JP2005279828A - 情報共有可能なロボット - Google Patents

Abstract

【課題】他のロボットと情報を共有することが可能で、しかも、情報を共有する他のロボットおよび共有する情報をいずれも選択することのできる情報共有可能なロボットを提供する。
【解決手段】通信機能を有し、該通信機能を介して他のロボットと情報を共有することができる情報共有可能なロボット（Ｒ）である。このロボット（Ｒ）は、情報を共有する少なくとも１種類の他のロボットと共通する共通識別情報（グループＩＤ）を保存する保存手段（２）と、入力され取得した取得情報（グループ経験情報）を記憶する記憶手段（３）と、記憶手段（３）に記憶した取得情報（グループ経験情報）を、保存手段（２）に保存してある共通識別情報（グループＩＤ）と一致する共通識別情報（グループＩＤ）を有する他のロボットに直接またはネットワークを介して送信する送信手段（１）とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロボットに入力され記憶した情報を他のロボットに送信して共有することのできる情報共有可能なロボットに関するものである。

従来から、動物型のペットロボットやヒューマノイドという人間型のロボットが提案されている。これらのロボットは概して複数個のアクチュエータを備え、自律的に自走可能に構成されている。

また、従来から、無線通信接続が可能なロボットが提案されている。このロボットは、ユーザとのインタラクションに応じて、ＷＷＷ（World Wide Web）情報空間を探索してニュースなどの生活・情報系のサービスをユーザに提供することが可能に構成されている。

さらに、ロボットどうしで、光や音を用いて相手の動作に対応した行動をしたり、画像や音声による環境の状況を把握して行動したりすることが可能に構成されているものもある。

具体的には、例えば、外部ネットワークに接続しロボット自身の行動制御を規定するプログラム・コードなども随時取得して、新規の動作を発現したりするロボットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ワイヤレスで相互にネットワーク接続され、特定のロボットが保有する情報を他のロボットとの間で相互に共有可能とする協働ロボットが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−３１０２８３号公報 特開２００２−２５４３７４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような従来のロボットは、ネットワークや放送によって配信された情報に基づいて、対応した行動を取ることができるが、その情報をそのロボットでしか活用することができないという問題がある。またユーザがその都度情報の送信等をしなければならないなどの問題もある。

また、特許文献２に記載されているような従来のロボットは、相互通信のみで外部の情報がとれないもので、情報内容が特定のものになっていたという問題がある。また、ロボットとしての感情に関する情報の扱いについては記載がされていない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ロボットが、自身の保存する共通識別情報と同様の共通識別情報を有する他のロボットとグループを構成して、グループ内で情報を共有することができ、そのため、例えば、同じユーザが複数のロボットを保有している場合に、そのうち１台のロボットにのみ情報を与えれば、残りのロボットには情報を送信することで共有することが可能であり、したがって、ユーザがすべてのロボットにいちいち同じ情報を与える必要がないなど、他のロボットと情報を共有することが可能で、しかも、情報を共有する他のロボットおよび共有する情報をいずれも選択することのできる情報共有可能なロボットを提供することにある。

本発明は上記課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、通信機能を有し、該通信機能を介して他のロボットと情報を共有することができる情報共有可能なロボットであって、情報を共有する少なくとも１種類の他のロボットと共通する共通識別情報を保存する保存手段と、入力され取得した取得情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶した前記取得情報を、前記保存手段に保存してある前記共通識別情報と一致する共通識別情報を有する他のロボットに直接またはネットワークを介して送信する送信手段とを備えた情報共有可能なロボットである。

請求項２に係る発明は、通信機能を有し、該通信機能を介して他のロボットと情報を共有することができる情報共有可能なロボットであって、情報を共有する少なくとも１種類の他のロボットと共通する共通識別情報を保存する保存手段と、入力された情報を共有に適合する取得情報と適合しない取得情報とに分けて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶した前記共有に適合する取得情報を、前記保存手段に保存してある前記共通識別情報と一致する共通識別情報を有する他のロボットに直接またはネットワークを介して送信する送信手段とを備えた情報共有可能なロボットである。

請求項３に係る発明は、通信機能を有し、該通信機能を介して他のロボットと情報を共有することができる情報共有可能なロボットであって、ロボット自身の個体識別情報、および、情報を共有する少なくとも１種類の他のロボットと共通する共通識別情報を保存する保存手段と、入力された情報を共有に適合する取得情報と適合しない取得情報とに分けて記憶する記憶手段と、他のロボットの前記個体識別情報を特定し、当該個体識別情報を特定した他のロボットに対して、前記記憶手段に記憶した前記共有に適合しない取得情報を直接またはネットワークを介して送信する送信手段とを備えた情報共有可能なロボットである。

