JP2003071752A - 脚式移動ロボット並びに脚式移動ロボットのための姿勢計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検出する軸数を減少させて比較的低コストで
姿勢安定制御を実現する。 【解決手段】 ３軸の加速度センサを使用せず、２軸の
加速度センサと傾斜センサでロボットの胴体の向きを
Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向で認識する。２軸加速度センサは３
軸加速度センサよりも安価である。また、傾斜センサ
は、ＬＥＤとフォトインタラプタとボールを組み合わせ
て安価に構成され、４方向を検出することができる。４
足歩行ロボットは、ＸＺ軸方向の動きが特に多いので、
Ｘ及びＺ軸方向の向きを２軸加速度センサで検出すると
ともに、Ｙ軸方歩行の向きを傾斜センサで検出する。機
体が抱き上げられたことも認識することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の可動脚を用
いて姿勢安定制御を行う脚式移動ロボット並びに脚式移
動ロボットのための姿勢計測装置に係り、特に、検出す
る軸数を減少させて比較的低コストで姿勢安定制御を実
現する脚式移動ロボット並びに脚式移動ロボットのため
の姿勢計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気的若しくは磁気的な作用を用いて人
間の動作に似せた運動を行う機械装置のことを「ロボッ
ト」という。ロボットの語源は、スラブ語の"ＲＯＢＯ
ＴＡ(奴隷機械)"に由来すると言われている。わが国で
は、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・
無人化などを目的としたマニピュレータや搬送ロボット
などの産業用ロボット（industrial robot）であった。

【０００３】アーム式ロボットのように、ある特定の場
所に植設して用いるような据置きタイプのロボットは、
部品の組立・選別作業など固定的・局所的な作業空間で
のみ活動する。これに対し、移動式のロボットは、作業
空間は非限定的であり、所定の経路上または無経路上を
自在に移動して、所定の若しくは任意の人的作業を代行
したり、ヒトやイヌあるいはその他の生命体に置き換わ
る種々のサービスを提供することができる。

【０００４】最近では、イヌやネコ、クマのように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
型のロボット、あるいは、ヒトやサルなどの２足直立歩
行を行う動物の身体メカニズムや動作を模した「人間
形」若しくは「人間型」のロボット（humanoid robot）
など、脚式移動ロボットの構造やその安定歩行制御に関
する研究開発が進展し、実用化への期待も高まってきて
いる。これら脚式移動ロボットは、クローラ式ロボット
に比し不安定で姿勢制御や歩行制御が難しくなるが、階
段の昇降や障害物の乗り越えなどの、柔軟な歩行・走行
動作を実現できるという点で優れている。

【０００５】脚式移動ロボットの用途の１つとして、産
業活動・生産活動等における各種の難作業の代行が挙げ
られる。例えば、原子力発電プラントや火力発電プラン
ト、石油化学プラントにおけるメンテナンス作業、製造
工場における部品の搬送・組立作業、高層ビルにおける
清掃、火災現場その他における救助といったような危険
作業・難作業の代行などである。

【０００６】また、脚式移動ロボットの他の用途とし
て、上述の作業支援というよりも、生活密着型、すなわ
ち人間との「共生」あるいは「エンターティンメント」
という用途が挙げられる。この種のロボットは、ヒトあ
るいはイヌ（ペット）、クマなどの比較的知性の高い脚
式歩行動物の動作メカニズムや四肢を利用した豊かな感
情表現を忠実に再現する。また、あらかじめ入力された
動作パターンを単に忠実に実行するだけではなく、ユー
ザ（あるいは他のロボット）から受ける言葉や態度
（「褒める」とか「叱る」、「叩く」など）に対して動
的に対応した、生き生きとした応答表現を実現すること
も要求される。

【０００７】ところで、この種の脚式移動ロボットに関
する姿勢制御や安定歩行に関する技術は既に数多提案さ
れている。ここで言う安定な「歩行」とは、「転倒する
ことなく、脚を使って移動すること」と定義することが
できる。

