JP2002154081A - ロボットならびにその表情表現方法および段差と持ち上げ状態の検出方法 - Google Patents
ロボットならびにその表情表現方法および段差と持ち上げ状態の検出方法Info
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- JP2002154081A JP2002154081A JP2000349587A JP2000349587A JP2002154081A JP 2002154081 A JP2002154081 A JP 2002154081A JP 2000349587 A JP2000349587 A JP 2000349587A JP 2000349587 A JP2000349587 A JP 2000349587A JP 2002154081 A JP2002154081 A JP 2002154081A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】内部構成間のインターフェースにシリアルバス
を用い、リアルタイムのデータ制御による素早い動作が
可能なロボット。 【解決手段】外部の機器と信号のやり取りを行うＩ／Ｆ
ボード４と、足を制御するレッグボード６と、障害物を
検出するセンサーからの信号を受けるセンサーボード７
と、マイクロフォンからの信号を処理するイヤーボード
８と、外部の機器と無線通信により信号のやり取りを行
うワイヤレスボード９と、撮像カメラからの信号を受け
るアイボード３とを有し、さらにこれらを制御する中央
処理装置５とを備え、レッグボード６、センサーボード
７、イヤーボード８、ワイヤレスボード９および中央処
理装置５をＵＳＢインターフェースａ〜ｄ、ｆ〜ｉによ
り接続し、アイボード３および中央処理装置５をＩＥＥ
Ｅ１３９４インターフェースｅにより接続したことを特
徴とするロボット。
を用い、リアルタイムのデータ制御による素早い動作が
可能なロボット。 【解決手段】外部の機器と信号のやり取りを行うＩ／Ｆ
ボード４と、足を制御するレッグボード６と、障害物を
検出するセンサーからの信号を受けるセンサーボード７
と、マイクロフォンからの信号を処理するイヤーボード
８と、外部の機器と無線通信により信号のやり取りを行
うワイヤレスボード９と、撮像カメラからの信号を受け
るアイボード３とを有し、さらにこれらを制御する中央
処理装置５とを備え、レッグボード６、センサーボード
７、イヤーボード８、ワイヤレスボード９および中央処
理装置５をＵＳＢインターフェースａ〜ｄ、ｆ〜ｉによ
り接続し、アイボード３および中央処理装置５をＩＥＥ
Ｅ１３９４インターフェースｅにより接続したことを特
徴とするロボット。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットならびに
その表情表現方法および段差と持ち上げ状態の検出方法
に関し、特に複数のセンサー回路部および機構制御部等
の各種の機能ごとのための内部構成とこれらを制御する
中央処理装置とをシリアル接続したロボットで、家庭
的、個人的な愛玩用の、または雑用を補助するなどのた
めのパーソナルロボットに関する。
その表情表現方法および段差と持ち上げ状態の検出方法
に関し、特に複数のセンサー回路部および機構制御部等
の各種の機能ごとのための内部構成とこれらを制御する
中央処理装置とをシリアル接続したロボットで、家庭
的、個人的な愛玩用の、または雑用を補助するなどのた
めのパーソナルロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にロボットは、腕や足等を動作させ
るための多数の制御部および目や耳等としてのセンサー
からの信号を処理する多数の処理回路とを組み合わせ、
これらを多数の信号線で接続する必要がある。また、ロ
ボット本体とロボット制御装置とに分けた場合にこれら
を接続するためにも、さらに実ロボットおよび仮想ロボ
ットを接続するためにも多数の配線で接続する必要があ
る。
るための多数の制御部および目や耳等としてのセンサー
からの信号を処理する多数の処理回路とを組み合わせ、
これらを多数の信号線で接続する必要がある。また、ロ
ボット本体とロボット制御装置とに分けた場合にこれら
を接続するためにも、さらに実ロボットおよび仮想ロボ
ットを接続するためにも多数の配線で接続する必要があ
る。
【０００３】このような多数の配線を避けるために、従
来、シリアル通信で接続する方式がロボットにも用いら
れていた。例えば、特開平１１−５８２７７号公報に
は、実ロボットと仮想ロボットとの間で制御プログラム
を共通に使用するためにシリアルバスを使用するロボッ
トシミュレーション装置が記載されている。特開平１１
−３３９６０号公報には、センサーデータ処理用回路の
プロセッサ等の手段を必要とせず、センサーからの出力
信号に基づいて行うための接続して、高速シリアルバス
を使用するロボット制御方法が記載され、特開平５−１
１１８９０号公報には、ロボット本体と制御装置を接続
するための手段にシリアル接続を使用するロボット装置
が記載され、特開昭６２−１３７６０８号公報には、ロ
ボット制御用ホストコンピュータとロボットに組み込ま
れたＤＣモータ回路の間の接続にシリアル時分割多重イ
ンターフェースを使用するロボット制御装置が記載され
ている。
来、シリアル通信で接続する方式がロボットにも用いら
れていた。例えば、特開平１１−５８２７７号公報に
は、実ロボットと仮想ロボットとの間で制御プログラム
を共通に使用するためにシリアルバスを使用するロボッ
トシミュレーション装置が記載されている。特開平１１
−３３９６０号公報には、センサーデータ処理用回路の
プロセッサ等の手段を必要とせず、センサーからの出力
信号に基づいて行うための接続して、高速シリアルバス
を使用するロボット制御方法が記載され、特開平５−１
１１８９０号公報には、ロボット本体と制御装置を接続
するための手段にシリアル接続を使用するロボット装置
が記載され、特開昭６２−１３７６０８号公報には、ロ
ボット制御用ホストコンピュータとロボットに組み込ま
れたＤＣモータ回路の間の接続にシリアル時分割多重イ
ンターフェースを使用するロボット制御装置が記載され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のシリアル接続の
ロボットでは、データの伝送速度が十分でなく、素早い
リアルタイムによるデータ制御ができないという欠点が
あった。また、ロボットの機能の追加、削除および交換
が困難であった。
ロボットでは、データの伝送速度が十分でなく、素早い
リアルタイムによるデータ制御ができないという欠点が
あった。また、ロボットの機能の追加、削除および交換
が困難であった。
【０００５】本発明は、ロボットにおいて、内部構成の
接続にシリアルバスであるＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４イ
ンターフェースを使用し、データ伝送を高速にでき、内
部構成にパーソナルコンピュータのハードウエア資産を
流用することにより、その性能を十分に発揮できる。
接続にシリアルバスであるＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４イ
ンターフェースを使用し、データ伝送を高速にでき、内
部構成にパーソナルコンピュータのハードウエア資産を
流用することにより、その性能を十分に発揮できる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のロボットは、外
部からの情報を受けるセンサー（図４の２８）と、この
センサーからの信号を受けて処理するセンサー回路部
（図１の７）と、動作を行う機構部（図２の１２）と、
この機構部を制御すね機構制御部（図１の６）と、前記
センサー回路部からの信号を受け前記機構制御部を制御
する中央処理装置（図１の５）とを有するロボットにお
いて、前記センサー回路部、前記機構制御部および中央
処理装置をＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ
Ｂｕｓ）インターフェース（図１のａ）により接続し
たことを特徴とする。
部からの情報を受けるセンサー（図４の２８）と、この
センサーからの信号を受けて処理するセンサー回路部
（図１の７）と、動作を行う機構部（図２の１２）と、
