JP2003266340A - Leg type moving robot - Google Patents

Leg type moving robot

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JP2003266340A
JP2003266340A JP2002074060A JP2002074060A JP2003266340A JP 2003266340 A JP2003266340 A JP 2003266340A JP 2002074060 A JP2002074060 A JP 2002074060A JP 2002074060 A JP2002074060 A JP 2002074060A JP 2003266340 A JP2003266340 A JP 2003266340A
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JP
Japan
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mobile robot
legged mobile
trunk
movable leg
pitch axis
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JP2002074060A
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Japanese (ja)
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Naoto Mori
直人 森
Ken Yamagishi
建 山岸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excellent leg type moving robot constituted that moving legs are coupled to a body. <P>SOLUTION: A handle is situated at an upper end of the rear of a body. During walking, a leg type work, and reckless walking, an operator chases a robot from the rear of a machine and easily catches the robot by grasping the handle. Further, even when foot parts and arm parts effect reckless motion during operation of the handle, there is no worry that a injury is inflicted on the arm of the operator grasping the robot arm. Further, the grasping part of the handle is combined with an emergency stop mechanism, it is detected that the operator grasps the handle, the joint actuators of a whole body are decreased in a power. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多数の関節自由度
を持つロボットに係り、特に、胴体に可動脚を連結して
構成された脚式移動ロボットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot having a large number of joint degrees of freedom, and more particularly to a legged mobile robot constituted by connecting movable legs to a body.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art A mechanical device that makes a motion similar to a human motion by using an electrical or magnetic action is called a "robot". The origin of the robot is the Slavic word "ROBO".
It is said that it is derived from "TA (slave machine)." In Japan, robots began to be popular since the end of the 1960s, but most of them are automation of production work in factories.
It was an industrial robot such as a manipulator and a transfer robot for the purpose of unmanned operation.

【0003】最近では、イヌやネコのように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、ヒトのような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
「人間形」若しくは「人間型」と呼ばれるロボット(hu
manoid robot)など、脚式移動ロボットに関する研究開
発が進展し、実用化への期待も高まってきている。
Recently, a model of the body mechanism and movement of a pet robot that imitates the body mechanism and movement of a four-legged animal such as a dog or cat, or an animal that walks upright on two legs such as a human. A robot called "humanoid" or "humanoid" designed by
Research and development on legged mobile robots such as manoid robots have progressed, and expectations for their practical application are increasing.

【0004】ヒトの生体メカニズムや動作をエミュレー
トした脚式移動ロボットのことを、特に、「人間形」、
若しくは「人間型」のロボット(humanoid robot)と呼
ぶ。人間型ロボットは、例えば、生活支援、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
の支援などを行うことができる。
A legged mobile robot that emulates the human biological mechanism and movement is referred to as "humanoid",
Or it is called a "humanoid robot". The humanoid robot can perform, for example, life support, that is, support for human activities in various situations in the living environment and other daily life.

【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。
One of the uses of legged mobile robots is to perform various difficult tasks on behalf of industrial activities and production activities. For example, maintenance work in nuclear power plants, thermal power plants, and petrochemical plants, parts transportation / assembly work in manufacturing plants, cleaning in high-rise buildings, agency of dangerous work / difficult work such as rescue at fire sites and the like. .

【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。
Further, as another application of the legged mobile robot, it is more closely related to life, that is, "symbiosis" or "entertainment" with humans, rather than the above-mentioned work support.
There are uses. This kind of robot faithfully reproduces the motion mechanism of humans, dogs (pets), bears and other relatively intelligent legged walking animals and the rich emotional expression using the limbs. In addition to simply faithfully executing the pre-entered motion pattern, it also dynamically responds to the words and attitudes received from the user (or other robot) (such as "praise", "scrib", "hit", etc.). It is also required to realize corresponding and lively response expressions.

【0007】従来の玩具機械は、ユーザ操作と応答動作
との関係が固定的であり、玩具の動作をユーザの好みに
合わせて変更することはできない。この結果、ユーザは
同じ動作しか繰り返さない玩具をやがては飽きてしまう
ことになる。これに対し、インテリジェントなロボット
は、対話や機体動作などからなる行動を自律的に選択す
ることから、より高度な知的レベルでリアリスティック
なコミュニケーションを実現することが可能となる。こ
の結果、ユーザはロボットに対して深い愛着や親しみを
感じる。
In the conventional toy machine, the relationship between the user operation and the response motion is fixed, and the motion of the toy cannot be changed according to the user's preference. As a result, the user eventually gets tired of the toy that repeats only the same operation. On the other hand, the intelligent robot autonomously selects actions such as dialogues and body movements, so that it is possible to realize realistic communication at a higher intellectual level. As a result, the user feels deep attachment and familiarity with the robot.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ヒューマノイドのよう
な2足歩行のロボットは、重心位置が高く、歩行時など
の立位姿勢での姿勢は不安定である。このため、2足歩
行ロボットに関する研究の多くは、立位姿勢における姿
勢安定制御に向けられている。言い換えれば、機体の他
の部位に関して明確な設計手法を提案するものは少な
い。
A bipedal robot such as a humanoid has a high center of gravity and its posture in a standing posture during walking is unstable. For this reason, much of the research on bipedal walking robots is directed to posture stability control in a standing posture. In other words, few suggest clear design methods for other parts of the airframe.

【0009】例えば胴体部は、機体の中心に配置され、
充分な容積を持つとともに、脚部や腕部などの可動肢を
連結しており、機体の構成上重要な役割を果たすべきと
思料されるが、そのデザインに関する明確な指針はあま
りない。
For example, the body portion is arranged at the center of the body,
It has a sufficient volume and connects movable limbs such as legs and arms, and it is thought that it should play an important role in the structure of the aircraft, but there are not many clear guidelines for its design.

【0010】本発明は上述したような技術的課題を鑑み
たものであり、その目的は、胴体に可動脚を連結して構
成された、優れた脚式移動ロボットを提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above technical problems, and an object of the present invention is to provide an excellent legged mobile robot constituted by connecting a movable leg to a body.

【0011】[0011]

【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、胴体と前記胴体に連結された可動脚を備えた脚式移
動ロボットであって、前記可動脚は前記胴体に対してロ
ール軸及びピッチ軸回りの複合的な自由度を持ち、前記
胴体と前記可動脚の連結部分において、前記可動脚に固
定された腰部カバー体と、前記可動脚に対して前記ロー
ル軸回りにのみ回転可能に取り付けられた第1の連結カ
バー体と、前記第1の連結カバー体に対して前記ピッチ
軸回りに回転可能であるとともに前記可動脚に対して前
記ロール軸及び前記ピッチ軸回りに回転可能に取り付け
られた1以上の第2の連結カバー体と、前記第1の連結
カバー体に対して前記ピッチ軸回りに回転可能であると
ともに前記可動脚に対して前記ロール軸及び前記ピッチ
軸回りに回転可能に取り付けられて前記胴体を被覆する
胴体カバー体と、を具備することを特徴とする脚式移動
ロボットである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and a first side surface thereof is a leg type moving device having a body and movable legs connected to the body. In the robot, the movable leg has a composite degree of freedom about a roll axis and a pitch axis with respect to the body, and a waist cover body fixed to the movable leg at a connecting portion between the body and the movable leg. A first connecting cover body attached to the movable leg rotatably only around the roll axis, and rotatable about the pitch axis with respect to the first connecting cover body and movable. At least one second connecting cover body rotatably attached to the leg about the roll axis and the pitch axis; and rotatable about the pitch axis with respect to the first connecting cover body. On the movable leg It is a legged mobile robot, characterized by comprising a body cover body to cover the torso rotatably mounted in the roll axis and the pitch axis, a.

【0012】本発明に係る脚式移動ロボットは、前記可
動脚は前記胴体に対してロール軸及びピッチ軸回りの複
合的な自由度を備えている。このような場合、胴体と脚
部の連結部は相当程度の可動領域を持つことになるた
め、駆動時に機体の外殻の隙間が生じないように、機体
内部を隠蔽するカバー構造を工夫する必要がある。
In the legged mobile robot according to the present invention, the movable leg has a composite degree of freedom about a roll axis and a pitch axis with respect to the body. In such a case, the connecting part between the body and legs will have a considerable degree of movable area, so it is necessary to devise a cover structure that hides the inside of the aircraft so that no gap is created in the outer shell of the aircraft during driving. There is.

【0013】本発明によれば、腰部カバー体と、第1の
連結カバー体と、第2の連結カバー体と、胴体カバー体
という4種類のカバーを用いて、胴体部と可動脚の連結
部分並びに体幹部において、体幹ロール軸回りの駆動時
において、体幹ピッチ軸回りの自由度を制限することな
く、且つ、体幹ピッチ軸回りの駆動時において、体幹ロ
ール軸回りの自由度を制限することなく、胴体が体幹部
において前屈しながらさらに体幹部において左右方向に
揺動するという各自由度における最大限の可動範囲にお
いて、内部構造を隠蔽することができる。
According to the present invention, the waist cover body, the first connecting cover body, the second connecting cover body, and the body cover body are used to connect the body portion and the movable legs. Also, in the trunk, when driving around the trunk roll axis, without limiting the degree of freedom around the trunk pitch axis, and when driving around the trunk pitch axis, the degree of freedom around the trunk roll axis Without limitation, the internal structure can be concealed in the maximum movable range in each degree of freedom, in which the body bends forward in the trunk and swings in the left-right direction in the trunk.

