JP2002154079A - 人間型ロボット - Google Patents
人間型ロボットInfo
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- JP2002154079A JP2002154079A JP2000351744A JP2000351744A JP2002154079A JP 2002154079 A JP2002154079 A JP 2002154079A JP 2000351744 A JP2000351744 A JP 2000351744A JP 2000351744 A JP2000351744 A JP 2000351744A JP 2002154079 A JP2002154079 A JP 2002154079A
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- Japan
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- robot
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- microphone
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロボットと人間との間で音声による情報交換
を確実に行えるようにする。 【解決手段】 人間型ロボットＲは音声を送信するスピ
ーカ３２と音声を受信するマイクロフォン３５とを備え
る。スピーカ３２はロボットの頭１２の外郭を振動体と
して音声を送信するものであり、音声の送信範囲は水平
方向の全域において、頭１２を通る鉛直方向上方から水
平方向よりも下方の３３°までの範囲に亘っている。マ
イクロフォン３５は１００°の受信範囲を有しており、
頭１２を通って前後方向に延びる鉛直面内であって前記
音声の送信範囲の外側に配置される。スピーカ３２は平
面スピーカで構成され、頭１２の外郭の頭頂部近傍の内
面に装着される。
を確実に行えるようにする。 【解決手段】 人間型ロボットＲは音声を送信するスピ
ーカ３２と音声を受信するマイクロフォン３５とを備え
る。スピーカ３２はロボットの頭１２の外郭を振動体と
して音声を送信するものであり、音声の送信範囲は水平
方向の全域において、頭１２を通る鉛直方向上方から水
平方向よりも下方の３３°までの範囲に亘っている。マ
イクロフォン３５は１００°の受信範囲を有しており、
頭１２を通って前後方向に延びる鉛直面内であって前記
音声の送信範囲の外側に配置される。スピーカ３２は平
面スピーカで構成され、頭１２の外郭の頭頂部近傍の内
面に装着される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声を送信するス
ピーカと音声を受信するマイクロフォンとを備えた人間
型ロボットに関する。
ピーカと音声を受信するマイクロフォンとを備えた人間
型ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットに光、音波、電波、磁気等の信
号の受信手段および送信手段を設け、それら受信手段お
よび送信手段を用いて人間との間で情報の交換を行うも
のが、特開平８−２０２６７９号公報により公知であ
る。
号の受信手段および送信手段を設け、それら受信手段お
よび送信手段を用いて人間との間で情報の交換を行うも
のが、特開平８−２０２６７９号公報により公知であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで人間型のロボ
ットにスピーカおよびマイクロフォンを設けて人間との
間で情報交換を行う場合、ロボットと人間との位置関係
に関わらずロボットの発する音声が人間に的確に伝わる
ように考慮する必要がある。またロボットのマイクロフ
ォンは人間の発する音声を受信するためのものである
が、ロボットは自己のスピーカが発する音声と人間の発
する音声とを識別することが困難であるため、スピーカ
およびマイクロフォンを適切に配置してスピーカが発す
る音声をマイクロフォンが受信しないように考慮する必
要がある。
ットにスピーカおよびマイクロフォンを設けて人間との
間で情報交換を行う場合、ロボットと人間との位置関係
に関わらずロボットの発する音声が人間に的確に伝わる
ように考慮する必要がある。またロボットのマイクロフ
ォンは人間の発する音声を受信するためのものである
が、ロボットは自己のスピーカが発する音声と人間の発
する音声とを識別することが困難であるため、スピーカ
およびマイクロフォンを適切に配置してスピーカが発す
る音声をマイクロフォンが受信しないように考慮する必
要がある。
【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、ロボットと人間との間で音声による情報交換を確実
に行えるようにすることを目的とする。