この機構部を制御すね機構制御部（図１の６）と、前記
センサー回路部からの信号を受け前記機構制御部を制御
する中央処理装置（図１の５）とを有するロボットにお
いて、前記センサー回路部、前記機構制御部および中央
処理装置をＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ
Ｂｕｓ）インターフェース（図１のａ）により接続し
たことを特徴とする。
【０００７】本発明のロボットは、外部からの情報を受
けるセンサー（図４の２８）と、このセンサーからの信
号を受けて処理するセンサー回路部（図１の７）と、動
作を行う機構部（図２の１２）と、この機構部を制御す
ね機構制御部（図１の６）と、撮像カメラ（図９の７
０）と、この撮像カメラから信号を受けて処理する撮像
回路（図１の８）と、前記センサー回路部および撮像回
路部からの信号を受け前記機構制御部を制御する中央処
理装置（図１の５）とを有するロボットにおいて、前記
センサー回路部、前記機構制御部および中央処理装置を
ＵＳＢインターフェース（図１のａ）により接続し、前
記撮像回路部および前記中央処理装置をＩＥＥＥ１３９
４インターフェース（図１のｅ）により接続したことを
特徴とする。
けるセンサー（図４の２８）と、このセンサーからの信
号を受けて処理するセンサー回路部（図１の７）と、動
作を行う機構部（図２の１２）と、この機構部を制御す
ね機構制御部（図１の６）と、撮像カメラ（図９の７
０）と、この撮像カメラから信号を受けて処理する撮像
回路（図１の８）と、前記センサー回路部および撮像回
路部からの信号を受け前記機構制御部を制御する中央処
理装置（図１の５）とを有するロボットにおいて、前記
センサー回路部、前記機構制御部および中央処理装置を
ＵＳＢインターフェース（図１のａ）により接続し、前
記撮像回路部および前記中央処理装置をＩＥＥＥ１３９
４インターフェース（図１のｅ）により接続したことを
特徴とする。
【０００８】上述のロボットは、外部の機器と信号のや
り取りを行うインターフェース部（図１の４）を備え、
このインターフェースおよび前記中央処理装置をＵＳＢ
インターフェース（図１のｄ）により接続するようにす
ることができる。
り取りを行うインターフェース部（図１の４）を備え、
このインターフェースおよび前記中央処理装置をＵＳＢ
インターフェース（図１のｄ）により接続するようにす
ることができる。
【０００９】本発明のロボットは、外部の機器と信号の
やり取りを行うＩ／Ｆボード（図１の４）と、底面に設
けられた足（図２の１２）を制御するレッグボード（図
１の６）と、前方の障害物を検出するセンサー（図４の
２８）からの信号を受けるセンサーボード（図１の７）
と、外部からの音を拾うマイクロフォン（図１１の８
８）からの信号を処理するイヤーボード（図１の８）
と、外部の機器と無線通信により信号のやり取りを行う
ワイヤレスボード（図１の９）と、撮像カメラ（図８の
７０）からの信号を受けて処理するアイボード（図１の
３）と、前記レッグボード、前記センサーボード、前記
ワイヤレスボードおよび前記アイボードと信号をやり取
りしてこれらを制御する中央処理装置（図１の５）とを
有し、前記レッグボード、前記センサーボード、前記ワ
イヤレスボードおよび前記中央処理装置をＵＳＢインタ
ーフェース（図１のａ）により接続し、前記アイボード
および前記中央処理装置をＩＥＥＥ１３９４インターフ
ェース（図１のｅ）により接続したことを特徴とする。
やり取りを行うＩ／Ｆボード（図１の４）と、底面に設
けられた足（図２の１２）を制御するレッグボード（図
１の６）と、前方の障害物を検出するセンサー（図４の
２８）からの信号を受けるセンサーボード（図１の７）
と、外部からの音を拾うマイクロフォン（図１１の８
８）からの信号を処理するイヤーボード（図１の８）
と、外部の機器と無線通信により信号のやり取りを行う
ワイヤレスボード（図１の９）と、撮像カメラ（図８の
７０）からの信号を受けて処理するアイボード（図１の
３）と、前記レッグボード、前記センサーボード、前記
ワイヤレスボードおよび前記アイボードと信号をやり取
りしてこれらを制御する中央処理装置（図１の５）とを
有し、前記レッグボード、前記センサーボード、前記ワ
イヤレスボードおよび前記中央処理装置をＵＳＢインタ
ーフェース（図１のａ）により接続し、前記アイボード
および前記中央処理装置をＩＥＥＥ１３９４インターフ
ェース（図１のｅ）により接続したことを特徴とする。
【００１０】上述のロボットは、前記中央処理装置は、
ＯＳＷｉｎｄｏｗｓにより制御されるようにすることが
できる。
ＯＳＷｉｎｄｏｗｓにより制御されるようにすることが
できる。
【００１１】本発明のロボットの表情表現方法は、ロボ
ットの顔（図１の１１）に、目を表す複数の目表示用光
源（図５の４９〜５２、５４〜５６、５９）と、口を表
す複数の口表示用光源（図５の６０〜６８）と、耳を表
す耳表示用光源（図５の４８、５７）と、頬を表す頬表
示用光源（図５の５３、５８）とを配置し、これらの目
表示用光源、口表示用光源、耳表示用光源および頬表示
用光源の全部または一部を選択して点灯して前記ロボッ
トの表情を変えることを特徴とする。
ットの顔（図１の１１）に、目を表す複数の目表示用光
源（図５の４９〜５２、５４〜５６、５９）と、口を表
す複数の口表示用光源（図５の６０〜６８）と、耳を表
す耳表示用光源（図５の４８、５７）と、頬を表す頬表
示用光源（図５の５３、５８）とを配置し、これらの目
表示用光源、口表示用光源、耳表示用光源および頬表示
用光源の全部または一部を選択して点灯して前記ロボッ
トの表情を変えることを特徴とする。
【００１２】本発明のロボットの段差検出方法は、ロボ
ット前部の下側の床面に照射した赤外線の前記床面から
の反射時間により前記ロボットの前方の床面の段差の有
無を検出することを特徴とする。
ット前部の下側の床面に照射した赤外線の前記床面から
の反射時間により前記ロボットの前方の床面の段差の有
無を検出することを特徴とする。
【００１３】本発明のロボットの持ち上げ状態検出方法
は、ロボットの下側の床面に照射した赤外線の前記床面
からの反射時間により前記ロボットが前記床面から持ち
上げられたことを検出することを特徴とする。
は、ロボットの下側の床面に照射した赤外線の前記床面
からの反射時間により前記ロボットが前記床面から持ち
上げられたことを検出することを特徴とする。
【００１４】本発明のロボットは、マイクロフォン（図
１１の８８）と、このマイクロフォンが拾った音声を認
識する音声認識手段（図１の８）と、外部の機器に赤外
線を発射することにより指令を与えるリモコン手段（図
１の２）と、前記音声認識手段が認識した音声に対応す
る赤外線を前期リモコン手段に発射させる制御手段（図
１の５）とを含むことを特徴とする。
１１の８８）と、このマイクロフォンが拾った音声を認
識する音声認識手段（図１の８）と、外部の機器に赤外
線を発射することにより指令を与えるリモコン手段（図
１の２）と、前記音声認識手段が認識した音声に対応す
る赤外線を前期リモコン手段に発射させる制御手段（図
１の５）とを含むことを特徴とする。
【００１５】本発明は、一般家庭などで使用されるパー
ソナルロボットにおいて、内部構成にパーソナルコンピ
ュータなどに使用されているＵＳＢインターフェース、
ＩＥＥＥ１３９４インターフェース、パーソナルコンピ
ュータ用ＣＰＵボード、マイクロソフト社製０ＳＷｉｎ
ｄｏｗｓを使用しているもので、基本Ｓ／ＷにＯＳＷｉ
ｎｄｏｗｓを使用したことにより、機能のアップグレー
ド、ダウングレード、内部接続ケーブル種の低減、機能
のモジュール化、コスト低減などを可能にしたものであ
る。
ソナルロボットにおいて、内部構成にパーソナルコンピ
ュータなどに使用されているＵＳＢインターフェース、
ＩＥＥＥ１３９４インターフェース、パーソナルコンピ
ュータ用ＣＰＵボード、マイクロソフト社製０ＳＷｉｎ
ｄｏｗｓを使用しているもので、基本Ｓ／ＷにＯＳＷｉ
ｎｄｏｗｓを使用したことにより、機能のアップグレー
ド、ダウングレード、内部接続ケーブル種の低減、機能
のモジュール化、コスト低減などを可能にしたものであ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、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。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】図１は、本発明の実施の形態のパーソナル
