JP2004306253A - ロボット装置及びロボット装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、それまで接地していた部位から次に接地した部位までの移動量をキネマティクスを用いて算出し、このような接地した部位の切り換わりにより、観測の基準となる座標系への座標変換を切り換える。
【選択図】 図4
Description
(1−1)第1の実施例の構成
図1及び図2は、本発明の実施例に係る脚式移動ロボット1の直立した状態を正面側及び背面側から見て示す斜視図である。この脚式移動ロボット1は、いわゆる人形型又は人型と呼ばれるタイプであり、胴体部に、頭部、左右の上肢部、脚式移動を行う左右2足の下肢部が設けられ、この胴体部に内蔵された制御部により全体の動作を統括的にコントロールするようになされている。
以上の構成において、この脚式移動ロボットにおいては、胴体部に設けられた制御部における行動記述部10Fにより各部に設けられたアクチュエータが駆動され、これにより2足歩行により歩行して移動する。脚式移動ロボット1においては、この2足歩行に係る足の関節に係る姿勢の変化により、右脚、左脚が交互に着床し、これにより姿勢の変化により着床位置が動的に変化して行動記述部10Fによる制御に従って移動する。
以上の構成によれば、接地点の切り換わりにより座標変換して基準座標系の移動量を表すことにより、観測に係る対象物を正確に表現することができる。
Trf(t)を生成し、以降の処理においては、この右脚に係る変換行列 wTrf(t)によりセンサ座標系による認識結果を処理する。
Claims (20)
- 基体と前記基体に接続された複数の可動部からなるロボット装置において、
前記基体に設けられた基準座標系と、
前記可動部の1つが床面と接地する第1の接地位置に設けられた第1のローカル座標系と、
前記第1のローカル座標系に基づいて前記基準座標系の移動量を算出する第1の移動量算出手段と、
前記可動部の1つが床面と接地する第2の接地位置に設けられた第2のローカル座標系と、
前記第2のローカル座標系に基づいて前記基準座標系の移動量を算出する第2の移動量算出手段と、
前記第1のローカル座標系と前記第2のローカル座標系とのローカル座標系間距離を算出する手段とを備え、
前記基準座標系の移動量を、前記第1のローカル座標系に基づく前記基準座標系の移動量と、前記第2のローカル座標系に基づく前記基準座標系の移動量と、前記ローカル座標系間距離とに基づいて算出する
ことを特徴とするロボット装置。 - 前記基体に設けられたセンサ用の可動部と、
前記センサ用の可動部に設けられて対象物を計測するセンサと、
前記センサに設けられたセンサ座標系と、
前記センサ座標系と前記基準座標系との間で座標変換を行なうセンサ座標系の座標変換手段とを備え、
前記センサ座標系の座標変換手段は、
前記基準座標系の移動量に基づいて、前記センサによる計測値の座標を補正する
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット装置。 - 前記計測値の座標の補正結果を記録して保持し、
前記センサ座標系の座標変換手段は、
前記第1の接地位置から前記第2の接地位置への接地の切り換わりに応動して、前記記録して保持した補正結果を、前記第2の接地位置の接地後に得られる前記座標の補正結果に対応するように座標変換する
ことを特徴とする請求項2に記載のロボット装置。 - 姿勢の変化により着床位置が動的に変化するロボット装置において、
外部観測センサを介して外部環境を観測し、前記外部観測センサに対応するセンサ座標系により観測結果を出力する観測手段と、
少なくとも前記外部観測センサから前記着床位置までの間の関節について、前記姿勢の変化に係る関節の角度を検出する姿勢検出センサと、
前記着床位置の切り換わりを検出する着床検出手段と、
前記観測手段による前記観測結果の座標を所定の基準座標系による座標に変換する座標変換手段とを備え、
前記観測手段は、
前記姿勢の変化により変化する前記観測結果の座標を時刻情報と共に順次出力し、
