JP2002233977A - ロボット装置、ロボット装置の行動制御方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロボット装置が、実世界でリアリティや生命
感をもって行動することができる。 【解決手段】 感情モジュールは、認識オブジェクトか
ら情報が入力されると、入力される情報の種別を判別し
（ステップＳＴ１）、その入力された情報に応じたパラ
メータを用いて、各感情ユニットの感情レベルを変化さ
せる（ステップＳＴ２）。感情モジュールは、感情レベ
ルが閾値を超えている感情ユニットのうち、感情レベル
が最大となっている感情ユニットを選択する。選択され
た感情ユニットは、その情報を、例えば行動生成オブジ
ェクト等、出力を要求しているオブジェクトに対して通
知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体のように自然
な動作をするロボット装置、そのようなロボット装置の
行動制御方法、ロボット装置を行動させるためのプログ
ラム、及びそのようなプログラムが記録された記録媒体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、犬や猫のような多足生体物を
形取ったロボット装置が開発されている。このような従
来から提案されているロボット装置は、予めプログラム
されて決められた作業のみを黙々と続けるものや、単純
なシーケンスに沿った振る舞いしか行うことができなか
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、携帯端末の
中で感情モデルを搭載した仮想ペットを飼うものもある
が、このような仮想ペットは実世界で動き回ることはで
きないため、リアリティや生命感に欠けていた。

【０００４】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されたものであり、実世界でリアリティや生命感をも
って行動することができるロボット装置、ロボット装置
の制御方法及びプログラム記録媒体を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るロボット装
置は、多関節駆動部を有するロボット装置である。ロボ
ット装置は、上述の課題を解決するために、内部状態を
検出する内部状態検出手段と、検出された内部状態に基
づいて、値が変化する本能モジュールと、本能モジュー
ルの値に基づいて、多関節駆動部を制御する行動生成制
御手段とを有する。

【０００６】このような構成を有するロボット装置は、
内部状態検出手段により検出された内部状態に基づいて
本能モジュールの値が変化し、その値に基づいて、多関
節駆動部を行動生成制御手段により制御する。これによ
り、ロボット装置は、内部状態に基づいて変化する本能
モジュールの値に基づいて、多関節駆動部を制御して行
動をする。

【０００７】また、本発明に係るロボット装置の行動制
御方法は、多関節駆動部を有するロボット装置の行動を
制御するロボット装置である。ロボット装置の行動制御
方法は、上述の課題を解決するために、内部状態を検出
する内部状態検出工程と、検出された内部状態に基づい
て本能モジュールの値を変化させる値変化工程と、変化
された本能モジュールの値に基づいて、多関節駆動部を
制御する行動生成制御工程とを有する。

【０００８】このようなロボット装置の行動制御方法
は、ロボット装置の内部状態に基づいて変化する本能モ
ジュールの値に基づいて、多関節駆動部を制御してロボ
ット装置を行動させる。

【０００９】また、本発明に係るプログラムは、多関節
駆動部を有するロボット装置の行動を制御するためのプ
ログラムである。プログラムは、上述の課題を解決する
ために、ロボット装置の内部状態を検出する内部状態検
出工程と、検出された内部状態に基づいて本能モジュー
ルの値を変化させる値変化工程と、変化された本能モジ
ュールの値に基づいて、多関節駆動部を制御する行動生
成制御工程とを実行させる。

【００１０】このようなプログラムにより、ロボット装
置は、内部状態に基づいて変化する本能モジュールの値
に基づいて、多関節駆動部を制御して行動をする。

【００１１】また、本発明に係る記録媒体は、多関節駆
動部を有するロボット装置の行動を制御するためのプロ
グラムが記録されている。記録媒体は、上述の課題を解
決するために、ロボット装置の内部状態を検出する内部
状態検出工程と、検出された上記内部状態に基づいて本
能モジュールの値を変化させる値変化工程と、変化され
た本能モジュールの値に基づいて、上記多関節駆動部を
制御する行動生成制御工程とを実行させるプログラムが
記録されている。このような記録媒体により、ロボット
装置は、内部状態に基づいて変化する本能モジュールの
値に基づいて、多関節駆動部を制御して行動をする。

【００１２】また、本発明に係るロボット装置は、多関
節駆動部を有するロボット装置である。ロボット装置
は、上述の課題を解決するために、外部状態を検出する
外部状態検出手段と、検出された外部状態に基づいて値
が変化する感情モジュールと、感情モジュールの値に基
づいて、多関節駆動部を制御する行動生成制御手段と、
感情モジュールの値を他のロボット装置に通知する通信
手段と有する。

【００１３】このような構成を有するロボット装置は、
外部状態検出手段により検出された外部状態に基づいて
感情モジュールの値が変化し、その値に基づいて、多関
節駆動部を行動生成制御手段により制御するとともに、
感情モジュールの値を他のロボット装置に通信手段によ
り通知する。これにより、ロボット装置は、外部状態に
基づいて変化する感情モジュールの値に基づいて、多関
節駆動部を制御して行動をするとともに、その感情モジ
ュールの値を他のロボット装置に通知する。

【００１４】また、本発明に係るロボット装置の行動制
御方法は、多関節駆動部を有するロボット装置の行動を
制御するロボット装置の行動制御方法である。このロボ
ット装置の行動制御方法は、上述の課題を解決するため
に、外部状態を検出する外部状態検出工程と、検出され
た外部状態に基づいて感情モジュールの値を変化させる
値変化工程と、変化された感情モジュールの値に基づい
て、多関節駆動部を制御する行動生成制御工程と、感情
モジュールの値を他のロボット装置に通信手段により通
知する通知工程とを有する。

