JP2002120171A - Movement expressing device and toy - Google Patents

Movement expressing device and toy

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JP2002120171A
JP2002120171A JP2000311321A JP2000311321A JP2002120171A JP 2002120171 A JP2002120171 A JP 2002120171A JP 2000311321 A JP2000311321 A JP 2000311321A JP 2000311321 A JP2000311321 A JP 2000311321A JP 2002120171 A JP2002120171 A JP 2002120171A
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建 山岸
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正樹 永塚
Emi Kato
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To move a moving member in plural directions by providing driving members kept from applying load to each other. SOLUTION: A horizontal rotating member 220 is so constructed that a curved part 221 is opposite to a central rotating member 210 to cover a spherical part 211, and with a vertical operation limiting projecting part 213 loosely penetrating through a vertical movable limiting groove 224, a first center support shaft 214a and a second center support shaft 214b are rotatably engaged with a hole 225. A vertical movable member 230 is so constructed that a curved part 231 is opposite to the central rotating member 210 so as to partially cover the central rotating member 210 and the horizontal rotating member 220, and with a horizontal movement limiting projection part 212 loosely penetrating through a horizontal movable limiting groove 234, a shaft part 233 and an arm shaft part 235 are rotatably engaged with a hole formed in a designated portion of a support plate 250.

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、動作表出装置及び
玩具に関し、特に、一方向への回転動作を複数個組み合
わせることにより全方位の回転動作を表現する動作表出
装置、及びこのような動作表出装置を適用した玩具に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion expression device and a toy, and more particularly, to a motion expression device which expresses omnidirectional rotation by combining a plurality of rotations in one direction. The present invention relates to a toy to which a motion expression device is applied.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、外観形状を犬や猫等の動物に模し
た玩具が提供されている。このような玩具は、犬や猫の
ように尻尾等が形成されている。例えば、このような尻
尾類似構造を構成する外装部材は、モータ等によって駆
動可能とされている。
2. Description of the Related Art In recent years, there have been provided toys whose appearance is modeled on animals such as dogs and cats. Such a toy has a tail or the like formed like a dog or cat. For example, an exterior member constituting such a tail-like structure can be driven by a motor or the like.

【0003】尻尾類似構造を表出するための動作表出装
置は、複数方向への複雑な動作を実現するために、例え
ば、当該複数方向のそれぞれの方向の動きに対応した複
数のモータを備えている。
An operation display device for displaying a tail-like structure includes, for example, a plurality of motors corresponding to the movements in each of the plurality of directions in order to realize a complicated operation in a plurality of directions. ing.

【0004】従来の動作表出装置において、外装部材
は、例えば、第1のモータに取り付けられ、この第1の
モータによって所定の一方向に回転駆動されるようにな
っている。そしてさらに、第1のモータが収納される筐
体は、第2のモータに取り付けられ、この第2のモータ
によって、第1のモータの回転方向とは別の所定の一方
向に回転駆動される。
[0004] In the conventional operation display device, the exterior member is attached to, for example, a first motor, and is driven to rotate in one predetermined direction by the first motor. Further, the housing accommodating the first motor is attached to the second motor, and is driven by the second motor to rotate in a predetermined direction different from the rotation direction of the first motor. .

【0005】外装部材は、これら第1のモータの回転と
第2のモータの回転との組み合わせによって、多方向に
動作自在とされている。
[0005] The exterior member is movable in multiple directions by a combination of the rotation of the first motor and the rotation of the second motor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の動作
表出装置において、第2のモータが第1のモータを含め
て外装部材を動作させたのでは、第2のモータの消費電
力が多くなる。さらに、外装部材を駆動させるための装
置全体としても、大がかりになってしまう。
However, in the conventional operation display device, if the second motor operates the exterior member including the first motor, the power consumption of the second motor increases. . Further, the entire device for driving the exterior member also becomes large.

【0007】一方、動物において尻尾は、感情を表出す
るための一手段である。玩具が尻尾による感情表現のバ
リエーションを多くすることができれば、エンターテイ
ンメント性を高めることが可能であるが、上述のように
構成された動作表出装置を適用した玩具では、幅広い種
類の動作表現を円滑に行うことができない場合がある。
On the other hand, in animals, the tail is one means for expressing emotions. If the toy can increase the variation of emotional expression due to the tail, it is possible to enhance the entertaining property.However, in the toy to which the motion expression device configured as described above is applied, a wide variety of motion expressions can be smoothly performed. May not be possible.

【0008】そこで、本発明は、このような従来の実情
に鑑みて提案されたものであり、消費電力を低減して、
部材を複数の方向に駆動させることが可能で、玩具の尻
尾による表現バリエーションを増やすことが可能な動作
表出装置及び玩具を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and has a reduced power consumption.
It is an object of the present invention to provide a motion expression device and a toy capable of driving a member in a plurality of directions and increasing expression variations due to the tail of the toy.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明にかかる動作表出装置は、動作部材と、
第1の駆動手段と、第2の駆動手段と、第1の駆動手段
により駆動される第1の駆動部材と、第2の駆動手段に
より駆動される第2の駆動部材とを備え、第1の駆動部
材は、動作部材を第1の方向に変位させ、第2の駆動部
材は、動作部材を第2の方向に変位させることを特徴と
する。
In order to achieve the above-mentioned object, an operation expression device according to the present invention comprises: an operation member;
A first drive unit, a second drive unit, a first drive member driven by the first drive unit, and a second drive member driven by the second drive unit; Is characterized in that the operating member displaces the operating member in a first direction, and the second driving member displaces the operating member in a second direction.

【0010】ここで、動作部材は、回転支軸と第1の突
出部と第2の突出部とを備え、第1の駆動部材は、第1
の突出部と当該第1の駆動部材の開口部とを係合して動
作部材を回転支軸と垂直な軸方向に回動自在に支持し、
第2の駆動部材は、第2の突出部と当該第2の駆動部材
の開口部とを係合して動作部材を回転支軸を中心に回動
自在に支持することによって、複数方向へ動作する。
Here, the operating member includes a rotation support shaft, a first protruding portion, and a second protruding portion, and the first driving member includes the first driving member.
Engages with the opening of the first drive member to support the operating member rotatably in an axial direction perpendicular to the rotation support shaft,
The second drive member operates in a plurality of directions by engaging the second protrusion and the opening of the second drive member to support the operating member rotatably about a rotation support shaft. I do.

【0011】また、本発明にかかる玩具は、動物を模し
た外観形状を有し、少なくとも内部状態に応じて動作す
る玩具であって、動作部材と、第1及び第2の駆動手段
と、第1の駆動手段により駆動される第1の駆動部材
と、第2の駆動手段により駆動される第2の駆動部材と
を有し、第1の駆動部材により動作部材を第1の方向に
変位し、第2の駆動部材により動作部材を第2の方向に
変位する動作表出装置を備え、動作表出装置は、内部状
態に基づいて動作されることを特徴とする。
The toy according to the present invention has an appearance simulating an animal and operates at least in accordance with an internal state. The toy includes an operating member, first and second driving means, A first driving member driven by the first driving unit; and a second driving member driven by the second driving unit. The operating member is displaced in the first direction by the first driving member. , An operation expression device for displacing the operation member in the second direction by the second drive member, wherein the operation expression device is operated based on an internal state.

【0012】ここで、動作部材は、回転支軸と第1の突
出部と第2の突出部とを備え、第1の駆動部材は、第1
の突出部と当該第1の駆動部材の開口部とを係合して動
作部材を回転支軸と垂直な軸方向に回動自在に支持し、
第2の駆動部材は、第2の突出部と当該第2の駆動部材
の開口部とを係合して動作部材を回転支軸を中心に回動
自在に支持することによって、複数方向へ動作する。
Here, the operating member includes a rotation support shaft, a first projecting portion, and a second projecting portion, and the first driving member includes a first projecting portion.
Engages with the opening of the first drive member to support the operating member rotatably in an axial direction perpendicular to the rotation support shaft,
The second drive member operates in a plurality of directions by engaging the second protrusion and the opening of the second drive member to support the operating member rotatably about a rotation support shaft. I do.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0014】本発明にかかる動作表出装置は、第1の駆
動部材としての水平方向駆動モータにより動作部材を第
1の方向に変位させ、第2の駆動部材としての垂直方向
駆動モータにより動作部材を第2の方向に変位させ、こ
れら両者の駆動動作の組み合わせにより駆動部材を複数
方向に自在に変位可能とする際に、各駆動モータが互い
に他の負荷とならない構造を有するものである。
An operation expression device according to the present invention is characterized in that an operating member is displaced in a first direction by a horizontal driving motor as a first driving member, and the operating member is displaced by a vertical driving motor as a second driving member. Are displaced in a second direction, and when the driving members can be freely displaced in a plurality of directions by a combination of these two driving operations, each driving motor has a structure that does not cause any other load on each other.

【0015】このような動作表出装置は、玩具の外観形
状の一部に対して好適に用いられ、例えば、周囲の環境
(外的要因)や、内部状態(内的要因)に応じて自律的
に行動する自律型のロボット装置の尻尾類似構造に適用
することができる。
Such an operation display device is suitably used for a part of the external shape of a toy, and is autonomous according to, for example, a surrounding environment (external factors) and an internal state (internal factors). The present invention can be applied to a tail-like structure of an autonomous robot device that behaves in a dynamic manner.

【0016】本実施の形態については、まずロボット装
置の構成について説明し、その後ロボット装置における
本発明の適用部分について詳細に説明する。
In the present embodiment, first, the configuration of a robot device will be described, and thereafter, a portion to which the present invention is applied in the robot device will be described in detail.

【0017】本発明が適用されるロボット装置1は、胴
体部ユニットと、脚部ユニットと、頭部ユニットと、尻
尾部ユニットとを備えた、「犬」を模したいわゆるペッ
トロボットである。
The robot apparatus 1 to which the present invention is applied is a so-called pet robot provided with a body unit, a leg unit, a head unit, and a tail unit, simulating a "dog".

【0018】ロボット装置1は、図1に示すように、胴
体部ユニット2の前後左右にそれぞれ脚部ユニット3
A、3B、3C及び3Dが連結されて構成されている。
また、胴体部ユニット2の前端部に頭部ユニット4が、
胴体部ユニット2の後端部に尻尾部ユニット5がそれぞ
れ連結されて構成されている。
As shown in FIG. 1, the robot unit 1 includes leg units 3 on the front, rear, left and right sides of the body unit 2.
A, 3B, 3C and 3D are connected.
Also, a head unit 4 is provided at the front end of the body unit 2,
The tail unit 5 is connected to the rear end of the body unit 2.