前記座標変換手段は、
前記観測結果の時刻情報を基準にして、前記姿勢検出センサによる検出結果から、前記姿勢の変化により変化する前記着床位置に対する移動量を検出し、前記移動量により補正して、前記観測結果の座標を前記基準座標系による座標に変換し、
前記着床検出手段による着床位置の切り換わりの検出により、
前記移動量の検出に供する着床位置を切り換える
ことを特徴とするロボット装置。 - 前記姿勢の変化により着床位置の動的な変化が、
二足歩行による左右の足の着床位置の変化であり、
前記姿勢検出センサが、
前記左右の足の関節に設けられた角度センサであり、
前記着床検出手段が、
前記左右の足に加わる加重の値を検出する加重センサと、
前記加重センサで検出される加重値の差分値を所定のしきい値により判定する判定手段である
ことを特徴とする請求項4に記載のロボット装置。 - 前記座標変換手段は、
前記座標変換結果を記録して保持し、
前記着床検出手段による着床位置の切り換わりの検出により、
記録して保持した座標変換結果を、該着床位置の切り換えに対応するように変換する
ことを特徴とする請求項4に記載のロボット装置。 - 前記座標変換手段に記録して保持した座標変換結果を統合して行動に反映させる行動記述手段を有する
ことを特徴とする請求項6に記載のロボット装置。 - 前記基準座標系が、前記左右の足の底面を基準にした自己中心座標である
ことを特徴とする請求項5に記載のロボット装置。 - 前記基準座標系が、ワールド座標である
ことを特徴とする請求項4に記載のロボット装置。 - 胴体部と前記胴体部に接続された複数の可動脚からなるロボット装置において、
前記胴体部に設けられた基準座標系と、
前記可動脚の1つが床面と接地する第1の接地位置に設けられた第1のローカル座標系と、
前記第1のローカル座標系に基づいて前記基準座標系の移動量を算出する第1の移動量算出手段と、
前記可動脚の1つが床面と接地する第2の接地位置に設けられた第2のローカル座標系と、
前記第2のローカル座標系に基づいて前記基準座標系の移動量を算出する第2の移動量算出手段と、
前記第1のローカル座標系と前記第2のローカル座標系とのローカル座標系間距離を算出する手段とを備え、
前記可動脚の接地脚の切り換わりにより、前記基準座標系の移動量を、前記第1のローカル座標系に基づく移動量、前記第2のローカル座標系に基づく移動量及び前記ローカル座標系間距離に基づいて連続的に算出する
ことを特徴とするロボット装置。 - 基体と前記基体に接続された複数の可動部からなるロボット装置の制御方法において、
前記可動部の1つが床面と接地する第1の接地位置に設けられた第1のローカル座標系に基づいて、前記基体に設けられた基準座標系の移動量を算出する第1の移動量算出の処理と、
前記可動部の1つが床面と接地する第2の接地位置に設けられた第2のローカル座標系に基づいて、前記基準座標系の移動量を算出する第2の移動量算出の処理と、
前記第1のローカル座標系と前記第2のローカル座標系とのローカル座標系間距離を算出する距離計算の処理とを備え、
前記基準座標系の移動量を、前記第1のローカル座標系に基づく前記基準座標系の移動量と、前記第2のローカル座標系に基づく前記基準座標系の移動量と、前記ローカル座標系間距離とに基づいて算出する
ことを特徴とするロボット装置の制御方法。 - 前記ロボット装置は、
前記基体に設けられたセンサ用の可動部と、
前記センサ用の可動部に設けられて対象物を計測するセンサとを有し、
前記ロボット装置の制御方法は、
前記センサに設けられたセンサ座標系と前記基準座標系との間で座標変換を行なうセンサ座標系の座標変換の処理を有し、
前記センサ座標系の座標変換の処理は、
前記基準座標系の移動量に基づいて、前記センサによる計測値の座標を補正する
ことを特徴とする請求項11に記載のロボット装置の制御方法。 - 前記計測値の座標の補正結果を記録して保持し、
前記センサ座標系の座標変換の処理は、
前記第1の接地位置から前記第2の接地位置への接地の切り換わりに応動して、前記記録して保持した補正結果を、前記第2の接地位置の接地後に得られる前記座標の補正結果に対応するように座標変換する