【００１５】このようなロボット装置の行動制御方法
は、ロボット装置の外部状態に基づいて変化する感情モ
ジュールの値に基づいて、多関節駆動部を制御して行動
をさせるとともに、その感情モジュールの値を他のロボ
ット装置に通知する。

【００１６】また、本発明に係るプログラムは、多関節
駆動部を有するロボット装置の行動を制御するためのプ
ログラムである。プログラムは、上述の課題を解決する
ために、ロボット装置に対する外部状態を検出する外部
状態検出工程と、検出された外部状態に基づいてロボッ
ト装置の感情モジュールの値を変化させる値変化工程
と、変化された感情モジュールの値に基づいて、多関節
駆動部を制御する行動生成制御工程と、感情モジュール
の値を他のロボット装置に通信手段により通知する通知
工程とを実行させる。

【００１７】このようなプログラムにより、ロボット装
置は、外部状態に基づいて変化する感情モジュールの値
に基づいて、多関節駆動部を制御して行動をするととも
に、その感情モジュールの値を他のロボット装置に通知
する。

【００１８】また、本発明に係る記録媒体は、多関節駆
動部を有するロボット装置の行動を制御するためのプロ
グラムが記録されている。記録媒体は、上述の課題を解
決するために、ロボット装置に対する外部状態を検出す
る外部状態検出工程と、検出された外部状態に基づいて
ロボット装置の感情モジュールの値を変化させる値変化
工程と、変化された感情モジュールの値に基づいて、多
関節駆動部を制御する行動生成制御工程と、感情モジュ
ールの値を他のロボット装置に通信手段により通知する
通知工程とを実行させるプログラムが記録されている。

【００１９】このような記録媒体により、ロボット装置
は、外部状態に基づいて変化する感情モジュールの値に
基づいて、多関節駆動部を制御して行動をするととも
に、その感情モジュールの値を他のロボット装置に通知
する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２１】本発明は、例えば図１に示す構成のロボッ
ト装置１に適用される。上記ロボット装置１は、システ
ム全体を制御する中央処理演算部（Central Processing
Unit：以下、「ＣＰＵ」という。）１１と、例えばＣ
ＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサを有す
るビデオカメラ１２と、ビデオカメラ１２からのビデオ
データ等を記憶する記憶部１３と、シリアルバスのホス
トコントローラ等を１つにまとめた大規模集積回路（La
rge‐Scale Integrated circuit：以下、「ＬＳＩ」と
いう。）１４とを備える。

【００２２】ＬＳＩ１４は、例えばシリアル通信，パラ
レル通信，ＵＳＢ通信等のインターフェースからなる通
信部１４ａを有し、この通信部１４ａを介して外部のパ
ーソナルコンピュータ１００と接続される。このとき、
パーソナルコンピュータ１００は、ＬＳＩ１４を介し
て、例えばＣＰＵ１１を動作させるプログラムを変更し
たり、その操作を行うことができる。

【００２３】ＬＳＩ１４は、ＰＣカードインターフェー
ス１５を介して、ＰＣカード規格等の様々なデバイス、
例えばＰＣカードスロットに挿入されるＡＴＡ（Advanc
ed Technology Attachment）フラッシュメモリカード等
の記憶装置２００や無線通信カード等の通信装置３００
と接続される。

【００２４】記憶装置２００には、感情ユニットの感情
レベルや本能ユニットの本能レベルを制御するための各
種パラメータが記憶されている。具体的には、感情ユニ
ットの感情レベルを変化させて制御するための要素とな
る感情パラメータ，入力作用パラメータ，減衰パラメー
タ，相互作用パラメータ等が記憶されている。また、本
能ユニットの本能レベルを変化させて制御するための要
素となる本能パラメータ，入力作用パラメータ，増加パ
ラメータ等も記憶されている。実行時には、記憶装置２
００からこれらのパラメータが読み出されて使用され
る。

【００２５】上記ＬＳＩ１４は、リアルタイムの時間情
報を得るための図示しないタイマと、バッテリーの残量
の管理やタイマと連係してある時間にパワーオンとする
等の制御を行うための図示しないバッテリマネージャを
備える。

【００２６】また、上記ロボット装置１は、手足，耳，
口等を構成する第１から第４のＣＰＣ（Configurable T
echnology Attachment）デバイス２０，３０，４０，５
０とを備える。各ＣＰＣデバイスは、ＬＳＩ１４内のシ
リアルバスハブ（ＳＢＨ）１４ｂに接続されている。こ
こでは、ＣＰＣデバイスを４つ示しているが、その数は
特に限定されるものではないのは勿論である。

【００２７】第１のＣＰＣデバイス２０は、ＬＳＩ１４
からの制御命令に応じて当該デバイス内の各回路を制御
するハブ２１と、制御信号や検出信号等を一時記憶して
おくメモリ２２と、加速度を検出する加速度センサ２３
と、ポテンショメータ（potentiometer）２４と、関節
等の役割を果たすアクチュエータ２５とを備える。加速
度センサ２３は、数十ミリ秒単位で３軸方向の加速度を
それぞれ検出し、この検出結果を、ハブ２１，シリアル
バスハブ１４ｂを介して、ＣＰＵ１１に供給する。