【0019】胴体部ユニット2には、図2に示すように
CPU(Central Processing Unit)10、DRAM(D
ynamic Random Access Memory)11、フラッシュRO
M(Read Only Memory)12、PC(Personal Compute
r)カードインターフェイス回路13及び信号処理回路
14が内部バス15を介して相互に接続されることによ
り形成されたコントロール部16と、このロボット装置
1の動力源としてのバッテリ17とが収納されている。
また、胴体部ユニット2には、ロボット装置1の向き
や、動きの加速度を検出するための角速度センサ18及
び加速度センサ19等が格納されている。
As shown in FIG. 2, a CPU (Central Processing Unit) 10 and a DRAM (Digital
dynamic Random Access Memory) 11, Flash RO
M (Read Only Memory) 12, PC (Personal Compute)
r) A control unit 16 formed by connecting the card interface circuit 13 and the signal processing circuit 14 to each other via the internal bus 15 and a battery 17 as a power source of the robot device 1 are housed. .
Further, the body unit 2 stores an angular velocity sensor 18 and an acceleration sensor 19 for detecting the direction of the robot apparatus 1 and the acceleration of the movement.

【0020】また、頭部ユニット4には、外部の状況を
撮像するためのCCD(Charge coupled Device)カメ
ラ20と、使用者からの「撫でる」「叩く」といった物
理的な働きかけにより受けた圧力を検出するためのタッ
チセンサ21と、前方に位置する物体までの距離を測定
するための距離センサ22と、外部音を集音するための
マイクロフォン23と、鳴き声等の音声を出力するため
のスピーカ24と、ロボット装置1の「目」に相当する
LED(Light Emitting Diode)(図示しない)等が所
定位置に配置されている。
The head unit 4 receives a CCD (Charge Coupled Device) camera 20 for capturing an image of an external situation and a pressure applied by a physical action such as “stroke” and “hit” from the user. A touch sensor 21 for detection, a distance sensor 22 for measuring a distance to an object located ahead, a microphone 23 for collecting external sound, and a speaker 24 for outputting a sound such as a cry. And an LED (Light Emitting Diode) (not shown) or the like corresponding to an “eye” of the robot apparatus 1 is arranged at a predetermined position.

【0021】さらに、各脚部ユニット3A乃至3Dの関
節部分、各脚部ユニット3A乃至3Dと胴体部ユニット
2との各連結部分、頭部ユニット4と胴体部ユニット2
との連結部分等には、それぞれ必要とする自由度に対応
した数のアクチュエータ25 1乃至25nと、ポテンショ
メータ261乃至26nとが配設されている。ここで、例
えばアクチュエータ251〜25nは、サーボモータを備
えている。したがって、ロボット装置1は、脚部ユニッ
ト、頭部ユニット4、尻尾部ユニット5がサーボモータ
の駆動に制御されることで、目標の姿勢、或いは目標の
動作を行うことができる。
Further, the relation between the leg units 3A to 3D is
Knot part, each leg unit 3A to 3D and body unit
2, the head unit 4 and the body unit 2
For connecting parts with
Number of actuators 25 1To 25nAnd the potentio
Meter 261To 26nAnd are arranged. Where the example
For example, actuator 251~ 25nHas a servo motor
I have. Therefore, the robot device 1 is
G, head unit 4 and tail unit 5 are servo motors
Is controlled to drive the target posture or target
Actions can be taken.

【0022】上述の角速度センサ18、加速度センサ1
9、タッチセンサ21、距離センサ22、マイクロフォ
ン23、スピーカ24及び各ポテンショメータ等の各種
センサ、並びに各アクチュエータは、それぞれ対応する
ハブ271乃至27nを介してコントロール部16の信号
処理回路14と接続されている。また、CCDカメラ2
0及びバッテリ17は、それぞれ信号処理回路14と直
接接続されている。
The above-described angular velocity sensor 18 and acceleration sensor 1
9 connection, the touch sensor 21, distance sensor 22, microphone 23, speaker 24 and various sensors such as potentiometers, and each actuator includes a signal processing circuit 14 of the corresponding hub 27 1 to control unit 16 via a 27 n Have been. In addition, CCD camera 2
0 and the battery 17 are directly connected to the signal processing circuit 14, respectively.

【0023】なお、詳細は後述するが、動作(行動)を
学習する際、この角速度センサ18、加速度センサ1
9、各ポテンショメータ等での信号が使用される。
Although the details will be described later, when learning the operation (action), the angular velocity sensor 18 and the acceleration sensor 1
9. The signal from each potentiometer is used.

【0024】信号処理回路14は、上述の各センサから
供給されるセンサデータ、画像データ、音声データ等を
順次取り込み、これらをそれぞれ内部バス15を介して
DRAM11内の所定位置に順次格納する。
The signal processing circuit 14 sequentially takes in sensor data, image data, audio data, and the like supplied from each of the above-described sensors, and sequentially stores them at predetermined positions in the DRAM 11 via the internal bus 15.

【0025】また、信号処理回路14は、バッテリ17
から供給されるバッテリの残量を表すバッテリ残量デー
タを順次取り込み、DRAM11の所定位置に格納す
る。
The signal processing circuit 14 includes a battery 17
Battery data indicating the remaining battery power supplied from the CPU 11 is sequentially taken in and stored in a predetermined position of the DRAM 11.

【0026】このようにしてDRAM11に格納された
各センサデータ、画像データ、音声データ及びバッテリ
残量データは、CPU10が当該ロボット装置1の動作
制御を行う際に使用される。
The sensor data, image data, audio data, and remaining battery data stored in the DRAM 11 as described above are used when the CPU 10 controls the operation of the robot apparatus 1.

【0027】CPU10は、ロボット装置1の電源が投
入された初期時において、フラッシュROM12に格納
された制御プログラムを読み出して、DRAM11に格
納する。または、CPU10は、図1に図示しない胴体
部ユニット2のPCカードスロットに装着された半導体
メモリ装置、例えばいわゆるメモリカード28に格納さ
れた制御プログラムをPCカードインターフェイス回路
13を介して読み出してDRAM11に格納する。
The CPU 10 reads the control program stored in the flash ROM 12 and stores it in the DRAM 11 at the initial stage when the power of the robot apparatus 1 is turned on. Alternatively, the CPU 10 reads out a control program stored in a semiconductor memory device, for example, a so-called memory card 28 mounted on a PC card slot of the body unit 2 not shown in FIG. Store.

【0028】CPU10は、上述のように信号処理回路
14よりDRAM11に順次格納される各センサデー
タ、画像データ、音声データ、及びバッテリ残量データ
に基づいて自己及び周囲の状況や、使用者からの指示及
び働きかけの有無を判断している。
The CPU 10, based on the sensor data, image data, audio data, and remaining battery power data sequentially stored in the DRAM 11 from the signal processing circuit 14 as described above, as well as the situation of itself and surroundings from the user. Judges whether there is any instruction and action.

【0029】さらに、CPU10は、この判断結果とD
RAM11とに格納した制御プログラムに基づく行動を
決定する。CPU10は、当該決定結果に基づいてアク
チュエータ251〜25nの中から必要とするアクチュエ
ータを駆動することによって、例えば頭部ユニット4を
上下左右に振らせたり、尻尾部ユニット5の尻尾を動か
したり、各脚部ユニット3A乃至3Dを駆動して歩行さ
せたりする。
Further, the CPU 10 determines this result and
The action based on the control program stored in the RAM 11 is determined. CPU10, by driving the actuator that requires from the actuator 25 1 to 25 n based on the determination result, or for example, swung the head unit 4 up and down and right and left, move the tail of the tail unit 5 Then, each of the leg units 3A to 3D is driven to walk.

【0030】また、CPU10は、必要に応じて音声デ
ータを生成し、信号処理回路14を介してスピーカ24
に供給する。また、CPU10は、上述のLEDの点灯
・消灯を指示する信号を生成し、LEDを点灯したり消
灯したりする。
Further, the CPU 10 generates audio data as required, and outputs the audio data to the speaker 24 via the signal processing circuit 14.
To supply. Further, the CPU 10 generates a signal for instructing turning on / off of the LED, and turns on / off the LED.

【0031】このように、ロボット装置1は、自己及び
周囲の状況や、使用者からの指示及び働きかけに応じて
自律的に行動する。
As described above, the robot apparatus 1 acts autonomously according to the situation of itself and the surroundings, and the instructions and actions from the user.

【0032】次に、ロボット装置1における制御プログ
ラムのソフトウェア構成を図3に示す。
Next, FIG. 3 shows a software configuration of a control program in the robot apparatus 1.

【0033】図3において、デバイス・ドライバ・レイ
ヤ30は、この制御プログラムの最下位層に位置し、複
数のデバイス・ドライバからなるデバイス・ドライバ・
セット31から構成されている。この場合、各デバイス
・ドライバは、CCDカメラ20やタイマ等の通常のコ
ンピュータで用いられるハードウェアに直接アクセスす
ることを許されたオブジェクトであり、対応するハード
ウェアからの割り込みを受けて処理を行う。
In FIG. 3, a device driver layer 30 is located at the lowest layer of the control program, and includes a plurality of device drivers.
It is composed of a set 31. In this case, each device driver is an object permitted to directly access hardware used in a normal computer, such as the CCD camera 20 and a timer, and performs processing upon receiving an interrupt from the corresponding hardware.

【0034】また、ロボティック・サーバ・オブジェク
ト32は、デバイス・ドライバ・レイヤ30の最下位層
に位置し、例えば上述の各種センサや各アクチュエータ
等のハードウェアにアクセスするためのインターフェイ
スを提供するソフトウェア群でなるデバイス・ドライバ
・マネージャ35と、ロボット装置1の機構を管理する
ソフトウェア群でなるデザインド・ロボット36とから
構成されている。
The robotic server object 32 is located at the lowest layer of the device driver layer 30, and provides software for providing an interface for accessing hardware such as the various sensors and actuators described above. It comprises a group of device driver managers 35 and a designed robot 36 which is a group of software for managing the mechanism of the robot apparatus 1.

【0035】マネージャ・オブジェクト37は、オブジ
ェクト・マネージャ38及びサービス・マネージャ39
から構成されている。オブジェクト・マネージャ38
は、ロボティック・サーバ・オブジェクト32、ミドル
・ウェア・レイヤ40、及びアプリケーション・レイヤ
41に含まれる各ソフトウェア群の起動や終了を管理す
るソフトウェア群である。サービス・マネージャ39
は、メモリカード28に格納されたコネクションファイ
ルに記述されている各オブジェクト間の接続情報に基づ
いて、各オブジェクトの接続を管理するソフトウェア群
である。
The manager object 37 includes an object manager 38 and a service manager 39.
It is composed of Object Manager 38
Is a software group that manages activation and termination of each software group included in the robotic server object 32, the middleware layer 40, and the application layer 41. Service Manager 39
Is a group of software for managing the connection of each object based on the connection information between the objects described in the connection file stored in the memory card 28.