【0014】また、本発明の第2の側面は、胴体と前記
胴体に連結された可動脚を備え、前記可動脚は所定の歩
行方向に歩行動作を行なう脚式移動ロボットであって、
前記胴体の前記歩行方向の反対側の面の略上端縁に把持
部を備える、ことを特徴とする脚式移動ロボットであ
る。
The second aspect of the present invention is a legged mobile robot comprising a body and a movable leg connected to the body, the movable leg performing a walking motion in a predetermined walking direction.
In the legged mobile robot, a grip portion is provided on a substantially upper end edge of a surface of the body opposite to the walking direction.

【0015】本発明の第2の側面に係る脚式移動ロボッ
トは、運搬・格納時の操作性の観点から、オペレータが
機体を掴んで持ち上げるための把持部が用意されてい
る。
The legged mobile robot according to the second aspect of the present invention is provided with a grip portion for an operator to grip and lift the machine body from the viewpoint of operability during transportation and storage.

【0016】この把持部は、胴体後方の上端に配設され
ており、歩行中や脚式作業中、さらには暴走中であって
も、オペレータは機体の後方からロボットを追いかけ
て、把持部を用いて容易に捕まえることができる。ま
た、脚部や腕部などの主要な可動部は基本的に機体前方
に向かう関節自由度を与えられているので、把持部を操
作中に万一足部や腕部が暴走しても、オペレータの腕に
ぶつかったりして危害を被る心配が少ない。
This gripping portion is arranged at the upper end at the rear of the body, and the operator can chase the robot from the rear of the machine to walk through the gripping portion even during walking, leg work, or runaway. Can be used and easily caught. In addition, since the main movable parts such as the legs and arms are basically given the degree of freedom of joints that face the front of the fuselage, even if the legs or arms runaway while operating the grip, There is little danger of hitting the operator's arm and causing harm.

【0017】例えば仰向けなどの床上姿勢においては、
把持部は床面側を向いてしまうので、オペレータの手が
届きにくくなる。本発明によれば、把持部は、前記胴体
が前記歩行方向の反対側の面において接地した床上姿勢
において、床面との間に所定の間隙を持っているので、
オペレータは容易に把持部に手を入れることができる。
For example, in a posture on the floor such as on the back,
Since the grip portion faces the floor side, it is difficult for the operator to reach. According to the present invention, the grip portion has a predetermined gap with the floor surface in the on-floor posture in which the body is in contact with the surface on the side opposite to the walking direction,
The operator can easily put his / her hand in the grip portion.

【0018】また、オペレータが把持部を掴むために
は、機体の後方に回り込む格好となるので、オペレータ
の手や姿がカメラなどの視覚認識部の視野に入って、機
体の行動計画などに影響を与えることはない。
Further, in order for the operator to grab the grip, it is necessary to go around the rear of the machine, so that the operator's hand or figure is in the visual field of the visual recognition unit such as a camera, which affects the action plan of the machine. Never give.

【0019】また、把持部は、暴走時などにおけるロボ
ットの緊急停止機構を兼ねている。把持部の把持部分に
は、加圧センサが貼設されており、オペレータが把持部
を掴んでいることを検出すると、この検出結果に応答し
て、機体の動作制御部は、全身の関節アクチュエータを
脱力させるという脱力機構を備えている。例えば、各関
節アクチュエータに最低ゲインを設定したり、出力トル
クを最小値に設定することにより、脱力状態を実現する
ことができる。あるいは、すべての又は一部の関節アク
チュエータへの給電を停止することによっても、脱力状
態を実現することができる。
The grip portion also serves as an emergency stop mechanism for the robot in the event of a runaway. A pressure sensor is attached to the grip portion of the grip portion, and when the operator detects that the grip portion is gripped, the operation control unit of the aircraft responds to the detection result by the joint actuator of the whole body. Equipped with a weakening mechanism for weakening the. For example, the weakened state can be realized by setting the minimum gain to each joint actuator or setting the output torque to the minimum value. Alternatively, the weakened state can be realized by stopping the power supply to all or some of the joint actuators.

【0020】把持部の操作に応答して脱力オペレーショ
ンを行なうので、機体を運搬中にロボットが突然暴走し
ても、オペレータを怪我させることはない。また、把持
部を掴むことによって機体動作が緊急停止しても、機体
は把持部で支持されているので、ロボットが転倒する危
険もない。
Since the weakening operation is performed in response to the operation of the grip portion, the operator will not be injured even if the robot suddenly runs out while the machine body is being transported. Further, even if the operation of the machine body is stopped by gripping the grip portion, the machine body is supported by the grip portion, so that the robot does not fall down.

【0021】また、本発明の第3の側面は、胴体と前記
胴体に連結された可動脚を備えた脚式移動ロボットであ
って、前記胴体の正面にて開閉操作可能に取り付けられ
た正面カバーと、前記胴体の正面カバーで被覆される内
側に配設された内部アクセス手段と、を具備することを
特徴とする脚式移動ロボットである。
A third aspect of the present invention is a legged mobile robot having a body and movable legs connected to the body, and a front cover attached to the front of the body so as to be opened and closed. A legged mobile robot, comprising: an internal access means provided inside and covered with a front cover of the body.

【0022】本発明の第3の側面に係る脚式移動ロボッ
トは、胴体を利用して内部アクセス手段を実現してい
る。より具体的には、胴体正面にPCカード・スロッ
ト、メモリ・スティック用スロット、バッテリ収容口な
どを配設して、内部アクセスを可能にしている。さら
に、正面カバーを取り付けて、通常動作時にはこれらを
外界から隠蔽して、機体デザイン上の美観を整えるとと
もに、機体オペレーション時の脱落防止や取り外し禁止
を実現する。
The legged mobile robot according to the third aspect of the present invention uses the body to realize the internal access means. More specifically, a PC card slot, a memory stick slot, a battery accommodating port, etc. are provided on the front of the body to enable internal access. In addition, a front cover is attached to hide these from the outside during normal operation to improve the aesthetics of the aircraft design, and to prevent falling and prohibit removal during aircraft operation.

【0023】このような内部アクセス手段に装着されて
いる部品類が機体動作中に突発的に取り外されると、機
器の誤動作や破損を引き起こしかねない。例えば、主電
源であるバッテリ・パックが抜き取られると、ロボット
は姿勢維持用あるいは姿勢安定制御の駆動電力を失って
しまう。また、メモリ・アクセス中にメモリ・スティッ
クやPCカードが抜き取られると、実行中の動作の次の
処理ステップを失うことから、誤動作や暴走の危険があ
る。
If the parts mounted on the internal access means are accidentally removed during the operation of the machine, the equipment may malfunction or be damaged. For example, if the battery pack, which is the main power source, is removed, the robot loses drive power for posture maintenance or posture stabilization control. Further, if the memory stick or the PC card is removed during the memory access, there is a risk of malfunction or runaway because the next processing step of the operation being executed is lost.

【0024】そこで、本発明によれば、機体オペレーシ
ョン中は正面カバーの開成操作を禁止する手段を備え、
機体オペレーション中におけるこれら装着部品類の取り
外しや交換を制限するようにしている。
Therefore, according to the present invention, there is provided means for prohibiting the opening operation of the front cover during the operation of the airframe,
The removal and replacement of these attached parts during the operation of the aircraft are restricted.

【0025】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形態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。
Still other objects, features and advantages of the present invention are as follows.
It will be apparent from the embodiments of the present invention described later and the more detailed description based on the accompanying drawings.

【0026】[0026]

【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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0027】A.脚式移動ロボットの機械的構成 図1及び図2には本発明の実施に供される「人間形」又
は「人間型」の脚式移動ロボット100が直立している
様子を前方及び後方の各々から眺望した様子を示してい
る。図示の通り、脚式移動ロボット100は、胴体部
と、頭部と、左右の上肢部と、脚式移動を行う左右2足
の下肢部とで構成され、例えば胴体に内蔵されている制
御部(図示しない)により機体の動作を統括的にコント
ロールするようになっている。
A. Mechanical Configuration of Legged Mobile Robot FIG. 1 and FIG. 2 show front and rear views of a “humanoid” or “humanoid” legged mobile robot 100 used for carrying out the present invention. It shows the view from above. As shown in the figure, the legged mobile robot 100 is composed of a body, a head, left and right upper limbs, and two left and right lower limbs that perform legged movement. For example, a control unit built in the body. By (not shown), the operation of the airframe is comprehensively controlled.

【0028】左右各々の下肢は、大腿部と、膝関節と、
脛部と、足首と、足平とで構成され、股関節によって体
幹部の略最下端にて連結されている。また、左右各々の
上肢は、上腕と、肘関節と、前腕とで構成され、肩関節
によって体幹部の上方の左右各側縁にて連結されてい
る。また、頭部は、首関節によって体幹部の略最上端中
央に連結されている。
The left and right lower limbs have a thigh, a knee joint, and
It is composed of a shin, an ankle, and a foot, and is connected by a hip joint at approximately the lowermost end of the trunk. Each of the left and right upper limbs is composed of an upper arm, an elbow joint, and a forearm, and is connected by shoulder joints at the left and right side edges above the trunk. The head is connected to the center of the uppermost end of the trunk by a neck joint.

【0029】制御部は、この脚式移動ロボット100を
構成する各関節アクチュエータの駆動制御や各センサ
(後述)などからの外部入力を処理するコントローラ
(主制御部)や、電源回路その他の周辺機器類を搭載し
た筐体である。制御部は、その他、遠隔操作用の通信イ
ンターフェースや通信装置を含んでいてもよい。
The control unit is a controller (main control unit) for controlling the drive of each joint actuator of the legged mobile robot 100 and an external input from each sensor (described later), a power supply circuit and other peripheral devices. It is a case that is equipped with various types. The control unit may also include a communication interface and a communication device for remote operation.

