JP2003191185A - 姿勢を採らせ得るジョイントを持つロボット玩具 - Google Patents

姿勢を採らせ得るジョイントを持つロボット玩具

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JP2003191185A
JP2003191185A JP2002237406A JP2002237406A JP2003191185A JP 2003191185 A JP2003191185 A JP 2003191185A JP 2002237406 A JP2002237406 A JP 2002237406A JP 2002237406 A JP2002237406 A JP 2002237406A JP 2003191185 A JP2003191185 A JP 2003191185A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 姿勢の連続を記録することによってプログラ
ムされた姿勢を採ることが可能なジョイントを有する、
モジュラーロボット玩具構築システムを提供する。 【解決手段】 各々のロボット・ジョイント・モジュー
ルがメモリ能力，アクチュエータ，ジョイント・セン
サ，通信手段，及び中央処理ユニットを有する、複数の
ロボット・ジョイント・モジュールと、ロボット・ジョ
イント・モジュールの各々一つが少なくとも一つの中央
処理ユニットを含む、複数の個々の中央処理ユニットに
よって少なくとも部分的に規定された分散制御ユニッ
ト、を備えるロボット玩具構築システムのためのロボッ
ト・ジョイント・モジュールの集合。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に再構成可
能なモジュラーロボットシステムに関し、特に、ロボッ
ト玩具構築システム（robotic toy construction syste
m）において並列に（in multiples）再構成され得るマ
イクロプロセッサによって制御されるロボットモジュー
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】モジュラーロボットシステムは、新規な
機能性（functionality）を可能とする新規なシステム
を形成するために、分離可能で、種々の組合わせ方（ar
rangement）に再接続され得るモジュールから成るよう
なシステムである。これによって、同じ数のロボットモ
ジュールのために、複合的な、可能なロボット構造がも
たらされる。システムによって達成されるべきタスクに
基づいて、ユーザは、一定の数のモジュールを相互連結
して、所望のシステムを形成する。そのようなシステム
は、雑多ではなく、むしろより均質化する傾向がある。
即ち、システムは、異なるタイプのモジュールを持ち得
るが、モジュールタイプの数に対する、モジュールのト
ータルの数の比率は低い。一般的なシステムでは、ロボ
ットアームのような、一つあるいはそれ以上の機構、あ
るいは、マニピュレータが、タスク仕様及びプログラム
に従って動作（motion）及び作用(action)を制御する制
御システムに接続され得る。動作は、ポイント・ツー・
ポイントのトラッキング動作、あるいは、軌道トラッキ
ング動作を含み得る。作用には、エンド・エフェクト制
御あるいは、道具及び機械のような他のシステムへのイ
ンターフェーシングを含みうる。
【０００３】伝統的なシステムのための制御器は、マル
チ−導電部ケーブルシステムを通じてロボットシステム
に接続された、集中化されたユニットである。それゆ
え、そのようなモジュールから組み立てられたシステム
は、限定的な機械的意味のモジュラーであり、その再構
成可能性は限定される。制御システムエレクトロニクス
は集中化されているので、モジュールは、インテリジェ
ントな単一のユニットとは考えられない。というのは、
それらは、専用の制御プロセッサ及び関連ソフトウェア
を欠くからである。ロボット産業では、マニュアルで逆
駆動可能なジョイント（backdrivable joints），ジョ
イントの能動的コンプライアンス（activecompliance）
（それらの中で、ロボットが能動的に、ジョイントのマ
ニュアルの案内に従う）の姿勢を採る（posing）ことに
よって、あるいは遠隔制御を通じてマニュアルでジョイ
ントを制御することによって、訓練によるプログラミン
グが達成される。
【０００４】ロボットシステムはまた、玩具業界でその
応用が発見された。玩具開発は、人形内で音声を再生す
るような単純な機能、つまりロボットでの単純な動きパ
ターンの実行、から、洗練された作用パターン及び振舞
い形式を持つロボット玩具の開発に進展した。
【０００５】玩具組み立て要素は、一部は、組み立て要
素のプログラミングを通じて、また、一部は、種々のタ
イプの相互接続された玩具組み立て要素からなる構造の
組み立てを通じて、異なる物理的作用を行い得る。種々
のタイプの組み立て要素を通じて、構造の形成につい
て、及び、構造に種々の機能を与えることについての膨
大な可能性が存在する。構造の物理的作用は、電気モー
タによって制御された、単純な、あるいは比較的複雑な
動作を含み得るか、あるいは、光や音声の放出を含み得
る。玩具の物理的作用は、玩具とその周囲状況との相互
作用によって調整され得、玩具は、対象物あるいは光、
あるいは、可能であれば音声との物理的接触に反応し、
相互作用に基づいてその振舞いを変化するようにプログ
ラムされ得る。そのようなプログラム可能な玩具は、無
条件の応答を為すために、あるいは条件付きの応答を為
すために、中央処理ユニットによってプログラムされ
る。駆動機構を過駆動と破損から保護するために、そし
てパワーが印加されないときであってもマニュアルによ
る配置を可能とするために、玩具産業では、上述のジョ
イントは駆動機構とジョイントとの間に、しばしばトル
ク制限接続を持つ。ジョイントは逆駆動可能であるか、
あるいは不可能で有り得る。
【０００６】しかし、これらの玩具は、外部中央処理ユ
ニットが、要素をプログラムし、その動作，及び種々の
組み立て要素のタイプを指示することを要求する。本発
明の目的は、能動モジュール（その各々がそれ自身内の
マイクロ制御器，アクチュエータ，入力及び出力装置
と、マニュアルによってジョイントの姿勢を採り、姿勢
の連続を記録することによってプログラムされた姿勢を
採ることが可能なジョイント）を有する、モジュラーロ
ボット玩具構築システムを提供することである。
【０００７】Munch他に対する、「A Programmable Toy
with Communication Means」と題した国際特許番号ＷＯ
00/45925は、他の組み立て要素と結合され得る、マイ
クロプロセッサ制御の玩具組み立て要素を教示する。例
えば、それは、アクチュエータ及び車輪を有してモータ
ー化された玩具車両を形成する別々の構造に結合され得
る。各マイクロプロセッサは、サブプログラムコールの
リストを特定することによって個別に作動され得るサブ
プログラムを含むメモリに記憶された命令を実行する。
玩具は、命令を第２の玩具に通信するための送信機を有
する。
【０００８】“Programable Assembly Toy”なる名称
の、Gabai他に対する米国特許第6，206，745Ｂ１号は、
制御可能と制御不可能の玩具構成要素の双方を含む、プ
ログラム可能な組み立て玩具を教示する。制御不可能な
構成要素は、構造を規定するために結合され得る。制御
可能な玩具構成要素は、構造と相互作用し得、コンピュ
ータ制御システムによって制御され得る。コンピュータ
制御システムは、スクリーン，音声カード，ハードディ
スク，及びオプションでＣＤ−ＲＯＭドライブを装備し
たパーソナルコンピュータであり得る。コンピュータ無
線インターフェースは、ワイヤレス送信を介して、制御
可能な玩具構成要素（その夫々がパワー源，玩具制御素
子，及び入力及び出力素子を持つ）に信号を送信する。
【０００９】
【発明の概要】簡潔に述べると、そして、本発明の一つ
の面に従って、玩具構築システムのためのロボットモジ
ュールの集合（assemblage）が提供される。集合は、複
数のロボットモジュール（その各々が、メモリ容量，ア