ロボットの制御系統を示すブロック図である。
ロボットの制御系統を示すブロック図である。
【００１８】図１において、パーソナルロボットの顔を
表現するためのフェース（ＦＡＣＥ）ボード１、パーソ
ナルロボットの手を動作させるためのハンド（ＨＡＮ
Ｄ）ボード２、外部とのインターフェースを取るための
Ｉ／Ｆボード４、パーソナルロボットの足を動作させる
ためのレッグ（ＬＥＧ）ボード６、パーソナルロボット
にとっての障害物を検出するためののセンサー（ＳＥＮ
ＳＥＲ）ボード７、パーソナルロボットの聴覚機能を果
たすためのイヤー（ＥＡＲ）ボード８、パーソナルロボ
ットが無線通信により外部とのコミュニケーションをと
るためのワイヤレス（ＷＩＲＥＬＥＳＳ）ボード９、パ
ーソナルロボットの視覚機能を果たすためのアイ（ＥＹ
Ｅ）ボード３、パーソナルロボットの知能を司るための
ＣＰＵ（中央処理装置）ボード５からなる。
表現するためのフェース（ＦＡＣＥ）ボード１、パーソ
ナルロボットの手を動作させるためのハンド（ＨＡＮ
Ｄ）ボード２、外部とのインターフェースを取るための
Ｉ／Ｆボード４、パーソナルロボットの足を動作させる
ためのレッグ（ＬＥＧ）ボード６、パーソナルロボット
にとっての障害物を検出するためののセンサー（ＳＥＮ
ＳＥＲ）ボード７、パーソナルロボットの聴覚機能を果
たすためのイヤー（ＥＡＲ）ボード８、パーソナルロボ
ットが無線通信により外部とのコミュニケーションをと
るためのワイヤレス（ＷＩＲＥＬＥＳＳ）ボード９、パ
ーソナルロボットの視覚機能を果たすためのアイ（ＥＹ
Ｅ）ボード３、パーソナルロボットの知能を司るための
ＣＰＵ（中央処理装置）ボード５からなる。
【００１９】パーソナルロボットの各機能構成をつなぐ
インターフェース、すなわちフェースボード１およびハ
ンドボード２間のインターフェースａ、フェースボード
１およびＩ／Ｆボード４間のインターフェースｂ、Ｉ／
Ｆボード４およびＣＰＵボード５間のインターフェース
ｄ、レッグボード６およびセンサーボード７間のインタ
ーフェースｆ、センサーボード７およびイヤーボード８
間のインターフェースｈならびにイヤーボード８および
ワイヤレスボード９間のインターフェースｉ、ならびに
Ｉ／Ｆボード４と外部機器とのインターフェースｃにパ
ーソナルコンピュータで使用されているＵＳＢバスによ
るインターフェースを用い接続している。また、アイボ
ード３およびＣＰＵボード５間のインターフェースｅに
パーソナルコンピュータや家電機器で使用されているＩ
ＥＥＥ１３９４インターフェースを用い接続している。
インターフェース、すなわちフェースボード１およびハ
ンドボード２間のインターフェースａ、フェースボード
１およびＩ／Ｆボード４間のインターフェースｂ、Ｉ／
Ｆボード４およびＣＰＵボード５間のインターフェース
ｄ、レッグボード６およびセンサーボード７間のインタ
ーフェースｆ、センサーボード７およびイヤーボード８
間のインターフェースｈならびにイヤーボード８および
ワイヤレスボード９間のインターフェースｉ、ならびに
Ｉ／Ｆボード４と外部機器とのインターフェースｃにパ
ーソナルコンピュータで使用されているＵＳＢバスによ
るインターフェースを用い接続している。また、アイボ
ード３およびＣＰＵボード５間のインターフェースｅに
パーソナルコンピュータや家電機器で使用されているＩ
ＥＥＥ１３９４インターフェースを用い接続している。
【００２０】図２は、パーソナルロボットの外観を示す
図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面
図、（ｄ）は背面図である。
図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面
図、（ｄ）は背面図である。
【００２１】パーソナルロボットの上部には、左右を向
くようにある程度旋回でき、上下に首を振るようにある
程度回転できる頭１０が設けられ、頭１０の前面が顔１
１を成している。パーソナルロボットの底面には足とし
ての２つの車輪１２と１つの補助輪１７が設けられ、車
輪１２はそれぞれ独立にモータにより駆動される。顔１
１には目１３をなすカメラレンズ７１および７３（図８
参照）が設けられ、顔１１の上部にはマイクロフォン８
８が設けられ、頭１０には後述するリモコン用ＬＥＤ
（発光ダイオード）４４および４５が設けられている。
くようにある程度旋回でき、上下に首を振るようにある
程度回転できる頭１０が設けられ、頭１０の前面が顔１
１を成している。パーソナルロボットの底面には足とし
ての２つの車輪１２と１つの補助輪１７が設けられ、車
輪１２はそれぞれ独立にモータにより駆動される。顔１
１には目１３をなすカメラレンズ７１および７３（図８
参照）が設けられ、顔１１の上部にはマイクロフォン８
８が設けられ、頭１０には後述するリモコン用ＬＥＤ
（発光ダイオード）４４および４５が設けられている。
【００２２】図３は、ＣＰＵボード５で実行されるパー
ソナルロボットのＳ／Ｗ（ソフトウエア）の構成概略を
示す。パーソナルロボットの各ハードウエア機能１８、
１９、２０（センサーボード７、フェースボード１、レ
ッグボード６等に対応。）は、ＵＳＢデバイスからな
り、ハードウエア機能２１はＩＥＥＥ１３９４デバイス
からなる。ＯＳ（オペレーティングシステム）１６は、
パーソナルコンピュータで一般的に使用されているマイ
クロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓ１６からなる。最上位に
あるアプリケーションＳ／ＷのシナリオＳ／Ｗアプリケ
ーション１４がパーソナルロボット全体の動作を一括し
て制御する。ワーカＳ／Ｗドライバ１５、２２が。パー
ソナルロボットの各ハードウエア機能１８〜２１をロボ
ット動作として制御する。
ソナルロボットのＳ／Ｗ（ソフトウエア）の構成概略を
示す。パーソナルロボットの各ハードウエア機能１８、
１９、２０（センサーボード７、フェースボード１、レ
ッグボード６等に対応。）は、ＵＳＢデバイスからな
り、ハードウエア機能２１はＩＥＥＥ１３９４デバイス
からなる。ＯＳ（オペレーティングシステム）１６は、
パーソナルコンピュータで一般的に使用されているマイ
クロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓ１６からなる。最上位に
あるアプリケーションＳ／ＷのシナリオＳ／Ｗアプリケ
ーション１４がパーソナルロボット全体の動作を一括し
て制御する。ワーカＳ／Ｗドライバ１５、２２が。パー
ソナルロボットの各ハードウエア機能１８〜２１をロボ
ット動作として制御する。
【００２３】次に、パーソナルロボットの各ハードウエ
アについて、図を用いて詳細に説明する。
アについて、図を用いて詳細に説明する。
【００２４】図４は、センサーボード７の詳細を示すブ
ロック図である。ＵＳＢ ＬＳＩ２３は、ＵＳＢのＨＵ
Ｂ機能を有し、インターフェースｇを介してＣＰＵボー
ド５と接続され、インターフェースｆ、ｈを介してレッ
グボード６およびイヤーボード８と接続されている。パ
ーソナルロボットの前方に向けて設けられた超音波セン
サーの超音波送信機２７、３０および３３それぞれが発
射する超音波の障害物からの反射を超音波受信機２８、
３１および３３が受ける。距離測定用ボード２６、２９
および３２が超音波送信機２７、３０および３３に超音
波の発射を指令し、超音波受信機２８、３１および３４
からの信号を受信してパーソナルロボットから障害物ま
での距離を算出する。
ロック図である。ＵＳＢ ＬＳＩ２３は、ＵＳＢのＨＵ
Ｂ機能を有し、インターフェースｇを介してＣＰＵボー
ド５と接続され、インターフェースｆ、ｈを介してレッ
グボード６およびイヤーボード８と接続されている。パ
ーソナルロボットの前方に向けて設けられた超音波セン
サーの超音波送信機２７、３０および３３それぞれが発
射する超音波の障害物からの反射を超音波受信機２８、
３１および３３が受ける。距離測定用ボード２６、２９
および３２が超音波送信機２７、３０および３３に超音
波の発射を指令し、超音波受信機２８、３１および３４
からの信号を受信してパーソナルロボットから障害物ま
での距離を算出する。
【００２５】距離測定用ボード２６および２９、超音波