請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記他のロボットに送信する前記取得情報を、前記共通識別情報に関連した暗号鍵で暗号化する手段を備えた情報共有可能なロボットである。

本発明は以上のように、通信機能を有し、該通信機能を介して他のロボットと情報を共有することができる情報共有可能なロボットであって、情報を共有する少なくとも１種類の他のロボットと共通する共通識別情報を保存する保存手段と、入力され取得した取得情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶した前記取得情報を、前記保存手段に保存してある前記共通識別情報と一致する共通識別情報を有する他のロボットに直接またはネットワークを介して送信する送信手段とを備えた構成としたので、ロボットが、自身の保存する共通識別情報と同様の共通識別情報を有する他のロボットとグループを構成して、グループ内で情報を共有することができ、そのため、例えば、同じユーザが複数のロボットを保有している場合に、そのうち１台のロボットにのみ情報を与えれば、残りのロボットには情報を送信することで共有することが可能であり、したがって、ユーザがすべてのロボットにいちいち同じ情報を与える必要がないなどの効果がある。

本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の情報共有可能なロボットの一実施形態を示す概略的構成図であり、このロボットＲは、無線通信部１と、識別情報管理部２と、経験情報管理部３とを備える。

識別情報管理部２は、ロボットＲ自身の個体識別情報（個体ＩＤ）、および、情報を共有する他のロボットと共通する共通識別情報（グループＩＤ）を記憶管理するものである。

経験情報管理部３は、ロボットＲに入力され取得したロボットＲの取得情報を、共有に適合する取得情報（グループ経験情報）４と、それ以外の取得情報（個別情報）５とに分けて記憶管理するものである。

グループ経験情報４、すなわちグループとして共有しても良い情報には、例えば、インターネットから得た情報、ロボットどうしが協働するための情報、ユーザに許可されたユーザ情報などが含まれる。また、個別情報５、すなわちロボットが単独で保持すべき情報には、例えば、ロボットＲがユーザとのインタラクションを行う過程で得た、ユーザのプライバシ情報、経験、成長プロセス、性格付け、感情的な経験情報などが含まれる。

図２は、このロボットＲが、同じグループＩＤを持つロボットどうしでグループを構成し、情報を共有している状態を示す概略的構成図である。

図２に示すように、例えば６台のロボットＲ１〜Ｒ６が、３台ずつでグループを組んだ場合、１台目のロボットＲ１には、例えば「Ａ１１」というＩＤが付される。最初の記号「Ａ」はグループＩＤ「Ａ」を示し、２番目の記号「１」はサブグループＩＤ「１」を示し、最後の記号「１」はロボットＲ１の個体ＩＤ「１」を示す。

同様に、２台目のロボットＲ２には、例えば「Ａ１２」というＩＤが付される。最後の記号「２」はロボットＲ２の個体ＩＤ「２」を示す。

また、３台目のロボットＲ３には、例えば「Ａ２３」というＩＤが付される。２番目の記号「２」はサブグループＩＤ「２」を示し、最後の記号「３」はロボットＲ３の個体ＩＤ「３」を示す。

また、４台目のロボットＲ４には、例えば「Ｂ２４」というＩＤが付される。最初の記号「Ｂ」はグループＩＤ「Ｂ」を示し、最後の記号「４」はロボットＲ４の個体ＩＤ「４」を示す。

また、５台目のロボットＲ５には、例えば「Ｂ２５」というＩＤが付される。最後の記号「５」はロボットＲ５の個体ＩＤ「５」を示す。

さらに、６台目のロボットＲ６には、例えば「Ｂ１６」というＩＤが付される。２番目の記号「１」はサブグループＩＤ「１」を示し、最後の記号「６」はロボットＲ６の個体ＩＤ「６」を示す。

例えば、ユーザ「Ａ」がロボットＲ１〜Ｒ３を所有していて、それらをグループ「Ａ」とすれば、グループ「Ａ」で共有すべき経験情報（例えば明日の天気）をロボットＲ１「Ａ１１」が持っていた場合、同じグループＩＤ「Ａ」を持つロボットＲ２「Ａ１２」、Ｒ３「Ａ２３」に対して、その経験情報（例えば明日の天気）をネットワークを通じて送信することができる。

同様に、ユーザ「Ｂ」がロボットＲ４〜Ｒ６を所有していて、それらをグループ「Ｂ」とすれば、グループ「Ｂ」で共有したい経験情報（例えばユーザ「Ｂ」はブランドが好き）をロボットＲ４「Ｂ２４」が持っていた場合、同じグループＩＤ「Ｂ」を持つロボットＲ５「Ｂ２５」、Ｒ６「Ｂ１６」に対して、その経験情報（例えばユーザ「Ｂ」はブランドが好き）をネットワークを通じて送信することができる。

