JP2003285285A

JP2003285285A - ソフトウェアエージェントを有するロボット装置及びその制御方法とプログラム

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Publication number: JP2003285285A
Application number: JP2002088098A
Authority: JP
Inventors: Tomohito Ando; 友人安藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】既存のソフトウェアエージェントをそのままロ
ボットに流用可能とし、ロボット用の再設計や再開発を
不要とすることで、より知性的又はアミューズメント性
に富むロボット装置を実現する装置及び方法の提供。【解決手段】ロボット１０１は、外界の刺激や状況を取
得するセンサ機構１０２と、ロボットの外界に対して働
きかけるエフェクタ機構１０３と、ソフトウェアエージ
ェント部１０４と、センサ機構１０２の情報を解釈して
ソフトウェアエージェント部に解釈結果を渡す外界解釈
機構１０５と、ソフトウェアエージェント部１０４の出
力をロボットの行動として解釈してエフェクタ機構１０
３に解釈結果である実行命令を渡すアクション解釈機構
１０６と有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボット装置及び
その制御方法とコンピュータ・プログラムに関し、特
に、ロボットの感情、成長、学習等アルゴリズムの実現
方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ソフトウェアエージェントの技術として
は、[Russell95]や[Kaelbling96]の文献をはじめ、多く
の製品が製造販売されており、確立された技術として、
機械学習、成長、感情、経験履歴などが利用されてい
る。

【０００３】[Russell95] S. Russell, and P. Norvig:
"Artificial Intelligence A Modern Approach", Pren
tice Hall Series in Artificial Intelligence (199
5).

【０００４】[Kaelbling96] L. P. Kaelbling, M. L. L
ittman, and A. W. Moore: "Reinforcement Learning:
A Survey", Journal of Artificial Intelligence Rese
arch4, pp.237 - 285 (1996).

【０００５】ソフトウェアエージェントの定義や主な実
現方法は、人工知能の入門書として広く知られている[R
ussell95]の記載等が参照される。

【０００６】エージェントとは、センサを通して環境を
知覚し、エフェクタを通して環境に対して働きかけるも
の("An agent is anything that can be viewed as per
ceiving its environment through sensors and acting
upon that environment through effectors")として定
義されており、ソフトウェアエージェントは、ソフトウ
ェアのエージェントとして定義される。

【０００７】機械学習、成長、感情、経験履歴のような
技術を含むソフトウェアエージェントの製品の典型的な
例として、テレビゲームを挙げると、・フリーソフトの「rogue」(1980)や、スクウェア社製
の「Final Fantasy」シリーズなどのロールプレイング
ゲーム、・ガイナックス社製の「プリンセスメーカー」(1991)や
エニックス社製の「ワンダープロジェクトＪ」(1994)な
どの育成型ゲーム、・SCE社製の「がんばれ森川君２号」(1997)やビバリウ
ム社製の「シーマン」などの自律エージェント型ゲー
ム、などがある。

【０００８】ロールプレイングゲームにおいては、主人
公がソフトウェアエージェントであり、ユーザのキー操
作を主な入力として、仮想空間上を移動したり、敵と戦
ったりする。特に、ロールプレイングゲームでは、主人
公の能力属性として段階的なレベルを持ち、レベルに応
じて主人公の力が強くなったり、主人公が実行できる行
動のバリエーション、すなわち、魔法や技などの種類が
増加する、という特徴を持つことが多い。

【０００９】育成型ゲームにおいては、育成される対象
となるキャラクタがソフトウェアエージェントであり、
ユーザの組んだスケジュールやユーザの与える罰や報酬
を主な入力として、仮想空間上で生活を行う。特に、育
成型ゲームでは、エージェントの感情や成長や個性が楽
しめるように工夫されており、ユーザの与える入力や仮
想空間上の状況に応じて、感情が変化したり、成長して
個性が変化するという特徴を持つことが多い。また、ゲ
ームシナリオやゲームエンディングがその変化に応じて
分岐する、という特徴を持つことが多い。

【００１０】自律エージェント型ゲームにおいては、自
律エージェントがソフトウェアエージェントであり、仮
想空間内部での状況判断やユーザとのインタラクション
を主な入力として、仮想空間内で生活する。特に、自律
エージェント型ゲームでは、ユーザから詳細な指示を受
けずに、エージェント自身の意思や欲求に応じて行動
し、時には、ユーザに対して要求を行うこともできる、
という特徴を持つことが多い。中には、ニューラルネッ
トを用いた強化学習を行うものもある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロボッ
トの技術において、ソフトウェアエージェントをロボッ
トの一部として再利用する構成とされていないというの
が実情である。

【００１２】ロボット制御に関する刊行物として、例え
ば、特開２００１−１５４７０７号公報、特開２００１
−１５７９７８号公報、特開２００１−１５７９８１号
公報等には、アミューズメント性あるいはエンターテイ
ンメント性を向上させるロボット装置及びその制御方法
が開示されている。またロボット本体において具現化さ
れデータ伝送ネットワークを介して伝送されるエージェ
ントに関する刊行物として、例えば特開２００１−１９
１２７７号公報には、ロボットの機能、したがって行動
同一性をロボットの本体から分離し、この行動同一性
（ロボットの行動同一性をエージェントと呼んでいる）
をデータ伝送ネットワークを介して伝送し、異なるロボ
ットにおいてダウンロード（マテアリアル化）及び抽出
（非マテアリアル化）すること（エージェントテレポー
テーション）ができるシステムが開示されており、小型
移動ロボットの制御プログラムとして機能するエージェ
ントをダウンロードし、制御エージェントの指示に基づ
いてロボットは環境を探索して画像、音を学習し、外界
世界の新たな認識をアップロードする構成とされ、ユー
ザが操作によりエージェントを保存又はリストアし、新
たなソフトウェアをインストールすることなく、エージ
ェントのバックアップ、維持管理、監視、更新を可能と
したシステムが開示されている。そして、対象の状態、
認識・制御システム自体の状態等について適切な内部表
現を生成する技術を開示した刊行物として、特開平１０
−９１２０７号公報には、センサと、センサ信号を処理
して感覚信号を生成する感覚モジュールと、センサ信号
と運動モジュールの制御信号の相互関係（積率相関係数
等の尺度）を分析し、運動信号又は運動指令に基づいて
アクチュエータを制御する運動モジュール、感覚モジュ
ールの感覚特性、運動モジュールの運動特性を自動的に
調整する自動調整モジュールを備え、センサ信号及び制
御信号の内部表現である感覚情報及び運動情報を自動的
に生成するように構成した内部表現自動生成方法と装置
が開示されている。

【００１３】上記した刊行物に記載されたいずれの技術
においても、ソフトウェアエージェント（例えば機械学
習、成長、感情、経験履歴など）をロボットの一部とし
て、再利用可能とするための構成はとられていない。こ
のため、ソフトウェアエージェントをロボット用に再設
計し、再開発する必要があった。

【００１４】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、例えば既存のソフトウェアエージェントをそのま
まロボットに流用可能とし、ロボット用の再設計や再開
発を不要とすることで、より知性的又はアミューズメン
ト性に富むロボット装置を実現する装置及び方法とプロ
グラムを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の１つのアスペクトに係るロボット装置は、ロボット
の外界の刺激や状況を取得し、取得した外界の情報を出
力するセンサ部と、前記センサ部から出力される前記外
界の情報を受け取って解釈し、解釈結果を出力する外界
解釈部と、前記外界解釈部から出力される前記解釈結果
を受け取り、受け取った前記解釈結果に基づき行動情報
を出力するソフトウェアエージェント部と、前記ソフト
ウェアエージェント部からの出力を受け取り、受け取っ
た前記出力をロボットの行動として解釈し、解釈結果で
ある命令を生成し、生成した前記命令を出力するアクシ
ョン解釈部と、前記アクション解釈部から出力される前
記命令を受け取り、受け取った前記命令に基づきロボッ
トの外界に対する働きかけを行うエフェクタ部と、を含
む。

