JP2002224983A - ロボットおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別なセンサを設けることなく簡単な構造
で、ユーザによるロボット頭部等の撫でや叩かれを検出
するロボットおよびその制御方法を提供する。 【解決手段】 ユーザとコミュニケーションを取ること
を目的とされた、頭部１と胴体部２より構成されるロボ
ットであって、その頭部は、所望の位置となれるよう１
つまたはそれ以上の旋回軸を持っている。撫で・叩かれ
検出部２１は、位置検出センサの出力をもとに、撫で、
叩かれを検出し、行動決定部２２は、撫でられたか叩か
れたに反応してロボットを動かすためのモータ制御信号
１０４を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロボットおよびその
制御方法に関し、特に、家庭用ロボットやペット・ロボ
ットといった、ユーザとコミュニケーションを取ること
を目的とするロボットおよびその制御方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、家庭用ロボットやペット・ロボッ
トといった、ユーザとの間でコミュニケーションを取る
ことを目的とするロボットが多数、開発されている。こ
の種のロボットとユーザとのコミュニケーション手段と
して、一般的に用いられるのは、ユーザが、ロボットの
頭部を撫でたり、叩いたりすることである。そして、ユ
ーザが、撫でたり、叩いたりすることにロボットが反応
する。

【０００３】このような、ユーザにより、撫でる、叩か
れるといった行為を検出するセンサについては、従来、
以下のような技術が公開されている。実公平３−０４９
７４４号公報に記載の技術は、玩具において、その玩具
の頭部に振動センサと焦電センサを備え、これらのセン
サで、ユーザによる玩具頭部の撫で、叩かれを検出す
る。そして、同公報には、各センサに対応した個別の音
声を出力することが記述されている。

【０００４】実開昭６２−１６０９５号公報には、玩具
において、焦電センサにより玩具の頭部を手で撫でるよ
うな直接的、かつ穏やかな接触のみを検出し、それに従
って、音声を出力する技術が記述されている。また、実
開昭６２−１６０９７号公報には、ユーザが玩具の頭部
を手で撫でると、それにより焦電センサが刺激を受けて
電気信号を出力し、かかる行為を撫で・叩かれと判断す
る旨が記述されている。

【０００５】家庭用ロボットやペット・ロボットといっ
た、ユーザとコミュニケーションを取ることを目的とす
るロボットは、通常、頭部を所望の位置になることがで
きるような構成をとる。このような構成を有するロボッ
トに、先行技術文献に開示された手法を適用した例を、
図１０に示す。

【０００６】図１０に示すロボットは、頭部１ｐと胴体
部２ｐを有する。頭部１ｐは、頭部支持部３ｐによって
支持され、１つ、または複数の旋回軸４ｐと、各軸ごと
にモータ１２ｐと位置検出センサ１１ｐを有する。この
ロボットは、ロボット・コントローラ５ｐにより制御さ
れ、そのロボット・コントローラ５ｐは、行動決定手段
２２ｐ、モータ制御手段２３ｐ、撫で・叩かれ検出手段
２１ｐを有する。

【０００７】ロボットの行動は、行動決定手段２２ｐに
より決定され、ロボットの頭部１ｐを所望の位置にする
ため、行動決定手段２２ｐは、モータ制御信号１０４ｐ
をモータ制御手段２３ｐに出力する。モータ制御手段２
３ｐでは、位置検出センサ１１ｐによって検出される頭
部１ｐの位置となる位置センサ出力１０１ｐに応じて、
モータ１２ｐへモータ制御出力１０３ｐを出力する構成
をとる。この構成により、ロボットの頭部１ｐを所望の
位置にすることができる。

【０００８】次に、上記の構成をとるロボットにおい
て、撫でや叩かれによって行動を決定し、それらに反応
した動きをする機能を実現するために、先行技術文献に
開示された手法を適用した場合の動作を説明する。

【０００９】すなわち、頭部１ｐに、撫でや叩かれを検
出するための、例えば、振動センサや焦電センサといっ
た、撫で・叩かれ検出のためのセンサ１３ｐを設置す
る。そして、これらのセンサより出力される撫で・叩か
れ検出センサ出力１０５ｐを、撫で・叩かれ検出手段２
１ｐに入力し、そこで、ロボットが撫でられたか、叩か
れたかを判断する。

【００１０】撫で・叩かれ検出手段２１ｐは、行動決定
手段２２ｐに撫で・叩かれ検出信号１０２ｐを出力する
構成をとる。かかる構成により、行動決定手段２２ｐ
は、撫でられたか、叩かれたに反応して、ロボットを動
かすためのモータ制御信号１０４ｐを出力する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術を、頭部と胴体部より構成され、頭部が所
望の位置になるように、１つ、または複数の旋回軸を持
つロボットに適用した場合、撫でや叩かれを検出するた
めに、焦電センサや振動センサといった特別なセンサを
設ける構成が必須となり、ロボットの構造が複雑になる
という問題がある。

【００１２】つまり、頭部と胴体部より構成されたロボ
ットにおいて、その頭部が所望の位置になるようにでき
る、１つ、または複数の旋回軸を持たせ、各軸ごとにモ
ータと位置検出センサを有するようにして、ユーザによ
る、頭部の撫でや叩かれを検出するために、焦電センサ
や振動センサといった特別なセンサを設ける構成とする
ことは、ロボット自体の構造を非常に複雑化することに
なる。

【００１３】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、振動センサ、ある
いは焦電センサといった特別なセンサを使わずに、ユー
ザがロボットを撫で、あるいは叩いたかどうかを容易に
検出できるロボットおよびその制御方法を提供すること
である。

【００１４】本発明の他の目的は、簡単な構成により、
ロボットが撫でられたか、あるいは叩かれたかを確実に
検出できるロボットおよびその制御方法を提供すること
である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、頭部と、その頭部を支持する胴体部を
有し、上記頭部が所望の位置となるように１あるいはそ
れ以上の旋回軸を持つロボットにおいて、上記旋回軸ご
とに上記頭部の位置を検知する検知手段と、上記検知さ
れた頭部の位置の時間的な変化を、その頭部の速度とし
て算出する算出手段と、上記速度をもとに、上記頭部に
対する外力の作用を検出する検出手段と、上記検出され
た上記外力の作用の違いをもとに、ユーザが当該ロボッ
トを撫でた、あるいは叩いたと判断する判断手段とを備
えるロボットを提供する。

【００１６】好ましくは、上記判断手段は、上記検出結
果に基づいて、上記頭部が停止状態の後、上記速度が第
１の速度閾値を超え、その速度閾値を超えた状態が第１
の時間以上、継続された場合に、当該ロボットが撫でら
れたと判断する。

【００１７】また、好ましくは、上記判断手段は、上記
検出結果に基づいて、上記頭部が停止状態の後、上記速
度が第２の速度閾値を超え、その速度閾値を超えた時間
が第２の時間以下である場合に、当該ロボットが叩かれ
たと判断する。

