JP2006312209A - Leg type mobile robot and wheel moving type humanoid robot - Google Patents

Leg type mobile robot and wheel moving type humanoid robot Download PDF

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JP2006312209A
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Takashi Yamamoto
貴史 山本
Yoshimasa Sato
義正 佐藤
Hideki Nomura
秀樹 野村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce risks such as falling-down by separating a communication path of a robot into two or more parts to improve transmission reliability of signals. <P>SOLUTION: This leg type mobile robot 60 comprises servomotors provided on a right leg 10, a left leg 20, a right arm 40 and a left arm 50, and a CPU 36, and a control unit for controlling actuators provided on the right leg 10, the left leg 20, the right arm 40 and the left arm 50. The actuator provided on the right leg 10, the actuator provided on the left leg 20, and a gyrosensor 39 used for controlling walking are connected with the control unit by a most important communication path 80. The actuator provided on the right arm 40, and the actuator provided on the left arm are connected with the control unit by a most important communication path 81. The most important communication path 80 and the most important communication path 81 use communication means with different specifications. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロボットの通信路を2以上に分け、信号の伝達信頼性を向上させる方法に関するものである。   The present invention relates to a method for improving a signal transmission reliability by dividing a robot communication path into two or more.

ロボットは、一般的には、関節自由度を表現するための複数のアクチュエータからなる、機械装置である。近年、従来から工場内で使用されてきたアーム型の産業用ロボットとは異なり、2足歩行、4足歩行、或いは2輪やクローラ式等の移動手段を持ち、無経路上を移動する移動式のロボットも開発されるようになった。
今後、ロボットは益々身近な存在となり、各種イベントでのデモンストレーション等で登場する機会も多くなることが予想される。また、将来的には介護や家庭へ人間のサポートをするために、導入することも考えられる。
車輪式やクローラ式等の移動手段では、段差の少ない平坦な場所での移動性に優れるが、施設や家庭内での段差が多く、狭い空間を移動する場合は、足を上げて歩行する2足歩行あるいは4足歩行のロボットのほうが移動性に優れる。
今後、そういった場所に応じた移動方式のロボットが、色々な場面に導入されていく可能性がある。
A robot is generally a mechanical device composed of a plurality of actuators for expressing joint degrees of freedom. Unlike the arm-type industrial robots that have been used in the factory in recent years, the mobile type has two-legged walking, four-legged walking, or two-wheel or crawler type moving means, and moves on a non-path. Robots have also been developed.
In the future, robots will become more and more familiar, and it is expected that there will be more opportunities to appear in demonstrations at various events. In the future, it may be introduced to provide nursing care and human support to the home.
Wheel-type and crawler-type moving means are excellent in mobility in flat places with few steps, but there are many steps in facilities and homes, so if you move in a narrow space, walk with your feet up 2 The walking robot or the quadruped robot is superior in mobility.
In the future, there is a possibility that robots that move according to such places will be introduced in various situations.

このような、人型ロボットのような、多くの関節自由度を持つロボットの場合、ロール、ピッチ、ヨーなど2以上の自由度を含むような関節を多く持つ。そのため、各関節用に備えられるアクチュエータが大きいと各関節部分は肥大化してしまう他、関節周辺の配線が多くなり、配線することが困難になる。
そういった問題を解決するため、特許文献1は、脚式移動ロボット並びに脚式移動ロボットのための情報伝達装置について開示している。
Such a robot having many joint degrees of freedom such as a humanoid robot has many joints including two or more degrees of freedom such as roll, pitch, and yaw. Therefore, if the actuator provided for each joint is large, each joint portion will be enlarged, and the wiring around the joint will increase, making it difficult to wire.
In order to solve such a problem, Patent Document 1 discloses a legged mobile robot and an information transmission device for the legged mobile robot.

特許文献1にかかる脚式移動ロボットRにおいて、機体の全身運動を統括的に制御する運動制御モジュール300から駆動部に伝達される制御信号は、トランシーバ部を経て電源線に重畳されて伝送される。また、制御信号を受信する駆動部側では、レシーバ部において制御信号を電源線から抽出してこれを用いる。すなわち制御信号を伝送する信号線と電源線とが共有されるので、機体内の配線数を削減することができる。
ここでいう駆動部は、例えば脚式移動ロボットRの関節動作を実現するための関節アクチュエータ/モータや、LED、スピーカなどの外部出力装置が含まれる。
図6には、運動制御モジュール300と駆動部とを接続する情報伝達経路の基本構造を模式的に図解している。
同図に示すように、運動制御モジュール300から駆動部に伝達される制御信号は、トランシーバ部371を経て電源線370に重畳されて伝送される。また、制御信号を受信する駆動部側では、レシーバ部372において制御信号を電源線370から抽出してこれを用いる。また、関節アクチュエータなどの駆動部は、電源線370から駆動電圧を取り出して、これによって制御信号が規定しうる動作を実行することができる。
In the legged mobile robot R according to Patent Document 1, a control signal transmitted from the motion control module 300 that comprehensively controls the whole body motion of the airframe to the drive unit is superimposed and transmitted to the power line via the transceiver unit. . On the drive unit side that receives the control signal, the control signal is extracted from the power line in the receiver unit and used. That is, since the signal line for transmitting the control signal and the power supply line are shared, the number of wires in the machine body can be reduced.
The drive unit referred to here includes, for example, a joint actuator / motor for realizing a joint operation of the legged mobile robot R, and an external output device such as an LED or a speaker.
FIG. 6 schematically illustrates the basic structure of the information transmission path that connects the motion control module 300 and the drive unit.
As shown in the figure, the control signal transmitted from the motion control module 300 to the drive unit is transmitted by being superimposed on the power line 370 via the transceiver unit 371. On the drive unit side that receives the control signal, the receiver unit 372 extracts the control signal from the power supply line 370 and uses it. In addition, a driving unit such as a joint actuator can extract a driving voltage from the power supply line 370 and thereby perform an operation that can be defined by the control signal.

また、特許文献2にかかるアクチュエータ駆動制御方式、並びにアクチュエータのための制御装置においては、シリアルケーブルによる連結方式を工夫することで、信号線の削減を図っている。
図7には、特許文献2に適用される同期シリアル転送方式の接続構成を模式的に示している。図示の接続構成では、制御指示値やサーボパラメータの発行元である通信コンローラ110と、この通信コントローラ110に対してデイジーチェーン形成に接続された、複数の駆動系120−1、120−2・・・で構成される。同図に示す例では、駆動系の個数は4個であるがその数であるがその数は特に限定されない。以下、各部について説明する。
各駆動系120−1・・・は、駆動制御部121−1・・・と、アクチュエータ122−1・・・と、エンコーダ123−1・・・とのセットで構成される。駆動制御部121−1・・・は、中央コントローラ110から発行された指示データを処理して、アクチュエータ122−1・・・に対して駆動信号を供給する。また、エンコーダ123−1・・・は、アクチュエータ122−1・・・の駆動量を検出して駆動制御部121−1・・・にフィードバックし、駆動制御部121−1・・・はこの検出信号を基にしてアクチュエータ122−1・・・に対する適応的な制御を実現することができる。
In addition, in the actuator drive control system and the control device for the actuator according to Patent Document 2, signal lines are reduced by devising a connection system using a serial cable.
FIG. 7 schematically shows the connection configuration of the synchronous serial transfer method applied to Patent Document 2. In the illustrated connection configuration, a communication controller 110 that is a source of control instruction values and servo parameters, and a plurality of drive systems 120-1, 120-2,... Connected to the communication controller 110 in a daisy chain formation. Consists of In the example shown in the figure, the number of drive systems is four, but the number is not particularly limited. Hereinafter, each part will be described.
Each drive system 120-1 ... is composed of a set of drive controllers 121-1 ..., actuators 122-1 ... and encoders 123-1 .... The drive control units 121-1... Process the instruction data issued from the central controller 110 and supply drive signals to the actuators 122-1. Further, the encoders 123-1 ... detect the drive amount of the actuators 122-1 ... and feed it back to the drive control units 121-1, ..., and the drive control units 121-1 ... detect this. Adaptive control for the actuators 122-1,... Can be realized based on the signal.

各駆動制御部121−1、121−2・・・は、指示データ入力用のシリアルポートと、指示データ出力用のシリアルポートを各1つずつ有している。図示のように、隣接する駆動制御部どうしは、一方の出力用シリアルポートが他方の入力用シリアルポートにシリアルケーブルによって接続されており、駆動系全体としては1本のデイジーチェーン接続構成となる。   Each of the drive control units 121-1, 121-2,... Has one instruction data input serial port and one instruction data output serial port. As shown in the drawing, adjacent drive control units have one output serial port connected to the other input serial port via a serial cable, and the entire drive system has a single daisy chain connection configuration.

シリアルケーブルによって連結されたデイジーチェーンにおける先頭のシリアルポート、すなわち駆動制御部121−1の入力用シリアルポートは、通信コントローラ110の指示データ出力用のシリアルポートに接続されている。また、該デイジーチェーンにおける最後尾のシリアルポート、すなわち駆動制御部121−4の出力用シリアルポートは、通信コントローラ110の入力用シリアルポートに接続されている。このようなデイジーチェーン接続構成においては、各駆動系120−1、120−2・・・に対する指示データを所謂バケツリレー方式で転送することができる。   The first serial port in the daisy chain connected by the serial cable, that is, the input serial port of the drive control unit 121-1 is connected to the instruction data output serial port of the communication controller 110. The last serial port in the daisy chain, that is, the output serial port of the drive control unit 121-4 is connected to the input serial port of the communication controller 110. In such a daisy chain connection configuration, instruction data for each of the drive systems 120-1, 120-2,... Can be transferred by a so-called bucket relay system.

また、特許文献3においては、脚式移動ロボット制御装置が開示されており、ロボットのバッテリ低下の際のロボットの制御について記載されている。
図8に示すような構成をとることで、特許文献3のロボットRがその重心を下げるように動作し、ロボットRの位置エネルギーが減少するため、一般には、各可動脚の脚アクチュエータ205を構成する電動モータ218のうちのいくつかは、ロボットRの重さによって回転し、回生発電状態となる。そして、その回生発電電力は、前記アンプ220を介してバッテリ215側に供給されるため、該バッテリ215に充電されるか、あるいは前記コンデンサ222に蓄えられる。このため、この回生発電電力を可動脚203の電力を消費する電動モータ218や前記ロボット脚制御装置211、異常処理装置213等の動作電力として活用することができ、バッテリ215の残容量が少ない状態であっても、前述のようにロボットRの転倒時の衝撃を緩和すべくロボットRの重心を下げる動作や、図示しない動作状態出力手段228によってロボットRの動作状態データを図示しない記憶手段229に記憶保持させる動作を可能な限り十分に行うことができる。
Patent Document 3 discloses a legged mobile robot control device, which describes control of the robot when the battery of the robot is low.
By adopting the configuration shown in FIG. 8, the robot R in Patent Document 3 operates so as to lower its center of gravity, and the potential energy of the robot R is reduced. Therefore, generally, the leg actuator 205 of each movable leg is configured. Some of the electric motors 218 that rotate rotate according to the weight of the robot R and enter a regenerative power generation state. The regenerative power is supplied to the battery 215 side via the amplifier 220, so that the battery 215 is charged or stored in the capacitor 222. For this reason, this regenerative power can be used as operating power for the electric motor 218 that consumes the power of the movable leg 203, the robot leg control device 211, the abnormality processing device 213, etc., and the remaining capacity of the battery 215 is low Even so, as described above, the operation of lowering the center of gravity of the robot R in order to mitigate the impact when the robot R falls, or the operation state data of the robot R is stored in the storage unit 229 (not shown) by the operation state output unit 228 (not shown). The operation of storing and holding can be performed as much as possible.