ネットワークの世界では、ＩＰアドレスが世界で固有の番号となるので、ＩＰアドレスを含めてグループＩＤ、個体ＩＤを構成することも有効である。

また、ＩＤを全く変更しないセキュアなアプリケーションの場合は、ＩＤは耐ダンプ性のある状態で、ロボット内に変更できないような形態で保存されることが重要である。すなわち、例えばＩＤ情報にローカルな暗号が施され、その情報が基板から取り外し不可能なＲＯＭに記録されているとか、そのＲＯＭのピンも埋め込み式になっていて、外部から端子接続ができない状態であるとか、または、多層基板の内側に設置されているなどである。

グループを変更するためには、アプリケーションごとにＩＤを所定の手続きで変更できると便利である。その場合は、このＩＤ自体にセキュリティが確保されていることが望ましく、所定の別のマスター鍵をアプリケーションで暗黙に決めておき、その暗号鍵でＩＤを暗号化し、書き換え可能なフラッシュメモリなどに記録しておき、所定の条件が整ったとき、例えば、汎用のＲＳＡやＤＳＡ（Digital Signature Algorithm）などの認証を行って、正当なアクセスがなされたときのみ、ＩＤを変更することができるようにする。

図３は、上記６台のロボットＲ１〜Ｒ６による別のグループ構成を示す概略的構成図である。

図３に示すように、グループＩＤ「Ａ」をもつ３台のロボットＲ１〜Ｒ３がグループ「Ａ」を構成し、グループＩＤ「Ｂ」をもつ残り３台のロボットＲ４〜Ｒ６がグループ「Ｂ」を構成することに加えて、この６台中でサブグループＩＤ「２」をもつ３台のロボットＲ３，Ｒ４，Ｒ５が、サブグループ「２」を構成している。

このようなサブグループは、例えばロボットの種類によって使い分けることができる。すなわち、サブグループ「１」は例えば歩行型のビジブルタイプ、サブグループ「２」は例えば機器に埋め込まれたアンコンシャスタイプ、サブグループ「３」（図示省略）は例えばバーチャルタイプ、などの使い分けが可能である。また、介護用、エンタテイメント用、セキュリティ用等の用途別に分けることも可能である。このように、ロボットのタイプに応じた情報の共有を実現することができる。

図４は、ロボットが単独で保持すべき情報を１対１で送受信する場合を示す概略的構成図である。

図４に示すように、例えば、アンコンシャスタイプのサブグループ「２」をもつロボットＲ５「Ｂ２５」が、ユーザとのインタラクションを行う過程で得た、ユーザの個人情報、ロボットの成長、性格付け、感情に関わる経験情報などを、歩行型のビジブルタイプのサブグループ「１」をもつロボットＲ２「Ａ１２」の個体ＩＤ「２」を特定して、１対１で個別に送信することができる。

すなわち、ユーザのプライバシ情報である、友人に関する情報などをＰＤＡ（Personal Digital Assistants）タイプのロボットＲ５「Ｂ２５」に入力し、ロボットＩＤ「Ａ１２」を特定して送信しておけば、友人が来たときに歩行型のロボットＲ２「Ａ１２」が玄関に出迎えたりすることができる。

図５は、本発明の情報共有可能なロボットの他の実施形態を示す概略的構成図であり、このロボットＲは、無線通信部１と、識別情報管理部２と、経験情報管理部３と、環境検知部６とを備える。

識別情報管理部２は、ロボットＲ自身の個体識別情報（個体ＩＤ）、および、情報を共有する他のロボットと共通する共通識別情報（グループＩＤ）を記憶管理するものである。

経験情報管理部３は、ロボットＲに入力され取得したロボットＲの取得情報を、共有に適合する取得情報（グループ経験情報）４と、それ以外の取得情報（個別情報）５とに分けて記憶管理するものである。

グループ経験情報４、すなわちグループとして共有しても良い情報には、例えば、インターネットから得た情報、ロボットどうしが協働するための情報などが含まれる。また、個別情報５、すなわちロボットが単独で保持すべき情報には、例えば、ロボットＲがユーザとのインタラクションを行う過程で得た、ユーザのプライバシ情報、経験、成長プロセス、性格付け、感情的な経験情報などが含まれる。

そして、経験情報管理部３は、後述する情報管理サーバの中での管理を容易にするため、グループ経験情報４にはグループＩＤを付加し、また、個別情報５には個体ＩＤを付加して保持管理するようになっている。