クチュエータ，結合位置センサ，通信手段，及び中央処
理ユニットを有する）を含む。集合は、各ロボット結合
モジュールが少なくとも一つの中央処理ユニットを有す
る、少なくとも部分的に複数の個々の中央処理ユニット
によって規定される、分散された制御ユニットをも含
む。
【００１０】本発明の他の面に従って、玩具構築システ
ムのための、ロボット結合モジュールの集合をプログラ
ミングするための方法が提供される。各ロボット結合モ
ジュールは、中央処理ユニット，メモリ容量，アクチュ
エータ，結合位置センサ，及び通信手段を含む。集合
は、各ロボット結合モジュールが少なくとも一つの中央
処理ユニットを有する、少なくとも部分的に複数の個々
の中央処理ユニットによって規定される分散制御ユニッ
トをも含む。プログラミングシーケンス（sequence）を
開始するために、信号が、集合に提供される。ロボット
モジュールが、選択された所望の位置に移動された後
に、各ロボット結合モジュールに対する位置の各々が、
そのモジュールの中央処理ユニット内に記憶される。こ
のプロセスは、所望の完全な位置シーケンスが得られる
まで反復される。
【００１１】本発明の更に他の面において、玩具構築シ
ステムのためのロボット結合モジュールの集合の動作を
調整するための方法が提供される。各ロボット結合モジ
ュールは、中央処理ユニット，メモリ容量，アクチュエ
ータ，結合位置センサ，及び通信手段を含む。集合は、
各ロボット結合モジュールが少なくとも一つの中央処理
ユニットを有し、少なくとも部分的に複数の個々の中央
処理ユニットによって規定される、分散制御ユニットを
も含む。各ロボット結合モジュールは、自分自身の位置
のシーケンスでプログラムされる。信号は同時に、集合
の全てのロボット結合モジュールに提供される。各々の
ロボット結合モジュール内の中央処理ユニットが信号を
解釈し、集合内の他のロボット結合モジュールと同時
に、モジュールに、それ自身の位置のシーケンスを実行
するよう命令する。
【００１２】本発明の他の面において、玩具構築システ
ムのためのロボット結合モジュールの複合的な集合の動
作を調整するための方法が提供される。各ロボット結合
モジュールは、中央処理ユニット，メモリ容量，アクチ
ュエータ，結合位置センサ，及び通信手段を含む。ロボ
ット結合モジュールの各集合は、各ロボット結合モジュ
ールが少なくとも一つの中央処理ユニットを有し、少な
くとも部分的に複数の個々の中央処理ユニットによって
規定される分散制御ユニットをも含む。ロボット結合モ
ジュールの第１の集合は、位置のシーケンスでプログラ
ムされる。ロボット結合モジュールの第１の集合は、他
のロボット結合モジュールの集合に信号を提供する。ロ
ボット結合モジュールの他の集合内の各ロボット結合モ
ジュール内に含まれる中央処理ユニットは、信号を解釈
し、他の集合に位置のシーケンスの実行を命令する。
【００１３】
【発明の実施の形態】ロボット要素を含む玩具構築シス
テムは、一つあるいは複数のアクチュエータ，センサ，
あるいは他の電子構成要素を制御する中央処理ユニット
（ＣＰＵ）によって制御される、単一のロボットを組み
立てるために使用されるように設計される。これらの玩
具は、コンピュータによって、あるいはカットアウト
（cut out）を持つディスクのような機械システムのい
ずれかによって間接的にプログラムされる。これらの方
法には、かなりの素養と努力が要求され、進歩的なユー
ザによってのみ達成され得る。本発明は、能動的モジュ
ール（そのそれぞれが、アクチュエータ，入力素子，及
び出力素子のような構成要素を持つマイクロ制御器を統
合する）から成る玩具構築システムである。アクチュエ
ータを制御するプログラムは、モジュール間に分散さ
れ、よって、システムの制御を促進する。それは、子供
が、潜在的に多段階の自由度を持つロボットシステムの
複雑なシーケンスの動作をプログラムするための、直接
及び直感的な方法を提供する。更に、ロボットシステム
内のソフトウェアは、記録された動作のシーケンスある
いはその組を自動的に組み立て得、スムーズに動作停止
させ得、更に少ないユーザの熟練しか必要としない。
【００１４】システムは一般的に、各モジュールの複合
的なコピーを含み得、このコピーは所望の構造を達成す
るために必要な回数だけ反復され得る。これらのモジュ
ールは、それらの統合された機械的及び／又は電気的接
続によってお互いに容易に接続され、自動的に一緒にネ
ットワーク化される。システムは、その振舞いがマニュ
アルで結合に姿勢を採らせ、姿勢（poses）の連続を記
録することによってプログラムされ得る、単一の接続さ
れたロボットとして機能する。ロボットは、この記録さ
れた連続の姿勢を同様のやり方で，より迅速に，より遅
くプレイバック（play back）し得るか、あるいは、さ
もなければ、ユーザの入力を変更し得る。姿勢の連続
は、姿勢間の補間された結合位置によってスムーズにさ
れ得る。単一の初期化パルスを通じて、あるいは付着さ
れたモジュール間のネットワーク通信によって、モジュ
ール間の調整が起こり得る。
【００１５】図１を参照する。ここで、本発明のロボッ
トモジュール100の一つの実施例が示される。各モジュ
ールは同一であり、ＣＰＵ180，アクチュエータ110，結
合位置センサ190，及び、単一のユニットに統合された
多数の接続ポート120，150，160，及び170を持つ。各モ
ジュールは、逆駆動不可能なトランスミッション及びト
ルク制限クラッチ（図示せず）をも含み得る。支持構造
130及び140は、接続ポート，センサ，及びＣＰＵを収容
する。支持構造140は、アクチュエータ110の出力シャフ
トに接続され、電気的に、そして機械的に、接続ポート
150を通じて他のモジュールに接続され得る。残りの接
続プレート120，160，及び170は、他のロボットモジュ
ール100への機械的接続ポイントとしてのみ機能し得、
あるいは、他のロボットモジュール100への電気的接続
ポイント及び機械的接続ポイントの双方を提供し得る。
接続プレート120，150，160，及び170は、いくつかの接
続プレート（これは、種々のタイプの構造の組み立てを
可能とする）を通じて多くのモジュールタイプの相互接
続を可能とするために、有利に、同じタイプのコネクタ
を持ち得る。コネクターは、２つの接続プレートが多く
のやり方（例えば、２つの矩形形状のコネクタが、互い
に90度間隔で回転された４つの位置の一つの中に一緒に
付着され得る）で一緒に付着され得るように、内部的対
称をも含み得る。
【００１６】支持構造130及び140は、注入鋳造プラスチ
ックのような方法及び材料から、あるいは、成型金属あ
るいは他の硬い、あるいは柔軟な材料によって作られ得
る。代替的に支持構造130及び140は、一つの自由度より
大きい自由度を持つために形成され、互いに接続され得
るか、あるいはモジュールは、直列構造あるいは並列構
造で、互いに付着されたリンク（links）で構築され得
る。アクチュエータ110は、プラスチックギアを持つ電
気ＤＣモータ、あるいは、ＡＣ，ブラシレス，あるいは
同調モータ（harmonic motor）のような他の回転モータ
で有り得る。トランスミッションは、摩擦的、あるい
は、平歯車，ウォーム及びウォームギア，遊星歯車ある
いはハーモニックギア（harmonic gear）を含みそれに
限定されない一つあるいはそれ以上のタイプの段階を利
用するギアタイプで有り得る。トランスミッションは、
プラスチックあるいは金属のギア、あるいはプラスチッ
ク及び金属ギアの組合わせを持ち得る。アクチュエータ
は、トランスミッションを有するかあるいは有さない、
超音波モータあるいは圧電性モータのような低速，高ト
ルクモータからも成り得る。マニュアルの姿勢付けを促
進することに加えてシステムを過トルクから保護するた
めに、トルク制限クラッチが、アクチュエータと構造と
の間に配置され得る。図１は、モジュールに収容される
単一のアクチュエータを示すが、一つ以上のアクチュエ
ータが各モジュール内に存在し得ることが理解されるで
あろう。ＣＰＵ180は、４ビットマイクロコントローラ
あるいは８ビットマイクロコントローラで有り得る。
【００１７】ここでの目的のために、モジュールは、ア
クチュエータ及びＣＰＵと接続プレートを収容する支持