【０００８】ロボットの姿勢安定制御は、ロボットの転
倒を回避する上で非常に重要である。何故ならば、転倒
は、ロボットが実行中の作業を中断することを意味し、
且つ、転倒状態から起き上がって作業を再開するために
相当の労力や時間が払われるからである。また、何より
も、転倒によって、ロボット本体自体、あるいは転倒す
るロボットと衝突する相手側の物体にも、致命的な損傷
を与えてしまう危険があるからである。したがって、脚
式移動ロボットの設計・開発において、姿勢安定制御や
歩行時の転倒防止は最も重要な課題の１つである。

【０００９】ロボットの姿勢安定性を好適に制御するた
めには、Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸方向について姿勢を検出する必
要がある。例えば、イヌやライオン、クマなどの４足歩
行のロボットの場合、これら３軸方向の姿勢を検出する
ことによって、機体が下記のいずれの状態であるかを認
識することができる。

【００１０】（１）起きている。 （２）右側を下にして横たわっている。 （３）左側を下にして横たわっている。 （４）仰向けになっている。

【００１１】そして、（２）〜（４）の状態であると認
識した場合には、（１）の状態に復帰するように各関節
アクチュエータを駆動するようにプログラミングすれば
よい。

【００１２】従来は、３軸の加速度センサを１個と、２
軸の加速度センサを２個、機体に搭載することで、Ｘ，
Ｙ，Ｚの３軸の姿勢を検出していた。

【００１３】しかしながら、加速度センサは、一般に、
構造が複雑で且つ高価である。ロボットを小型且つ安価
に設計するためには、この検出すの軸数を減少させた
い。

【００１４】例えば、傾斜センサは、加速度センサより
も簡単且つ安価に構成されるので、加速度センサを傾斜
センサで代用することが想到される。しかしながら、従
来の傾斜センサは３方向しか検出することができないの
で、加速度センサと置き換えると、機体の姿勢を正確に
認識できない場合がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複数
の可動脚を用いて姿勢安定制御を行う、優れた脚式移動
ロボット並びに脚式移動ロボットのための姿勢計測装置
を提供することにある。

【００１６】本発明の更なる目的は、検出する軸数を減
少させて比較的低コストで姿勢安定制御を実現すること
ができる、優れた脚式移動ロボット並びに脚式移動ロボ
ットのための姿勢計測装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面
は、複数の可動脚が胴体に取り付けられて構成される脚
式移動ロボットであって、Ｘ（ロール）及びＺ（ヨー）
の各軸方向の加速度を検出する２軸加速度センサと、Ｙ
（ピッチ）軸方向の傾斜を検出する傾斜センサと、前記
２軸加速度センサ及び前記傾斜センサの検出信号を基に
機体の姿勢制御を行う制御部と、を具備することを特徴
とする脚式移動ロボットである。

【００１８】ここで、前記制御部は、前記胴体に内蔵さ
れたＸＺ平面を持つ第１の制御基板とＸＹ平面を持つ第
２の制御基板とで構成されていてもよい。このような場
合、前記２軸加速度センサを前記第１の制御基板に搭載
するとともに、前記傾斜センサを第２の制御基板に搭載
するようにすればよい。

【００１９】また、前記傾斜センサは、内部に空間を持
つモールドと、前記空間内で回転可能に収容されたボー
ルと、前記空間内のボールの位置に応じてオン／オフ動
作する２個のスイッチで構成されていてもよい。このよ
うな場合、前記各スイッチのオン／オフ状態の組み合わ
せに応じて４方向の傾斜を検出することができる。

【００２０】したがって、本発明の第１の側面に係る脚
式移動ロボットによれば、３軸の加速度センサを使用せ
ず、２軸の加速度センサと傾斜センサでロボットの胴体
の向きをＸ，Ｙ，Ｚの３方向で認識することができる。
２軸加速度センサは３軸加速度センサよりも安価であ
る。また、傾斜センサは、ＬＥＤとフォトインタラプタ
とボールを組み合わせて安価に構成され、４方向を検出
することができる。

