行移動され、前記電力受給端子が前記電力供
   給端子に対接配設され、前記充電器による前記バッテリ
   の充電が行われることを特徴とする自律歩行ロボット装
   置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の自律歩行ロボット装置に
   おいて、前記バッテリの充電量が予め設定した所定値に
   達すると、前記第２の送受信手段から前記第１の送受信
   手段に充電停止要求信号が送信され、該充電停止要求信
   号に対応して、前記充電動作制御手段から前記充電終了
   指令が発せられ、前記アクチュエータ部により制御され
   る前記駆動部によって、前記電力受給端子が前記電力供
   給端子から離脱されて、前記充電器による前記バッテリ
   の充電が停止され、前記ロボット本体が前記充電器から
   離れるように歩行移動されることを特徴とする自律歩行
   ロボット装置。