送信機２７および３０ならびに超音波受信機２８および
３１は、パーソナルロボットからみて近距離を測定する
ための近距離センサーをなし、障害物までの距離データ
および障害物があることを検知する機能を有する。距離
測定用ボード３２、超音波送信機３３および超音波受信
機３４は、パーソナルロボットからみて長距離を測定す
るための長距離センサーをなし、障害物までの距離デー
タおよび障害物があることを検知する機能を有する。
送信機２７および３０ならびに超音波受信機２８および
３１は、パーソナルロボットからみて近距離を測定する
ための近距離センサーをなし、障害物までの距離データ
および障害物があることを検知する機能を有する。距離
測定用ボード３２、超音波送信機３３および超音波受信
機３４は、パーソナルロボットからみて長距離を測定す
るための長距離センサーをなし、障害物までの距離デー
タおよび障害物があることを検知する機能を有する。
【００２６】赤外線ＬＥＤからなる赤外線送信機３６
は、パーソナルロボットの前方の床面に赤外線を発射
し、その反射を赤外線受信機３７で受ける。段差測定用
ボード３５が赤外線送信機３６に赤外線を発射させ、赤
外線受信機３７の信号を受け、その間の時間が一定以上
であるか否かにより、パーソナルロボットの前方の床面
の段差の有無を検出する。赤外線ＬＥＤからなる赤外線
送信機３８がパーソナルロボットの真下の床面に赤外線
を発射し、その反射を赤外線受信機３９が受ける。持ち
上げ検出用ボード４０が赤外線送信機３８に赤外線を発
射させ、赤外線受信機３９の信号を受け、それらの間の
時間によりパーソナルロボットが床面から持ち上げられ
ているか、着床しているかを検出する。
は、パーソナルロボットの前方の床面に赤外線を発射
し、その反射を赤外線受信機３７で受ける。段差測定用
ボード３５が赤外線送信機３６に赤外線を発射させ、赤
外線受信機３７の信号を受け、その間の時間が一定以上
であるか否かにより、パーソナルロボットの前方の床面
の段差の有無を検出する。赤外線ＬＥＤからなる赤外線
送信機３８がパーソナルロボットの真下の床面に赤外線
を発射し、その反射を赤外線受信機３９が受ける。持ち
上げ検出用ボード４０が赤外線送信機３８に赤外線を発
射させ、赤外線受信機３９の信号を受け、それらの間の
時間によりパーソナルロボットが床面から持ち上げられ
ているか、着床しているかを検出する。
【００２７】ＵＳＢ ＬＳＩ２５が距離測定用ボード２
６、２９および３２、段差測定用ボード３５、持ち上げ
検出用ボード４０ならびにＬＳＩ２３を接続する。
６、２９および３２、段差測定用ボード３５、持ち上げ
検出用ボード４０ならびにＬＳＩ２３を接続する。
【００２８】図５は、パーソナルロボットの顔１１を表
現するためのフェースボード１を示す。ＬＥＤ４８〜６
８は、図５に示す位置関係でパーソナルロボットの顔１
１に配置され、点灯する組み合わせ、点灯のパターンで
顔１１の表情を表す。ＬＥＤ６０〜６８は、パーソナル
ロボットの口の表現をするためのもので、３色のＬＥＤ
からなり、全点灯で口の形になり、点灯パターンで口が
開いたり閉じたことなどを表現する。例えば、ＬＥＤ６
０〜６８の全てを緑色で点灯することにより、歯が見え
る感じとなり、パーソナルロボットの欠伸を表現する。
現するためのフェースボード１を示す。ＬＥＤ４８〜６
８は、図５に示す位置関係でパーソナルロボットの顔１
１に配置され、点灯する組み合わせ、点灯のパターンで
顔１１の表情を表す。ＬＥＤ６０〜６８は、パーソナル
ロボットの口の表現をするためのもので、３色のＬＥＤ
からなり、全点灯で口の形になり、点灯パターンで口が
開いたり閉じたことなどを表現する。例えば、ＬＥＤ６
０〜６８の全てを緑色で点灯することにより、歯が見え
る感じとなり、パーソナルロボットの欠伸を表現する。
【００２９】ＬＥＤ４８および５７は。耳の状態を表現
し、点灯することによりパーソナルロボットが耳を傾け
ていることなどを表現する。ＬＥＤ５３、５８は、頬の
状態を表現し、点灯することにより、緊張した感情など
を表現し、赤く点灯することで恥ずかしいという感情を
表現する。ＬＥＤ４９、５０、５１および５２ならびに
ＬＥＤ５４、５５、５６および５９は、それぞれ顔１１
においてカメラレンズ７１および７３の周りに配置さ
れ、目１３の表情を表現し、点灯することによりパーソ
ナルロボットが凝視しているなどを表現し、赤く点灯し
た場合は、恥ずかしいという感情を表現し、青く点灯し
た場合は、怒っていることを表現する。
し、点灯することによりパーソナルロボットが耳を傾け
ていることなどを表現する。ＬＥＤ５３、５８は、頬の
状態を表現し、点灯することにより、緊張した感情など
を表現し、赤く点灯することで恥ずかしいという感情を
表現する。ＬＥＤ４９、５０、５１および５２ならびに
ＬＥＤ５４、５５、５６および５９は、それぞれ顔１１
においてカメラレンズ７１および７３の周りに配置さ
れ、目１３の表情を表現し、点灯することによりパーソ
ナルロボットが凝視しているなどを表現し、赤く点灯し
た場合は、恥ずかしいという感情を表現し、青く点灯し
た場合は、怒っていることを表現する。
【００３０】ＵＳＢ ＬＳＩ６９がこれらＬＥＤ４８〜
６８を制御し、ＣＰＵボード５に接続されている。
６８を制御し、ＣＰＵボード５に接続されている。
【００３１】図６は、レッグボード６の詳細を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【００３２】図６において、モータ７９および８０は、
車輪１２を回し、モータ８１および８２は、頭１０を旋
回させ、首振り運動をさせる駆動源である。モータ制御
用ドライバーＬＳＩ７８がモータ７９〜８２を駆動し、
ローカルＣＰＵ７７がＬＳＩ７８を制御する。ＵＳＢ
ＬＳＩ７６がローカルＣＰＵ７７とセンサーボード７を
介してＣＰＵボード５とを接続する。
車輪１２を回し、モータ８１および８２は、頭１０を旋
回させ、首振り運動をさせる駆動源である。モータ制御
用ドライバーＬＳＩ７８がモータ７９〜８２を駆動し、
ローカルＣＰＵ７７がＬＳＩ７８を制御する。ＵＳＢ
ＬＳＩ７６がローカルＣＰＵ７７とセンサーボード７を
介してＣＰＵボード５とを接続する。
【００３３】図７は、ハンドボード２の詳細を示すブロ
ック図である。リモコン用ＬＥＤ４４、４５は、家電を
制御するための赤外線リモコン機能を有するマイコン４
３に接続されている。スイッチ４１は、頭１０をたたか
れた事を認識するためのものである。ＵＳＢ ＬＳＩ４
２がマイコン４３およびスイッチ４１をＣＰＵボード５
と接続する。
ック図である。リモコン用ＬＥＤ４４、４５は、家電を
制御するための赤外線リモコン機能を有するマイコン４
３に接続されている。スイッチ４１は、頭１０をたたか
れた事を認識するためのものである。ＵＳＢ ＬＳＩ４
２がマイコン４３およびスイッチ４１をＣＰＵボード５
と接続する。
【００３４】図８は、アイボード３の詳細を示すブロッ
ク図である。ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサー７０および
７２は、顔１１に設けられたカメラレンズ７１および７
３と協働して撮像し、カメラ画像処理制御用ＤＳＰ７４
に接続される。１３９４ＬＳＩ７５がカメラ撮像処理制
御用ＤＳＰ７４をＣＰＵボード５と接続する。
ク図である。ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサー７０および
７２は、顔１１に設けられたカメラレンズ７１および７
３と協働して撮像し、カメラ画像処理制御用ＤＳＰ７４
に接続される。１３９４ＬＳＩ７５がカメラ撮像処理制
御用ＤＳＰ７４をＣＰＵボード５と接続する。
【００３５】図９は、Ｉ／Ｆボード４の詳細ブロック図
である。内外を接続するＵＳＢ ＨＵＢ機能を有するＵ
ＳＢ ＬＳＩ４６が外部ＵＳＢ機器接続用ＵＳＢ用コネ
クタ４７をＣＰＵボード５と接続する。例えば、パーソ
ナルコンピュータなどの外部機器として使用されるＵＳ
Ｂ機器のゲームパッド、キーボード、ＣＤＲＯＭなどの
外部記憶機器と接続できる。
である。内外を接続するＵＳＢ ＨＵＢ機能を有するＵ
ＳＢ ＬＳＩ４６が外部ＵＳＢ機器接続用ＵＳＢ用コネ
クタ４７をＣＰＵボード５と接続する。例えば、パーソ
ナルコンピュータなどの外部機器として使用されるＵＳ
Ｂ機器のゲームパッド、キーボード、ＣＤＲＯＭなどの
外部記憶機器と接続できる。