【0036】ミドル・ウェア・レイヤ40は、ロボティ
ック・サーバ・オブジェクト32の上位層に位置し、画
像処理や音声処理等のロボット装置1の基本的な機能を
提供するソフトウェア群から構成されている。
The middleware layer 40 is located on the upper layer of the robotic server object 32 and is composed of a group of software for providing basic functions of the robot device 1 such as image processing and sound processing. .

【0037】また、アプリケーション・レイヤ41は、
ミドル・ウェア・レイヤ40の上位層に位置し、当該ミ
ドル・ウェア・レイヤ40を構成する各ソフトウェア群
によって処理された処理結果に基づいて、ロボット装置
1の行動を決定するためのソフトウェア群から構成され
ている。
Further, the application layer 41
It is located on the upper layer of the middleware layer 40 and is composed of a software group for determining the behavior of the robot apparatus 1 based on a processing result processed by each software group constituting the middleware layer 40. Have been.

【0038】ミドル・ウェア・レイヤ40は、図4に示
すように、騒音検出用信号処理モジュール50、温度検
出用信号処理モジュール51、明るさ検出用信号処理モ
ジュール52、音階認識用信号処理モジュール53、距
離検出用信号処理モジュール54、姿勢検出用信号処理
モジュール55、タッチセンサ用信号処理モジュール5
6、動き検出用信号処理モジュール57、色認識用信号
処理モジュール58、入力セマンティクスコンバータモ
ジュール59等を有する認識系60と、出力セマンティ
クスコンバータモジュール68、姿勢管理用信号処理モ
ジュール61、トラッキング用信号処理モジュール6
2、モーション再生用信号処理モジュール63、歩行用
信号処理モジュール64、転倒復帰用信号処理モジュー
ル65、LED点灯用信号処理モジュール66、音再生
用信号処理モジュール67等を有する認識系69とから
構成されている。
As shown in FIG. 4, the middleware layer 40 includes a noise detection signal processing module 50, a temperature detection signal processing module 51, a brightness detection signal processing module 52, and a scale recognition signal processing module 53. , Distance detection signal processing module 54, attitude detection signal processing module 55, touch sensor signal processing module 5
6. Recognition system 60 having motion detection signal processing module 57, color recognition signal processing module 58, input semantics converter module 59, etc., output semantics converter module 68, attitude management signal processing module 61, tracking signal processing module 6
2, a signal processing module 63 for motion reproduction, a signal processing module 64 for walking, a signal processing module 65 for falling over, a signal processing module 66 for LED lighting, a recognition system 69 having a signal processing module 67 for sound reproduction, etc. ing.

【0039】認識系60の各信号処理モジュール50乃
至58は、ロボティック・サーバ・オブジェクト32の
バーチャル・ロボット33によりDRAM11から読み
出される各センサデータ、画像データ、音声データのう
ち、対応するデータを取り込み、当該データに基づいて
所定の処理を施し、処理結果を入力セマンティクスコン
バータモジュール59に与える。ここで、例えば、バー
チャル・ロボット33は、所定の通信規約によって信号
の授受或いは変換をする部分として構成されている。
Each of the signal processing modules 50 to 58 of the recognition system 60 fetches corresponding data from among sensor data, image data, and voice data read from the DRAM 11 by the virtual robot 33 of the robotic server object 32. , Performs predetermined processing based on the data, and provides the processing result to the input semantics converter module 59. Here, for example, the virtual robot 33 is configured as a part that exchanges or converts signals according to a predetermined communication protocol.

【0040】入力セマンティクスコンバータモジュール
59は、各信号処理モジュール50乃至58から与えら
れる処理結果に基づいて、例えば「うるさい」、「暑
い」、「明るい」、「ボールを検出した」、「転倒を検
出した」、「撫でられた」、「叩かれた」、「ド・ミ・
ソの音階が聞こえた」、「動く物体を検出した」、「障
害物を検出した」等の自己及び周囲の状況や、使用者か
らの指令や働きかけを認識し、認識結果をアプリケーシ
ョン・レイヤ41に出力する。
The input semantics converter module 59 detects, for example, "noisy", "hot", "bright", "ball detected", and "fallover" based on the processing results given from each of the signal processing modules 50 to 58. "Has been stroked,""beaten,""de mi
Recognize self and surrounding conditions, such as "hearing the scale of the sound", "detected a moving object", "detected an obstacle", etc., and commands and actions from the user. Output to

【0041】アプリケーション・レイヤ41は、図5に
示すように行動モデルライブラリ70、行動切換モジュ
ール71、学習モジュール72、感情モデル73、及び
本能モデル74の5つのモジュールから構成されてい
る。
As shown in FIG. 5, the application layer 41 is composed of five modules: a behavior model library 70, a behavior switching module 71, a learning module 72, an emotion model 73, and an instinct model 74.

【0042】行動モデルライブラリ70には、例えば、
図6に示すように「バッテリ残量が少なくなった場
合」、「転倒復帰する場合」、「障害物を回避する場
合」、「感情を表現する場合」、「ボールを検出した場
合」等の予め選択されたいくつかの条件項目にそれぞれ
対応させて、それぞれ独立した行動モデル701乃至7
nが設けられている。
The behavior model library 70 includes, for example,
As shown in FIG. 6, "when the battery level is low", "when the vehicle returns to fall", "when avoiding an obstacle", "when expressing emotion", "when the ball is detected", and the like. Independent behavior models 70 1 to 7 are respectively associated with several pre-selected condition items.
0 n is provided.

【0043】これらの行動モデル701乃至70nは、そ
れぞれ入力セマンティクスコンバータモジュール59か
ら認識結果が与えられたときや、最後の認識結果が与え
られてから一定時間が経過したとき等に必要に応じて後
述するように感情モデル73に保持された対応する情動
のパラメータ値や、本能モデル74に保持されている対
応する欲求のパラメータ値を参照しながら続く行動をそ
れぞれ決定し、決定結果を行動切換モジュール71に出
力する。
These behavior models 70 1 to 70 n are provided as needed when a recognition result is given from the input semantics converter module 59 or when a certain period of time has passed since the last recognition result was given. The subsequent actions are determined with reference to the corresponding emotion parameter values held in the emotion model 73 and the corresponding desire parameter values held in the instinct model 74 as described later, and the determined result is changed to the action switching. Output to the module 71.

【0044】本実施の形態にしめすロボット装置1の場
合、各行動モデル701乃至70nは、図7に示すような
ノード(状態)NODE0乃至NODEnのうちのあるノ
ードから他のノードに遷移するか否かを有限確率オート
マトンと呼ばれるアルゴリズムを用いて行動を決定して
いる。有限確率オートマトンとは、ノード(状態)NO
DE0乃至NODEnのうちのあるノードから他のノード
に遷移するか否かを各ノードの間を接続するアークAR
1乃至ARCnのそれぞれに対応して設定された遷移確
率P1乃至Pnに基づいて確率的に決定するアルゴリズム
である。
In the case of the robot apparatus 1 according to the present embodiment, each of the behavior models 70 1 to 70 n is transmitted from one node (node) NODE 0 to NODE n as shown in FIG. Whether to make a transition or not is determined by using an algorithm called a finite probability automaton. Finite stochastic automaton is a node (state) NO
Whether the transition from one node of DE 0 to NODE n to another node is determined by an arc AR connecting the nodes.
This is an algorithm that determines stochastically based on transition probabilities P 1 to P n set corresponding to C 1 to ARC n , respectively.

【0045】具体的に、各行動モデル701乃至70
nは、それぞれ自己の行動モデル701乃至70nを形成
するノードNODE0乃至NODEnにそれぞれ対応させ
て、これらのノード毎に図8に示すような状態遷移表8
0を有している。
More specifically, each of the behavior models 70 1 to 70
n corresponds to nodes NODE 0 to NODE n forming their own behavior models 70 1 to 70 n , respectively, and a state transition table 8 as shown in FIG.
It has 0.

【0046】この状態遷移表80では、あるノードにお
ける遷移条件としての入力イベント(認識結果)が「入
力イベント名」の行に優先的に列記され、その遷移条件
についての更なる条件が「データ名」及び「データの範
囲」の行における対応する列に記述されている。
In the state transition table 80, an input event (recognition result) as a transition condition at a certain node is preferentially listed in a row of “input event name”, and a further condition for the transition condition is “data name”. And "data range" are described in the corresponding columns in the rows.

【0047】したがって、図8の状態遷移表80で表さ
れるノードNODE100では、例えば、「ボールを検出
(BALL)」という認識結果が与えられたときに、当
該認識結果とともに与えられるボールの「大きさ(SI
ZE)」が「0から1000」の範囲であること、或い
は、「障害物を検出(OBSTACLE)」という認識
結果が与えられたときに、当該認識結果とともに与えら
れる障害物までの「距離(DISTANCE)」が「0
から100」の範囲であること等が他のノードに遷移す
るための条件となっている。
Therefore, in the node NODE 100 represented by the state transition table 80 in FIG. 8, for example, when a recognition result of “detection of ball (BALL)” is given, the “NO” of the ball given together with the recognition result is given. Size (SI
ZE) is in the range of “0 to 1000”, or when a recognition result of “obstacle detected (OBSTACLE)” is given, the “distance (DISTANCE)” to the obstacle given together with the recognition result is given. ) "Is" 0
To 100 "is a condition for transition to another node.

【0048】また、このNODE100では、認識結果の
入力がない場合においても、行動モデル701乃至70n
が周期的に参照する感情モデル73及び本能モデル74
に保持された各情動及び各欲求のパラメータ値のうち、
感情モデル73に保持された「喜び(JOY)」、「驚
き(SURPRISE)」、「悲しみ(SUDNES
S)」の何れかのパラメータ値が「50から100」の
範囲であるときには他のノードに遷移することができる
ようになっている。
In this NODE 100 , even when no recognition result is input, the behavior models 70 1 to 70 n
Model 73 and instinct model 74 that the user periodically refers to
Of the parameter values of each emotion and each desire held in
“Joy”, “Surprise”, and “Sadness” held in the emotion model 73
When any of the parameter values of “S)” is in the range of “50 to 100”, it is possible to make a transition to another node.

【0049】状態遷移表80では、「他のノードへの遷
移確率」の欄に対応する「遷移先ノード」の欄の列に、
ノードNODE0乃至NODEnの中から遷移可能な遷移
先ノード名が列記されている。また、「入力イベント
名」、「データ値」、及び「データの範囲」の行に記述
された全ての条件が揃ったときに遷移可能な他のノード
への遷移確率が「他のノードへの遷移確率」の欄内の対
応する箇所に記述されている。そのノードに遷移する際
に出力すべき行動が「他のノードへの遷移確率」の欄に
おける「出力行動」の行に記述されている。
In the state transition table 80, in the column of the “transition destination node” column corresponding to the column of “transition probability to another node”,
The names of transition destination nodes that can transition from the nodes NODE 0 to NODE n are listed. Also, when all the conditions described in the rows of “input event name”, “data value”, and “data range” are met, the transition probability to another node to which transition is possible is “ It is described in the corresponding part in the column of “transition probability”. The action to be output when transitioning to the node is described in the row of “output action” in the column of “transition probability to another node”.

