JP2002370185A - ロボット装置、玩具装置、並びに、ロボット装置の行動制御システム及び行動制御方法、並びに、制御プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摂食過程を可視化し、概念的及び直感的に広
く一般に理解しやすい摂食動作を表出する。 【解決手段】 人間型ロボット装置２００における主制
御部３１２は、摂食動作の進行とともに内部状態を変化
させ、例えば、「喜び」、「嬉しい」等の内部状態を行
動に反映し、表示部３１０の発光部を徐々に点灯させ
る。一方、玩具装置１００では、人間型ロボット装置２
００から逐次受信する同期信号に応じて発光制御部１１
２によってＬＥＤ１１０の光を減光する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボット装置、玩
具装置、並びに、ロボット装置の行動制御システム及び
行動制御方法に関し、特に、ユーザにとってより分かり
やすい摂食動作を行うロボット装置、ロボット装置によ
って摂食されたことがユーザにとってより分かりやす
く、且つロボット装置による認識が容易な玩具装置、並
びに、ユーザにとってより分かりやすい摂食動作及び摂
食過程を表出するためのロボット装置の行動制御システ
ム及び行動制御方法、並びに、ユーザにとってより分か
りやすい摂食動作及び摂食過程を表出するためのロボッ
ト装置及び玩具装置の制御プログラム、及びこの制御プ
ログラムが記録された記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気的又は磁気的な作用を用いて人間
（生物）の動作に似た運動を行う機械装置を「ロボッ
ト」という。我が国においてロボットが普及し始めたの
は、１９６０年代末からであるが、その多くは、工場に
おける生産作業の自動化・無人化等を目的としたマニピ
ュレータや搬送ロボット等の産業用ロボット（Industri
al Robot）であった。

【０００３】最近では、人間のパートナーとして生活を
支援する、すなわち住環境その他の日常生活上の様々な
場面における人的活動を支援する実用ロボットの開発が
進められている。このような実用ロボットは、産業用ロ
ボットとは異なり、人間の生活環境の様々な局面におい
て、個々に個性の相違した人間、又は様々な環境への適
応方法を自ら学習する能力を備えている。例えば、犬、
猫のように４足歩行の動物の身体メカニズムやその動作
を模した「ペット型」ロボット、あるいは、２足直立歩
行を行う動物の身体メカニズムや動作をモデルにしてデ
ザインされた「人間型」又は「人間形」ロボット（Huma
noid Robot）等の脚式移動ロボットは、既に実用化され
つつある。

【０００４】これらの脚式移動ロボットは、産業用ロボ
ットと比較してエンターテインメント性を重視した様々
な動作を行うことができるため、エンターテインメント
ロボットと呼称される場合もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】エンターテインメント
ロボットには、生物の行動に可能な限り近い動作を行う
ことが要求される。摂食動作を例にとると、従来では、
バーコード等の識別コードで摂食物の種類を表し、これ
をエンターテインメントロボットに認識させることを摂
食動作としていた。

【０００６】生物の場合、摂食物が体内に実際に取り込
まれることで摂食物が消失するため「食べた」状態が人
間（飼主）からみれば一目瞭然であるが、エンターテイ
ンメントロボットの場合、実際に取り込む動作ができな
いため、摂食行動を表現することは、特に難しい。この
ように、実際に取り込む動作ができないエンターテイン
メントロボットの摂食動作では、ユーザが「食べたこと
にする」という認識を持つことが必要であり、摂食過程
そのもの、すなわち「食べている」過程を表現すること
も困難であった。

【０００７】また、ユーザにとっては、このような識別
コードをみただけで、それが「食べ物」であると直感的
に理解することには違和感があり、認識コードを認識す
る過程を「摂食動作」とすることも難しい。仮に、人間
が「食べ物」と分かる形状にしたとしても、人間が理解
しやすい形状がエンターテインメントロボットにとって
必ずしも認識しやすい形状であるとは限らず、エンター
テインメントロボットが「食べ物」であると認識できな
い場合があった。また、識別コードが認識できないよう
な離れた場所や暗い場所では、エンターテインメントロ
ボットが摂食物を探索することは困難であった。

【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、摂食過程を可視化し概念
的及び直感的に広く一般に理解されやすい摂食動作がで
きるロボット装置、ロボット装置により摂食されたこと
が理解しやすく、且つロボット装置による認識が容易な
玩具装置、並びに、摂食過程を可視化し概念的及び直感
的に広く一般に理解しやすい摂食動作及び摂食過程を表
出するためのロボット装置の行動制御システム及び行動
制御方法、また、このような行動制御のための制御プロ
グラム及びこの制御プログラムが記録された記録媒体を
提供することを目的とする。

【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、本発明に係るロボット装置は、このロボット装
置の消費対象であって消費状態を表出可能な玩具装置と
通信する通信手段と、通信手段を介して受信した玩具装
置の特性情報に応じて内部状態を変化させる内部状態制
御手段とを備える。

【００１０】このようなロボット装置は、玩具装置の特
性情報に応じて内部状態を変化し、行動に反映する、あ
るいは、内部状態を表示手段に表示することで所定の動
作を表出する。また、ロボット装置は、表示手段を備
え、表示手段では、発光手段で構成されたゲージによっ
て内部状態を表示する。特に、表示手段では、発光手段
の明るさ、発光手段の光の色、又は、複数の場合、点灯
している発光手段の個数によって内部状態を表出する。

【００１１】また、本発明に係る玩具装置は、発光手段
と、内部状態に応じて動作するロボット装置の行動を検
出する行動検出手段と、行動検出手段において検出され
るロボット装置の行動に応じて発光手段の発光を制御す
る発光制御手段と、発光手段が設けられる筐体とを備え
る。

【００１２】このような玩具装置は、ロボット装置の行
動を検出し、検出されるロボット装置の行動に応じて発
光手段の発光を制御することでロボット装置の動作に対
応した動作を表出する。

【００１３】さらに、本発明に係るロボット装置の行動
制御システムは、内部状態に応じて動作するロボット装
置の行動制御システムであって、ロボット装置の消費対
象であって消費状態を表出可能な玩具装置と通信する通
信手段と、通信手段を介して受信した玩具装置の特性情
報に応じて内部状態を変化させる内部状態制御手段とを
有するロボット装置と、発光手段と、内部状態に応じて
動作するロボット装置の行動を検出する行動検出手段
と、行動検出手段において検出されるロボット装置の行
動に応じて発光手段の発光を制御する発光制御手段と、
発光手段と行動検出手段と発光制御手段とが設けられる
筐体とを有する玩具装置とを備える。

【００１４】このようなロボット装置の行動制御システ
ムは、玩具装置においてロボット装置の行動を検出し、
検出されたロボット装置の行動に応じて発光手段の発光
を制御するとともに、ロボット装置では、通信手段から
受け取った玩具装置の特性情報に応じて内部状態を変化
し行動に反映する。あるいは、ロボット装置は、内部状
態を表示する表示手段を備え、内部状態を表示手段に表
示することで所定の動作を表出する。表示手段では、発
光手段で構成されたゲージによって表示するものとし、
発光手段の明るさ、発光手段の光の色、又は、複数の場
合、点灯している発光手段の個数によって内部状態を表
す。

【００１５】さらに、本発明に係るロボット装置の行動
制御方法は、ロボット装置が玩具装置の特性情報を取得
する特性情報取得工程と、玩具装置がロボット装置の行
動を検出する行動検出工程と、行動検出工程において検
出されたロボット装置の行動に応じて発光手段における
発光を制御する発光制御工程と、ロボット装置が取得し
た特性情報に応じて内部状態を変化させる内部状態制御
工程とを備える。

【００１６】このようなロボット装置の行動制御方法
は、玩具装置においてロボット装置の行動を検出し、検
出されたロボット装置の行動に応じて発光手段の発光を
制御するとともに、ロボット装置では、特性情報取得工
程において取得した玩具装置の特性情報に応じて内部状
態を変化し行動に反映する方法である。あるいは、表示
工程において内部状態を表示することで所定の動作を表
出する。表示工程では、発光手段で構成されたゲージに
よって表示するものとし、点灯している発光手段の個
数、発光手段の明るさ、発光手段の光の色、又は、複数
の場合、点灯している発光手段の個数によって内部状態
を表す。