【００３６】図１０は、ワイヤレスボード９の詳細ブロ
ック図である。無線通信用Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュー
ルまたはＰＨＳモジュール８４がＵＳＢ ＬＳＩ８３に
よりＣＰＵボード５と接続されている。
ック図である。無線通信用Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュー
ルまたはＰＨＳモジュール８４がＵＳＢ ＬＳＩ８３に
よりＣＰＵボード５と接続されている。
【００３７】図１１は、イヤーボード８の詳細ブロック
図である。音を拾うためのマイクロフォン８８、８９お
よび９０（マイクロフォン８８は、図２参照、他は図２
に示さず）からのアナログ音をＡ／Ｄコンバータ８７で
デジタルに変え、ＤＳＰ８６でデジタル化した音データ
から音源方向を計算する。ＵＳＢ ＬＳＩ８５がＤＳＰ
８６をＣＰＵ５と接続している。
図である。音を拾うためのマイクロフォン８８、８９お
よび９０（マイクロフォン８８は、図２参照、他は図２
に示さず）からのアナログ音をＡ／Ｄコンバータ８７で
デジタルに変え、ＤＳＰ８６でデジタル化した音データ
から音源方向を計算する。ＵＳＢ ＬＳＩ８５がＤＳＰ
８６をＣＰＵ５と接続している。
【００３８】図１２は、ＣＰＵボード５の詳細ブロック
図である。メインＣＰＵ９３がローカルバスを繋ぐバス
ブリッジＬＳＩ９２により、メインメモリ９１、ＯＳな
どを格納するためのハードディスク９４、１３９４バス
を制御するＬＳＩ９５およびＩ／Ｆボード４、センサー
ボード７などと接続され、さらにパワー制御用ＬＳＩ９
６に接続されている。パワー制御用ＬＳＩ９６は、電圧
変換のためのＤ／Ｄコンバータ９７に接続され、Ｄ／Ｄ
コンバータ９７は、ＡＣケーブル９９を接続するＡＣア
ダプタ９８およびバッテリー１００に接続されている。
図である。メインＣＰＵ９３がローカルバスを繋ぐバス
ブリッジＬＳＩ９２により、メインメモリ９１、ＯＳな
どを格納するためのハードディスク９４、１３９４バス
を制御するＬＳＩ９５およびＩ／Ｆボード４、センサー
ボード７などと接続され、さらにパワー制御用ＬＳＩ９
６に接続されている。パワー制御用ＬＳＩ９６は、電圧
変換のためのＤ／Ｄコンバータ９７に接続され、Ｄ／Ｄ
コンバータ９７は、ＡＣケーブル９９を接続するＡＣア
ダプタ９８およびバッテリー１００に接続されている。
【００３９】次に、パーソナルロボット全体の動作につ
いて、図を参照して説明する。
いて、図を参照して説明する。
【００４０】まず、図３に示すパーソナルロボットのＳ
／Ｗ構成による全体の動作概要を説明する。
／Ｗ構成による全体の動作概要を説明する。
【００４１】パーソナルロボット全体の動きは、シナリ
オＳ／Ｗアプリケーション１４で決められる。シナリオ
動作のためには、１３９４デバイスのハードウエア機能
２１ならびにＵＳＢデバイスのハードウエア機能１８、
１９および２０の各ロボットのハードウエア状態情報を
ＵＳＢおよびＩＥＥＥ１３９４バス経由でＷｉｎｄｏｗ
ｓＯＳ１６を通し、ワーカＳ／Ｗドライバ１５、２２に
送り、シナリオＳ／Ｗアプリケーション１４で解読でき
るロボット動作言語に変え、シナリオＳ／Ｗアプリケー
ション１４に伝える。その後、逆にシナリオＳ／Ｗアプ
リケーション１４から下位のハードウエアに向けて、ワ
ーカＳ／Ｗドライバ１５、２２で、どのハードウエアに
対する命令か分けられ、ハードウエアに対する命令に変
換され、ＷｉｎｄｏｗｓＯＳ１６を通し、ＵＳＢデバイ
スまたは１３９４デバイスのハードウエア機能１８〜２
１に命令が発行さる。
オＳ／Ｗアプリケーション１４で決められる。シナリオ
動作のためには、１３９４デバイスのハードウエア機能
２１ならびにＵＳＢデバイスのハードウエア機能１８、
１９および２０の各ロボットのハードウエア状態情報を
ＵＳＢおよびＩＥＥＥ１３９４バス経由でＷｉｎｄｏｗ
ｓＯＳ１６を通し、ワーカＳ／Ｗドライバ１５、２２に
送り、シナリオＳ／Ｗアプリケーション１４で解読でき
るロボット動作言語に変え、シナリオＳ／Ｗアプリケー
ション１４に伝える。その後、逆にシナリオＳ／Ｗアプ
リケーション１４から下位のハードウエアに向けて、ワ
ーカＳ／Ｗドライバ１５、２２で、どのハードウエアに
対する命令か分けられ、ハードウエアに対する命令に変
換され、ＷｉｎｄｏｗｓＯＳ１６を通し、ＵＳＢデバイ
スまたは１３９４デバイスのハードウエア機能１８〜２
１に命令が発行さる。
【００４２】このように、パーソナルロボットの動作の
ための数々のハードウエア状態情報、例えば、超音波検
出情報と制御情報、例えば、モータ制御情報をＵＳＢ、
１３９４バスを使用して制御する。これらハードウエア
状態情報、制御動作が組み合わされ、シナリオＳ／Ｗア
プリケーション１４で組まれたパーソナルロボットとし
ての動作が組み上がっていく。
ための数々のハードウエア状態情報、例えば、超音波検
出情報と制御情報、例えば、モータ制御情報をＵＳＢ、
１３９４バスを使用して制御する。これらハードウエア
状態情報、制御動作が組み合わされ、シナリオＳ／Ｗア
プリケーション１４で組まれたパーソナルロボットとし
ての動作が組み上がっていく。
【００４３】次に、一部のハードウエアを例に詳細な動
きを説明する。
きを説明する。
【００４４】図４に示すセンサーボード７に関し説明す
ると、障害物がパーソナルロボットの前に現れると超音
波センサーの超音波送信機２７および超音波受信機２８
などで障害物からの反射超音波を受け、ＵＳＢ ＬＳＩ
２５で障害物の有無を判定し、障害物体までの距離を計
算する。これら動作を近距離センサの距離測定用ボード
２６および２９、遠距離センサの距離測定用ボード３２
を順番に動作させ、ＵＳＢバスによるインターフェース
ｇに送られる。同じように、赤外線センサとしての段差
検出用ボード３５、持ち上げ検出用ボード４０からの情
報がＵＳＢ ＨＵＢ機能のＬＳＩ２３を経由し、インタ
ーフェースｇに送られる。
ると、障害物がパーソナルロボットの前に現れると超音
波センサーの超音波送信機２７および超音波受信機２８
などで障害物からの反射超音波を受け、ＵＳＢ ＬＳＩ
２５で障害物の有無を判定し、障害物体までの距離を計
算する。これら動作を近距離センサの距離測定用ボード
２６および２９、遠距離センサの距離測定用ボード３２
を順番に動作させ、ＵＳＢバスによるインターフェース
ｇに送られる。同じように、赤外線センサとしての段差
検出用ボード３５、持ち上げ検出用ボード４０からの情
報がＵＳＢ ＨＵＢ機能のＬＳＩ２３を経由し、インタ
ーフェースｇに送られる。
【００４５】インターフェースｇに載せられた情報は、
図１中に示すパーソナルロボットの知能を司るＣＰＵボ
ード５に送られる。なお、ＣＰＵボード５は、一般にパ
ーソナルコンピュータに用いられているものである。Ｃ
ＰＵボード５に届いた情報は、シナリオＳ／Ｗアプリケ
ーション１４により処理される。例えば、センサーボー
ド７からの障害物が前方３０ｃｍの真正面にあると言う
情報を元にシナリオＳ／Ｗアプリケーション１４は、パ
ーソナルロボットの前進動作をストップさせるために、
３０ｃｍ以内に止まれというストップ命令を発行する。
発行された命令はワーカ１５で、ハードウエアを選択
し、この場合には足としての車輪１２の動作を制御して
いるレッグボード６に対し止まるための加速度特性デー
タを送る。そのデータは、パーソナルコンピュータ用Ｃ
ＰＵボード５からＵＳＢバスのインターフェースｇを通
りさらにインターフェースｆを通り、レッグボード６に
送られる。
図１中に示すパーソナルロボットの知能を司るＣＰＵボ
ード５に送られる。なお、ＣＰＵボード５は、一般にパ
ーソナルコンピュータに用いられているものである。Ｃ
ＰＵボード５に届いた情報は、シナリオＳ／Ｗアプリケ
ーション１４により処理される。例えば、センサーボー
ド７からの障害物が前方３０ｃｍの真正面にあると言う
情報を元にシナリオＳ／Ｗアプリケーション１４は、パ
ーソナルロボットの前進動作をストップさせるために、
３０ｃｍ以内に止まれというストップ命令を発行する。
発行された命令はワーカ１５で、ハードウエアを選択
し、この場合には足としての車輪１２の動作を制御して
いるレッグボード６に対し止まるための加速度特性デー
タを送る。そのデータは、パーソナルコンピュータ用Ｃ
ＰＵボード５からＵＳＢバスのインターフェースｇを通
りさらにインターフェースｆを通り、レッグボード６に