【００１６】本発明の１つのアスペクトに係るソフトウ
ェアエージェント部を有するロボットの制御方法であっ
て以下のステップを有する。（ａ）ロボットの外界の刺激や状況をセンサ部で取得す
る。（ｂ）前記センサ部からの外界情報を受け取った外界解
釈部が、前記外界情報に基づき、前記ソフトウェアエー
ジェント部に対応する外界解釈情報を生成し、生成した
外界解釈情報を、前記ソフトウェアエージェント部への
入力として渡す。（ｃ）前記ソフトウェアエージェント部が、受け取った
外界解釈情報に基づき、行動情報を出力する。（ｄ）前記ソフトウェアエージェント部からの出力を受
け取ったアクション解釈部が、前記出力をロボットの行
動として解釈し、解釈結果である命令に変換し、前記命
令を出力する。（ｅ）前記アクション解釈部から出力される命令を受け
取ったエフェクタ部が前記命令に対応した前記ロボット
の動作を制御する。

【００１７】本発明の１つのアスペクトに係るプログラ
ムは、ソフトウェアエージェント部を有するロボットの
制御を該ロボットを構成するコンピュータで実行させる
プログラムであって、（ａ）ロボットの外界の刺激や状
況を取得するセンサ部からの外界情報を受け取り、前記
外界情報から外界解釈情報を生成し、生成した外界解釈
情報を、前記ソフトウェアエージェント部への入力とし
て渡す処理と、（ｂ）前記ソフトウェアエージェント部
は受け取った外界解釈情報に基づき行動情報を出力する
処理と、（ｃ）前記ソフトウェアエージェント部からの
出力を受け取り、前記出力をロボットの行動として解釈
して解釈結果である命令に変換して出力する処理と、
（ｄ）前記出力される実行命令を受け取り、前記命令に
対応した前記ロボットの動作を制御する処理との各処理
をコンピュータで実行させるプログラムよりなる。以下
の実施の形態の説明からも明らかとされるように、上記
課題は、特許請求の範囲の各請求項の発明によっても同
様にして解決される。

【００１８】

【発明の実施の形態】発明の概要及び、発明の具体的な
実施例について以下に説明する。本発明のロボット装置
は、その好ましい一実施の形態において、ロボットの外
界の刺激や状況を取得するセンサ部（１０２、「センサ
機構」ともいう）と、ロボットの外界に対して働きかけ
るエフェクタ部（１０３、「エフェクタ機構」ともい
う）と、ソフトウェアエージェント部（１０４）と、セ
ンサ部の情報を解釈してソフトウェアエージェント部
（１０４）に解釈結果を渡す外界解釈部（１０５、「外
界解釈機構」ともいう）と、を有し、ソフトウェアエー
ジェント部（１０４）は、外界解釈部（１０５）からの
解釈結果に基づき行動を選択して出力し、ソフトウェア
エージェント部の出力をロボットの行動として解釈し
て、エフェクタ部（１０３）に、解釈結果である実行命
令を渡すアクション解釈部（１０６）を有する。エフェ
クタ部（１０３）は、アクション解釈部（１０６）から
受け取った命令を実行することで、ロボットの外界に対
する働きかけ動作を行う。

【００１９】本発明においては、その一実施の形態にお
いて、外界解釈部（１０５）の解釈結果を、例えばロボ
ットに設けられた、ＬＥＤ（発光装置）、スピーカ（音
声出力装置）、ディスプレイ装置（画像表示装置）、ア
クチュエータ（作動器）の少なくとも１つによりユーザ
に示す制御を行う構成としてもよい。

【００２０】本発明においては、その一実施の形態にお
いて、ソフトウェアエージェント部（１０４）の出力
を、例えばロボットに設けられたＬＥＤ（発光装置）、
スピーカ（音声出力装置）、ディスプレイ装置（画像表
示装置）、アクチュエータの少なくとも１つによりユー
ザに示す制御を行う構成としてもよい。

【００２１】本発明においては、その一実施の形態にお
いて、センサ部（３０２）の情報をキューイングするイ
ベントキュー部（３１０、「イベントキュー機構」とも
いう）を備え、外界解釈部（３０５）が、イベントキュ
ーから、優先順位に従って情報を取得する構成としても
よい。

【００２２】本発明においては、その一実施の形態にお
いて、アクション解釈部（３０６）の出力である実行命
令をキューイングするアクションキュー部（３１１、
「アクションキュー機構」ともいう）を備え、エフェク
タ部（３０３）が、アクションキューから優先順位に従
って命令を実行する、構成としてもよい。

【００２３】本発明においては、その一実施の形態にお
いて、アクション解釈部（３０６）が、イベントキュー
部（３１０）に対してイベントを発火する手段を有し、
発火されたイベントは、外界解釈部（３０５）を通して
解釈され、解釈結果はソフトウェアエージェント部（３
０４）への入力（３０８）として供給される構成として
もよい。

【００２４】本発明においては、その別の実施の形態に
おいて、複数のソフトウェアエージェント部（４０４、
４０８）を有し、アクション解釈部（４０６）は、複数
の前記ソフトウェアエージェント部からの出力のうち、
選択された前記ソフトウェアエージェント部の出力をロ
ボットの行動として解釈し、解釈結果である実行命令を
生成する構成としてもよい、

【００２５】本発明において、アクション解釈部（４０
６）は、複数の前記ソフトウェアエージェント部の出力
について優先順位に従い選択する構成としてもよい。

【００２６】本発明において、外界解釈部（４０５）、
及び／又は、アクション解釈部（４０６）は、複数のソ
フトウェアエージェント部（４０４、４０８）のうちの
１つを切替え選択し、選択されたソフトウェアエージェ
ント部との間で、外界解釈部（４０５）からの外界解釈
の受け渡し、ソフトウェアエージェント部からの出力の
アクション解釈部（４０６）への受け渡しが行われるよ
うに制御を行う構成としてもよい。複数のソフトウェア
エージェント部（４０４、４０８）の切替を順次行うよ
うにしてもよい。

【００２７】本発明において、外界解釈部（１０５）
は、ソフトウェアエージェント部（１０４）の現在の状
態を参照し、ソフトウェアエージェント部（１０４）の
現在の状態によって、センサ部から受け取った外界情報
の解釈を可変させ、外界解釈情報を生成する、構成とし
てもよい。あるいは、外界解釈部（１０５）は、ソフト
ウェアエージェント部（１０４）の現在の状態の推移を
状態推移表等を用いて管理する構成としてもよい。

【００２８】本発明においては、センサ部（３０２）か
らの外界情報に対して、外界情報間の依存関係に従って
イベントキュー部（３１０）内にキューイングされる外
界情報を、削除及び／又は更新する構成としてもよい。

【００２９】本発明においては、アクションキュー部
（３１１）にキューイングされているアクション解釈部
（３０６）の出力である実行命令を、エフェクタ部（３
０３）に渡す前にキューから削除する構成としてもよ
い。

【００３０】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して詳細
に説明する。はじめに、本発明を実施したロボットの構
成の一例についてその全体構成を説明しておく。図２
は、本発明の第１の実施例のパートナー型ロボットを正
面からみた外観を示す図である。

【００３１】図２を参照すると、この実施例において、
ロボットの頭部には、ボタン２０１が設けられており、
この頭のボタン２０１は、主に、ロボットが頭を叩かれ
たことを検出するためのセンサ機構をなしている。ボタ
ン２０１の検出結果に基づき、ロボットは、頭を叩かれ
ると、現在実行している動作を中断したり、あるいは、
自分がしかられたと解釈する構成とされている。

【００３２】音声認識用マイク２０２は、ロボットの頭
部に組み込まれている指向性マイクである。音声認識用
マイク２０２で集音された音声信号は図示されないアナ
ログデジタル変換回路でデジタル信号に変換され、図示
されない音声認識装置で音声信号を分析し特徴量を抽出
しこれを辞書等と照合することで音声認識が行われ認識
結果は、例えばテキスト情報で出力される。この音声認
識処理は、公知の音声認識技術で行われる。後述する画
像認識によって、人（図示されない）の方向を向きなが
ら話をすることで、音声認識用マイク２０２も人（話
者）の方向に向かせる制御が行われる。