【００１７】さらに、本発明に係る制御プログラムは、
内部状態に応じて動作するロボット装置とこのロボット
装置と通信する玩具装置とを備えるシステムにおけるロ
ボット装置の行動を制御する制御プログラムにおいて、
ロボット装置が玩具装置の特性情報を取得する特性情報
取得処理と、玩具装置がロボット装置の行動を検出する
行動検出処理と、玩具装置が行動検出工程において検出
されたロボット装置の行動に応じて発光手段における発
光を制御する発光制御処理と、ロボット装置が取得した
特性情報に応じて内部状態を変化させる内部状態制御処
理とを実行させるプログラムである。

【００１８】さらに、本発明に係る記録媒体は、内部状
態に応じて動作するロボット装置が玩具装置の特性情報
を取得する特性情報取得処理と、玩具装置がロボット装
置の行動を検出する行動検出処理と、玩具装置が行動検
出工程において検出されたロボット装置の行動に応じて
発光手段における発光を制御する発光制御処理と、ロボ
ット装置が取得した特性情報に応じて内部状態を変化さ
せる内部状態制御処理とを実行させる制御プログラムが
記録された記録媒体である。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の一構成例として示すロボ
ット装置の行動制御システムは、内部状態に応じて動作
するロボット装置とこのロボット装置との間で通信する
玩具装置とで構成されている。

【００２０】ここでは、ロボット装置は、少なくとも上
肢と体幹部と下肢とを備え、上肢及び／又は下肢を移動
手段とする脚式移動ロボットである。脚式移動ロボット
には、４足歩行の動物の身体メカニズムやその動きを模
倣したペット型ロボットや、下肢のみを移動手段として
使用する２足歩行の動物の身体メカニズムやその動きを
模倣したロボット装置があるが、本実施の形態として示
すロボット装置は、２足歩行の脚式移動ロボットであ
る。

【００２１】このロボット装置は、住環境その他の日常
生活上の様々な場面における人的活動を支援する実用ロ
ボットであり、内部状態（怒り、悲しみ、喜び、楽しみ
等）に応じて動作することができるほか、人間が行う基
本的な動作を表出することができるエンターテインメン
トロボットである。本発明の一構成例として示す行動制
御システムは、具体的には、ロボット装置の摂食行動を
表出するための行動制御システムである。

【００２２】したがって、本実施の形態における玩具装
置は、ロボット装置によって摂食される「摂食物」に相
当する。玩具装置は、発光部を備え、発光部の明るさ、
発光部光の色、又は、複数の場合、点灯している発光手
段の個数等を変化させることでロボット装置に摂食され
る様子を表出することができる。

【００２３】これに対して、ロボット装置は、内部状態
を表す表示部を備え、摂食動作の前後で、例えば、空腹
状態か満腹状態か、又は、何を食べたか等によって変化
する内部状態を表示できる。

【００２４】内部状態の表し方としては、ロボット装置
に備えられる表示部と玩具装置に備えられる発光部の発
光によって、ユーザが「摂食行動」を直感的に理解でき
るようにしている。本実施の形態では、例えば、玩具装
置の発光部の光を徐々に弱くするとともに、ロボット装
置の発光部の光を徐々に強めることにより「摂食物」と
しての玩具装置が「消費」され、ロボット装置に「取り
込まれる」様子を表出している。

【００２５】以下、本発明の一構成例として示すロボッ
ト装置の行動制御システムについて、図面を参照して説
明する。本発明の一構成例として示す人間型ロボット装
置の行動制御システムについて、図１及び図２を用いて
説明する。本実施の形態として示す行動制御システム１
は、玩具装置１００と人間型ロボット装置２００とで構
成される。図１には、このシステムの概念を模式的に示
し、図２に実際の構成を示す。

【００２６】玩具装置１００は、消費状態を表出可能と
された人間型ロボット装置２００の摂食対象である。玩
具装置１００は、可視光源としてのＬＥＤ（Light Emit
tingDiode）１１０と、内部状態に応じて動作する人間
型ロボット装置２００との間で通信するための玩具側通
信部１１１と、玩具側通信部１１１において検出される
人間型ロボット装置２００の行動を表す信号に応じてＬ
ＥＤ１１０の発光を制御する発光制御部１１２と、筐体
とを備えている。ここで筐体は、ユーザ及び人間型ロボ
ット装置２００が「摂食物」であると認識しやすい形状
とされている。

【００２７】ＬＥＤ１１０は、複数個、複数色、設けら
れていてもよい。玩具側通信部１１１は、ロボット側通
信部３１１との間で互いに赤外線により通信を行うもの
であり、この玩具装置１００の特性情報を含む信号を人
間型ロボット装置２００に送信している。また、玩具側
通信部１１１は、人間型ロボット装置２００からの制御
信号を受信する。玩具装置１００は、人間型ロボット装
置２００からの制御信号を受信することによって摂食動
作開始等の人間型ロボット装置２００の行動を検出す
る。発光制御部１１２は、点灯するＬＥＤ１１０の数、
ＬＥＤ１１０の明るさ、又はＬＥＤ１１０の光の色をパ
ルス幅変調によって変化させることで人間型ロボット装
置２００の内部状態に応じた玩具装置１００の状態を表
出できる。例えば、玩具装置１００は、光の強さによっ
て、すなわち光を徐々に減光することによって消費され
ていく過程を表出し、光の色により食物の種類等を表出
する。

【００２８】一方、人間型ロボット装置２００は、図１
及び図２に示すように、内部状態を表示する表示部３１
０と外部の玩具装置１００と通信するロボット側通信部
３１１とを備えている。

【００２９】図１及び図２に示す人間型ロボット装置２
００は、本実施の形態を実現するための最小限の構成の
みを簡略化して示しているが、実際は、勿論、他の構成
を含んでいる。人間型ロボット装置２００の詳細は、後
述する。

【００３０】人間型ロボット装置２００の表示部３１０
は、本実施の形態では、発光部を備えたゲージであり、
点灯する発光部の数、発光部の明るさ、又は発光部の光
の色によって内部状態を表すことができる。またｈ、発
光部は１個であってもよい。さらに、表示部３１０とし
ては、液晶表示装置を使用することもできる。

【００３１】ロボット側通信部３１１は、ここでは、玩
具側通信部１１１との間で互いに赤外線により通信を行
うものである。ロボット側通信部３１１は、玩具装置１
００から特性情報等の信号を受信する。ここで特性情報
とは、例えば、摂食物の性質を示す情報であり、具体的
には、食べ物の種類、食べ物の性質等を示す情報であ
る。

【００３２】主制御部３１２は、ロボット側通信部３１
１を介して受信した玩具装置１００の特性情報に応じ
て、人間型ロボット装置２００の内部状態を変化させ
る。このときの内部状態とは空腹状態を示し、主制御部
３１２は、例えば、空腹状態のときは、動作速度を遅く
し、摂食動作後には、動作速度を空腹状態のときより早
くするように制御することで空腹状態から満腹状態へと
変化する内部状態を表出する。ここで、空腹状態等の内
部状態は、必ずしも人間型ロボット装置２００のバッテ
リ残量に基づいた実際の「空腹」に相当する状態である
必要はない。例えば、人間型ロボット装置２００の連続
行動時間やユーザ（人間）にとって一般的な「食事」の
時間等に応じて表出される状態である。バッテリ残量に
応じて空腹状態を表出する場合の実施例は、後述する。

【００３３】人間型ロボット装置２００は、玩具装置１
００に対してロボット側通信部３１１を介して信号を送
信する。制御信号は、玩具装置１００に減光を開始する
指示を与える制御信号である。特に、制御信号は、人間
型ロボット装置２００の内部状態の時間的変化に応じて
玩具装置を逐次制御する信号である。また、人間型ロボ
ット装置２００は、ロボット側通信部３１１を介して受
信した玩具装置１００からの信号によって玩具装置の所
在を認識することもできる。あるいは、頭部ユニット２
３０に備えられたＣＣＤカメラによって周囲の状況を画
像情報として取得し、画像情報を解析し玩具装置を認識
することもできる。