【００２８】第２のＣＰＣデバイス３０は、ハブ３１
と、メモリ３２と、回転角速度を検出する回転角速度セ
ンサ３３と、ポテンショメータ３４と、アクチュエータ
３５とを備える。回転角速度センサ３３は、数十ミリ秒
単位で３軸方向の回転角速度を検出し、この検出結果
を、ハブ３１，シリアルバスハブ１４ｂを介して、ＬＳ
Ｉ１４に供給する。

【００２９】第３のＣＰＣデバイス４０は、ハブ４１
と、メモリ４２と、例えば発光することによって外部か
ら刺激を受けたことを示す発光ダイオード（ＬＥＤ）４
３と、回部と接触したか否かを検出するタッチセンサ４
４とを備える。

【００３０】第４のＣＰＣデバイス５０は、ハブ５１
と、メモリ５２と、外部に音声を出力する「口」の役割
を果たすスピーカ５３と、外部の音声を検出する「耳」
の役割を果たすマイク５４とを備える。

【００３１】上記ロボット装置１の外観は、多足歩行ロ
ボットからなる。すなわち、上記ロボット装置１は、多
足歩行の多関節型ロボットであって、４本足を有する動
物の形をしている。なお、ロボット装置は、これに限定
されるものではなく、例えば、２足歩行の多関節型ロボ
ットであってもよい。

【００３２】なお、上述した加速度センサ２３は、Ｘ
軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向についての加速度を検出する。回転
角速度センサ３３は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を回転軸として
回転するときのＲ角，Ｐ角，Ｙ角についての回転角速度
を検出する。

【００３３】上記ロボット装置１を制御するプログラム
は、図２に示すように、階層化して設計されている。上
記プログラムは、具体的には、上述した構成のハードウ
ェアで動作する組込用リアルタイムＯＳ（Operating Sy
stem）の上に、システムソフトウェア，ミドルウェア，
アプリケーションの３層が形成されることにより構成さ
れる。

【００３４】システムソフトウェア層は、例えばデバイ
スを直接制御するデバイスドライバと、上位層のオブジ
ェクトへサービスを提供するサーバオブジェクトによっ
て構成される。

【００３５】ミドルウェア層は、例えば、画像、音、接
触などのセンサ情報を処理する認識オブジェクトと、歩
行や姿勢などのロボットの運動制御を行う運動制御オブ
ジェクトと、手足や頭、尻尾を動かして表現をする動作
生成オブジェクトから構成される。

【００３６】アプリケーション層は、例えば学習を行う
学習オブジェクトと、感情や本能を取り扱う感情・本能
モデルオブジェクトと、振る舞いを決定する行動生成オ
ブジェクトと、このロボット装置全体を特徴づけるシナ
リオオブジェクトから構成される。

【００３７】上記感情・本能モデルオブジェクトは、感
情モジュールと、本能モジュールとを備える。感情モジ
ュールは、データとして複数種類の感情ユニットを取り
扱う。感情ユニットは、例えば、現在の感情のレベル
（以下、「感情レベル」という。）と、最小感情レベル
と、最大感情レベルと、感情を通知する基準となる閾値
とから構成される。感情ユニットは、取り扱う感情の種
類だけ用意され、例えば喜び、悲しみ、怒り、恐怖、驚
き、嫌悪などの感情より構成される。これらの各感情レ
ベルは、最初に感情パラメータの値によって初期化さ
れ、その後、認識オブジェクト等の外部からの情報や時
間の経過に従って変化する。

【００３８】各感情ユニットは、互いに感情レベルを高
め合ったり低くし合ったりして、影響し合う性質を備え
る。例えば、悲しみの感情ユニットの感情レベルが高い
ときは、怒りの感情ユニットの感情レベルが高くなる。
また、喜びの感情ユニットの感情レベルが高いときは、
怒りや嫌悪の感情ユニットの感情レベルは低くなる。な
お、上述した感情ユニットは、一例であり、これに限定
されるものではない。

【００３９】本能モジュールは、感情モジュールと同様
に、データとして本能ユニットを取り扱っている。本能
ユニットは、例えば、現在の本能のレベル（以下、「本
能レベル」という。）と、最小本能レベルと、最大本能
レベルと、本能を通知する基準となる閾値とから構成さ
れる。本能ユニットは、取り扱う本能の種類だけ用意さ
れ、例えば、食欲，運動欲，休息欲，愛情欲，知識欲，
性欲等の本能欲求により構成される。これらの各本能レ
ベルは、最初に本能パラメータの値によって初期化さ
れ、その後、認識オブジェクト等の外部からの情報や時
間の経過に従って変化する。なお、各本能ユニットは、
感情ユニットの場合と異なり、互いに本能レベルを高め
合うことはない。ただし、本能モジュールと感情モジュ
ールとは互いに影響し合ってもよい。例えば、本能とし
て「お腹がすいている」ときに、「怒る」といった感情
になり易いといったようにである。

【００４０】上述した各オブジェクトは、オブジェクト
指向の設計により構成され、上層にあるか下層にあるか
に関係なく、他のオブジェクトからの情報を受けてそれ
に応じて状態に変化が生じると共に、自己の状態に応じ
た情報を他のオブジェクトに対して出力する。すなわ
ち、各オブジェクト間で、相互に情報のやり取りが行わ
れて影響し合っている。なお、このようなオブジェクト
としては、生体行動の要因となるもの（例えば、学習，
思考，認識）や、生体行動を行うための手段（手足，関
節，運動制御）等、生体行動に関する様々な要素を適用
することができる。