【００１８】好適には、本発明に係るロボットは、さら
に、上記頭部の所定の目標速度と、上記算出手段で算出
した上記頭部の速度との差分が、上記第１の速度閾値あ
るいは上記第２の速度閾値を越えるかどうかを判断する
手段を備え、上記差分が、これらの第１の速度閾値ある
いは第２の速度閾値を越えた場合、上記判断手段による
判断のための時間計測を行う。

【００１９】また、他の発明によれば、頭部と、その頭
部を支持する胴体部を有し、上記頭部が所望の位置とな
るように１あるいはそれ以上の旋回軸を持つロボットの
制御方法において、上記旋回軸ごとに上記頭部の位置を
検知するステップと、上記検知された頭部の位置の時間
的な変化を、その頭部の速度として算出するステップ
と、上記速度をもとに、上記頭部に対する外力の作用を
検出するステップと、上記検出された上記外力の作用の
違いをもとに、ユーザが当該ロボットを撫でた、あるい
は叩いたと判断するステップとを備えるロボットの制御
方法が提供される。

【００２０】好適には、上記判断ステップは、上記検出
ステップにおける検出結果に基づいて、上記頭部が停止
状態の後、上記速度が第１の速度閾値を超え、その速度
閾値を超えた状態が第１の時間以上、継続された場合
に、当該ロボットが撫でられたと判断する。

【００２１】また、好適には、上記判断ステップは、上
記検出ステップにおける検出結果に基づいて、上記頭部
が停止状態の後、上記速度が第２の速度閾値を超え、そ
の速度閾値を超えた時間が第２の時間以下である場合
に、当該ロボットが叩かれたと判断する。

【００２２】他の発明は、さらに、上記頭部の所定の目
標速度と、上記算出ステップで算出した上記頭部の速度
との差分が、上記第１の速度閾値あるいは上記第２の速
度閾値を越えるかどうかを判断するステップを備え、上
記差分が、これら第１の速度閾値あるいは第２の速度閾
値を越えた場合、上記判断ステップによる判断のための
時間計測を行う。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を詳細に説明する。 ［実施の形態１］図１は、本発明の実施の形態１に係る
ロボットの構成を示すブロック図である。同図に示すロ
ボットは、家庭用ロボットやペット・ロボットといっ
た、ユーザとコミュニケーションを取ることを目的とさ
れたロボットであり、以下に説明するように、その頭部
を所望の位置にすることができる構成をとる。

【００２４】すなわち、本ロボットは、頭部１と胴体部
２を有し、その頭部１は、胴体部２に固定された頭部支
持部３により支持され、１つ、または複数の旋回軸４
と、それらの軸ごとに、モータ１２と位置検出センサ１
１を有する。そして、本ロボットは、ロボット・コント
ローラ５により制御される。このロボット・コントロー
ラ５は、行動決定部２２、モータ制御部２３、そして、
撫で・叩かれ検出部２１を有する。

【００２５】本ロボットの行動は、行動決定部２２によ
り決定され、ロボットの頭部１を所望の位置にするため
に、この行動決定部２２は、モータ制御部２３にモータ
制御信号１０４を出力する。モータ制御部２３では、モ
ータ制御信号１０４と、位置検出センサ１１によって検
出される、頭部１の位置を示す位置センサ出力１０１に
応じて、モータ１２にモータ制御出力１０３を出力する
構成となっている。ロボットの頭部１は、かかる構成に
よって、所望の位置にすることができる。

【００２６】本ロボットは、ユーザによる撫でや叩かれ
といった行為によって行動を決定し、それらに反応した
動きをする機能を実現するため、以下に示す構成をと
る。すなわち、位置検出センサ１１からの位置センサ出
力１０１を、撫で・叩かれ検出部２１に入力する。この
撫で・叩かれ検出部２１へは、ユーザが、頭部１を撫で
たり、叩いたりしたときに、位置検出センサ１１によっ
て出力されるロボット頭部の動きについての情報が入力
されるので、この入力に応じて、撫で・叩かれを検出す
ることが可能となる。

【００２７】撫で・叩かれ検出部２１は、行動決定部２
２に対して、撫で・叩かれの検出結果である撫で・叩か
れ検出信号１０２を出力する。この構成により、行動決
定部２２は、ユーザによる撫でられたか、あるいは叩か
れたという行為に反応して、ロボットを動かすためのモ
ータ制御信号１０４を出力する。

【００２８】以下、本実施の形態１に係るロボットの動
作について詳細に説明する。図１のモータ制御部２３
は、ロボットの頭部１を所望の位置にするために、モー
タ１２に対してモータ制御出力１０３を出力する。そこ
で、モータ制御部２３の動作について説明する。

【００２９】図２は、モータ制御部２３の動作を模式的
に示すブロック図である。なお、図２は、モータ１２が
ＤＣ（直流）モータの場合の例示している。また、位置
検出センサ１１については、ここでは、ポテンショメー
タを使用する。ポテンショメータの場合、位置検出セン
サ１１の出力は電圧となり、その電圧の大きさが位置を
意味することになる。

【００３０】行動決定部２２からモータ制御部２３への
モータ制御信号入力１０４として、ロボットの頭部１を
所望の位置にするための目標位置（目標角度）をＰｒと
する。また、位置検出センサ１１からの位置センサ出力
１０１として得られる、実際の頭部１の位置を現在位置
Ｐｔとする。そこで、頭部１を目標位置にするために、
モータ制御部２３では、以下の式（１）に従って、モー
タ制御出力を決定し、モータ１２に所定の電圧を印加す
る。

【００３１】 Ｐｏｗ＝Ｋｐ（Ｐｒ−Ｐｔ） …（１） ここで、Ｋｐは位置制御ゲイン、Ｐｏｗは、モータ１２
に印加する電圧である。

【００３２】目標位置と現在位置の差にゲインＫｐを乗
ずる制御により、ロボットの頭部１を、所望の位置Ｐｒ
にすることが可能となる。また、頭部１に外力がかかっ
たとしても、その外力がなくなれば、位置Ｐｒに戻るこ
とになる。このように、モータ制御部２３は、これらの
位置センサ出力１０１およびモータ制御信号入力１０４
を受けて、モータ制御出力１０３を生成する動作を行
う。

【００３３】なお、本実施の形態１では、モータ１２と
して、ＤＣモータを使用する例を示しているが、これに
限定されず、例えば、ステッピングモータやＡＣ（交
流）モータによっても上記の機構を構成できる。この場
合のモータの出力としては、上記のような電圧ではな
く、ステッピングモータの場合にはモータ駆動パルス信
号が、ＡＣモータの場合には交流電流が出力となる。

【００３４】制御に使用するモータの種類を変更した場
合の制御方法の具体例については、当業者によく知られ
ており、本発明とは直接、関係しないので、ここでは、
その詳細の説明を省略する。

【００３５】また、位置検出センサとしては、本実施の
形態１では、ポテンショメータを用いた例を示している
が、この他に、エンコーダ等でも代用が可能である。エ
ンコーダを使用した場合、位置センサ出力は、移動時に
発生するパルス信号となり、このパルス信号をカウント
することにより、制御対象物の位置を計算することがで
きる。