【0030】このように構成された脚式移動ロボット1
00は、制御部による全身協調的な動作制御により、2
足歩行を実現することができる。かかる2足歩行は、一
般に、以下に示す各動作期間に分割される歩行周期を繰
り返すことによって行われる。すなわち、
The legged mobile robot 1 configured as described above
00 is 2 by the whole-body cooperative operation control by the control unit.
It is possible to realize foot walking. Such bipedal walking is generally performed by repeating a walking cycle divided into the following operation periods. That is,

【0031】(1)右脚を持ち上げた、左脚による単脚
支持期 (2)右足が接地した両脚支持期 (3)左脚を持ち上げた、右脚による単脚支持期 (4)左足が接地した両脚支持期
(1) Single leg support period with left leg with right leg lifted (2) Both legs support period with right foot grounded (3) Single leg support period with right leg lifted, right leg (4) Left leg supported Grounded both legs support period

【0032】脚式移動ロボット100における歩行制御
は、あらかじめ下肢の目標軌道を計画し、上記の各期間
において計画軌道の修正を行うことによって実現され
る。すなわち、両脚支持期では、下肢軌道の修正を停止
して、計画軌道に対する総修正量を用いて腰の高さを一
定値で修正する。また、単脚支持期では、修正を受けた
脚の足首と腰との相対位置関係を計画軌道に復帰させる
ように修正軌道を生成する。
Walking control in the legged mobile robot 100 is realized by planning the target trajectory of the lower limb in advance and correcting the planned trajectory in each of the above periods. That is, in the two-leg support period, the correction of the lower limb trajectory is stopped, and the hip height is corrected to a constant value using the total correction amount for the planned trajectory. In the single-leg support period, a corrected trajectory is generated so that the corrected relative positional relationship between the ankle and the waist of the leg is returned to the planned trajectory.

【0033】歩行動作の軌道修正を始めとして、機体の
姿勢安定制御には、一般に、ZMPに対する偏差を小さ
くするための位置、速度、及び加速度が連続となるよう
に、5次多項式を用いた補間計算により行う。ZMP
(Zero Moment Point)を歩行の安定度判別の規範とし
て用いている。ZMPによる安定度判別規範は、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
が路面から歩行系への反作用としての床反力並びに床反
力モーメントとバランスするという「ダランベールの原
理」に基づく。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(すなわちZMP安定領域)
の辺上あるいはその内側にピッチ軸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。
In order to control the attitude of the airframe such as the trajectory correction of the walking motion, generally, interpolation using a quintic polynomial is performed so that the position, velocity and acceleration are continuous in order to reduce the deviation with respect to ZMP. It is calculated. ZMP
(Zero Moment Point) is used as a criterion for determining the walking stability. The stability discrimination criterion by ZMP is "Durhamber's principle" that gravity and inertial force from the walking system to the road surface, and these moments balance with the floor reaction force and floor reaction force moment as a reaction from the road surface to the walking system. based on. As a result of mechanical reasoning, the supporting polygon formed by the plantar ground contact point and the road surface (ie, ZMP stable region)
On the side of or inside the point where the pitch axis and roll axis moments are zero, that is, "ZMP (Zero Moment
Point) ”exists.

【0034】図3には、この脚式移動ロボット100が
具備する関節自由度構成を模式的に示している。同図に
示すように、脚式移動ロボット100は、2本の腕部と
頭部1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
された、複数の肢を備えた構造体である。
FIG. 3 schematically shows a joint degree-of-freedom structure of the legged mobile robot 100. As shown in the figure, the legged mobile robot 100 connects an upper limb including two arms and a head 1, a lower limb composed of two legs for realizing a moving motion, and an upper limb and a lower limb. It is a structure having a plurality of limbs, which is composed of a trunk.

【0035】頭部を支持する首関節(Neck)は、首
関節ヨー軸1と、第1及び第2の首関節ピッチ軸2A及
び2Bと、首関節ロール軸3という4自由度を有してい
る。
The neck joint (Neck) that supports the head has four degrees of freedom: the neck joint yaw axis 1, the first and second neck joint pitch axes 2A and 2B, and the neck joint roll axis 3. There is.

【0036】また、各腕部は、その自由度として、肩
(Shoulder)における肩関節ピッチ軸4と、肩
関節ロール軸5と、上腕ヨー軸6、肘(Elbow)に
おける肘関節ピッチ軸7と、手首(Wrist)におけ
る手首関節ヨー軸8と、手部とで構成される。手部は、
複数本の指を含む多関節・多自由度構造体であるが、そ
の詳細については後に詳解する。
Further, each arm has, as its degrees of freedom, a shoulder joint pitch axis 4 at the shoulder (Shoulder), a shoulder joint roll axis 5, an upper arm yaw axis 6, and an elbow joint pitch axis 7 at the elbow (Elbow). , A wrist joint yaw axis 8 in the wrist (Wrist) and a hand portion. The hand is
The multi-joint / multi-degree-of-freedom structure including a plurality of fingers will be described in detail later.

【0037】また、体幹部(Trunk)は、体幹ピッ
チ軸9と、体幹ロール軸10という2自由度を有する。
The trunk portion (Trunk) has two degrees of freedom: a trunk pitch axis 9 and a trunk roll axis 10.

【0038】また、下肢を構成する各々の脚部は、股関
節(Hip)における股関節ヨー軸11と、股関節ピッ
チ軸12と、股関節ロール軸13と、膝(Knee)に
おける膝関節ピッチ軸14と、足首(Ankle)にお
ける足首関節ピッチ軸15と、足首関節ロール軸16
と、足部とで構成される。
Each leg constituting the lower limb has a hip joint yaw axis 11 in a hip joint (Hip), a hip joint pitch axis 12, a hip joint roll axis 13, and a knee joint pitch axis 14 in a knee (Knee). Ankle joint pitch axis 15 and ankle joint roll axis 16 in the ankle
And a foot part.

【0039】B.脚式移動ロボットの胴体構造 B−1.腰部構造 本実施形態に係る脚式移動ロボット100は、上半身に
おいても豊かな関節自由度を備え、より自然でリアリス
ティックな機体動作を実現することができる。
B. Body structure of legged mobile robot B-1. Waist Structure The legged mobile robot 100 according to the present embodiment has abundant joint freedom even in the upper half of the body, and can realize more natural and realistic body movements.

【0040】例えば、図3に示すように、股関節ピッチ
軸12及び体幹ピッチ軸9を備え、前屈動作を行なうこ
とができる。さらに、股関節ロール軸13及び体幹ロー
ル軸10を備え、立脚に対して胴体を左右方向に揺動さ
せることができる。また、腰部において、股関節と体幹
の双方において、ピッチ軸及びロール軸の自由度を持つ
ことから、これら4つの関節自由度を用いた複合的な動
作により、胴体と脚部の連結部は相当程度の可動領域を
持つ。
For example, as shown in FIG. 3, a hip joint pitch shaft 12 and a trunk pitch shaft 9 are provided, and a forward bending motion can be performed. Furthermore, the hip roll shaft 13 and the trunk roll shaft 10 are provided, and the body can be swung in the left-right direction with respect to the standing leg. Further, in the waist, both the hip joint and the trunk have the degree of freedom of the pitch axis and the roll axis. Therefore, the complex operation using these four joint degrees of freedom causes the connecting portion of the body and the leg to be considerably equivalent. It has a movable area of a degree.

【0041】他方、各関節部位においては、可動角を確
保しながら機体の内部構造を隠蔽する必要がある。何故
ならば、駆動時に機体の外殻の隙間が生じると、ユーザ
の指の挟み込みや、隙間からの異物混入による故障の原
因となりかねないからである。
On the other hand, at each joint, it is necessary to hide the internal structure of the machine body while ensuring a movable angle. This is because if a gap is formed in the outer shell of the machine during driving, it may cause a failure due to the user's fingers being caught or foreign matter entering from the gap.

【0042】1つの関節部位において単一の関節自由度
しか備えていない場合には、当該自由度に沿って出現す
るカバー構造を設けることによって、可動角を確保しな
がら機体の内部構造を容易に隠蔽することができる。こ
れに対し、2以上の関節自由度を備える場合には、一方
の関節軸の駆動時に、他方の関節軸の自由度を制限する
ことなく、内部構造の隠蔽する機構は容易ではない。
When one joint part has only a single degree of freedom of joint, a cover structure that appears along the degree of freedom is provided to facilitate the internal structure of the body while ensuring a movable angle. Can be hidden. On the other hand, in the case of having two or more joint degrees of freedom, it is not easy to conceal the internal structure without limiting the degree of freedom of the other joint axis when driving one joint axis.

【0043】本実施形態に係る脚式移動ロボット100
の場合、上述したように、股関節並びに体幹部において
ピッチ軸及びロール軸の2方向の自由度を持つととも
に、各軸回りの駆動を同時に行うという複合的な動作を
行なうことから、隠蔽機構もこれに対応しなければなら
ない。
The legged mobile robot 100 according to the present embodiment.
In the case of, as described above, the hip joint and the trunk have two degrees of freedom of the pitch axis and the roll axis, and the concealing mechanism also performs the complex operation of simultaneously driving around each axis. Must correspond to.

【0044】まず、脚式移動ロボット100の股関節並
びに体幹部における複合的な自由度構成について、図4
〜図8、並びに図29を参照しながら説明する。
First, FIG. 4 shows a composite degree of freedom structure in the hip joint and the trunk of the legged mobile robot 100.
~ It demonstrates, referring FIG. 8 and FIG.