環境検知部６は、ユーザとの直接的なインタラクションを可能とするための、例えば、音声認識センサ、画像認識センサ、触覚認識センサなど各種のセンサ類を備えている。

このロボットＲの場合は、経験情報管理部３で記憶管理するグループ経験情報４の記憶容量を小さくしておき、直近のグループ経験情報だけに制限しておくことで、ユーザとのインタラクションに基づく個別情報５の記憶に重点を置くことができ、ビジブルタイプのロボットには好適な構成である。

また、このロボットＲの場合は、図７に示すように、公衆のアクセススポットに接続して情報を入力することが可能であり、また適している。

図６は、図５に示すロボットＲのネットワークシステムとして、ローカルに情報管理サーバ８０を設置した構成を示す概略的構成図であり、情報管理サーバ８０は、無線通信部８１と、識別情報管理部８２と、経験情報管理部８３とを備える。

識別情報管理部８２は、ローカル上に登録してあるロボットＲのグループＩＤや個体ＩＤを保持管理している。必要に応じて、グループＩＤを元に各ロボットへ一斉に情報を配信することができる。

経験情報管理部８３は、グループに属するロボットが公衆アクセススポットに接続し入手した情報や、ユーザとのインタラクションによって入手したユーザの顔面像や音声パターンの情報等の、グループとして共有しておいた方がユーザにとって有益と思われるグループ経験情報８４を複数保持管理している。

図７は、このロボットＲを取り巻くネットワーク構成を示す模式図である。

このロボットＲは、無線通信部１に第１の無線通信機能を有し、Bluetoothのような近距離無線通信インターフェースやＩＥＥＥ８０２．１１ｂを用いて、公衆アクセススポット（ホットスポット）１０１経由でネットワーク（例えばインターネット１００）に接続することができる。

ここで言うネットワークには、インターネット１００のような広域ネットワークに限らず、ＬＡＮなどの小規模ネットワークが含まれ、インターネット１００のようなネットワークに相互接続するために、このロボットＲは、無線通信部１にＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）を備えている。

すなわち、このロボットＲは、ＷＷＷ（World Wide Web）のような情報提供空間に対して、ＨＴＴＰ（Hyper Text Transfer Protocol）メッセージを利用して所望の情報を引き出すことができる。そして、そのために必要な、あらかじめ検索すべき情報を保持している機能、または、情報を保持しているデータベース１１１のＵＲＬ情報を記憶しておく機能を有している。

また、このロボットＲは、プロトコルにＵＰｎＰ（Universal Plug＆Play）を用いることも可能である。このような機能は、ハード的には無線通信部１の第１の無線通信機能と共用でもかまわないし、別でもかまわない。

また、ローカルの無線通信機能は、公衆の無線通信機能に優先してネットワークに接続する手段として選択される。

このようなローカルの無線通信機能によって、例えば自宅に設置してある無線通信部８５を経由して自宅内の情報管理サーバ８０に接続する。これとリンクが確立したら、情報管理サーバ８０が保持している情報をダウンロードしたり、ロボットＲが保持している情報をアップロードしたりすることができる。

例えば、グループＩＤ「Ａ」、個体ＩＤ「１」をもつロボットＲが、ユーザとの何らかのインタラクションの結果、ローカルネットを介して入手した情報は、グループＩＤと共に経験情報として情報管理サーバ８０の経験情報管理部８４に蓄積される。

その後、このローカルの情報管理サーバ８０に接続しているグループ「Ａ」のすべてのロボットに対して、情報の配信が行われる。

また、グループＩＤ「Ａ」、個体ＩＤ「１」をもつロボットＲが、街頭でユーザとの何らかのインタラクションの結果、公衆アクセススポット１０１を介して入手した情報は、グループＩＤと共に経験情報としてロボットＲの経験情報管理部４に蓄積される。

その後自宅に帰った際、ローカルの情報管理サーバ８０との接続が行われ、この情報管理サーバ８０に登録してあるロボットの中から同じグループＩＤ「Ａ」を持つすべてのロボットに対して、一斉に情報の配信が行われる。

次に、ＩＤなどの識別情報から、共有すべき情報を暗号化する手段を説明する。暗号化は共通の鍵があれば、複数の個体のロボットが、暗号化された共有情報の暗号を解いて、その情報を共有することができるものである。

前記したように、同じグループのロボットどうしは同じグループＩＤを持っている。例えば、図２に示したグループ「Ａ」に属するロボットは、グループＩＤの前半情報は“Ａ”というＩＤを持っている。