【００３６】さらに、位置検出センサとモータの配置、
モータから頭部への駆動伝達方法についても、当業者に
とってよく知られており、これらも本発明とは直接、関
係しないので、その詳細の説明は省略する。

【００３７】次に、本実施の形態に係るロボットにおけ
る撫で・叩かれ時の位置検出センサからの位置センサ出
力について説明する。ユーザが、ロボットの頭部１を撫
でることにより、頭部１に外力が加わり、その結果、図
５および図６に示す信号が、位置検出センサ１１より位
置センサ出力１０１として出力される。

【００３８】図５は、ユーザがロボットの頭部１を、あ
る始点から一定方向に撫で、一度、瞬間的に手を放し
て、再度、同じ始点から同じ方向に撫でることにより出
力される信号波形（Ｐｔ）を示している。

【００３９】図６に示す信号は、ユーザが頭部１を、あ
る一方向に撫で、次に、その逆方向に撫でることを繰り
返す場合に出力される信号波形である。また、ユーザ
が、ロボットの頭部１を叩くことにより、図７に示す波
形を有する信号が、位置検出センサ１１より位置センサ
出力１０１として出力される。

【００４０】上述のように、モータ制御部２３によっ
て、ロボットの頭部１は、ある目標位置となるように制
御されているため、ユーザにより、叩いたり、あるいは
撫でられたりしたときには、頭部１に外力が加わり、そ
の位置が変化する。そして、その後、位置検出センサ１
１は、頭部１を目標位置に復帰させる信号を出力する。

【００４１】撫で・叩かれ検出部２１は、位置検出セン
サ１１からの出力が、短時間における、頭部１の大きな
位置変化を示している場合には、頭部１が叩かれたと判
断する。また、撫で・叩かれ検出部２１は、長時間に渡
って、微小な頭部１の位置変化が継続した場合には、撫
でられたと判断する。

【００４２】そこで、本実施の形態に係るロボットにお
ける撫で検出の動作について説明する。図３は、本実施
の形態１に係るロボットの撫で検出動作を示すフローチ
ャートである。同図に示す動作の流れでは、最初に、初
期化処理として、ステップＳ１００において、撫で検出
判断時間Ｔｓｔ＝０、撫で検出信号ＯＦＦとする処理を
実行する。

【００４３】次に、ステップＳ１で、ユーザによる撫で
を検出するための処理を、サンプリング時間Ｔｓごとに
開始する。続くステップＳ２において、前回のサンプリ
ング時において位置検出センサ１１によって計測された
位置Ｐｔ＿１と、今回のサンプリング時に位置検出セン
サにより計測された位置Ｐｔとによって、以下の式
（２）により、サンプリング時間で移動した分の位置
を、速度Ｖｔとして算出する。

【００４４】 Ｖｔ＝Ｐｔ−Ｐｔ＿１ …（２）

【００４５】上記の処理終了後、ステップＳ３へ進む。
なお、以降のステップＳ３からＳ７において、実際に撫
でられたかどうかの判断をする。すなわち、ステップＳ
３では、行動決定部２２より、ロボットの頭部１を動作
させるモータ制御信号１０４が発せられておらず、ロボ
ットの頭部１が停止状態にあり、かつ、速度Ｖｔの絶対
値が、撫で検出速度閾値Ｖｓｔ＿ｌを超えたかどうか
を、下記の式（３）によって判断する。

【００４６】 ｜Ｖｔ｜＞Ｖｓｔ＿ｌ …（３）

【００４７】ステップＳ３における判断結果で真（ＹＥ
Ｓ）であれば、ステップＳ４の処理に進み、それが偽
（ＮＯ）であれば、ステップＳ７へ進む。すなわち、ロ
ボットの頭部１が停止状態にあり、かつ、速度Ｖｔの絶
対値が、撫で検出速度閾値を超えていれば、ステップＳ
４において、以下の式（４）に従って、撫で検出判断時
間Ｔｓｔに、上記のサンプリング時間Ｔｓを積算（カウ
ントアップ）する処理を行う。

【００４８】 Ｔｓｔ＝Ｔｓｔ＋Ｔｓ …（４）

【００４９】次のステップＳ５では、以下の式（５） Ｔｓｔ＞Ｔｓｔ＿ｌ …（５） によって、撫で検出判断時間Ｔｓｔが、撫で検出判断時
間閾値Ｔｓｔ＿ｌを超えたか否かを判断する。そして、
ここでの判断結果が真であれば、処理をステップＳ６へ
進め、逆に偽であれば、ステップＳ７に進む。

【００５０】つまり、撫で検出判断時間Ｔｓｔが、撫で
検出判断時間閾値Ｔｓｔ＿ｌを超えていれば、ステップ
Ｓ６において、撫で検出信号をＯＮにする。そして、処
理を再び、ステップＳ１に戻す。他方、撫で検出判断時
間Ｔｓｔが、撫で検出判断時間閾値Ｔｓｔ＿ｌを超えて
いない場合には、ステップＳ７で、撫で検出判断時間Ｔ
ｓｔをリセットし、撫で検出信号をＯＦＦにした後、ス
テップＳ１の処理に戻る。

【００５１】このように、本実施の形態に係るロボット
は、上記のステップＳ３からＳ７の処理により、ロボッ
トの頭部１が撫でられたことを検出する。

【００５２】次に、本実施の形態に係るロボットにおけ
る叩かれ検出の動作について詳細に説明する。図４は、
本実施の形態１に係るロボットでの叩かれ検出の動作を
示すフローチャートである。同図に示す処理において、
その初期化処理として、ステップＳ２００で、叩かれ検
出判断時間Ｔｐｔ＝０、叩かれ検出信号ＯＦＦ、叩かれ
検出開始フラグＯＦＦを実行する。

【００５３】ステップＳ１１，Ｓ１２において、図３の
ステップＳ１，Ｓ２と同様の処理（撫で検出と同一の処
理）を実行する。すなわち、ステップＳ１１で、ユーザ
による叩かれを検出するための処理を、サンプリング時
間Ｔｓごとに開始する。また、ステップＳ１２では、前
回のサンプリング時において位置検出センサ１１によっ
て計測された位置Ｐｔ＿１と、今回のサンプリング時に
位置検出センサにより計測された位置Ｐｔとによって、
上記の式（２）により、サンプリング時間で移動した分
の位置を、速度Ｖｔとして算出する。

【００５４】ここでは、以下のステップＳ１８からＳ２
２で、実際に頭部が叩かれたか否かの判断をする。つま
り、ステップＳ１８では、行動決定部２２からロボット
の頭部１を動作させるモータ制御信号１０４が出力され
ておらず、ロボット頭部が停止状態にあり、かつ、速度
Ｖｔの絶対値が、叩かれ検出速度閾値Ｖｐｔ＿ｌを超え
たかどうかを、以下の式（６）によって判断する。