構造を持つように記載される。しかし、モジュールは、
関連の同時出願の、Yim他に対する“Robotic Toy Modul
ar System with DistributedProgram”なるタイトルの
米国出願シリアルナンバーＸＸＸＸＸＸＸＸ（ここに参
照として採りこまれる）に記載されたものような膨大な
形状及び構成の内のいかなる形をも採り得ることが明白
となるであろう。
【００１８】図２を参照する。ここには、図１のモジュ
ールを接続することによって達成可能な多くの形状の一
つの実施例が示される。この実施例で、モジュール21
0，220，230，240及び250は、曲がり得、ヘビのように
移動し得る線形状を形成するために、端と端が接するよ
うに接続される。
【００１９】図３は、他の可能な構成を示す。この構成
では、５つのモジュール310，320，330，340及び350
が、中央モジュール330が２つの組のモジュールを接続
するように接続される。第１のモジュールの組，310及
び320が、モジュール330の一つの支持構造332から延び
る一方、モジュールの第２の組，340及び350が、モジュ
ール330の第２の支持構造334から延びる。この実施例
で、モジュール320及び340は、モジュール330のアクチ
ュエータ336の中心を通じて延びる軸の周りを回転的に
移動し得る。モジュール310は、モジュール320のアクチ
ュエータ326の中心を通じて延びる軸の周りを回転的に
移動し得る。そして、モジュール350は、モジュール340
のアクチュエータ346の中心を通じて延びる軸の周りを
回転的に移動し得る。
【００２０】図４は、中心モジュールが90度回転される
点を除いて図３と類似する。これは、モジュールを付着
するための異なるやり方を可能とする、対称を有する接
続プレートの使用を示す。図４で、受動的構成要素41
2，422，442及び452が、それぞれモジュール410，420，
及び450の端部に付着される。この実施例で、受動的構
成要素は、それらが付着されるモジュールが足（feet）
として機能し、モジュール410，420，440及び450が脚
（leg）として機能することを可能とする。モジュール4
30の回転が、脚の変形（translation）を可能とし、脚
モジュールの回転が、足が地面から持ち上げられること
を可能とする。他の機能性を可能としている受動的構成
要素の他のタイプも、モジュールに付着され得る。
【００２１】図２−４は、ここで記載されるモジュール
を、いかなる数だけ、そしていかなる接続パターンを用
いて構築することが可能な多くの構成の中の３つのみを
示す。当業者は、十分な数のモジュールと、種々のタイ
プの受動構成要素のよって、潜在的な数の構成がほとん
ど無制限であることを容易に理解するであろう。
【００２２】図５を参照する。ここには、ここに開示さ
れるシステムの実施例のブロック図が示される。基本シ
ステム500は、複数のモジュール510（その全てがＣＰＵ
520を備え、埋め込まれたメモリあるいは外部メモリを
含み得る）を含む。記載の明確化の目的のために、この
実施例の構成の細部は、中央のモジュール上にのみ示さ
れる。各モジュールは、アクチュエータ540及び結合位
置センサ550をも含み得る。ＣＰＵ520は、各モジュール
に接続するネットワーク通信リンク570を通じてお互い
に通信する。モジュール間の通信は、赤外光，無線送
信，あるいは、誘導電気信号によって、あるいは音声あ
るいは振動信号によって電気的接触を作ることによって
送出される電気信号のような通信の他の手段を通じたも
のであり得る。位置センサは、モジュールの構造に接続
される出力シャフト560の位置を検知する。このセンサ
は、出力シャフトがアクチュエータによって駆動される
か、例えばユーザが構造を移動させる場合のように外部
環境からの構造の動作によって逆駆動されるかについ
て、出力シャフトの動作を検知する。
【００２３】図６を参照する。ここには、ここに開示さ
れるシステムの一つの実施例のプログラミングモデルの
フローチャートが示される。ステップ710で、膨大な態
様を採り得るシステムへの入力によってモジュールのプ
ログラミングが開始される。例えば、パワーオン信号
が、オン／オフ制御ソースからシステムに送られ得る
か、あるいは信号は、近接検知器の前の手の動きによっ
て提供され得る。代替的に、磁石によって起動される際
にホール効果センサが開始信号を提供し得、光線によっ
て起動される際に光検知器が開始信号を提供し得、ある
いは、手の拍手のような音声によって起動される際に音
声センサが開始信号を提供し得る。ステップ720におい
て、オペレータは、モジュール結合部を所望の位置にを
移動させ、あるいは姿勢を採らせる。多くのモジュール
が一緒に接続される場合には、ユーザは、多くのモジュ
ールを同時に移動させることによってモジュールに姿勢
を採らせ得る。これによって、一度に一つのモジュール
を扱う際には時間がかかって面倒となり得る、多くのモ
ジュールをプログラムするための直感的な容易な方法が
可能となる。
【００２４】ステップ760にて、位置が記憶されたか否
かを確かめるチェックがなされる。記憶されるべき姿勢
を示すためのシステムへの入力は、各モジュール上のボ
タンあるいは力センサ、あるいは、モジュールに状態が
記憶されるべきことを示すワイヤレス手段で有り得る。
可能なワイヤレス手段の例には、各能動モジュールによ
って検知される赤外光あるいは無線信号が含まれる。状
態が記憶されるべきことをモジュールに示す、他の可能
な手段には、ホール効果センサによって検知された磁気
信号，あるいは音声センサによって検知された音声信号
が含まれる。代替的に、特定の時間間隔で状態を記録す
ることによるユーザ入力の必要無しに、システムは状態
を自動的に記憶し得る。例えば、毎秒、１秒当り多くの
時点、あるいは事前に規定されたかオンライン計算され
た時間ステップにおけるものである。ユーザ入力の必要
無しに状態を記憶するための他の可能な方法は、特定の
期間、あるいは、速度の方向の変化が検知される際に、
結合動作を検知することである。全ての結合が移動を停
止するときには、状態が姿勢として記憶される。
【００２５】もし姿勢が記憶されるべきであれば、ステ
ップ730において信号が、通信手段570を通じて、システ
ム内のロボット結合モジュールの全てのＣＰＵに渡され
る。各ロボット結合モジュールは、その対応する結合位
置センサを読み、動作プログラムのステップとして個々
のモジュールのメモリ内の位置を記憶する。これは全て
のモジュールに対して同時に発生する。このことは、多
くのモジュールを持つシステムにとって有利である。理
解され得るように、全てのロボット結合モジュールに対
する結合位置データは、全てのロボット結合モジュール
間に分散される代わりに、一つのモジュールあるいは複
数のモジュールのサブセット（subset）内の一つのコン
ピュータ内に記憶され得る。もし単一のロボット結合モ
ジュールが十分なメモリ容量を含むなら、動作プログラ
ムはそのモジュール上に記憶され得る。代替的に、プロ
グラムはリムーバブル媒体（removable medium）上に記
憶され得る。プログラムシーケンスは、その後ステップ
720に戻り、ステップ720，760及び730のシーケンスが繰
り返される。
【００２６】ユーザが姿勢のエントリーを完了し、シス
テムが先のステップに記録された動作を再生する（play
back）ことについてユーザが準備完了となった時に、
ステップ770でプレイボタンが押される。プレイ（pla
y）されるべき姿勢を示すためのシステムへの入力は、
ステップ760の実行に対する上述の何れかの手段を含み
得る。この入力が示されるときはいつでも、システムは
記憶された動作プログラムを再生する。動作シーケンス
は、システムによって修正あるいは変更され得る。例え
ば、動作シーケンス実行のスピードは、増加あるいは減
少され得、あるいは平滑化（smoothing）あるいは強調
（exaggeration）を通じて位置が変更され得る。動作が
再生された後でも、動作シーケンスプログラムはそれに
追加された位置を持ち得る。ユーザが最終位置を付加す
る前に、プログラムのより短い部分を再生し得るので、
これによって動作シーケンスプログラムの構築が促進さ