【００３４】次に、本システムにおける人間型ロボット
装置２００の摂食動作について具体的に説明する。

【００３５】はじめに、人間型ロボット装置２００は、
摂食対象としての玩具装置１００の特性情報を得る。こ
こで玩具装置１００から発信される信号を受信して玩具
装置１００の特性情報を取得する。若しくは、人間型ロ
ボット装置２００は、ＣＣＤカメラによって取得される
画像情報を解析し「視覚的」に玩具装置１００の位置及
びその形状を特性情報として認識する。

【００３６】続いて、人間型ロボット装置２００は、玩
具装置１００に接近し、玩具装置１００に対して摂食動
作を開始する旨の信号を送信するとともに、摂食動作を
開始する。このとき人間型ロボット装置２００における
主制御部３１２は、摂食動作の進行とともに内部状態を
変化させる。例えば、徐々に空腹を表す内部状態から、
空腹が満たされた状態、例えば「喜び」や「嬉しい」等
の状態に遷移させ、これを行動に反映させる。

【００３７】また、主制御部３１２は、表示部３１０の
発光部を徐々に点灯させることによって、ロボット装置
の内部状態が変化していく様子を表出する。主制御部３
１２は、ロボット側通信部１１０を介して、内部状態の
時間的変化に応じた信号を玩具装置１００に対して逐次
送出する。

【００３８】これに対して玩具装置１００は、内部状態
の時間変化に応じた信号を人間型ロボット装置２００か
ら逐次受信し、脚式移動ロボットの摂食動作及び内部状
態に応じてＬＥＤ１１０の光を減光することによって、
消費されていく様子を表出する。

【００３９】以上説明したように、本実施の形態として
示すシステムでは、光の強弱によって摂食動作における
「消費」と「吸収」とが表出されることにより、人間型
ロボット装置２００の摂食動作における玩具装置１００
の消失過程が可視化される。そのため、ユーザは、従来
の識別コード等を用いた摂食動作と比べ、一連の摂食動
作を「ロボットの食事」として直感的に捉えることがで
きる。したがって、ロボット装置の摂食動作に対するユ
ーザの違和感を解消できる。

【００４０】また、本実施の形態では、玩具装置１００
のＬＥＤ１１０が発光することから、人間型ロボット装
置２００が周囲の環境下で玩具装置１００を認識しやす
いという利点もある。例えば、人間型ロボット装置２０
０は、離れた場所や暗い場所にある玩具装置１００を画
像認識により探索して接近し摂食動作に移行するという
ような、従来の識別コードを用いた手法では困難な自律
的な摂食行動を実現できる。

【００４１】また、摂食対象としての玩具装置は、筐体
形状、あるいは光の色・点滅等により、栄養素や毒物等
のように様々なものとして表現することができる。した
がって、本発明の応用例として、多くの種類の摂食対象
をバランスよく摂食しないとロボット装置の動きが悪く
なる等が考えられる。

【００４２】なお、ここで、ＬＥＤ１１０は、筐体内部
に配置されていても、筐体外部に設けられていてもよ
い。筐体は、筐体内部にＬＥＤ１１０を配置する構造と
した場合、可視光源での発光が外部に透過されるように
透明部材、あるいは半透明部材で形成されていることが
好ましい。

【００４３】また、玩具装置１００は、人間型ロボット
装置２００の接触等の物理的作用によって行動を検出す
るスイッチやタッチセンサを備えていてもよい。この場
合、タッチセンサにおいて人間型ロボット装置２００の
接触を感知すると、発光制御部１１２は、減光動作を開
始する。

【００４４】また、人間型ロボット装置２００からの制
御信号は、内部状態の時間的変化に応じて逐次送信され
る信号である代わりに、単に摂食動作を開始する旨の信
号であってもよい。この場合、発光制御部１１２は、摂
食動作を開始する旨の信号を受信すると、予め記憶され
ている減光動作パターンに基づいて減光処理を実行す
る。減光処理が終了すると、発光制御部１１２は、人間
型ロボット装置２００に対して終了の旨の信号を送信す
る。人間型ロボット装置２００は、この信号を受信する
ことによって摂食動作を終了する。

【００４５】なお、発光制御部１１２は、減光処理が終
了した旨の信号を人間型ロボット装置２００に対して送
信しなくてもよい。すなわち、摂食対象としての玩具装
置１００の減光動作パターンが上述した特性情報として
含まれている場合には、人間型ロボット装置２００は、
この特性情報を含む信号を受信することにより、玩具装
置１００の減光動作パターンを把握することができる。
したがって、人間型ロボット装置２００は、減光動作パ
ターンが既知である状態のもとに摂食動作を行うことが
できることから、玩具装置１００から減光処理が終了し
た旨の信号を受信することなく、自発的に摂食動作を終
了することができる。このようにすることにより、玩具
装置１００は、制御信号を送信するための手段を備える
必要がなく、コスト的にも安価とすることができる。

【００４６】上述した実施の形態では、単に摂食行動を
表出するのみであったが、実際のエネルギ供給と摂食行
動とを対応付け、「バッテリを充電する動作」を「摂食
動作」として表現することもできる。実際のエネルギ供
与を伴う場合について、図３及び図４を用いて説明す
る。実際のエネルギ供与を伴う場合の玩具装置１００と
人間型ロボット装置２００の構成を図３に示す。

【００４７】図３に示す行動制御システムは、基本構造
を図２に示した行動制御システム１と同様とする。した
がって、図１に示した行動制御システムと同様の構成に
ついては同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００４８】人間型ロボット装置２００は、図３に示す
ように、起動電源としてのバッテリ３１３と充電装置と
しての玩具装置１００とを接続する接続部３１４とを備
えている。表示部３１０は、発光部の点灯数、又は、発
光部の色等によってバッテリ３１３の充電残量を表示す
る表示計として機能するものとする。玩具装置１００と
人間型ロボット装置２００との電気的な接続は、接続線
による有線接続であってもよいし、接続端子同士を接続
することにより導通させる接触方式であってもよい。ま
た、非接触方式による充電方式であってもよい。

【００４９】玩具装置１００は、この場合、脚式移動ロ
ボットの１００の充電装置であり、人間型ロボット装置
２００と電気的に接続される接続部１１３とバッテリ３
１３を充電するための充電回路１１４とを備えている。
ここで充電回路１１４は、家庭用電源等に接続されてい
る。なお、充電回路１１４は、人間型ロボット装置２０
０の構成として設けられていてもよい。

【００５０】図４に、充電時間が経過するにつれて人間
型ロボット装置２００の表示部３１０と玩具装置１００
の発光とが変化する様子を模式的に示す。Ｔは、時間経
過を示し、Ｌ１は、表示部３１０の光の強さを示し、Ｌ
２は、ＬＥＤ１１０の光の強さを示している。図４に
は、時間Ｔが経過するにつれて、光の強さＬ１が徐々に
強くなり、時間Ｔの経過とともにＬ２が徐々に弱くなる
様子が示されている。

【００５１】人間型ロボット装置２００の主制御部３１
２は、図４に示すように、時間経過とともにバッテリ３
１３が充電されるにつれて、表示部３１０の光を強くす
るように制御するとともに、バッテリ３１３の充電状態
が満充電状態になるにつれて人間型ロボット装置２００
の内部状態を変化させる。

【００５２】これに対して、玩具装置１００は、人間型
ロボット装置２００から内部状態の時間的変化に伴う信
号を逐次受信し、この信号に基づいて、バッテリ３１３
の充電状態が満充電状態になるのに合わせてＬＥＤ１１
０の発光を弱くする。

【００５３】このようにして、バッテリ３１３の充電を
摂食動作として表出することができる。

【００５４】実際のエネルギ供給を伴うことによって、
ユーザは、一連の摂食動作を、より直感的に「ロボット
の食事」として捉えることができる。尚かつ、光の強弱
によって摂食動作における「消費」と「吸収」とを表出
することにより、摂食動作における消失過程が可視化で
きるとともに、摂食動作に対するユーザの違和感を解消
することができる。

【００５５】続いて、本実施の形態として示すシステム
を構成する人間型ロボット装置の詳細について説明す
る。図５及び図６には、人間型ロボット装置２００を前
方及び後方の各々から眺望した様子を示している。更
に、図７には、この人間型ロボット装置２００が具備す
る関節自由度構成を模式的に示している。