【００３３】ロボットの両目の部分には、２つのＣＣＤ
カメラ２０３が埋め込まれており、ロボットは、これら
のＣＣＤカメラ２０３で取得した映像データを画像認識
処理することで、物体をよけながら歩いたり、あるい
は、人を見つけて距離を測って近づいたり、人を追いか
けたり、人の顔等を覚えたり、人を見分けたりする各種
機能が実現される。

【００３４】ＬＥＤ（発光ダイオード）２０４は、ロボ
ットの口、頬、耳、目等必要な箇所に適宜配置されてい
る。口、頬のＬＥＤは表情を表す。例えば頬を染める、
口をあける、結ぶ等の動作を実現するため、ＬＥＤは、
半透明等光を透過するロボット表面部材（例えば合成樹
脂材料）の裏に配置する構成としてもよい（図２では、
２０４はＬＥＤの配置位置を示している）。耳に設けら
れたＬＥＤは、ロボットが人の声を聞いている時を表
し、目のＬＥＤはロボットが人を見ている時を表す。目
のＬＥＤは、人を探している時には、緑色に点滅し、人
を見つけると緑色の点灯状態になり、人の顔を見つける
と、オレンジ色に変化する制御が行われる。

【００３５】頭撫で検出センサ２０５は、ロボットの頭
が撫でられたことを検出する。この頭撫で検出センサ２
０５が頭がなでられたことを検出すると、ロボットがよ
ろこぶ振る舞いをしたり、なでた人を好きになることを
示す振る舞いをさせる制御が実装される。この制御も公
知の手法が用いられる。

【００３６】ロボットの首の周囲には、３つの音源方向
検出用マイク２０６が取り付けられており、これらの音
源方向検出用マイク２０６により、ロボットに到達する
音の時間差を検出し、その時間差から声の方向を推定
し、ロボットが音のした方向に振り返る動作をさせる制
御が実装される。この制御も公知の手法が用いられる。

【００３７】スピーカ２０７は、ロボットの発する声と
しての合成音声や、図示されない記録媒体に録音した収
録音声、あるいは効果音や音楽を出力する。合成音声等
は、不図示の音声合成装置で合成され、不図示のデジタ
ルアナログ変換器とスピーカ駆動回路を介して出力され
る。

【００３８】ロボットの胴体部正面に互いに離間して設
けられている２つの超音波センサ２０８は、超音波を出
力し受け取った反射波からロボットの周囲の物体までの
距離を公知の手法を用いて計測する。超音波センサ２０
８を用いた物体までの距離の計測結果によって、ロボッ
トは、ＣＣＤカメラ２０３の視界に入っている物に衝突
せずに（該物体を回避して）、歩き回ることが可能とさ
れている。

【００３９】ロボット正面の下部に設けられた段差検出
センサ２０９は、ロボット前方の段差や、ロボットが持
ち上げられたことを検出する。段差検出センサ２０９に
よって階段などの段差から落ちることを回避する制御が
実装され、持ち上げられたときのロボットの所定の反応
動作が実装される。この制御も公知の手法が用いられ
る。

【００４０】車輪２１０は、ロボットの胴体下部側面に
左右に各一つと、後部に一つ設けられており、左右の車
輪２１０が独立に回転制御され、ロボットは、床面上を
任意の方向に移動自在とされている。

【００４１】リモコン信号送信部２１１は、テレビ（図
示されない）等の制御用の赤外線リモコン信号を発信す
る。リモコン信号送信部２１１により、ロボットは、不
図示のテレビのオン・オフやチャンネルの切り替えや音
量調整が可能である。この制御も公知の手法が用いられ
る。

【００４２】図１は、本発明の一実施例に係るロボット
の構成を示す図である。図１には、ロボット１０１が自
分を取り巻く環境１０７との関係において、ソフトウェ
アエージェント部１０４をどのように利用しているかが
ブロック図にて例示されている。

【００４３】図１を参照すると、本発明の一実施例にお
いて、ロボット１０１は、ロボットの外界の刺激や状況
を取得するセンサ機構１０２と、ロボット１０１の外界
に対して働きかけるエフェクタ機構１０３と、ソフトウ
ェアエージェント部１０４と、センサ機構１０２からの
情報を受け取って解釈し、ソフトウェアエージェント部
１０４に解釈結果を渡す外界解釈機構１０５と、ソフト
ウェアエージェント部１０４の出力１０９を受け取り、
該出力をロボットの行動として解釈してエフェクタ機構
１０３に解釈結果である実行命令を渡すアクション解釈
機構１０６と、を有している。

【００４４】なお、図１における、外界解釈機構１０
５、ソフトウェアエージェント部１０４、アクション解
釈機構１０６は、コンピュータ上で実行されるプログラ
ムによりその機能、処理が実現され、エフェクタ機構１
０３において命令を実行する制御を行う処理、センサ機
構１０２において、センサを構成するハードウエア回路
で検出された信号（電気信号、あるいは、物理、機械的
な作用を電気信号に変換したもの）を所定のフォーマッ
トの外界情報に変換し、外界解釈機構１０５に供給する
処理（例えば後に説明される音声認識処理、画像処理
等）は、コンピュータ上で実行されるプログラムにより
その機能、処理が実現される。

【００４５】次に、図１に示した構成における情報の流
れを説明する。外界（環境）１０７の状況は、ロボット
１０１のセンサ機構１０２を通して、低位レベルの情
報、例えばＣＣＤカメラ（図２の２０３）で取得された
画像そのものであるビットマップ画像のような外界情報
に変換される。しかしながら、通常、この外界情報は、
ソフトウェアエージェント部１０４への入力１０８とし
ては適さない形式の情報である。

【００４６】そこで、この実施例では、外界解釈機構１
０５が、センサ機能１０２から出力される外界情報を受
け取り、該外界情報をソフトウェアエージェント部１０
４の入力１０８として適する形式の情報に変換して出力
する。外界解釈機構１０５において、外界情報は、例え
ば「前方障害物あり」というような外界解釈情報に変換
され、変換された外界解釈情報が、ソフトウェアエージ
ェント部１０４への入力１０８として、外界解釈機構１
０５から供給される。

【００４７】なお、ソフトウェアエージェント部１０４
で利用できる形式の情報としては、「前方障害物あり」
のような比較的低レベルの情報ではなく、「現在、部屋
を16x16の地図として分割した場合の(3,6)地点にいる」
という高レベルの情報（内容、意味が複雑）を必要とす
る場合もあり、あるいは、ロボットの周囲7x7内に障害
物がどのように存在しているかのマップ情報を必要とす
る可能性もあり、現在の地名を必要とする可能性もあ
る。

【００４８】外界解釈機構１０５は、ソフトウェアエー
ジェント部１０４が必要とする形式が高レベルなもので
あれば、該形式に対応して、外界情報から複雑な外界解
釈情報への変換処理を行う構成とされる。

【００４９】外界解釈機構１０５の外界解釈情報の具体
例について説明すると、図２に示したロボットの場合、
例えば、以下のような変換が行われる。

【００５０】センサ機構１０２をなす頭ボタン２０１
（図２参照）が押されたことを外界情報として外界解釈
機構１０５（図１参照）が受け取った場合、１秒未満の
間、頭ボタン２０１が押された場合、外界解釈機構１０
５は、「叩かれた」と解釈する。

【００５１】また１秒以上の間、頭ボタン２０１が押さ
れた場合、外界解釈機構１０５は、「押された」と解釈
する。

【００５２】そして、５秒以上の間、頭ボタン２０１が
押された場合、外界解釈機構１０５は、「強制停止」と
解釈する。

【００５３】頭を前後または左右に動かされことを頭撫
でセンサ２０５が検出した場合、外界解釈機構１０５
は、「撫でられた」と解釈する。

【００５４】音声認識用マイク２０２が入力した音声信
号を音声認識した結果、「おはよう」と認識した場合、
この認識結果を受けた外界解釈機構１０５は、「朝の挨
拶」と解釈する。