れる。
【００２７】図７を参照する。ここには、ここに開示さ
れるシステムの代替の実施例のブロック図が示される。
この実施例は、各々がＣＰＵ620を持つ多数のモジュー
ル610を含む。明確な説明の目的のために、この実施例
の構成の細部は中央モジュールの上にのみ示されるが、
この構成実施例は、システムの、いくつかのあるいは全
ての相互接続されたモジュールに存在し得る。この実施
例のモジュールは、上述のアクチュエータ540と結合位
置センサ550に対応する、アクチュエータ640及び結合位
置センサ650を含む。この実施例は、付加的なトランス
ミッション630をも特徴とする。この、逆駆動不可能な
トランスミッションは、十分な力によってモジュールの
動作を可能とするが、十分な力がなければ動作しない、
トルク制限クラッチをも有する。これは、有利に、連続
的にモジュールを支えること無しに（もし支え続けれ
ば、潜在的に重力によってあるいは他の環境的力によっ
て移動してしまうかもしれないこととは対照的に）、シ
ステムが姿勢を採らされることを可能とする。
【００２８】モジュールは、通信リンク615を介して通
信する。動作プログラムを編集するために、あるいは大
容量記憶装置としてあるいはバックアップ装置として動
作するために、付加的に、ロボット素子の外部に、入力
装置を持つオプションのパーソナルコンピュータあるい
は遠隔制御器670が用いられ得る。パーソナルコンピュ
ータあるいは遠隔制御器670は、通信リンク675を介して
システムと通信する。動作シーケンスプログラムが再生
されて検討されるに際して、モジュール及びシステムの
振舞いを明確に変更するために、遠隔制御器が使用され
得る。これらの変更はその後、動作シーケンスプログラ
ム内に記憶されて取り込まれるか、あるいは無視され
る。センサ650が、上述のように記録されるべき、ステ
ップの開始あるいは指示のためのプログラムへの入力と
して使用され得る。
【００２９】図８を参照する。ここには、ここに開示さ
れるシステムの他の実施例のプログラミングモデルのフ
ローチャートが示される。ステップ810で、膨大な態様
を採り得るシステムへの入力によってモジュールのプロ
グラミングが開始される。例えば、パワーオン信号が、
オン／オフ制御ソースからシステムに送られ得るか、あ
るいは、信号が近接した検知器の前の手の動きによって
提供され得る。代替的に、磁石によって起動されたとき
にホール効果センサが開始信号を提供し得、光線によっ
て起動されたときに光検知器が開始信号を提供し得、あ
るいは、拍手のような音声によって起動された時に音声
センサが開始信号を提供し得る。
【００３０】ステップ820においてオペレータは、モジ
ュール・ジョイントを所望の位置に移動させ、あるいは
姿勢を採らせる。ステップ850，860，870及び880の各々
で、チェックが為され、信号が指示された（indicate
d）か否かが判断される。これらの指示のいずれかに対
するシステムへの入力は、各モジュール上のボタンが押
されること又は力が検知されること、あるいは、モジュ
ールに指示されるワイヤレス手段であり得る。とり得る
ワイヤレス手段の例には、各アクティブ・モジュールに
よって検知される赤外光あるいは電波信号が含まれる。
記憶が指示されたステップ860で、ユーザによって、現
在のジョイント位置を記憶するか否かの判断が為され
る。代替的にシステムは、ユーザ入力の必要無しに、特
定の時間間隔における状態を記録することによって自動
的に状態を記憶することができる。例えば、毎秒又は事
前に規定されたあるいはオンラインで計算された時間ス
テップによる。ユーザ入力の必要無しに状態を記憶する
ための、他のとり得る方法は、ジョイント動作を検知す
ることである。
【００３１】全てのジョイントが移動を停止したとき、
ステップ830でこの状態が姿勢として記憶される。位置
の記憶は、ジョイントセンサの読取りと、例えば、利用
可能なランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ），リード
・オンリー・メモリ，あるいは非揮発性のＲＡＭのメモ
リ位置への書き込みによるそのデータの記憶、を含む。
【００３２】ステップ870で、ユーザによって削除動作
が指示されるか否かについての判断がなされる。もしユ
ーザが削除作用を指示していれば、削除ステップ890が
実行される。これは、記憶された最終ステップの除去、
あるいは、最後のいくつかのステップの除去、あるいは
他の適切な編集作用で有り得る。リセット指示ステップ
850において、システムは再び初期化され、現在の動作
プログラムが失われ、そしてプログラミング・シーケン
スが再び開始する。プレイ指示ステップ880は、ステッ
プ840の実行を引き起こし、その結果、現在の動作プロ
グラムのプレイバックとなる。現在の動作プログラムの
プレイバック中に、指示ステップ850，860，870及び880
が、依然としてモニターされ得る。例えば、もし削除が
指示されれば、ステップ890にジャンプすることによっ
て、動作プログラムが現在実行している位置が動作プロ
グラムから削除され得る。理解され得るように、以上述
べた記憶ステップ，削除ステップ，プレイイングステッ
プ，及びリセッティングステップに加えて、あるいは、
それに代えて使用され得る、多くのタイプの指示器ある
いはシステム指示ステップが存在する。
【００３３】そのような例の一つは、多くの数のモジュ
ールを伴う複雑な動作の構築を促進するモジュールのサ
ブセットのジョイント位置のための記憶である。大規模
システムは、モジュールの一部分について動作プログラ
ムを構築し、その後グループを一緒に結合することによ
って構成され得る。一つのプレイ指示器はその後、全て
のサブグループに一緒に作用するようにさせる。もしサ
ブグループの動作プログラムが異なった長さのものであ
れば、いくつかの作用が発生し得る。より短いプログラ
ムが、より長いプログラムが完了するまで、動作を停止
させ得る。そして、より短いプログラムは、より長いプ
ログラムが完了るまで反復し得る。あるいは、より短い
プログラムの各ステップが、全てのプログラムが同時に
終了するようにスローダウンされ得る。例えば、モジュ
ールのグループは、姿勢を採らされ得、ウォーキング・
プラットフォーム（walking platform）を形成するよう
にプログラムされ得る。第２のグループは姿勢を採らさ
れ得、水泳の腕の動作を形成するようにプログラムされ
得る。２つを一緒に付着してそれらを同時に実行するこ
とによって、ロボットバトル競技ゲームで、他のプログ
ラムされたロボットに挑み得るロボットを産み出す。
【００３４】代替的な指示器は、停止あるいはポーズ指
示器，早送り，巻き戻し，あるいは逆指令ステップを含
み得る。ロボットシステム自身の上で、あるいは遠隔ユ
ニット（例えば、パーソナルコンピュータ，あるいは、
制御プログラムを検討することが可能な何らかのソース
の上での、ハンドヘルド・コンピュータあるいは移動可
能な電話）の上で編集が実行され得る。編集は、一続き
の動作の段階を経てゆく，変化させられるべき動作で停
止する，及び先に記憶された位置を挿入，削除，あるい
は移動させる，等のいくつかの形式を取り得る。代替的
に、動作シーケンスのためのプログラムを外部コンピュ
ータにアップロードし、そのシーケンスをグラフィカル
に編集し、その後、編集されたシーケンスをシステムに
ダウンロードすることによって、動作シーケンスが編集
され得る。
【００３５】ステップ840で、記憶された事象のシーケ
ンスがプレイされる。このステップで、ロボットモジュ
ールのシステムは、動作のシーケンスを複数回反復しう
る。例えば、もし、足並み（walking gait）の少しだけ
のステップが位置として入力されれば、その後システム
は連続的に歩き得る。代替的に、システムは、シーケン
スを一回走らせ得、その後停止させ得るか、あるいはそ
れは、それを特定の数の回数走らせ得る。これらの振舞
いの各々は、センサとの相互作用を通じて指示され得
る。
【００３６】一旦姿勢がシステム内にプログラムされる
と、姿勢と姿勢の間のシステムの制御は、歩行制御テー
ブル（gait control table）であり得る。そのようなテ