【００５６】図５に示すように、人間型ロボット装置２
００は、２本の腕部と頭部２０１を含む上肢と、移動動
作を実現する２本の脚部からなる下肢と、上肢と下肢と
を連結する体幹部とで構成される。

【００５７】頭部２０１を支持する首関節は、首関節ヨ
ー軸２０２と、首関節ピッチ軸２０３と、首関節ロール
軸２０４という３自由度を有している。

【００５８】また、各腕節は、肩関節ピッチ軸２０８
と、肩関節ロール軸２０９と、上腕ヨー軸２１０と、肘
関節ピッチ軸２１１と、前腕ヨー軸２１２と、手首関節
ピッチ軸２１３と、手首関節ロール輪２１４と、手部２
１５とで構成される。手部２１５は、実際には、複数本
の指を含む多関節・多自由度構造体である。ただし、手
部２１５の動作は人間型ロボット装置２００の姿勢制御
や歩行制御に対する寄与や影響が少ないので、本明細書
ではゼロ自由度と仮定する。したがって、各腕部は７自
由度を有するとする。

【００５９】また、体幹部は、体幹ピッチ軸２０５と、
体幹ロール軸２０６と、体幹ヨー軸２０７という３自由
度を有する。

【００６０】また、下肢を構成する各々の脚部は、股関
節ヨー軸２１６と、股関節ピッチ軸２１７と、股関節ロ
ール軸２１８と、膝関節ピッチ軸２１９と、足首関節ピ
ッチ軸２２０と、足首関節ロール軸２２１と、足部２２
２とで構成される。本明細書中では、股関節ピッチ軸２
１７と股関節ロール軸２１８の交点は、人間型ロボット
装置２００の股関節位置を定義する。人体の足部２２２
は、実際には多関節・多自由度の足底を含んだ構造体で
あるが、人間型ロボット装置２００の足底は、ゼロ自由
度とする。したがって、各脚部は、６自由度で構成され
る。

【００６１】以上を総括すれば、人間型ロボット装置２
００全体としては、合計で３＋７×２＋３＋６×２＝３
２自由度を有することになる。ただし、エンターテイン
メント向けの人間型ロボット装置２００が必ずしも３２
自由度に限定される訳ではない。設計・制作上の制約条
件や要求仕様等に応じて、自由度すなわち関節数を適宜
増減することができることはいうまでもない。

【００６２】上述したような人間型ロボット装置２００
がもつ各自由度は、実際にはアクチュエータを用いて実
装される。外観上で余分な膨らみを排してヒトの自然体
形状に近似させること、２足歩行という不安定構造体に
対して姿勢制御を行うことなどの要請から、アクチュエ
ータは小型且つ軽量であることが好ましい。

【００６３】図８には、人間型ロボット装置２００の制
御システム構成を模式的に示している。同図に示すよう
に、人間型ロボット装置２００は、ヒトの四肢を表現し
た各機構ユニット２３０，２４０，２５０Ｒ／Ｌ，２６
０Ｒ／Ｌと、各機構ユニット間の協調動作を実現するた
めの適応制御を行う制御ユニット２８０とで構成される
（ただし、Ｒ及びＬの各々は、右及び左の各々を示す接
尾辞である。以下同様）。

【００６４】人間型ロボット装置２００全体の動作は、
制御ユニット２８０によって統括的に制御される。制御
ユニット２８０は、ＣＰＵ（Central Processing Uni
t）やメモリ等の主要回路コンポーネント（図示しな
い）で構成される主制御部２８１と、電源回路や人間型
ロボット装置２００の各構成要素とのデータやコマンド
の授受を行うインターフェイス（何れも図示しない）な
どを含んだ周辺回路２８２とで構成される。ここで、主
制御部２８１は、図２において死守制御部３１２として
示されている。

【００６５】本発明を実現するうえで、この制御ユニッ
ト２８０の設置場所は、特に限定されない。図８では体
幹部ユニット２４０に搭載されているが、頭部ユニット
２３０に搭載してもよい。あるいは、人間型ロボット装
置２００外に制御ユニット２８０を配備して、人間型ロ
ボット装置２００の機体とは有線若しくは無線で交信す
るようにしてもよい。

【００６６】図７に示した人間型ロボット装置２００内
の各関節自由度は、それぞれに対応するアクチュエータ
によって実現される。すなわち、頭部ユニット２３０に
は、首関節ヨー軸２０２、首関節ピッチ２０３、首関節
ロール軸２０４の各々を表現する首関節ヨー軸アクチュ
エータＡ２、首関節ピッチ軸アクチュエータＡ３、首関
節ロール軸アクチュエータＡ４が配設されている。

【００６７】また、頭部ユニット２３０には、外部の状
況を撮像するためのＣＣＤ（ChargeCoupled Device）カ
メラが設けられているほか、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、外部音を集音するた
めのマイク、音声を出力するためのスピーカ、使用者か
らの「撫でる」や「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等が配設
されている。

【００６８】また、体幹部ユニット２４０には、体幹ピ
ッチ軸２０５、体幹ロール軸２０６、体幹ヨー軸２０７
の各々を表現する体幹ピッチ軸アクチュエータＡ５、体
幹ロール軸アクチュエータＡ６、体幹ヨー軸アクチュエ
ータＡ７が配設されている。また、体幹部ユニット２４
０には、この人間型ロボット装置２００の起動電源とな
るバッテリを備えている。このバッテリは、充放電可能
な電池によって構成されている。

【００６９】また、腕部ユニット２５０Ｒ／Ｌは、上腕
ユニット２５１Ｒ／Ｌと、肘関節ユニット２５２Ｒ／Ｌ
と、前腕ユニット２５３Ｒ／Ｌに細分化されるが、肩関
節ピッチ軸８、肩関節ロール軸２０９、上腕ヨー軸２１
０、肘関節ピッチ軸２１１、前腕ヨー軸２１２、手首関
節ピッチ軸２１３、手首関節ロール軸２１４の各々表現
する肩関節ピッチ軸アクチュエータＡ８、肩関節ロール
軸アクチュエータＡ９、上腕ヨー軸アクチュエータＡ１
０、肘関節ピッチ軸アクチュエータＡ１１、肘関節ロー
ル軸アクチュエータＡ１２、手首関節ピッチ軸アクチュ
エータＡ１３、手首関節ロール軸アクチュエータＡ１４
が配備されている。

【００７０】また、脚部ユニット２６０Ｒ／Ｌは、大腿
部ユニット２６１Ｒ／Ｌと、膝ユニット２６２Ｒ／Ｌ
と、脛部ユニット２６３Ｒ／Ｌに細分化されるが、股関
節ヨー軸２１６、股関節ピッチ軸２１７、股関節ロール
軸２１８、膝関節ピッチ軸２１９、足首関節ピッチ軸２
２０、足首関節ロール軸２２１の各々を表現する股関節
ヨー軸アクチュエータＡ１６、股関節ピッチ軸アクチュ
エータＡ１７、股関節ロール軸アクチュエータＡ１８、
膝関節ピッチ軸アクチュエータＡ１９、足首関節ピッチ
軸アクチュエータＡ２０、足首関節ロール軸アクチュエ
ータＡ２１が配備されている。各関節に用いられるアク
チュエータＡ２，Ａ３・・・は、より好ましくは、ギア直
結型で旦つサーボ制御系をワンチップ化してモータ・ユ
ニット内に搭載したタイプの小型ＡＣサーボ・アクチュ
エータで構成することができる。

【００７１】頭部ユニット２３０、体幹部ユニット２４
０、腕部ユニット２５０、各脚部ユニット２６０などの
各機構ユニット毎に、アクチュエータ駆動制御部の副制
御部２３５，２４５，２５５Ｒ／Ｌ，２６５Ｒ／Ｌが配
備されている。更に、各脚部２６０Ｒ，Ｌの足底が着床
したか否かを検出する接地確認センサ２９１及び２９２
を装着するとともに、体幹部ユニット２４０内には、姿
勢を計測する姿勢センサ２９３を装備している。