そして、ロボットRの動作状態データを不揮発性の記憶手段229に記憶保持させることで、その後、バッテリ215を充電し直してロボットRの動作を再開する場合に、記憶手段229に記憶保持された動作状態データを用いて、ロボットRが倒れそうになる前の状態からロボットRの動作を再開することができる。また、記憶手段229に記憶保持された動作状態データを用いて、ロボットRに生じた異常や故障の原因を解析することも可能となる。
特開2002−301684号公報 特開2001−287181号公報 特開平11−48170号公報
Then, the operation state data of the robot R is stored in the non-volatile storage unit 229, and then the operation stored in the storage unit 229 when the battery 215 is recharged and the operation of the robot R is resumed. Using the state data, the operation of the robot R can be restarted from the state before the robot R is about to fall down. In addition, it is possible to analyze the cause of the abnormality or failure that has occurred in the robot R using the operation state data stored and held in the storage unit 229.
JP 2002-301684 A JP 2001-287181 A JP-A-11-48170

しかしながら、特許文献1乃至特許文献3のような研究がなされているものの、今後、人間の近くで活動する機会が増えるにあたっては、起こりうる様々なトラブルを想定する必要がある。特許文献1乃至特許文献3の方法では、そういった問題に対して十分な対策が取れるとはいえない。
例えば、特許文献1の方法では、省配線化を実現できるが、複数台のロボットが稼動する状況下では、お互いの電波に干渉しあわないように周波数帯を変える方法が考えられるが、ロボットの数が多くなると、使える周波数帯域にも限界があるため、同時に稼動する台数に制限が生じる恐れがある。さらに、現代においては、携帯電話や通信機能を備えた携帯ゲーム機等、電波を発生するものも少なくなく、またそれ以外の要因から発生するノイズ等の影響も考慮すると、特に脚部のアクチュエータの制御に電波を使うことは得策とはいえない。仮に制御不能になった場合、歩くことどころか、立っていることすらできなくなり、転倒する恐れがあるからである。
However, although researches such as Patent Document 1 to Patent Document 3 have been conducted, it is necessary to assume various troubles that may occur in the future as opportunities for activities near humans increase. In the methods of Patent Documents 1 to 3, it cannot be said that sufficient countermeasures can be taken against such problems.
For example, the method of Patent Document 1 can achieve wiring saving, but under the situation where a plurality of robots are operating, a method of changing the frequency band so as not to interfere with each other's radio waves can be considered. If the number increases, there is a limit to the number of frequency bands that can be used at the same time because the usable frequency band is limited. Furthermore, in modern times, mobile phones and portable game machines equipped with communication functions do not generate many radio waves, and considering the effects of noise generated by other factors, especially the actuators of the leg Using radio waves for control is not a good idea. If you lose control, you can't even walk or stand, and you might fall.

脚式移動ロボットが2足歩行する際には、基本的には人間の動作を真似て歩行するが、完全に人間と同じ動作をしては、動けなくなってしまう。これは、脚式移動ロボットが2足歩行する際に現状の技術では膝部分を曲げて歩行する必要があるからである。
人間が歩行する場合には、膝を瞬間的に伸ばして歩くが、脚式移動ロボットの場合、始めに足先の動かし方を決めてから、足首、膝、股関節の角度を計算してゆく逆運動学に基づく計算手法をとっている。このため、関節を伸ばしてしまうと、逆運動学によって計算ができなくなってしまい、その結果、動作ができなくなる。
When a legged mobile robot walks with two legs, it basically walks by imitating a human movement, but it cannot move if it performs the same movement as a human. This is because when the legged mobile robot walks with two legs, it is necessary to bend with the knee portion in the current technology.
When a human walks, he walks with his knees stretched momentarily, but with a legged mobile robot, he decides how to move his toes first and then calculates the angles of his ankles, knees and hip joints. The calculation method is based on kinematics. For this reason, if the joint is extended, the calculation cannot be performed by inverse kinematics, and as a result, the operation cannot be performed.

このことは動作中だけでなく静止中にも言える。つまり、脚式移動ロボットは常に関節を曲げた状態でいる必要があるのである。これは、アクチュエータに常に力がかかっていることを意味し、即ち電源が落ちると、脚式移動ロボットは立っていることができなくなるのである。その場合は、脚式移動ロボットは自分の体重を支えきることができずに転倒するが、脚式移動ロボットは大半が金属や樹脂でできているためにそれなりの重量があり、転倒することによって、脚式移動ボット自身が破損する他、近くに人間がいた場合に、巻き込んでしまう恐れもある。
このことは倒立振子モデルを採用する2輪式移動人型ロボットについても同じことが言え、倒立制御を行えない状況になった場合は、立った姿勢を維持することができずに転倒する恐れがある。
This is true not only during operation but also at rest. That is, the legged mobile robot must always bend its joints. This means that force is always applied to the actuator, that is, when the power is turned off, the legged mobile robot cannot stand. In that case, the legged mobile robot falls over without being able to support its own weight, but the majority of legged mobile robots are made of metal or resin, so there is a certain amount of weight, and by falling over In addition to damaging the legged mobile bot itself, there is a risk of being caught if a person is nearby.
The same can be said for a two-wheeled mobile humanoid robot that uses an inverted pendulum model. If it becomes impossible to perform an inverted control, it may not be able to maintain a standing posture and fall over. is there.

また、特許文献2の方法では、シリアルポートをデイジーチェーン接続構成で使用している。従って、データの重畳性においてメリットはあるが、チェーンの途中にあるアクチュエータの一部が故障して、データを転送しなくなった場合、それ以降の他のアクチュエータは正常であるにもかかわらず動作することができなくなることが考えられる。そのような場合、主要部分のアクチュエータを後ろ側に接続しておくと、やはり、立っていることすらできなくなり、転倒する恐れがある。
このように、特許文献1及び特許文献2の方法においては、内的要因及び外的要因によって転倒する恐れがあり、人間の近くで活動する機会が増える状況においては、様々なトラブルが発生する可能性がある。
In the method of Patent Document 2, a serial port is used in a daisy chain connection configuration. Therefore, although there is a merit in data superimposition, when a part of the actuator in the middle of the chain fails and data is not transferred, it operates even though other actuators after that are normal It may be impossible to do this. In such a case, if the actuator of the main part is connected to the rear side, it is still impossible to stand and there is a risk of falling.
As described above, in the methods of Patent Document 1 and Patent Document 2, there is a risk of falling due to an internal factor and an external factor, and various troubles may occur in a situation where opportunities for activities near humans increase. There is sex.

また、特許文献3の方法においても、バッテリ215の電圧レベル低下によって、重心が高い状態から転倒する危険性は防げるものの、転倒時の衝撃を緩和すべくロボットRの重心を下げる動作は、一部が破損してしまうことにより、信号が伝達できない場合のことは考えられていない。従って、一部が破損したり、何らかの理由で通信異常が発生したりした場合には、機能が十分働かずに、重心を下げる動作等を行うことができず、そのまま転倒してしまう恐れがある。   Also in the method of Patent Document 3, although the risk of falling from a high center of gravity due to a decrease in the voltage level of the battery 215 can be prevented, a part of the operation of lowering the center of gravity of the robot R to alleviate the impact at the time of falling is partially It is not considered that the signal cannot be transmitted due to the damage of. Therefore, if a part is damaged or a communication error occurs for some reason, the function does not work sufficiently and the operation of lowering the center of gravity cannot be performed, and there is a risk of falling over. .

そこで本発明は以上のような課題を解消するためになされたものであり、ロボットの通信路を2以上に分け、信号の伝達信頼性を向上させることで、転倒等の恐れを軽減する脚式移動ロボット及び車輪移動式人型ロボットを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems. The leg type reduces the risk of falls by dividing the communication path of the robot into two or more and improving the signal transmission reliability. An object is to provide a mobile robot and a wheeled humanoid robot.

前記目的を達成するために、本発明による脚式移動ロボット及び車輪移動式人型ロボットは以下のような特徴を有する。
(1)右脚部に備えられた複数の右脚アクチュエータと、左脚部に備えられた複数の左脚アクチュエータと、右腕部に備えられた複数の右腕アクチュエータと、左腕部に備えられた複数の左腕アクチュエータと、前記右脚アクチュエータと、前記左脚アクチュエータと、前記右腕アクチュエータと、前記左腕アクチュエータとを、制御する制御部とを備えた脚式移動ロボットにおいて、前記右脚アクチュエータと、前記左脚アクチュエータとが、第1通信路によって前記制御部と接続され、前記右腕アクチュエータと、前記左腕アクチュエータとが、第2通信路によって前記制御部に接続され、前記第1通信路と、前記第2通信路とが異なる規格の通信手段が使用されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the legged mobile robot and the wheel mobile humanoid robot according to the present invention have the following characteristics.
(1) A plurality of right leg actuators provided in the right leg part, a plurality of left leg actuators provided in the left leg part, a plurality of right arm actuators provided in the right arm part, and a plurality provided in the left arm part In the legged mobile robot comprising a left arm actuator, a right leg actuator, the left leg actuator, the right arm actuator, and a control unit for controlling the left arm actuator, the right leg actuator and the left leg actuator A leg actuator is connected to the control unit via a first communication path, and the right arm actuator and the left arm actuator are connected to the control unit via a second communication path, and the first communication path and the second communication path A communication means of a standard different from the communication path is used.

ここでいう、各部に備えられたアクチュエータとは、例えば右脚部に供えられた複数の右脚アクチュエータの場合、右脚を歩行できるように駆動するためのサーボモータ等のアクチュエータであり、右脚が6自由度必要な場合は6軸、5自由度必要な場合には5軸といったようにサーボモータ等が各軸の駆動用に備えられているものである。サーボモータ等のアクチュエータは、各関節そのものに備えられる場合もあるし、ロボットのボディ等にアクチュエータを備え、ワイヤによって駆動する場合もある。   As used herein, the actuator provided in each part refers to an actuator such as a servo motor for driving the right leg so that the right leg can be walked in the case of a plurality of right leg actuators provided in the right leg part. The servo motor is provided for driving each axis such as 6 axes when 6 degrees of freedom are required and 5 axes when 5 degrees of freedom are required. An actuator such as a servomotor may be provided in each joint itself, or may be provided with an actuator in a robot body or the like and driven by a wire.

(2)(1)に記載される脚式移動ロボットにおいて、前記第1通信路にIEEE規格の接続方法を使用し、前記第2通信路にUSB規格の接続方法を使用することを特徴とする。
ここでいう、IEEE規格とは、IEEE1394等のリアルタイム伝送の機能を備えるインターフェイスのことである。主にパソコンと画像関係の周辺機器との接続に使われることが多いが、ホストを介さなくても機器同士で接続が可能である。一般的には、通信の信頼性があるといわれている。なお、IEEE1394規格はIEEE(米国電気電子技術者協会)によって設置された委員会であるIEEE802委員会によって決められた規格である。
またここでいう、USB規格とは、USB1.0、及びUSB2.0等の種類を持つパソコン等に周辺機器を接続するためのインターフェイスのことである。HUBがあれば、HUBを介してスター型に接続が可能であり、USB1.0で1台のパソコンに理論的には127個まで接続可能である。
(2) In the legged mobile robot described in (1), an IEEE standard connection method is used for the first communication path, and a USB standard connection method is used for the second communication path. .
Here, the IEEE standard is an interface having a real-time transmission function such as IEEE1394. It is often used mainly for connection between personal computers and image-related peripheral devices, but it is possible to connect devices without using a host. Generally, it is said that there is communication reliability. The IEEE 1394 standard is a standard determined by the IEEE 802 Committee, which is a committee established by the IEEE (American Institute of Electrical and Electronics Engineers).
The USB standard here is an interface for connecting a peripheral device to a personal computer having a type such as USB 1.0 or USB 2.0. If there is a HUB, it can be connected in a star shape via the HUB, and up to 127 theoretically can be connected to one personal computer with USB 1.0.

(3)(1)又は(2)に記載される脚式移動ロボットにおいて、前記第1通信路及び前記第2通信路の接続状態を監視可能である監視部を有することを特徴とする。
ここでいう接続状態を監視可能である監視部とは、例えばIEEE1394や、USB1.0等に接続するためのインターフェイス等のことである。これらの規格のインターフェイスはホストが活性状態で接続可能であるホットプラグと呼ばれる接続が可能であり、接続状態を常に監視しているので、何らかの状態で接続状態が解除されると、接続状態が解除されたことを、システム側がすぐに知ることができる。
(3) The legged mobile robot described in (1) or (2) has a monitoring unit capable of monitoring a connection state of the first communication path and the second communication path.
The monitoring unit that can monitor the connection state here is, for example, an interface for connecting to IEEE 1394, USB 1.0, or the like. These standard interfaces can be connected as hot plugs where the host can be connected in an active state, and the connection state is constantly monitored. Therefore, if the connection state is canceled in some state, the connection state is released. The system can immediately know that this has been done.