ーブルで、振舞いのシーケンスは、各モジュールの振舞
いを制御する。単純なフォーム（form）で、そのような
振舞いは、モジュールのオープンループ動作（多分、特
定の速度での、０度位置から１０度位置までの脚の動
作）であり得る。代替的に、各モジュール上の位置から
の、あるいは各モジュール上のジョイント角度センサか
らのクローズド・ループ・フィードバックのフォーム
は、テーブル上の一つの位置から他の位置までのサーボ
動作であり得る。各モジュールは、テーブルの最上部に
おいて開始し得、テーブルの最後に至るまで、テーブル
の一つの振舞いから次の振舞いに移動し得、そこで再び
サイクルが始まる。
【００３７】移動歩行（locomotion gait）のために、
指定された経過時間における、モジュールの各ジョイン
トのための角度を特定したテーブルが構築され得る。モ
ジュールは、テーブル内の各指定された時刻の間の期間
中に、ジョイント角度を補間する。移動歩行のケースに
ついて、歩行（gait）は反復し、それによってテーブル
の非反復部分だけが、歩行についてのプログラムとして
記憶される必要がある。ここで記述されたシステムにと
ってプログラムは、各モジュールがそれ自身の動作に対
応するテーブルの部分の記憶だけをするように、モジュ
ールの間に分配される。これによって、各モジュールに
ついて、少ないプログラム・メモリ空間だけが要求さ
れ、これによって、システムが、より長くより複雑なプ
ログラムを記憶することが可能となる。付加的に、シス
テムは、プログラム空間（programspace）に関してスケ
ーラブルとなる。より多くのモジュールが付加されるに
つれて、プログラム空間は、テーブルが増加するのと同
じ率で増加する。もし制御プログラムが一つのコンピュ
ータのみに記憶されるなら、あるいは、全てのモジュー
ルに対する全体のプログラムがそれぞれのモジュール記
憶されるなら、モジュールがテーブルのサイズを大きく
しても、あるいは制御プログラムが比例して増えても、
プログラム空間は変わらずに一定となるであろう。
【００３８】それぞれが自分自身のアクチュエータと制
御器を持つ、別個のモジュールを持つ分散システムが最
適に動作するために、制御器は調整されなければならな
い。これは、制御器に同期をとらせるように信号に指示
するシステムによって達成され得る。その信号は、パワ
ーがシステムに供給されており、あるいは一つのモジュ
ール上のボタンが押され得ることによって、信号を全て
の他のモジュールに送るようなワンタイム事象（one-ti
me event）であり得る。代替的に、モジュールの制御器
は、それ自身のプログラム（の制御下）で、それ自身の
センサのそれ自身の解釈で、あるいはシステムの状態に
関する他のモジュールとの通信から得られた情報の組合
わせで、信号を送り得る。その信号は、連続的なクロー
ズド・ループ同期を維持するための時計のカチコチ（ti
ck）のような、連続的な通常の信号でもあり得るか、あ
るいは、他のシステム事象による非通常のもので有り得
る。
【００３９】理解され得るように、モジュールの一つの
組の内にプログラムされた同じ動作プログラムは、複数
のモジュールを制御するために使用され得る。例えば、
ダンスのための動作の組は、一つの組のモジュールにプ
ログラムされ得る。この同じ動作プログラムが、ロボッ
トモジュールの多くのグループのダンス一座が一緒にダ
ンスするように使用され得る。単一のワイヤレス指示器
が、それらが同期が取られたやり方で走るように使用さ
れ得る。反復する歩行が、歩行ロボットのパレードを形
成するために使用され得る。
【００４０】本発明は、特定の実施例を参照して説明及
び記述されてきたが、当業者によって更なる修正と改善
がなされうる。ここで用いられる「コード（Code）」、
あるいは「プログラム」は、業務を実行するコンピュー
タあるいは実行装置によって使用され得る、いかなる、
複数のバイナリ値あるいは、いかなる実行可能な、解釈
されあるいはコンパイルされたコードでも有り得る。こ
のコードあるいはプログラムは、いかなる既知のコンピ
ュータ言語の一つので書かれ得る。ここで使用される
「コンピュータ」は、データについて同様の操作を記憶
し、処理し、ルーティングし、操作し、あるいは実行す
る、いかなる装置をも意味し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるモジュラー要素の一つの実施例の
斜視図。
【図２】図１の複数のモジュラ構成要素のための一つの
可能な実施例。
【図３】図１の複数のモジュラ構成要素のための他の可
能な実施例。
【図４】図１の複数のモジュラ構成要素のための他の可
能な実施例。
【図５】本発明によるシステムの一つの実施例のブロッ
ク図。
【図６】図５によるシステムの実施例のためのフローチ
ャート。
【図７】本発明によるシステムの他の実施例のブロック
図。
【図８】図７によるシステムの実施例のためのフローチ
ャート。
【符号の説明】
100 ロボットモジュール 110 アクチュエータ 120 接続ポート 130 支持構造 140 支持構造 150 接続ポート 160 接続ポート 170 接続ポート 180 ＣＰＵ 190 結合位置センサ 210 モジュール 220 モジュール 230 モジュール 240 モジュール 250 モジュール 310 モジュール 320 モジュール 330 モジュール 340 モジュール 350 モジュール 410 モジュール 420 モジュール 430 モジュール 440 モジュール 450 モジュール 500 基本システム 510 モジュール 570 ネットワーク通信リンク 610 モジュール 615 通信リンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク エイチ イム アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94303 パロ アルト タンランド ドラ イヴ 1091−＃215 (72)発明者 サミュエル ビー ホマンス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94609 オークランド トレモント スト リート 6530 (72)発明者 キモン ディー ロウファス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94043−3323 マウンテン ビュー ウェ スト ミドルフィールド ロード 777 アパートメント 61 (72)発明者 ジョン ダブリュ スー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94306 パロ アルト スザンヌ ドライ ヴ 4206 Ｆターム(参考） 2C150 CA02 CA04 DA13 DA24 DA26 DA27 DA28 EB01 EC03 EC05 EC08 EC09 EC15 EC16 EC19 ED09 ED10 ED11 ED39 ED42 ED52 EF07 EF09 EF16 EF17 EF22 EF23 EF33 EF36 EH08 3C007 AS36 BS19 BS20 CX01 CX03 CX07 CY02 CY03 HS27 HS29 HS30 HT21 HT26 JS06 JS07 KS10 KS16 KS20 KS33 KS39 KV08 KX02 LV00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のロボット・ジョイント・モジュー
    ルであって、各々の当該ロボット・ジョイント・モジュ
    ールがメモリ能力，アクチュエータ，ジョイント・セン
    サ，通信手段，及び中央処理ユニットを有する、当該複
    数のロボット・ジョイント・モジュールと、 複数の個々の中央処理ユニットによって少なくとも部分
    的に規定された分散制御ユニットであって、上記ロボッ
    ト・ジョイント・モジュールの各々一つが少なくとも一
    つの上記中央処理ユニットを含む、当該分散制御ユニッ
    ト、 を備えるロボット玩具構築システムのためのロボット・
    ジョイント・モジュールの集合。
  2. 【請求項２】 各ロボット・ジョイント・モジュール