【００２１】４足歩行タイプの脚式移動ロボットの場
合、ＸＺ軸方向の動きが特に多いので、Ｘ及びＺ軸方向
の向きを２軸加速度センサで検出するとともに、Ｙ軸方
歩行の向きを傾斜センサで検出することによって。機体
が抱き上げられたことも認識することができる

【００２２】また、本発明の第２の側面は、複数の可動
脚が胴体に取り付けられて構成される脚式移動ロボット
のための姿勢計測装置であって、Ｘ（ロール）及びＺ
（ヨー）の各軸方向の加速度を検出する２軸加速度セン
サと、Ｙ（ピッチ）軸方向の傾斜を検出する傾斜センサ
と、を具備することを特徴とする脚式移動ロボットのた
めの姿勢計測装置である。

【００２３】ここで、脚式移動ロボットの胴体は、ＸＺ
平面を持つ第１の制御基板とＸＹ平面を持つ第２の制御
基板とを内蔵していてもよい。このような場合、前記２
軸加速度センサを前記第１の制御基板に搭載するととも
に、前記傾斜センサを第２の制御基板に搭載するように
すればよい。

【００２４】また、前記傾斜センサは、内部に空間を持
つモールドと、前記空間内で回転可能に収容されたボー
ルと、前記空間内のボールの位置に応じてオン／オフ動
作する２個のスイッチで構成されて、前記各スイッチの
オン／オフ状態の組み合わせに応じて４方向の傾斜を検
出することができる。

【００２５】したがって、本発明の第１の側面に係る脚
式移動ロボットのための姿勢計測装置によれば、３軸の
加速度センサを使用せず、２軸の加速度センサと傾斜セ
ンサでロボットの胴体の向きをＸ，Ｙ，Ｚの３方向で認
識することができる。２軸加速度センサは３軸加速度セ
ンサよりも安価である。また、傾斜センサは、ＬＥＤと
フォトインタラプタとボールを組み合わせて安価に構成
され、４方向を検出することができる。

【００２６】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態について詳解する。

【００２８】図１には、本発明の一実施形態に係る脚式
移動ロボット１の外観構成を示している。同図に示すよ
うに、この脚式移動ロボット１は、とりわけ「人とロボ
ットの共存」を目指して新たな楽しみとライフ・スタイ
ルを創造・提案するように、親しみ易い４足歩行の動物
をモデルにして構成されている。

【００２９】図１に示す通り、脚式移動ロボット１は、
胴体部ユニット２と、頭部ユニット３と、尻尾４と、四
肢すなわち脚部ユニット６Ａ〜６Ｄで構成される。

【００３０】胴体部ユニット２には、機体動作を統括的
にコントロールする制御回路（図示しない）や、機体の
主電源であるバッテリ（図示しない）が収容されてい
る。

【００３１】頭部ユニット３は、ロール（Ｘ）、ピッチ
（Ｙ）、及び、ヨー（Ｚ）の各軸方向の自由度を持つ首
関節７を介して、胴体部ユニット２の略前上端に配設さ
れている。また、頭部ユニット３には、動物の「目」に
相当するＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素
子）カメラなどで構成される画像認識部と、「耳」に相
当するマイクロフォンと、「口」に相当するスピーカ
と、触感に相当するタッチ・センサと、光の点灯や点灯
色などにより喜びや怒りなどを表現する角ランプなどが
搭載されている。これら以外にも、生体の五感を構成す
るセンサなどを頭部ユニット３に含んでいても構わな
い。

【００３２】尻尾４は、脚式移動ロボット１に対するユ
ーザ・インターフェースの１つである尻尾スイッチ（後
述）を兼ねており、胴体部ユニット２の略後上端に前後
及び左右の４方向に操作可能に取り付けられている。