【００４１】つぎに、上記感情モジュールの出力に基づ
いて行動を起こす場合について説明する。感情モジュー
ルは、外部情報が入力されることによって各感情ユニッ
トの感情レベルが変化する場合と、時間の経過によって
自らその感情レベルが変化する場合とがある。

【００４２】最初に、上述した認識オブジェクトは、ハ
ードウェアである図１に示した第１から第４のＣＰＣデ
バイス２０，３０，４０，５０の各種センサ情報とし
て、例えば色センサによる画像の色情報，音センサによ
るスピーカの音情報，接触センサによるの接触情報等の
入力情報を取り扱う。そして、認識オブジェクトは、通
知すべき情報を認識すると、図３に示すように、かかる
認識結果の情報を感情・本能モデルオブジェクトの感情
モジュールに通知する。

【００４３】感情モジュールは、認識オブジェクトから
情報が入力されると、図４に示すように、入力される情
報の種別を判別し（ステップＳＴ１）、その入力された
情報に応じたパラメータを用いて、各感情ユニットの感
情レベルを変化させる（ステップＳＴ２）。そして、感
情モジュールは、感情レベルが閾値を超えている感情ユ
ニットのうち、感情レベルが最大となっている感情ユニ
ットを選択する。選択された感情ユニットは、その情報
を、例えば行動生成オブジェクト等、出力を要求してい
るオブジェクトに対して通知する。なお、出力を要求し
ているオブジェクトは、オブジェクト指向のオブザーバ
ーパターンにより、感情モジュールへオブザーバーとし
て、自身を登録しておく必要がある。また、感情モジュ
ールは、本能モジュールが欲求不満を解消したメッセー
ジを受け取るなど、直接センサ情報を扱わないオブジェ
クトからの入力も受け付けることもある。

【００４４】行動生成オブジェクトは、動作生成オブジ
ェクト等を介して、ハードウェアを制御する。すなわ
ち、図１に示す第１から第４のＣＰＣデバイス２０，３
０，４０，５０を制御して、例えば手足，頭，尻尾等を
用いた動作や、音の発生，ＬＥＤの点滅間隔等を行っ
て、感情を表現する。

【００４５】一方、感情モジュールは、時間が経過して
いくと、図５に示すステップＳＴ１１以下の処理を実行
する。

【００４６】ステップＳＴ１１において、感情モジュー
ルは、感情レベルやパラメータの初期化を行って、ステ
ップＳＴ１２に進む。

【００４７】ステップＳＴ１２において、感情モジュー
ルは、ＬＳＩ１４の有するタイマを用いて一定時間が経
過したかを判定し、一定時間が経過していないときはス
テップＳＴ１２に待機し、一定時間が経過したときはス
テップＳＴ１３に進む。

【００４８】ステップＳＴ１３において、感情モジュー
ルは、各感情ユニットの感情レベルを減衰させて、ステ
ップＳＴ１４に進む。なお、減衰の大きさは、記憶部１
３に記憶されている減衰パラメータによって決定され
る。

【００４９】ステップＳＴ１４において、感情モジュー
ルは、各感情相互の抑制／刺激により感情レベルを変化
させて、ステップＳＴ１５に進む。例えば、恐怖が大き
いときは喜びは小さくなったり、嫌悪が大きいときは怒
りも大きくなったりする。なお、相互作用の関係やその
大きさは、記憶部１３に記憶されている相互パラメータ
によって決定される。

【００５０】ステップＳＴ１５において、感情モジュー
ルは、閾値を超えている感情ユニットがあるかを判定
し、かかる感情ユニットがないときはステップＳＴ１２
に戻り、かかる感情ユニットがあるときはステップＳＴ
１６に進む。

【００５１】ステップＳＴ１６において、感情モジュー
ルは、閾値を超えている感情ユニットのうち、感情レベ
ルが最大の感情ユニットを選択して、ステップＳＴ１７
に進む。

【００５２】ステップＳＴ１７において、感情モジュー
ルは、選択した感情ユニットの情報を行動生成オブジェ
クトに対して通知する。選択された感情ユニットは、そ
の情報を、例えば行動生成オブジェクト等、出力を要求
しているオブジェクトに対して通知する。なお、感情モ
ジュールは、本能モジュールが欲求不満を解消したメッ
セージを受け取るなど、直接センサ情報を扱わないオブ
ジェクトからの入力も受け付けることもある。

【００５３】行動生成オブジェクトは、動作生成オブジ
ェクト等を介して、ハードウェアを制御する。すなわ
ち、図１に示す第１から第４のＣＰＣデバイス２０，３
０，４０，５０を制御して、例えば手足，頭，尻尾等を
用いた動作や、音の発生，ＬＥＤの点滅間隔等を行っ
て、感情を表現する。そして、再び、ステップＳＴ１２
に戻る。

【００５４】このようにして、感情モジュールは、外部
情報又は内部変化により感情レベルが変化した各感情ユ
ニットのうち、感情レベルが最大の感情ユニットの情報
を他のオブジェクトに通知することによって、様々の感
情が互いに入り組んだときの状態を行動生成オブジェク
トに通知することができる。行動生成オブジェクトは、
感情モジュールからの情報に基づいて、システムソフト
ウェア，ＯＳを介して、ハードウェアである第１から第
４のＣＰＣデバイス２０，３０，４０，５０を制御す
る。