【００５５】音声認識用マイク２０２で、「お休み」と
音声認識した場合、外界解釈機構１０５は、「お別れの
挨拶」と解釈する。

【００５６】音声認識用マイク２０２で、「うまい」と
音声認識した場合、外界解釈機構１０５は、「誉められ
た」と解釈する。

【００５７】音声認識用マイク２０２で「ダメ」と音声
認識した場合、外界解釈機構１０５は、「叱られた」と
解釈する。

【００５８】図示されない充電用の電源ケーブルがロボ
ットの充電用の端子（図２では不図示）に接続され、ロ
ボット駆動電源用の「バッテリの充電」が、検出回路
（図２では不図示）で検出された場合、外界解釈機構１
０５は、「食べ物を与えられた」と解釈する。

【００５９】ロボット駆動電源用のバッテリの出力電圧
を検出する検出回路において、バッテリの出力電圧が減
少し、「充電不足」になったことを検出した場合、外界
解釈機構１０５は、「空腹になった」と解釈する。

【００６０】「バッテリの充電」が終了した（いわゆる
「満タン」になった）ことを検出した場合、外界解釈機
構１０５は、「満腹になった」と解釈する。

【００６１】ＣＣＤカメラ２０３からの画像情報を図示
されない画像処理装置（信号処理プロセッサ等からな
る）で画像処理した結果を受け、取得された画像中から
人物を検出した場合、外界解釈機構１０５は、「人を見
つけた」と解釈する。

【００６２】前回、人と対話した時からの経過時間が長
くなったと判断した場合、外界解釈機構１０５では、
「構ってもらえなかった」と解釈する。センサ機構１０
２は、頭センサ２０１等、マイク２０２の音声入力等の
非活性化状態の継続をタイマ等で計時し、非活性状態が
所定時間以上継続した場合、前回人と対話した時からの
経過時間が長くなったと判断される。

【００６３】前回対話したときからの時間が長くなった
場合、外界解釈機構１０５は、「さびしくなった」と解
釈する。

【００６４】ロボットの駆動用のモータ（不図示）に流
れる電流等を検出する回路（図２では図示されない）で
検出し、その過負荷を検出した場合、外界解釈機構１０
５は、「苦痛を受けた」と解釈する。

【００６５】しばらくモータ（不図示）が稼動し、温度
検出器あるいは過負荷検出器（不図示）を介して、モー
タが熱を帯びた場合、外界解釈機構１０５は、「疲労が
たまった」と解釈する。

【００６６】ロボットを駆動するモータ（不図示）が稼
動してロボットが運動したときから、運動しない状態の
時間が長くなった場合、外界解釈機構１０５は、「動き
たくなった」と解釈する。これは、センサ機構１０２に
おいて、車輪２１０等を駆動するモータ（不図示）の非
活性化状態を、タイマ等で計時し、非活性状態が所定時
間以上となった場合、運動しない状態の時間が長くなっ
たと検出する。

【００６７】持ち上げセンサ２０９がオンになった場
合、外界解釈機構１０５は、「持ち上げられた」と解釈
する。

【００６８】さらに、ソフトウェアエージェント部１０
４が必要とする情報の形式によっては、外界解釈機構１
０５は、次のような高レベルの情報に変換するようにし
てもよい。

【００６９】・精神的に快くされた、精神的に不快にさ
れた、・肉体的に快くされた、肉体的に不快にされた、・認識結果を肯定された、認識結果を否定された、・起動された（２回目以上）、起動された（約１日）、
起動された（約３日）、起動された（約１週間）、起動
された（約２週間以上）、・対話開始（２回目以上）、対話開始（約１日）、対話
開始（約３日）、対話開始（約１週間）、対話開始（約
２週間以上）、・情報機能の提案を肯定された、情報機能の提案を否定
された、・情報機能を肯定された、情報機能を否定された、情報
機能を要求された、・質問の提案を肯定された、質問の提案を否定された、・質問を肯定された、質問を否定された、質問を要求さ
れた、・芸の提案を肯定された、芸の提案を否定された、・芸を肯定された、芸を否定された、芸を要求された、・遊びの提案を肯定された、遊びの提案を否定された、・遊びを肯定された、遊びを否定された、遊びを要求さ
れた、・要求を対処してもらえなかった、要求を対処してもら
った。

【００７０】外界解釈機構１０５は、センサ機構１０２
からの外界情報を、上記のような高レベルの外界解釈情
報に変換する構成に設定される。

【００７１】ところで、上記の「精神的に不快にされ
た」という解釈情報に関して、ロボットが前進したい時
に、ロボットの前方に障害物があると、ロボットは不快
であるが、ロボットが静止中に、その前方に障害物があ
っても、ロボットは不快ではない、と解釈する方が自然
である。

【００７２】そこで、この実施例においては、外界解釈
機構１０５は、ソフトウェアエージェント部１０４の現
在の状態を参照し、ソフトウェアエージェント部１０４
の現在の状態によって、外界解釈機構１０５は、センサ
機構１０２から受け取った外界情報の解釈を可変させ、
外界解釈情報を生成している。

【００７３】例えば、ソフトウェアエージェント部１０
４の状態として、・「対話中」、・「自律行動移動中」、・「自律行動停止中」、・「睡眠中」の４つの状態をとるものとする。

【００７４】この場合、前方に障害物があって不快と解
釈するのは、「自律行動移動中」だけとすることが、自
然である。

【００７５】外界解釈機構１０５がソフトウェアエージ
ェント部１０４の現在状態を参照できない場合には、外
界解釈機構１０５側で、状態遷移表（state transitio
n diagram）などのモデルを保持し、状態遷移に基づ
き、外界解釈情報への変換を行う構成とされる。

【００７６】外界解釈機構１０５が状態遷移表を有する
場合、ソフトウェアエージェント部１０４が「対話中」
であるか「自律行動移動中」であるか等について、外界
解釈機構１０５側で保持する状態遷移表に基づき、外界
解釈機構１０５がソフトウェアエージェント部１０４の
現在の状態を推定し、推定された現在の状態に応じて、
外界情報から、外界解釈情報への変換の仕方を可変させ
る構成とされる。

【００７７】外界解釈機構１０５で生成された外界解釈
情報を、ロボットのユーザに即座に明示することは、ユ
ーザインタフェースの上で有効であり、好ましい場合が
ある。これは、ユーザが、ロボットを理解する助けにな
るためである。

【００７８】外界解釈情報をユーザに明示する方法とし
ては、ロボットのＬＥＤ２０４の点灯、点滅、スピーカ
２０７からの例えば１秒程度の効果音の出力、ディスプ
レイ装置を有するロボットでは、ディスプレイ装置によ
る表示出力、ロボット動作を制御するアクチュエータの
いずれか１つ、又はこれらの組合せで行われる。アクチ
ュエータは、ロボット動作を制御するエフェクタ機構
（１０３）のものを利用してもよいし、解釈結果をユー
ザに示すための他のアクチュエータであってもよい。

【００７９】例えば、精神的に快くされた場合には、低
い音から高い音への上昇音や長調和音のような明るい効
果音をスピーカ２０７から出力し、精神的に不快にされ
た場合は高い音から低い音への下降音や短調和音のよう
な暗い効果音をスピーカ２０７から出力し、あるいは、
精神的に快くされた場合はＬＥＤ２０４の早い点滅、不
快にされた場合はＬＥＤ２０４の遅い点滅する等のよう
にして、外界解釈情報をユーザに明示できる。

【００８０】図３は、図１に示した本発明の一実施例の
変形例を示す図である。図３において、外界３０７、セ
ンサ機構３０２、エフェクタ機構３０３、外界解釈機構
３０５、アクション解釈機構３０６、ソフトウェアエー
ジェント部３０４は、図１の外界１０７、センサ機構１
０２、エフェクタ機構１０３、外界解釈機構１０５、ア
クション解釈機構１０６、ソフトウェアエージェント部
１０４にそれぞれ対応している。図３を参照すると、こ
の変形例は、図１に示した前記実施例の構成にイベント
キュー機構３１０、アクションキュー機構３１１を追加
したものである。なお、アクションキュー機構３１１に
ついては、後に説明される。

【００８１】この変形例は、センサ機構３０２からの情
報（外界情報）を確保するためのイベントキュー機構３
１０を備え、外界解釈機構３０５において、イベントキ
ューから、優先順位に従って、情報（外界情報）を取得
する。ロボットのセンサ情報を整理する上で、効果的で
ある。これは、ロボットのセンサ情報は、その情報量が
膨大であり、重要なものから処理していかないと、重要
なものを見落としてしまう場合があるためである。