送られる。
【００４６】レッグボード６に送られたデータについ
て、図６を参照して説明する。
て、図６を参照して説明する。
【００４７】送られたデータは、ＵＳＢ ＬＳＩ７６で
受け取られ、モータ制御用ローカルＣＰＵ７７にパーソ
ナルロボットが止まるための加速度データが送られる。
受け取った加速度データをローカルＣＰＵ７７は、モー
タの回転速度制御に変換し、モータ７９、８０を制御
し、スピードを徐々に減速させパーソナルロボットを止
める。これで障害物を避けることができる。
受け取られ、モータ制御用ローカルＣＰＵ７７にパーソ
ナルロボットが止まるための加速度データが送られる。
受け取った加速度データをローカルＣＰＵ７７は、モー
タの回転速度制御に変換し、モータ７９、８０を制御
し、スピードを徐々に減速させパーソナルロボットを止
める。これで障害物を避けることができる。
【００４８】さらに同時に、距離測定用ボード２６、２
９などからの障害物発見情報を受けたシナリオＳ／Ｗア
プリケーション１４は、障害物が在ったことをパーソナ
ルロボットを相手にして遊んでいる人間、または見てい
る人間に解らせるために、驚きなどの表情をパーソナル
ロボットにさせる命令を発行する。この命令は、レッグ
ボード６を制御したと同じＵＳＢバスルートのインター
フェースｄおよびｂを通し、フェースボード１に送られ
る。
９などからの障害物発見情報を受けたシナリオＳ／Ｗア
プリケーション１４は、障害物が在ったことをパーソナ
ルロボットを相手にして遊んでいる人間、または見てい
る人間に解らせるために、驚きなどの表情をパーソナル
ロボットにさせる命令を発行する。この命令は、レッグ
ボード６を制御したと同じＵＳＢバスルートのインター
フェースｄおよびｂを通し、フェースボード１に送られ
る。
【００４９】送られた命令は、ＵＳＢ ＬＳＩ６９で受
けられ、目１３などの表情を表すＬＥＤ４９〜５２、５
４、５５、５６、５９に対し赤色で点滅の制御をする。
これでパーソナルロボットが障害物を発見し、驚いたこ
となどをパーソナルロボットを使用している人間に伝え
ることができる。
けられ、目１３などの表情を表すＬＥＤ４９〜５２、５
４、５５、５６、５９に対し赤色で点滅の制御をする。
これでパーソナルロボットが障害物を発見し、驚いたこ
となどをパーソナルロボットを使用している人間に伝え
ることができる。
【００５０】また、人間が言葉でパーソナルロボットに
命令すると、その言葉をイヤーボード８で認識し、ＣＰ
Ｕボード５に伝え、人間の命令に応じた動作をするよう
にハンドボード２、レッグボード６などに命令を発行す
る。例えば、人間が「テレビをつけて」と言うと、パー
ソナルロボットは、ハンドボード２のマイコン４３によ
り、リモコン用ＬＥＤ４４および４５にテレビをつける
信号の赤外線を発射させ、人間が「ＮＨＫ」と言うと、
ＮＨＫのチャンネルを選択する信号の赤外線を発射させ
る。
命令すると、その言葉をイヤーボード８で認識し、ＣＰ
Ｕボード５に伝え、人間の命令に応じた動作をするよう
にハンドボード２、レッグボード６などに命令を発行す
る。例えば、人間が「テレビをつけて」と言うと、パー
ソナルロボットは、ハンドボード２のマイコン４３によ
り、リモコン用ＬＥＤ４４および４５にテレビをつける
信号の赤外線を発射させ、人間が「ＮＨＫ」と言うと、
ＮＨＫのチャンネルを選択する信号の赤外線を発射させ
る。
【００５１】このように、パーソナルロボットを動作さ
せるためには、色々な情報、データなどのやりとりをリ
アルタイムにスムースに行う必要がある。そのために
は、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４インターフェースで接続
することにより、リアルタイムにデータ制御でき、この
ような接続がパーソナルロボットシステムには適してい
ることがわかる。また、ＵＳＢ ＩＥＥＥインターフェ
ースを使用することにより、パーソナルロボットの各種
ハードウエア機能を同一インターフェースに接続する事
ができ、配線種が少なくて済む。
せるためには、色々な情報、データなどのやりとりをリ
アルタイムにスムースに行う必要がある。そのために
は、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４インターフェースで接続
することにより、リアルタイムにデータ制御でき、この
ような接続がパーソナルロボットシステムには適してい
ることがわかる。また、ＵＳＢ ＩＥＥＥインターフェ
ースを使用することにより、パーソナルロボットの各種
ハードウエア機能を同一インターフェースに接続する事
ができ、配線種が少なくて済む。
【００５２】本発明の実施の形態のパーソナルロボット
での各機能構成を示したが、パーソナルコンピュータな
どで使用されているＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４インター
フェースデバイス機能、例えば、パーソナルコンピュー
タの周辺機器機能、スキャナー、プリンタ、ハードディ
スクなどの記憶装置などを簡単にパーソナルロボットの
構成に取り入れることができる。また、現在では人間に
できてロボットにできない機能、例えば、嗅覚・触覚機
能などをＵＳＢまたはＩＥＥＥ１３９４インターフェー
ス化し、パーソナルロボットの機能に簡単に取り入れる
ことができる。
での各機能構成を示したが、パーソナルコンピュータな
どで使用されているＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４インター
フェースデバイス機能、例えば、パーソナルコンピュー
タの周辺機器機能、スキャナー、プリンタ、ハードディ
スクなどの記憶装置などを簡単にパーソナルロボットの
構成に取り入れることができる。また、現在では人間に
できてロボットにできない機能、例えば、嗅覚・触覚機
能などをＵＳＢまたはＩＥＥＥ１３９４インターフェー
ス化し、パーソナルロボットの機能に簡単に取り入れる
ことができる。
【００５３】また、一般家庭で使用されるパーソナルロ
ボットに限られず、工場内で使用されるようなロボット
にも適用できるのは、言うまでもない。
ボットに限られず、工場内で使用されるようなロボット
にも適用できるのは、言うまでもない。
【００５４】
【発明の効果】第１の効果は、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９
４のインターフェースによる接続にしたことから、パー
ソナルロボットとしての機能をリアルタイムにデータ制
御する事ができることである。
４のインターフェースによる接続にしたことから、パー
ソナルロボットとしての機能をリアルタイムにデータ制
御する事ができることである。
【００５５】第２の効果は、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４
のインターフェースによる接続にしたことから、パーソ
ナルロボットとしての機能の追加、削除、交換を容易に
行うことができることである。
のインターフェースによる接続にしたことから、パーソ
ナルロボットとしての機能の追加、削除、交換を容易に
行うことができることである。
【００５６】第３の効果は、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４
のインターフェースによる接続をしたことから、多機能
機能の接続に際し、内部接続ケーブル種を低減すること
ができることである。
のインターフェースによる接続をしたことから、多機能
機能の接続に際し、内部接続ケーブル種を低減すること
ができることである。
【００５７】第４の効果は、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４
のインターフェースで機能を分割したことから、機能の
モジュール化が行え、パーソナルコンピュータに接続さ
れる別の商品として販売できることである。
のインターフェースで機能を分割したことから、機能の
モジュール化が行え、パーソナルコンピュータに接続さ
れる別の商品として販売できることである。
【００５８】第５の効果は、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４
のインターフェースで機能を分割したことから、単体機
能として、機能ボード単位でパーソナルコンピュータに