    が、中央処理ユニット，メモリ能力，アクチュエータ，
    ジョイント位置センサ，及び通信手段を含む、玩具構築
    システムのためのロボット・ジョイント・モジュールの
    集合をプログラムするための方法であって、 開始信号をロボット・ジョイント・モジュールの当該集
    合に提供し、 少なくとも一つのロボット・ジョイント・モジュールを
    第１の所望の位置に移動し、 各上記ロボット・ジョイント・モジュールの各対応する
    上記中央処理ユニット内に各上記第１の位置を記憶し、 少なくとも一つのロボット・ジョイント・モジュールを
    第２の所望の位置に移動し、 各上記ロボット・ジョイント・モジュールの各対応する
    上記中央処理ユニット内に各上記第２の位置を記憶し、
    そして、 所望の複数の位置の全体のシーケンスが得られるまで、
    選択されたロボット・ジョイント・モジュールを選択さ
    れた所望の位置に移動して、各上記ロボット・ジョイン
    ト・モジュールの各対応する上記中央処理ユニット内に
    各上記所望の位置を記憶する、シーケンスを反復するス
    テップを含む上記方法。
  3. 【請求項３】 玩具構築システムのためのロボット・ジ
    ョイント・モジュールの集合の動作を調整するための方
    法であって、 各上記ロボット・ジョイント・モジュールが中央処理ユ
    ニット，メモリ能力，アクチュエータ，ジョイント位置
    センサ，及び通信手段を含む当該方法において、 各ロボット・ジョイント・モジュールをそれ自身の位置
    のシーケンスでプログラミングし、 信号を当該集合内の全てのロボット・ジョイント・モジ
    ュールに同時に提供し、 当該ロボット・ジョイント・モジュールの各々に含まれ
    る当該中央処理ユニットの各々によって上記信号を解釈
    し、そして、 それ自身の位置の上記シーケンスを、ロボット・ジョイ
    ント・モジュールの当該集合内の当該他のロボット・ジ
    ョイント・モジュールと同時に実行するために各ロボッ
    ト・ジョイント・モジュールを方向付けるステップを含
    む、当該方法。
  4. 【請求項４】 玩具構築システムのためのロボット・ジ
    ョイント・モジュールの多数の集合の動作を調整するた
    めの方法であって、各上記ロボット・ジョイント・モジ
    ュールが中央処理ユニット，メモリ能力，アクチュエー
    タ，ジョイント位置センサ，及び通信手段を含む当該方
    法において、 ロボット・ジョイント・モジュールの第１の集合を複数
    の位置のシーケンスでプログラミングし、 ロボット・ジョイント・モジュールの当該第１の集合か
    らの信号を、ロボット・ジョイント・モジュールの他の
    集合に提供し、 ロボット・ジョイント・モジュールの各上記他の集合内
    の各当該ロボット・ジョイント・モジュール内に含まれ
    る当該中央処理ユニットの各々によって上記信号を解釈
    し、そして、 複数の位置の上記シーケンスを実行するために、ロボッ
    ト・ジョイント・モジュールの各上記他の集合を方向付
    けるステップを含む当該方法。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007512596A (ja) * 2003-12-01 2007-05-17 ニューサウス イノヴェーションズ ピーティワイ リミテッド 相互依存ユニットから形成されたシステムを制御する方法
KR100882920B1 (ko) 2007-11-30 2009-02-10 한국기계연구원 모듈형 로봇 구동부의 구조
JP2009034807A (ja) * 2007-08-02 2009-02-19 Robotis Co Ltd ネットワーク基盤のロボットコンテンツ取引システム及び方法
WO2010090360A1 (ko) * 2009-02-05 2010-08-12 한국기계연구원 모듈형 로봇 구동부의 구조
KR101095015B1 (ko) 2009-06-17 2011-12-20 세명대학교 산학협력단 모듈러 로봇 및 그의 제어방법
KR101198076B1 (ko) * 2010-06-16 2012-11-09 서강대학교산학협력단 공벌레 형태를 모방한 이동장치
JP2013517077A (ja) * 2010-01-22 2013-05-16 オシューツ，レオンハルト 可動モジュールを用いたビルディングブロックシステム
WO2013077481A1 (ko) * 2011-11-24 2013-05-30 Park Nam Young 로봇 조립블럭용 모터블럭 조립체
KR101842422B1 (ko) * 2016-07-26 2018-03-28 한국원자력연구원 고방사선 내 작업용 매니퓰레이터

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK174581B1 (da) * 1999-11-17 2003-06-30 Lego As Et legetøjsbyggesæt
JP2001321579A (ja) * 2000-05-15 2001-11-20 Saamaru:Kk コントローラ
US6575802B2 (en) * 2001-08-24 2003-06-10 Xerox Corporation Robotic toy modular system with distributed program
US6605914B2 (en) * 2001-08-24 2003-08-12 Xerox Corporation Robotic toy modular system
US6877574B2 (en) * 2001-09-14 2005-04-12 Massachusetts Institute Of Technology Modular robotic teaching tool
JP3756095B2 (ja) * 2001-10-01 2006-03-15 日本サーボ株式会社 多関節型の産業用ロボット及び当該ロボットのアームユニット
KR100578342B1 (ko) * 2003-01-03 2006-05-11 주식회사 메가로보틱스 인공지능형 로봇완구 및 그 제어방법
US7238079B2 (en) * 2003-01-14 2007-07-03 Disney Enterprise, Inc. Animatronic supported walking system
WO2004062759A1 (en) * 2003-01-15 2004-07-29 Andrzej Pietrzyk A system of three-dimensional multipurpose elements
US7154362B2 (en) * 2003-11-12 2006-12-26 Honeywell International, Inc. Robotic member
US7747352B2 (en) * 2004-04-20 2010-06-29 Massachusetts Institute Of Technology Physical modeling system for constructing and controlling articulated forms with motorized joints
US6918811B1 (en) * 2004-10-01 2005-07-19 Sheng-Chien Wang Robotic toy
US20070059124A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-15 Palo Alto Research Center Incorporated Portable personal wearable active third arm
NL1030221C2 (nl) * 2005-10-18 2007-04-19 Eaton Automotive Bv Aandrijfsysteem, aandrijfmodule en binnenspiegeleenheid voor een motorvoertuig.