したがって、“Ａ”という情報をここでは仮に４ビットの０ｘ０Ａの数の情報と見立てれば、この数字をもとに、一方向性関数を用いて作成する鍵を用いて、例えばＤＥＳ（Data Encryption Standard）などの共通鍵暗号方式で暗号化することができる。この例を図１３に示す。

受信側のロボットも、同じグループＩＤの前半情報は“Ａ”というＩＤを持っている。したがって、同じ一方向性関数をロボット内に保持しておくことで、同じ鍵を生成することができ、その鍵で、暗号化されている共有情報の暗号を解くことができる。

暗号を解いて、その情報が確実に暗号が解けたかどうかは、共有情報の所定部分に、予め設定したＩＤを記録しておくとよい。例えば、共有情報のヘッダにアスキーコードで“ＲＯＢＯＴＳＹＳＴＥＭ”と記述しておき、このアスキーコードが出現したら暗号が解けたことを判定できるようにしておく。

もし、暗号を解いてもこのアスキーコードが出現しなかった場合は、その暗号化共有情報は、他のグループＩＤから一方向性関数で作成された鍵で暗号化されたもの（他のグループのロボットの共有情報）と判断して、共有を止める。

あるいは、ヘッダでなく、共有情報の全体にＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）コードをつけて、そのＣＲＣが正しいことを確認することで、暗号が解けたかどうかを判断するのでも良い。その場合、共有情報全体が、ビット化けしたりエラーを含んでいることも同時に判断できる。

また、このような共通鍵暗号方式を用いず、ＳＳＬ（Secure Sockets Layer）などで使用されているＲＳＡやDiffiee Hellman方式にて鍵共有を行い、その鍵を用いて、アクセス時に個々に共有情報をセキュアな形式で伝送するのでも良い。その場合には、グループＩＤは鍵の元として使用するのではなく、そのグループＩＤが、共有する側のロボットと共有される側のロボットとで一致するかどうかを、ＣＰＵなどの処理において判定するようにする。

このような仕組みの少なくともひとつを用いれば、グループ以外のロボットが共有情報を際限なく使用してしまうことを有効に防止することができる。

図８は、本発明の情報共有可能なロボットの具体的構成例を示す前方から見た斜視図、図９は後方から見た斜視図であり、このロボットＲは、胴体部１０、頭部２０および４本の脚部３０，４０（前脚３０ａ，３０ｂおよび後脚４０ａ，４０ｂ）で構成される。

頭部２０の目に相当する部位には、ＣＣＤカメラ２１ａ，２１ｂが取り付けられている。また、頭部２０は、胴体部１０に取り付けられる首に相当する部位が、ヨー（回動する）とピッチ（前後に動く）の２自由度に構成されている。

各前脚３０は、胴体部１０に取り付けられる肩に相当する部位が、ピッチ（前後に動く）とロール（左右に動く）の２自由度に構成され、また、肘に相当する部位が、胴体部１０の内側に曲がるようなロール方向の１自由度に構成されている。

各後脚４０は、胴体部１０に取り付けられる脚の付け根に相当する部位が、ピッチ（前後に動く）とロール（左右に動く）の２自由度に構成され、また、膝に相当する部位が、ピッチ方向の１自由度に構成されている。

このような各関節に相当する部位の自由度は、例えばモータなどの適宜のアクチュエータを用いることで実現可能であり、この種のアクチュエータ（モータ）およびその駆動機構は周知のものが利用可能であるから、その説明は省略する。

前脚３０ａ，３０ｂの先部（手先）および後脚４０ａ，４０ｂの先部（足先）には、ロボットＲの歩行時に手（前脚３０ａ，３０ｂ）や足（後脚４０ａ，４０ｂ）が床に接触しているか否かを調べるためのタッチセンサ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂが取り付けられている。

図９に示すように、胴体部１０における頭部の反対側となる部位（尻部に相当する部位）には、図示しないモータにより駆動される駆動ローラ１１が取り付けてある。また、後脚４０ａ，４０ｂの踵に相当する部位、すなわち後脚先端部の後方側（駆動ローラ側）の部位には、回転自在のフリーローラ４２ａ，４２ｂが取り付けられている。さらに、胴体部１０の尾部に相当する部位にはタッチセンサ１５が取り付けられている。

また、図８に示すように、胴体部１０の胸に相当する部位には、ＬＣＤ表示器１６が取り付けられている。

図１０に、ロボットＲが４足歩行する状態を概略的に示す。すなわち、前脚３０ａ，３０ｂおよび後脚４０ａ，４０ｂに所定の動作を行わせることで、ロボットＲは、ペットロボットとして通常の動物のように歩かせることが可能で、不整地などでも歩行できる。