(4)(1)乃至(3)のいずれか1つに記載される脚式移動ロボットにおいて、前記第1通信路によって、歩行の制御に用いる加速度センサが、前記制御部に接続されることを特徴とする。
ここでいう、歩行の制御に用いる加速度センサとは、例えばジャイロセンサ等のロボットの傾きを検出するために備えられるセンサである。この傾きによって、歩行中のロボットの姿勢に補正を加えるような制御を行うといった手法が一般的にとられている。
(4) In the legged mobile robot described in any one of (1) to (3), an acceleration sensor used for controlling walking is connected to the control unit by the first communication path. Features.
The acceleration sensor used for walking control here is a sensor provided to detect the tilt of the robot such as a gyro sensor, for example. In general, a technique is adopted in which control is performed to correct the posture of the robot while walking based on this inclination.

(5)(1)乃至(4)のいずれか1つに記載される脚式移動ロボットにおいて、前記制御部は中央演算装置を備え、前記第1通信路及び前記第2通信路は、前記中央演算装置に接続されていることを特徴とする。
ここでいう、中央演算装置とは、CPU等を備えた計算装置であり、歩行制御に必要な計算等が行える装置のことを言う。
(5) In the legged mobile robot described in any one of (1) to (4), the control unit includes a central processing unit, and the first communication path and the second communication path are the center It is connected to an arithmetic unit.
The central processing unit referred to here is a computing device equipped with a CPU and the like, and refers to a device that can perform calculations and the like necessary for walking control.

(6)車輪部に備えられた複数の車輪用アクチュエータと、右腕部に備えられた複数の右腕アクチュエータと、左腕部に備えられた複数の左腕アクチュエータと、前記車輪用アクチュエータと、前記右腕アクチュエータと、前記左腕アクチュエータとを、制御する制御部とを備える車輪移動式人型ロボットにおいて、前記車輪用アクチュエータが、第1通信路によって前記制御部と接続され、前記右腕アクチュエータと、前記左腕アクチュエータとが、第2通信路によって前記制御部に接続され、前記第1通信路と、前記第2通信路とが異なる規格の通信手段が使用されていることを特徴とする。 (6) A plurality of wheel actuators provided in the wheel part, a plurality of right arm actuators provided in the right arm part, a plurality of left arm actuators provided in the left arm part, the wheel actuator, and the right arm actuator, A wheel movement type humanoid robot comprising a control unit for controlling the left arm actuator, wherein the wheel actuator is connected to the control unit by a first communication path, and the right arm actuator and the left arm actuator are The second communication path is connected to the control unit, and communication means having a standard different from the first communication path and the second communication path is used.

(7)(6)に記載される車輪移動式人型ロボットにおいて、前記第1通信路にIEEE規格の接続方法を使用し、前記第2通信路にUSB規格の接続方法を使用することを特徴とする。
(8)(6)又は(7)に記載される車輪移動式人型ロボットにおいて、前記第1通信路及び前記第2通信路の接続状態を監視可能である監視部を有することを特徴とする。
(9)(6)乃至(8)のいずれか1つに記載される車輪移動式人型ロボットにおいて、前記第1通信路によって、歩行の制御に用いる加速度センサが、前記制御部に接続されることを特徴とする。
(10)(6)乃至(9)のいずれか1つに記載される車輪移動式人型ロボットにおいて、前記制御部は中央演算装置を備え、前記第1通信路及び前記第2通信路は、前記中央演算装置に接続されていることを特徴とする。
(7) In the wheeled humanoid robot described in (6), an IEEE standard connection method is used for the first communication path, and a USB standard connection method is used for the second communication path. And
(8) The wheel mobile humanoid robot described in (6) or (7) has a monitoring unit capable of monitoring a connection state of the first communication path and the second communication path. .
(9) In the wheeled mobile humanoid robot described in any one of (6) to (8), an acceleration sensor used for walking control is connected to the control unit through the first communication path. It is characterized by that.
(10) In the wheeled mobile humanoid robot described in any one of (6) to (9), the control unit includes a central processing unit, and the first communication path and the second communication path are: It is connected to the central processing unit.

このような特徴を有する本発明により、以下のような作用、効果が得られる。
(1)右脚部に備えられた複数の右脚アクチュエータと、左脚部に備えられた複数の左脚アクチュエータと、右腕部に備えられた複数の右腕アクチュエータと、左腕部に備えられた複数の左腕アクチュエータと、前記右脚アクチュエータと、前記左脚アクチュエータと、前記右腕アクチュエータと、前記左腕アクチュエータとを、制御する制御部とを備えた脚式移動ロボットにおいて、前記右脚アクチュエータと、前記左脚アクチュエータとが、第1通信路によって前記制御部と接続され、前記右腕アクチュエータと、前記左腕アクチュエータとが、第2通信路によって前記制御部に接続され、前記第1通信路と、前記第2通信路とが異なる規格の通信手段が使用されていることを特徴とするので、通信路の規格を変えることで、システム的にも完全に切り離すことが可能になり相互干渉する心配がなくなる。
According to the present invention having such characteristics, the following actions and effects can be obtained.
(1) A plurality of right leg actuators provided in the right leg part, a plurality of left leg actuators provided in the left leg part, a plurality of right arm actuators provided in the right arm part, and a plurality provided in the left arm part In the legged mobile robot comprising a left arm actuator, a right leg actuator, the left leg actuator, the right arm actuator, and a control unit for controlling the left arm actuator, the right leg actuator and the left leg actuator A leg actuator is connected to the control unit via a first communication path, and the right arm actuator and the left arm actuator are connected to the control unit via a second communication path, and the first communication path and the second communication path It is characterized by the use of communication means with a different standard from the communication path. Interfere with each other worry it is possible to separate also completely disappears.

このため、何らかの理由で第2通信路が切断したり通信異常を起こしたりしたとしても、姿勢保持及び歩行に最低限必要な第1通信路が生きているので、歩行中や立った姿勢の状態で通信に障害がおこったとしても、倒れることによってロボット自身が破損したり、周りのものを破損したりすることを防ぐことができる。この場合、第1通信路が切断したり通信異常を起こしたりした場合には、転倒の危険性が高いが、通信路を分散し、その通信路が相互に干渉しないことで、姿勢保持及び歩行に最低限必要な第1通信路の通信異常や断線の確率を軽減し、よって、転倒の恐れを軽減することが可能になるという優れた効果を奏する。また、歩行に必要な第1通信路の規格を高級な規格にして、必要最低限の部分だけ通信の確実性を増すことも可能となる。通信線にシールド線を用いたり、通信の二重化等によってノイズに対する防御を強化するような規格やの通信線を採用したりすることで、データ転送の確実性を向上したり、駆動部に用いられるケーブルの耐屈曲性を上げ、繰り返し曲げによる断線の確率を軽減したりすることは、有効な手段である。   For this reason, even if the second communication path is disconnected for some reason or a communication error occurs, the first communication path necessary for posture maintenance and walking is alive, so the state of walking or standing Even if communication fails, it is possible to prevent the robot itself from being damaged or the surrounding objects from being damaged by falling down. In this case, if the first communication path is disconnected or a communication error occurs, the risk of falling is high, but the communication paths are dispersed and the communication paths do not interfere with each other, so that posture maintenance and walking It is possible to reduce the probability of communication abnormality or disconnection of the first communication path that is necessary at the minimum, and thus, it is possible to reduce the risk of falling. It is also possible to increase the certainty of communication by making the standard of the first communication path necessary for walking high-grade standard and only the minimum necessary part. By using a shielded wire for the communication line, or adopting a communication line of a standard or the like that strengthens protection against noise by duplicating communication, etc., the reliability of data transfer can be improved or used for the drive unit Increasing the bending resistance of the cable and reducing the probability of disconnection due to repeated bending are effective means.

(2)(1)に記載される脚式移動ロボットにおいて、前記第1通信路にIEEE規格の接続方法を使用し、前記第2通信路にUSB規格の接続方法を使用することを特徴とするので、既にある通信規格であるIEEE規格とUSB規格を利用することで、容易にシステム構築が可能であり、IEEE規格とUSB規格はシステム的に完全に切り離すことが可能であるので、相互に干渉する心配も無い。
(3)(1)又は(2)に記載される脚式移動ロボットにおいて、前記第1通信路及び前記第2通信路の接続状態を監視可能である監視部を有することを特徴とするので、ロボットが破損した等の原因によって断線した場合においても、監視部によって監視されているので、第1通信路及び第2通信路の接続状態を即座に把握でき、そのことによって、ロボットが転倒して破損したり、転倒することによって周りに被害を及ぼしたりする被害を最小限にとどめるためのロボットの動作ロジックを、通信停止した段階で決定できるという優れた効果を奏する。
(2) In the legged mobile robot described in (1), an IEEE standard connection method is used for the first communication path, and a USB standard connection method is used for the second communication path. Therefore, it is possible to easily construct a system by utilizing the existing communication standards IEEE standard and USB standard, and the IEEE standard and USB standard can be completely separated from each other, so that they interfere with each other. There is no worry to do.
(3) Since the legged mobile robot described in (1) or (2) has a monitoring unit capable of monitoring the connection state of the first communication path and the second communication path, Even if the robot is broken due to damage, etc., the monitoring unit monitors it, so the connection status of the first communication path and the second communication path can be immediately grasped, and the robot falls over. It has an excellent effect that the operation logic of the robot for minimizing the damage that causes damage to the surroundings by being broken or falling can be determined at the stage when communication is stopped.

(4)(1)乃至(3)のいずれか1つに記載される脚式移動ロボットにおいて、前記第1通信路によって、歩行の制御に用いる加速度センサが、前記制御部に接続されることを特徴とするので、何らかの理由で第2通信路が切断したり通信異常を起こしたりしたとしても。姿勢保持及び歩行に最低限必要な第1通信路が生きており、第1通信路に加速度センサが接続されているので、歩行中や立った姿勢の状態で通信に障害が起こったとしても、ロボットは転倒することが無く、加速度センサが接続されていることで、立ち続けるための外乱抑制効果や、歩行状態から停止状態に移行する場合にも転倒の恐れが低くなる。 (4) In the legged mobile robot described in any one of (1) to (3), an acceleration sensor used for controlling walking is connected to the control unit by the first communication path. Because it is a feature, even if the second communication path is disconnected or a communication error occurs for some reason. The first communication path necessary for posture maintenance and walking is alive and an acceleration sensor is connected to the first communication path, so even if communication failure occurs while walking or standing, Since the robot does not fall down and the acceleration sensor is connected, the disturbance suppressing effect for continuing to stand and the possibility of falling down when shifting from the walking state to the stopped state are reduced.

(5)(1)乃至(4)のいずれか1つに記載される脚式移動ロボットにおいて、前記制御部は中央演算装置を備え、前記第1通信路及び前記第2通信路は、前記中央演算装置に接続されていることを特徴とするので、第1通信路及び第2通信路に接続された機器を、中央演算装置を備えた制御部によって制御しうる。これにより複雑な制御を実現することが可能であり、人間の歩行に類似した歩行制御を行うことが可能になる。 (5) In the legged mobile robot described in any one of (1) to (4), the control unit includes a central processing unit, and the first communication path and the second communication path are the center Since it is connected to the arithmetic unit, the devices connected to the first communication path and the second communication path can be controlled by a control unit including a central arithmetic unit. This makes it possible to realize complicated control and to perform walking control similar to human walking.