【００５５】以上のように、上記ロボット装置１では、
感情モジュールは、各感情が複雑に有機的に関連してい
るときの最も感情レベルの高い感情ユニットの情報を、
行動生成オブジェクトに通知することによって、そのと
きの状況に応じた最適な感情表現を実現することができ
る。

【００５６】上記ロボット装置１は、外界からの入力に
反応する感情モジュールだけでなく、内部から徐々に欲
求が高まっていく本能モジュールも有する。そこで、上
記本能モジュールの出力に基づいて行動を起こす場合に
ついて説明する。

【００５７】本能モジュールは、外部情報が入力される
ことによって各本能ユニットの本能レベルが変化する場
合と、時間の経過によって自らその本能レベルが変化す
る場合とがある。

【００５８】最初に、上述した認識オブジェクトは、ハ
ードウェアである図１に示した第１から第４のＣＰＣデ
バイス２０，３０，４０，５０の各種センサ情報とし
て、例えば色センサによる画像の色情報，音センサによ
るスピーカの音情報，接触センサによるの接触情報等の
入力情報を取り扱う。そして、認識オブジェクトは、通
知すべき情報を認識すると、図６に示すように、かかる
認識結果の情報を本能・本能モデルオブジェクトの本能
モジュールに通知する。

【００５９】本能モジュールは、認識オブジェクトから
情報が入力されると、図７に示すように、入力される情
報の種別を判別し（ステップＳＴ２１）、その入力され
た情報に応じたパラメータを用いて、各本能ユニットの
本能レベルを変化させる（ステップＳＴ２２）。例え
ば、食欲の本能ユニットは、バッテリーが少なくなって
くると、本能レベルが大きくなって飲食の欲求、例えば
充電要求が大きくなる。なお、本能モジュールは、行動
生成モジュールや動作生成モジュールが欲求行動を完了
して出力した情報等、各種センサからの情報を扱わない
オブジェクトが出力する情報も受け付けることもある。
例えば、激しい運動の終了が通知されると、運動欲の本
能レベルは、大幅に減衰する。

【００６０】本能モジュールは、本能レベルが閾値を超
えている本能ユニットのうち、本能レベルが最大となっ
ている本能ユニットを選択する。選択された本能ユニッ
トは、その情報を、例えば行動生成オブジェクト等、出
力を要求しているオブジェクトに対して通知する。な
お、出力を要求しているオブジェクトは、オブジェクト
指向のオブザーバーパターンにより、本能モジュールへ
オブザーバーとして、自身を登録しておく必要がある。

【００６１】行動生成オブジェクトは、動作生成オブジ
ェクト等を介して、ハードウェアを制御する。すなわ
ち、図１に示す第１から第４のＣＰＣデバイス２０，３
０，４０，５０を制御する。例えば、行動生成オブジェ
クトは、運動欲が高まってきたときは激しい動きをする
ように、逆に、休息欲が高まっているときは休息をとる
ように、手足，頭，尻尾等を動作させて、本能を表現す
る。

【００６２】一方、本能モジュールは、時間が経過して
いくと、図８に示すステップＳＴ３１以下の処理を実行
する。

【００６３】ステップＳＴ３１において、本能モジュー
ルは、本能レベルやパラメータの初期化を行って、ステ
ップＳＴ３２に進む。

【００６４】ステップＳＴ３２において、本能モジュー
ルは、ＬＳＩ１４の有するタイマを用いて一定時間が経
過したかを判定し、一定時間が経過していないときはス
テップＳＴ３２に待機し、一定時間が経過したときはス
テップＳＴ３３に進む。

【００６５】ステップＳＴ３３において、本能モジュー
ルは、各本能ユニットの本能レベルを増加させて、ステ
ップＳＴ３４に進む。なお、増加の大きさは、記憶部１
３に記憶されている増加パラメータによって決定され
る。

【００６６】ステップＳＴ３４において、本能モジュー
ルは、閾値を超えている本能ユニットがあるかを判定
し、かかる本能ユニットがないときはステップＳＴ３２
に戻り、かかる本能ユニットがあるときはステップＳＴ
３５に進む。

【００６７】ステップＳＴ３５において、本能モジュー
ルは、閾値を超えている本能ユニットのうち、本能レベ
ルが最大の本能ユニットを選択して、ステップＳＴ３６
に進む。

【００６８】ステップＳＴ３６において、本能モジュー
ルは、選択した本能ユニットの情報を行動生成オブジェ
クト等のクライアントモジュールに対して通知する。選
択された本能ユニットは、その情報を、例えば行動生成
オブジェクト等、出力を要求しているオブジェクトに対
して通知する。

【００６９】行動生成オブジェクトは、動作生成オブジ
ェクト等を介して、上述したいようにハードウェアを制
御して、ステップＳＴ３２に戻る。

【００７０】このようにして、本能モジュールは、外部
情報又は内部変化により本能レベルが変化した各本能ユ
ニットのうち、本能レベルが最大の本能ユニットの情報
を他のオブジェクトに通知することによって、本能が高
まってきたときの状態を行動生成オブジェクトに通知す
ることができる。行動生成オブジェクトは、本能モジュ
ールからの情報に基づいて、システムソフトウェア，Ｏ
Ｓを介して、ハードウェアである第１から第４のＣＰＣ
デバイス２０，３０，４０，５０を制御して、そのとき
の状況に応じた最適な本能表現を実現することができ
る。