【0050】なお、「他のノードへの遷移確率」の欄に
おける各行の遷移確率の和は、100[%]となってい
る。
The sum of the transition probabilities in each row in the column "Transition probabilities to other nodes" is 100 [%].

【0051】したがって、図8の状態遷移表80で示さ
れるノードNODE100では、例えば「ボールを検出
(BALL)」し、そのボールの「SIZE(大き
さ)」が「0から1000」の範囲であるという認識結
果が与えられた場合には、「30[%]」の確率で「ノ
ードNODE120(node 120)」に遷移でき、その時
「ACTION1」の行動が出力されることとなる。
Therefore, in the node NODE 100 shown in the state transition table 80 of FIG. 8, for example, “ball is detected (BALL)”, and the “SIZE” of the ball is in the range of “0 to 1000”. If the recognition result is given, it is possible to transit to “node NODE 120 (node 120)” with a probability of “30 [%]”, and at that time, the action of “ACTION 1” is output.

【0052】各行動モデル701乃至70nは、それぞれ
このような状態遷移表80として記述されたノードNO
DE0乃至NODEnが複数個繋がるように構成されてい
る。各行動モデルは、入力セマンティクスコンバータモ
ジュール59から認識結果が与えられたときに対応する
ノードNODE0乃至NODEnの状態遷移表を利用して
確率的に次の行動を決定し、決定結果を行動切換モジュ
ール71に出力する。
Each of the behavior models 70 1 to 70 n corresponds to the node NO described in the state transition table 80.
A plurality of DE 0 to NODE n are connected. Each behavior model, stochastically determine the next action by utilizing a state transition table of the node NODE 0 to NODE n corresponding to when the recognition result from the input semantics converter module 59 given action switching determination results Output to the module 71.

【0053】図5に示す行動切換モジュール71は、行
動モデルライブラリ70の各行動モデル701乃至70n
からそれぞれ出力される行動のうち、予め定められた優
先順位の高い行動モデルから出力された行動を選択し当
該行動を実行すべき旨のコマンド(以下、行動コマンド
という。)をミドル・ウェア・レイヤ40の出力セマン
ティクスコンバータモジュール68に送出する。なお、
本実施の形態においては、図6において下側に標記され
た行動モデルほど優先順位が高く設定されている。
The action switching module 71 shown in FIG. 5 includes the action models 70 1 to 70 n of the action model library 70.
Of the actions output from each of the actions, a command output from a predetermined high-priority action model is selected, and a command to execute the action (hereinafter, referred to as an action command) is transmitted to the middleware layer. 40 to the output semantics converter module 68. In addition,
In the present embodiment, the behavior model marked on the lower side in FIG. 6 has a higher priority.

【0054】また、行動切換モジュール71は、行動完
了後に出力セマンティクスコンバータモジュール68か
ら与えられる行動完了情報に基づいて、その行動が完了
したことを学習モジュール72、感情モデル73及び本
能モデル74に通知する。
The action switching module 71 notifies the learning module 72, the emotion model 73, and the instinct model 74 that the action has been completed, based on the action completion information given from the output semantics converter module 68 after the action is completed. .

【0055】一方、学習モジュール72は、入力セマン
ティクスコンバータモジュール59から与えられる認識
結果のうち、「叩かれた」や「撫でられた」等、使用者
からの働きかけとして受けた教示の認識結果を入力す
る。
On the other hand, the learning module 72 inputs, from among the recognition results given from the input semantics converter module 59, the recognition result of the teaching received from the user, such as "hit" or "stroke". I do.

【0056】そして、学習モジュール72は、この認識
結果及び行動切換モジュール71からの通知に基づい
て、「叩かれた(叱られた)」ときにはその行動の発現
確率を低下させ、「撫でられた(誉められた)」ときに
はその行動の発現確率を上昇させるように、行動モデル
ライブラリ70における行動モデル701乃至70nのう
ち、対応する行動モデルの遷移確率を変更する。
Then, based on the recognition result and the notification from the action switching module 71, the learning module 72 lowers the probability of occurrence of the action when "beaten (scorched)" and "strokes ( praised obtained) "sometimes to increase the expression probability of that action, among the behavior model 70 1 to 70 n in the behavioral model library 70, to change the transition probabilities of the corresponding behavior model.

【0057】他方、感情モデル73は、「喜び(JO
Y)」、「悲しみ(SADNESS)」、「怒り(AN
GER)」、「驚き(SURPRISE)」、「嫌悪
(DISGUST)」及び「恐れ(FEAR)」の合計
6つの情動について、各情動毎に、その強さを表すパラ
メータを保持している。そして、感情モデル73は、こ
れら各情動のパラメータ値を入力セマンティクスコンバ
ータモジュール59からの「叩かれた」及び「撫でられ
た」等の特定の認識結果、経過時間、及び行動切換モジ
ュール71からの通知等に基づいて周期的に更新する。
On the other hand, the emotion model 73 indicates “joy (JO
Y), “Sadness”, “Angry (AN)
GER), "Surprise", "Disgust" (DISGUST), and "Fear" (FEAR), a parameter representing the strength of each of the six emotions. Then, the emotion model 73 sends the parameter values of each of these emotions to the specific recognition results such as “hit” and “stroke” from the input semantics converter module 59, the elapsed time, and the notification from the action switching module 71. Is periodically updated based on the above.

【0058】具体的には、感情モデル73は、入力セマ
ンティクスコンバータモジュール59から与えられる認
識結果と、その時のロボット装置1の行動と、前回更新
してからの経過時間等に基づいて、所定の演算式により
算出される。
More specifically, the emotion model 73 calculates a predetermined calculation based on the recognition result given from the input semantics converter module 59, the behavior of the robot device 1 at that time, the elapsed time since the last update, and the like. It is calculated by the formula.

【0059】情動の変動量をΔE[t]、現在のその情
動のパラメータ値をE[t]、その感情の感度を表す係
数をkeとして、以下に示す式(1)によって次の周期
における情動のパラメータ値E[t+1]を算出し、こ
れを現在の情動のパラメータ値E[t]と置き換えるよ
うにして情動のパラメータ値を更新する。また、感情モ
デル73は、これと同様にして全ての情動のパラメータ
値を更新する。
[0059] The amount of variation of affective ΔE [t], E [t ] of the current parameter value of the emotion, the coefficient representing the sensitivity of the emotion as k e, in the next period by equation (1) below The parameter value E [t + 1] of the emotion is calculated, and the parameter value of the emotion is updated by replacing the parameter value E [t] with the parameter value E [t] of the current emotion. The emotion model 73 updates the parameter values of all emotions in the same manner.

【0060】[0060]

【数1】 (Equation 1)

【0061】なお、各認識結果や出力セマンティクスコ
ンバータモジュール68からの通知が各情動のパラメー
タ値の変動量ΔE[t]にどの程度の影響を与えるかは
予め決められており、例えば「叩かれた」といった認識
結果は、「怒り」の情動のパラメータ値の変動量ΔE
[t]に大きな影響を与え、「撫でられた」といった認
識結果は、「喜び」の情動のパラメータ値ΔE[t]に
大きな影響を与えるようになっている。
The degree to which each recognition result and the notification from the output semantics converter module 68 affect the variation ΔE [t] of the parameter value of each emotion is determined in advance. Is a variation ΔE of the parameter value of the emotion of “anger”.
[T] is greatly affected, and a recognition result such as "stroke" has a large effect on the parameter value ΔE [t] of the emotion of "joy".

【0062】ここで、出力セマンティクスコンバータモ
ジュール68からの通知とは、いわゆる行動のフィード
バック情報(行動完了情報)であり、行動の出現結果の
情報である。感情モデル73は、このような情報によっ
ても感情を変化させる。これは、例えば「吠える」とい
う行動により、怒りの感情レベルが下がるということで
ある。
Here, the notification from the output semantics converter module 68 is so-called action feedback information (action completion information), and is information on the appearance result of the action. The emotion model 73 changes the emotion according to such information. This means that, for example, the action of “barking” lowers the emotional level of anger.

【0063】なお、出力セマンティクスコンバータモジ
ュール68からの通知は、上述した学習モジュール72
にも入力されており、学習モジュール72は、その通知
に基づいて行動モデル701乃至70nの対応する遷移確
率を変更する。なお、行動結果のフィードバックは、行
動切換モジュレータ71の出力(感情が付加された行
動)によりなされるものであってもよい。
The notification from the output semantics converter module 68 is transmitted to the learning module 72 described above.
The learning module 72 changes the corresponding transition probabilities of the behavior models 70 1 to 70 n based on the notification. The feedback of the action result may be made by the output of the action switching modulator 71 (the action to which the emotion is added).

【0064】一方、本能モデル74は、例えば「運動欲
(EXERCISE)」、「愛情欲(AFFECTIO
N)」、「食欲(APPETITE)」、「好奇心(C
URIOSITY)」の互いに独立した4つの欲求につ
いて、これら欲求毎にその欲求の強さを示すパラメータ
を保持している。そして、本能モデル74は、これら欲
求のパラメータ値を入力セマンティクスコンバータモジ
ュール59から与えられる認識結果、経過時間、行動切
換モジュール71からの通知等に基づいて周期的に更新
する。
On the other hand, the instinct model 74 includes, for example, “Exercise”, “Affection”
N), "Appetite", "Curiosity (C
For each of the four desires independent of each other, a parameter indicating the strength of the desire is held. Then, the instinct model 74 periodically updates these parameter values of the desire based on the recognition result given from the input semantics converter module 59, the elapsed time, the notification from the action switching module 71, and the like.

【0065】具体的には、本能モデル74は、「運動
欲」、「愛情欲」及び「好奇心」においては、認識結
果、経過時間及び出力セマンティクスコンバータモジュ
ール68からの通知等に基づいて所定の計算式より算出
される。このとき欲求の変動量をΔI[k]、現在の欲
求のパラメータ値をI[k]、その欲求の感度を示す係
数kiとして、所定周期で以下に示す式(2)を用いて
次の周期におけるその欲求のパラメータ値I[k+1]
を算出し、この演算結果を現在のその欲求のパラメータ
値I[k]と置き換えるようにして欲求のパラメータ値
を更新する。また、本能モデル74は、これと同様にし
て、「食欲」を除いた各欲求のパラメータ値を更新して
いる。
Specifically, in the instinct model 74, the “movement desire”, “affection desire” and “curiosity” are determined based on the recognition result, the elapsed time, the notification from the output semantics converter module 68, and the like. It is calculated from the calculation formula. ΔI the variation desire this time [k], I [k] of the parameter value of the current desire, as the coefficient k i indicating the sensitivity of the desire, the following by using the equation (2) below a predetermined cycle The parameter value I [k + 1] of that desire in the cycle
Is calculated, and the parameter value of the desire is updated by replacing the calculation result with the current parameter value I [k] of the desire. Similarly, the instinct model 74 updates the parameter values of each desire excluding “appetite”.

