JP2003079960A - まぶた動作機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造でやわらかい動きを実現できるま
ぶた動作機構を提供すること。 【解決手段】 駆動手段１と、まぶた２と、まぶたと駆
動手段とを繋ぐ連係部材３とを備え、駆動手段による連
係部材の押し引き動作によりまぶたを動かす機構におい
て、連係部材３を可撓性と適度な曲げ強さを有するもの
で形成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ペットロボットの
まぶたを動かすための機構に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、ぬいぐるみの中にマイコンやモー
ター、センサー等を埋め込み、人が撫でたり名前を呼ん
だりすると、それに反応して手足や顔等を動かすように
したペットロボットが好評を得ている。ペットロボット
が、本物のペットと同じように、長い間にわたって愛情
を持って接してもらうためには、愛嬌のある顔の表情が
不可欠であると思われる。顔の表情の中でも、まぶたの
開閉する動作は重要な要素である。 【０００３】通常、ペットロボットの顔の内部には各種
センサー等が配置され、また顔の造形デザインを優先し
なければならない都合上、まぶた開閉用のモーターを顔
の部分に配置することは困難である。このため、これま
でまぶた開閉用のモーター２０は、図６に示すように、
後頭部などの目２１から離れた位置に配置され、モータ
ーの回転体２２とまぶた２３を金属の棒などによる硬質
のロッド２４で繋ぎ、モーターの回転でロッド２４を押
し引きすることによってまぶた２３を動かしていた。ロ
ッド２４両端の、まぶたとモーターとの各連結部分に
は、フレキシブルジョイント２５が使われていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】このような構造とした
場合、まぶたの動きはいかにも機械的な硬い動きとなっ
て、おもしろみが無かった。また、まぶたの間に指をは
さんだ時には、指をけがするか部品が壊れるかのどちら
かであった。さらに、まぶたの開閉を行う度にロッドの
角度が変化し、フレキシブルジョイントに負荷が掛かる
ので、簡素なものを用いるとすぐに動きが悪くなったり
故障したりすることとなっていた。 【０００５】本発明はこうした実情に鑑み、簡単な構造
でやわらかい動きを実現できるまぶた動作機構を提供す
ることを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、本発明によるまぶた動作機構は、駆動手段と、ま
ぶたと、まぶたと駆動手段とを繋ぐ連係部材とを備え、
駆動手段による連係部材の押し引き動作によりまぶたを
動かす機構において、連係部材を可撓性と適度な曲げ強
さを有するもので形成したことを特徴とする。可撓性と
曲げ強さの具体的な程度としては、連係部材が駆動手段
によって押された時に、通常は座屈することなく、まぶ
たを動かすために必要十分な力を伝えることができ、尚
且つ、まぶたに指をはさんだりして過負荷がかかった時
には座屈して、過負荷を逃がすことができるものとす
る。そのように機能し得る連係部材の好適な材料として
は、例えば適当な太さのワイヤーロープを使用すること
ができる。 【０００７】本発明のまぶた動作機構によれば、可撓性
を有する連係部材によってまぶたが駆動されるために、
生き物に近いやわらかい動きをさせることができる。ま
ぶたに指をはさんだ時でも、連係部材が座屈して過負荷
を逃がすので、指をけがすることもなければ、部品が破
損することもない。また本発明の機構はいたって単純な
構造となっており、特に無理な負荷がかかるような箇所
もないから、長い間故障することなく動き続ける。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１と図２は、本発明によるまぶ
た動作機構の実施形態を示すもので、図１はまぶたを開
いた状態での平面図と側面図、図２はまぶたを閉じた状
態での平面図と側面図である。 【０００９】図に示すように、左右の眼球４，４には、
まぶた２，２をピン５で軸支して回動可能に設けてあ
る。各まぶた２には、後方に向かって押し込み片６を延
設してあり、左右の押し込み片６，６は先端部を動作バ
ー７で繋いであって、動作バー７を前後に動かすと、左
右のまぶた２，２が一緒に開閉する。動作バー７の中央
部には、後述する連係部材３の端部を連結するための連
結体８を設けてある。連結体８は、軸回りに回転可能で