【0045】図4及び図5、図29には、外筐(外殻若
しくはカバー)を取り外して、内部構造を露出した状態
の胴体の背面図、左側面図、並びに左正面斜視図をそれ
ぞれ示している。図4並びに図5に示すように、本実施
形態に係る脚式移動ロボット100の胴体部には、左右
の腕部を連結並びに駆動するための左右の肩関節ピッチ
軸アクチュエータA4と、胴体部を体幹付近において左
右方向に揺動させるための体幹ロール軸アクチュエータ
10と、胴体部を体幹付近において前後方向の屈曲すな
わち前屈動作を可能にするための体幹ピッチ軸アクチュ
エータA9と、左右の脚部を連結してヨー軸回りの回転
すなわち足部の向きを与えるための股関節ヨー軸アクチ
ュエータA11と、左右の足部を連結してそれぞれに対し
て左右方向の揺動運動を与えるための股関節ロール軸ア
クチュエータA13が搭載されている。また、胴体後方の
略上端縁には取っ手110が形設されている(後述)。
FIGS. 4, 5, and 29 are a rear view, a left side view, and a left front perspective view, respectively, of the body with the outer casing (outer shell or cover) removed to expose the internal structure. ing. As shown in FIGS. 4 and 5, the body portion of the legged mobile robot 100 according to the present embodiment includes a left and right shoulder joint pitch axis actuator A 4 for connecting and driving the left and right arm portions, and a body portion. A trunk roll axis actuator A 10 for swinging the body in the left-right direction near the trunk and a trunk pitch axis actuator A 9 for allowing the trunk to bend in the front-back direction, that is, forward bending motion near the trunk. , A hip joint yaw axis actuator A 11 for connecting the left and right legs to give a rotation around the yaw axis, that is, for giving a direction of the foot, and a left and right swinging motion for connecting the left and right feet. A hip roll axis actuator A 13 for providing the force is mounted. Further, a handle 110 is formed at a substantially upper edge of the rear of the body (described later).

【0046】図6及び図7には、体幹ロール軸アクチュ
エータA10の駆動により、胴体部が体幹部において右方
向に揺動している様子を、正面並びに背面からそれぞれ
示している。さらに、図8には、体幹ピッチ軸アクチュ
エータA9の駆動により、胴体部が体幹部において前屈
している様子を示している。
6 and 7 show from the front and the back, respectively, how the trunk is swinging rightward in the trunk due to the drive of the trunk roll axis actuator A 10 . Further, FIG. 8 shows a state in which the trunk is bent forward in the trunk by driving the trunk pitch axis actuator A 9 .

【0047】このように、本実施形態に係る脚式移動ロ
ボット100は、体幹部においてピッチ軸及びロール軸
の2方向の自由度を持つとともに、各軸回りの駆動を同
時に行うという複合的な動作を行なうことができる。こ
のような場合、胴体が体幹部において前屈しながらさら
に体幹部において左右方向に揺動するという各自由度に
おける最大限の可動範囲において、一方の関節軸の駆動
時に、他方の関節軸の自由度を制限することなく、内部
構造の隠蔽する必要がある。例えば、体幹ロール軸10
回りの駆動時において、体幹ピッチ軸9回りの自由度を
制限することなく、内部構造を隠蔽しなければならな
い。同様に、体幹ピッチ軸9回りの駆動時において、体
幹ロール軸10回りの自由度を制限することなく、内部
構造を隠蔽しなければならない。
As described above, the legged mobile robot 100 according to this embodiment has the two degrees of freedom of the pitch axis and the roll axis in the torso portion, and the complex operation of simultaneously driving around each axis. Can be done. In such a case, in the maximum movable range in each degree of freedom in which the trunk bends forward in the trunk and further swings in the left and right directions in the trunk, the degree of freedom of the other joint axis is driven when one joint axis is driven. There is a need to hide the internal structure without limiting. For example, trunk roll axis 10
When driving around, the internal structure must be hidden without limiting the degree of freedom around the trunk pitch axis 9. Similarly, when driving around the trunk pitch axis 9, the internal structure must be hidden without limiting the degree of freedom around the trunk roll axis 10.

【0048】本実施形態では、腰部カバー体121と、
第1の連結カバー体122と、第2の連結カバー体12
3と、胴体カバー体124という4種類のカバーを用い
て、胴体部と可動脚の連結部分並びに体幹部において、
体幹ロール軸10回りの駆動時において、体幹ピッチ軸
9回りの自由度を制限することなく、且つ、体幹ピッチ
軸9回りの駆動時において、体幹ロール軸10回りの自
由度を制限することなく、胴体が体幹部において前屈し
ながらさらに体幹部において左右方向に揺動するという
各自由度における最大限の可動範囲において、内部構造
を隠蔽することとした。
In this embodiment, the waist cover body 121,
The first connecting cover body 122 and the second connecting cover body 12
3 and the body cover body 124, four types of covers are used, in the connecting portion of the body portion and the movable leg and the trunk portion,
When driving around the trunk roll axis 10, the degree of freedom around the trunk pitch axis 9 is not limited, and when driving around the trunk pitch axis 9, the degree of freedom around the trunk roll axis 10 is limited. Without doing so, the internal structure is concealed in the maximum movable range in each degree of freedom, in which the body bends forward in the trunk and swings in the left and right directions in the trunk.

【0049】図9には、腰部カバー体121を斜視した
様子を示している。この腰部カバー体121は、胴体の
下端を覆う断面略U字形の成型体であり、その底面にお
いて左右の可動脚の股関節ヨー軸アクチュエータA11
挿通するための開口が形設されている。腰部カバー体1
21の背面側は、体幹ロール軸10回りの回転に倣った
曲面が形設されている。
FIG. 9 shows a perspective view of the waist cover member 121. The waist cover body 121 is a molded body having a substantially U-shaped cross section that covers the lower end of the body, and an opening for inserting the hip joint yaw axis actuators A 11 of the left and right movable legs is formed on the bottom surface thereof. Waist cover body 1
A curved surface is formed on the back side of 21 in accordance with the rotation around the trunk roll shaft 10.

【0050】また、図10及び図11には、この腰部カ
バー体121を図4〜図6に示した脚式移動ロボット1
00の胴体に取り付けた様子を示している。股関節カバ
ー体121は、左右の可動脚の股関節ヨー軸アクチュエ
ータA11を挿通しており、左右の可動脚に固定された格
好となり、体幹ピッチ軸9及び体幹ロール軸10のいず
れの動作にも影響されない。
10 and 11, the waist cover body 121 is shown in FIG. 4 to FIG.
00 is attached to the body. The hip joint cover body 121 is inserted through the hip joint yaw axis actuators A 11 of the left and right movable legs, is fixed to the left and right movable legs, and acts on either the trunk pitch axis 9 or the trunk roll axis 10. Is not affected.

【0051】図12には、第1の連結カバー体122を
斜視した様子を示している。第1の連結カバー体122
は、上記の腰部カバー体121の直近上位のカバーであ
り、その底面には腰部カバー体121を収容するための
開口を持つ略筒状の構造体である。また、第1の連結カ
バー体122の背面側には、腰部カバー体121の背面
に倣った、体幹ロール軸10回りの略回転形状の曲面が
形設されている。この第1の連結カバー体122の左右
の各側面において体幹ピッチ軸9回りの動作を開放する
ための切り欠き部122Aが形設されている。また、こ
の切り欠き部122Aの端縁には、胴体フレーム側と係
合するための係合部122Bが設けられている。
FIG. 12 shows a perspective view of the first connecting cover body 122. First connection cover body 122
Is a cover immediately above the waist cover 121, and is a substantially cylindrical structure having an opening for accommodating the waist cover 121 on its bottom surface. Further, on the back surface side of the first connection cover body 122, a curved surface having a substantially rotational shape around the trunk roll shaft 10 is formed, following the back surface of the waist cover body 121. Notches 122 </ b> A for opening the movement around the trunk pitch axis 9 are formed on the left and right side surfaces of the first connection cover body 122. Further, an engaging portion 122B for engaging with the body frame side is provided at the end edge of the cutout portion 122A.

【0052】図13には、この第1の連結カバー体12
2を図4〜図6に示した脚式移動ロボット100の胴体
に取り付けた様子を示している。第1の連結カバー体1
22は、その底面において腰部カバー体121を挿通す
るとともに、左右の切り欠き部122Bにおいて体幹ピ
ッチ軸9の動作を開放していることから、左右の可動脚
に対して体幹ロール軸10回りの自由度のみが与えられ
ており、体幹ピッチ軸9の動作に影響されない。
In FIG. 13, the first connecting cover body 12 is shown.
2 is attached to the body of the legged mobile robot 100 shown in FIGS. 4 to 6. First connection cover body 1
22 has the bottom cover body 121 inserted through the bottom surface thereof, and the movement of the trunk pitch shaft 9 is open at the left and right cutout portions 122B. Is given, and is not affected by the movement of the trunk pitch axis 9.

【0053】図14には、第2の連結カバー体123を
斜視した様子を示している。第2の連結カバー体123
は、上記の第1の連結カバー体122の直近上位のカバ
ーであり、第1の連結カバー体122の背面に倣った体
幹ロール軸10回りの略回転形状の曲面が形設されてい
る略U字形状の成型体である。このU字の左右の略先端
縁には、体幹ピッチ軸9に対して回動可能に支持される
取付け部123Aが配設されている。
FIG. 14 shows a perspective view of the second connecting cover body 123. Second connection cover body 123
Is a cover immediately above the first connection cover body 122, and is substantially formed with a curved surface having a substantially rotational shape around the trunk roll shaft 10 following the back surface of the first connection cover body 122. It is a U-shaped molded body. Mounting portions 123A that are rotatably supported with respect to the trunk pitch shaft 9 are provided at the substantially left and right leading edges of the U-shape.