【0066】[0066]

【数2】 (Equation 2)

【0067】なお、認識結果及び出力セマンティクスコ
ンバータモジュール68からの通知等が各欲求のパラメ
ータ値の変動量ΔI[k]にどの程度の影響を与えるか
は予め決められており、例えば出力セマンティクスコン
バータモジュール68からの通知は、「疲れ」のパラメ
ータ値の変動量ΔI[k]に大きな影響を与えるように
なっている。
The degree to which the recognition result and the notification from the output semantics converter module 68 affect the variation ΔI [k] of the parameter value of each desire is determined in advance. For example, the output semantics converter module 68 The notification from 68 has a great effect on the variation ΔI [k] of the parameter value of “fatigue”.

【0068】なお、本実施の形態においては、各情動及
び各欲求(本能)のパラメータ値がそれぞれ0から10
0までの範囲で変動するように規制されており、また係
数k e、kiの値も各情動及び各欲求毎に個別に設定され
ている。
In this embodiment, each emotion and
And the parameter value of each desire (instinct) is 0 to 10
It is regulated to fluctuate in the range up to zero.
Number k e, KiIs also set individually for each emotion and each desire
ing.

【0069】一方、ミドル・ウェア・レイヤ40の出力
セマンティクスコンバータモジュール68は、図4に示
すように、上述のようにしてアプリケーション・レイヤ
41の行動切換モジュール71から与えられる「前
進」、「喜ぶ」、「鳴く」または「ボールを追いかける
(トラッキング)」といった抽象的な行動コマンドを認
識系69の対応する信号処理モジュール61乃至67に
与える。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the output semantics converter module 68 of the middleware layer 40 provides “forward” and “pleased” provided by the action switching module 71 of the application layer 41 as described above. , "Sound" or "tracking the ball" is given to the corresponding signal processing modules 61 to 67 of the recognition system 69.

【0070】そして、これら信号処理モジュール61乃
至67は、行動コマンドが与えられると、当該行動コマ
ンドに基づいて、その行動を行うために対応するアクチ
ュエータ251乃至25nに与えるべきサーボ指令値等の
データをロボティック・サーバ・オブジェクト32のバ
ーチャル・ロボット33及び信号処置回路14を順次介
して、アクチュエータ251乃至25nのうち対応するア
クチュエータに順次送出する。
When an action command is given, the signal processing modules 61 to 67, based on the action command, generate servo command values or the like to be given to the corresponding actuators 25 1 to 25 n in order to perform the action. The data is sequentially transmitted to the corresponding one of the actuators 25 1 to 25 n via the virtual robot 33 of the robotic server object 32 and the signal processing circuit 14 in sequence.

【0071】また、信号処理モジュール61乃至67
は、スピーカ24から出力する音の音声データ及び/ま
たは「目」のLEDの動作に関わるデータを生成し、こ
れらのデータをロボティック・サーバ・オブジェクト3
2のバーチャル・ロボット33及び信号処理回路14を
介して、スピーカ24またはLEDに順次送出する。
The signal processing modules 61 to 67
Generates audio data of the sound output from the speaker 24 and / or data relating to the operation of the LED of the “eye”, and generates these data from the robotic server object 3.
The signal is sequentially transmitted to the speaker 24 or the LED via the second virtual robot 33 and the signal processing circuit 14.

【0072】このようにして、ロボット装置1は、制御
プログラムに基づいて自己(内部)及び周囲(外部)の
状況や使用者からの指示及び働きかけに応じた自律的な
行動を行うことができるようになっている。
In this way, the robot apparatus 1 can perform autonomous actions according to its own (internal) and surrounding (external) situations, instructions and actions from the user based on the control program. It has become.

【0073】続いて、以下に、本発明の適用部分である
尻尾部ユニット5について詳細に説明する。
Next, the tail unit 5 to which the present invention is applied will be described in detail.

【0074】尻尾部ユニット5は、本発明にかかる動作
表出装置を備えて構成されている。本発明にかかる動作
表出装置200の一構成例を図面を参照にして詳細に説
明する。
The tail unit 5 is provided with an operation display device according to the present invention. A configuration example of the operation expression device 200 according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0075】動作表出装置200は、図1に示す尻尾部
ユニット5に組み込まれ、ロボット装置1の「尻尾」に
相当する部分を動作させているものである。
The motion display device 200 is incorporated in the tail unit 5 shown in FIG. 1, and operates a portion corresponding to the “tail” of the robot device 1.

【0076】動作表出装置200の具体的な構成例を図
9乃至図13に示す。図9に示すように、動作表出装置
200は、中心回転部材210と、水平回転部材220
と、垂直方向駆動部材230と、外装部材240とを備
え、支持板250によって支持され、尻尾部ユニット5
を構成する筐体に固定されている。
FIGS. 9 to 13 show specific examples of the structure of the operation expression device 200. FIG. As shown in FIG. 9, the motion expression device 200 includes a center rotation member 210 and a horizontal rotation member 220.
, A vertical drive member 230 and an exterior member 240, supported by a support plate 250, and a tail unit 5.
Is fixed to the housing that constitutes.

【0077】さらに、動作表出装置200は、図示しな
い第1の駆動モータ(水平方向駆動モータ)及び第2の
駆動モータ(垂直方向駆動モータ)と垂直方向駆動モー
タの駆動を伝達するアーム260とを備えている。
Further, the operation display device 200 includes a first drive motor (horizontal drive motor) and a second drive motor (vertical drive motor) (not shown) and an arm 260 for transmitting the drive of the vertical drive motor. It has.

【0078】ここで、本説明の記載において、垂直と
は、胴体部ユニット2の横手方向、すなわちロボット装
置1の腹部から背部へと貫通する方向を指し、水平と
は、胴体部ユニット2の長手方向を指すが、本発明にか
かる動作表出装置の方向は、説明の便宜上決定したもの
であって、本実施の形態で示す方向のみに限定されな
い。
In this description, the term “vertical” refers to the lateral direction of the body unit 2, that is, the direction penetrating from the abdomen to the back of the robot device 1, and the term “horizontal” refers to the length of the body unit 2. Although the direction is indicated, the direction of the motion expression device according to the present invention is determined for convenience of explanation, and is not limited to the direction shown in the present embodiment.

【0079】ロボット装置1では、図9に示す動作表出
装置200のうち外装部材240のみが外部に露出して
おり、外装部材240以外の部分は尻尾部ユニット5の
内部、すなわちロボット装置1の内部に格納されている
ことになる。ここで動作表出装置200のうち、中心回
転部材210と、水平回転部材220と、垂直方向駆動
部材230とで構成される部分を図10に示した。
In the robot device 1, only the exterior member 240 of the motion expression device 200 shown in FIG. 9 is exposed outside, and the portion other than the exterior member 240 is inside the tail unit 5, that is, the robot device 1. It will be stored inside. Here, FIG. 10 shows a part of the motion expression device 200 that is composed of the center rotating member 210, the horizontal rotating member 220, and the vertical direction driving member 230.

【0080】動作表出装置200における中心回転部材
210の詳細を図11に示す。中心回転部材210は、
図11に示すように、略球状を呈する球状部211と、
当該中心回転部材の210の可動を制限するための水平
動作制限凸部212及び垂直動作制限凸部213と、第
1の中心支軸214aと、第2の中心支軸214bとを
有している。
FIG. 11 shows the details of the center rotating member 210 in the motion display device 200. The center rotation member 210 is
As shown in FIG. 11, a spherical portion 211 having a substantially spherical shape,
It has a horizontal operation restricting convex portion 212 and a vertical operation restricting convex portion 213 for restricting the movement of the center rotating member 210, a first center support shaft 214a, and a second center support shaft 214b. .

【0081】水平動作制限凸部212は、略球状を呈す
る球状部211の所定箇所に設けられている。垂直動作
制限凸部213は、水平動作制限凸部212が設けられ
た所定箇所に対して、球状部211の背部に設けられて
いる。
The horizontal movement restricting convex portion 212 is provided at a predetermined position of the spherical portion 211 having a substantially spherical shape. The vertical operation restricting convex portion 213 is provided on the back of the spherical portion 211 at a predetermined position where the horizontal operation restricting convex portion 212 is provided.

【0082】さらに、中心回転部材210には、球状部
211の外周に沿って、水平動作制限凸部212から略
90°をなす角度だけ垂直動作制限凸部213方向に水
平移動した位置に第1の中心支軸214a及び第2の中
心支軸214bが設けられている。中心回転部材210
は、水平動作制限凸部212と垂直動作制限凸部213
とが垂直方向に揺動可能となるように、第1の中心支軸
214aと第2の中心支軸214bとで支持されてい
る。
Further, the center rotating member 210 is moved along the outer periphery of the spherical portion 211 by the first horizontal movement restricting convex portion 213 in the direction of the vertical motion restricting convex portion 213 by an angle of approximately 90 °. Center support shaft 214a and a second center support shaft 214b. Center rotating member 210
Are the horizontal movement limiting protrusion 212 and the vertical movement limiting protrusion 213
Are supported by a first center support shaft 214a and a second center support shaft 214b such that the first and second shafts can swing vertically.

【0083】ここで、水平動作制限凸部212は、端部
付近に、球状部211と接合される側の径と比べて若干
大きく形成された部分を有する。また、垂直動作制限凸
部213は、当該垂直動作制限凸部213の端部に、水
平方向からみたときに略台形となるように端面が傾斜断
面とされた台形部215を有している。
Here, the horizontal movement restricting convex portion 212 has a portion near the end portion formed to be slightly larger than the diameter of the side joined to the spherical portion 211. In addition, the vertical operation restricting convex portion 213 has a trapezoidal portion 215 at the end of the vertical operation restricting convex portion 213, the end surface of which has an inclined cross section so as to be substantially trapezoidal when viewed from the horizontal direction.

【0084】さらに、垂直動作制限凸部213は、台形
部215から球状部211にかけて所定間隔をおいた位
置に円板部216を有している。この垂直動作制限凸部
213と円板部216との間に形成される溝に外装部材
240の所定箇所が係合することによって、外装部材2
40は、球状部211に対して固定される。
Further, the vertical movement restricting convex portion 213 has a disk portion 216 at a predetermined interval from the trapezoidal portion 215 to the spherical portion 211. When a predetermined portion of the exterior member 240 is engaged with a groove formed between the vertical movement restricting convex portion 213 and the disk portion 216, the exterior member 2
40 is fixed to the spherical portion 211.