この４足歩行状態において、ロボットＲの胴体部１０は４本の脚部３０，４０によって床から持ち上げられているため、駆動ローラ１１が床面ＦＬに接触することはない。また、後脚４０ａ，４０ｂのフリーローラ４２ａ，４２ｂも歩行状態では床面ＦＬに接触しない。したがって、駆動ローラ１１およびフリーローラ４２ａ，４２ｂが４足歩行の障害になることはない。

図１１に、ロボットＲがローラ走行する状態を概略的に示す。図１０に示す４足歩行姿勢から、ロボットＲの前脚３０ａ，３０ｂを床についたまま、後脚４０ａ，４０ｂの膝に相当する部位を曲げながら膝を胴体部１０側に引き寄せて、尻に相当する部位を床面ＦＬに下ろした後、膝に相当する部位を伸ばすことで、胴体部１０の頭部２０側が起きあがり前脚３０ａ，３０ｂが床から持ち上げられて、図１１に示すローラ走行姿勢となる。

このローラ走行姿勢において、ロボットＲの胴体部１０の尻に相当する部位に配置された駆動ローラ１１と、ロボットＲの後脚４０ａ，４０ｂの踵に相当する部位に配置されたフリーローラ４２ａ，４２ｂとが床面ＦＬに良好に接触し、他の部分は床から持ち上げられている。すなわち、駆動ローラ１１は平坦な床面ＦＬに対しては線接触しているが、これを便宜上点接触とすれば、ロボットＲは、駆動ローラ１１およびフリーローラ４２ａ，４２ｂによって３点支持されている。

そのため、モータの回転方向を選択して駆動ローラ１１を正転または逆転させることで、ローラ走行姿勢のロボットＲを前進または後退させることが可能である。

このようにしてロボットＲを前進させるとき、前脚３０ａ，３０ｂの手先に取り付けたタッチセンサ３１ａ，３１ｂを、前方障害物センサとして用いることが可能である。ロボットＲを前進させて例えば壁に当たると、タッチセンサ３１ａまたは３１ｂのスイッチがＯＮしてこれ以上前進できないことが認識できる。ここで停止して方向転換すればよい。

同様に、ロボットＲを後退させるとき、胴体部１０の尾部に相当する部位に取り付けたタッチセンサ１５を、後方障害物センサとして用いることが可能である。ロボットＲを後退させて例えば壁に当たると、タッチセンサ１５のスイッチがＯＮしてこれ以上後退できないことが認識できる。ここで停止して方向転換すればよい。

このように、ロボットＲが図１１に示すようなローラ走行姿勢をとっているときは、前進または後退にかかわらず前脚３０ａ，３０ｂは走行に使用されない。そこで、前脚３０ａ，３０ｂをさらに別の走行以外の目的に使用することができる。

例えば、前脚３０ａ，３０ｂを上下に繰り返し動かすことで、腕を振る動作をさせることができる。これにより、人に呼ばれたときに手を振って応答したり、走行しながら手を動かして感情表現することが可能である。

また、例えば、前脚３０ａ，３０ｂの肩に相当する部位のロール駆動と肘に相当する部位のロール駆動によって、両腕でボールを持つ動作をさせることができる。このとき、両手の内側に適宜の圧力センサ３２ａ，３２ｂを取り付けて、所定の圧力が得られるまでロール駆動することが望ましい。

このように、通常の４足歩行ロボットの場合は、ものを腕で持って移動することはできないが、このロボットＲはそれが実現可能である。

図１２は、ロボットＲの制御装置を示すブロック図であり、この制御装置５０は、全体の制御を行うメインＣＰＵ５１を備えている。メインＣＰＵ５１には、フラッシュメモリ５２およびサブＣＰＵ５３が接続され、サブＣＰＵ５３にはシリアルバス５４を介して、１４自由度プラス１ローラの各モータ制御ユニット５５が接続されている。

ここで、「１４自由度」とは、頭部２０のヨーとピッチの２自由度、各前脚３０の肩に相当する部位のピッチとロールの２自由度および肘に相当する部位のロール方向の１自由度、各後脚４０の脚の付け根に相当する部位のピッチとロールの２自由度および膝に相当する部位のピッチ方向の１自由度、を合わせたものである。また、「１ローラ」とは駆動ローラ１１のことである。

各モータ制御ユニット５５は、モータ制御ＣＰＵ５６と、モータ制御ＣＰＵ５６に接続された駆動モータ５７および角度センサ５８とを備える。このようなモータ制御ユニット５５は、１４自由度プラス１ローラの合計１５個設けることもできるが、例えば、頭部２０の２自由度に１つ、各前脚３０の３自由度に１つずつ、各後脚４０の３自由度に１つずつ、１ローラに１つ、の合計６個で構成することができる。