【0054】図15には、この第2の連結カバー体12
3を図4〜図6に示した脚式移動ロボット100の胴体
に取り付けた様子を示している。第2の連結カバー体1
23は、その底面において第1の連結カバー体122を
挿通するとともに、左右の取付け部123Bにおいて体
幹ピッチ軸9回りに回動可能に支持されていることか
ら、左右の可動脚に対して体幹ピッチ軸9及び体幹ロー
ル軸10回りの自由度が与えられている。
FIG. 15 shows this second connecting cover body 12.
3 is attached to the body of the legged mobile robot 100 shown in FIGS. 4 to 6. Second connection cover body 1
23 is inserted into the bottom surface of the first connection cover body 122 and is supported rotatably around the trunk pitch axis 9 in the left and right mounting portions 123B. The degree of freedom around the trunk pitch axis 9 and the trunk roll axis 10 is given.

【0055】図16には、さらに胴体カバー体124を
図4〜図6に示した脚式移動ロボット100の胴体に取
り付けた様子を示している。胴体カバー体124は、そ
の底面において第2の連結カバー体123を挿通すると
ともに、左右の腕部を取り付けていることから、体幹部
より上側の胴体と一体的に動くとともに、左右の可動脚
に対しては、体幹ピッチ軸9及び体幹ロール軸10回り
の自由度が与えられている。
FIG. 16 shows a state in which the body cover body 124 is further attached to the body of the legged mobile robot 100 shown in FIGS. 4 to 6. The trunk cover body 124 has the bottom surface thereof inserted through the second connection cover body 123 and has the left and right arm portions attached thereto, so that the trunk cover body 124 moves integrally with the trunk body above the trunk and the left and right movable legs. On the other hand, degrees of freedom around the trunk pitch axis 9 and the trunk roll axis 10 are given.

【0056】図17には、本実施形態に係る脚式移動ロ
ボット100が基本的な立位姿勢をとっている様子を示
している。この状態では、第1の連結カバー体122並
びに第2の連結カバー体123は、胴体カバー体124
内に収容されていて、外界からは隠れている。
FIG. 17 shows the legged mobile robot 100 according to this embodiment in a basic standing posture. In this state, the first connection cover body 122 and the second connection cover body 123 have the body cover body 124.
It is housed inside and hidden from the outside world.

【0057】また、図18には、脚式移動ロボット10
0が体幹ピッチ軸9回りの駆動により前屈している様子
を示している。
Further, FIG. 18 shows a legged mobile robot 10.
The figure shows that 0 is bent forward by driving around the trunk pitch axis 9.

【0058】上述したように、第1の連結カバー体12
2は、左右の可動脚に対しては、体幹ロール軸10回り
の自由度しか与えられておらず、図示のような体格ピッ
チ軸9回りの動作には追従せず、可動脚に対して同じ相
対位置関係でとどまる。これに対し、第2の連結カバー
体123並びに胴体カバー体124はいずれも、可動脚
に対して体幹ピッチ軸9回りの回転自由度が与えられて
いる。したがって、体幹ピッチ軸9回りの駆動により前
屈姿勢をとった場合には、それぞれ可動脚に対して体幹
ピッチ軸9回りに動作する。この結果、図示のように、
胴体カバー体124内に収容されていた第1の連結カバ
ー体122及び第2の連結カバー体123が出現して、
腰部を覆い尽くす。すなわち、体幹ピッチ軸9回りの最
大限の可動範囲において、機体の内部構造を隠蔽するこ
とができる。
As described above, the first connecting cover body 12
No. 2 gives the left and right movable legs only the degree of freedom around the trunk roll axis 10, does not follow the movement around the physique pitch axis 9 as shown in the figure, and Stay in the same relative position. On the other hand, both the second connection cover body 123 and the body cover body 124 are provided with the degree of freedom of rotation about the trunk pitch axis 9 with respect to the movable legs. Therefore, when a forward bending posture is taken by driving around the trunk pitch axis 9, each of the movable legs moves around the trunk pitch axis 9. As a result, as shown in the figure,
The first connection cover body 122 and the second connection cover body 123, which were accommodated in the body cover body 124, appear,
Cover the waist. That is, the internal structure of the airframe can be hidden in the maximum movable range around the trunk pitch axis 9.

【0059】図19には、上述したような前傾姿勢にお
いて、さらに体幹ロール軸10回りの駆動により脚に対
し左側に揺動しているときに各連結カバー体122及び
123が動作する様子を背面側から示している。また、
図28には、上述したような前傾姿勢において、さらに
体幹ロール軸10回りの駆動により脚に対し左側に揺動
しているときの脚式移動ロボット100の様子を背面側
から示している。
FIG. 19 shows a state in which the connecting cover bodies 122 and 123 operate in the forward tilted posture as described above, while further swinging to the left with respect to the legs by driving around the trunk roll shaft 10. Is shown from the back side. Also,
FIG. 28 shows a state of the legged mobile robot 100 from the back side when the robot is swinging to the left side with respect to the legs by driving around the trunk roll axis 10 in the forward leaning posture as described above. .

【0060】上述したように、第1の連結カバー体12
2は、左右の可動脚に対しては、体幹ロール軸10回り
の自由度のみが与えられている。また、第2の連結カバ
ー体123並びに胴体カバー体124はいずれも、可動
脚に対して体幹ピッチ軸9及び体幹ロール軸10双方の
回転自由度が与えられている。したがって、既に胴体カ
バー体124から出現している第1の連結カバー体12
2及び第2の連結カバー体123は、胴体カバー体12
4とともに、可動脚に対して体幹ロール軸10回りに作
動して、機体の内部構造を隠蔽することができる。この
とき、体幹ロール軸10回りの駆動時において、体幹ピ
ッチ軸9回りの自由度を制限することなく、内部構造を
隠蔽している、ということを充分に理解されたい。
As described above, the first connecting cover body 12
In the second example, the left and right movable legs are given only the degree of freedom around the trunk roll axis 10. Further, both the second connecting cover body 123 and the body cover body 124 are provided with the degree of freedom of rotation of both the trunk pitch shaft 9 and the trunk roll shaft 10 with respect to the movable leg. Therefore, the first connecting cover body 12 that has already emerged from the body cover body 124
2 and the second connection cover body 123, the body cover body 12
4, the movable leg can be operated around the trunk roll axis 10 to hide the internal structure of the machine body. At this time, it should be fully understood that, when driving around the trunk roll axis 10, the internal structure is hidden without limiting the degree of freedom around the trunk pitch axis 9.

【0061】B−2.機体の運搬・格納 脚式移動ロボット100も、他の機械装置と同様、未使
用時には運搬したり所定の保管場所に格納する必要があ
る。機械装置の多くは、運搬・格納時の操作性の観点か
ら、ハンドル若しくは取っ手が用意されている。
B-2. Carrying and Storing the Airframe Like the other mechanical devices, the legged mobile robot 100 also needs to be transported or stored in a predetermined storage location when not in use. Many mechanical devices are provided with a handle or a handle from the viewpoint of operability during transportation and storage.

【0062】自律作業を行なう脚式移動ロボット100
にハンドルを取り付ける際、以下の事柄に留意しながら
設計すべきであると本発明者らは思料する。
Legged mobile robot 100 for autonomous work
The present inventors consider that the handle should be attached to the handle while paying attention to the following matters.

【0063】(1)立ち姿勢、床上姿勢(仰向け、うつ
伏せ)などいずれの姿勢であっても把持し易いこと。 (2)歩行中など脚式作業中、さらには暴走中であって
も把持し易いこと。 (3)ハンドルで把持している最中にロボットが突然暴
走しても、オペレータを怪我させないこと。 (4)歩行中など脚式作業中にハンドルを掴もうとして
も、ロボットが転倒する危険がないこと。 (5)ハンドルを掴もうとするオペレータの手や姿がカ
メラなどの視覚認識部の視野に入って、機体の行動計画
などに影響を与えないこと。
(1) It is easy to grasp in any posture such as a standing posture and a floor posture (supine, prone). (2) It should be easy to grip even during legged work such as walking, and even during runaway. (3) Do not injure the operator even if the robot suddenly runs out while being gripped by the handle. (4) There is no risk of the robot tipping over even if you try to grab the handle during leg work such as walking. (5) The operator's hand or figure trying to grab the handle should not be in the visual field of the visual recognition unit such as a camera, and should not affect the action plan of the aircraft.

【0064】このような配慮から、本実施形態に係る脚
式移動ロボット100は、胴体後方の略上端縁に取っ手
110が形設されている(図1及び図2を参照のこ
と)。
Due to these considerations, the legged mobile robot 100 according to the present embodiment has the handle 110 formed at the upper end edge at the rear of the body (see FIGS. 1 and 2).

【0065】胴体後方の上端に取っ手110を配置する
ことによって、歩行中や脚式作業中、さらには暴走中で
あっても、オペレータは機体の後方からロボットを追い
かけて、取っ手110を把持することによって容易に捕
まえることができる。また、脚部や腕部などの主要な可
動部は基本的に機体前方に向かう関節自由度を与えられ
ているので、取っ手110を操作中に万一足部や腕部が
暴走しても、取っ手110を掴むオペレータの腕にぶつ
かったりして危害を被る心配が少ない。
By arranging the handle 110 on the upper end at the rear of the body, the operator can chase the robot from the rear of the machine and grasp the handle 110 even during walking, leg work, or runaway. Can be easily caught by. In addition, since the main movable parts such as the legs and arms are basically given the degree of freedom of joints that face the front of the machine, even if the legs or arms run away while the handle 110 is being operated, There is little concern that the operator may hit the arm of the handle 110 and be injured.