【００３３】脚部ユニット６Ａ及び６Ｂはそれぞれ左右
の前足を構成し、また、脚部ユニット６Ｃ及び６Ｄはそ
れぞれ左右の後足を構成する。各脚部ユニット６Ａ〜６
Ｄは、それぞれ、大腿部ユニット９Ａ〜９Ｄ及び脛部ユ
ニット１０Ａ〜１０Ｄの組み合わせで構成され、胴体部
ユニット２の底面の前後左右の各隅部に取り付けられて
いる。

【００３４】大腿部ユニット９Ａ〜９Ｄは、ロール、ピ
ッチの各軸まわりの自由度を持つ股関節１１Ａ〜１１Ｄ
によって、胴体部ユニット２の各々の所定部位に連結さ
れている。また、大腿部ユニット９Ａ〜９Ｄと脛部ユニ
ット１０Ａ〜１０Ｄの間は、ピッチ軸まわりの自由度を
持つ膝関節１２Ａ〜１２Ｄによって連結されている。し
たがって、１つの可動脚は３つの自由度を備えている。

【００３５】このように、本実施形態に係る脚式移動ロ
ボット１は、全身に１５個の関節アクチュエータを装備
しており、制御ユニットからの指令により各関節アクチ
ュエータを駆動することによって、例えば、頭部ユニッ
ト３を上下左右に振らせたり、各足部ユニット６Ａ〜６
Ｄを同期協調的に駆動させて、歩行や走行などのさまざ
まな機体動作を実現することができる。例えば、脚式移
動ロボット１は、図２〜図４に示すように、４本の脚と
頭を用いて、「歩く」、「座る」、「寝る」などの自然
な動きをする。また、角ランプ３Ａの点灯やその点灯色
により、喜びや怒りなどを表現することができる。

【００３６】脚式移動ロボット１本体の主な仕様を以下
に示しておく。

【００３７】ＣＰＵ（Central Processing Unit）：６
４ビットＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Compute
r）プロセッサ 主記憶：３２ＭＢ プログラム供給媒体：専用メモリ・スティック 可動部 頭：３自由度，脚部：３自由度×４脚（合計１
５自由度） 入力部：充電専用コネクタ 入力スイッチ：音量調節スイッチ 画像入力：１０万画素ＣＭＯＳ（Complementary Metal
Oxide Semiconductor） イメージ・センサ 音声入力：ステレオ・マイクロフォン 音声出力：スピーカ 消費電力：約５Ｗ（標準モード時） 動作時間：約２．５時間（満充電で標準モード時） 外形寸法：約１７７×２８０×２４０mm（幅×高さ×奥
行き） 重量：約１．５kg（バッテリ、メモリ・スティックを含
む） 動作温度：５℃〜３５℃ 動作湿度：１０％〜８０％（結露のないこと） 動作室球温度：２９℃以下 保存温度：−１０℃〜６０℃ 保存湿度：１０％〜９０％（結露のないこと） 保存室球温度：２９℃以下

【００３８】図５には、脚式移動ロボット１の胴体ユニ
ット２に収容されている制御回路基板の構成を模式的に
示している。同図に示すように、胴体ユニット２内に
は、ＸＺ平面を持つ第１の制御基板２１と、ＸＹ平面を
持つ第２の制御基板２２という、２枚の制御基板が互い
に直交するように配設されている。

【００３９】同図に示すように、第１の制御基板２１上
には２軸加速度センサ２３が搭載されており、Ｘ及びＺ
の各軸における胴体２の向きを高精度に検出することが
できる。他方、第２の制御基板２２上には傾斜センサが
搭載されており、Ｙ軸に置ける胴体２の向きを概略的に
検出することができる。

【００４０】ペット型の４足歩行ロボットは、とりわけ
ＸＺ方向の動きが多い。何故ならば、Ｘ方向はロボット
の歩行方向に相当し、また、ユーザによって抱きかかえ
られることによっと機体はＺ方向に動くからである。