【００５５】 ｜Ｖｔ｜＞Ｖｐｔ＿ｌ …（６）

【００５６】ステップＳ１８での判断結果が真であれ
ば、処理をステップＳ１９に進め、偽であれば、ステッ
プＳ２０に進む。このステップＳ１９では、以下に示す
式（７）で、叩かれ検出判断時間Ｔｐｔにサンプリング
時間Ｔｓを積算（カウントアップ）し、叩かれ検出開始
フラグをＯＮにする。その後、処理はステップＳ１１に
戻る。

【００５７】 Ｔｐｔ＝Ｔｐｔ＋Ｔｓ …（７）

【００５８】一方、ステップＳ２０では、下記の式、 Ｔｐｔ＜Ｔｐｔ＿ｌ …（８） によって、叩かれ検出判断時間Ｔｐｔが、叩かれ検出判
断時間閾値Ｔｐｔ＿ｌを下回り、かつ、叩かれ検出開始
フラグがＯＮであるかどうかを判断する。

【００５９】ここでの判断結果が真であれば、処理をス
テップＳ２３に進め、偽であれば、処理はステップＳ２
１に進む。このステップＳ２１では、叩かれ検出信号を
ＯＮにしてから、ステップＳ２２に進む。そして、ステ
ップＳ２２では、叩かれ検出判断時間Ｔｐｔをリセット
し、叩かれ検出開始フラグをＯＦＦにする。その後、処
理はステップＳ１１に戻る。

【００６０】他方、叩かれ検出判断時間Ｔｐｔが、叩か
れ検出判断時間閾値Ｔｐｔ＿ｌを下回っており、かつ、
叩かれ検出開始フラグがＯＮであれば（ステップＳ２０
でＹＥＳ）、ステップＳ２３において、叩かれ検出信号
をＯＦＦにしてから、ステップＳ２２に処理を進める。

【００６１】このように、ステップＳ１８からＳ２３の
処理により、ロボット頭部が叩かれたことを検出する。
結局、図３，図４に示す処理手順によって、ロボットの
位置検出センサからの出力により、そのロボットに対す
る撫で・叩かれの状態の判断が可能となる。

【００６２】本実施の形態１におけるパラメータの具体
的な値は、以下のように設定した。すなわち、 サンプリング時間Ｔｓ＝１０ｍｓ 撫で検出速度閾値Ｖｓｔ＿ｌ＝０．０１ｄｅｇ／サンプリング時間 撫で検出判断時間閾値Ｔｓｔ＿ｌ＝５００ｍｓ 叩かれ検出速度閾値Ｖｐｔ＿ｌ＝０．１ｄｅｇ／サンプリング時間 叩かれ検出判断時間閾値Ｔｓｔ＿ｌ＝１００ｍｓ …（９） である。

【００６３】なお、ロボットの頭部１の質量、大きさ、
モータ１２のトルク性能等によって、上記のパラメータ
を適宜、変更する必要がある。本実施の形態では、ロボ
ットの頭部１の質量は、１０００ｇ、その直径が、２０
０ｍｍの球状であり、モータ１２は、最大５００ｇ−ｃ
ｍの出力を持つものを使用した。

【００６４】また、上述のように、位置検出センサ１１
の出力について、短時間に大きく頭部１の位置変化があ
った場合には、叩かれたと判断し、長時間に渡り、微小
な頭部１の位置変化が継続した場合、撫でられたと判断
する。これらのことから、本実施の形態１では、撫で検
出速度閾値は、叩かれ検出速度閾値よりも小さい値で設
定し、撫で検出判断時間閾値は、叩かれ検出判断時間閾
値よりも大きい値で設定する。

【００６５】上述した処理手順によって、撫で検出信
号、叩かれ検出信号を、撫で・叩かれ検出部２１からの
撫で・叩かれ検出信号出力１０２として、行動決定部２
２へ出力する。これにより、行動決定部２２は、ロボッ
トがユーザにより撫でられたり、叩かれたりしたことに
反応するための動きを決定する。

【００６６】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、ロボット頭部に配された位置検出センサからの出力
をもとに、頭部の時間的な動きを判断して、ロボットが
ユーザにより撫でられたり、叩かれたりしたことに反応
するための動きを決定することで、ロボットにおいて、
特別なセンサを使わずに、撫でや叩かれを検出できる。

【００６７】また、撫でや叩かれ検出のための特別なセ
ンサが不要であることから、ロボットの機械的な構造を
簡略化でき、それに伴って、制御等に要する電気的な構
成も簡単になる、という効果がある。

【００６８】［実施の形態２］以下、本発明の実施の形
態２に係るロボットについて説明する。なお、本実施の
形態２に係るロボットは、その基本的構成が、上述した
実施の形態１に係るロボットと同じであるため、その構
成については、ここでは、図示並びに説明を省略する。

【００６９】本実施の形態２に係るロボットに特徴的な
のは、撫で・叩かれ検出のための手段を電気回路に置き
換えた構成をとっていることである。そこで、撫で・叩
かれ検出部を電気回路で構成した例として、本実施の形
態２に係る撫で・叩かれ検出部について詳細に説明す
る。

【００７０】図８は、撫で検出についての電気回路によ
る構成を示すブロック図である。本実施の形態２では、
位置検出センサとしてポテンショメータを使用する。こ
れにより、位置センサ出力１０１は、頭部１の位置を電
圧として出力する。そこで、この出力１０１を、図８の
微分回路Ｅ１に入力することにより、その出力を頭部１
の速度に変換する。

【００７１】ここでは、撫で検出速度閾値を比較波形Ｅ
２とし、一定電圧波形として与える。そして、微分回路
Ｅ１の出力と、比較波形Ｅ２を比較回路Ｅ３に入力する
ことにより、比較回路Ｅ３からは、撫で検出速度閾値を
超えた頭部１の動きがある状態のときのみ、所定の信号
が出力される。この出力を時間計測回路Ｅ４に入力し、
頭部１の動きが、撫で検出速度閾値を超えた時間を計測
する。

【００７２】時間計測回路Ｅ４は、不図示のクロック発
生回路とカウンタ回路により構成され、これらにより計
測した時間を出力する。また、判定回路Ｅ５は、時間計
測回路Ｅ４の出力した時間が、撫で検出判断時間閾値を
超えているかどうかを判定し、その結果に対応する信号
を出力する。すなわち、この判定回路Ｅ５の出力が、撫
で検出信号１０２である。なお、判定回路Ｅ５は、フリ
ップ・フロップ回路、デコーダ回路（不図示）により構
成される。

【００７３】次に、叩かれ検出を行う電気回路の構成に
ついて説明する。ここでも、位置検出センサとしてポテ
ンショメータを使用する。これにより、位置センサ出力
１０１は、頭部１の位置を電圧として出力する。そし
て、この出力を微分回路Ｅ１に入力することにより、頭
部１の速度に変換する。

【００７４】また、叩かれ検出速度閾値を比較波形Ｅ２
とし、それを一定電圧波形として与える。そして、微分
回路Ｅ１の出力と、比較波形Ｅ２を比較回路Ｅ３に入力
することにより、比較回路Ｅ３からの出力は、叩かれ検
出速度閾値を超えた頭部１の動きがある状態のときの
み、所定信号が出力される。