【００８２】なお、イベントキュー機構３１０にキュー
イングされる情報が同一の優先度の場合、ＦＩＦＯ（先
入れ先出し）形式で出し入れが行われ、時系列上でイベ
ント発生順に処理される。このとき、イベントキュー機
構３１０は、情報を一時的に蓄積して確保するバッファ
として機能する。

【００８３】センサ機構３０２からの外界情報には、優
先順位に加えて、後述するように、情報間の依存関係が
存在する場合がある。

【００８４】そこで、この実施例においては、センサ機
構３０２からの外界情報に対して、依存関係に従ってイ
ベントキュー内にキューイングされている情報を削除し
たり、更新する構成としてもよい。

【００８５】例えば、ロボットの電源ボタン（図２では
不図示）が押下されたという情報は、充電用の電源ケー
ブルが挿入されたことよりも、重要な情報であるため、
その優先度は、充電ケーブルが挿入されたというイベン
トの優先度よりも高い。また、電源ケーブルが接続され
たイベントがイベントキュー３１０に溜まっているとき
に、電源ケーブルが解除されると、電源ケーブルが接続
されたというイベントをイベントキュー３１０から削除
すると、当該イベントは、外界解釈機構３０５には渡さ
れず、無駄な処理を実行しなくて済む。

【００８６】再び、図１を参照して、本発明の一実施例
を説明すると、ソフトウェアエージェント部１０４に、
外界解釈機構１０５から、例えば「前方障害物あり」の
ような外界解釈情報が入力されると、ソフトウェアエー
ジェント部１０４は、「障害物のないほうを向く」とい
うような行動情報を出力する。

【００８７】あるいは、本発明の一実施例において、ソ
フトウェアエージェント部１０４に、例えば「前方障害
物あり」のような外界解釈情報が入力された場合、ソフ
トウェアエージェント部１０４では、より複雑な形態と
して、・ロボットの成長レベルに応じた探し方として、「障害
物のないほうを素早く向く」や、・感情に応じた行動として、「いらいらしながら壁のほ
うを向いている」という行動を選択するように構成して
もよい。

【００８８】さらには、ソフトウェアエージェント部１
０４は、「前方障害物あり」の場合、既存のテレビゲー
ムと同様に、ロボットが魔法や技を使うという行動を選
択する構成としてもよい。

【００８９】ソフトウェアエージェント部１０４での行
動の選択の過程は、・人工知能分野の研究で盛んに行われているように、誉
められたら報酬と解釈し叱られたら罰と解釈する「Q-le
arning」のような強化学習や、・ニューラルネットのバックプロパゲーション学習を用
いてもよいし、・マルコフ決定過程のような、確率遷移モデルを持つ状
態遷移に基づくものであってもよい。上記行動の選択の
過程は、いずれも公知の手法を用いて実現することがで
きる。

【００９０】ソフトウェアエージェント部１０４での行
動の選択の過程は、既存のテレビゲームで行われている
ように、・経験値によって段階的にレベルアップする成長として
もよく、・過去の経験に応じて感じさせる個性としてもよく、・シナリオ的成長、感情、性格（個性）、自律的欲求、
経験履歴を用いたものであってもよい。

【００９１】上記のいずれにおいても、ソフトウェアエ
ージェント部１０４には、公知の技術が適用される。

【００９２】ソフトウェアエージェント部１０４につい
て、次のような各種変形がある。

【００９３】対話履歴、経験履歴、及び／又は、ユーザ
の嗜好情報の記憶を有し、・対話履歴に応じてユーザへの対応を変える、・経験履歴に応じて自分の性格を変える、・ユーザの嗜好情報に応じてユーザへの提案を変える、
のうちの少なくとも１つ又は組合せ。

【００９４】強化学習を行い、・報酬をもらった直前の行動を好むか、又は、・直前の一連の行動を好むようになる。

【００９５】シナリオ的成長モデルを有し、・性格の分岐を持つ、・機能の拡張を伴う、・言葉遣いの上達を伴う、・感情の振幅の増加を伴う、のうちの少なくとも１つ又は組合せ。

【００９６】性格（個性）を有し、・ロボットの経験に応じて、性格が変化する、・ユーザの嗜好に応じて、性格が変化する、・性格に応じて、合成発話の声質やテンポが変化する、・性格に応じて、外界解釈機構の解釈結果が変化する、・性格に応じて、アクション解釈機構の解釈結果が変化
する、のうちの少なくとも１つ又は組合せ。

【００９７】感情を有し、・ロボットの経験に応じて、感情が変化する、・感情に応じて、合成発話の声質やテンポが変化する、・感情に応じて、外界解釈機構の解釈結果が変化する、・感情に応じて、アクション解釈機構の解釈結果が変化
する、のうちの少なくとも１つ又は組合せ。

【００９８】行動決定関数を有し、・行動決定関数が状態遷移モデルを有する、・行動決定関数がデータベースを有する、・行動決定関数がプッシュ型イベントドリブン機構を有
する、のうちの少なくとも１つ又は組合せ。

【００９９】ソフトウェアエージェント部１０４は、自
分が行うべき行動を決定するが、ソフトウェアエージェ
ント部１０４の行動は、ロボットが実行できる形式の情
報ではない。

【０１００】本発明の一実施例において、アクション解
釈機構１０６は、ソフトウェアエージェント部１０４の
行動を解釈して、ロボットの実行できる形式に変換する
処理を行う。

【０１０１】図２のロボットを例に説明すると、「障害
物のないほうを向く」というアクション（動作）をロボ
ットが実行するためには、ロボットは、右又は左に前方
障害物がなくなるまで回転するという一連の命令（複数
の命令）に、アクション解釈機構１０６はソフトウェア
エージェント部１０４から出力される行動情報を変換す
ることになる。

【０１０２】他の行動を例に挙げれば、アクション解釈
機構１０６は、次のような命令への変換を行うことにな
る。

【０１０３】「前進する」というアクションの場合に
は、左右の車輪２０１を独立に駆動するそれぞれのモー
タ（図示されない）をともに、前向きに回転、または、
左右の足を交互に前に送る。

【０１０４】「後退する」というアクションの場合に
は、左右の車輪２０１を独立に駆動するそれぞれのモー
タ（図示されない）をそれぞれ後ろ向きに回転させる
か、または、左右の足を交互に後ろに送る。

【０１０５】「うれしい表情」のアクションの場合に
は、口のＬＥＤ２０４を緑色でおわん型に点灯する。

【０１０６】「非常にうれしい」というアクションの場
合には、ＬＥＤ２０４の点灯に加えて、頭モータ（図示
されない）を駆動して頭を動かし、さらにスピーカ２０
７より合成音を発話する。

【０１０７】「感動した」というアクションの場合に
は、口のＬＥＤ２０４の点灯に加えて、頭モータ（図示
されない）を動作させて頭を動かし、収録音声をスピー
カ２０７から再生しながら、足のモータ（図示されな
い）により、足を前後に動かす。

【０１０８】「ダンスをする」というアクションの場合
は、各部分のモータ（図示されない）やＬＥＤ２０４の
挙動を、時間軸に配置した連続動作スクリプトを実行す
る。

【０１０９】さらに、ソフトウェアエージェント部１０
４の出力する情報の形式は、次のレベルのアクションで
あってもよい。

【０１１０】・ユーザの使い方を肯定する、ユーザの使
い方を否定する、・ユーザを精神的に快くする、ユーザを精神的に不快に
する、・情報機能の提案をする、情報機能を肯定する、情報機
能を拒否する、・質問の提案をする、質問をする、質問を拒否する、・芸の提案をする、芸をする、芸を拒否する、・設定の提案をする、設定をする、設定を拒否する、・遊びの提案をする、遊びをする、遊びを拒否する、・活動欲の要求をする、活動欲を満たす、・苦痛回避欲の要求をする、苦痛回避欲を満たす、・食欲の要求をする、食欲を満たす、・親和欲の要求をする、親和欲を満たす、・疲労回避欲の要求をする、疲労回避欲を満たす。