(6)車輪部に備えられた複数の車輪用アクチュエータと、右腕部に備えられた複数の右腕アクチュエータと、左腕部に備えられた複数の左腕アクチュエータと、前記車輪用アクチュエータと、前記右腕アクチュエータと、前記左腕アクチュエータとを、制御する制御部とを備える車輪移動式人型ロボットにおいて、前記車輪用アクチュエータが、第1通信路によって前記制御部と接続され、前記右腕アクチュエータと、前記左腕アクチュエータとが、第2通信路によって前記制御部に接続され、前記第1通信路と、前記第2通信路とが異なる規格の通信手段が使用されていることを特徴とするので、通信路の規格を変えることで、システム的にも完全に切り離すことが可能になり相互干渉する心配がなくなる。 (6) A plurality of wheel actuators provided in the wheel part, a plurality of right arm actuators provided in the right arm part, a plurality of left arm actuators provided in the left arm part, the wheel actuator, and the right arm actuator, A wheel movement type humanoid robot comprising a control unit for controlling the left arm actuator, wherein the wheel actuator is connected to the control unit by a first communication path, and the right arm actuator and the left arm actuator are The communication path is connected to the control unit by a second communication path, and a communication unit having a standard different from the first communication path and the second communication path is used. In this way, the system can be completely separated and there is no worry of mutual interference.

このため、何らかの理由で第2通信路が切断したり通信異常を起こしたりしたとしても、姿勢保持及び走行に最低限必要な第1通信路が生きているので、走行中や立った姿勢の状態に通信に障害がおこっても、倒れることによってロボット自身が破損したり、周りのものを破損したりすることを防ぐことができる。この場合、第1通信路が切断したり通信異常を起こしたりした場合には、転倒の危険性が高いが、通信路を分散し、その通信路が相互に干渉しないことで、姿勢保持及び歩行に最低限必要な第1通信路の通信異常や断線の確率を軽減し、よって、転倒の恐れを軽減することが可能になるという優れた効果を奏する。また、歩行に必要な第1通信路の規格を高級な規格にして、必要最低限の部分だけ通信の確実性を増すことも可能となる。通信線にシールド線を用いたり、通信の二重化等によってノイズに対する防御を強化するような規格やの通信線を採用したりすることで、データ転送の確実性を向上したり、駆動部に用いられるケーブルの耐屈曲性を上げ、繰り返し曲げによる断線の確率を軽減したりすることは、有効な手段である。   For this reason, even if the second communication path is disconnected or a communication error occurs for some reason, the first communication path necessary for posture maintenance and traveling is alive, so the state of running or standing posture Even if a communication failure occurs, it is possible to prevent the robot itself from being damaged or the surrounding objects from being damaged by falling down. In this case, if the first communication path is disconnected or a communication error occurs, the risk of falling is high, but the communication paths are dispersed and the communication paths do not interfere with each other, so that posture maintenance and walking It is possible to reduce the probability of communication abnormality or disconnection of the first communication path that is necessary at the minimum, and thus, it is possible to reduce the risk of falling. It is also possible to increase the certainty of communication by making the standard of the first communication path necessary for walking high-grade standard and only the minimum necessary part. By using a shielded wire for the communication line, or adopting a communication line of a standard or the like that strengthens protection against noise by duplicating communication, etc., the reliability of data transfer can be improved or used for the drive unit Increasing the bending resistance of the cable and reducing the probability of disconnection due to repeated bending are effective means.

(7)(6)に記載される車輪移動式人型ロボットにおいて、前記第1通信路にIEEE規格の接続方法を使用し、前記第2通信路にUSB規格の接続方法を使用することを特徴とするので、上記(2)の作用効果と同様の結果が得られる。
(8)(6)又は(7)に記載される車輪移動式人型ロボットにおいて、前記第1通信路及び前記第2通信路の接続状態を監視可能である監視部を有することを特徴とするので、上記(3)の作用効果と同様の結果が得られる。
(9)(6)乃至(8)のいずれか1つに記載される車輪移動式人型ロボットにおいて、前記第1通信路によって、歩行の制御に用いる加速度センサが、前記制御部に接続されることを特徴とするので、上記(4)の作用効果と同様の結果が得られ、何らかの理由で第2通信路が切断したり通信異常を起こしたりしたとしても、姿勢保持及び歩行に最低限必要な第1通信路が生きており、第1通信路に加速度センサが接続されているので、走行中や立った姿勢の状態で通信に障害が起こったとしても、ロボットは転倒することが無く、加速度センサが接続されていることで、立った状態を維持し続けるための外乱抑制効果や、走行状態から停止状態に移行する場合にも転倒の恐れが低くなる。
(7) In the wheeled humanoid robot described in (6), an IEEE standard connection method is used for the first communication path, and a USB standard connection method is used for the second communication path. Therefore, the same result as the effect (2) can be obtained.
(8) The wheel mobile humanoid robot described in (6) or (7) has a monitoring unit capable of monitoring a connection state of the first communication path and the second communication path. Therefore, the same result as the effect (3) can be obtained.
(9) In the wheeled mobile humanoid robot described in any one of (6) to (8), an acceleration sensor used for walking control is connected to the control unit through the first communication path. Therefore, even if the second communication path is disconnected or a communication error occurs for some reason, it is necessary for posture maintenance and walking. Since the first communication path is alive and the acceleration sensor is connected to the first communication path, the robot will not fall down even if a communication failure occurs while running or standing. Since the acceleration sensor is connected, the disturbance suppressing effect for maintaining the standing state and the possibility of falling are reduced even when the traveling state is shifted to the stop state.

(10)(6)乃至(9)のいずれか1つに記載される車輪移動式人型ロボットにおいて、前記制御部は中央演算装置を備え、前記第1通信路及び前記第2通信路は、前記中央演算装置に接続されていることを特徴とするので、第1通信路及び第2通信路に接続された機器を、中央演算装置を備えた制御部によって制御しうる。これにより複雑な制御を実現することが可能であり、倒立制御を行って安定した走行の制御を行うことが可能になる。 (10) In the wheeled mobile humanoid robot described in any one of (6) to (9), the control unit includes a central processing unit, and the first communication path and the second communication path are: Since it is connected to the central processing unit, devices connected to the first communication path and the second communication path can be controlled by a control unit including the central processing unit. As a result, complicated control can be realized, and it is possible to perform inversion control and perform stable traveling control.

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。最初に実施例の構成について説明する。
図1には脚式歩行ロボット60のシステム構成図を示す。
図1のロボットは、人型の脚式歩行ロボット60であり、頭部70をボディ30の上端部に支持し、また、ボディ30に接続する、右脚10、左脚20、右腕40、左腕50にはアクチュエータを備えており、2足歩行で移動することが可能である。
まず、各部に配置されたアクチュエータであるが、右脚10には、右股関節ヨー軸用サーボモータ11、右股関節ロール軸用サーボモータ12、右股関節ピッチ軸用サーボモータ13、右ヒザ関節ピッチ軸用サーボモータ14、右足首ロール軸用サーボモータ15、及び、右足首ピッチ軸用サーボモータ16、の合計6つのサーボモータが備えられており、6自由度を有し、人間の動作に近い形での歩行が可能である。
このうち、右ヒザ関節ピッチ軸用サーボモータ14に用いる右脚4アンプ14A、右足首ロール軸用サーボモータ15に用いる右脚5アンプ15A、右足首ピッチ軸用サーボモータ16に用いる右脚6アンプ16Aの3つのアンプに関しては、右脚10内に供えられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the configuration of the embodiment will be described.
FIG. 1 shows a system configuration diagram of a legged walking robot 60.
The robot shown in FIG. 1 is a humanoid legged walking robot 60 that supports the head 70 on the upper end of the body 30 and connects the body 30 with the right leg 10, the left leg 20, the right arm 40, and the left arm. 50 is provided with an actuator and can be moved by bipedal walking.
First, the actuators arranged in the respective parts include a right hip joint yaw axis servo motor 11, a right hip joint roll axis servo motor 12, a right hip joint pitch axis servo motor 13, and a right knee joint pitch axis. The servo motor 14 for the right ankle roll shaft servo motor 15 and the servo motor 16 for the right ankle pitch axis are provided in total, and has six degrees of freedom and has a shape close to human motion. Walking is possible.
Among them, a right leg 4 amplifier 14A used for the right knee joint pitch axis servo motor 14, a right leg 5 amplifier 15A used for the right ankle roll axis servo motor 15, and a right leg 6 amplifier used for the right ankle pitch axis servo motor 16. The three amplifiers 16A are provided in the right leg 10.

左脚20にも同様の位置に、左股関節ヨー軸用サーボモータ21、左股関節ロール軸用サーボモータ22、左股関節ピッチ軸用サーボモータ23、左ヒザ関節ピッチ軸用サーボモータ24、左脚首ロール軸用サーボモータ25、及び、左脚首ピッチ軸用サーボモータ26、の合計6つのサーボモータが備えられており6自由度を有し、人間の動作に近い形での歩行が可能である。アンプも左脚20内に、左脚4アンプ24A、左脚5アンプ25A、左脚6アンプ26Aの3つが備えられている。
また、腰には腰ヨー軸用サーボモータ35が1つ備えられており、頭部70とボディ30を繋ぐ首部には首ロール軸用サーボモータ31、首ピッチ軸用サーボモータ32、首ヨー軸用サーボモータ33の3つのサーボモータが備えられ、3自由度を有している。
A left hip joint yaw axis servomotor 21, a left hip joint roll axis servomotor 22, a left hip joint pitch axis servomotor 23, a left knee joint pitch axis servomotor 24, and a left leg neck are located at the same positions on the left leg 20. A total of six servo motors, ie, a roll axis servo motor 25 and a left leg neck pitch axis servo motor 26, are provided and have six degrees of freedom, enabling walking in a form close to human movement. . The left leg 20 is also provided with three amplifiers: a left leg 4 amplifier 24A, a left leg 5 amplifier 25A, and a left leg 6 amplifier 26A.
Further, one waist yaw axis servomotor 35 is provided on the waist, and a neck roll axis servomotor 31, a neck pitch axis servomotor 32, and a neck yaw axis are connected to the neck portion connecting the head 70 and the body 30. The servo motor 33 is provided with three degrees of freedom.

また、右腕40には、右肩関節ピッチ軸用サーボモータ41、右肩関節ロール軸用サーボモータ42、右ヒジ関節ピッチ軸用サーボモータ43、右前腕ヨー軸用サーボモータ44、右手首関節用ピッチ軸用サーボモータ45、及び、右手首関節用ロール軸用サーボモータ46、の合計6つのサーボモータが備えられ、6自由度を有し、人間の動作に近い形での動作が可能である。
また、左腕50も同様に、左肩関節ピッチ軸用サーボモータ51、左肩関節ロール軸用サーボモータ52、左ヒジ関節ピッチ軸用サーボモータ53、左前腕ヨー軸用サーボモータ54、左手首関節用ピッチ軸用サーボモータ55、及び、左手首関節用ロール軸用サーボモータ56、の合計6つのサーボモータを備えられ、6自由度を有し、人間の動作に近い形での動作が可能である。
なお、右腕40にはそのほかに、右指先を動かすための3つのサーボモータである、右指1サーボモータ47、右指2サーボモータ48、右指3サーボモータ49を備えている。
The right arm 40 includes a right shoulder joint pitch axis servo motor 41, a right shoulder joint roll axis servo motor 42, a right elbow joint pitch axis servo motor 43, a right forearm yaw axis servo motor 44, and a right wrist joint. A total of six servo motors, that is, a pitch axis servo motor 45 and a right wrist joint roll axis servo motor 46, are provided and have six degrees of freedom, and can be operated in a form close to human action. .
Similarly, the left arm 50 has a left shoulder joint pitch axis servomotor 51, a left shoulder joint roll axis servomotor 52, a left elbow joint pitch axis servomotor 53, a left forearm yaw axis servomotor 54, and a left wrist joint pitch. A total of six servomotors, that is, a shaft servomotor 55 and a left wrist joint roll shaft servomotor 56, are provided, have six degrees of freedom, and can operate in a form close to human motion.
In addition, the right arm 40 includes a right finger 1 servo motor 47, a right finger 2 servo motor 48, and a right finger 3 servo motor 49, which are three servo motors for moving the right fingertip.