【００７２】接地確認センサ２９１及び２９２は、例え
ば足底に設置された近接センサ又はマイクロ・スイッチ
などで構成される。また、姿勢センサ２９３は、例え
ば、加速度センサとジャイロ・センサの組み合わせによ
って構成される。

【００７３】接地確認センサ２９１及び２９２の出力に
よって、歩行・走行などの動作期間中において、左右の
各脚部が現在立脚又は遊脚何れの状態であるかを判別す
ることができる。また、姿勢センサ２９３の出力によ
り、体幹部分の傾きや姿勢を検出することができる。

【００７４】主制御部２８１は、各センサ２９１〜２９
３の出力に応答して制御目標をダイナミックに補正する
ことができる。より具体的には、副制御部２３５，２４
５，２５５Ｒ／Ｌ，２６５Ｒ／Ｌの各々に対して適応的
な制御を行い、人間型ロボット装置２００の上肢、体
幹、及び下肢が協調して駆動する全身運動パターンを実
現できる。

【００７５】人間型ロボット装置２００の機体上での全
身運動は、足部運動、ＺＭＰ（ZeroMoment Point）軌
道、体幹運動、上肢運動、腰部高さなどを設定するとと
もに、これらの設定内容にしたがった動作を指示するコ
マンドを各副制御部２３５，２４５，２５５Ｒ／Ｌ，２
６５Ｒ／Ｌに転送する。そして、各々の副制御部２３
５，２４５，・・・等では、主制御部２８１からの受信
コマンドを解釈して、各アクチュエータＡ２，Ａ３・・
・等に対して駆動制御信号を出力する。ここでいう「Ｚ
ＭＰ」とは、歩行中の床反力によるモーメントがゼロと
なる床面上の点のことであり、また、「ＺＭＰ軌道」と
は、例えば人間型ロボット装置２００の歩行動作期間中
にＺＭＰが動く軌跡を意味する。

【００７６】歩行時には、重力と歩行運動に伴って生じ
る加速度によって、歩行系から路面には重力と慣性力、
並びにこれらのモーメントが作用する。いわゆる「ダラ
ンベールの原理」によると、それらは路面から歩行系へ
の反作用としての床反力、床反力モーメントとバランス
する。力学的推論の帰結として、足底接地点と路面の形
成する支持多角形の辺上或いはその内側にピッチ及びロ
ール軸モーメントがゼロとなる点、すなわち「ＺＭＰ
（Zero Moment Point）」が存在する。

【００７７】脚式移動ロボットの姿勢安定制御や歩行時
の転倒防止に関する提案の多くは、このＺＭＰを歩行の
安定度判別の規範として用いたものである。ＺＭＰ規範
に基づく２足歩行パターン生成は、足底着地点を予め設
定することができ、路面形状に応じた足先の運動学的拘
束条件を考慮しやすいなどの利点がある。また、ＺＭＰ
を安定度判別規範とすることは、力ではなく軌道を運動
制御上の目標値として扱うことを意味するので、技術的
に実現可能性が高まる。なお、ＺＭＰの概念並びにＺＭ
Ｐを歩行ロボットの安定度判別規範に適用する点につい
ては、Miomir Vukobratovic著“LEGGED LOCOMOTION ROB
OTS”（加藤一郎外著『歩行ロボットと人工の足』（日
刊工業新聞社））に記載されている。

【００７８】一般には、４足歩行よりもヒューマノイド
のような２足歩行のロボットの方が、重心位置が高く、
且つ、歩行時のＺＭＰ安定領域が狭い。したがって、こ
のような路面状態の変化に伴う姿勢変動の問題は、２足
歩行ロボットにおいてとりわけ重要となる。

【００７９】以上のように、人間型ロボット装置２００
は、各々の副制御部２３５，２４５，・・・等が、主制
御部２８１からの受信コマンドを解釈して、各アクチュ
エータＡ２，Ａ３・・・に対して駆動制御信号を出力
し、各ユニットの駆動を制御している。これにより、人
間型ロボット装置２００は、目標の姿勢に安定して遷移
し、安定した姿勢で歩行できる。

【００８０】また、人間型ロボット装置２００における
制御ユニット２８０では、上述したような姿勢制御のほ
かに、加速度センサ、タッチセンサ、接地確認センサ等
の各種センサ、及びＣＣＤカメラからの画像情報、マイ
クからの音声情報等を統括して処理している。制御ユニ
ット２８０では、図示しないが加速度センサ、ジャイロ
・センサ、タッチセンサ、距離センサ、マイク、スピー
カなどの各種センサ、各アクチュエータ、ＣＣＤカメラ
及びバッテリが各々対応するハブを介して主制御部２８
１と接続されている。

【００８１】主制御部２８１は、上述の各センサから供
給されるセンサデータや画像データ及び音声データを順
次取り込み、これらをそれぞれ内部インターフェイスを
介してＤＲＡＭ内の所定位置に順次格納する。また、主
制御部２８１は、バッテリから供給されるバッテリ残量
を表すバッテリ残量データを順次取り込み、これをＤＲ
ＡＭ内の所定位置に格納する。ＤＲＡＭ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、主制御部２８１がこの人間型ロボット装置
２００の動作制御を行う際に利用される。

【００８２】主制御部２８１は、人間型ロボット装置２
００の電源が投入された初期時、制御プログラムを読み
出し、これをＤＲＡＭに格納する。また、主制御部２８
１は、上述のように主制御部２８１よりＤＲＡＭ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などを判断す
る。更に、主制御部２８１は、この判断結果及びＤＲＡ
Ｍに格納した制御プログラムに基づいて自己の状況に応
じて行動を決定するとともに、当該決定結果に基づいて
必要なアクチュエータを駆動させることにより人間型ロ
ボット装置２００に、いわゆる「身振り」、「手振り」
といった行動をとらせる。

【００８３】したがって、人間型ロボット装置２００
は、制御プログラムに基づいて自己及び周囲の状況を判
断し、使用者からの指示及び働きかけに応じて自律的に
行動できる。

【００８４】人間型ロボット装置２００は、上述したよ
うに制御プログラムに基づいて自律的に行動している。
そのため、脚式移動ロボットは、摂食動作のためのプロ
グラムを予め備えていなくとも、玩具装置１００と人間
型ロボット装置２００とからなるシステムにおける脚式
移動ロボットの行動を制御する制御プログラムとして、
人間型ロボット装置２００が玩具装置１００の特性情報
を取得する特性情報取得処理と、玩具装置１００が人間
型ロボット装置２００の行動を検出する行動検出処理
と、玩具装置１００が検出した人間型ロボット装置２０
０の行動に応じて発光部の発光を制御する発光制御処理
と、人間型ロボット装置２００が取得した特性情報に応
じて自らの内部状態を変化させる内部状態制御処理とを
実行させる制御プログラムを読み込むことによって、玩
具装置１００との間で摂食動作を実行することができる
ようになる。

【００８５】このような制御プログラムは、人間型ロボ
ット装置２００が読取可能な形式で記録された記録媒体
によって提供することができる。ここで、制御プログラ
ムを記録する記録媒体としては、磁気読取方式の記録媒
体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク、磁気
カード）、光学読取方式の記録媒体（例えば、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ）等が考えられる。ここ
での記録媒体には、半導体メモリ（いわゆるメモリカー
ド（矩形型、正方形型など形状は問わない。）、ＩＣカ
ード）等の記憶媒体も含まれる。また、制御プログラム
は、いわゆるインターネット等を介して提供されてもよ
い。

【００８６】これらの制御プログラムは、専用の読込ド
ライバ装置、又はパーソナルコンピュータ等を介して再
生され、有線又は無線接続によって人間型ロボット装置
２００に伝送されて読み込まれる。

【００８７】また、人間型ロボット装置２００は、半導
体メモリ、又はＩＣカード等の小型化された記憶媒体の
ドライブ装置を備え、これら記憶媒体から制御プログラ
ムを直接読み込むこともできる。

【００８８】なお、本発明は、上述した実施の形態のみ
に限定されるものではなく、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。本実施の形態では、２足歩行の脚式移動ロボットに
関して説明したが、ロボット装置は、内部状態に応じて
動作するものであればよく、移動手段は、２足歩行、さ
らには脚式移動方式に限定されない。