【０１１１】ソフトウェアエージェント部１０４が出力
する情報を、ユーザに即座に明示することは、ユーザイ
ンタフェース上有効であり、好ましい場合がある。これ
は、ユーザがロボットを理解する助けになるためであ
る。

【０１１２】ソフトウェアエージェント部１０４の出力
する情報を、ユーザに明示する方法としては、ＬＥＤ２
０４の点灯、点滅するか、スピーカ２０７からの１秒程
度の効果音、ディスプレイ装置を持つロボットでは、表
示出力する。あるいは、アクチュエータを作動させる。
アクチュエータは、専用のものであってもエフェクタ機
構１０３で制御されるものであってもよい。

【０１１３】例えば、ソフトウェアエージェント部１０
４の出力が、ユーザの使い方を肯定するものである場合
には、頬のＬＥＤ２０４を早く点滅し、ユーザの使い方
を否定するものである場合には、頬のＬＥＤ２０４をゆ
っくり点滅する等のようにして、明示できる。

【０１１４】アクション解釈機構１０６で変換された命
令は、エフェクタ機構１０３に渡されて、外界１０７に
対して実行される。

【０１１５】図１に示した実施例の変形として、図３に
示すように、アクションキュー機構３１１、すなわち、
アクション解釈機構の出力である実行命令を確保するた
めのアクションキュー機構３１１を備えた構成としても
よい。

【０１１６】アクションキュー機構３１１を持ち、エフ
ェクタ機構３０３においてアクションキューから優先順
位に従って命令を実行することは、ロボットの行動を高
度なものにする上で、効果的である。高度な命令は、単
一の命令でなく、一連の複数の命令からなることが多い
ためである。

【０１１７】また、一連の命令（複数の命令）は、実行
に一定の時間を要するため、実際に実行する瞬間には状
況が変わってしまう場合がある。そのため、本発明の一
実施例の変形において、アクション解釈機構３０６にお
いて、アクションキュー機構３１１にキューイングされ
ている命令を削除する手段を備えている。

【０１１８】例えばロボットが３ｍ前進してから、９０
度右を向き、２ｍ前進するという、一連の命令の場合、
アクションキュー機構３１１に、その３つの動作命令を
保存し、順次、エフェクタ機構３０３で取り出して実行
する。もし、２番目の動作、９０度右を向いている動作
の最中に、段差を発見するなどして状況が変化すれば、
３番目の動作、すなわち、２ｍ前進することを、キャン
セルされることができる。すなわち、アクションキュー
機構３１１にキューイングされている３番目の動作の命
令を削除する。

【０１１９】このように、上記実施例では、ロボット装
置がソフトウェアエージェント部１０４を有し、ソフト
ウェアエージェント部１０４は、外界解釈機構１０５と
アクション解釈機構１０６とに接続されている。ソフト
ウェアエージェント部１０４については、その公知の技
術である、機械学習、成長、感情、経験履歴などを、ロ
ボット用に再設計し直して再開発することなく、ロボッ
ト装置に適用することができる。

【０１２０】さらには、本発明の一実施例においては、
外界解釈情報やソフトウェアエージェント部１０４の出
力する情報をユーザに即座に明示する機構を備えてお
り、ユーザはソフトウェアエージェント部１０４を意識
してロボットと接することができる。

【０１２１】そして、本発明の一実施例においては、イ
ベントキュー機構３１０とアクションキュー機構３１１
とを有しているため、ソフトウェアエージェント部１０
４とロボットとの実行時間差による情報喪失等を最小限
に抑えられる。

【０１２２】なお、外界解釈情報やソフトウェアエージ
ェント部１０４の出力する情報を、ユーザに即座に明示
する機構については、ユーザインタフェースを向上させ
る上で効果的ではあるが、オプション機能として実装す
るようにしてもよい。

【０１２３】また、イベントキュー機構３１０とアクシ
ョンキュー機構３１１についても、情報喪失が小さい場
合や、それによる問題が小さい場合などでは、保有しな
くてもよい。

【０１２４】次に本発明の他の実施例について説明す
る。この実施例の基本的な構成は、図３に示したものと
同様であるが、この実施例では、さらに、イベントのフ
ローについて、さらに工夫が施されている。

【０１２５】図３において、アクション解釈機構３０６
がイベントキュー機構３１０に対してイベントを発火す
る機構を有し、発火されたイベントが外界解釈機構３０
５を通して、ソフトウェアエージェント部３０４の入力
３０８として解釈される、というループを形成する。

【０１２６】例えば、外界３０７からのイベントがない
状態が続いた場合に、ソフトウェアエージェント部３０
４において、「退屈である」という結果が、アクション
解釈機構３０６に対して出力されたとする。ここで、ア
クション解釈機構３０６は、イベントキュー機構３１０
に対して、「退屈である」というイベントを発火し、そ
の情報が外界解釈機構３０５を通して、ソフトウェアエ
ージェント部３０４の入力３０８として解釈され、「退
屈だからダンスする」と行動する。

【０１２７】このように、この実施例では、ソフトウェ
アエージェント部３０４の思考過程を、アクション解釈
機構３０６と外界解釈機構３０５と共有しているので、
アクション解釈機構３０６と外界解釈機構３０５におい
て、より高度な解釈が可能になる。

【０１２８】本発明のさらに別の実施例について説明す
る。図４は、本発明のさらに別の実施例の構成を示す図
である。図４を参照すると、この実施例の基本的な構成
は、図１に示した実施例と同様であるが、この実施例で
は、ソフトウェアエージェント部の個数と組み合わせに
ついてさらに工夫が施されている。

【０１２９】図４を参照すると、この実施例において、
外界解釈機構４０５はその出力である外界解釈情報を、
第１のソフトウェアエージェント部４０４と第２のソフ
トウェアエージェント部４０８の両者の入力として渡
す。

【０１３０】第１、第２のソフトウェアエージェント部
４０４、４０８は、外界解釈機構４０５より入力された
解釈情報に基づき、それぞれ反応を決定し、行動をアク
ション解釈機構４０６に出力する。

【０１３１】アクション解釈機構４０６では、第１、第
２のソフトウェアエージェント部４０４、４０８の出力
の内で、優先順位の高い方の行動を優先的に実行するよ
う、エフェクタ機構４０３に命令する。

【０１３２】優先順位の決め方としては、第１、第２の
ソフトウェアエージェント部４０４、４０８のそれぞれ
の、成長レベルや感情などの属性に応じて決定してもよ
い。

【０１３３】例えば、第１のソフトウェアエージェント
部４０４がダンス好きなキャラクタ、第２のソフトウェ
アエージェント部４０８がゲーム好きなキャラクタであ
れば、ダンスに関係する状況では、ダンス好きなキャラ
クタの意思が優先され（すなわち第１のソフトウェアエ
ージェント部４０４の出力が選択され）、ゲームに関係
する状況では、ゲーム好きなキャラクタの意思が優先さ
れる（すなわち第２のソフトウェアエージェント部４０
４の出力が選択される）。

【０１３４】計算量を節約するためには、外界解釈機構
４０５において、第１、第２のソフトウェアエージェン
ト部４０４、４０８のいずれを使用するかをあらかじめ
切り替えるようにしてもよい。

【０１３５】また、外界解釈機構４０５とアクション解
釈機構４０６とで、第１、第２のソフトウェアエージェ
ント部４０４、４０８を順次、切り替えて実行し、望み
の結果が帰ったときに、エフェクタ機構４０３で実行す
る構成としてもよい。すなわち、外界解釈機構４０５が
出力する外界解釈情報を入力するソフトウェアエージェ
ント部、アクション解釈機構４０６が解釈する行動情報
を出力するソフトウェアエージェント部を、第１、第２
のソフトウェアエージェント部４０４、４０８のいずれ
かに、順次、切替える制御が行われる。

【０１３６】上記したように、この実施例では、複数の
ソフトウェアエージェント部４０４、４０８を有してい
るため、複数のエージェントの性格を保有するロボット
を実現を容易化している。なお、この実施例において、
ソフトウェアエージェントの数は２つに限定されるもの
でなく３つ以上で構成してもよいことは勿論である。