で、ロボットと人間との間で音声による情報交換を確実
に行えるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、音声を送信す
るスピーカと音声を受信するマイクロフォンとを備えた
人間型ロボットであって、前記スピーカは頭の外郭を振
動体として音声を送信するものであり、音声の送信範囲
は水平方向の全域において、頭を通る鉛直方向上方から
水平方向よりも下方の範囲に亘っていることを特徴とす
る人間型ロボットが提案される。
に、請求項１に記載された発明によれば、音声を送信す
るスピーカと音声を受信するマイクロフォンとを備えた
人間型ロボットであって、前記スピーカは頭の外郭を振
動体として音声を送信するものであり、音声の送信範囲
は水平方向の全域において、頭を通る鉛直方向上方から
水平方向よりも下方の範囲に亘っていることを特徴とす
る人間型ロボットが提案される。
【０００６】上記構成によれば、人間型ロボットに設け
られたスピーカは頭の外郭を振動体として音声を送信
し、その音声の送信範囲は水平方向の全域で頭を通る鉛
直方向上方から水平方向よりも下方に亘っているので、
ロボットの周囲の何れの方向に位置する人間にも、また
身長が低い人間にも高い人間にも確実に音声を伝達する
ことができ、特に人間のよりも身長が低いロボットに適
用した場合に有効である。
られたスピーカは頭の外郭を振動体として音声を送信
し、その音声の送信範囲は水平方向の全域で頭を通る鉛
直方向上方から水平方向よりも下方に亘っているので、
ロボットの周囲の何れの方向に位置する人間にも、また
身長が低い人間にも高い人間にも確実に音声を伝達する
ことができ、特に人間のよりも身長が低いロボットに適
用した場合に有効である。
【０００７】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記マイクロフォンは１８０
°未満の受信範囲を有しており、頭を通って前後方向に
延びる鉛直面内であって前記音声の送信範囲の外側に配
置されることを特徴とする人間型ロボットが提案され
る。
請求項１の構成に加えて、前記マイクロフォンは１８０
°未満の受信範囲を有しており、頭を通って前後方向に
延びる鉛直面内であって前記音声の送信範囲の外側に配
置されることを特徴とする人間型ロボットが提案され
る。
【０００８】上記構成によれば、人間型ロボットに設け
られたマイクロフォンは頭を通って前後方向に延びる鉛
直面内であって前記音声の送信範囲の外側に配置されて
おり、しかも１８０°未満の受信範囲を有しているの
で、ロボットの正面の人間が発する音声のみを効果的に
受信し、かつロボット自身のスピーカが送信した音声を
受信し難くすることができる。
られたマイクロフォンは頭を通って前後方向に延びる鉛
直面内であって前記音声の送信範囲の外側に配置されて
おり、しかも１８０°未満の受信範囲を有しているの
で、ロボットの正面の人間が発する音声のみを効果的に
受信し、かつロボット自身のスピーカが送信した音声を
受信し難くすることができる。
【０００９】また請求項３に記載された発明によれば、
請求項１または請求項２の構成に加えて、前記スピーカ
は平面スピーカで構成され、前記外郭の頭頂部近傍の内
面に装着されることを特徴とする人間型ロボットが提案
される。
請求項１または請求項２の構成に加えて、前記スピーカ
は平面スピーカで構成され、前記外郭の頭頂部近傍の内
面に装着されることを特徴とする人間型ロボットが提案
される。
【００１０】上記構成によれば、人間型ロボットの頭の
外郭の頭頂部近傍の内面に平面スピーカを装着したの
で、平面スピーカで外郭全体を振動させてロボットの周
囲全域に音声を伝達することができる。
外郭の頭頂部近傍の内面に平面スピーカを装着したの
で、平面スピーカで外郭全体を振動させてロボットの周
囲全域に音声を伝達することができる。
【００１１】尚、実施例の平面スピーカ３２は本発明の
スピーカに対応する。
スピーカに対応する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１３】図１〜図５は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は人間型ロボットの正面図、図２は人間型ロボ
ットの左側面図、図３は図１の３−３線拡大断面図、図
４はスピーカの音声送信範囲を示す図、図５はマイクロ
フォンの受信範囲を示す図である。
で、図１は人間型ロボットの正面図、図２は人間型ロボ
ットの左側面図、図３は図１の３−３線拡大断面図、図
４はスピーカの音声送信範囲を示す図、図５はマイクロ
フォンの受信範囲を示す図である。
【００１４】図１および図２に示すように、自立二足歩
行が可能な人間型ロボットＲは、胴体１１、頭１２、左
腕１３Ｌ、右腕１３Ｒ、左脚１４Ｌおよび右脚１４Ｒを
備えており、胴体１１の背面に電装品を収納した電装品
ボックス１５を背負っている。左腕１３Ｌおよび右腕１
３Ｒの各々は、上腕部１６と、下腕部１７と、手部１８