例えば、片方の前脚３０の３自由度に１つ設けたモータ制御ユニット５５を例に挙げて説明すると、図１２に示すように、モータ制御ＣＰＵ５６には、肩ピッチギアモータとしての駆動モータ５７ａおよび肩ピッチ回転センサとしての角度センサ５８ａと、肩ロールギアモータとしての駆動モータ５７ｂおよび肩ロール回転センサとしての角度センサ５８ｂと、肘ロールギアモータとしての駆動モータ５７ｃおよび肘ロール回転センサとしての角度センサ５８ｃとが接続される。また、駆動ローラ１１のモータ制御ユニット８５Ｒにおいては、角度センサはロータリエンコーダである。

制御装置５０を歩行に関して説明すると、メインＣＰＵ５１は、フラッシュメモリ５２に記憶してある歩行プログラムに基づいて、所定のタイミングで各関節の角度の目標値を生成し、これをサブＣＰＵ５３に送るものである。また、サブＣＰＵ５３は、メインＣＰＵ５１から送られた目標角度データをシリアル変換して各モータ制御ユニット５５のモータ制御ＣＰＵ５６に送るものである。

各モータ制御ユニット５５のモータ制御ＣＰＵ５６は、サブＣＰＵ５３から送られた目標角度データと、各関節に取り付けられた角度センサ５８の出力とを比較して、両者が同じになるように駆動モータ５７の回転を制御するものである。これにより、各関節は歩行プログラムに基づく所定の角度となるように制御される。

メインＣＰＵ５１には、タッチセンサ１５が接続され、また、タッチセンサ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂが接続されている。

また、メインＣＰＵ５１には、ＣＣＤカメラ（撮像手段）２１ａ，２１ｂが接続され、メインＣＰＵ５１は画像認識が可能で、ＣＣＤカメラ２１ａ，２１ｂで得られた画像データに基づき床面ＦＬがローラ移動可能か否かを判定する床面判定機能を有している。

すなわち、ＣＣＤカメラ２１ａ，２１ｂで得られた画像データをメインＣＰＵ５１に送ると、メインＣＰＵ５１が、例えば床面ＦＬが荒れていて凹凸が多いと判定した場合は４足歩行を選択し、平坦と判定した場合はローラ走行を選択することが可能である。４足歩行を選択した場合には、荒れた床でも移動することが可能である。この床面判定は、ＣＣＤカメラ２１ａ，２１ｂで得られた画像の陰影サイズや位置等の識別による方法や、他の周知の方法を用いて行うことができる。

また、メインＣＰＵ５１には、バッテリ残量検出部５９が接続され、バッテリの残量が少なくなったときは、床面ＦＬが荒れていない限りローラ走行を選択するように設定されている。そのため、例えば、自動充電のための充電ステーションを設けた場合、バッテリが消耗してその充電ステーションに向かって移動する際に、途中でバッテリ切れで動けなくなるような事故を未然に防止することが可能である。

さらに、メインＣＰＵ５１には、無線通信部１、識別情報管理部２、経験情報管理部３、および入出力部（環境検知部）６が接続されている。

入出力部（環境検知部）６には、画像データを取り込むＣＣＤカメラ２１ａ，２１ｂ、および画像情報を表示するＬＣＤ表示器１６の他、音声を入力するマイクロホン、音声を出力するスピーカなどが含まれる。

マイクロホンは、例えば、ロボットＲの頭部２０の耳に相当する部位に取り付けることができ、あるいは、胴体部１０の適宜位置に配置することも可能である。

また、スピーカは、例えば、ロボットＲの頭部２０の口に相当する部位に取り付けることができ、あるいは、胴体部１０の適宜位置に配置することも可能である。

また、タッチセンサ１５，３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂも、入出力部（環境検知部）６に含めることができ、さらに、ロボットの感情的な表現を行う図示しないＬＥＤ群なども、入出力部（環境検知部）６に含めることが可能である。

ここまでロボットＲの形態について説明してきたが、本発明の情報共有可能なロボットは、移動する部分は限定していてもかまわないし、動く部分がなく電気的なブロックのみを備えたぬいぐるみ形態であったり、ポケットサイズＰＤＡであったりでも、もちろん実現可能である。

また、本発明の情報共有可能なロボットは、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、例えば玩具など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。また機械的な動作を伴わない音声認識等を備えたＰＤＡの形態であってもかまわない。

上記したような本発明の情報共有可能なロボットによれば、下記の効果がある。

すなわち、グループを識別することができるＩＤを設定したので、所定のグループＩＤを持つロボットどうしは、グループ内のどれかのロボットが経験した情報をネットワークで共有することができる。そのため、同じユーザが保有しているロボットにいちいち同じ情報を与える必要がない。