接続し、機能評価、検査が容易に行えることである。
のインターフェースで機能を分割したことから、単体機
能として、機能ボード単位でパーソナルコンピュータに
接続し、機能評価、検査が容易に行えることである。
【００５９】第６の効果は、ＷｏｒｌｄＷｉｄｅで大量
に生産されているパーソナルコンピュータのハードウエ
ア資産を流用していることから、ハードウエアコストを
抑えることができることである。
に生産されているパーソナルコンピュータのハードウエ
ア資産を流用していることから、ハードウエアコストを
抑えることができることである。
【００６０】第７の効果は、パーソナルコンピュータで
多く使用されているマイクロソフト社のＯＳ Ｗｉｎｄ
ｏｗｓを使用していることから、Ｓ／Ｗ開発環境が構築
しやすいことである。
多く使用されているマイクロソフト社のＯＳ Ｗｉｎｄ
ｏｗｓを使用していることから、Ｓ／Ｗ開発環境が構築
しやすいことである。
【００６１】第８の効果は、パーソナルコンピュータで
多く使用されているマイクロソフト社のＯＳ Ｗｉｎｄ
ｏｗｓを使用していることから、上位アプリケーション
(シナリオ)をパーソナルロボット以外のパーソナルコン
ピュータ上で操作、変更、プログラミングする事ができ
ることである。
多く使用されているマイクロソフト社のＯＳ Ｗｉｎｄ
ｏｗｓを使用していることから、上位アプリケーション
(シナリオ)をパーソナルロボット以外のパーソナルコン
ピュータ上で操作、変更、プログラミングする事ができ
ることである。
【図１】本発明の実施の形態のパーソナルロボットの制
御系統を示すブロック図である。
御系統を示すブロック図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図１に示すパーソ
ナルロボットの平面図、正面図、側面図および背面図で
ある。
ナルロボットの平面図、正面図、側面図および背面図で
ある。
【図３】図１に示すパーソナルロボットのＳ／Ｗ構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図４】図１中のセンサーボード７の詳細を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】図１中のフェースボード１の詳細を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図６】図１中のレッグボード６の詳細を示すブロック
図である。
図である。
【図７】図１中のハンドボード２の詳細を示すブロック
図である。
図である。
【図８】図１中のアイボード３の詳細を示すブロック図
である。
である。
【図９】図１中のＩ／Ｆボード４の詳細を示すブロック
図である。
図である。
【図１０】図１中のワイヤレスボード９の詳細を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１１】図１中のイヤーボード８の詳細を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１２】図１中のＣＰＵボード５の詳細を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【符号の説明】 １ フェースボード ２ ハンドボード ３ アイボード ４ Ｉ／Ｆボード ５ ＣＰＵボード ６ レッグボード ７ センサーボード ８ イヤーボード ９ ワイヤレスボード １０ 頭 １１ 顔 １２ 車輪 １３ 目 １４ シナリオＳ／Ｗアプリケーション １５ ワーカＳ／Ｗドライバ １６ ＯＳ １７ 補助輪 １８〜２１ ハードウエア機能 ２２ ワーカＳ／Ｗドライバ ２３、２５ ＵＳＢ ＬＳＩ ２６、２９、３２ 距離測定用ボード ２７、３０、３３ 超音波送信機 ２８、３１、３４ 超音波受信機 ３５ 段差検出用ボード ３６、３８ 赤外線送信機 ３７、３９ 赤外線受信機 ４０ 持ち上げ検出用ボード ４１ スイッチ ４２ ＵＳＢ ＬＳＩ ４３ マイコン ４４、４５ リモコン用ＬＥＤ ４６ ＵＳＢ ＬＳＩ ４７ ＵＳＢ用コネクタ ４８〜６８ ＬＥＤ ６９ ＵＳＢ ＬＳＩ ７０、７２ センサー ７１、７３ カメラレンズ ７４ ＤＳＰ ７５ １３９４ＬＳＩ ７６ ＵＳＢ ＬＳＩ ７７ ＣＰＵ ７８ モータ制御用ドライバーＬＳＩ ７９〜８２ モータ ８３ ＵＳＢ ＬＳＩ ８４ ＰＨＳモジュール ８５ ＵＳＢ ＬＳＩ ８６ ＤＳＰ ８７ Ａ／Ｄコンバータ ８８〜９０ マイクロフォン ９１ メインメモリ ９２ バスブリッジＬＳＩ ９３ メインＣＰＵ ９４ ハードディスク ９５ ＬＳＩ ９６ パワー制御用ＬＳＩ ９７ Ｄ／Ｄコンバータ ９８ ＡＣアダプタ ９９ ＡＣケーブル １００ バッテリー
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２５Ｊ 5/00 Ｂ２５Ｊ 5/00 Ａ 19/00 19/00 Ｋ Ｆターム(参考） 2C150 CA01 DA02 DA23 DA24 DA27 DA28 DC28 DG01 DG02 DG13 DG15 DG22 DJ08 DK02 EB01 ED08 ED41 ED42 ED49 ED52 EE01 EE07 EF01 EF11 EF13 EF16 EF21 EF32 EF34 FA01 3F059 AA00 BB07 DB02 DB09 DC08 DD08 DD11 DD18 FA05 FC07 3F060 AA00 CA12 HA02
Claims (9)
- 【請求項１】 外部からの情報を受けるセンサーと、こ
のセンサーからの信号を受けて処理するセンサー回路部
と、動作を行う機構部と、この機構部を制御すね機構制
御部と、前記センサー回路部からの信号を受け前記機構
制御部を制御する中央処理装置とを有するロボットにお
いて、前記センサー回路部、前記機構制御部および中央
処理装置をＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ
Ｂｕｓ）インターフェースにより接続したことを特徴
とするロボット。 - 【請求項２】 外部からの情報を受けるセンサーと、こ
のセンサーからの信号を受けて処理するセンサー回路部
と、動作を行う機構部と、この機構部を制御すね機構制
御部と、撮像カメラと、この撮像カメラから信号を受け
て処理する撮像回路と、前記センサー回路部および撮像
回路部からの信号を受け前記機構制御部を制御する中央
処理装置とを有するロボットにおいて、前記センサー回
路部、前記機構制御部および中央処理装置をＵＳＢイン
ターフェースにより接続し、前記撮像回路部および前記
中央処理装置をＩＥＥＥ１３９４インターフェースによ
り接続したことを特徴とするロボット。 - 【請求項３】 外部の機器と信号のやり取りを行うイン
ターフェース部を備え、このインターフェースおよび前
記中央処理装置をＵＳＢインターフェースにより接続し
たことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載
のロボット。 - 【請求項４】 外部の機器と信号のやり取りを行うＩ／
Ｆボードと、底面に設けられた足を制御するレッグボー
ドと、前方の障害物を検出するセンサーからの信号を受
けるセンサーボードと、外部からの音を拾うマイクロフ
ォンからの信号を処理するイヤーボードと、外部の機器
と無線通信により信号のやり取りを行うワイヤレスボー
ドと、撮像カメラからの信号を受けて処理するアイボー
ドと、前記レッグボード、前記センサーボード、前記ワ
イヤレスボードおよび前記アイボードと信号をやり取り
してこれらを制御する中央処理装置とを有し、前記レッ
グボード、前記センサーボード、前記イヤーボード、前
記ワイヤレスボードおよび前記中央処理装置をＵＳＢイ
ンターフェースにより接続し、前記アイボードおよび前
記中央処理装置をＩＥＥＥ１３９４インターフェースに
より接続したことを特徴とするロボット。 - 【請求項５】 前記中央処理装置は、ＯＳＷｉｎｄｏｗ
ｓにより制御されることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載のロボット。 - 【請求項６】 ロボットの顔に、目を表す複数の目表示
用光源と、口を表す複数の口表示用光源と、耳を表す耳
表示用光源と、頬を表す頬表示用光源とを配置し、これ
らの目表示用光源、口表示用光源、耳表示用光源および