とから構成され、胴体１１と上腕部１６とは肩関節１９
で連結され、上腕部１６と下腕部１７とは肘関節２０で
連結され、下腕部１７と手部１８とは手首関節２１で連
結され、更に上腕部１６の長手方向中間には、上腕部１
６の上半部に対して下半部を捻るための上腕関節２２が
設けられる。また左脚１４Ｌおよび右脚１４Ｒの各々
は、上脚部２３と、下脚部２４と足部２５とから構成さ
れ、胴体１１と上脚部２３とは股関節２６で連結され、
上脚部２３と下脚部２４とは膝関節２７で連結され、下
脚部２４とは足部２５と足首関節２８で連結される。更
に胴体１１と頭１２とは首関節２９で連結される。尚、
前記各関節は、その位置のみを破線の円で示している。
行が可能な人間型ロボットＲは、胴体１１、頭１２、左
腕１３Ｌ、右腕１３Ｒ、左脚１４Ｌおよび右脚１４Ｒを
備えており、胴体１１の背面に電装品を収納した電装品
ボックス１５を背負っている。左腕１３Ｌおよび右腕１
３Ｒの各々は、上腕部１６と、下腕部１７と、手部１８
とから構成され、胴体１１と上腕部１６とは肩関節１９
で連結され、上腕部１６と下腕部１７とは肘関節２０で
連結され、下腕部１７と手部１８とは手首関節２１で連
結され、更に上腕部１６の長手方向中間には、上腕部１
６の上半部に対して下半部を捻るための上腕関節２２が
設けられる。また左脚１４Ｌおよび右脚１４Ｒの各々
は、上脚部２３と、下脚部２４と足部２５とから構成さ
れ、胴体１１と上脚部２３とは股関節２６で連結され、
上脚部２３と下脚部２４とは膝関節２７で連結され、下
脚部２４とは足部２５と足首関節２８で連結される。更
に胴体１１と頭１２とは首関節２９で連結される。尚、
前記各関節は、その位置のみを破線の円で示している。
【００１５】図３を併せて参照すると明らかなように、
ロボットＲの頭１２は中空の外郭３１を有しており、そ
の頭頂部の僅かの前方に対応する内面に平面スピーカ３
２がブラケット３３およびボルト３４を介して取り付け
られる。平面スピーカ３２の構造は公知のものであり、
例えば特開平４−１６５７９５号公報に記載されている
ように、凹部を有する２枚の発泡樹脂板を該凹部を互い
に対向するように重ね合わせ、各々の凹部の中心に形成
した突起間に圧電発音体を挟持したものである。音声信
号が入力された圧電発音体が振動すると発泡樹脂板が平
面振動し、それに接触する空気を振動させて音波が送信
される。本実施例では発泡樹脂板を頭１２の中空の外郭
３１の内面に直接接触させることにより、外郭３１その
ものを振動板として機能させて頭１２の周囲の全域に音
声を送信する。
ロボットＲの頭１２は中空の外郭３１を有しており、そ
の頭頂部の僅かの前方に対応する内面に平面スピーカ３
２がブラケット３３およびボルト３４を介して取り付け
られる。平面スピーカ３２の構造は公知のものであり、
例えば特開平４−１６５７９５号公報に記載されている
ように、凹部を有する２枚の発泡樹脂板を該凹部を互い
に対向するように重ね合わせ、各々の凹部の中心に形成
した突起間に圧電発音体を挟持したものである。音声信
号が入力された圧電発音体が振動すると発泡樹脂板が平
面振動し、それに接触する空気を振動させて音波が送信
される。本実施例では発泡樹脂板を頭１２の中空の外郭
３１の内面に直接接触させることにより、外郭３１その
ものを振動板として機能させて頭１２の周囲の全域に音
声を送信する。
【００１６】また、ロボットＲの胴体１１の正面上部に
マイクロフォン３５がブラケット３６およびボルト３７
を介して取り付けられる。
マイクロフォン３５がブラケット３６およびボルト３７
を介して取り付けられる。
【００１７】図４に示すように、頭１２の外郭３１から
送信される音声はロボットＲの前後左右方向に均等に、
つまり水平方向の全域に均等に広がるとともに、上下方
向には頭１２を通る水平面よりも上方の全域と、水平面
から下向きに３３°の角度範囲に広がるようになってい
る。ロボットＲの頭１２の発音部の位置（頭１２の中心
位置）の地面からの高さを１０９８ｍｍであり、従っ
て、耳の高さが１０９８ｍｍよりも高い人間はロボット
Ｒの発する音声を明瞭に受信することができる。また人
間がロボットＲから８００ｍｍ離れた位置に立つとする
と、耳の高さが５８０ｍｍ以上の人間であればロボット
Ｒの発する音声を明瞭に受信することができる。このよ
うに、頭１２を通る水平面よりも上方の全域に音声を送
信するので、本発明は人間よりも身長の低いロボットＲ
に好適に適用することができる。
送信される音声はロボットＲの前後左右方向に均等に、
つまり水平方向の全域に均等に広がるとともに、上下方
向には頭１２を通る水平面よりも上方の全域と、水平面
から下向きに３３°の角度範囲に広がるようになってい
る。ロボットＲの頭１２の発音部の位置（頭１２の中心
位置）の地面からの高さを１０９８ｍｍであり、従っ
て、耳の高さが１０９８ｍｍよりも高い人間はロボット
Ｒの発する音声を明瞭に受信することができる。また人
間がロボットＲから８００ｍｍ離れた位置に立つとする