【００７５】比較回路Ｅ３からの出力を時間計測回路Ｅ
４に入力し、頭部１の動きが、叩かれ検出速度閾値を超
えた時間を計測する。この時間計測回路Ｅ４は、クロッ
ク発生回路とカウンタ回路（不図示）により構成され、
計測した時間を出力する。

【００７６】判定回路Ｅ５は、時間計測回路Ｅ４から出
力された時間が、叩かれ検出判断時間閾値を下回ってい
るかどうかを判定し、その判定結果に対応する信号を出
力する。すなわち、判定回路Ｅ５の出力が、撫で検出信
号である。なお、この判定回路Ｅ５は、不図示のフリッ
プ・フロップ回路、デコーダ回路により構成される。

【００７７】以上説明したように、本実施の形態２によ
れば、撫で・叩かれ検出のための手段を電気回路に置き
換えた構成をとることで、ロボット・コントローラにお
ける撫で・叩かれ検出の処理負担を軽減することができ
る。

【００７８】［実施の形態３］以下、本発明の実施の形
態３に係るロボットについて説明する。なお、本実施の
形態３に係るロボットの基本的構成は、上述した実施の
形態１に係るロボットと同じであるため、その構成等に
ついては、ここでは、図示並びに説明を省略する。

【００７９】本実施の形態３では、撫で・叩かれの検出
性能を上げるため、特に、位置センサ出力のノイズ除去
について工夫した。そこで、本実施の形態に係る撫で・
叩かれ検出について詳細に説明する。

【００８０】図９は、本実施の形態３に係る撫で・叩か
れ検出手順を示すフローチャートである。ここでは、最
初の処理として、図９のステップＳ３００において初期
化処理を行う。具体的には、撫で検出判断時間Ｔｓｔ＝
０、撫で検出信号ＯＦＦ、撫で誤検出判断時間Ｔｓｎ＝
０とする処理を実行する。

【００８１】上記の初期化の後、ステップＳ３１では、
ユーザによる撫でを検出するための処理を、サンプリン
グ時間Ｔｓごとに開始する。ステップＳ３２では、前回
のサンプリング時において位置検出センサ１１によって
計測された位置Ｐｔ＿１と、今回のサンプリング時に位
置検出センサにより計測された位置Ｐｔとによって、上
記の式（２）によって、サンプリング時間で移動した分
の位置を、速度Ｖｔとして算出する。

【００８２】そして、ステップＳ３３では、行動決定部
２２から、ロボットの頭部１を動作させるモータ制御信
号が発せられておらず、ロボット頭部が停止状態であ
り、かつ、速度Ｖｔの絶対値が、撫で検出速度閾値Ｖｓ
ｔ＿ｌを超えたかどうかを、上記の式（３）によって判
断する。

【００８３】ステップＳ３３での判断結果が真であれ
ば、処理をステップＳ３４に進め、偽であれば、処理は
ステップＳ４１に進む。つまり、ロボット頭部が停止状
態になかったり、速度Ｖｔの絶対値が、撫で検出速度閾
値Ｖｓｔ＿ｌを超えていなければ、ステップＳ４１にお
いて、撫で誤検出判断時間Ｔｓｔｎにサンプリング時間
Ｔｓを積算（カウントアップ）し、その後、処理をステ
ップＳ４２に進める。

【００８４】ステップＳ４２では、撫で誤検出判断時間
Ｔｓｔｎが、撫で誤検出判断時間閾値Ｔｓｔｎ＿ｌを超
えたかどうかの判断をする。そして、その判断結果が真
であれば、ステップＳ４３に進み、偽であれば、処理を
ステップＳ３１に戻す。

【００８５】ステップＳ４３では、撫で検出判断時間Ｔ
ｓｔ、撫で誤検出判断時間Ｔｓｔｎをリセットし、撫で
検出信号をＯＦＦにする。かかる処理を終了後、ステッ
プＳ３１に戻る。

【００８６】一方、ロボット頭部が停止状態であり、か
つ、速度Ｖｔの絶対値が、撫で検出速度閾値Ｖｓｔ＿ｌ
を超えたと判断されれば（ステップＳ３３で、ＹＥ
Ｓ）、ステップＳ３４において、上記の式（４）に従っ
て、撫で検出判断時間Ｔｓｔにサンプリング時間Ｔｓを
積算（カウントアップ）する処理を行う。

【００８７】ステップＳ３４に続くステップＳ３５で
は、上記の式（５）によって、撫で検出判断時間Ｔｓｔ
が、撫で検出判断時間閾値Ｔｓｔ＿ｌを超えたかどうか
を判断する。その結果が真であれば、ステップＳ３６に
進み、撫で検出信号をＯＮにする。

【００８８】しかし、ステップＳ３５での判断結果が偽
であれば、処理をステップＳ４４に進めて、撫で誤検出
判断時間Ｔｓｔｎをリセットする。その後、処理は、ス
テップＳ３１へ戻る。

【００８９】このように、本実施の形態では、上記のス
テップＳ３３からＳ３６、およびステップＳ４１からＳ
４４の処理を実行することにより、ロボット頭部が撫で
られたことを検出する。なお、本実施の形態におけるロ
ボット制御の具体的なパラメータは、以下の式、 撫で誤検出判断時間Ｔｓｔｎ＿ｌ＝１００ｍｓ …（１０） に示すように設定した。

【００９０】このように、本実施の形態によれば、上記
の処理により、撫でている間に、例えば、ノイズによ
り、撫で誤検出判断時間閾値で示される時間の間、速度
が撫で検出速度閾値を下回っても、撫で検出判断時間を
リセットすることはない。

【００９１】次に、撫でたり、叩いたりしていないの
に、ノイズにより、瞬間的に位置検出センサに叩かれ検
出速度閾値以上の入力があり、叩かれ状態を誤検出する
のを防止するための構成例を説明する。そのため、例え
ば、図４のステップＳ２０を、以下のように変形する。

【００９２】２つの異なる、叩かれ検出判断時間閾値を
用意する。それらの内、小さい閾値をＴｐｔ＿ｌ＿ｍｉ
ｎ、大きい方の閾値をＴｐｔ＿ｌ＿ｍａｘとする。そこ
で、ステップＳ２０では、以下の式（１１）によって、
叩かれ検出判断時間Ｔｐｔが、叩かれ検出判断時間閾値
Ｔｐｔ＿ｌ＿ｍｉｎを超え、かつ、叩かれ検出判断時間
Ｔｐｔが、叩かれ検出判断時間閾値Ｔｐｔ＿ｌ＿ｍａｘ
を下回っているかどうかを判断する。さらに、叩かれ検
出開始フラグがＯＮであるかを判断する。

【００９３】 （Ｔｐｔ＞Ｔｐｔ＿ｌ＿ｍｉｎ）∩（Ｔｐｔ＜Ｔｐｔ＿ｌ＿ｍａｘ） …（１１）

【００９４】上記の判断結果が真であれば、図４のステ
ップＳ２３へ進み、偽であれば、Ｓ２１へ進む処理を実
行する。なお、上記の処理におけるパラメータは、以下
の式（１２）に示すように設定した。