WO2007130662A2 (en) * 2006-05-04 2007-11-15 Mattel, Inc. Motorized toy creature
JP4551893B2 (ja) * 2006-12-27 2010-09-29 株式会社タカラトミー ロボット玩具
JP4397412B2 (ja) * 2007-12-07 2010-01-13 株式会社タカラトミー ロボット玩具およびその組立方法
WO2009100051A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-13 Polchin George C Physical data building blocks system for video game interaction
US8742814B2 (en) 2009-07-15 2014-06-03 Yehuda Binder Sequentially operated modules
WO2011011084A1 (en) 2009-07-24 2011-01-27 Modular Robotics Llc Modular robotics
US8602833B2 (en) 2009-08-06 2013-12-10 May Patents Ltd. Puzzle with conductive path
US8425620B2 (en) * 2009-12-08 2013-04-23 Hdt Engineering Services, Inc. Modular limb segment connector
US8336420B2 (en) 2010-06-02 2012-12-25 Disney Enterprises, Inc. Three-axis robotic joint using four-bar linkages to drive differential side gears
US9321172B2 (en) 2011-05-13 2016-04-26 Hdt Expeditionary Systems, Inc. Modular rotational electric actuator
US9019718B2 (en) 2011-08-26 2015-04-28 Littlebits Electronics Inc. Modular electronic building systems with magnetic interconnections and methods of using the same
US9597607B2 (en) 2011-08-26 2017-03-21 Littlebits Electronics Inc. Modular electronic building systems with magnetic interconnections and methods of using the same
US11330714B2 (en) 2011-08-26 2022-05-10 Sphero, Inc. Modular electronic building systems with magnetic interconnections and methods of using the same
WO2013066901A1 (en) 2011-10-31 2013-05-10 Modular Robotics Incorporated Modular kinematic construction kit
US9931581B2 (en) * 2012-04-26 2018-04-03 Victor A. Grossman Helical spring toy and method of use thereof
FR2991221B1 (fr) * 2012-06-01 2015-02-27 Aldebaran Robotics Colonne vertebrale pour robot humanoide
CN102765087B (zh) * 2012-07-31 2014-08-20 东南大学 一种模块化自重构机器人及其变形控制方法
DE102012017305A1 (de) * 2012-09-03 2014-03-06 Leonhard Oschütz Verbindungskonstruktion zwischen Konstruktionselementen und Konstruktionselement
US10372115B2 (en) * 2012-10-26 2019-08-06 Board Of Regents, The University Of Texas System Modular and reconfigurable manufacturing systems
CN103264389B (zh) * 2013-05-14 2015-09-16 东南大学 一种可全向运动的模块化自重构机器人的单元模块结构
US10150043B2 (en) 2014-03-11 2018-12-11 Microsoft Technology Licensing, Llc Interactive smart beads
US9555326B2 (en) 2014-03-11 2017-01-31 Microsoft Technology Licensing, Llc Gaming system for modular toys
US9592443B2 (en) 2014-03-11 2017-03-14 Microsoft Technology Licensing, Llc Data store for a modular assembly system
US10188939B2 (en) 2014-03-11 2019-01-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Modular construction for interacting with software
US9526979B2 (en) 2014-03-11 2016-12-27 Microsoft Technology Licensing, Llc Storing state for physical modular toys
US9703896B2 (en) 2014-03-11 2017-07-11 Microsoft Technology Licensing, Llc Generation of custom modular objects
GB201406782D0 (en) 2014-04-15 2014-05-28 Fuse London Ltd Article moveable between two positions and a method of combining two or more of the same
WO2015172131A1 (en) * 2014-05-09 2015-11-12 Carnegie Mellon University Systems and methods for modular units in electro-mechanical systems
US10478723B2 (en) 2014-06-30 2019-11-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Track based play systems
US10518188B2 (en) 2014-06-30 2019-12-31 Microsoft Technology Licensing, Llc Controlling physical toys using a physics engine
US10537821B2 (en) 2014-06-30 2020-01-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Interactive play sets
US9345982B2 (en) 2014-09-01 2016-05-24 Joseph Farco Building block universal joint system
US9696757B2 (en) 2014-10-08 2017-07-04 Microsoft Corporation Transfer of attributes between generations of characters
US10369477B2 (en) 2014-10-08 2019-08-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Management of resources within a virtual world
US9919226B2 (en) 2014-10-08 2018-03-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Storage and charging device for game pieces
CN104400794B (zh) * 2014-10-29 2016-08-24 常州先进制造技术研究所 一种中空结构的双臂机器人模块化关节
US9592603B2 (en) * 2014-12-01 2017-03-14 Spin Master Ltd. Reconfigurable robotic system
US10328573B2 (en) * 2015-01-06 2019-06-25 Discovery Robotics Robotic platform with teach-repeat mode
US11400595B2 (en) 2015-01-06 2022-08-02 Nexus Robotics Llc Robotic platform with area cleaning mode
US10518407B2 (en) 2015-01-06 2019-12-31 Discovery Robotics Apparatus and methods for providing a reconfigurable robotic platform
WO2016205880A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-29 Patently Good Pty Ltd Modular electronics system
US10649572B2 (en) 2015-11-03 2020-05-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-modal sensing surface
US10338753B2 (en) 2015-11-03 2019-07-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Flexible multi-layer sensing surface
US10955977B2 (en) 2015-11-03 2021-03-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Extender object for multi-modal sensing
US10293482B2 (en) * 2015-11-12 2019-05-21 ITI Electromagnetic Products Inc. Self-assembling robotic construction system and associated methods