【0085】次に、図12を用いて、水平回転部材22
0を詳細に説明する。水平回転部材220は、湾曲部2
21と、凸部222と、回転支軸223とを有してい
る。
Next, referring to FIG.
0 will be described in detail. The horizontal rotating member 220 includes the bending portion 2
21, a protrusion 222, and a rotation support shaft 223.

【0086】湾曲部221は、球状部211の一部を隙
間をもって覆うことが可能な曲率を有した半球状に形成
されている。湾曲部221には、回転支軸223の回転
軸と平行に垂直可動制限溝224が開口されている。垂
直可動制限溝224は、その溝幅が中心回転部材210
における垂直動作制限凸部213の直径と略同サイズと
されている。
The curved portion 221 is formed in a hemispherical shape having a curvature capable of covering a part of the spherical portion 211 with a gap. A vertical movable limiting groove 224 is opened in the curved portion 221 in parallel with the rotation axis of the rotation support shaft 223. The vertical movable restricting groove 224 has a groove width corresponding to the center rotation member 210.
Is approximately the same size as the diameter of the vertical movement restricting convex portion 213 in FIG.

【0087】また、湾曲部221には、凸部222から
回転支軸223方向に当該湾曲部221の外周に沿って
略90°をなす角度だけ移動した位置に孔225が形成
されている。この孔225は、中心回転部材210と水
平回転部材220とを組み合わせた際に、中心回転部材
210における第1の中心支軸214a及び第2の中心
支軸214bが係合し、回転自在となるような大きさで
形成されている。
Further, a hole 225 is formed in the curved portion 221 at a position shifted from the convex portion 222 by an angle of about 90 ° along the outer periphery of the curved portion 221 in the direction of the rotation support shaft 223. When the center rotation member 210 and the horizontal rotation member 220 are combined, the first center support shaft 214a and the second center support shaft 214b of the center rotation member 210 engage with the hole 225, and the hole 225 is rotatable. It is formed in such a size.

【0088】凸部222は、湾曲部221の上端部分に
設けられ、図示しないが外装部材240以外の部分を覆
っているカバー部材の所定位置に形成された孔に対して
回転自在に係合される。
The convex portion 222 is provided at an upper end portion of the curved portion 221 and rotatably engages with a hole (not shown) formed at a predetermined position of a cover member covering a portion other than the exterior member 240. You.

【0089】回転支軸223は、湾曲部221の下端部
分に設けられている。回転支軸223の基底部には、切
欠部226が形成されている。水平回転部材220は、
回転支軸223の基底部において、図示しないモータと
係合されている。或いは、モータから伝達されるギア等
の駆動部と係合されているが、切欠部226は、このと
きモータからの駆動力をそつなく伝達するために設けら
れる。
The rotation shaft 223 is provided at the lower end of the curved portion 221. A notch 226 is formed at the base of the rotation support shaft 223. The horizontal rotation member 220 is
At the base of the rotation support shaft 223, it is engaged with a motor (not shown). Alternatively, it is engaged with a drive unit such as a gear transmitted from the motor, but the cutout 226 is provided at this time to transmit the drive force from the motor without interruption.

【0090】以上示した中心回転部材210と水平回転
部材220とは、図13に示すように互いに組み合わさ
れている。
The center rotating member 210 and the horizontal rotating member 220 described above are combined with each other as shown in FIG.

【0091】すなわち、水平回転部材220は、湾曲部
221が球状部211を覆うように中心回転部材210
と対向され、垂直動作制限凸部213が垂直可動制限溝
224を遊貫した状態で、第1の中心支軸214aと第
2の中心支軸214bとが孔225に対して回転自在に
係合されることで組み合わされる。このとき、水平回転
部材220は、湾曲部221が球状部211に接触する
ことがない程度の隙間をもって中心回転部材210を軸
支している。
That is, the horizontal rotating member 220 is moved so that the curved portion 221 covers the spherical portion 211.
The first center support shaft 214a and the second center support shaft 214b are rotatably engaged with the hole 225 in a state in which the vertical movement limiting protrusion 213 passes through the vertical movable limitation groove 224. Are combined. At this time, the horizontal rotation member 220 pivotally supports the center rotation member 210 with such a gap that the curved portion 221 does not contact the spherical portion 211.

【0092】したがって、中心回転部材210と水平回
転部材220とを組み合わせた状態で、中心回転部材2
10は、垂直動作制限凸部213が垂直可動制限溝22
4によって制限される範囲で回動自在になっている。す
なわち、中心回転部材210は、垂直方向に、垂直可動
制限溝224の長手方向の長さ分の自由度を有して回動
自在となる。
Therefore, when the center rotating member 210 and the horizontal rotating member 220 are combined, the center rotating member 2
10, the vertical movement limiting protrusion 213 has the vertical movable limiting groove 22;
4 is rotatable within a range limited by the range. That is, the center rotating member 210 is rotatable in the vertical direction with a degree of freedom corresponding to the longitudinal length of the vertically movable restriction groove 224.

【0093】中心回転部材210は、水平回転部材22
0に対して第1の中心支軸214a及び第2の中心支軸
214bによって軸支されているため、中心回転部材2
10と水平回転部材220との間の水平方向への振れは
なく、水平方向への動きは、回転支軸223と係合して
いるモータ、或いはモータ駆動部によって制御されてい
る。
The center rotation member 210 is
0 is supported by the first center support shaft 214a and the second center support shaft 214b.
There is no horizontal swing between the horizontal rotating member 220 and the horizontal rotating member 220, and the movement in the horizontal direction is controlled by a motor or a motor driving unit engaged with the rotation support shaft 223.

【0094】次に、垂直方向可動部材230を図14及
び図15を用いて詳細に説明する。垂直方向可動部材2
30は、湾曲部231とアーム部232と、軸部233
とを有している。
Next, the vertically movable member 230 will be described in detail with reference to FIGS. Vertical movable member 2
30 is a curved portion 231, an arm portion 232, and a shaft portion 233.
And

【0095】湾曲部231は、球状部211に沿った曲
率を有し、球状部211と湾曲部211の一部とを隙間
をもって覆うことができる略半球面状に形成されてい
る。湾曲部231には、回転支軸223の回転軸に対し
て垂直に水平可動制限溝234が開口されている。水平
可動制限溝234は、その溝幅が中心回転部材210に
おける水平動作制限凸部212の直径と略同サイズとさ
れている。
The curved portion 231 has a curvature along the spherical portion 211 and is formed in a substantially hemispherical shape capable of covering the spherical portion 211 and a part of the curved portion 211 with a gap. The bending portion 231 has a horizontal movable restriction groove 234 opened perpendicularly to the rotation axis of the rotation support shaft 223. The horizontal movable restricting groove 234 has a groove width substantially equal to the diameter of the horizontal operation restricting convex portion 212 in the center rotating member 210.

【0096】湾曲部231上の水平可動制限溝234の
延長上の一端には、支持板250の所定位置に形成され
た孔と係合するための軸部233が形成されている。垂
直方向可動部材230は、軸部233が形成された一端
とは別の端にアーム部232を有する。
A shaft 233 for engaging with a hole formed at a predetermined position of the support plate 250 is formed at one end of the extension of the horizontal movable restriction groove 234 on the curved portion 231. The vertically movable member 230 has an arm portion 232 at another end different from one end where the shaft portion 233 is formed.

【0097】アーム部232は、略長方形であり、湾曲
部231の曲面に対する接線と平行に形成されている。
軸部233を介して湾曲部231と対称な位置には、ア
ーム軸部235が形成されている。アーム部232のア
ーム軸部235を有する端部とは反対の端部には、把持
用凸部236が形成されている。アーム部232は、把
持用凸部236において駆動アーム260と連結されて
いる。ここで、軸部233及びアーム軸部235は、支
持板250の所定位置に形成された孔に対して回転自在
に軸装されている。
The arm 232 is substantially rectangular, and is formed in parallel with a tangent to the curved surface of the curved portion 231.
An arm shaft portion 235 is formed at a position symmetrical to the curved portion 231 via the shaft portion 233. A gripping protrusion 236 is formed at an end of the arm 232 opposite to the end having the arm shaft 235. The arm portion 232 is connected to the drive arm 260 at a holding protrusion 236. Here, the shaft 233 and the arm shaft 235 are rotatably mounted on a hole formed at a predetermined position of the support plate 250.

【0098】したがって、垂直方向可動部材230は、
駆動アーム260が垂直方向に揺動するとき、軸部23
3及びアーム軸部235を中心として円弧の一部を描く
ように垂直方向に動作することができる。
Therefore, the vertically movable member 230 is
When the drive arm 260 swings vertically, the shaft 23
3 and the arm shaft 235 can be moved vertically so as to draw a part of an arc.

【0099】垂直方向可動部材230は、中心回転部材
210と水平回転部材220とともに、上述した図10
のように組み合わされる。
The vertically movable member 230, together with the center rotation member 210 and the horizontal rotation member 220,
Are combined as follows.

【0100】すなわち、垂直方向可動部材230は、湾
曲部231が中心回転部材210と水平回転部材220
の一部とを覆うように中心回転部材210と対向し、水
平動作制限凸部212が水平可動制限溝234を遊貫し
た状態で、軸部233とアーム軸部235とを支持板2
50の所定箇所に形成された孔に対して回転自在に係合
されて組み合わされる。
That is, in the vertically movable member 230, the bending portion 231 has the center rotating member 210 and the horizontal rotating member 220.
The shaft 233 and the arm shaft 235 are supported by the support plate 2 in a state in which the horizontal movement restricting convex portion 212 faces the center rotating member 210 so as to cover a part of
The holes 50 are rotatably engaged with and combined with holes formed at predetermined positions.

【0101】このとき、水平回転部材220がモータ駆
動部に係合される位置と垂直方向可動部材230を支持
するための支持板250との位置関係は、垂直方向可動
部材230と、中心回転部材210及び水平回転部材2
20とが接触することなく、かつ水平回転部材220の
回転動作を妨げない程度の隙間をもって配置されること
が必要である。そのため、尻尾部ユニット5に組み込ま
れた状態で、中心回転部材210を係合する位置と、垂
直方向可動部材230を軸支する支持板250との位置
関係は、上記条件を満たすような位置関係となってい
る。
At this time, the positional relationship between the position where the horizontal rotating member 220 is engaged with the motor drive unit and the support plate 250 for supporting the vertically movable member 230 is determined by the relationship between the vertically movable member 230 and the center rotating member. 210 and horizontal rotating member 2
The horizontal rotation member 220 needs to be disposed with a gap that does not make contact with the rotation member 20 and does not hinder the rotation operation of the horizontal rotation member 220. For this reason, the positional relationship between the position where the center rotating member 210 is engaged and the support plate 250 that supports the vertically movable member 230 in a state where the center rotating member 210 is assembled in the tail unit 5 is such that the positional relationship that satisfies the above condition is satisfied. It has become.