【００９５】 Ｔｐｔ＿ｌ＿ｍｉｎ＝５０ｍｓ Ｔｐｔ＿ｌ＿ｍａｘ＝１００ｍｓ …（１２）

【００９６】ここでは、上記のような処理によって、ノ
イズによる叩かれの誤検出を防止している。しかし、叩
かれの検出と撫での検出を、それぞれ単独で使う場合に
は問題がないが、これらを同時に検出処理を実行する
と、位置検出センサに叩かれ検出速度閾値以上の入力が
あり、その状態が、撫で検出判断時間を超えると、撫で
を誤検出する可能性がある。以下、この誤検出を防止す
るための構成例について説明する。

【００９７】２つの異なる、撫で検出速度閾値を用意す
る。それらの内、小さい閾値をＶｓｔ＿ｌ＿ｍｉｎ、大
きい方の閾値をＶｓｔ＿ｌ＿ｍａｘとする。そこで、図
３のステップＳ３を変形して、以下の式（１３）によっ
て、頭の速度Ｖｔが、撫で検出速度閾値Ｖｓｔ＿ｌ＿ｍ
ｉｎを超え、かつ、叩かれ検出判断時間Ｔｓｔが、撫で
検出速度閾値Ｖｓｔ＿ｌ＿ｍａｘを下回っており、か
つ、行動決定部２２から、ロボットの頭部１を動作させ
るモータ制御信号が発せれておらず、ロボット頭部が停
止状態であるかどうかを判断する。

【００９８】 （｜Ｖｔ｜＞Ｖｓｔ＿ｌ＿ｍｉｎ）∩（｜Ｖｔ｜＜Ｖｓｔ＿ｌ＿ｍａｘ） …（１３）

【００９９】このステップＳ３における判断結果が真で
あれば、ステップＳ４に進み、偽であれば、ステップＳ
７に進む。また、ここでのパラメータは、以下の式（１
４）に示すように設定した。

【０１００】 Ｖｓｔ＿ｌ＿ｍｉｎ＝０．０１ｄｅｇ／サンプリング時間 Ｖｓｔ＿ｌ＿ｍａｘ＝０．０５ｄｅｇ／サンプリング時間 …（１４）

【０１０１】以上のように、本実施の形態によれば、処
理の流れを上記のようにすることによって、確実に、撫
でと叩かれの判断が排他的となり、互いの誤検出を防止
できる。また、撫でている間に、ノイズにより、撫で誤
検出判断時間閾値の間、速度が撫で検出速度閾値を下回
っても、撫で検出判断時間をリセットすることがなくな
る。

【０１０２】［実施の形態４］以下、本発明の実施の形
態４に係るロボットについて説明する。なお、本実施の
形態４に係るロボットの基本的構成は、上述した実施の
形態１に係るロボットと同じであるため、その構成等に
ついては、ここでは、図示並びに説明を省略する。

【０１０３】本実施の形態４では、ロボットの頭部１が
動いている場合における、撫で・叩かれを検出するため
の撫で・叩かれ検出部の変形例を提示する。この場合、
図３、図４に示す撫で・叩かれ検出処理のフローチャー
トのステップＳ２，Ｓ３，Ｓ１８を、以下のように変形
する。

【０１０４】すなわち、ステップＳ２では、前回サンプ
リング時での位置検出センサによる計測された位置Ｐｔ
＿１と、今回サンプリング時の位置検出センサにより計
測された位置Ｐｔと、行動決定部２２より与えられた目
標速度Ｖｒとから、以下の式（１５）に従って、サンプ
リング時間で移動した分の行動決定部２２により計画さ
れた目標速度との差の位置を、速度Ｖｔとして算出す
る。

【０１０５】 Ｖｔ＝（Ｐｔ−Ｐｔ＿１）−Ｖｒ …（１５）

【０１０６】上記の処理終了後、ステップＳ３に進む。
このステップＳ３では、速度Ｖｔの絶対値が、撫で検出
速度閾値Ｖｓｔ＿ｌを超えたかどうかを、上記の式
（３）によって判断する。ここでの判断結果が真であれ
ば、ステップＳ４に進むが、偽であれば、処理をステッ
プＳ７へ進める。

【０１０７】また、ステップＳ１８では、速度Ｖｔの絶
対値が、叩かれ検出速度閾値Ｖｐｔ＿ｌを超えたかどう
かを、上記の式（６）によって判断する。そして、この
判断結果が真であれば、処理をステップＳ１９に進め
る。判断結果が偽であれば、ステップＳ２０に進む。

【０１０８】処理を上記のように変形することにより、
ロボットの頭部１が動いている場合であっても、撫で・
叩かれを確実に検出することが可能となる。また、かか
る変形は、行動決定部２２より、モータ制御信号として
目標位置でなく、目標速度と時間によって与えられ、最
終的に到達する目標位置を決定する構成の場合に適用で
きる。

【０１０９】［実施の形態５］以下、本発明の実施の形
態５に係るロボットについて説明する。なお、本実施の
形態５に係るロボットの基本的構成も、上述した実施の
形態１に係るロボットと同じであるため、その構成等に
ついては、ここでは、図示並びに説明を省略する。

【０１１０】本実施の形態として、ロボットの胴体部２
に、足部、車輪部や腕部といった他の機構を取り付けた
構成をとる変形例を挙げる。この変形により、ロボット
は、４足の歩行ロボットや人間型のロボット、あるい
は、車輪のついたロボットの形態となる。

【０１１１】この場合、足部・腕部に１つ、あるいは複
数の旋回軸と、位置検出センサと、モータが取り付けら
れ、所望の目標位置に動作させる構成であれば、ユーザ
が、これらの足部、腕部を撫でたり、叩いたりしたとき
に、足部、腕部に取り付けられた位置検出センサの出力
を、撫で・叩かれ検出にそのまま適用することが可能で
ある。

【０１１２】以上の構成によって、ロボットの足部や腕
部をユーザが撫でたり、叩いたりすることを検出でき、
行動決定部２２は、これらの撫で・叩かれ検出信号をも
とに、それらに反応する動作を実行できる。

【０１１３】本発明は、上述の実施の形態に限定される
ものではなく、その発明の趣旨を逸脱しない範囲におい
て、種々変形が可能である。以下、上記実施の形態の変
形例について説明する。

【０１１４】上記の実施の形態（特に、実施の形態５）
では、ロボットに足部や腕部を取り付けた場合、これら
が動いている時には、ロボット全体が振動する。そのた
め、ある駆動個所が動いているときに、撫で・叩かれ検
出の対象の動いていない旋回軸が振動することにより、
撫で・叩かれ検出の対象となる位置検出センサの出力が
変動し、撫で・叩かれ検出部が、撫で・叩かれ検出信号
を誤って出力する可能性がある。