US9914066B2 (en) * 2016-03-07 2018-03-13 Microsoft Technology Licensing, Llc Electromagnetically coupled building blocks
US10491380B2 (en) 2016-03-31 2019-11-26 Shenzhen Bell Creative Science and Education Co., Ltd. Firmware of modular assembly system
CN205752715U (zh) * 2016-03-31 2016-11-30 深圳贝尔创意科教有限公司 连接结构及应用该连接结构的电子装置
US10471605B2 (en) * 2017-04-26 2019-11-12 Ready Robotics Programmable adapters for detachably connecting robotic peripherals to adaptively retool robots
EP3476549A1 (en) * 2017-10-27 2019-05-01 Creaholic SA Hardware module, robotic system, and method for operating the robotic system
EP3476548A1 (en) 2017-10-27 2019-05-01 Creaholic SA Hardware module for a robotic system, and mechanical coupling
CN108312146B (zh) * 2018-01-31 2020-11-20 南京工程学院 模块化机器人分散控制方法及系统
US10668398B2 (en) * 2018-10-30 2020-06-02 Joel Allen Schulz Curiosity revealing or animating a shaped cavity
US11616844B2 (en) 2019-03-14 2023-03-28 Sphero, Inc. Modular electronic and digital building systems and methods of using the same
CN112208804B (zh) * 2020-09-22 2021-07-20 哈尔滨工业大学 空间可重构桁架式抓捕机构及其抓捕方法
CN117018639A (zh) * 2023-08-18 2023-11-10 蔡泽銮 一种拼装机器人玩具

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6080591A (ja) * 1983-10-05 1985-05-08 株式会社日立製作所 マニプレ−タ
JPH05111885A (ja) * 1991-08-30 1993-05-07 Toshiba Corp マニピユレータ装置
JPH05154778A (ja) * 1991-12-02 1993-06-22 Toshiba Corp マニピュレ−タ
JPH05245784A (ja) * 1991-11-25 1993-09-24 Toshiba Corp マニピュレータ装置
JPH07251389A (ja) * 1994-03-16 1995-10-03 Toshiba Corp マニピュレータ装置
JPH0929671A (ja) * 1995-07-20 1997-02-04 Nec Corp ロボット関節
JPH10124121A (ja) * 1996-10-17 1998-05-15 Fanuc Ltd 嵌合作業を行なうための協調ロボットシステム
JPH11156765A (ja) * 1997-11-30 1999-06-15 Sony Corp ロボツト装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4391060A (en) * 1981-08-21 1983-07-05 Takara Co., Ltd. Toy robot vehicle assembly
JPS598990A (ja) * 1982-07-07 1984-01-18 株式会社バンダイ 形態変化ロボット玩具の脚部装置
JPS60128699U (ja) * 1984-02-07 1985-08-29 株式会社トミー 無線操縦玩具
US4712184A (en) * 1984-09-12 1987-12-08 Haugerud Albert R Computer controllable robotic educational toy
US4813907A (en) * 1986-05-05 1989-03-21 Tiger Electronic Sales, Ltd. Toy vehicle with graphics display
US5053976A (en) * 1989-05-22 1991-10-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method of teaching a robot
JPH0639754Y2 (ja) * 1989-08-08 1994-10-19 株式会社トミー 走行玩具のサイレン音吹鳴機構
JPH0623152A (ja) * 1992-07-06 1994-02-01 Takara Co Ltd 連結玩具
US5346418A (en) * 1992-10-01 1994-09-13 Toy Biz, Inc. Kit for assembling toy weapons
US5456568A (en) * 1993-12-27 1995-10-10 Kirby; Jeffrey R. Arm mechanism
DE19517852A1 (de) * 1995-05-16 1995-12-14 Uwe Kochanneck Multiblock Robot
US5699695A (en) * 1996-05-01 1997-12-23 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Spatial, parallel-architecture robotic carpal wrist
IL120857A (en) 1997-05-19 2003-03-12 Creator Ltd Programmable assembly toy
GB9713765D0 (en) * 1997-07-01 1997-09-03 Engineering Services Inc Reconfigurable mudular drive system
US6071166A (en) * 1998-04-21 2000-06-06 Toymax Inc. Light shooting and detecting toy figures
US6346025B1 (en) * 1998-06-19 2002-02-12 Titanium Toys, Inc. Methods and systems for joints useable in toys
US6233502B1 (en) * 1998-10-16 2001-05-15 Xerox Corporation Fault tolerant connection system for transiently connectable modular elements
EP1148921B1 (en) 1999-02-04 2006-06-21 Lego A/S A programmable toy with communication means
US6902461B1 (en) 1999-02-04 2005-06-07 Interlego Ag Microprocessor controlled toy building element with visual programming
US6377013B2 (en) * 1999-12-24 2002-04-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control apparatus for legged mobile robot

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6080591A (ja) * 1983-10-05 1985-05-08 株式会社日立製作所 マニプレ−タ
JPH05111885A (ja) * 1991-08-30 1993-05-07 Toshiba Corp マニピユレータ装置
JPH05245784A (ja) * 1991-11-25 1993-09-24 Toshiba Corp マニピュレータ装置
JPH05154778A (ja) * 1991-12-02 1993-06-22 Toshiba Corp マニピュレ−タ
JPH07251389A (ja) * 1994-03-16 1995-10-03 Toshiba Corp マニピュレータ装置
JPH0929671A (ja) * 1995-07-20 1997-02-04 Nec Corp ロボット関節
JPH10124121A (ja) * 1996-10-17 1998-05-15 Fanuc Ltd 嵌合作業を行なうための協調ロボットシステム
JPH11156765A (ja) * 1997-11-30 1999-06-15 Sony Corp ロボツト装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007512596A (ja) * 2003-12-01 2007-05-17 ニューサウス イノヴェーションズ ピーティワイ リミテッド 相互依存ユニットから形成されたシステムを制御する方法
JP2009034807A (ja) * 2007-08-02 2009-02-19 Robotis Co Ltd ネットワーク基盤のロボットコンテンツ取引システム及び方法
KR100882920B1 (ko) 2007-11-30 2009-02-10 한국기계연구원 모듈형 로봇 구동부의 구조
WO2010090360A1 (ko) * 2009-02-05 2010-08-12 한국기계연구원 모듈형 로봇 구동부의 구조
CN102307708A (zh) * 2009-02-05 2012-01-04 韩国机械研究院 模块化机器人驱动单元结构
KR101095015B1 (ko) 2009-06-17 2011-12-20 세명대학교 산학협력단 모듈러 로봇 및 그의 제어방법
JP2013517077A (ja) * 2010-01-22 2013-05-16 オシューツ，レオンハルト 可動モジュールを用いたビルディングブロックシステム
KR101198076B1 (ko) * 2010-06-16 2012-11-09 서강대학교산학협력단 공벌레 형태를 모방한 이동장치
WO2013077481A1 (ko) * 2011-11-24 2013-05-30 Park Nam Young 로봇 조립블럭용 모터블럭 조립체
KR101842422B1 (ko) * 2016-07-26 2018-03-28 한국원자력연구원 고방사선 내 작업용 매니퓰레이터

Also Published As

Publication number Publication date
EP1287868A3 (en) 2004-01-02
US6454624B1 (en) 2002-09-24
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