【００４１】本実施形態に係る脚式移動ロボット１は、
図５に示すように、頻繁に動作し比較的高精度に検出し
なければならないＸ及びＺ各方向の胴体の向きを２軸加
速度センサ２３で検出するとともに、高い精度が要求さ
れないＹ方向の胴体の向きを傾斜センサ２４で検出する
ように構成されている。２軸加速度センサ２３は、３軸
加速度センサよりも安価である。また、傾斜センサ２４
は、ＬＥＤとフォトインタラプタとボールを組み合わせ
て安価に構成される。したがって、本実施形態によれ
ば、高価な加速度センサの軸数を減らすとともに、全体
として安価なセンサ構成により機体の姿勢安定制御を実
現することができる。

【００４２】ここで、Ｙ軸だけでなく、ＸＹＺすべての
軸方向について傾斜センサを用いて検出するという考え
方もあろう。しかしながら、本実施形態のようなエンタ
ーティンメント型のロボットの場合には、ユーザが抱き
かかえる機会が多く、したがって、単なる自律歩行時の
姿勢だけではなく、このような抱き上げ作用に特有の姿
勢をも考慮してデザインすることが相当であろう。本発
明者らは、図１に示すような４脚のロボットの場合に
は、Ｘ軸方向抱き上げ（図１１を参照のこと）や、Ｚ軸
方向抱き上げが多いことを実験的並びに経験的に導出し
た。すなわち、これらＸＺ各軸方向のセンサとしては、
加速度センサを使用したほうが好ましいと思料する。他
方、機体がＹ軸方向に持ち上げられる機会は少なく、Ｙ
軸方向の計測には傾斜センサを用いても支障がないもの
と判断する。

【００４３】従来の傾斜センサは３方向しか検出するこ
とができないので（［従来の技術］の欄を参照のこ
と）、加速度センサと置き換えると、機体の姿勢を正確
に認識できない場合がある。そこで、本実施形態におい
て使用される傾斜センサ２４は、改良して４方向の検出
を可能としている。以下、この傾斜センサ２４の構成に
ついて説明する。

【００４４】図６には、傾斜センサ２４の内部構成を示
している。同図に示すように、傾斜センサ２４は、モー
ルド２４Ａの内部の空間２４Ｂに、ボール２４Ｃが回転
可能に収容して構成される。そして、空間２４Ｂ内に
は、発光ダイオードとフォトトランジスタの組み合わせ
で構成される２個のスイッチＳＷ１及びＳＷ２が配設さ
れている。

【００４５】傾斜センサ２４の傾きΘに応じて、ボール
２４Ｃは空間２４Ｂ内を転げまわる。このとき、ボール
２４Ｃが各スイッチＳＷ１及びＳＷ２の光を遮ったか否
かを検出することによって、１つの軸（ここではＹ軸）
に関して方向を認識することができる。これが、傾斜セ
ンサ２４の基本原理である。

【００４６】Θの角度に応じて、２個のスイッチＳＷ１
及びＳＷ２の出力が変化して、これに応じて角度Θを読
み取ることができる。その検出角度特性を以下の表に示
しておく。

【００４７】

【表１】

【００４８】以下、図７〜図１０を参照しながら、第１
の制御基板２１に取り付けられた傾斜センサ２４の動作
特性について説明しておく。

【００４９】図７には、脚式移動ロボット１の胴体２が
水平すなわち第１の制御基板２１が水平の状態を示して
いる。この場合、傾斜センサ２４に課される傾斜角度Θ
は０度であり、２個のスイッチＳＷ１及びＳＷ２はいず
れもボール２４Ｃによって光が遮られたオフ状態であ
る。言い換えれば、スイッチＳＷ１及びＳＷ２がいずれ
もオフ状態であれば、脚式移動ロボット１の胴体２はほ
ぼ水平であることを認識することができる。