【0066】例えば仰向けなどの床上姿勢においては、
取っ手110は床面側を向いてしまうので、オペレータ
の手が届きにくくなる。本実施形態では、図20に示す
ように、取っ手110を背中よりも低く形成することに
より、仰向け姿勢においても取っ手110と床面の間に
は間隙が設けられ、オペレータは容易に取っ手110に
手を入れることができる。
For example, in the posture on the floor such as on the back,
Since the handle 110 faces the floor side, it is difficult for the operator to reach it. In the present embodiment, as shown in FIG. 20, by forming the handle 110 lower than the back, a gap is provided between the handle 110 and the floor surface even in the supine posture, and the operator can easily handle the handle 110. Can be inserted.

【0067】また、オペレータが取っ手110を掴むた
めには、機体の後方に回り込む格好となるので、オペレ
ータの手や姿がカメラなどの視覚認識部の視野に入っ
て、機体の行動計画などに影響を与えることはない。
Further, in order for the operator to grab the handle 110, it is necessary to go around the back of the machine, so that the operator's hand and figure are in the visual field of a visual recognition unit such as a camera, which affects the action plan of the machine. Never give.

【0068】本実施形態では、取っ手110は、暴走時
などにおけるロボットの緊急停止機構を兼ねている。取
っ手110の把持部分には、加圧センサが貼設されてお
り、オペレータが取っ手110を把持することを検出す
ると、この検出結果に応答して、機体の動作制御部は、
全身の関節アクチュエータを脱力させるという脱力機構
を備えている(図21を参照のこと)。例えば、各関節
アクチュエータに最低ゲインを設定したり、出力トルク
を最小値に設定することにより、脱力状態を実現するこ
とができる。あるいは、すべての又は一部の関節アクチ
ュエータへの給電を停止することによっても、脱力状態
を実現することができる。
In the present embodiment, the handle 110 also serves as an emergency stop mechanism for the robot in the event of a runaway. A pressure sensor is attached to the grip portion of the handle 110, and when the operator detects that the handle 110 is gripped, the operation control unit of the machine body responds to the detection result.
It is equipped with a force-relieving mechanism that de-energizes the joint actuator of the whole body (see FIG. 21). For example, the weakened state can be realized by setting the minimum gain to each joint actuator or setting the output torque to the minimum value. Alternatively, the weakened state can be realized by stopping the power supply to all or some of the joint actuators.

【0069】取っ手110のハンドル操作に応答して脱
力オペレーションを行なうので、機体を運搬中にロボッ
トが突然暴走しても、オペレータを怪我させることはな
い。また、取っ手110を掴むことによって機体動作が
緊急停止しても、機体は取っ手110で支持されている
ので、ロボットが転倒する危険もない。
Since the weakening operation is performed in response to the operation of the handle of the handle 110, the operator will not be injured even if the robot suddenly runs out while carrying the machine body. Further, even if the operation of the machine body is urgently stopped by gripping the handle 110, since the machine body is supported by the handle 110, there is no risk of the robot tipping over.

【0070】また、取って110の他の用途として、後
頭部の保護を挙げることができる。図3に示したよう
に、本実施形態に係る脚式移動ロボットは、第1及び第
2の首関節ピッチ軸2A及び2Bを備え、両ピッチ軸の
駆動により、頭部は機体の前後方向に対して広い可動範
囲を備えている。
Further, as another use of 110, protection of the back of the head can be mentioned. As shown in FIG. 3, the legged mobile robot according to the present embodiment includes first and second neck joint pitch axes 2A and 2B, and the head is moved in the front-back direction of the machine body by driving both pitch axes. It has a wide movable range.

【0071】図21には、頭部が機体の前後方向に動作
する様子を示している。図示の通り、頭部は、頭を前に
もたげたような前方位置と、頭が正面を向くような基本
位置と、頭を胴体後方に垂らしたような後方位置を備え
ている。この後方位置において、後頭部は取っ手110
が定義する最後端位置よりも内側に収容されている。
FIG. 21 shows how the head moves in the front-back direction of the machine body. As shown in the figure, the head has a front position in which the head is bent forward, a basic position in which the head faces the front, and a rear position in which the head hangs behind the body. In this rear position, the back of the head is the handle 110.
It is housed inside the rearmost position defined by.

【0072】例えば、機体が後方に転倒した場合、床面
との衝突時に受ける外力のために、第1及び第2の首関
節ピッチ軸2A及び2Bが受動的に動作してしまい、元
の姿勢に拘わらず頭部が後方位置に移動してしまう。こ
のとき、後頭部が床面に衝突してしまうと、頭部や首関
節ピッチ軸アクチュエータが破損してしまう危険があ
る。これに対し、本実施形態では、図21に示すよう
に、後頭部は取っ手110が定義する最後端位置によっ
て保護されている。
For example, when the airframe falls backward, the first and second neck joint pitch axes 2A and 2B passively operate due to the external force received at the time of collision with the floor surface, and the original posture is restored. However, the head moves to the rear position. At this time, if the occipital region collides with the floor surface, there is a risk that the head and the neck joint pitch axis actuator will be damaged. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 21, the back of the head is protected by the rearmost position defined by the handle 110.

【0073】B−3.機体への内部アクセス 多くの情報機器類は、機器内部へのアクセス手段を備え
ている。例えば、カード・スロットやコネクタなどを持
ち、外部記憶装置やその他の機能拡張用の周辺装置を収
容したり接続する。また、バッテリ駆動の機器において
は、バッテリの取り外し、交換作業が必須となってい
る。
B-3. Internal access to the aircraft Many information devices have access to the inside of the device. For example, it has a card slot, a connector, and the like, and accommodates and connects an external storage device and other peripheral devices for function expansion. Further, in battery-powered equipment, it is essential to remove and replace the battery.

【0074】本実施形態に係る脚式移動ロボット100
は、胴体を利用して内部アクセス機構を実現している。
より具体的には、胴体正面にPCカード・スロット、メ
モリ・スティック用スロット、バッテリ収容口などを配
設して、内部アクセスを可能にしている。さらに、正面
カバーを取り付けて、通常動作時にはこれらを外界から
隠蔽して、機体デザイン上の美観を整えるとともに、機
体オペレーション時の脱落防止や取り外し禁止を実現す
る。
The legged mobile robot 100 according to the present embodiment.
Uses the body to implement the internal access mechanism.
More specifically, a PC card slot, a memory stick slot, a battery accommodating port, etc. are provided on the front of the body to enable internal access. In addition, a front cover is attached to hide these from the outside during normal operation to improve the aesthetics of the aircraft design, and to prevent falling and prohibit removal during aircraft operation.

【0075】図23には、正面カバー101を閉じた状
態の胴体正面を示している。また、図24には、正面カ
バー101を開いた状態の胴体正面を示している。さら
に、図25には、正面カバー101を開いた状態の胴体
側面を示している。各図に示すように、正面カバー10
1は、その略下端縁にて胴体正面側に対して回動自在に
ヒンジ結合されており、胴体に対する開閉操作が可能と
なっている。また、正面カバー101の内側の略上端に
は、ラッチなどの係止部(図示しない)が配設されてお
り、正面カバー101の閉成時には胴体正面側の対応部
位と係合して、閉成状態を維持するようになっている。
FIG. 23 shows the front of the body with the front cover 101 closed. Further, FIG. 24 shows the front of the body with the front cover 101 opened. Further, FIG. 25 shows the side surface of the body with the front cover 101 opened. As shown in each figure, the front cover 10
1 is rotatably hinged to the front side of the body at its substantially lower edge so that the body 1 can be opened and closed. A latching portion (not shown) such as a latch is provided at a substantially upper end inside the front cover 101, and when the front cover 101 is closed, it engages with a corresponding portion on the front side of the body to close it. It is designed to maintain a good condition.

【0076】図24に示すように、正面カバー101で
覆われている胴体正面には、バッテリ交換口102と、
メモリ・スティック用スロット103と、PCカード・
スロット104などの内部アクセス手段が用意されてい
る。
As shown in FIG. 24, on the front of the body covered by the front cover 101, a battery replacement port 102,
Memory stick slot 103 and PC card
Internal access means such as slot 104 are provided.

【0077】バッテリ交換口102には、機体の駆動用
電源としてのバッテリ・パックを着脱可能に収容するこ
とができる。本実施形態において使用されるバッテリ・
八苦には、このバッテリ交換口102に対する交換操作
を用意するための取っ手が取り付けられている(図26
を参照のこと)。また、メモリ・スティック用スロット
103には、機体の動作制御用のプログラムや機体の動
作パターンを記述したモーション・データなどを格納し
たメモリ・スティックを交換可能に挿入することができ
る。ロボット本体側では、メモリ・スティックからこれ
らプログラムやモーション・データをインストールした
り、あるいはメモリ・スティックからメイン・メモリに
ロードして機体動作を実行する。また、PCカード・ス
ロット104には、メモリ・カードやハード・ディスク
・カード、無線LANカードなどPCMCIA/JEI
DAにおいて規定された使用に従う各種のPCカードを
交換可能に挿入することができる。その他、機体の内部
状態などをインジケートするための表示部105も配設
されている。
A battery pack as a power source for driving the machine body can be detachably accommodated in the battery exchange port 102. Battery used in this embodiment
A handle for preparing a replacement operation for the battery replacement port 102 is attached to the Hagaku (FIG. 26).
checking). Further, a memory stick storing a program for controlling the operation of the machine and motion data in which the operation pattern of the machine is stored can be exchangeably inserted into the memory stick slot 103. On the robot body side, these programs and motion data are installed from the memory stick, or loaded from the memory stick to the main memory to execute the machine action. The PC card slot 104 has a PCMCIA / JEI such as a memory card, a hard disk card, and a wireless LAN card.
Various PC cards according to the usage specified in DA can be exchangeably inserted. In addition, a display unit 105 for indicating the internal state of the machine body is also provided.