【００７１】以上説明したように、感情モジュールも本
能モジュールも、様々のオブジェクトからの情報に基づ
いて動作しているものの、それぞれ並列的に独立して制
御されている。これにより、感情や本能が入り交じった
複雑な心理状態をロボット装置１に自然に表現させるこ
とができる。

【００７２】なお、上記ロボット装置１は、学習機能も
備えている。すなわち、上述したように、記憶装置２０
０には、各感情ユニットの感情レベルや各本能ユニット
の本能レベルを変化するための要素となる感情パラメー
タや本能パラメータ等が記憶されている。そして、ロボ
ット装置１自身が学習を行ったり成長した場合には、学
習オブジェクトが記憶装置２００の各種のパラメータが
書き換えることによって、その性格や行動を変化させる
こともできる。

【００７３】また、上記ロボット装置１は、通信装置３
００を介して、図示しない他のロボット装置１Ａと通信
することができる。具体的には、ロボット装置１の感情
モジュールは、感情レベルが最も高い感情ユニットの情
報を上記通信装置３００（例えば無線通信カード）に通
知する。通信装置３００は、この感情ユニットの情報
を、予め指定されている他のロボット装置１Ａに対して
無線により送信する。これにより、上記他のロボット装
置１Ａは、上記ロボット装置１の感情を読み取ることが
でき、ロボット装置１と上記他のロボット装置１Ａとの
間で、感情によるコミュニケーションをとることができ
る。

【００７４】これにより、例えば、ロボット装置１が怒
っている場合には、他のロボット装置１Ａはそれに応じ
て行動をとることができるようになる。具体的には、他
のロボット装置１Ａが自分のなわばりを荒らしていると
判断したとき、ロボット装置１は怒りに応じた行動とし
て、例えば図９に示すように、吠えるといった行動をと
る。また、これに応じて、ロボット装置１の怒りの感情
ユニットの感情レベルは高くなる。そしてこのとき、ロ
ボット装置１の通信装置３００から怒りの感情ユニット
の感情レベルが他のロボット装置１Ａに送信される。

【００７５】ロボット装置１の怒りの感情を受信した他
のロボット装置１Ａは、これに応じた行動として、例え
ば図９に示すように、逃げる行動をとる。例えば、この
ように他のロボット装置１Ａがとる逃げる行動は、ロボ
ット装置１から送信されてきた怒りの感情に応じて他の
ロボット装置１Ａが自己の恐怖或いは驚きの感情レベル
が高められることによりなされる。

【００７６】このようにロボット装置１と上記他のロボ
ット装置１Ａとの間で、感情によるコミュニケーション
をとりそれに応じた行動をとることができるが、その行
動は上述の行動に限定されるものではない。

【００７７】例えば、ロボット装置１が喜んでいる場合
には、他のロボット装置１Ａはそれに応じて喜びの行動
をとることもできる。すなわち、ロボット装置１の喜び
の感情を受信した他のロボット装置１Ａは、ロボット装
置１から送信されてきた喜びの感情に応じて自己の喜び
の感情レベルが高めて、ロボット装置１と共に喜びの行
動をとる。

【００７８】また、本能ユニットの情報も、同様にして
上記ロボット装置１から上記他のロボット装置１Ａに送
信するができる。これにより、本能ユニットの情報につ
いてもロボット装置間で通信して、コミュニケーション
をとることができる。

【００７９】さらに、ロボット装置間の通信だけでな
く、図１０に示すように、いわゆるパーソナルコンピュ
ータ（ＰＣ）４００との間で通信を行ってもよい。すな
わち、ＰＣは、ロボット装置１の感情モジュールの出力
を制御して、その感情に応じた行動を起こさせることが
できる。

【００８０】なお、無線によって通信を行う場合に限ら
ず、有線を使って通信してもよいし、また、ロボット装
置１における感情ユニット等の情報をメモリカード等の
記録媒体に記録しておき、これを他のロボット装置１Ａ
に装着してもよいのは勿論である。

【００８１】また、上記ロボット装置１は、インターフ
ェースが同一であれば、特願平１０−０３０７９３号
（特開平１１−１２６０１７号公報）に記載されている
仮想ペット装置における電子ペットとの間でも、コミュ
ニケーションをとることが可能となる。

【００８２】さらに、上述したハードウェア構成からな
るロボット装置１を動作させるために、メモリカード等
の記録媒体を当該ロボット装置１に装着し、その記録媒
体に記録されている制御プログラムをインストールする
ことによって行ってもよい。上記記録媒体に記録されて
いる制御プログラムとしては、図２に示すようなＯＳ，
システムソフトウェア，ミドルウェア，アプリケーショ
ンからなる制御プログラムが該当する。

【００８３】

【発明の効果】本発明に係るロボット装置は、内部状態
を検出する内部状態検出手段と、検出された内部状態に
基づいて、値が変化する本能モジュールと、本能モジュ
ールの値に基づいて、多関節駆動部を制御する行動生成
制御手段とを有することにより、内部状態に基づいて変
化する本能モジュールの値に基づいて、多関節駆動部を
制御して行動をすることができる。