【００８９】

【発明の効果】本発明に係るロボット装置は、このロボ
ット装置の消費対象であって消費状態を表出可能な玩具
装置と通信する通信手段と、通信手段を介して受信した
玩具装置の特性情報に応じて内部状態を変化させる内部
状態制御手段とを備える。

【００９０】このようなロボット装置は、玩具装置の特
性情報に応じて内部状態を変化し、行動に反映する。ま
た、内部状態を表示手段に表示することで所定の動作を
表出する。特に、表示手段では、点灯している発光手段
の個数、発光手段の明るさ、又は発光手段の光の色によ
って内部状態を表出する。

【００９１】したがって、本発明に係るロボット装置
は、光の強弱によって摂食動作における「吸収」が表出
されることにより、摂食動作における摂取過程が可視化
される。そのため、ユーザは、従来の識別コード等を用
いた摂食動作と比べ、一連の摂食動作を「ロボットの食
事」として直感的に捉えることができ、摂食動作に対す
るユーザの違和感を解消することができる。

【００９２】本発明に係るロボット装置は、豊富なユー
ザインタラクションが可能となり、エンターテインメン
ト性が向上する。

【００９３】また、本発明に係る玩具装置は、発光手段
と、内部状態に応じて動作するロボット装置の行動を検
出する行動検出手段と、行動検出手段において検出され
るロボット装置の行動に応じて発光手段の発光を制御す
る発光制御手段と、発光手段と行動検出手段と発光制御
手段とが設けられる筐体とを備える。

【００９４】このような玩具装置は、ロボット装置の行
動を検出し、検出されるロボット装置の行動に応じて発
光手段の発光を制御することでロボット装置の動作に対
応した動作を表出する。

【００９５】したがって、本発明に係る玩具装置は、光
の強弱によって摂食動作における「消費」が表出される
ことにより、ロボット装置の摂食動作による消失過程が
可視化される。そのため、ユーザは、識別コード等を用
いた従来の摂食対象と比べ、一連の摂食動作を「ロボッ
トの食事」として直感的に捉えることができ、摂食動作
に対するユーザの違和感を解消することができる。ま
た、本発明に係る玩具装置は、玩具装置自体が発光する
ことから、ロボット装置が周囲の環境下で摂食対象とし
ての玩具装置を認識しやすくなるという利点がある。

【００９６】本発明に係る玩具装置によれば、豊富なユ
ーザインタラクションが可能となるため、この玩具装置
を摂食対象として認識するロボット装置のエンターテイ
ンメント性が向上する。

【００９７】さらに、本発明に係るロボット装置の行動
制御システムは、内部状態に応じて動作するロボット装
置の行動制御システムであって、ロボット装置の消費対
象であって消費状態を表出可能な玩具装置と通信する通
信手段と、通信手段を介して受信した上記玩具装置の特
性情報に応じて内部状態を変化させる内部状態制御手段
とを有するロボット装置と、発光手段と、内部状態に応
じて動作するロボット装置の行動を検出する行動検出手
段と、行動検出手段において検出されるロボット装置の
行動に応じて発光手段の発光を制御する発光制御手段
と、発光手段と行動検出手段と発光制御手段とが設けら
れる筐体とを有する玩具装置とを備える。

【００９８】このようなロボット装置の行動制御システ
ムは、玩具装置においてロボット装置の行動を検出し、
検出されたロボット装置の行動に応じて発光手段の発光
を制御するとともに、ロボット装置では、通信手段から
受け取った玩具装置の特性情報に応じて内部状態を変化
し行動に反映する。また、ロボット装置は、内部状態を
表示する表示手段を備え、内部状態を表示手段に表示す
ることで所定の動作を表出する。表示手段では、発光手
段で構成されたゲージによって表示するものとし、発光
手段の明るさ、発光手段の光の色、又は、複数の場合、
点灯している発光手段の個数によって内部状態を表す。

【００９９】したがって、本発明に係るロボット装置の
行動制御システムは、光の強弱によって摂食動作におけ
る「吸収」と「消費」とが表出されることにより、摂食
動作における摂取過程が可視化される。そのため、ユー
ザは、従来の識別コード等を用いた摂食動作と比べ、一
連の摂食動作を「ロボットの食事」として直感的に捉え
ることができ、ロボット装置の摂食動作に対するユーザ
の違和感を解消することができる。また、本発明に係る
ロボット装置の行動制御システムは、玩具装置自体が発
光することから、ロボット装置が周囲の環境下で摂食対
象としての玩具装置を認識しやすくなるという利点があ
る。

【０１００】本発明に係るロボット装置の行動制御シス
テムは、豊富なユーザインタラクションが可能となり、
エンターテインメント性が向上する。

【０１０１】さらに、本発明に係るロボット装置の行動
制御方法は、ロボット装置が玩具装置の特性情報を取得
する特性情報取得工程と、玩具装置がロボット装置の行
動を検出する行動検出工程と、行動検出工程において検
出されたロボット装置の行動に応じて発光手段における
発光を制御する発光制御工程と、ロボット装置が取得し
た特性情報に応じて内部状態を変化させる内部状態制御
工程とを備える。

【０１０２】このようなロボット装置の行動制御方法
は、玩具装置においてロボット装置の行動を検出し、検
出されたロボット装置の行動に応じて発光手段の発光を
制御するとともに、ロボット装置では、特性情報取得工
程において取得した玩具装置の特性情報に応じて内部状
態を変化し行動に反映する方法である。あるいは、表示
工程において内部状態を表示することで所定の動作を表
出する。表示工程では、発光手段で構成されたゲージに
よって表示するものとし、発光手段の明るさ、発光手段
の光の色、又は、複数の場合、点灯している発光手段の
個数によって内部状態を表す。

【０１０３】したがって、本発明に係るロボット装置の
行動制御方法によれば、光の強弱によって摂食動作にお
ける「吸収」と「消費」とが表出されることにより、摂
食動作における摂取過程が可視化される。そのため、ユ
ーザは、従来の識別コード等を用いた摂食動作と比べ、
一連の摂食動作を「ロボットの食事」として直感的に捉
えることができ、ロボット装置の摂食動作に対するユー
ザの違和感を解消することができる。また、本発明に係
るロボット装置の行動制御方法では、玩具装置自体が発
光することから、ロボット装置が周囲の環境下で摂食対
象としての玩具装置を認識しやすくなるという利点があ
る。

【０１０４】本発明に係るロボット装置の行動制御方法
は、豊富なユーザインタラクションが可能となり、エン
ターテインメント性が向上する。

【０１０５】さらに、本発明に係る制御プログラムは、
内部状態に応じて動作するロボット装置とこのロボット
装置と通信する玩具装置とを備えるシステムにおけるロ
ボット装置の行動を制御する制御プログラムにおいて、
ロボット装置が玩具装置の特性情報を取得する特性情報
取得処理と、玩具装置がロボット装置の行動を検出する
行動検出処理と、玩具装置が行動検出工程において検出
されたロボット装置の行動に応じて発光手段における発
光を制御する発光制御処理と、ロボット装置が取得した
特性情報に応じて内部状態を変化させる内部状態制御処
理とを実行させるプログラムである。また、本発明に係
る制御プログラムは、記録媒体に記録されて提供され
る。

【０１０６】したがって、本発明に係る制御プログラム
によれば、光の強弱によって摂食動作における「吸収」
と「消費」とを表出し、摂食動作における摂取過程が可
視化されるようにロボット装置及び玩具装置を制御する
ことができる。そのため、ユーザは、従来の識別コード
等を用いた摂食動作と比べ、一連の摂食動作を「ロボッ
トの食事」として直感的に捉えることができ、ロボット
装置の摂食動作に対するユーザの違和感を解消すること
ができる。

【０１０７】本発明に係る制御プログラムによれば、豊
富なユーザインタラクションが可能となり、ロボット装
置及び周辺機器で構成されるシステムのエンターテイン
メント性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一構成例として示す行動制御システム
の概念を説明する図である。

【図２】本発明の一構成例として示す行動制御システム
の脚式移動ロボットと玩具装置の構成を説明する構成図
である。

【図３】本発明の一構成例として示す行動制御システム
において、実際のエネルギ供与を行う場合の構成を説明
する図である。

【図４】本発明の一構成例として示す行動制御システム
において、充電時間が経過するにつれて、脚式移動ロボ
ットの表示部と玩具装置の発光とが変化する様子を模式
的に示す模式図である。