頬表示用光源の全部または一部を選択して点灯して前記
ロボットの表情を変えることを特徴とするロボットの表
情表現方法。 - 【請求項７】 ロボット前部の下側の床面に照射した赤
外線の前記床面からの反射時間により前記ロボットの前
方の床面の段差の有無を検出することを特徴とする前記
ロボットの段差検出方法。 - 【請求項８】 ロボットの下側の床面に照射した赤外線
の前記床面からの反射時間により前記ロボットが前記床
面から持ち上げられたことを検出することを特徴とする
前記ロボットの持ち上げ状態検出方法。 - 【請求項９】 マイクロフォンと、このマイクロフォン
が拾った音声を認識する音声認識手段と、外部の機器に
赤外線を発射することにより指令を与えるリモコン手段
と、前記音声認識手段が認識した音声に対応する赤外線
を前期リモコン手段に発射させる制御手段とを含むこと
を特徴とするロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000349587A JP2002154081A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | ロボットならびにその表情表現方法および段差と持ち上げ状態の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000349587A JP2002154081A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | ロボットならびにその表情表現方法および段差と持ち上げ状態の検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002154081A true JP2002154081A (ja) | 2002-05-28 |
Family
ID=18822965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000349587A Pending JP2002154081A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | ロボットならびにその表情表現方法および段差と持ち上げ状態の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002154081A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005313303A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Japan Science & Technology Agency | ロボット遠隔制御システム |
| WO2006077868A1 (ja) * | 2005-01-18 | 2006-07-27 | Sega Toys Co., Ltd. | ロボット玩具 |
| JP2006344136A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Fanuc Ltd | ロボット制御装置 |
| CN100344416C (zh) * | 2003-03-23 | 2007-10-24 | 索尼株式会社 | 机器人装置和控制该装置的方法 |
| US7363108B2 (en) | 2003-02-05 | 2008-04-22 | Sony Corporation | Robot and control method for controlling robot expressions |
| JP2009034806A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Ind Technol Res Inst | 無線識別技術を電子ロボットの動作系列制御に応用する構造 |
| JP2013508177A (ja) * | 2009-10-21 | 2013-03-07 | セコルポラ， エセ． エレ． | ソーシャルロボット |
| CN104723344A (zh) * | 2015-03-17 | 2015-06-24 | 江门市东方智慧物联网科技有限公司 | 一种智能家居服务机器人系统 |
| WO2017187620A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 富士通株式会社 | ロボット |
| JP2017226064A (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | 日本精工株式会社 | 障害物判定装置 |
| CN109551489A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-04-02 | 杭州程天科技发展有限公司 | 一种人体辅助机器人的控制方法及装置 |
-
2000
- 2000-11-16 JP JP2000349587A patent/JP2002154081A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7363108B2 (en) | 2003-02-05 | 2008-04-22 | Sony Corporation | Robot and control method for controlling robot expressions |
| CN100344416C (zh) * | 2003-03-23 | 2007-10-24 | 索尼株式会社 | 机器人装置和控制该装置的方法 |
| JP4713846B2 (ja) * | 2004-04-30 | 2011-06-29 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ロボット遠隔制御システム |
| JP2005313303A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Japan Science & Technology Agency | ロボット遠隔制御システム |
| WO2006077868A1 (ja) * | 2005-01-18 | 2006-07-27 | Sega Toys Co., Ltd. | ロボット玩具 |
| JP2006344136A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Fanuc Ltd | ロボット制御装置 |
| JP2009034806A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Ind Technol Res Inst | 無線識別技術を電子ロボットの動作系列制御に応用する構造 |
| JP2013508177A (ja) * | 2009-10-21 | 2013-03-07 | セコルポラ， エセ． エレ． | ソーシャルロボット |
| CN104723344A (zh) * | 2015-03-17 | 2015-06-24 | 江门市东方智慧物联网科技有限公司 | 一种智能家居服务机器人系统 |
| WO2017187620A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 富士通株式会社 | ロボット |
| JPWO2017187620A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2018-11-22 | 富士通株式会社 | ロボット |
| US11331808B2 (en) | 2016-04-28 | 2022-05-17 | Fujitsu Limited | Robot |
| JP2017226064A (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | 日本精工株式会社 | 障害物判定装置 |
| CN109551489A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-04-02 | 杭州程天科技发展有限公司 | 一种人体辅助机器人的控制方法及装置 |
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