【0102】したがって、中心回転部材210は、水平
動作制限凸部212が水平可動制限溝234によって制
限される範囲で水平方向に回動自在となっている。すな
わち、中心回転部材210は、水平方向に、水平可動制
限溝234の長手方向の長さ分の自由度を有して回動自
在である。
Therefore, the center rotation member 210 is rotatable in the horizontal direction within a range where the horizontal movement restricting convex portion 212 is restricted by the horizontal movable restricting groove 234. That is, the center rotating member 210 is rotatable in the horizontal direction with a degree of freedom corresponding to the length of the horizontal movable restriction groove 234 in the longitudinal direction.

【0103】上述したように、動作表出装置200は、
図示しないモータ、或いはモータ駆動部からの回転によ
って、水平可動制限溝234の長手方向の長さ分の自由
度の範囲で水平方向に回動可能であり、駆動アーム26
0の揺動運動によって、垂直可動制限溝224の長手方
向の長さ分の自由度の範囲で垂直方向に揺動可能であ
る。また、これら2方向の動作の組み合わせによって、
各制限溝によって許される動作範囲内で任意の方向に回
転することが可能である。
As described above, the motion expression device 200
By rotation from a motor (not shown) or a motor drive unit, the motor can be rotated in the horizontal direction within a range of the degree of freedom corresponding to the length of the horizontal movable restriction groove 234 in the longitudinal direction.
By the swing motion of 0, the vertical movable limiting groove 224 can be vertically swung within a range of the degree of freedom corresponding to the length in the longitudinal direction. Also, by combining these two directions of operation,
It is possible to rotate in any direction within the operating range allowed by each limiting groove.

【0104】動作表出装置200は、上述のように、任
意方向への回転を自在に行うための動作機構の外部に駆
動部を有する。したがって、垂直方向に駆動するための
モータと水平方向に駆動するためのモータとが互いに他
の負荷にならないため、消費電力が低減され、装置全体
のサイズを小型化することが可能である。
As described above, the motion display device 200 has a drive unit outside the operation mechanism for freely rotating in any direction. Therefore, the motor for driving in the vertical direction and the motor for driving in the horizontal direction do not load each other, so that power consumption is reduced and the size of the entire apparatus can be reduced.

【0105】続いて、動作表出装置200における外装
部材240について、図16及び図17を用いて具体的
に説明する。
Next, the exterior member 240 of the motion displaying device 200 will be specifically described with reference to FIGS.

【0106】外装部材240は、発光部241と発光部
材242とを有し、発光部241からの光を発光部材2
42に照射するようになっている。
The exterior member 240 has a light emitting portion 241 and a light emitting member 242, and emits light from the light emitting portion 241 to the light emitting member 2
42 is irradiated.

【0107】外装部材240は、ロボット装置1の「尻
尾」を模した部材であって、略三角形状を有し、略三角
形の底辺から頂点にかけて、及び底辺と頂点を結ぶ直線
から両辺にかけて、徐々に湾曲した形状とされている。
また、底辺と頂点とを結ぶ直線上に、孔243を有す
る。外装部材240は、発光部241の所定箇所におい
て、垂直動作制限凸部213における台形部215と円
板部216との間に形成される溝に係合され、中心回転
部材210に対して固定されている。
The exterior member 240 is a member that simulates the “tail” of the robot device 1 and has a substantially triangular shape. It has a curved shape.
Further, a hole 243 is provided on a straight line connecting the base and the vertex. The exterior member 240 is engaged with a groove formed between the trapezoidal portion 215 and the disk portion 216 of the vertical movement restricting convex portion 213 at a predetermined position of the light emitting portion 241, and is fixed to the center rotating member 210. ing.

【0108】本発明の実施の形態においては、発光部2
41が、図13における台形部215に内蔵されるもの
として例示する。したがって、図15に発光部241と
して示した部位は、本発明の実施の形態では台形部21
5に相当する。
In the embodiment of the present invention, the light emitting unit 2
41 is illustrated as being built in the trapezoidal portion 215 in FIG. Therefore, in the embodiment of the present invention, the portion shown as the light emitting unit 241 in FIG.
Equivalent to 5.

【0109】台形部215は、LED(Light Emitting
Diode)244と、LEDからの光を導く導光管245
とを内蔵し、導光管により導かれたLED244からの
光を端面246から屈折して出射する。端面246から
出射された光は、外装部材240の内側面から発光部材
242に対して照射される。
The trapezoidal portion 215 is provided with an LED (Light Emitting
Diode) 244 and a light guide tube 245 for guiding light from the LED
The light from the LED 244 guided by the light guide tube is refracted from the end face 246 and emitted. The light emitted from the end surface 246 is applied to the light emitting member 242 from the inner surface of the exterior member 240.

【0110】この場合、中心回転部材210及び水平動
作制限凸部212は、中空とされ、図示しないが、内部
に台形部215の発光部241に対して電力を供給する
手段を備えている。この電力供給手段は、中心回転部材
210の多方向への回転動作の妨げにならないように可
撓性材料を用いて構成されている。
In this case, the center rotating member 210 and the horizontal movement restricting convex portion 212 are hollow and have a means for supplying electric power to the light emitting portion 241 of the trapezoidal portion 215 therein, though not shown. This power supply means is made of a flexible material so as not to hinder the rotation of the center rotating member 210 in multiple directions.

【0111】ここで、発光部材242としては、例えば
半透明素材、蓄光素材、蛍光素材等があげられる。その
ほか、LED244からの光が透過されることで外装部
材240の一部が発光しているかのように見える素材で
あれば特に限定することなく使用できる。
Here, as the light emitting member 242, for example, a translucent material, a luminous material, a fluorescent material and the like can be mentioned. In addition, any material can be used without particular limitation as long as light from the LED 244 is transmitted so that a part of the exterior member 240 appears to emit light.

【0112】また、外装部材240は、少なくとも一部
が可撓性素材で形成されていてもよい。
Further, at least a part of the exterior member 240 may be formed of a flexible material.

【0113】以上のように構成された動作表出装置20
0は、上述したロボット装置1の感情モデル73におけ
る情動のパラメータ値、及び本能モデル74における欲
求のパラメータ値に応じて、動き・LEDの点滅等の動
作が制御されている。
The operation display device 20 configured as described above
In the case of 0, the operation such as the movement and blinking of the LED is controlled in accordance with the parameter value of the emotion in the emotion model 73 of the robot apparatus 1 and the parameter value of the desire in the instinct model 74.

【0114】したがって、ロボット装置1の情動、欲求
等の内部状態を「尻尾」の動きやLEDの点滅によっ
て、幅広く表現することが可能となり、ロボット装置1
のエンターテインメント性を高めることができる。
Therefore, the internal state of the robot device 1, such as the emotion and desire, can be widely expressed by the movement of the "tail" and the blinking of the LED.
Entertainment can be enhanced.

【0115】なお、動作表出装置200は、外装部材2
40が「尻尾」形状であるとして示したが、「尻尾」構
造に限定されることなく、例えば、動物の「耳」等の動
物の他の部位に類似した構造を表出する場合にも適用す
ることが可能である。
The operation display device 200 is provided with the exterior member 2.
Although 40 is shown as having a “tail” shape, the present invention is not limited to the “tail” structure, and may be applied to a case where a structure similar to other parts of the animal such as the “ear” of the animal is displayed. It is possible to

【0116】また、本発明は、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲において種々の変更が可能であることは勿論であ
る。
Further, it is needless to say that the present invention can be variously modified without departing from the gist of the present invention.

【0117】[0117]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる動作表出装置は、動作部材と、第1の駆動手段と、
第2の駆動手段と、第1の駆動手段により駆動される第
1の駆動部材と、第2の駆動手段により駆動される第2
の駆動部材とを備え、第1の駆動部材は、動作部材を第
1の方向に変位させ、第2の駆動部材は、動作部材を第
2の方向に変位させる。
As described in detail above, the operation display device according to the present invention comprises an operation member, a first driving means,
A second drive unit, a first drive member driven by the first drive unit, and a second drive unit driven by the second drive unit
The first driving member displaces the operating member in a first direction, and the second driving member displaces the operating member in a second direction.

【0118】ここで、動作部材は、回転支軸と第1の突
出部と第2の突出部とを備え、第1の駆動部材は、第1
の突出部と当該第1の駆動部材の開口部とを係合して動
作部材を回転支軸と垂直な軸方向に回動自在に支持し、
第2の駆動部材は、第2の突出部と当該第2の駆動部材
の開口部とを係合して動作部材を回転支軸を中心に回動
自在に支持することによって、複数方向へ動作する。
Here, the operating member includes a rotation support shaft, a first protruding portion, and a second protruding portion, and the first driving member includes the first protruding portion.
Engages with the opening of the first drive member to support the operating member rotatably in an axial direction perpendicular to the rotation support shaft,
The second drive member operates in a plurality of directions by engaging the second protrusion and the opening of the second drive member to support the operating member rotatably about a rotation support shaft. I do.

【0119】したがって、本発明にかかる動作表出装置
は、駆動部材同士が互いに他の負荷になることなく動作
部材を複数方向へ動かすことが可能であるため、消費電
力を低減し、小型化を実現することが可能である。
Therefore, the operation display device according to the present invention can move the operating member in a plurality of directions without causing the driving members to receive another load, thereby reducing power consumption and miniaturization. It is possible to realize.

【0120】また、本発明にかかる玩具は、動物を模し
た外観形状を有し、少なくとも内部状態に応じて動作す
る玩具であって、動作部材と、第1及び第2の駆動手段
と、第1の駆動手段により駆動される第1の駆動部材
と、第2の駆動手段により駆動される第2の駆動部材と
を有し、第1の駆動部材により動作部材を第1の方向に
変位し、第2の駆動部材により動作部材を第2の方向に
変位する動作表出装置を備え、動作表出装置は、内部状
態に基づいて制御される。
Further, the toy according to the present invention has an appearance simulating an animal, and operates at least in accordance with the internal state, and includes an operating member, first and second driving means, A first driving member driven by the first driving unit; and a second driving member driven by the second driving unit. The operating member is displaced in the first direction by the first driving member. , An operation expression device for displacing the operation member in the second direction by the second drive member, and the operation expression device is controlled based on the internal state.

【0121】ここで、動作部材は、回転支軸と第1の突
出部と第2の突出部とを備え、第1の駆動部材は、第1
の突出部と当該第1の駆動部材の開口部とを係合して動
作部材を回転支軸と垂直な軸方向に回動自在に支持し、
第2の駆動部材は、第2の突出部と当該第2の駆動部材
の開口部とを係合して動作部材を回転支軸を中心に回動
自在に支持している。
Here, the operating member includes a rotation support shaft, a first protruding portion, and a second protruding portion, and the first driving member includes the first driving member.
Engages with the opening of the first drive member to support the operating member rotatably in an axial direction perpendicular to the rotation support shaft,
The second driving member engages with the second projecting portion and the opening of the second driving member to support the operating member so as to be rotatable about the rotation support shaft.