【０１３７】以上本発明を上記実施例に即して説明した
が、本発明は、上記実施例の構成にのみ限定されるもの
でなく、特許請求の範囲の各請求項の発明の範囲内で当
業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むこ
とは勿論である。

【０１３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ソフトウェアエージェント部を、外界解釈機構とアクシ
ョン解釈機構とを用いて、ロボットのセンサやアクチュ
エータに結合することにより、ソフトウェアエージェン
トの公知技術である機械学習、成長、感情、経験履歴等
をそのままロボットに流用可能とし、ロボット用の再設
計や再開発を不要としている。本発明によれば、開発工
数の増大を抑止しながら、知性、アミューズメント性等
ロボットに求められる特性の向上、機能の向上を実現可
能としている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施例の外見を示す図である。

【図３】本発明の一実施例の構成を示す図である。

【図４】本発明の別の実施例の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０１ロボット装置１０２センサ機構１０３エフェクタ機構１０４ソフトウェアエージェント部１０５外界解釈機構１０６アクション解釈機構１０７外界（環境）１０８ソフトウェアエージェント部の入力１０９ソフトウェアエージェント部の出力２０１頭ボタン（頭叩かれ検出スイッチ）２０２音声認識用マイク２０３ＣＣＤカメラ２０４口・頬・耳・目ＬＥＤ２０５頭撫で検出センサ２０６音源方向検出用マイク２０７スピーカ２０８超音波センサ２０９段差検出センサ２１０車輪２１１リモコン信号送信部３０１ロボット装置３０２センサ機構３０３エフェクタ機構３０４ソフトウェアエージェント部３０５外界解釈機構３０６アクション解釈機構３０７外界（環境）３０８ソフトウェアエージェント部の入力３０９ソフトウェアエージェント部の出力３１０イベントキュー機構３１１アクションキュー機構４０１ロボット装置４０２センサ機構４０３エフェクタ機構４０４ソフトウェアエージェント部１４０５外界解釈機構４０６アクション解釈機構４０７外界（環境）４０８ソフトウェアエージェント部２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットの外界の刺激や状況を取得し、取
得した外界の情報を出力するセンサ部と、前記センサ部から出力される前記外界の情報を受け取っ
て解釈し、解釈結果を出力する外界解釈部と、前記外界解釈部から出力される前記解釈結果を受け取
り、受け取った前記解釈結果に基づき行動情報を出力す
るソフトウェアエージェント部と、前記ソフトウェアエージェント部からの出力を受け取
り、受け取った前記出力をロボットの行動として解釈
し、解釈結果である命令を生成し、生成した前記命令を
出力するアクション解釈部と、前記アクション解釈部から出力される前記命令を受け取
り、受け取った前記命令に基づきロボットの外界に対す
る働きかけを行うエフェクタ部と、を含む、ことを特徴とするロボット装置。
【請求項２】前記外界解釈部から出力される前記解釈結
果を、発光装置、音声出力装置、画像表示装置、アクチ
ュエータの少なくとも１つを介して、ユーザに示すよう
に制御する手段を備えている、ことを特徴とする請求項
１記載のロボット装置。
【請求項３】前記ソフトウェアエージェント部からの前
記出力を、発光装置、音声出力装置、画像表示装置、ア
クチュエータの少なくとも１つを介して、ユーザに示す
ように制御する手段を備えている、ことを特徴とする請
求項１又は２記載のロボット装置。
【請求項４】前記ロボットに、発光装置、音声出力装
置、画像表示装置、アクチュエータの少なくとも１つが
設けられている、ことを特徴とする請求項２又は３記載
のロボット装置。
【請求項５】前記センサ部から出力される前記外界の情
報を受け取り、前記情報をキューイングするイベントキ
ュー部を備え、前記外界解釈部が、前記イベントキュー部にキューイン
グされる情報を、優先順位に従って、前記イベントキュ
ー部から取得する手段を備えている、ことを特徴とする
請求項１乃至４のいずれか一に記載のロボット装置。
【請求項６】前記アクション解釈部から出力される命令
を受け取り、前記命令をキューイングするアクションキ
ュー部を備え、前記エフェクタ部が、前記アクションキュー部にキュー
イングされる命令を、優先順位に従って、前記アクショ
ンキュー部から取り出す手段を備え、前記エフェクタ部は、前記アクションキュー部から取り
出した命令を実行する、ことを特徴とする請求項１乃至
５のいずれか一に記載のロボット装置。
【請求項７】前記アクション解釈部が、前記イベントキ
ュー部に対して、イベントを発火する手段を備え、前記発火されたイベント情報は、前記イベントキュー部
から前記外界解釈部で取り出されて解釈され、解釈結果
が前記ソフトウェアエージェント部の入力として供給さ
れる、ことを特徴とする請求項５記載のロボット装置。
【請求項８】前記ソフトウェアエージェント部を複数有
し、前記アクション解釈部は、複数の前記ソフトウェアエー
ジェント部からの出力のうち、選択された前記ソフトウ
ェアエージェント部の出力をロボットの行動として解釈
し、解釈結果である命令を生成する、ことを特徴とする
請求項１乃至７のいずれか一に記載のロボット装置。
【請求項９】前記外部解釈部は、解釈結果を、複数の前
記ソフトウェアエージェント部に対して供給する、こと
を特徴とする請求項８記載のロボット装置。
【請求項１０】前記アクション解釈部は、複数の前記ソ
フトウェアエージェント部の出力について優先順位に従
い１つの出力を選択する、ことを特徴とする請求項８記
載のロボット装置。
【請求項１１】前記外部解釈部、及び／又は、前記アク
ション解釈部は、複数の前記ソフトウェアエージェント
部のうちの１つを切替えて選択する切替手段を備え、前記切替手段で選択された前記ソフトウェアエージェン
ト部との間で、前記外部解釈部からの解釈結果の前記ソ
フトウェアエージェント部への受け渡し、及び／又は、
前記ソフトウェアエージェント部からの出力の前記アク
ション解釈部への受け渡しが行われる、ことを特徴とす
る請求項８記載のロボット装置。
【請求項１２】前記外界解釈部が、前記ソフトウェアエ
ージェント部の現在の状態を参照するか、又は、前記ソ
フトウェアエージェント部の現在の状態の推移を管理す
る手段を備え、前記外界解釈部は、前記ソフトウェアエージェント部の
現在の状態によって、前記センサ部から受け取った外界
情報の解釈を可変させて、解釈結果を生成する、ことを
特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一に記載のロボ
ット装置。
【請求項１３】前記センサ部からの外界情報を保持する
前記イベントキュー部に対して、情報間の依存関係に従
って前記イベントキュー部内にキューイングされる情報
を、削除、及び／又は、更新する手段を備えている、こ
とを特徴とする請求項５記載のロボット装置。
【請求項１４】前記アクションキュー部にキューイング
されている前記アクション解釈部の出力である命令を、
キューから削除する手段を備えている、ことを特徴とす
る請求項６記載のロボット装置。
【請求項１５】ソフトウェアエージェント部を有するロ
ボットの制御方法であって、ロボットの外界の刺激や状況をセンサ部で取得するステ
ップと、前記センサ部からの外界情報を受け取った外界解釈部
が、前記外界情報に基づき、前記ソフトウェアエージェ
ント部に対応する外界解釈情報を生成し、生成した外界
解釈情報を、前記ソフトウェアエージェント部への入力
として渡すステップと、前記ソフトウェアエージェント部が、受け取った外界解
釈情報に基づき、行動情報を出力するステップと、前記ソフトウェアエージェント部からの出力を受け取っ
たアクション解釈部が、前記出力をロボットの行動とし
て解釈し、解釈結果である命令に変換し、前記命令を出
力するステップと、前記アクション解釈部から出力される命令を受け取った
エフェクタ部が前記命令に対応した前記ロボットの動作
を制御するステップと、を含む、ことを特徴とするロボット制御方法。