ことを特徴とする請求項12に記載のロボット装置。 - 姿勢の変化により着床位置が動的に変化するロボット装置の制御方法において、
外部観測センサを介して外部環境を観測し、前記外部観測センサに対応するセンサ座標系により観測結果を出力する観測の処理と、
前記着床位置の切り換わりを検出する着床検出処理と、
前記観測の処理による前記観測結果の座標を所定の基準座標系による座標に変換する座標変換処理とを備え、
前記観測の処理は、
前記姿勢の変化により変化する前記観測結果の座標を時刻情報と共に順次出力し、
前記座標変換処理は、
前記観測結果の時刻情報を基準にして、
少なくとも前記外部観測センサから前記着床位置までの間の関節について、前記姿勢の変化に係る関節の角度を検出する姿勢検出センサによる検出結果から、前記姿勢の変化により変化する前記着床位置に対する移動量を検出し、
前記移動量により補正して、前記観測結果の座標を前記基準座標系による座標に変換し、
前記着床検出処理による着床位置の切り換わりの検出により、
前記移動量の検出に供する着床位置を切り換える
ことを特徴とするロボット装置の制御方法。 - 前記姿勢の変化による着床位置の動的な変化が、
二足歩行による左右の足の着床位置の変化であり、
前記姿勢検出センサが、
前記左右の足の関節に設けられた角度センサであり、
前記着床検出の処理が、
前記左右の足に加わる加重の値を検出する加重センサによる加重値の差分値を所定のしきい値により判定する判定の処理である
ことを特徴とする請求項14に記載のロボット装置の制御方法。 - 前記座標変換の処理は、
前記座標変換結果を記録して保持し、
前記着床検出手段による着床位置の切り換わりの検出により、
記録して保持した座標変換結果を、該着床位置の切り換えに対応するように変換する
ことを特徴とする請求項14に記載のロボット装置の制御方法。 - 前記座標変換の処理によりに記録して保持した座標変換結果を統合して行動に反映させる行動記述の処理を有する
ことを特徴とする請求項16に記載のロボット装置の制御方法。 - 前記基準座標系が、前記左右の足の底面を基準にした自己中心座標である
ことを特徴とする請求項15に記載のロボット装置の制御方法。 - 前記基準座標系が、ワールド座標である
ことを特徴とする請求項14に記載のロボット装置の制御方法。 - 胴体部と前記胴体部に接続された複数の可動脚からなるロボット装置の制御方法において、
前記可動脚の1つが床面と接地する第1の接地位置に設けられた第1のローカル座標系に基づいて、前記胴体部に設けられた基準座標系の移動量を算出する第1の移動量算出の処理と、
前記可動脚の1つが床面と接地する第2の接地位置に設けられた第2のローカル座標系に基づいて、前記基準座標系の移動量を算出する第2の移動量算出の処理と、
前記第1のローカル座標系と前記第2のローカル座標系とのローカル座標系間距離を算出する距離算出の処理とを備え、
前記可動脚の接地脚の切り換わりにより、前記基準座標系の移動量を、前記第1のローカル座標系に基づく移動量、前記第2のローカル座標系に基づく移動量及び前記ローカル座標系間距離に基づいて連続的に算出する
ことを特徴とするロボット装置の制御方法。
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JP2022509292A (ja) * | 2019-08-29 | 2022-01-20 | シャンハイ センスタイム インテリジェント テクノロジー カンパニー リミテッド | 通信方法および装置、電子機器並びに記憶媒体 |
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CN106895806B (zh) * | 2017-04-18 | 2023-03-24 | 中国科学技术大学 | 一种基于多维度传感器的监测装置 |
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