【００５０】また、図８には、脚式移動ロボット１の胴
体２すなわち第１の制御基板２１が垂直上方を向いてい
る状態を示している。この場合、傾斜センサ２４に課さ
れる傾斜角度Θは９０度であり、ボール２４Ｃがモール
ド２４Ａ内で転がった結果として、一方のスイッチＳＷ
１はボール２４Ｃによって光が遮られてオフ状態である
が、他方のスイッチＳＷ２はボール２４Ｃから開放され
てオン状態になる。言い換えれば、スイッチＳＷ１がオ
フ状態でスイッチＳＷ２がオン状態であれば、脚式移動
ロボット１の胴体２はほぼ垂直上方を向いている（すな
わち頭部３が上）ことを認識することができる。

【００５１】胴体２が垂直に向いているということは、
例えば、ユーザによって機体が抱き上げられている状態
に相当する。

【００５２】また、図９には、脚式移動ロボット１の胴
体２すなわち第１の制御基板２１が反転している状態を
示している。この場合、傾斜センサ２４に課される傾斜
角度Θは１８０度であり、ボール２４Ｃがモールド２４
Ａ内で転がった結果として、２個のスイッチＳＷ１及び
ＳＷ２はいずれもボール２４Ｃから開放されてオン状態
になる。言い換えれば、スイッチＳＷ１及びＳＷ２がい
ずれもオン状態であれば、脚式移動ロボット１の胴体２
がひっくり返っていることを認識することができる。

【００５３】胴体２がひっくり返っているということ
は、例えば機体が点灯している状態に相当するので、転
倒から復帰する動作を実行したり、あるいはユーザに助
けを求めるような動作を行う必要がある。

【００５４】また、図１０には、脚式移動ロボット１の
胴体２すなわち第１の制御基板２１が垂直下方を向いて
いる状態を示している。この場合、傾斜センサ２４に課
される傾斜角度Θは９０度であり、ボール２４Ｃがモー
ルド２４Ａ内で転がった結果として、一方のスイッチＳ
Ｗ１はボール２４Ｃから開放されてオン状態になるが、
他方のスイッチＳＷ２はボール２４Ｃによって光が遮ら
れてオフ状態になる。言い換えれば、スイッチＳＷ１が
オン状態でスイッチＳＷ２がオフ状態であれば、脚式移
動ロボット１の胴体２はほぼ垂直上方を向いている（す
なわち頭部３が下）ことを認識することができる。

【００５５】［追補］以上、特定の実施例を参照しなが
ら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や
代用を成し得ることは自明である。

【００５６】本発明の要旨は、必ずしも「ロボット」と
称される製品には限定されない。すなわち、電気的若し
くは磁気的な作用を用いて人間の動作に似せた運動を行
う機械装置であるならば、例えば玩具等のような他の産
業分野に属する製品であっても、同様に本発明を適用す
ることができる。

【００５７】要するに、例示という形態で本発明を開示
してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈
するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、
冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきであ
る。

【００５８】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
複数の可動脚を用いて姿勢安定制御を行う、優れた脚式
移動ロボット並びに脚式移動ロボットのための姿勢計測
装置を提供することができる。

【００５９】また、本発明によれば、検出する軸数を減
少させて比較的低コストで姿勢安定制御を実現すること
ができる、優れた脚式移動ロボット並びに脚式移動ロボ
ットのための姿勢計測装置を提供することができる。

【００６０】本発明によれば、構造的に複雑な加速度セ
ンサと簡単な傾斜センサを組み合わせることにより、脚
式移動ロボットの姿勢を好適に認識することができると
ともに、転倒復帰などの動作を可能にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る脚式移動ロボット１
の外観構成を示した図である。