【図５】本発明の一構成例として示す行動制御システム
を構成する脚式移動ロボットの前方からみた外観を説明
する外観図である。

【図６】本発明の一構成例として示す行動制御システム
を構成する脚式移動ロボットの後方からみた外観を説明
する外観図である。

【図７】本発明の一構成例として示す行動制御システム
を構成する脚式移動ロボットの自由度構成モデルを模式
的に示す図である。

【図８】本発明の一構成例として示す行動制御システム
を構成する脚式移動ロボットの制御システム構成を説明
する図である。

【符号の説明】

１００ 玩具装置、１１０ ＬＥＤ、１１１ 玩具側通
信部、１１２ 発光制御部、１１３ 接続部、１１４
充電回路、２００ 脚式移動ロボット、３１０表示部、
３１１ ロボット側通信部、３１２ 主制御部、３１３
バッテリ、３１４ 接続部

フロントページの続き (72)発明者 長谷川 里香 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 伊藤 真人 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 狩谷 真一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2C150 CA01 CA20 DA04 DA27 DA28 DA31 DC17 DC28 DG01 DG13 DG15 EB01 EE07 FA03 3C007 AS36 CS08 HS09 HS27 KS20 KS23 KS24 KS34 KS36 KS39 KT01 WA03 WA13 WB26