これらのアンプである、首1アンプ31A、首2アンプ32A、首3アンプ33A、腰アンプ35A、右脚1アンプ11A、右脚2アンプ12A、右脚3アンプ13A、左脚1アンプ21A、左脚2アンプ22A、左脚3アンプ23A、右腕1アンプ41A、右腕2アンプ42A、右腕3アンプ43A、右腕4アンプ44A、右腕5アンプ45A、右腕6アンプ46A、左腕1アンプ51A、左腕2アンプ52A、左腕3アンプ53A、左腕4アンプ54A、左腕5アンプ55A、左腕6アンプ56A、右指1アンプ47A、右指2アンプ48A、及び、右指3アンプ49Aは全てボディ30の中に収められており、ボディ30にはそのほかに、CPU36を含む制御装置と、USBの入出力を管理するUSB−I/O37、電源であるバッテリ38、歩行の制御に用いる加速度センサであるジャイロセンサ39、その他、図示しない記憶装置等が収められている。
これらの他にも、頭部70には、ロボットの体の各部位に光を発するためのLED72、73や、トランペットを吹くために備えられる人工唇71等が供えられ、右脚10及び左脚20にも、LED74、75が備えられている。また、肩部分にはLED76、及び非常停止スイッチ77が備えられている。
These are the neck 1 amp 31A, neck 2 amp 32A, neck 3 amp 33A, waist amp 35A, right leg 1 amp 11A, right leg 2 amp 12A, right leg 3 amp 13A, left leg 1 amp 21A, left Leg 2 amp 22A, left leg 3 amp 23A, right arm 1 amp 41A, right arm 2 amp 42A, right arm 3 amp 43A, right arm 4 amp 44A, right arm 5 amp 45A, right arm 6 amp 46A, left arm 1 amp 51A, left arm 2 amp 52A The left arm 3 amplifier 53A, left arm 4 amplifier 54A, left arm 5 amplifier 55A, left arm 6 amplifier 56A, right finger 1 amplifier 47A, right finger 2 amplifier 48A, and right finger 3 amplifier 49A are all housed in the body 30. In addition, the body 30 includes a control device including a CPU 36, a USB-I / O 37 for managing USB input / output, and a battery as a power source. The gyro sensor 39 is an acceleration sensor for use in re-38, control of walking, other storage device is housed (not shown).
In addition to these, the head 70 is provided with LEDs 72 and 73 for emitting light to each part of the body of the robot, an artificial lip 71 provided for blowing the trumpet, and the like. 20 also includes LEDs 74 and 75. Further, an LED 76 and an emergency stop switch 77 are provided on the shoulder portion.

これらの接続は3系統に分離され、1系統は第1通信路にあたる最重要通信路80として両脚部分、つまり、右脚10、左脚20の合計12個のサーボ及び、12個のアンプに接続されており、本実施例においてはIEEE1394の規格によるホットプラグでの接続となっている。このため、接続状態を常にハードウェアレベルでも、ソフトウェアレベルでも監視をすることが可能である。このように接続状態を監視できることで、通信異常や断線等の検知システムを別途も受ける必要も無い。   These connections are separated into three systems, and one system is connected to both legs, that is, a total of 12 servos of the right leg 10 and the left leg 20 and 12 amplifiers as the most important communication path 80 corresponding to the first communication path. In this embodiment, the hot plug connection is based on the IEEE 1394 standard. Therefore, it is possible to always monitor the connection state at the hardware level or the software level. Since the connection state can be monitored in this way, there is no need to separately receive a detection system such as a communication abnormality or disconnection.

具体的には、最重要通信路80に接続されるのは、右脚10に備えられるサーボモータである、右股関節ヨー軸用サーボモータ11、右股関節ロール軸用サーボモータ12、右股関節ピッチ軸用サーボモータ13、右ヒザ関節ピッチ軸用サーボモータ14、右足首ロール軸用サーボモータ15、及び、右足首ピッチ軸用サーボモータ16の6つのサーボモータと、右脚10に備えられるアンプである、右脚4アンプ14A、右脚5アンプ15A、及び、右脚6アンプ16Aの3つのアンプ。また、左脚20に備えられるサーボモータである、左股関節ヨー軸用サーボモータ21、左股関節ロール軸用サーボモータ22、左股関節ピッチ軸用サーボモータ23、左ヒザ関節ピッチ軸用サーボモータ24、左脚首ロール軸用サーボモータ25、及び、左脚首ピッチ軸用サーボモータ26の6つのサーボモータと、左脚20に備えられるアンプである、左脚4アンプ24A、左脚5アンプ25A、及び、左脚6アンプ26Aの3つのアンプ。また、ボディ30に備えられるアンプである、右脚1アンプ11A、右脚2アンプ12A、右脚3アンプ13A、左脚1アンプ21A、左脚2アンプ22A、及び、左脚3アンプ23Aの6つの両脚用のアンプと、腰ヨー軸用サーボモータ35、腰アンプ35A、及び、ジャイロセンサ39が接続されている。
この最重要通信路80に接続される機器が制御されていないと脚式歩行ロボット60が転倒してしまい、最重要通信路80の通信切断が起こることは、脚式歩行ロボット60を物理的に破損しかねない致命的なエラーに結びつく。
Specifically, the servo motor provided in the right leg 10 is connected to the most important communication path 80. The servo motor 11 for the right hip joint yaw axis, the servo motor 12 for the right hip joint roll axis, and the right hip joint pitch axis. The servo motor 13, the right knee joint pitch axis servo motor 14, the right ankle roll axis servo motor 15, and the right ankle pitch axis servo motor 16 are included in the right leg 10. , Right leg 4 amplifier 14A, right leg 5 amplifier 15A, and right leg 6 amplifier 16A. Also, the left hip joint yaw axis servo motor 21, left hip joint roll axis servo motor 22, left hip joint pitch axis servo motor 23, left knee joint pitch axis servo motor 24, which are servo motors provided in the left leg 20, Six servo motors, a left leg neck roll axis servo motor 25 and a left leg neck pitch axis servo motor 26, and an amplifier provided in the left leg 20, a left leg 4 amplifier 24A, a left leg 5 amplifier 25A, And three amplifiers of left leg 6 amplifier 26A. Further, the amplifiers provided in the body 30 are the right leg 1 amplifier 11A, the right leg 2 amplifier 12A, the right leg 3 amplifier 13A, the left leg 1 amplifier 21A, the left leg 2 amplifier 22A, and the left leg 3 amplifier 23A. Two leg amplifiers, a waist yaw axis servomotor 35, a waist amplifier 35A, and a gyro sensor 39 are connected.
If the device connected to the most important communication path 80 is not controlled, the legged walking robot 60 will fall over and the communication disconnection of the most important communication path 80 will occur. This can lead to fatal errors that can be damaged.

また、他の1系統は第2通信路にあたる重要通信路81として、上半身部分、即ち、右腕40と左腕50のサーボモータと、アンプに接続されており、右指のサーボモータも含めて、19個のサーボモータ及びアンプに接続されており、IEEE1394の規格によるホットプラグでの接続となっている。   The other one system is connected to the upper body portion, that is, the servo motors of the right arm 40 and the left arm 50, and the amplifier as the important communication channel 81 corresponding to the second communication channel. It is connected to individual servo motors and amplifiers, and is connected with a hot plug according to the IEEE 1394 standard.

具体的にいうと、重要通信路81に接続されるのは、右腕40に接続されるサーボモータである、右肩関節ピッチ軸用サーボモータ41、右肩関節ロール軸用サーボモータ42、右ヒジ関節ピッチ軸用サーボモータ43、右前腕ヨー軸用サーボモータ44、右手首関節用ピッチ軸用サーボモータ45、及び、右手首関節用ロール軸用サーボモータ46と、左腕50に備えられるサーボモータである、左肩関節ピッチ軸用サーボモータ51、左肩関節ロール軸用サーボモータ52、左ヒジ関節ピッチ軸用サーボモータ53、左前腕ヨー軸用サーボモータ54、左手首関節用ピッチ軸用サーボモータ55、及び、左手首関節用ロール軸用サーボモータ56と、右指用のサーボモータである、右指1サーボモータ47、右指2サーボモータ48、右指3サーボモータ49と、首用のサーボモータである、首ロール軸用サーボモータ31、首ピッチ軸用サーボモータ32、及び、首ヨー軸用サーボモータ33の合計19個のサーボモータ。また、ボディ30に備えられるこれらのサーボモータのアンプである、右腕1アンプ41A、右腕2アンプ42A、右腕3アンプ43A、右腕4アンプ44A、右腕5アンプ45A、右腕6アンプ46A、左腕1アンプ51A、左腕2アンプ52A、左腕3アンプ53A、左腕4アンプ54A、左腕5アンプ55A、左腕6アンプ56A、右指1アンプ47A、右指2アンプ48A、及び、右指3アンプ49A、首1アンプ31A、首2アンプ32A、首3アンプ33Aの合計19個のアンプが接続されている。
この重要通信路81の通信切断は、一部機能の喪失にとどまり、最重要通信路80のロバスト性が高ければ、脚式歩行ロボット60が転倒してしまうほどのエラーとはならない。
Specifically, what is connected to the important communication path 81 is a servo motor 41 for the right shoulder joint pitch axis, a servo motor 42 for the right shoulder joint roll axis, and a right elbow. Servo motors provided in the joint arm for the joint pitch axis, the right forearm yaw axis servo motor 44, the right wrist joint pitch axis servo motor 45, the right wrist joint roll axis servo motor 46, and the left arm 50. A left shoulder joint pitch axis servomotor 51, a left shoulder joint roll axis servomotor 52, a left elbow joint pitch axis servomotor 53, a left forearm yaw axis servomotor 54, a left wrist joint pitch axis servomotor 55, The left wrist joint roll axis servo motor 56 and the right finger servo motor 47, right finger 1 servo motor 47, right finger 2 servo motor 48, right 3 a servo motor 49, a servo motor for the neck, the neck roll axis servo motor 31, the neck pitch-axis servo motor 32 and, a total of 19 pieces of servo motors neck yaw axis servomotor 33. In addition, these servomotor amplifiers provided in the body 30 are a right arm 1 amplifier 41A, a right arm 2 amplifier 42A, a right arm 3 amplifier 43A, a right arm 4 amplifier 44A, a right arm 5 amplifier 45A, a right arm 6 amplifier 46A, and a left arm 1 amplifier 51A. Left arm 2 amplifier 52A, left arm 3 amplifier 53A, left arm 4 amplifier 54A, left arm 5 amplifier 55A, left arm 6 amplifier 56A, right finger 1 amplifier 47A, right finger 2 amplifier 48A, right finger 3 amplifier 49A, neck 1 amplifier 31A A total of 19 amplifiers, that is, a neck 2 amplifier 32A and a neck 3 amplifier 33A, are connected.
The disconnection of the important communication path 81 is only a partial loss of function, and if the most important communication path 80 is highly robust, the error does not cause the legged walking robot 60 to fall.

さらにもう1系統は、第3通信路である普通通信路82として、頭部70のLED72、73や人工唇71、右脚10及び左脚20に付属しているLED74、75、肩部分に備えられるLED76、非常停止スイッチ77、USB−I/O37、バッテリ38等が接続されており、それらについてはUSB規格にて接続している。人工唇71に関しては演奏等のエンターテイメント性という観点から見れば重要な機能といえるが、普通通信路82が通信切断しても、脚式歩行ロボット60の歩行に影響は無いので、普通通信路82の通信異常及び通信切断等によって脚式歩行ロボット60は転倒して破損するようなことも無い。   Furthermore, the other system is equipped with the LEDs 72 and 73 of the head 70, the artificial lips 71, the LEDs 74 and 75 attached to the right leg 10 and the left leg 20, and the shoulder portion as the normal communication path 82 which is the third communication path. LED 76, emergency stop switch 77, USB-I / O 37, battery 38, etc. are connected, and these are connected in accordance with the USB standard. The artificial lip 71 is an important function from the viewpoint of entertainment such as performance, but even if the normal communication path 82 is disconnected, the walking of the legged walking robot 60 is not affected. The legged walking robot 60 will not fall over and be damaged due to the communication abnormality or disconnection.