【００８４】また、本発明に係るロボット装置の行動制
御方法は、内部状態を検出する内部状態検出工程と、検
出された内部状態に基づいて本能モジュールの値を変化
させる値変化工程と、変化された本能モジュールの値に
基づいて、多関節駆動部を制御する行動生成制御工程と
を有することにより、ロボット装置の内部状態に基づい
て変化する本能モジュールの値に基づいて、多関節駆動
部を制御してロボット装置を行動させることができる。

【００８５】また、本発明に係るプログラムは、ロボッ
ト装置の内部状態を検出する内部状態検出工程と、検出
された内部状態に基づいて本能モジュールの値を変化さ
せる値変化工程と、変化された本能モジュールの値に基
づいて、多関節駆動部を制御する行動生成制御工程とを
実行させることにより、ロボット装置は、内部状態に基
づいて変化する本能モジュールの値に基づいて、多関節
駆動部を制御して行動をすることができる。

【００８６】また、本発明に係る記録媒体は、ロボット
装置の内部状態を検出する内部状態検出工程と、検出さ
れた上記内部状態に基づいて本能モジュールの値を変化
させる値変化工程と、変化された本能モジュールの値に
基づいて、上記多関節駆動部を制御する行動生成制御工
程とを実行させるプログラムが記録されており、このよ
うなプログラムの実行により、ロボット装置は、内部状
態に基づいて変化する本能モジュールの値に基づいて、
多関節駆動部を制御して行動をすることができる。

【００８７】また、本発明に係るロボット装置は、外部
状態を検出する外部状態検出手段と、検出された外部状
態に基づいて値が変化する感情モジュールと、感情モジ
ュールの値に基づいて、多関節駆動部を制御する行動生
成制御手段と、感情モジュールの値を他のロボット装置
に通知する通信手段と有することにより、外部状態に基
づいて変化する感情モジュールの値に基づいて、多関節
駆動部を制御して行動をするとともに、その感情モジュ
ールの値を他のロボット装置に通知することができる。

【００８８】また、本発明に係るロボット装置の行動制
御方法は、外部状態を検出する外部状態検出工程と、検
出された外部状態に基づいて感情モジュールの値を変化
させる値変化工程と、変化された感情モジュールの値に
基づいて、多関節駆動部を制御する行動生成制御工程
と、感情モジュールの値を他のロボット装置に通信手段
により通知する通知工程とを有することにより、ロボッ
ト装置の外部状態に基づいて変化する感情モジュールの
値に基づいて、多関節駆動部を制御して行動をさせると
ともに、その感情モジュールの値を他のロボット装置に
通知することができる。

【００８９】また、本発明に係るプログラムは、ロボッ
ト装置に対する外部状態を検出する外部状態検出工程
と、検出された外部状態に基づいてロボット装置の感情
モジュールの値を変化させる値変化工程と、変化された
感情モジュールの値に基づいて、多関節駆動部を制御す
る行動生成制御工程と、感情モジュールの値を他のロボ
ット装置に通信手段により通知する通知工程とを実行さ
せることにより、ロボット装置は、外部状態に基づいて
変化する感情モジュールの値に基づいて、多関節駆動部
を制御して行動をするとともに、その感情モジュールの
値を他のロボット装置に通知することができる。

【００９０】また、本発明に係る記録媒体は、状態に基
づいてロボット装置の感情モジュールの値を変化させる
値変化工程と、変化された感情モジュールの値に基づい
て、多関節駆動部を制御する行動生成制御工程と、感情
モジュールの値を他のロボット装置に通信手段により通
知する通知工程とを実行させるプログラムが記録されて
おり、このようなプログラムの実行により、ロボット装
置は、外部状態に基づいて変化する感情モジュールの値
に基づいて、多関節駆動部を制御して行動をするととも
に、その感情モジュールの値を他のロボット装置に通知
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したロボット装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】上記ロボット装置を制御するプログラムの構成
を示す図である。

【図３】感情モジュールと他のオブジェクト等との関係
を説明するための図である。

【図４】上記感情モジュールに外部から情報が入ってき
たときの動作を説明するためのフローチャートである。

【図５】上記感情モジュールが時間の経過によって変化
するときの状態を説明するためのフローチャートであ
る。

【図６】本能モジュールと他のオブジェクト等との関係
を説明するための図である。

【図７】本能モジュールに外部から情報が入ってきたと
きの動作を説明するためのフローチャートである。

【図８】上記本能モジュールが時間の経過によって変化
するときの状態を説明するためのフローチャートであ
る。

【図９】上記ロボット装置と他のロボット装置とが通信
しているときの状態を説明するための図である。

【図１０】パーソナルコンピュータが上記ロボット装置
の感情とその行動を制御するときの状態を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１ ロボット装置、１１ ＣＰＵ、１４ ＬＳＩ、２０
第１のＣＰＣデバイス、３０ 第２のＣＰＣデバイ
ス、４０ 第３のＣＰＣデバイス、５０ 第４のＣＰＣ
デバイス、２００ 記憶装置、３００ 通信装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C150 CA02 DA05 DC28 DF01 DF33 DK02 EA18 ED42 ED52 EF13 EF16 EF17 EF29 EF36 FA03 FC15 3F059 AA00 BA00 BB06 DA05 DA07 DC00 DD01 FC00 3F060 AA00 BA10 CA14