と、耳の高さが５８０ｍｍ以上の人間であればロボット
Ｒの発する音声を明瞭に受信することができる。このよ
うに、頭１２を通る水平面よりも上方の全域に音声を送
信するので、本発明は人間よりも身長の低いロボットＲ
に好適に適用することができる。
【００１８】図５に示すように、ロボットＲの胴体１１
の正面上部に取り付けられたマイクロフォン３５は指向
性を有しており、１００°の中心角を有するコーン状の
領域に入力される音声を受信する。マイクロフォン３５
の地面からの高さは９９０ｍｍであり、頭１２を通って
前後方向に延びる鉛直面内において、マイクロフォン３
５の受信範囲は水平線から上方に７５°、下方に２５°
に限定されている。従って、人間がロボットＲから８０
０ｍｍ離れた位置に立つとすると、人間の口の高さが６
１３ｍｍ以上、３９４５ｍｍ以下の範囲にあれば、マイ
クロフォン３５で人間の発する音声を明瞭に受信するこ
とができる。
の正面上部に取り付けられたマイクロフォン３５は指向
性を有しており、１００°の中心角を有するコーン状の
領域に入力される音声を受信する。マイクロフォン３５
の地面からの高さは９９０ｍｍであり、頭１２を通って
前後方向に延びる鉛直面内において、マイクロフォン３
５の受信範囲は水平線から上方に７５°、下方に２５°
に限定されている。従って、人間がロボットＲから８０
０ｍｍ離れた位置に立つとすると、人間の口の高さが６
１３ｍｍ以上、３９４５ｍｍ以下の範囲にあれば、マイ
クロフォン３５で人間の発する音声を明瞭に受信するこ
とができる。
【００１９】図３から明らかなように、マイクロフォン
３５は、頭１２の外郭３１からの音声の送信範囲の外側
に設置されている。従って、ロボットＲ自身の平面スピ
ーカ３２が発する音声をマイクロフォン３５が受信し難
くなり、正面に位置する人間の声だけを効果的に受信し
てロボットＲの作動を確実なものにすることができる。
３５は、頭１２の外郭３１からの音声の送信範囲の外側
に設置されている。従って、ロボットＲ自身の平面スピ
ーカ３２が発する音声をマイクロフォン３５が受信し難
くなり、正面に位置する人間の声だけを効果的に受信し
てロボットＲの作動を確実なものにすることができる。
【００２０】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００２１】例えば、実施例ではマイクロフォン３６の
受信範囲が１００°中心角を有するコーン状の領域に設
定されているが、マイクロフォン３６は１８０°以下の
受信範囲を有するものであれば良い。
受信範囲が１００°中心角を有するコーン状の領域に設
定されているが、マイクロフォン３６は１８０°以下の
受信範囲を有するものであれば良い。
【００２２】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、人間型ロボットに設けられたスピーカは頭の
外郭を振動体として音声を送信し、その音声の送信範囲
は水平方向の全域で頭を通る鉛直方向上方から水平方向
よりも下方に亘っているので、ロボットの周囲の何れの
方向に位置する人間にも、また身長が低い人間にも高い
人間にも確実に音声を伝達することができ、特に人間の
よりも身長が低いロボットに適用した場合に有効であ
る。
によれば、人間型ロボットに設けられたスピーカは頭の
外郭を振動体として音声を送信し、その音声の送信範囲
は水平方向の全域で頭を通る鉛直方向上方から水平方向
よりも下方に亘っているので、ロボットの周囲の何れの
方向に位置する人間にも、また身長が低い人間にも高い
人間にも確実に音声を伝達することができ、特に人間の
よりも身長が低いロボットに適用した場合に有効であ
る。
【００２３】また請求項２に記載された発明によれば、
人間型ロボットに設けられたマイクロフォンは頭を通っ
て前後方向に延びる鉛直面内であって前記音声の送信範
囲の外側に配置されており、しかも１８０°未満の受信
範囲を有しているので、ロボットの正面の人間が発する
音声のみを効果的に受信し、かつロボット自身のスピー
カが送信した音声を受信し難くすることができる。
人間型ロボットに設けられたマイクロフォンは頭を通っ
て前後方向に延びる鉛直面内であって前記音声の送信範
囲の外側に配置されており、しかも１８０°未満の受信
範囲を有しているので、ロボットの正面の人間が発する
音声のみを効果的に受信し、かつロボット自身のスピー
カが送信した音声を受信し難くすることができる。
【００２４】また請求項３に記載された発明によれば、
人間型ロボットの頭の外郭の頭頂部近傍の内面に平面ス
ピーカを装着したので、平面スピーカで外郭全体を振動
させてロボットの周囲全域に音声を伝達することができ
る。
人間型ロボットの頭の外郭の頭頂部近傍の内面に平面ス
ピーカを装着したので、平面スピーカで外郭全体を振動
させてロボットの周囲全域に音声を伝達することができ
る。
【図１】人間型ロボットの正面図
【図２】人間型ロボットの左側面図
【図３】図１の３−３線拡大断面図