あって、横にはスライドしないものとなっている。 【００１０】眼球４の後方、後頭部にはモーター９を設
置してあり、モーター９の回転軸には駆動プーリー１０
を設け、駆動手段１を構成している。駆動プーリー１０
とまぶたの動作バー７は連係部材３で繋いであり、駆動
プーリー１０を所定の角度範囲で正逆回転させることに
より、まぶた２を開閉動作させる。連係部材３は、中間
部を筒状のガイド部材１１に通してガイドしてある。ガ
イド部材１１は、連係部材３の長さが長い場合に、まぶ
た２の動作を確実に行うために設けるものである。な
お、眼球４、モーター９、ガイド部材１１は、図示しな
い頭部の骨格フレームに固定されている。 【００１１】連係部材３には、ワイヤーロープを用いて
いる。ワイヤーロープ３は、図３に示すように、０．３
ミリの径のワイヤー１９本を撚り合わせ、全体としては
１．６ミリの太さに形成してあり、可撓性と適度な曲げ
強さを有する。ワイヤーロープ３は、駆動プーリー１０
によって押された時に、露出部分で座屈することなく、
その押す力をまぶた動作バー７に伝え、まぶた２を閉じ
ることのできる必要十分な太さのものを選択する。そし
て、まぶた２の動きを人間の指等で規制した場合には、
図４に示すように、ワイヤーロープ３が座屈し、無理に
まぶたを動かすことがないようにする。ワイヤーロープ
３が伝達できる押す力の大きさは、ワイヤーロープ３の
太さと、露出部分の長さとの兼ね合いによって決まる。
先の１．６ミリの太さのワイヤーロープを用い、初期状
態における先端側の露出部分の長さＡを５０ミリとした
場合には、５００ｇｆから１０００ｇｆの押す力を伝え
ることができる。これは、一般的なペットロボットのま
ぶたを動かすのに必要十分な力である。 【００１２】本発明のまぶた動作機構は、ここに示した
実施形態に限定されない。左右のまぶたは、個々に設け
た２本の連係部材によって別々に動作させることもでき
る。また実施形態では、上まぶたしか設けてないが、下
まぶたを併設することもできる。連係部材の素材として
は、多種多様な太さ・性状のものが出回っているワイヤ
ーロープを利用するのが簡便であるが、これに限定する
ものではなく、同等の機能を発揮できる他のもの、例え
ば半硬質の樹脂の棒等を使用しても良い。 【００１３】さらにガイド部材１１は、変形しない硬い
材質で形成しても良いが、可撓性を有するものであって
も良い。ガイド部材１１は、図５に示すように湾曲した
ものとすれば、連係部材３の露出部分での曲りを少なく
することができる。また駆動手段１は、連係部材３を押
し引きできるものであれば良く、例えばクランクやカム
をモーターで回転させるもの、回転するネジ軸に挿通し
たナット体を往復動させるものであっても良い。 【００１４】 【発明の効果】本発明のまぶた動作機構は、可撓性を有
する連係部材によりまぶたを動かすようにしたので、生
き物に近いやわらかい動きをさせることが可能となり、
まぶたに指をはさんだりした時には連係部材が座屈し、
まぶたを無理に動作させることがないので、指をけがす
ることもなければ、部品が破損することもない。また本
発明の機構は構造が単純で、特に無理な負荷がかかるよ
うな箇所もないから、故障しにくい。

【図面の簡単な説明】 【図１】（イ）（ロ） 本発明のまぶた動作機構の実施形態を示す平面図と側面
図であって、まぶたを開いた時の状態を示す。 【図２】（イ）（ロ） 同じく本発明のまぶた動作機構の実施形態を示す平面図
と側面図であって、まぶたを閉じた時の状態を示す。 【図３】ワイヤーロープを用いた連係部材の断面図であ
る。 【図４】過負荷がかかった時の連係部材の様子を示す平
面図である。 【図５】ガイド部材を湾曲させた実施形態を示す平面図
である。 【図６】（イ）（ロ） まぶた動作機構の従来例を示す平面図と側面図である。 【符号の説明】 １ 駆動手段 ２ まぶた ３ ワイヤーロープ（連係部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 崇徳 茨城県つくば市梅園１丁目１番地１中央第 ２ 独立行政法人産業技術総合研究所つく ば中央第２事業所内 Ｆターム(参考） 2C150 CA01 CA02 CA04 DA25 EB01 EC12 EC13

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 駆動手段（１）と、まぶた（２）と、ま
   ぶたと駆動手段とを繋ぐ連係部材（３）とを備え、駆動
   手段による連係部材の押し引き動作によりまぶたを動か
   す機構において、連係部材（３）を可撓性と適度な曲げ
   強さを有するもので形成したことを特徴とするまぶた動
   作機構。