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多関節駆動部を有するロボット装置にお
   いて、 内部状態を検出する内部状態検出手段と、 検出された上記内部状態に基づいて、値が変化する本能
   モジュールと、 上記本能モジュールの値に基づいて、上記多関節駆動部
   を制御する行動生成制御手段とを有することを特徴とす
   るロボット装置。
2. 【請求項２】 上記本能モジュールの値は、時間経過に
   従って増加することを特徴とする請求項１記載のロボッ
   ト装置。
3. 【請求項３】 上記本能モジュールの値は、上記行動生
   成制御手段が生成した行動結果に基づいて、減少するこ
   とを特徴とする請求項１記載のロボット装置。
4. 【請求項４】 上記内部状態は、バッテリー残量であっ
   て、 上記本能モジュールは食欲ユニットを有し、 上記食欲ユニットの値は、上記バッテリー残量に基づい
   て変化することを特徴とする請求項１記載のロボット装
   置。
5. 【請求項５】 外部状態を検出する外部状態検出手段
   と、 検出された上記外部状態に基づいて、値が変化する感情
   モジュールとをさらに有し、 上記本能モジュールと上記感情モジュールとは、相互に
   影響することを特徴とする請求項１記載のロボット装
   置。
6. 【請求項６】 上記本能モジュールは、オブジェクト指
   向により設計されていることを特徴とする請求項１記載
   のロボット装置。
7. 【請求項７】 上記本能モジュールは、少なくとも食欲
   ユニットと運動欲ユニットとを有することを特徴とする
   請求項１記載のロボット装置。
8. 【請求項８】 多関節駆動部を有するロボット装置の行
   動を制御するロボット装置の行動制御方法において、 内部状態を検出する内部状態検出工程と、 検出された上記内部状態に基づいて本能モジュールの値
   を変化させる値変化工程と、 変化された本能モジュールの値に基づいて、上記多関節
   駆動部を制御する行動生成制御工程とを有することを特
   徴とするロボット装置の行動制御方法。
9. 【請求項９】 多関節駆動部を有するロボット装置の行
   動を制御するためのプログラムにおいて、 上記ロボット装置の内部状態を検出する内部状態検出工
   程と、 検出された上記内部状態に基づいて本能モジュールの値
   を変化させる値変化工程と、 変化された本能モジュールの値に基づいて、上記多関節
   駆動部を制御する行動生成制御工程とを実行させること
   を特徴とするプログラム。
10. 【請求項１０】 多関節駆動部を有するロボット装置の
    行動を制御するためのプログラムが記録された記録媒体
    において、 上記ロボット装置の内部状態を検出する内部状態検出工
    程と、 検出された上記内部状態に基づいて本能モジュールの値
    を変化させる値変化工程と、 変化された本能モジュールの値に基づいて、上記多関節
    駆動部を制御する行動生成制御工程とを実行させるプロ
    グラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。
11. 【請求項１１】 多関節駆動部を有するロボット装置に
    おいて、 外部状態を検出する外部状態検出手段と、 検出された上記外部状態に基づいて、値が変化する感情
    モジュールと、 上記感情モジュールの値に基づいて、上記多関節駆動部
    を制御する行動生成制御手段と、 上記感情モジュールの値を他のロボット装置に通知する
    通信手段とを有することを特徴とするロボット装置。
12. 【請求項１２】 上記通信手段により他のロボット装置
    の上記感情モジュールの値を受信し、 上記他のロボット装置の感情モジュールの値に基づい
    て、上記感情モジュールの値が変化することを特徴とす
    る請求項１１記載のロボット装置。
13. 【請求項１３】 上記通信手段により他のロボット装置
    の上記感情モジュールの値を受信し、 上記他のロボット装置の感情モジュールの値に基づい
    て、上記行動生成制御手段は所定の行動を生成すること
    を特徴とする請求項１１記載のロボット装置。
14. 【請求項１４】 多関節駆動部を有するロボット装置の
    行動を制御するロボット装置の行動制御方法において、 外部状態を検出する外部状態検出工程と、 検出された上記外部状態に基づいて感情モジュールの値
    を変化させる値変化工程と、 変化された感情モジュールの値に基づいて、上記多関節
    駆動部を制御する行動生成制御工程と、 上記感情モジュールの値を他のロボット装置に通信手段
    により通知する通知工程とを有することを特徴とするロ
    ボット装置の行動制御方法。
15. 【請求項１５】 多関節駆動部を有するロボット装置の
    行動を制御するためのプログラムにおいて、 上記ロボット装置に対する外部状態を検出する外部状態
    検出工程と、 検出された上記外部状態に基づいて上記ロボット装置の
    感情モジュールの値を変化させる値変化工程と、 変化された感情モジュールの値に基づいて、上記多関節
    駆動部を制御する行動生成制御工程と、 上記感情モジュールの値を他のロボット装置に通信手段
    により通知する通知工程とを実行させることを特徴とす
    るプログラム。
16. 【請求項１６】 多関節駆動部を有するロボット装置の
    行動を制御するためのプログラムが記録された記録媒体
    において、 上記ロボット装置に対する外部状態を検出する外部状態
    検出工程と、 検出された上記外部状態に基づいて上記ロボット装置の
    感情モジュールの値を変化させる値変化工程と、 変化された感情モジュールの値に基づいて、上記多関節
    駆動部を制御する行動生成制御工程と、 上記感情モジュールの値を他のロボット装置に通信手段
    により通知する通知工程とを実行させるプログラムが記
    録されたことを特徴とする記録媒体。