また、ユーザの個人情報、ロボットの成長、性格付け、感情に関わる経験情報は、ロボットの個体特有なものなので、共有させないようにすることができる。

また、街で入手した情報も、グループのロボットが共有することができる。

さらに、ユーザが特に指定した個別情報もコピーすることができるので、ユーザの便宜を向上させることができる。

本発明の情報共有可能なロボットの一実施形態を示す概略的構成図である。 図１のロボットがグループを構成し、情報を共有している状態を示す概略的構成図である。 図２のロボットによる別のグループ構成を示す概略的構成図である。 ロボットが単独で保持すべき情報を１対１で送受信する場合を示す概略的構成図である。 本発明の情報共有可能なロボットの他の実施形態を示す概略的構成図である。 図５のロボットと情報管理サーバとのネットワークシステムを示す概略的構成図である。 ロボットを取り巻くネットワーク構成を示す模式図である。 本発明の情報共有可能なロボットの具体的構成例を示す前方から見た斜視図である。 図８のロボットの後方から見た斜視図である。 図８のロボットの４足歩行姿勢を示す説明図である。 図８のロボットのローラ走行姿勢を示す説明図である。 図８のロボットの制御装置のブロック図である。 メモリのアドレス構成を示す説明図である。

符号の説明

Ｒ ロボット
１ 無線通信部
２ 識別情報管理部
３ 経験情報管理部
４ グループ経験情報（取得情報）
５ 個別情報（取得情報）
６ 環境検知部（入出力部）
１０ 胴体部
１１ 駆動ローラ
１５ タッチセンサ
１６ ＬＣＤ表示器
２０ 頭部
２１ａ，２１ｂ ＣＣＤカメラ（撮像手段）
３０（３０ａ，３０ｂ） 脚部（前脚）
３１ａ，３１ｂ タッチセンサ
４０（４０ａ，４０ｂ） 脚部（後脚）
４１ａ，４１ｂ タッチセンサ
４２ａ，４２ｂ フリーローラ
５０ 制御装置
５１ メインＣＰＵ
５２ フラッシュメモリ
５３ サブＣＰＵ
５４ シリアルバス
５５ モータ制御ユニット
５６ モータ制御ＣＰＵ
５７ 駆動モータ
５８ 角度センサ
５９ バッテリ残量検出部
８０ 情報管理サーバ
８１ 無線通信部
８２ 識別情報管理部
８３ 経験情報管理部
８４ グループ経験情報
８５ 無線通信部
８６ モデム
１００ インターネット
１０１ 公衆アクセススポット
１１０ ＷＷＷサーバ
１１１ データベース（ＤＢ）

Claims (4)

1. 通信機能を有し、該通信機能を介して他のロボットと情報を共有することができる情報共有可能なロボットであって、
   情報を共有する少なくとも１種類の他のロボットと共通する共通識別情報を保存する保存手段と、
   入力され取得した取得情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶した前記取得情報を、前記保存手段に保存してある前記共通識別情報と一致する共通識別情報を有する他のロボットに直接またはネットワークを介して送信する送信手段と、
   を備えたことを特徴とする情報共有可能なロボット。
2. 通信機能を有し、該通信機能を介して他のロボットと情報を共有することができる情報共有可能なロボットであって、
   情報を共有する少なくとも１種類の他のロボットと共通する共通識別情報を保存する保存手段と、
   入力された情報を共有に適合する取得情報と適合しない取得情報とに分けて記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶した前記共有に適合する取得情報を、前記保存手段に保存してある前記共通識別情報と一致する共通識別情報を有する他のロボットに直接またはネットワークを介して送信する送信手段と、
   を備えたことを特徴とする情報共有可能なロボット。
3. 通信機能を有し、該通信機能を介して他のロボットと情報を共有することができる情報共有可能なロボットであって、
   ロボット自身の個体識別情報、および、情報を共有する少なくとも１種類の他のロボットと共通する共通識別情報を保存する保存手段と、
   入力された情報を共有に適合する取得情報と適合しない取得情報とに分けて記憶する記憶手段と、
   他のロボットの前記個体識別情報を特定し、当該個体識別情報を特定した他のロボットに対して、前記記憶手段に記憶した前記共有に適合しない取得情報を直接またはネットワークを介して送信する送信手段と、
   を備えたことを特徴とする情報共有可能なロボット。
4. 前記他のロボットに送信する前記取得情報を、前記共通識別情報に関連した暗号鍵で暗号化する手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の情報共有可能なロボット。

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