【図２】脚式移動ロボット１が自然な動きをしている様
子を示した図であり、より具体的には、機体が歩く様子
を示した図である。

【図３】脚式移動ロボット１が自然な動きをしている様
子を示した図であり、より具体的には、機体が座る様子
を示した図である。

【図４】脚式移動ロボット１が自然な動きをしている様
子を示した図であり、より具体的には、機体が寝る様子
を示した図である。

【図５】脚式移動ロボット１の胴体ユニット２に収容さ
れている制御回路基板の構成を模式的に示した図であ
る。

【図６】傾斜センサ２４の内部構成を示した図である。

【図７】傾斜センサ２４の動作特性を説明するための図
である。

【図８】傾斜センサ２４の動作特性を説明するための図
である。

【図９】傾斜センサ２４の動作特性を説明するための図
である。

【図１０】傾斜センサ２４の動作特性を説明するための
図である。

【図１１】ユーザが脚式移動ロボット１をＸ軸方向に抱
き上げている様子を示した図である。

【図１２】ユーザが脚式移動ロボット１をＺ軸方向に抱
き上げている様子を示した図である。

【符号の説明】

１…脚式移動ロボット ２…胴体ユニット ３…頭部ユニット ４…尻尾 ６…脚部ユニット ９…大腿部 １０…脛部 １１…股関節 １２…膝関節 ２１…第１の制御基板 ２２…第２の制御基板 ２３…２軸加速度センサ ２４…傾斜センサ ２４Ａ…モールド，２４Ｂ…空間 ２４Ｃ…ボール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C150 CA02 DA05 DA24 DA26 DA27 DA28 ED09 ED10 ED11 ED42 ED52 EF07 EF16 EF22 EF23 EF29 EF33 EF36 3C007 AS36 CS08 KS20 KS23 KV11 KW00 KX02 MT14 WA04 WA14 WB06

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の可動脚が胴体に取り付けられて構成
   される脚式移動ロボットであって、 Ｘ（ロール）及びＺ（ヨー）の各軸方向の加速度を検出
   する２軸加速度センサと、 Ｙ（ピッチ）軸方向の傾斜を検出する傾斜センサと、 前記２軸加速度センサ及び前記傾斜センサの検出信号を
   基に機体の姿勢制御を行う制御部と、を具備することを
   特徴とする脚式移動ロボット。
2. 【請求項２】前記制御部は、前記胴体に内蔵されたＸＺ
   平面を持つ第１の制御基板とＸＹ平面を持つ第２の制御
   基板とで構成され、 前記２軸加速度センサは前記第１の制御基板に搭載され
   るとともに、前記傾斜センサは第２の制御基板に搭載さ
   れている、ことを特徴とする請求項１に記載の脚式移動
   ロボット。
3. 【請求項３】前記傾斜センサは、内部に空間を持つモー
   ルドと、前記空間内で回転可能に収容されたボールと、
   前記空間内のボールの位置に応じてオン／オフ動作する
   ２個のスイッチで構成されて、前記各スイッチのオン／
   オフ状態の組み合わせに応じて４方向の傾斜を検出す
   る、ことを特徴とする請求項１に記載の脚式移動ロボッ
   ト。
4. 【請求項４】複数の可動脚が胴体に取り付けられて構成
   される脚式移動ロボットのための姿勢計測装置であっ
   て、 Ｘ（ロール）及びＺ（ヨー）の各軸方向の加速度を検出
   する２軸加速度センサと、 Ｙ（ピッチ）軸方向の傾斜を検出する傾斜センサと、を
   具備することを特徴とする脚式移動ロボットのための姿
   勢計測装置。
5. 【請求項５】前記胴体は、ＸＺ平面を持つ第１の制御基
   板とＸＹ平面を持つ第２の制御基板とを内蔵し、 前記２軸加速度センサは前記第１の制御基板に搭載され
   るとともに、前記傾斜センサは第２の制御基板に搭載さ
   れている、ことを特徴とする請求項４に記載の脚式移動
   ロボットのための姿勢計測装置。
6. 【請求項６】前記傾斜センサは、内部に空間を持つモー
   ルドと、前記空間内で回転可能に収容されたボールと、
   前記空間内のボールの位置に応じてオン／オフ動作する
   ２個のスイッチで構成されて、前記各スイッチのオン／
   オフ状態の組み合わせに応じて４方向の傾斜を検出す
   る、ことを特徴とする請求項４に記載の脚式移動ロボッ
   トのための姿勢計測装置。