Claims (50)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部状態に応じて動作するロボット装置
   において、 ロボット装置の消費対象であって消費状態を表出可能な
   玩具装置と通信する通信手段と、 上記通信手段を介して受信した上記玩具装置の特性情報
   に応じて内部状態を変化させる内部状態制御手段とを備
   えることを特徴とするロボット装置。
2. 【請求項２】 上記内部状態制御手段は、上記内部状態
   を行動に反映させ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】 上記内部状態を表す表示手段を備えるこ
   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】 上記表示手段は、少なくとも１個以上の
   発光手段で構成されたゲージであり、点灯している発光
   手段の個数、発光手段の明るさ、又は発光手段の光の色
   によって内部状態を表すことを特徴とする請求項３記載
   のロボット装置。
5. 【請求項５】 上記玩具装置を制御する制御信号を上記
   通信手段を介して上記玩具装置に送信することを特徴と
   する請求項１記載のロボット装置。
6. 【請求項６】 上記制御信号は、上記内部状態の時間的
   変化に応じて上記玩具装置を制御する信号であることを
   特徴とする請求項５記載のロボット装置。
7. 【請求項７】 上記玩具装置からの信号を受信すること
   によって上記玩具装置の所在を認識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】 周囲の状況を画像情報として取得する撮
   像手段と、 上記画像情報を解析し被写体を認識する画像情報認識手
   段とを備え、 上記画像情報認識手段によって上記玩具装置を認識する
   ことを特徴とする請求項１記載のロボット装置。
9. 【請求項９】 少なくとも、 上肢と、 体幹部と、 下肢とを備え、 上肢及び下肢、又は下肢のみを移動手段とすることを特
   徴とする請求項１記載のロボット装置。
10. 【請求項１０】 上記動作には、摂食動作が含まれ、上
    記玩具装置は、摂食物を模した形状とされていることを
    特徴とする請求項１記載のロボット装置。
11. 【請求項１１】 上記内部状態には、空腹状態が含ま
    れ、上記内部状態制御手段は、空腹状態のときは、動作
    速度を遅くし、摂食動作後には、動作速度を空腹状態の
    ときより早くすることを特徴とする請求項１０記載のロ
    ボット装置。
12. 【請求項１２】 起動電源としての電池と、 外部の充電装置に対する接続手段とを備え、 上記内部状態制御手段は、上記電池の充電状態が満充電
    状態になるにつれて内部状態を変化させることを特徴と
    する請求項１記載のロボット装置。
13. 【請求項１３】 発光手段と、 内部状態に応じて動作するロボット装置の行動を検出す
    る行動検出手段と、 上記行動検出手段において検出されるロボット装置の行
    動に応じて上記発光手段の発光を制御する発光制御手段
    と、 上記発光手段が設けられる筐体とを備える玩具装置。
14. 【請求項１４】 上記発光手段は、少なくとも１個以上
    設けられ、上記発光制御手段は、上記ロボット装置の内
    部状態に応じて、点灯する発光手段の個数、発光手段の
    明るさ、又は発光手段の光の色を変化させることを特徴
    とする請求項１３記載の玩具装置。
15. 【請求項１５】 上記行動検出手段は、上記ロボット装
    置の接触を検出する手段であることを特徴とする請求項
    １３記載の玩具装置。
16. 【請求項１６】 上記行動検出手段は、上記ロボット装
    置からの制御信号を検出する通信手段を含み、上記発光
    制御手段は、上記制御信号に応じて上記発光手段を制御
    することを特徴とする請求項１３記載の玩具装置。
17. 【請求項１７】 上記制御信号は、上記内部状態の時間
    的変化に応じて上記玩具装置を制御する信号であること
    を特徴とする請求項１６記載の玩具装置。
18. 【請求項１８】 上記ロボット装置の動作には摂食行動
    が含まれ、上記筐体は、摂食物を模した形状であること
    を特徴とする請求項１３記載の玩具装置。
19. 【請求項１９】 上記ロボット装置に備えられた接続部
    と電気的に接続される接続手段と、 上記ロボット装置の起動電源としての電池を充電するた
    めの充電手段とを備え、 上記発光制御手段は、上記電池の充電状態が満充電状態
    になるにつれて上記発光手段の光を弱くすることを特徴
    とする請求項１３記載の玩具装置。
20. 【請求項２０】 内部状態に応じて動作するロボット装
    置の行動制御システムにおいて、 ロボット装置の消費対象であって消費状態を表出可能な
    玩具装置と通信する通信手段と、 上記通信手段を介して受信した上記玩具装置の特性情報
    に応じて内部状態を変化させる内部状態制御手段とを有
    するロボット装置と、 発光手段と、 内部状態に応じて動作するロボット装置の行動を検出す
    る行動検出手段と、 上記行動検出手段において検出されるロボット装置の行
    動に応じて上記発光手段の発光を制御する発光制御手段
    と、 上記発光手段が設けられる筐体とを有する玩具装置とを
    備えることを特徴とするロボット装置の行動制御システ
    ム。
21. 【請求項２１】 上記ロボット装置の内部状態制御手段
    は、上記内部状態を行動に反映させることを特徴とする
    請求項２０記載のロボット装置の行動制御システム。
22. 【請求項２２】 上記ロボット装置は、内部状態を表す
    表示手段を備えることを特徴とする請求項２０記載のロ
    ボット装置の行動制御システム。
23. 【請求項２３】 上記表示手段は、少なくとも１個以上
    の発光手段で構成されたゲージであり、点灯している発
    光手段の個数、発光手段の明るさ、又は発光手段の光の
    色によって内部状態を表すことを特徴とする請求項２２
    記載のロボット装置の行動制御システム。
24. 【請求項２４】 上記ロボット装置は、上記通信手段を
    介して上記玩具装置を制御する制御信号を上記玩具装置
    に対して送信することを特徴とする請求項２０記載のロ
    ボット装置の行動制御システム。
25. 【請求項２５】 上記制御信号は、上記内部状態の時間
    的変化に応じて上記玩具装置を制御する信号であること
    を特徴とする請求項２４記載のロボット装置の行動制御
    システム。
26. 【請求項２６】 上記玩具装置からの信号を受信するこ
    とによって上記玩具装置の所在を認識することを特徴と
    する請求項２０記載のロボット装置の行動制御システ
    ム。
27. 【請求項２７】 上記ロボット装置は、 周囲の状況を画像情報として取得する撮像手段と、 上記画像情報を解析し被写体を認識する画像情報認識手
    段とを備え、 上記画像情報認識手段によって上記玩具装置を認識する
    ことを特徴とする請求項２０記載のロボット装置の行動
    制御システム。
28. 【請求項２８】 上記玩具装置の発光手段は、少なくと
    も１個以上設けられ、上記発光制御手段は、上記ロボッ
    ト装置の内部状態に応じて、点灯する発光手段の個数、
    発光手段の明るさ、又は発光手段の光の色を変化させる
    ことを特徴とする請求項２０記載のロボット装置の行動
    制御システム。
29. 【請求項２９】 上記玩具装置の行動検出手段は、上記
    ロボット装置の接触を検出する手段であることを特徴と
    する請求項２０記載のロボット装置の行動制御システ
    ム。
30. 【請求項３０】 上記玩具装置の行動検出手段は、上記
    ロボット装置からの制御信号を検出する通信手段を含
    み、上記発光制御手段は、上記制御信号に応じて上記発
    光手段を制御することを特徴とする請求項２０記載のロ
    ボット装置の行動制御システム。
31. 【請求項３１】 上記ロボット装置は、少なくとも、 上肢と、 体幹部と、 下肢とを備え、 上肢及び下肢、又は下肢のみを移動手段とすることを特
    徴とする請求項２０記載のロボット装置の行動制御シス
    テム。
32. 【請求項３２】 上記ロボット装置の動作には、摂食動
    作が含まれ、上記玩具装置は、摂食物を模した形状とさ
    れていることを特徴とする請求項３１記載のロボット装
    置の行動制御システム。
33. 【請求項３３】 上記ロボット装置の内部状態には、空
    腹状態が含まれ、上記内部状態制御手段は、空腹状態の
    ときは、動作速度を遅くし、摂食動作後には、動作速度
    を空腹状態のときより早くすることを特徴とする請求項
    ３２記載のロボット装置の行動制御システム。
34. 【請求項３４】 上記ロボット装置は、 起動電源としての電池と、 外部の充電装置に対する接続部とを備え、 上記玩具装置は、 上記接続部と電気的に接続される接続手段と、 上記電池を充電するための充電手段とを備え、 上記玩具装置の発光制御手段は、上記電池の充電状態が
    満充電状態になるにつれて上記発光手段の光を弱くし、
    上記ロボット装置の内部状態制御手段は、上記電池の充
    電状態が満充電状態になるにつれて内部状態を変化さ
    せ、上記ロボット装置における表示手段は、上記電池の
    充電状態が満充電状態になるにつれて上記少なくとも１
    個以上の発光手段の光を強くすることを特徴とする請求
    項２０記載のロボット装置の行動制御システム。
35. 【請求項３５】 内部状態に応じて動作するロボット装
    置とこのロボット装置の消費対象としての玩具装置とを
    備えるシステムにおけるロボット装置の行動制御方法に
    おいて、 上記ロボット装置が玩具装置の特性情報を取得する特性
    情報取得工程と、 上記玩具装置が上記ロボット装置の行動を検出する行動
    検出工程と、 上記行動検出工程において検出された上記ロボット装置
    の行動に応じて発光手段における発光を制御する発光制
    御工程と、 上記ロボット装置が上記取得した特性情報に応じて内部
    状態を変化させる内部状態制御工程とを備えることを特
    徴とするロボット装置の行動制御方法。
36. 【請求項３６】 上記内部状態制御工程は、上記内部状
    態をロボット装置の行動に反映させることを特徴とする
    請求項３５記載のロボット装置の行動制御方法。
37. 【請求項３７】 上記ロボット装置は、内部状態を表す
    表示工程を備えることを特徴とする請求項３５記載のロ
    ボット装置の行動制御方法。
38. 【請求項３８】 上記表示工程では、少なくとも１個以
    上の発光手段で構成されたゲージを点灯する発光手段の
    個数、発光手段の明るさ、又は発光手段の光の色によっ
    て内部状態が表されることを特徴とする請求項３７記載
    のロボット装置の行動制御方法。
39. 【請求項３９】 上記ロボット装置は、上記玩具装置を
    制御する制御信号を上記玩具装置に対して送信する通信
    工程を備えることを特徴とする請求項３５記載のロボッ
    ト装置の行動制御方法。
40. 【請求項４０】 上記制御信号は、上記内部状態の時間
    的変化に応じて上記玩具装置を制御する信号であること
    を特徴とする請求項３９記載のロボット装置の行動制御
    方法。
41. 【請求項４１】 上記ロボット装置における上記特性情
    報取得工程は、玩具装置からの信号を受信することによ
    って上記玩具装置の所在を認識する工程であることを特
    徴とする請求項３５記載のロボット装置の行動制御方
    法。
42. 【請求項４２】 上記ロボット装置における上記特性情
    報取得工程は、 周囲の状況を画像情報として取得する撮像工程と、 上記画像情報を解析し被写体を認識する画像情報認識工
    程とを備え、 上記画像情報認識工程は、上記玩具装置を認識する工程
    であることを特徴とする請求項３５記載のロボット装置
    の行動制御方法。
43. 【請求項４３】 上記玩具装置の発光手段は、少なくと
    も１個以上個設けられ、上記発光制御工程では、上記ロ
    ボット装置の内部状態に応じて、点灯する発光手段の個
    数、発光手段の明るさ、又は発光手段の光の色が変化さ
    せられることを特徴とする請求項３５記載のロボット装
    置の行動制御方法。
44. 【請求項４４】 上記玩具装置の行動検出工程は、上記
    ロボット装置の接触を検出する工程であることを特徴と
    する請求項３５記載のロボット装置の行動制御方法。
45. 【請求項４５】 上記玩具装置の行動検出工程には、上
    記ロボット装置からの制御信号を検出する通信手段が含
    まれ、上記発光制御工程では、上記制御信号に応じて上
    記発光手段の発光が制御されることを特徴とする請求項
    ３５記載のロボット装置の行動制御方法。
46. 【請求項４６】 上記ロボット装置の動作には、摂食動
    作が含まれ、上記玩具装置は、摂食物を模した形状とさ
    れていることを特徴とする請求項３５記載のロボット装
    置の行動制御方法。
47. 【請求項４７】 上記ロボット装置の内部状態には、空
    腹状態が含まれ、上記内部状態制御工程では、上記ロボ
    ット装置が空腹状態のときは、上記ロボット装置の動作
    速度を遅くし、摂食動作後には、上記ロボット装置の動
    作速度を空腹状態のときより早くすることを特徴とする
    請求項４６記載のロボット装置の行動制御方法。
48. 【請求項４８】 上記ロボット装置は、起動電源として
    の電池と外部の充電装置に対する接続部とを備え、上記
    玩具装置は、上記接続部と電気的に接続される接続手段
    と上記電池を充電するための充電手段とを備え、 上記玩具装置の発光制御工程では、上記電池の充電状態
    が満充電状態になるにつれて上記発光手段の光が弱くさ
    れ、上記ロボット装置の内部状態制御工程では、上記電
    池の充電状態が満充電状態になるにつれて内部状態が変
    更され、上記ロボット装置における表示工程では、上記
    電池の充電状態が満充電状態になるにつれて上記少なく
    とも１個以上の発光手段の光が強くされることを特徴と
    する請求項３５記載のロボット装置の行動制御方法。
49. 【請求項４９】 内部状態に応じて動作するロボット装
    置とこのロボット装置と通信する玩具装置とを備えるシ
    ステムにおけるロボット装置の行動を制御する制御プロ
    グラムにおいて、 上記ロボット装置が玩具装置の特性情報を取得する特性
    情報取得処理と、 上記玩具装置が上記ロボット装置の行動を検出する行動
    検出処理と、 上記玩具装置が上記行動検出工程において検出された上
    記ロボット装置の行動に応じて発光手段における発光を
    制御する発光制御処理と、 上記ロボット装置が上記取得した特性情報に応じて内部
    状態を変化させる内部状態制御処理とを実行させること
    を特徴とする制御プログラム。
50. 【請求項５０】 内部状態に応じて動作するロボット装
    置が玩具装置の特性情報を取得する特性情報取得処理
    と、 上記玩具装置が上記ロボット装置の行動を検出する行動
    検出処理と、 上記玩具装置が上記行動検出工程において検出された上
    記ロボット装置の行動に応じて発光手段における発光を
    制御する発光制御処理と、 上記ロボット装置が上記取得した特性情報に応じて内部
    状態を変化させる内部状態制御処理とを実行させる制御
    プログラムが記録された記録媒体。