JP2004299045A - ロボット装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ロボット装置は、脚部の地面と接する位置に設けられ、該脚部が地面に接した際の反力を外力として検出する1以上の荷重センサを備える。荷重センサ10は、感圧部11aを備えるダイヤフラム11と、外力が加えられる操作体14と、操作体14と2重構造とされ感圧部11aを押圧する駆動体17と、操作体14に加えられた外力の大きさに略比例して変位することで外力を駆動体17に伝達する弾性体15を備え、操作体14は、外力が加えられると、ダイヤフラム11の厚肉部11bに当接し、駆動体17の押圧力を所定の閾値以下とするように外力を制限するストッパ機能を有する。
【選択図】 図5
Description
以下、本発明の一構成例として示す2足歩行の人間型のロボット装置について、図面を参照して詳細に説明する。この人間型のロボット装置は、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を支援する実用ロボットであり、内部状態(怒り、悲しみ、喜び、楽しみ等)に応じて行動できるほか、人間が行う基本的な動作を表出できるエンターテインメントロボットである。図1は、本実施の形態におけるロボット装置の概観を示す斜視図である。
次に、このようなロボット装置1の足部の足底に設けられる本実施の形態の荷重センサについて詳細に説明する。本実施の形態における荷重センサは、足部の足底に複数設けられるもので、足底が地面と接した際の地面からの反力を外力として検出するものである。
次に、本実施の形態における第1の変形例について説明する。図7は、本実施の形態における荷重検出装置の変形例を示す断面図である。上述の図4乃至6に示す例においては、外力が付加されると、操作体14がダイヤフラム11の厚肉部11bに当接(圧接)するものとしたが、図7に示すように、操作体34がケース体33に当接するようにしてもよい。即ち、操作体34がその内側面を摺動するケース体33のダイヤフラム31との係合部にフランジを設け、このフランジにおいて、操作体34を当接する。
次に、本実施の形態における第2の変形例について説明する。上述の図4及び図5に示す荷重センサと基本的な構成は同様であるが更に安定的に荷重を検出可能とするものである。
ところで、上述したように、ロボット装置の足底は、二重構造にすることによって足底を路面に応じて変更するための交換が容易となる。また、移動による磨耗によって磨り減った場合には容易に交換が可能である。更に、脚部と足底部とを別個に製造が可能である。このように、足底を二重構造とすることによって多くの利点が生じる。そして、このような二重構造の足底に、内部にストッパ機能付きでかつ検出結果にバラツキがなく信頼性が高い上述した荷重センサを採用することで、従来必要であった外装ストッパを不要とすることができ、足底の製造が簡単化するという優れた効果を奏する。
Claims (10)
- 可動部を有するロボット装置において、
上記ロボット装置を移動させる移動手段と、
上記移動手段が地面に接した際の反力を外力として検出する1以上の荷重センサとを備え、
上記荷重センサは、押圧力を電気信号に変換する感圧部を備える圧力検出手段と、上記外力の大きさに応じて変位し、上記圧力検出手段を押圧する押圧部材とを有し、
上記荷重センサは、上記圧力検出手段の上記感圧部に対する押圧力が所定の閾値以下になるよう上記外力を制限するストッパ機能を有する
ことを特徴とするロボット装置。 - 上記移動手段は、上記ロボット装置の脚部であって、
上記脚部は、地面に接した際の反力を外力として検出する1以上の上記荷重センサを備える
ことを特徴とする請求項1記載のロボット装置。 - 上記押圧部材は、上記外力が加えられる操作体と、上記感圧部を押圧する駆動体と、該駆動体と操作体とを連結し該外力に対する変移量が線形性を有する弾性体とを有する
ことを特徴とする請求項1記載のロボット装置。 - 上記圧力検出手段は、上記感圧部と周辺部とからなり
上記押圧部材に対して外力が加えられると、上記操作体が上記弾性体を介して上記駆動体に外力を伝達して該駆動体が上記圧力検出手段の上記感圧部を押圧し、更に外力が加えられると、上記操作体が上記圧力検出手段の上記周辺部に当接することにより上記外力が制限される
ことを特徴とする請求項3記載のロボット装置。 - 上記圧力検出手段の上記周辺部は上記感圧部よりその厚さが厚い厚肉部からなる
ことを特徴とする請求項4記載のロボット装置。 - 上記操作体と上記周辺部との間には、上記弾性体が上記外力に対して線形に変位する限界変位量より小さい隙間が設けられている
ことを特徴とする請求項4記載のロボット装置。 - 上記押圧部材は、有底円筒状の上記操作体の内部に上記駆動体が配置された2重構造とされ、
上記操作体は、上記駆動体を押圧する段部を有し、
上記駆動体は、上記感圧部に当接する鍔部を有し、
上記弾性体は、皿バネにより構成され、上記段部と鍔部とに係合されて上記操作体と上記駆動体とを連結することを特徴とする請求項3記載のロボット装置。 - 上記荷重センサは、上記圧力検出手段と上記押圧部材とを支持するケース体を有することを特徴とする請求項1記載のロボット装置。
- 上記押圧部材は、上記外力が加えられる操作体と、上記感圧部を押圧する駆動体と、該駆動体と操作体とを連結し該外力に対する変移量が線形性を有する弾性体とを有し、
上記押圧部材に対して外力が加えられると、上記操作体が上記弾性体を介して上記駆動体に外力を伝達して上記駆動体が上記圧力検出手段の上記感圧部を押圧し、更に外力が加えられると、上記操作体が上記ケース体に当接することにより上記外力が制限される
ことを特徴とする請求項8記載のロボット装置。 - 上記脚部の先端部に設けられる足甲部材と、
上記足甲部材に遊動可能に取り付けられた足底部材と、
上記足甲部材又は足底部材の一方に設けられる1以上の上記荷重センサとを有する
ことを特徴とする請求項2記載のロボット装置。
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