【図４】スピーカの音声送信範囲を示す図
【図５】マイクロフォンの受信範囲を示す図
１２ 頭 ３１ 外郭 ３２ 平面スピーカ（スピーカ） ３５ マイクロフォン
フロントページの続き (72)発明者 高橋 秀明 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3F059 AA00 BA02 BB06 DD18 5D017 BC01
Claims (3)
- 【請求項１】 音声を送信するスピーカ（３２）と音声
を受信するマイクロフォン（３５）とを備えた人間型ロ
ボットであって、 前記スピーカ（３２）は頭（１２）の外郭（３１）を振
動体として音声を送信するものであり、音声の送信範囲
は水平方向の全域において、頭（１２）を通る鉛直方向
上方から水平方向よりも下方の範囲に亘っていることを
特徴とする人間型ロボット。 - 【請求項２】 前記マイクロフォン（３５）は１８０°
未満の受信範囲を有しており、頭（１２）を通って前後
方向に延びる鉛直面内であって前記音声の送信範囲の外
側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の人
間型ロボット。 - 【請求項３】 前記スピーカ（３２）は平面スピーカで
構成され、前記外郭（３１）の頭頂部近傍の内面に装着
されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記
載の人間型ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000351744A JP4405072B2 (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 人間型ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000351744A JP4405072B2 (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 人間型ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002154079A true JP2002154079A (ja) | 2002-05-28 |
| JP4405072B2 JP4405072B2 (ja) | 2010-01-27 |
Family
ID=18824749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000351744A Expired - Lifetime JP4405072B2 (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 人間型ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4405072B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008042461A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Nec Access Technica Ltd | コミュニケーション用ロボット |
| CN110171002A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-27 | 北京猎户星空科技有限公司 | 机器人及其控制方法、装置和存储介质 |
-
2000
- 2000-11-17 JP JP2000351744A patent/JP4405072B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008042461A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Nec Access Technica Ltd | コミュニケーション用ロボット |
| JP4555267B2 (ja) * | 2006-08-04 | 2010-09-29 | Ｎｅｃアクセステクニカ株式会社 | コミュニケーション用ロボット |
| CN110171002A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-27 | 北京猎户星空科技有限公司 | 机器人及其控制方法、装置和存储介质 |
| CN110171002B (zh) * | 2019-06-13 | 2021-04-06 | 北京猎户星空科技有限公司 | 机器人及其控制方法、装置和存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4405072B2 (ja) | 2010-01-27 |
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