【０１１５】この問題を解決するための方法として、以
下の変形例が考えられる。第１の変形例として、駆動個
所が動いているときには、その個所の動きをもとに、撫
で・叩かれ検出部の撫で・叩かれ検出信号をマスクする
構成をとる。

【０１１６】他の変形例としては、駆動個所が動いてい
るときに、撫で・叩かれ検出のためのパラメータ、撫で
検出速度閾値、叩かれ検出速度閾値を大きくする構成を
とる。これらの方策により、撫で・叩かれの誤検出を防
ぐことが可能となる。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロボットの頭部を、ユーザが撫でたり、叩いたりしたと
き、その頭部に対する外力の作用を検出して、ロボット
の動きについての情報を得ることにより、撫で・叩かれ
のための特別なセンサを用意することなく、簡単な構成
で、撫で・叩かれを確実、かつ容易に検出できる。

【０１１８】また、本発明によれば、ロボット頭部に対
する外力の作用の検出結果により、頭部が停止状態の
後、上記速度が第１の速度閾値を超え、その速度閾値を
超えた状態が第１の時間以上、継続された場合に、当該
ロボットが撫でられたと判断し、また、頭部が停止状態
の後、上記速度が第２の速度閾値を超え、その速度閾値
を超えた時間が第２の時間以下である場合に、当該ロボ
ットが叩かれたと判断するので、撫で・叩かれを確実に
判定できる。

【０１１９】さらに、本発明によれば、上記第１の速度
閾値として、異なる２つの速度閾値を用意し、上記速度
が、これら２つの速度閾値の間にある場合、上記判断手
段による撫で判断のための時間計測を行ったり、あるい
は、上記第２の時間として、異なる２つの時間閾値を設
け、上記速度が上記第２の速度閾値を超えた時間が、こ
れら２つの時間閾値の間にある場合に、上記判断手段に
よる叩き判断のための時間計測を行うことで、例えば、
ノイズにより、撫で誤検出判断時間閾値の間、上記速度
が撫で検出速度閾値を下回っても、撫で検出判断時間を
リセットして誤動作や誤判断することを回避できる。

【０１２０】また、本発明によれば、上記判断手段によ
り、撫でられた、あるいは叩かれたの判断対象となる当
該ロボットの部位以外の部位が動作しているときには、
その判断対象部位についての検出信号を停止すること
で、確実に、撫で・叩かれの誤検出を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るロボットの構成を
示すブロック図である。

【図２】実施の形態１に係るモータ制御部の動作を模式
的に示すブロック図である。

【図３】実施の形態１に係る撫で検出動作を示すフロー
チャートである。

【図４】実施の形態１に係る叩かれ検出の動作を示すフ
ローチャートである。

【図５】ロボット頭部が撫でられたときに発生する位置
検出センサの出力例１を示す図である。

【図６】ロボット頭部が撫でられたときに発生する位置
検出センサの出力例２を示す図である。

【図７】ロボット頭部が叩かれたときに発生する位置検
出センサの出力例を示す図である。

【図８】本発明の実施の形態２に係る、撫で・叩かれ検
出部を電気回路で構成した例を示すブロック図である。

【図９】本発明の実施の形態３に係る撫で・叩かれ検出
手順を示すフローチャートである。

【図１０】従来の技術を適用したロボットの構成例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１ 頭部 ２ 胴体部 ３ 頭部支持部 ４ 旋回軸 ５ ロボット・コントローラ １１ 位置検出センサ １２ モータ ２１ 撫で・叩かれ検出部 ２２ 行動決定部 ２３ モータ制御部 １０１ 位置センサ出力 １０２ 撫で・叩かれ検出信号 １０３ モータ制御出力 １０４ モータ制御信号 Ｅ１ 微分回路 Ｅ２ 比較波形 Ｅ３ 比較回路 Ｅ４ 時間計測回路 Ｅ５ 判定回路

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C150 CA01 CA02 CA04 DA04 DA05 DA24 DA25 DA26 DA27 DA28 DF03 DF04 DF06 DF33 ED42 ED52 EF07 EF16 EF23 EF28 EF29 EF34 EF36 3F059 AA00 BB06 DC04 DD01 EA05 FC09 3F060 AA00 BA00 CA14 GD12