【0122】したがって、本発明にかかる玩具は、動作
表出装置の駆動部材同士が互いに他の負荷になることな
く動作部材を複数方向へ動かすことが可能であるため、
消費電力を低減し、小型化を実現することが可能であ
る。また、以上のような動作表出装置を玩具に適用する
ことによって、玩具の幅広い感情表現を実現することが
でき、高度なエンターテインメント性を有する玩具を提
供することが可能となる。
Therefore, the toy according to the present invention can move the operation member in a plurality of directions without causing the driving members of the operation expression device to be subjected to other loads.
It is possible to reduce power consumption and achieve miniaturization. Further, by applying the above-described motion expression device to a toy, a wide range of emotional expression of the toy can be realized, and a toy having a high degree of entertainment can be provided.

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

【図1】本発明にかかる動作表出装置を適用したロボッ
ト装置の外観を示す外観図である。
FIG. 1 is an external view showing an external appearance of a robot device to which a motion expression device according to the present invention is applied.

【図2】本発明にかかる動作表出装置を適用したロボッ
ト装置の構成を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of a robot device to which the motion expression device according to the present invention is applied.

【図3】ロボット装置における制御プログラムのソフト
ウェア構成を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a software configuration of a control program in the robot device.

【図4】ロボット装置における制御プログラムのうち、
ミドル・ウェア・レイヤの構成を示す構成図である。
FIG. 4 shows a control program in the robot apparatus.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a configuration of a middleware layer.

【図5】ロボット装置における制御プログラムのうち、
アプリケーション・レイヤの構成を示す構成図である。
FIG. 5 shows a control program in the robot apparatus.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a configuration of an application layer.

【図6】ロボット装置における制御プログラムのうち、
行動モデルライブラリの構成を示す構成図である。
FIG. 6 shows a control program in the robot apparatus.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a configuration of an action model library.

【図7】ロボット装置の行動を決定するためのアルゴリ
ズムである有限確率オートマトンを説明する模式図であ
る。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a finite probability automaton that is an algorithm for determining an action of a robot device.

【図8】ロボット装置の行動を決定するための状態遷移
条件を表す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a state transition condition for determining an action of the robot device.

【図9】本発明にかかる動作表出装置の外観を示す外観
図である。
FIG. 9 is an external view showing the external appearance of the motion expression device according to the present invention.

【図10】本発明にかかる動作表出装置のうち、中心回
転部材と、水平回転部材と、垂直方向駆動部材とから構
成される部分を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a part of the motion expression device according to the present invention, the portion including a center rotating member, a horizontal rotating member, and a vertical driving member.

【図11】本発明にかかる動作表出装置における中心回
転部材を示す図である。
FIG. 11 is a view showing a center rotating member in the motion expression device according to the present invention.

【図12】本発明にかかる動作表出装置における水平回
転部材を示す図である。
FIG. 12 is a view showing a horizontal rotating member in the motion expression device according to the present invention.

【図13】本発明にかかる動作表出装置における中心回
転部材と水平回転部材とから構成される部分を示す図で
ある。
FIG. 13 is a view showing a portion composed of a center rotating member and a horizontal rotating member in the motion expression device according to the present invention.

【図14】本発明にかかる動作表出装置における垂直方
向可動部材を示す図である。
FIG. 14 is a view showing a vertically movable member in the motion expression device according to the present invention.

【図15】本発明にかかる動作表出装置における垂直方
向可動部材を示す図である。
FIG. 15 is a view showing a vertically movable member in the motion expression device according to the present invention.

【図16】本発明にかかる動作表出装置における外装部
材の側面を一部切欠いて示す側面切欠図である。
FIG. 16 is a side cutaway view showing a part of a side surface of an exterior member in the operation displaying device according to the present invention.

【図17】本発明にかかる動作表出装置における外装部
材の上面図である。
FIG. 17 is a top view of an exterior member in the operation displaying device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロボット装置、2 胴体部ユニット、3A,3B,
3C,3D 脚部ユニット、4 頭部ユニット、5 尻
尾部ユニット、200 動作表出装置、210中心回転
部材、211 球状部、212 水平動作制限凸部、2
13、垂直動作制限凸部、214a,214b 中心支
軸、215 台形部、216 円板部、 220 水平
回転部材、 221 球状部、222 凸部、223
回転支軸、224 垂直可動制限溝、225 孔、22
6 切欠部、230 垂直方向可動部材、231 湾曲
部、232 アーム部、233 軸部、234 水平可
動制限溝、235 アーム軸部、236 把持要凸部、
240 外装部材、241 発光部、242 発光部
材、243 孔、244 LED、245 導光管、2
46 端面
1 robot device, 2 body unit, 3A, 3B,
3C, 3D leg unit, 4 head unit, 5 tail unit, 200 motion expression device, 210 center rotating member, 211 spherical portion, 212 horizontal motion limiting convex portion, 2
13. Vertical movement limiting convex part, 214a, 214b Center support shaft, 215 trapezoidal part, 216 disk part, 220 horizontal rotating member, 221 spherical part, 222 convex part, 223
Rotating support shaft, 224 Vertical movable limit groove, 225 holes, 22
6 Notch, 230 vertically movable member, 231 curved portion, 232 arm portion, 233 shaft portion, 234 horizontal movable restriction groove, 235 arm shaft portion, 236 convex portion requiring grip,
240 exterior member, 241 light emitting portion, 242 light emitting member, 243 hole, 244 LED, 245 light guide tube, 2
46 End face

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 恵美 東京都港区三田3丁目13番16号 三田43森 ビル7階 株式会社キャリア・デベロプメ ント・インタナショナル内 Fターム(参考) 2C150 CA02 DA23 DA24 DA28 DF01 DF33 DG13 EB01 ED08 ED42 ED49 EF11 EF13 EF16 EF21 EF23 EF29 EH07 EH08 FA01 FA02 3F060 AA00 CA14 HA02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Emi Kato 3-13-16 Mita, Minato-ku, Tokyo Mita 43 Mori Building 7F, Carrier Development International Co., Ltd. F-term (reference) 2C150 CA02 DA23 DA24 DA28 DF01 DF33 DG13 EB01 ED08 ED42 ED49 EF11 EF13 EF16 EF21 EF23 EF29 EH07 EH08 FA01 FA02 3F060 AA00 CA14 HA02

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 動作部材と、 第1の駆動手段と、 第2の駆動手段と、 上記第1の駆動手段により駆動される第1の駆動部材
と、 上記第2の駆動手段により駆動される第2の駆動部材と
を備え、 第1の駆動部材は、上記動作部材を第1の方向に変位さ
せ、第2の駆動部材は、上記動作部材を第2の方向に変
位させることを特徴とする動作表出装置。
1. An operating member, a first drive unit, a second drive unit, a first drive member driven by the first drive unit, and a drive by the second drive unit A second driving member, wherein the first driving member displaces the operating member in a first direction, and the second driving member displaces the operating member in a second direction. A motion expression device.
【請求項2】 上記動作部材は、回転支軸と第1の突出
部と第2の突出部とを備え、 上記第1の駆動部材及び上記第2の駆動部材は、それぞ
れ開口部を備え、 上記第1の駆動部材は、上記第1の突出部と当該第1の
駆動部材の開口部とを係合して上記動作部材を上記回転
支軸と垂直な軸方向に回動自在に支持し、 上記第2の駆動部材は、上記第2の突出部と当該第2の
駆動部材の開口部とを係合して上記動作部材を上記回転
支軸を中心に回動自在に支持することを特徴とする請求
項1記載の動作表出装置。
2. The operating member includes a rotation support shaft, a first protrusion, and a second protrusion. The first drive member and the second drive member each include an opening, The first drive member engages the first protrusion and an opening of the first drive member to support the operating member rotatably in an axial direction perpendicular to the rotation support shaft. The second drive member engages the second protrusion and the opening of the second drive member to support the operating member rotatably about the rotation support shaft. The motion expression device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 動物を模した玩具に搭載され、上記動作
部材が上記動物を模した玩具の外観形状の一部をなす動
作表出部材を有することを特徴とする請求項1記載の動
作表出装置。
3. The operation table according to claim 1, wherein the operation member is mounted on a toy imitating an animal, and the operation member has an operation expression member that forms a part of the external shape of the toy imitating the animal. Output device.
【請求項4】 上記動作表出部材が上記動物を模した玩
具の尻尾部を構成することを特徴とする請求項3記載の
動作表出装置。
4. The motion expression device according to claim 3, wherein the motion expression member constitutes a tail portion of the toy imitating the animal.
【請求項5】 上記動作表出部材は、光の照射により発
光する発光部材を備え、 上記動作部材は、上記発光部材に光を照射する発光手段
を備えていることを特徴とする請求項4記載の動作表出
装置。
5. The operation displaying member includes a light emitting member that emits light when irradiated with light, and the operating member includes a light emitting unit that irradiates the light emitting member with light. The operation expression device as described.
【請求項6】 上記発光手段は、光源と上記光源から出
射された光を上記発光部材に導く導光手段とを備えてい
ることを特徴とする請求項5記載の動作表出装置。
6. The operation display device according to claim 5, wherein said light emitting means includes a light source and a light guiding means for guiding light emitted from said light source to said light emitting member.
【請求項7】 動物を模した外観形状を有し、少なくと
も内部状態に応じて動作する玩具であって、 動作部材と、第1及び第2の駆動手段と、上記第1の駆
動手段により駆動される第1の駆動部材と、上記第2の
駆動手段により駆動される第2の駆動部材とを有し、第
1の駆動部材により上記動作部材を第1の方向に変位
し、第2の駆動部材により上記動作部材を第2の方向に
変位する動作表出装置を備え、 上記動作表出装置は、上記内部状態に基づいて動作され
ることを特徴とする玩具。
7. A toy having an appearance simulating an animal and operating at least according to an internal state, wherein the toy is driven by an operating member, first and second driving means, and the first driving means. A first driving member, and a second driving member driven by the second driving means. The first driving member displaces the operating member in a first direction. A toy, comprising: a motion expression device that displaces the operation member in a second direction by a driving member, wherein the operation expression device is operated based on the internal state.
【請求項8】 上記内部状態は、感情状態であることを
特徴とする請求項7記載の玩具。
8. The toy according to claim 7, wherein the internal state is an emotional state.
【請求項9】 上記動作表出装置は、上記外観形状のう
ちの尻尾部を構成することを特徴とする請求項7記載の
玩具。
9. The toy according to claim 7, wherein the motion expression device forms a tail portion of the external shape.
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