【請求項１６】前記外界解釈部から出力される解釈結果
を、発光装置、音声出力装置、画像表示装置、アクチュ
エータの少なくとも１つによりユーザに示すステップを
有する、ことを特徴とする請求項１５記載のロボット制
御方法。
【請求項１７】前記ソフトウェアエージェント部からの
出力を、発光装置、音声出力装置、画像表示装置、アク
チュエータの少なくとも１つによりユーザに示すステッ
プを有する、ことを特徴とする請求項１５又は１６記載
のロボット制御方法。
【請求項１８】前記センサ部からの情報をイベントキュ
ーにキューイングするステップと、前記外界解釈部が前記イベントキューから優先順位に従
って情報を取得するステップと、を有する、ことを特徴とする請求項１５乃至１７のいず
れか一に記載のロボット制御方法。
【請求項１９】前記アクション解釈部から出力される命
令をアクションキューにキューイングするステップと、前記エフェクタ部が前記アクションキューから優先順位
に従って命令を実行するステップと、を有する、ことを特徴とする請求項１５乃至１８のいず
れか一に記載のロボット制御方法。
【請求項２０】前記アクション解釈部が前記イベントキ
ューに対してイベントを発火するステップと、前記発火されたイベントは、前記イベントキューから前
記外界解釈部を通して解釈され、解釈結果が前記ソフト
ウェアエージェント部の入力として供給されるステップ
と、を有する、ことを特徴とする請求項１５乃至１９のいず
れか一に記載のロボット制御方法。
【請求項２１】前記ソフトウェアエージェント部を複数
設け、前記アクション解釈部が、複数の前記ソフトウェアエー
ジェント部からの出力のうち、選択された前記ソフトウ
ェアエージェント部の出力をロボットの行動として解釈
し、解釈結果である命令を生成するステップを有する、
ことを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか一に記
載のロボット制御方法。
【請求項２２】前記外部解釈部が、解釈結果を、複数の
前記ソフトウェアエージェント部に供給するステップを
有する、ことを特徴とする請求項２１記載のロボット制
御方法。
【請求項２３】前記アクション解釈部は、複数の前記ソ
フトウェアエージェント部の出力について優先順位に従
いその１つを選択する、ことを特徴とする請求項２１記
載のロボット制御方法。
【請求項２４】前記外部解釈部、及び／又は、前記アク
ション解釈部は、複数の前記ソフトウェアエージェント
部のうちの１つを切替えて選択するステップを有し、選択された前記ソフトウェアエージェント部との間で、
前記外部解釈部からの解釈結果の前記ソフトウェアエー
ジェント部への受け渡し、及び／又は、前記ソフトウェ
アエージェント部からの出力の前記アクション解釈部へ
の受け渡しが行われる、ことを特徴とする請求項２１記
載のロボット制御方法。
【請求項２５】前記外界解釈部が、前記ソフトウェアエ
ージェント部の現在の状態を参照するか、又は、前記外
界解釈部側で、前記ソフトウェアエージェント部の現在
の状態の推移を管理するステップと、前記ソフトウェアエージェント部の現在の状態によっ
て、前記センサ部から受け取った外界情報の解釈を可変
させて解釈結果を生成するステップと、を有する、ことを特徴とする請求項１５乃至２４のいず
れか一に記載のロボット制御方法。
【請求項２６】前記センサ部からの外界情報を保持する
前記イベントキューに対して、情報間の依存関係に従っ
て前記イベントキュー内にキューイングされる情報を、
削除及び／又は更新するステップを有する、ことを特徴
とする請求項１８記載のロボット制御方法。
【請求項２７】前記アクションキューにキューイングさ
れている前記アクション解釈部の出力である命令を、キ
ューから削除するステップを有する、ことを特徴とする
請求項１９記載のロボット制御方法
【請求項２８】ソフトウェアエージェント部を有するロ
ボットの制御を該ロボットを構成するコンピュータで実
行させるプログラムであって、ロボットの外界の刺激や状況を取得するセンサ部からの
外界情報を受け取り、前記外界情報から外界解釈情報を
生成し、生成した外界解釈情報を、前記ソフトウェアエ
ージェント部への入力として渡す外部解釈処理と、前記外界解釈情報を受け取り、前記外界解釈情報に基づ
き、行動情報を出力する前記ソフトウェアエージェント
部の処理と、前記ソフトウェアエージェント部からの出力を受け取
り、前記出力をロボットの行動として解釈して解釈結果
である実行命令に変換して出力するアクション解釈処理
と、前記出力される実行命令を受け取り、前記実行命令に対
応した前記ロボットの動作を制御するエフェクタ部の処
理と、の前記各処理を、前記コンピュータで実行させるプログ
ラム。
【請求項２９】請求項２８記載のプログラムにおいて、前記外界解釈処理の解釈結果を、発光装置、音声出力装
置、画像表示装置、アクチュエータの少なくとも１つに
よりユーザに示す処理を、前記コンピュータで実行させ
るプログラム。
【請求項３０】請求項２８又は２９記載のプログラムに
おいて、前記ソフトウェアエージェント部の出力を、発光装置、
音声出力装置、画像表示装置、アクチュエータの少なく
とも１つによりユーザに示す処理を、前記コンピュータ
で実行させるプログラム。
【請求項３１】請求項２８乃至３０のいずれか一に記載
のプログラムにおいて、前記センサ部からの情報をイベントキューにキューイン
グする処理と、前記外界解釈処理が、前記センサ部からの情報を前記イ
ベントキューから優先順位に従って情報を取得する処理
と、を前記コンピュータで実行させるプログラム。
【請求項３２】請求項２８乃至３１のいずれか一に記載
のプログラムにおいて、前記アクション解釈処理の出力である実行命令をアクシ
ョンキューにキューイングする処理と、前記エフェクタ部の処理において、前記アクション解釈
処理の出力である実行命令をキューイングするアクショ
ンキューから優先順位に従って取りだして命令を実行す
る処理と、を前記コンピュータで実行させるプログラム。
【請求項３３】請求項３１に記載のプログラムにおい
て、前記イベントキューに対してイベントを発火する処理
と、前記発火されたイベントを、前記外界解釈処理で解釈し
解釈結果が前記ソフトウェアエージェント部の入力とし
て供給する処理と、を前記コンピュータで実行させるプログラム。
【請求項３４】請求項２８に記載のプログラムにおい
て、前記アクション解釈処理が、複数の前記ソフトウェアエ
ージェント部からの出力のうち、選択された前記ソフト
ウェアエージェント部の出力をロボットの行動として解
釈し、解釈結果である命令を生成する処理を、前記コン
ピュータで実行させるプログラム。
【請求項３５】請求項３４記載のプログラムにおいて、前記外部解釈部は、解釈結果を、複数の前記ソフトウェ
アエージェント部に供給する処理を、前記コンピュータ
で実行させるプログラム。
【請求項３６】請求項３４記載のプログラムにおいて、前記アクション解釈部は、複数の前記ソフトウェアエー
ジェント部の出力について優先順位に従いその１つを選
択する処理を、前記コンピュータで実行させるプログラ
ム。
【請求項３７】請求項３４記載のプログラムにおいて、前記外部解釈部、及び／又は、前記アクション解釈部
が、複数の前記ソフトウェアエージェント部のうちの１
つを切替えて選択する処理を、前記コンピュータで実行
させるプログラム。
【請求項３８】請求項２８記載のプログラムにおいて、前記外界解釈部が、前記ソフトウェアエージェント部の
現在の状態を参照するか、又は、前記外界解釈部側で、
前記ソフトウェアエージェント部の現在の状態の推移を
管理する処理と、前記ソフトウェアエージェント部の現在の状態によっ
て、前記センサ部から受け取った外界情報の解釈を可変
させて解釈結果を生成する処理と、を前記コンピュータで実行させるプログラム。
【請求項３９】請求項２８記載のプログラムにおいて、前記センサ部からの外界情報を保持する前記イベントキ
ューに対して、情報間の依存関係に従って前記イベント
キュー内にキューイングされる情報を、削除及び／又は
更新する処理を、前記コンピュータで実行させるプログ
ラム。
【請求項４０】請求項２８記載のプログラムにおいて、前記アクションキューにキューイングされている前記ア
クション解釈部の出力である命令を、キューから削除す
る処理を、前記コンピュータで実行させるプログラム。