【0078】このような内部アクセス手段に装着されて
いる部品類が機体動作中に突発的に取り外されると、機
器の誤動作や破損を引き起こしかねない。例えば、主電
源であるバッテリ・パックが抜き取られると、ロボット
は姿勢維持用あるいは姿勢安定制御の駆動電力を失って
しまう。また、メモリ・アクセス中にメモリ・スティッ
クやPCカードが抜き取られると、実行中の動作の次の
処理ステップを失うことから、誤動作や暴走の危険があ
る。
If the parts mounted on the internal access means are accidentally removed during the operation of the machine, the equipment may malfunction or be damaged. For example, if the battery pack, which is the main power source, is removed, the robot loses drive power for posture maintenance or posture stabilization control. Further, if the memory stick or the PC card is removed during the memory access, there is a risk of malfunction or runaway because the next processing step of the operation being executed is lost.

【0079】本実施形態では、正面カバー101は、機
体オペレーション中におけるこれら装着部品類の取り外
しや交換を制限する機能を持つ。すなわち、機体オペレ
ーション中は正面カバー101の開成操作が禁止され、
バッテリやメモリ・スティックの抜去を行なえなくす
る。
In this embodiment, the front cover 101 has a function of restricting the removal and replacement of these mounted parts during the operation of the machine. That is, the opening operation of the front cover 101 is prohibited during the aircraft operation,
Make it impossible to remove the battery or memory stick.

【0080】図27には、部品類の交換作業を禁止する
ための機能構成を模式的に示している。
FIG. 27 schematically shows a functional structure for prohibiting the replacement work of parts.

【0081】開閉部111は、胴体に対して回動自在に
ヒンジ結合された正面カバー101からなる。この開閉
部111の他端には、ラッチなどの係止部が配設されて
おり、開閉操作部112はユーザ操作に応答してこのラ
ッチを解除する。
The opening / closing portion 111 comprises a front cover 101 which is hinged to the body so as to be rotatable. A locking portion such as a latch is provided at the other end of the opening / closing portion 111, and the opening / closing operation portion 112 releases the latch in response to a user operation.

【0082】開成禁止部113は、例えばソレノイドな
どの部品で構成され、開閉操作部112へのユーザ操作
に係らず、ラッチの解除を禁止して、開閉部111が開
かないようにする。機体動作をコントロールする機体動
作制御部114が稼動中はこの開成禁止部113が付勢
されて、開閉部111が開かない。この結果、内部に収
容されているバッテリやメモリ・スティックなどの部品
の取り外しが禁止される。
The opening prohibiting unit 113 is composed of, for example, a component such as a solenoid, and prohibits the opening and closing of the opening and closing unit 111 regardless of the user's operation on the opening and closing operation unit 112 so that the opening and closing unit 111 is not opened. While the machine body operation control unit 114 that controls the machine body operation is in operation, the opening prohibition unit 113 is energized and the opening / closing unit 111 is not opened. As a result, the removal of parts such as the battery and the memory stick housed inside is prohibited.

【0083】[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。
[Supplement] The present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can modify or substitute the embodiments without departing from the scope of the present invention.

【0084】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。
The subject matter of the present invention is not necessarily limited to products called "robots". That is, as long as it is a mechanical device that performs a motion similar to a human motion by using an electric or magnetic action, even if it is a product belonging to another industrial field such as a toy, the present invention is similarly applied. Can be applied.

【0085】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。
In short, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and the contents described in this specification should not be construed in a limited manner. To determine the gist of the present invention,
The claims section mentioned at the beginning should be taken into consideration.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
胴体に可動脚を連結して構成された、優れた脚式移動ロ
ボットを提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention,
It is possible to provide an excellent legged mobile robot configured by connecting a movable leg to a body.

【0087】本発明によれば、機体の中心に配置され、
充分な容積を持つとともに、脚部や腕部などの可動肢を
連結している胴体のデザインに関する明確な指針を得る
ことができる。
According to the invention, it is arranged in the center of the airframe,
With sufficient volume, you can get clear guidelines for the design of the body connecting the movable limbs, such as legs and arms.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施に供される脚式移動ロボットが直
立している様子を前方から眺望した様子を示した図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a state in which a legged mobile robot used for implementing the present invention is upright as viewed from the front.

【図2】本発明の実施に供される脚式移動ロボットが直
立している様子を後方から眺望した様子を示した図であ
る。
FIG. 2 is a view showing a state in which a legged mobile robot used for implementing the present invention is upright, as viewed from the rear.

【図3】脚式移動ロボットが具備する関節自由度構成を
模式的に示した図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a joint degree of freedom configuration of a legged mobile robot.

【図4】脚式移動ロボット100が持つ股関節並びに体
幹部における複合的な自由度構成を説明するための図で
ある。
FIG. 4 is a diagram for explaining a composite degree of freedom configuration in a hip joint and a trunk of the legged mobile robot 100.

【図5】脚式移動ロボット100が持つ股関節並びに体
幹部における複合的な自由度構成を説明するための図で
ある。
FIG. 5 is a diagram for explaining a composite degree of freedom configuration in a hip joint and a trunk of the legged mobile robot 100.

【図6】脚式移動ロボット100が持つ股関節並びに体
幹部における複合的な自由度構成を説明するための図で
ある。
FIG. 6 is a diagram for explaining a composite degree of freedom configuration in a hip joint and a trunk of the legged mobile robot 100.

【図7】脚式移動ロボット100が持つ股関節並びに体
幹部における複合的な自由度構成を説明するための図で
ある。
FIG. 7 is a diagram for explaining a composite degree of freedom configuration in a hip joint and a trunk of the legged mobile robot 100.

【図8】脚式移動ロボット100が持つ股関節並びに体
幹部における複合的な自由度構成を説明するための図で
ある。
FIG. 8 is a diagram for explaining a composite degree of freedom configuration in a hip joint and a trunk of the legged mobile robot 100.

【図9】腰部カバー体121の斜視図である。9 is a perspective view of a waist cover body 121. FIG.

【図10】腰部カバー体121を図4〜図5に示した脚
式移動ロボット100の胴体に取り付けた様子を示した
背面図である。
10 is a rear view showing a state in which a waist cover body 121 is attached to the body of the legged mobile robot 100 shown in FIGS. 4 to 5. FIG.

【図11】腰部カバー体121を図4〜図5に示した脚
式移動ロボット100の胴体に取り付けた様子を示した
斜視図である。
11 is a perspective view showing a state in which a waist cover body 121 is attached to the body of the legged mobile robot 100 shown in FIGS. 4 to 5. FIG.

【図12】第1の連結カバー体122を斜視した様子を
示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing a perspective view of a first connection cover body 122.

【図13】第1の連結カバー体122を図4〜図5に示
した脚式移動ロボット100の胴体に取り付けた様子を
示した斜視図である。
13 is a perspective view showing a state in which the first connection cover body 122 is attached to the body of the legged mobile robot 100 shown in FIGS. 4 to 5. FIG.

【図14】第2の連結カバー体123を斜視した様子を
示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing a perspective view of a second connection cover body 123.

【図15】第2の連結カバー体123を図4〜図5に示
した脚式移動ロボット100の胴体に取り付けた様子を
示した背面図である。
15 is a rear view showing a state in which a second connection cover body 123 is attached to the body of the legged mobile robot 100 shown in FIGS. 4 to 5. FIG.

【図16】胴体カバー体124を図4〜図5に示した脚
式移動ロボット100の胴体に取り付けた様子を示した
図である。
16 is a diagram showing a state in which a body cover body is attached to the body of the legged mobile robot 100 shown in FIGS. 4 to 5. FIG.

【図17】本実施形態に係る脚式移動ロボット100が
基本的な立位姿勢をとっている様子を示した左側面図で
ある。
FIG. 17 is a left side view showing the legged mobile robot 100 according to the present embodiment in a basic standing posture.

【図18】体幹ピッチ軸9回りの駆動により脚式移動ロ
ボット100が前屈した様子を示した左側面図である。
FIG. 18 is a left side view showing a state in which the legged mobile robot 100 bends forward by driving around the trunk pitch axis 9.

【図19】前屈姿勢の脚式移動ロボット100がさらに
体幹ロール軸10回りの駆動により脚に対し左側に揺動
しているときに各連結カバー体122及び123が動作
する様子を示した背面図である。
FIG. 19 shows how the connecting cover bodies 122 and 123 operate when the legged mobile robot 100 in the forward bending posture is further swung to the left side with respect to the legs by driving around the trunk roll axis 10. It is a rear view.

【図20】取っ手110を背中よりも低く形成すること
により、脚式移動ロボット100の仰向け姿勢において
取っ手110と床面の間には間隙が設けられている様子
を示した図である。
20 is a diagram showing a state in which a gap is provided between the handle 110 and the floor surface when the legged mobile robot 100 is in the supine posture by forming the handle 110 lower than the back.

【図21】取っ手110の把持動作に応じて全身の関節
アクチュエータを脱力させるという脱力メカニズムを模
式的に示した図である。
FIG. 21 is a diagram schematically showing a weakening mechanism that weakens the joint actuators of the whole body according to the gripping operation of the handle 110.