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 頭部と、その頭部を支持する胴体部を有
   し、前記頭部が所望の位置となるように１あるいはそれ
   以上の旋回軸を持つロボットにおいて、 前記旋回軸ごとに前記頭部の位置を検知する検知手段
   と、 前記検知された頭部の位置の時間的な変化を、その頭部
   の速度として算出する算出手段と、 前記速度をもとに、前記頭部に対する外力の作用を検出
   する検出手段と、 前記検出された前記外力の作用の違いをもとに、ユーザ
   が当該ロボットを撫でた、あるいは叩いたと判断する判
   断手段とを備えることを特徴とするロボット。
2. 【請求項２】 前記判断手段は、前記検出結果に基づい
   て、前記頭部が停止状態の後、前記速度が第１の速度閾
   値を超え、その速度閾値を超えた状態が第１の時間以
   上、継続された場合に、当該ロボットが撫でられたと判
   断することを特徴とする請求項１記載のロボット。
3. 【請求項３】 前記判断手段は、前記検出結果に基づい
   て、前記頭部が停止状態の後、前記速度が第２の速度閾
   値を超え、その速度閾値を超えた時間が第２の時間以下
   である場合に、当該ロボットが叩かれたと判断すること
   を特徴とする請求項１記載のロボット。
4. 【請求項４】 前記判断手段は、前記検出結果により、
   前記頭部が停止状態の後、前記速度が第１の速度閾値を
   超え、その速度閾値を超えた状態が第１の時間以上、継
   続された場合に、当該ロボットが撫でられたと判断し、
   また、前記頭部が停止状態の後、前記速度が第２の速度
   閾値を超え、その速度閾値を超えた時間が第２の時間以
   下である場合に、当該ロボットが叩かれたと判断するこ
   とを特徴とする請求項１記載のロボット。
5. 【請求項５】 前記第１の速度閾値は、前記第２の速度
   閾値よりも小さく、また、前記第１の時間は、前記第２
   の時間よりも長いことを特徴とする請求項４記載のロボ
   ット。
6. 【請求項６】 前記速度が前記第１の速度閾値を超え、
   前記判断手段による判断のための時間計測が開始された
   後に、前記速度が前記第１の速度閾値を下回った場合、
   一時的に前記時間計測を中断し、所定の時間内に、再び
   前記速度が前記第１の速度閾値を超えたならば、前記時
   間計測を復帰させることを特徴とする請求項２記載のロ
   ボット。
7. 【請求項７】 前記第１の速度閾値は、異なる２つの速
   度閾値Ｖｓｔ１，Ｖｓｔ２からなり、前記速度が、これ
   ら２つの速度閾値Ｖｓｔ１，Ｖｓｔ２の間にある場合、
   前記判断手段による撫で判断のための時間計測を行うこ
   とを特徴とする請求項２記載のロボット。
8. 【請求項８】 前記第２の時間は、異なる２つの時間閾
   値Ｔｐｔ１，Ｔｐｔ２からなり、前記速度が前記第２の
   速度閾値を超えた時間が、これら２つの時間閾値Ｔｐｔ
   １，Ｔｐｔ２の間にある場合、前記判断手段による叩き
   判断のための時間計測を行うことを特徴とする請求項３
   記載のロボット。
9. 【請求項９】 さらに、前記頭部の所定の目標速度と、
   前記算出手段で算出した前記頭部の速度との差分が、前
   記第１の速度閾値あるいは前記第２の速度閾値を越える
   かどうかを判断する手段を備え、前記差分が、これらの
   第１の速度閾値あるいは第２の速度閾値を越えた場合、
   前記判断手段による判断のための時間計測を行うことを
   特徴とする請求項２または３記載のロボット。
10. 【請求項１０】 前記検知手段による検知結果を入力す
    る微分回路と、 前記算出手段および検出手段として、所定の比較波形と
    前記微分回路の出力とを入力する比較回路、および、こ
    の比較回路の出力についての時間計測を行う時間計測回
    路と、 前記判断手段として、前記時間計測回路からの時間信号
    を入力する判定回路とを備え、 前記判定回路は、前記時間信号の示す時間が前記第１の
    時間を超えた場合、当該ロボットが撫でられた旨の検出
    信号を出力することを特徴とする請求項２記載のロボッ
    ト。
11. 【請求項１１】 前記検知手段による検知結果を入力す
    る微分回路と、 前記算出手段および検出手段として、所定の比較波形と
    前記微分回路の出力とを入力する比較回路、および、こ
    の比較回路の出力についての時間計測を行う時間計測回
    路と、 前記判断手段として、前記時間計測回路からの時間信号
    を入力する判定回路とを備え、 前記判定回路は、前記時間信号の示す時間が前記第２の
    時間を下回った場合、当該ロボットが叩かれた旨の検出
    信号を出力することを特徴とする請求項３記載のロボッ
    ト。
12. 【請求項１２】 前記検知手段は、少なくともポテンシ
    ョメータ、およびエンコーダを含むことを特徴とする請
    求項２または３記載のロボット。
13. 【請求項１３】 前記胴体部には、所望の位置に制御さ
    れる腕部が設置され、この腕部は、１あるいはそれ以上
    の旋回軸を有するとともに、その旋回軸には、前記腕部
    の位置検出センサが取り付けられ、前記判断手段は、前
    記位置検出センサからの出力をもとに、前記腕部がユー
    ザにより撫でられた、あるいは叩かれたことを判断する
    ことを特徴とする請求項４記載のロボット。
14. 【請求項１４】 前記胴体部には、所望の位置に制御さ
    れる足部が設置され、この足部は、１あるいはそれ以上
    の旋回軸を有するとともに、その旋回軸には、前記足部
    の位置検出センサが取り付けられ、前記判断手段は、前
    記位置検出センサからの出力をもとに、前記足部がユー
    ザにより撫でられた、あるいは叩かれたことを判断する
    ことを特徴とする請求項４記載のロボット。
15. 【請求項１５】 さらに、前記判断手段により、撫でら
    れた、あるいは叩かれたの判断対象となる当該ロボット
    の部位以外の部位が動作しているときには、その判断対
    象部位についての検出信号を停止する手段を備えること
    を特徴とする請求項１３または１４記載のロボット。
16. 【請求項１６】 前記判断手段による、撫でられた、あ
    るいは叩かれたの判断対象となる当該ロボットの部位以
    外の部位が動作しているときには、前記判断対象となる
    当該ロボットの部位についての前記第１および第２の速
    度閾値、および、前記第１および第２の時間を、前記判
    断対象となる当該ロボットの部位以外の部位が非動作状
    態にあるときに比べて大きく設定することを特徴とする
    請求項１３または１４記載のロボット。
17. 【請求項１７】 頭部と、その頭部を支持する胴体部を
    有し、前記頭部が所望の位置となるように１あるいはそ
    れ以上の旋回軸を持つロボットの制御方法において、 前記旋回軸ごとに前記頭部の位置を検知するステップ
    と、 前記検知された頭部の位置の時間的な変化を、その頭部
    の速度として算出するステップと、 前記速度をもとに、前記頭部に対する外力の作用を検出
    するステップと、 前記検出された前記外力の作用の違いをもとに、ユーザ
    が当該ロボットを撫でた、あるいは叩いたと判断するス
    テップとを備えることを特徴とするロボットの制御方
    法。
18. 【請求項１８】 前記判断ステップは、前記検出ステッ
    プにおける検出結果に基づいて、前記頭部が停止状態の
    後、前記速度が第１の速度閾値を超え、その速度閾値を
    超えた状態が第１の時間以上、継続された場合に、当該
    ロボットが撫でられたと判断することを特徴とする請求
    項１７記載のロボットの制御方法。
19. 【請求項１９】 前記判断ステップは、前記検出ステッ
    プにおける検出結果に基づいて、前記頭部が停止状態の
    後、前記速度が第２の速度閾値を超え、その速度閾値を
    超えた時間が第２の時間以下である場合に、当該ロボッ
    トが叩かれたと判断することを特徴とする請求項１７記
    載のロボットの制御方法。
20. 【請求項２０】 さらに、前記頭部の所定の目標速度
    と、前記算出ステップで算出した前記頭部の速度との差
    分が、前記第１の速度閾値あるいは前記第２の速度閾値
    を越えるかどうかを判断するステップを備え、前記差分
    が、これら第１の速度閾値あるいは第２の速度閾値を越
    えた場合、前記判断ステップによる判断のための時間計
    測を行うことを特徴とする請求項１８または１９記載の
    ロボットの制御方法。
21. 【請求項２１】 前記胴体部には、１あるいはそれ以上
    の旋回軸と位置検出センサとを有する腕部がさらに配置
    され、前記判断ステップは、前記位置検出センサからの
    出力をもとに、前記腕部がユーザにより撫でられた、あ
    るいは叩かれたことを判断することを特徴とする請求項
    １８または１９記載のロボットの制御方法。
22. 【請求項２２】 前記胴体部には、１あるいはそれ以上
    の旋回軸と位置検出センサとを有する足部がさらに配置
    され、前記判断ステップは、前記位置検出センサからの
    出力をもとに、前記足部がユーザにより撫でられた、あ
    るいは叩かれたことを判断することを特徴とする請求項
    １８または１９記載のロボットの制御方法。
23. 【請求項２３】 頭部と、その頭部を支持する胴体部を
    有し、前記頭部が所望の位置となるように１あるいはそ
    れ以上の旋回軸を持つロボットの制御に用いるプログラ
    ムにおいて、 前記旋回軸ごとに前記頭部の位置を検知する処理と、 前記検知された頭部の位置の時間的な変化を、その頭部
    の速度として算出する処理と、 前記速度をもとに、前記頭部に対する外力の作用を検出
    する処理と、 前記検出された前記外力の作用の違いをもとに、ユーザ
    が当該ロボットを撫でた、あるいは叩いたと判断する処
    理とを実行させるためのプログラム。