次に、図2の二輪移動式人型ロボット61について説明を行う。
図2には二輪移動式人型ロボット61のシステム構成図を示す。
二輪移動式人型ロボット61は、2足歩行でなく、車輪で走行する構造の下半身に車輪の付いたロボットであるが、図1の脚式歩行ロボット60と構成はほぼ同様である。
異なる部分は、脚が車輪になったことによって、右脚10及び左脚20のサーボモータ及び腰ヨー軸用サーボモータ35のかわりに、車輪用にモータが備えられている。車輪用サーボモータは2ヶ所で、右車輪用サーボモータ17、左車輪用サーボモータ27である。また、そのサーボモータの為のアンプである、右車輪用アンプ17A、左車輪用アンプ27Aも備えられている。また、この他に補助輪を上下させるための駆動機構である補助輪用アクチュエータ18も1つ備えられている。なお、二輪移動式人型ロボット61に備えられるジャイロセンサ39は、二輪移動式人型ロボット61の傾斜角速度を検出するために備えられている。
Next, the two-wheel mobile humanoid robot 61 of FIG. 2 will be described.
FIG. 2 shows a system configuration diagram of the two-wheel mobile humanoid robot 61.
The two-wheeled mobile humanoid robot 61 is a robot with wheels attached to the lower body of a structure that travels on wheels rather than walking on two legs, but the configuration is substantially the same as the legged walking robot 60 of FIG.
A different part is that a motor is provided for the wheel instead of the servo motor for the right leg 10 and the left leg 20 and the servo motor 35 for the waist yaw axis because the leg is a wheel. There are two wheel servomotors, a right wheel servomotor 17 and a left wheel servomotor 27. Further, a right wheel amplifier 17A and a left wheel amplifier 27A, which are amplifiers for the servo motor, are also provided. In addition, one auxiliary wheel actuator 18 which is a drive mechanism for raising and lowering the auxiliary wheel is also provided. Note that the gyro sensor 39 provided in the two-wheel mobile humanoid robot 61 is provided to detect the tilt angular velocity of the two-wheel mobile humanoid robot 61.

次に、脚式歩行ロボット60の歩行動作について説明する。なお、脚式歩行ロボット60の制御については、特開2004−202652号公報等で詳しく説明しているので、ここでは簡単に説明する。
脚式歩行ロボット60は2足歩行にて移動する。簡単に説明すると、脚式歩行ロボット60が歩行を開始すると、例えば右脚10を遊脚(足が空中に浮いた状態)とし、左脚20を立脚(足が地面についた状態)とすると、遊脚側である右脚10が空中に円弧を描きながら移動し、一定距離を移動して着地する。この際に、左腕50はバランスをとるように前に振られ、右腕40は後ろに振られ、遊脚である右脚10が空中を移動することで発生するスピン力を減殺する。
遊脚であった右脚10が着地した後、立脚であった左脚20を遊脚として、遊脚側である左脚20を空中に円弧を描きながら移動させ、一定距離を移動して着地する。この際に右腕40はバランスをとるように前に振られ、左腕50は後ろに振られ、遊脚である左脚20が空中を移動することで発生するスピン力を減殺する。2足歩行は、この繰り返しで実現可能となる。
ただし、実際には、ジャイロセンサ39等を利用し、倒立振子制御や、床反力制御や、ZMP補償制御や、着地位置制御等に基づく歩容データによって、データが補正される複雑な制御を必要とするが、本実施例には直接的には関連が無いので、説明を割愛する。
Next, the walking operation of the legged walking robot 60 will be described. Note that the control of the legged walking robot 60 has been described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-202652, etc., and will be briefly described here.
The legged walking robot 60 moves by walking on two legs. Briefly, when the legged walking robot 60 starts walking, for example, if the right leg 10 is a free leg (a leg is in the air) and the left leg 20 is a standing leg (a leg is on the ground), The right leg 10 on the free leg side moves while drawing an arc in the air, and moves by a certain distance to land. At this time, the left arm 50 is swung forward so as to be balanced, the right arm 40 is swung back, and the spin force generated by the right leg 10 being a free leg moving in the air is reduced.
After the right leg 10 that was a free leg has landed, the left leg 20 that was a standing leg is used as a free leg, the left leg 20 that is the free leg side is moved while drawing an arc in the air, and is moved by a certain distance to land. To do. At this time, the right arm 40 is swung forward to balance, the left arm 50 is swung back, and the spin force generated by the left leg 20 as a free leg moving in the air is reduced. Biped walking can be realized by this repetition.
However, in practice, the gyro sensor 39 or the like is used to perform complex control in which data is corrected by gait data based on inverted pendulum control, floor reaction force control, ZMP compensation control, landing position control, and the like. Although it is necessary, the present embodiment is not directly related, so the description is omitted.

なお、2足歩行をするという意味では、上半身を使わなくとも、少々安定性等を欠く結果となるものの、下半身制御部のロバスト性が高ければ、下半身のみでの移動が可能である。例えば右脚10を遊脚とし、左脚20を立脚とすると、遊脚側である右脚10が空中に円弧を描きながら移動し、一定距離を移動して着地すると、遊脚を左脚20とし、立脚を右脚10として、遊脚側である左脚20が空中に円弧を描きながら移動し、一定距離を移動して着地する。2足歩行は、この繰り返しで実現可能となる。
このような、人間に類似した2足歩行を実現することが可能であるが、前述のように脚式歩行ロボット60は、立った姿勢のままでも右脚10及び左脚20のモータの負荷をかけた状態にある必要がある。歩行の際にも同様のことが言える。これは、特異点を作らないために常に右脚10および左脚20のヒザ関節を曲げておく必要があるからである。また、ヒザ関節のみでなく、他の関節についても負荷をかけた状態でいる必要がある。このため、どれか1つのサーボモータへの通信路が遮断されるだけで、脚式歩行ロボット60は歩くどころか立った姿勢を維持することができない可能性がある。
In the sense of walking on two legs, even if the upper body is not used, the result is a little lacking in stability and the like, but if the lower body control unit is highly robust, it is possible to move only the lower body. For example, if the right leg 10 is a free leg and the left leg 20 is a standing leg, the right leg 10 on the free leg side moves while drawing an arc in the air, and moves a certain distance to land, then the free leg is moved to the left leg 20. With the standing leg as the right leg 10, the left leg 20 on the free leg side moves while drawing an arc in the air, and moves by a certain distance to land. Biped walking can be realized by this repetition.
Such biped walking similar to a human can be realized, but as described above, the legged walking robot 60 does not load the motors of the right leg 10 and the left leg 20 even in a standing posture. It must be in a hung state. The same can be said for walking. This is because it is necessary to always bend the knee joints of the right leg 10 and the left leg 20 in order not to create a singular point. In addition to the knee joint, other joints must be loaded. For this reason, there is a possibility that the legged walking robot 60 cannot maintain a standing posture rather than walking only by blocking the communication path to any one of the servomotors.

次に、二輪移動式人型ロボット61の走行動作について説明をする。
二輪移動式人型ロボット61は左右1対の車輪を用いて移動を行う。二輪移動式人型ロボット61の制御については、特開2004−345030号公報に詳しく説明しているので、ここでは簡単に説明を行う。
二輪移動式人型ロボット61のような2輪を制御して移動するロボットは、右車輪用サーボモータ17と左車輪用サーボモータ27等からなる台車部と、ボディ30、頭部70、右腕40、及び左腕50等から構成され、台車に備えられた車輪は右車輪用サーボモータ17、及び、左車輪用サーボモータ27によって駆動され、この駆動手段は、CPU36を備える図示しない制御装置によって、制御される。制御装置は、二輪移動式人型ロボット61をモデル化した倒立振子型の制御モデルに基づいて設計されている。
Next, the traveling operation of the two-wheel mobile humanoid robot 61 will be described.
The two-wheel mobile humanoid robot 61 moves using a pair of left and right wheels. Since the control of the two-wheel mobile humanoid robot 61 is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-345030, it will be briefly described here.
A robot that moves by controlling two wheels, such as the two-wheel mobile humanoid robot 61, includes a carriage unit including a right wheel servomotor 17 and a left wheel servomotor 27, a body 30, a head 70, and a right arm 40. , And the left arm 50, etc., and the wheels provided in the carriage are driven by the right wheel servomotor 17 and the left wheel servomotor 27, and this driving means is controlled by a control device (not shown) including the CPU 36. Is done. The control device is designed based on an inverted pendulum control model that models the two-wheel mobile humanoid robot 61.

この制御装置によって右車輪用サーボモータ17及び左車輪用サーボモータ27を制御することによって、立った姿勢を維持することが可能である。なお、図示しない補助輪は補助輪用アクチュエータ18によって上下するように設けられ、補助輪が上端にあるときは接地していないので、2輪で走行することができ、下端にあるときは補助輪が接地しているので、倒立制御を停止している場合に立った姿勢を保持することが可能となる。   By controlling the right wheel servomotor 17 and the left wheel servomotor 27 by this control device, it is possible to maintain a standing posture. The auxiliary wheel (not shown) is provided so as to be moved up and down by the auxiliary wheel actuator 18 and is not grounded when the auxiliary wheel is at the upper end, so that it can travel with two wheels, and when it is at the lower end, the auxiliary wheel. Since it is grounded, it is possible to maintain a standing posture when the inversion control is stopped.

次に、ロボットの各アンプに故障等が発生した場合について、図3で脚式歩行ロボット60及び二輪移動式人型ロボット61がとる対応を説明する。
図3は、切断・故障時の動作ロジックについて示された表であり、「故障部位に対応するアンプ」の列には、切断、故障の起こった通信路が接続するアンプが記されており、そのアンプの制御するサーボモータの組み込まれている部位の別で、その対応が分かれている。
また、「説明:通信異常時の設定」の列には、アンプの状態及び、異常時におけるアンプの状態が記されている。
また、「ロボットの状態」の列には、脚式歩行ロボット60又は二輪移動式人型ロボット61の状態が「○」「△」「×」で示され、「○」は脚式歩行ロボット60又は二輪移動式人型ロボット61が立っていられる状態を示し、「△」は脚式歩行ロボット60又は二輪移動式人型ロボット61が立っていられるか、立っていられないか、一意に定めることができない状態を示し、「×」は脚式歩行ロボット60又は二輪移動式人型ロボット61が、立った姿勢を維持できずに、転倒してしまう状態を示している。
Next, the actions taken by the legged walking robot 60 and the two-wheeled mobile humanoid robot 61 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a table showing the operation logic at the time of disconnection / failure. In the column “Amplifier corresponding to the failure part”, the amplifier to which the communication path where the disconnection / failure occurred is connected is described. The correspondence is divided according to the part where the servo motor controlled by the amplifier is incorporated.
Further, in the column of “Explanation: Setting at the time of communication abnormality”, the state of the amplifier and the state of the amplifier at the time of abnormality are described.
In the “robot state” column, the state of the legged walking robot 60 or the two-wheeled mobile humanoid robot 61 is indicated by “◯”, “△”, and “×”, and “◯” indicates the legged walking robot 60. Alternatively, the two-wheel mobile humanoid robot 61 is standing, and “Δ” can be uniquely determined whether the legged walking robot 60 or the two-wheel mobile humanoid robot 61 is standing or not standing. “×” indicates a state where the legged walking robot 60 or the two-wheeled mobile humanoid robot 61 falls over without being able to maintain a standing posture.

また、「普通通信路、音楽部位、LED部位」の列には、普通通信路82で接続される機器のうち、音楽部位として人工唇71について、LED部位として、頭部70に備えられるLED72、73、及び右脚10及び左脚20に備えられるLED74、75、及び肩に備えられるLED76の動作について記している。
また、「最重要通信路、両脚部位、車輪部位」の列には、最重要通信路80で接続される機器のうち、両脚部位については、脚式歩行ロボット60の右脚10及び左脚20に備えられる複数のサーボモータ、車輪部位については、右車輪用サーボモータ17、左車輪用サーボモータ27、及び補助輪用アクチュエータ18の動作について記している。
また、「重要通信路、両腕、首等部位、指部位」の列には、重要通信路81で接続される機器のうち、両腕については、右腕40、左腕50に備えられるサーボモータ、また、首等部位については、首部に備えられるサーボモータ、及び、腰部に備えられるサーボモータ、指部位については、右指に備えられるサーボモータの動作について、指以外と、両腕、首等部位に、指の動作に分けて記している。
In the column of “normal communication path, music part, LED part”, among the devices connected by the normal communication path 82, the artificial lip 71 as a music part, the LED 72 provided on the head 70 as the LED part, 73, and the operations of the LEDs 74 and 75 provided in the right leg 10 and the left leg 20 and the LED 76 provided in the shoulder are described.
In the column of “most important communication path, both leg parts, wheel part”, among the devices connected by the most important communication path 80, the right leg 10 and the left leg 20 of the legged walking robot 60 for both leg parts. As for a plurality of servo motors and wheel parts provided in the above, the operations of the right wheel servo motor 17, the left wheel servo motor 27, and the auxiliary wheel actuator 18 are described.
Further, in the column of “important communication path, both arms, neck part, finger part”, among the devices connected by the important communication path 81, for both arms, the servo motors provided in the right arm 40 and the left arm 50, As for the neck and other parts, the servo motor provided in the neck and the servo motor provided in the lower back, and the finger part, the operation of the servo motor provided in the right finger, other than the finger, both arms, the neck, etc. Are divided into finger movements.