【図22】頭部が機体の前後方向に動作する様子を示し
た図である。
FIG. 22 is a diagram showing how the head moves in the front-rear direction of the machine body.

【図23】正面カバー101を閉じた状態の胴体正面を
示した図である。
FIG. 23 is a diagram showing the front of the body with the front cover 101 closed.

【図24】正面カバー101を開いた状態の胴体正面を
示した図である。
FIG. 24 is a diagram showing the front of the body with the front cover 101 open.

【図25】正面カバー101を開いた状態の胴体側面を
示した図である。
FIG. 25 is a view showing a side surface of the body with the front cover 101 opened.

【図26】取っ手が取り付けられたバッテリ・パックを
示した図である。
FIG. 26 is a diagram showing a battery pack having a handle attached thereto.

【図27】部品類の交換作業を禁止するための機能構成
を模式的に示した図である。
FIG. 27 is a diagram schematically showing a functional configuration for prohibiting replacement work of parts.

【図28】前屈姿勢の脚式移動ロボット100がさらに
体幹ロール軸10回りの駆動により脚に対し左側に揺動
している様子を示した背面図である。
FIG. 28 is a rear view showing a state in which the legged mobile robot 100 in a forward bending posture is further swung to the left side with respect to the legs by driving around the trunk roll axis 10.

【図29】脚式移動ロボット100が持つ股関節並びに
体幹部における複合的な自由度構成を説明するための図
である。
FIG. 29 is a diagram for explaining a composite degree-of-freedom configuration in a hip joint and a trunk of the legged mobile robot 100.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…首関節ヨー軸 2A…第1の首関節ピッチ軸 2B…第2の首関節(頭)ピッチ軸 3…首関節ロール軸 4…肩関節ピッチ軸 5…肩関節ロール軸 6…上腕ヨー軸 7…肘関節ピッチ軸 8…手首関節ヨー軸 9…体幹ピッチ軸 10…体幹ロール軸 11…股関節ヨー軸 12…股関節ピッチ軸 13…股関節ロール軸 14…膝関節ピッチ軸 15…足首関節ピッチ軸 16…足首関節ロール軸 30…頭部ユニット,40…体幹部ユニット 50…腕部ユニット,51…上腕ユニット 52…肘関節ユニット,53…前腕ユニット 60…脚部ユニット,61…大腿部ユニット 62…膝関節ユニット,63…脛部ユニット 80…制御ユニット,81…主制御部 82…周辺回路 91,92…接地確認センサ 93,94…加速度センサ 95…姿勢センサ 96…加速度センサ 100…脚式移動ロボット 101…正面カバー 102…バッテリ交換口 103…メモリ・スティック用スロット 104…PCカード・スロット 105…表示部 110…取っ手 121…腰部かバー体 122…第1の連結カバー体 123…第2の連結カバー体 124…胴体カバー体 1 ... Neck joint yaw axis 2A ... 1st neck joint pitch axis 2B ... Second neck joint (head) pitch axis 3 ... Neck joint roll axis 4 ... Shoulder joint pitch axis 5 ... Shoulder joint roll axis 6 ... Upper arm yaw axis 7 ... Elbow joint pitch axis 8 ... Wrist joint yaw axis 9 ... Trunk pitch axis 10 ... Trunk roll axis 11 ... Hip joint yaw axis 12 ... Hip joint pitch axis 13 ... Hip roll axis 14 ... Knee joint pitch axis 15 ... Ankle joint pitch axis 16 ... Ankle joint roll axis 30 ... Head unit, 40 ... Trunk unit 50 ... Arm unit, 51 ... Upper arm unit 52 ... Elbow joint unit, 53 ... Forearm unit 60 ... Leg unit, 61 ... Thigh unit 62 ... knee joint unit, 63 ... shin unit 80 ... Control unit, 81 ... Main control unit 82 ... Peripheral circuit 91, 92 ... Grounding confirmation sensor 93, 94 ... Acceleration sensor 95 ... Attitude sensor 96 ... Acceleration sensor 100 ... Legged mobile robot 101 ... Front cover 102 ... Battery exchange port 103 ... Slot for memory stick 104 ... PC card slot 105 ... Display 110 ... handle 121 ... waist or bar 122 ... First connection cover body 123 ... Second connection cover body 124 ... Body cover

フロントページの続き Fターム(参考) 2C150 CA01 DA04 DA24 DA26 DA27 DA28 EB01 EC03 EC15 EC25 EC29 ED10 ED42 ED52 EF07 EF16 EF17 EF22 EF23 EF29 EF33 EF36 3C007 AS27 AS32 AS36 CS08 CY29 MT14 WA03 WA13 WC21 Continued front page    F-term (reference) 2C150 CA01 DA04 DA24 DA26 DA27                       DA28 EB01 EC03 EC15 EC25                       EC29 ED10 ED42 ED52 EF07                       EF16 EF17 EF22 EF23 EF29                       EF33 EF36                 3C007 AS27 AS32 AS36 CS08 CY29                       MT14 WA03 WA13 WC21

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】胴体と前記胴体に連結された可動脚を備え
た脚式移動ロボットであって、 前記可動脚は前記胴体に対してロール軸及びピッチ軸回
りの複合的な自由度を持ち、前記胴体と前記可動脚の連
結部分において、 前記可動脚に固定された腰部カバー体と、 前記可動脚に対して前記ロール軸回りにのみ回転可能に
取り付けられた第1の連結カバー体と、 前記第1の連結カバー体に対して前記ピッチ軸回りに回
転可能であるとともに前記可動脚に対して前記ロール軸
及び前記ピッチ軸回りに回転可能に取り付けられた1以
上の第2の連結カバー体と、 前記第1の連結カバー体に対して前記ピッチ軸回りに回
転可能であるとともに前記可動脚に対して前記ロール軸
及び前記ピッチ軸回りに回転可能に取り付けられて前記
胴体を被覆する胴体カバー体と、を具備することを特徴
とする脚式移動ロボット。
1. A legged mobile robot comprising a body and a movable leg connected to the body, wherein the movable leg has a composite degree of freedom about a roll axis and a pitch axis with respect to the body, In a connecting portion between the body and the movable leg, a waist cover body fixed to the movable leg, a first connecting cover body attached to the movable leg rotatably only around the roll axis, One or more second connection cover bodies that are rotatable about the pitch axis with respect to the first connection cover body and that are attached to the movable leg so as to be rotatable about the roll axis and the pitch axis. A body which is rotatable with respect to the first connecting cover body around the pitch axis and is rotatably attached to the movable leg around the roll axis and the pitch axis to cover the body. Legged mobile robot, characterized by comprising a bar body.
【請求項2】胴体と前記胴体に連結された可動脚を備
え、前記可動脚は所定の歩行方向に歩行動作を行なう脚
式移動ロボットであって、 前記胴体の前記歩行方向の反対側の面の略上端縁に把持
部を備える、ことを特徴とする脚式移動ロボット。
2. A legged mobile robot comprising a body and a movable leg connected to the body, the movable leg performing a walking motion in a predetermined walking direction, the surface of the body opposite to the walking direction. A legged mobile robot, characterized in that a grip portion is provided at substantially the upper edge of the.
【請求項3】前記把持部は、前記胴体が前記歩行方向の
反対側の面において接地した床上姿勢において、床面と
の間に所定の間隙を持つことを特徴とする請求項2に記
載の脚式移動ロボット。
3. The grip portion has a predetermined gap between the grip portion and a floor surface when the body is in an on-floor posture in which the body is in contact with the surface on the side opposite to the walking direction. Legged mobile robot.
【請求項4】主に機体の歩行方向に自由度を持つように
胴体部に取り付けられた腕部をさらに備える、ことを特
徴とする請求項2に記載の脚式移動ロボット。
4. The legged mobile robot according to claim 2, further comprising an arm attached to the body so as to have a degree of freedom mainly in a walking direction of the machine body.
【請求項5】前記把持部においてオペレータが把持した
ことを検出する把持検出部と、 前記把持検出部における検出結果に応答して、機体の動
作を脱力する動作制御部と、をさらに備えることを特徴
とする請求項2に記載の脚式移動ロボット。
5. A grip detection unit that detects that an operator grips the grip unit, and an operation control unit that weakens the motion of the machine body in response to a detection result of the grip detection unit. The legged mobile robot according to claim 2, wherein the mobile robot is a legged mobile robot.
【請求項6】胴体と前記胴体に連結された可動脚を備え
た脚式移動ロボットであって、 前記胴体の正面にて開閉操作可能に取り付けられた正面
カバーと、 前記胴体の正面カバーで被覆される内側に配設された内
部アクセス手段と、を具備することを特徴とする脚式移
動ロボット。
6. A legged mobile robot comprising a body and movable legs connected to the body, the front cover being openably operable on the front of the body, and covered with the front cover of the body. A legged mobile robot.
【請求項7】前記内部アクセス手段は、少なくとも機体
動作の主電源の挿入口、及び/又は、メモリやその他の
拡張機器を交換可能に装着する挿入口を含む、ことを特
徴とする請求項6に記載の脚式移動ロボット。
7. The internal access means includes at least an insertion opening for a main power supply for operating the machine body and / or an insertion opening for replacing a memory or other expansion device. The legged mobile robot described in.
【請求項8】機体動作時における前記正面カバーの開成
動作を禁止する開成禁止部をさらに備える、ことを特徴
とする請求項6に記載の脚式移動ロボット。
8. The legged mobile robot according to claim 6, further comprising an opening prohibition unit for prohibiting an opening operation of the front cover during operation of the machine body.
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