以下、図3の内容について説明する。
a−1行に記載される、重要通信路81に接続される右腕40、及び、左腕50のサーボモータ、及び、腰ヨー軸用サーボモータ35、及び、首に用いられるサーボモータに用いられる、何れかのアンプに、「アンプ異常」が発生した場合、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される両脚部位又は車輪部位は「安全停止」し、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」の状態となる。これにより、脚式歩行ロボット60は立った姿勢で停止することが可能である。
a−2行及びa−3行に記載される、重要通信路81に接続されるアンプに、「通信異常」が発生した場合や、「過負荷」が発生した場合でも、各部位は同じ状態となる。
a−1、a−2、a−3行に記載される状態では、最重要通信路80に影響が無いため、脚式歩行ロボット60及び二輪移動式人型ロボット61が立った姿勢を維持することに影響しない。従って、動作中であっても、安全に停止が可能であり、転倒する危険性は無い。
Hereinafter, the contents of FIG. 3 will be described.
Used in the servo motor for the right arm 40 and the left arm 50 connected to the important communication path 81, the servo motor 35 for the waist and yaw axis, and the servo motor used for the neck described in line a-1. When “amplifier abnormality” occurs in any amplifier, the music part and LED part connected to the normal communication path 82 are “stopped”, and both leg parts or wheel parts connected to the most important communication path 80 are “ “Safely stop”, and both arms, necks, and finger parts connected to the important communication path 81 are in a “servo lock” state except for the fingers, and the fingers are in a “servo OFF” state. Thereby, the legged walking robot 60 can be stopped in a standing posture.
Even when a “communication abnormality” occurs or an “overload” occurs in the amplifier connected to the important communication path 81 described in the a-2 line and the a-3 line, each part is in the same state. It becomes.
In the state described in lines a-1, a-2, and a-3, since the most important communication path 80 is not affected, the legged walking robot 60 and the two-wheeled mobile humanoid robot 61 maintain a standing posture. Does not affect. Therefore, even during operation, it can be safely stopped and there is no risk of falling.

なお、ここでいう「安全停止」とは、力学的に安定な足軌道を計算、制御することで、両脚で安全に立っていられる状態に動作させることであり、理論上は安定に立っていることができる状態に、脚式歩行ロボット60及び二輪移動式人型ロボット61があることを意味している。
また、ここでいう「サーボロック」とは、各関節が現在の角度を保持することを意味している。例えば、脚式歩行ロボット60の右腕40に付属するサーボモータが、腕を振り上げた状態でサーボロック状態になった場合、その振り上げた位置で、右腕40が静止することになる。
また、ここでいう「サーボOFF」とは、サーボモータの駆動電源を切ることを意味しており、電源が供給されなくなることにより、このサーボモータに接続されている部位が、摩擦等に任せて適当な角度になることを意味している。例えば、指に付属するサーボモータがサーボOFFの状態になった場合、指の関節はサーボOFFの状態になった時点の位置から、自重によって適当な角度に変化する。
Note that “safe stop” here means calculating and controlling a mechanically stable foot trajectory to move to a state where both legs can stand safely, and theoretically stands stable. This means that there is a legged walking robot 60 and a two-wheeled mobile humanoid robot 61 in a state where the robot can perform such a task.
In addition, “servo lock” here means that each joint maintains the current angle. For example, when the servo motor attached to the right arm 40 of the legged walking robot 60 is in the servo lock state with the arm raised, the right arm 40 is stationary at the raised position.
In addition, “servo OFF” here means that the drive power of the servo motor is turned off. When the power is not supplied, the part connected to the servo motor is left to friction or the like. It means that it becomes an appropriate angle. For example, when the servo motor attached to the finger is in a servo-off state, the finger joint changes from the position at the time of the servo-off state to an appropriate angle by its own weight.

次に、b−1、b−2、及びb−3行に記載される、右指のアンプが異常を起こして、重要通信路81に接続される指用のサーボモータ用のアンプに、「アンプ異常」、「通信異常」、「過負荷」が発生した場合は、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は、音楽部位のみ「停止」し、最重要通信路80に接続される部位は両脚部位又は車輪部位は「何もしない」ので制御を続行し、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「何もしない」ので制御を続行し、指は「サーボOFF」で停止する。この場合、脚式歩行ロボット60は、音楽を停止するだけで、他の行動は続行することが可能である。   Next, the right finger amplifier described in the b-1, b-2, and b-3 lines is abnormal, and the finger servo motor amplifier connected to the important communication path 81 When an “amplifier abnormality”, “communication abnormality”, or “overload” occurs, the music part and LED part connected to the normal communication path 82 “stop” only the music part and are connected to the most important communication path 80. Since both leg parts and wheel parts do "do nothing", control is continued, and both arms, neck parts, and finger parts connected to the important communication channel 81 do "do nothing" except for fingers. The finger stops with “Servo OFF”. In this case, the legged walking robot 60 can continue other actions only by stopping the music.

b−1、b−2、b−3行に記載される状態では、最重要通信路80に影響が無いため、脚式歩行ロボット60及び二輪移動式人型ロボット61が立った姿勢を維持することに影響しない。従って、a行に記載される場合と同じく、動作中であっても、安全に停止が可能であり、転倒する危険性は無い。
これら、a行及びb行には、重要通信路81に接続される機器が、「アンプ異常」「通信異常」「過負荷」等になった場合について記載されており、これらの状態になった場合でも立った姿勢を制御するために必要な機器は接続されていないため、脚式歩行ロボット60、二輪移動式人型ロボット61が立った姿勢を維持することが可能である。
In the state described in lines b-1, b-2, and b-3, since the most important communication path 80 is not affected, the legged walking robot 60 and the two-wheeled mobile humanoid robot 61 maintain a standing posture. Does not affect. Therefore, similarly to the case described in line a, even during operation, it can be safely stopped and there is no risk of falling.
In these a row and b row, the case where the equipment connected to the important communication path 81 becomes “amplifier abnormality”, “communication abnormality”, “overload”, etc., is in these states. Even in such a case, since the equipment necessary for controlling the standing posture is not connected, it is possible to maintain the standing posture of the legged walking robot 60 and the two-wheel mobile humanoid robot 61.

一方、c−1行に記載される、最重要通信路80に接続される、右脚10、又は、左脚20に備えられるサーボモータは、2足歩行に必要で、かつ、姿勢を制御するのに必要なサーボモータである。従って、遊脚側のサーボモータのアンプが異常を起こし、最重要通信路80に接続される右脚10、及び、左脚20のサーボモータの、何れかのアンプに、「アンプ異常」が発生した場合、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される両脚部位は「緊急停止」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」状態になり、指は「サーボOFF」で停止する。これにより、脚式歩行ロボット60は立った姿勢で停止できる可能性がある。   On the other hand, the servo motor provided in the right leg 10 or the left leg 20 connected to the most important communication path 80 described in the c-1 line is necessary for bipedal walking and controls the posture. Servo motor required for Therefore, the amplifier of the servo motor on the free leg side is abnormal, and an “amplifier abnormality” occurs in any of the servo motors of the right leg 10 and the left leg 20 connected to the most important communication path 80. In this case, the music part and the LED part connected to the normal communication path 82 are “stopped”, and both leg parts connected to the most important communication path 80 are in an “emergency stop” state and are connected to the important communication path 81. The parts such as both arms, necks, and finger parts are in the “servo lock” state except for the fingers, and the fingers are stopped by “servo OFF”. Accordingly, there is a possibility that the legged walking robot 60 can be stopped in a standing posture.

また、c−2行に記載される、最重要通信路80に接続される、右脚10、又は、左脚20のサーボモータのうち、遊脚側のサーボモータのアンプに、「通信異常」が発生した場合には、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される両脚部位は「特定位置移動」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」で停止する。これにより、脚式歩行ロボット60は立った姿勢で停止できる可能性がある、
また、c−3行に記載される、最重要通信路80に接続される、右脚10、又は、左脚20のサーボモータのうち、遊脚側のサーボモータのアンプに、「過負荷」が発生した場合には、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される両脚部位は「安全停止」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」で停止する。これにより、脚式歩行ロボット60は立った姿勢を維持して停止できる可能性がある。
ここでいう「緊急停止」とは、両足で立てる最短距離の軌道を選択し、動作することである。ただし、遊脚側のどのアンプがアンプ異状を起こしたか、によっては立っていることができない可能性もある。
また、ここでいう「特定位置移動」とは、予めアンプに送信しておいた両足で立つ各関節の角度に、各々のアンプが独立に移動することである。
Further, among the servo motors of the right leg 10 or the left leg 20 connected to the most important communication path 80 described in the c-2 line, the “communication abnormality” is connected to the amplifier of the free leg side servo motor. Occurs, the music part and the LED part connected to the normal communication path 82 are “stopped”, and both leg parts connected to the most important communication path 80 are in a “specific position movement” state. Both arms, neck and other parts connected to 81 and finger parts are in a “servo lock” state except for the fingers, and the fingers are stopped by “servo OFF”. Thereby, the legged walking robot 60 may be able to stop in a standing posture.
In addition, among the servo motors of the right leg 10 or the left leg 20 connected to the most important communication path 80 described in the c-3 line, an “overload” is applied to the amplifier of the free leg side servo motor. In the case of the occurrence of the problem, the music part and the LED part connected to the normal communication path 82 are “stopped”, and both leg parts connected to the most important communication path 80 are in the “safe stop” state. Both arms, neck and other parts connected to, and finger parts are in a “servo lock” state except for the fingers, and the fingers are stopped by “servo OFF”. As a result, the legged walking robot 60 may be able to stop while maintaining a standing posture.
“Emergency stop” as used here refers to selecting and operating the shortest distance trajectory to be set up with both feet. However, it may not be possible to stand depending on which amplifier on the free leg side has caused the abnormality of the amplifier.
Further, the “specific position movement” here means that each amplifier independently moves at an angle of each joint standing on both feet, which has been transmitted to the amplifier in advance.

また、d−1行に記載される、最重要通信路80に接続される、右脚10、又は、左脚20のサーボモータのうち、立脚側のサーボモータのアンプに、「アンプ異常」が発生した場合、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される両脚部位又は車輪部位は「サーボOFF」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位の何れも「サーボOFF」の状態となる。この場合は、脚式歩行ロボット60は、立脚側がサーボOFFとなるために、立ち続けることができず、倒れてしまう。
この際、最重要通信路80と重要通信路81のサーボモータは何れも「サーボOFF」状態にするように指示をしているが、ロボットが転倒する際に、重要通信路81に接続される上腕部や首部のサーボモータの状態が、「サーボロック」状態や可動状態にあると、倒れる衝撃がその部分にかかって破損する恐れがあるので、極力負荷を減らす方向で、「サーボOFF」状態にする。こうすることで、外力に従い負荷の軽い方向に関節が曲がってくれる可能性があり、その結果、ロボットの物理的破損を軽減する効果が期待できるからである。
In addition, among the servo motors of the right leg 10 or the left leg 20 connected to the most important communication path 80 described in the line d-1, “amplifier abnormality” is present in the servo motor amplifier on the standing leg side. When this occurs, the music part and the LED part connected to the normal communication path 82 are “stopped”, and both leg parts or wheel parts connected to the most important communication path 80 are in the “servo OFF” state. Both of the arms, the neck and other parts connected to the finger, and the finger part are in the “servo OFF” state. In this case, the legged walking robot 60 cannot continue standing because the servo on the standing leg side is turned off, and falls down.
At this time, both the servo motors of the most important communication path 80 and the important communication path 81 are instructed to be in the “servo OFF” state, but are connected to the important communication path 81 when the robot falls. If the servo motor of the upper arm or neck is in the “servo locked” state or in a movable state, the falling shock may be applied to the part and breakage. To. By doing so, there is a possibility that the joint bends in the direction of light load according to the external force, and as a result, an effect of reducing physical damage of the robot can be expected.

また、d−2行に記載される、最重要通信路80に接続される、右脚10、又は、左脚20のサーボモータのうち、立脚側のアンプに、「通信異常」が発生した場合は、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される部位は両脚部位又は車輪部位は「特定位置移動」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」で停止する。この場合は、脚式歩行ロボット60は立った姿勢で停止することができる可能性がある。
また、d−3行に記載される、最重要通信路80に接続される、右脚10、又は、左脚20のサーボモータのうち、立脚側のアンプに、「過負荷」が発生した場合は、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される部位は両脚部位又は車輪部位は「安全停止」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」で停止する。
この場合は、脚式歩行ロボット60は立った姿勢を維持して停止できる可能性がある。ただし、「過負荷」状態になったアンプの制御部位によっては転倒する恐れがある。
Also, when “communication abnormality” occurs in the stand-side amplifier among the servo motors of the right leg 10 or the left leg 20 connected to the most important communication path 80 described in the line d-2. The music part and the LED part connected to the normal communication path 82 are “stopped”, the part connected to the most important communication path 80 is in the state of “specific position movement” for both leg parts or wheel parts, and the important communication path Both arms, neck and other parts connected to 81 and finger parts are in a “servo lock” state except for the fingers, and the fingers are stopped by “servo OFF”. In this case, the legged walking robot 60 may be able to stop in a standing posture.
In addition, when “overload” occurs in the amplifier on the stance side among the servo motors of the right leg 10 or the left leg 20 connected to the most important communication path 80 described in the line d-3. The music part and the LED part connected to the normal communication path 82 are “stopped”, the parts connected to the most important communication path 80 are in the “safe stop” state for both leg parts or wheel parts, and the important communication path 81 Both arms, neck and other parts connected to, and finger parts are in a “servo lock” state except for the fingers, and the fingers are stopped by “servo OFF”.
In this case, the legged walking robot 60 may be able to stop while maintaining a standing posture. However, depending on the control part of the amplifier that is in the “overload” state, there is a risk of falling.

次に、図4の内容について説明する。図4は図3の続きである。
e−1行に記載される、最重要通信路80に接続される、右車輪用サーボモータ17、又は、左車輪用サーボモータ27のサーボモータに用いるアンプに、「アンプ異常」が発生した場合、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される車輪部位は「緊急停止」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」で停止する。この場合は、二輪移動式人型ロボット61は立った姿勢を維持して停止することができる。
Next, the contents of FIG. 4 will be described. FIG. 4 is a continuation of FIG.
When “amplifier abnormality” occurs in the amplifier used for the servo motor of the right wheel servo motor 17 or the left wheel servo motor 27 connected to the most important communication path 80 described in the e-1 line. The music part and the LED part connected to the normal communication path 82 are “stopped”, the wheel part connected to the most important communication path 80 is in an “emergency stop” state, and both arms connected to the important communication path 81 The parts such as the neck and the finger part are in a “servo lock” state except for the finger, and the finger is stopped by “servo OFF”. In this case, the two-wheeled mobile humanoid robot 61 can maintain a standing posture and stop.

また、e−2行に記載される、最重要通信路80に接続される、右車輪用サーボモータ17、又は、左車輪用サーボモータ27のサーボモータに用いるアンプに、「通信異常」が発生した場合は、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される車輪部位は「緊急停止」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」で停止する。この場合は、二輪移動式人型ロボット61は立った姿勢を維持して停止することができる。   In addition, "communication abnormality" occurs in the amplifier used for the servo motor of the right wheel servo motor 17 or the left wheel servo motor 27 connected to the most important communication path 80 described in the e-2 line. In this case, the music part and the LED part connected to the normal communication path 82 are “stopped”, and the wheel part connected to the most important communication path 80 is in an “emergency stop” state and connected to the important communication path 81. Both arms, neck and other parts, and finger parts are in a “servo lock” state except for the fingers, and the fingers are stopped by “servo OFF”. In this case, the two-wheeled mobile humanoid robot 61 can maintain a standing posture and stop.

また、e−3行に記載される、最重要通信路80に接続される、右車輪用サーボモータ17、又は、左車輪用サーボモータ27のサーボモータに用いるアンプに、「過負荷」が発生した場合は、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される車輪部位は「安全停止」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」で停止する。この場合は、二輪移動式人型ロボット61は立った姿勢を維持して停止することができる。   Moreover, "overload" occurs in the amplifier used for the servo motor of the right wheel servo motor 17 or the left wheel servo motor 27 connected to the most important communication path 80 described in the e-3 line. In this case, the music part and the LED part connected to the normal communication path 82 are “stopped”, and the wheel part connected to the most important communication path 80 is in a “safe stop” state and is connected to the important communication path 81. Both arms, neck and other parts, and finger parts are in a “servo lock” state except for the fingers, and the fingers are stopped by “servo OFF”. In this case, the two-wheeled mobile humanoid robot 61 can maintain a standing posture and stop.

次に、f−1行に記載される、脚式歩行ロボット60又は二輪移動式人型ロボット61のアクチュエータに用いられているアンプが、バスリセットの状態になった場合、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される両脚部位は、「特定位置移動」の状態となり、車輪部位は「安全停止」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位の何れも「サーボOFF」の状態となる。この場合は、二輪移動式人型ロボット61は立った姿勢で停止することができる可能性がある。
ここで、二輪移動式人型ロボット61における緊急停止とは、前述するジャイロセンサ39(ここでは傾斜角速度センサ)から得られる傾斜角が傾いていない場合に、「補助輪を下げると同時に前輪のアクチュエータを「サーボOFF」状態にすることで、立ち続けることを意味する。
Next, when the amplifier used for the actuator of the legged walking robot 60 or the two-wheeled mobile humanoid robot 61 described in line f-1 is in a bus reset state, it is connected to the normal communication path 82. The music part and the LED part to be played are “stopped”, both leg parts connected to the most important communication path 80 are in the “moving specific position” state, the wheel part is in the “safe stop” state, and the important communication path 81 Both of the arms, the neck and other parts connected to the finger, and the finger part are in the “servo OFF” state. In this case, there is a possibility that the two-wheeled mobile humanoid robot 61 can stop in a standing posture.
Here, the emergency stop in the two-wheel mobile humanoid robot 61 means that “when the inclination angle obtained from the gyro sensor 39 (here, the inclination angular velocity sensor) is not inclined,“ the actuator for the front wheel is lowered at the same time as the auxiliary wheel is lowered. By keeping the “servo OFF” state, it means to keep standing.

このように、通信路が切断又は故障時の脚式歩行ロボット60、又は二輪移動式人型ロボット61の動作ロジックが決められており、切断又は故障した通信路によって、それぞれの対応を変えることができるので、脚式歩行ロボット60及び二輪移動式人型ロボット61は立った姿勢を維持できずに倒れてしまう、といったようなことによって破損する危険性を最小限に抑えることが可能である。
なお、ここでいうバスリセットとは、通信路の電気的、機械的切断や、CPU、アンプ、加速度センサの瞬時停止、故障、大きな電気ノイズにより、通信が途切れてアンプがリセット状態になることを言う。このようなトラブルの場合はCPU36を含む制御装置に接続されたインターフェイスによって、監視部で検知が可能である。
In this way, the operation logic of the legged walking robot 60 or the two-wheeled mobile humanoid robot 61 when the communication path is cut or broken is determined, and the correspondence can be changed depending on the cut or broken communication path. Therefore, it is possible to minimize the risk of breakage due to the legged walking robot 60 and the two-wheeled mobile humanoid robot 61 falling down without being able to maintain a standing posture.
The bus reset here means that the communication is interrupted and the amplifier is reset due to electrical or mechanical disconnection of the communication path, instantaneous stop or failure of the CPU, amplifier, or acceleration sensor, or large electrical noise. To tell. In the case of such a trouble, the monitoring unit can detect the trouble through an interface connected to the control device including the CPU 36.

次に、図5を説明する。
図5には、ハード系の故障時の処理について記載されている。
各列の説明については、図3及び図4とほぼ一緒であり、「説明」の列の部分の記載が、ハード系の状態を示している部分が異なる。
g−1行に記載される、普通通信路82に接続される、バッテリ38が「異常」の状態になると、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される両脚部位及び車輪部位は「安全停止」し、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」の状態となる。しかし、バッテリ38から電力が供給されなくなるので、脚式歩行ロボット60は立ったまま停止することが出来ず転倒してしまう。また、二輪移動式人型ロボット61は立った姿勢のまま停止することはできない。
Next, FIG. 5 will be described.
FIG. 5 describes the processing at the time of failure of the hardware system.
The description of each column is almost the same as in FIGS. 3 and 4, and the description of the column of “Description” is different in the part indicating the state of the hardware system.
When the battery 38 connected to the normal communication path 82 described in line g-1 is in an “abnormal” state, the music part and the LED part connected to the normal communication path 82 “stop”, and most importantly. Both leg parts and wheel parts connected to the communication path 80 are "safely stopped", and both arms, neck parts, and finger parts connected to the important communication path 81 are in a "servo lock" state except for the fingers. The finger is in a “servo OFF” state. However, since no electric power is supplied from the battery 38, the legged walking robot 60 cannot be stopped while standing and falls. In addition, the two-wheel mobile humanoid robot 61 cannot stop in a standing posture.

h−1行に記載される、普通通信路82に接続される、非常停止スイッチ77が動作した場合、各サーボは「サーボOFF」の状態になり、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される両脚部位又は車輪部位は「サーボOFF」状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、全て「サーボOFF」状態になる。従って、脚式歩行ロボット60及び二輪移動式人型ロボット61は、転倒してしまう。
また、h−2行に記載される、普通通信路82に接続される、非常停止スイッチ77が「異常」の状態になった場合、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される両脚部位及び車輪部位は「安全停止」し、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」の状態となる。この場合、非常停止スイッチ77の状態によっては、脚式歩行ロボット60及び二輪移動式人型ロボット61は、転倒する危険性がある。
When the emergency stop switch 77 connected to the normal communication path 82 described in the h-1 line is operated, each servo is in a “servo OFF” state, and the music part connected to the normal communication path 82 and The LED part is “stopped”, both leg parts or wheel parts connected to the most important communication path 80 are in a “servo OFF” state, and both arms, neck parts, and finger parts connected to the important communication path 81 are All become "Servo OFF" state. Therefore, the legged walking robot 60 and the two-wheel mobile humanoid robot 61 fall over.
In addition, when the emergency stop switch 77 connected to the normal communication path 82 described in the h-2 line is in an “abnormal” state, the music part and the LED part connected to the normal communication path 82 are “ "Stop", both leg parts and wheel parts connected to the most important communication path 80 are "safely stopped", and both arms, neck parts and finger parts connected to the important communication path 81 are "servo" The state is “locked” and the finger is in the “servo OFF” state. In this case, depending on the state of the emergency stop switch 77, the legged walking robot 60 and the two-wheeled mobile humanoid robot 61 may fall over.

次に、i−1行に記載される、脚式歩行ロボット60において、最重要通信路80に接続されるジャイロセンサ39が「異常」の状態になった場合、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される両脚部位は、「特定位置移動」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」で停止する。この場合は、脚式歩行ロボット60は立った姿勢を維持して停止することができる。   Next, in the legged walking robot 60 described in line i-1, when the gyro sensor 39 connected to the most important communication path 80 is in an "abnormal" state, it is connected to the normal communication path 82. The music part and the LED part are "stopped", and both leg parts connected to the most important communication path 80 are in the "specific position movement" state, and both arms, neck parts, and fingers connected to the important communication path 81 The parts other than the finger are in a “servo lock” state, and the finger is stopped by “servo OFF”. In this case, the legged walking robot 60 can be stopped while maintaining a standing posture.

次に、i−2行に記載される、二輪移動式人型ロボット61において、最重要通信路80に接続されるジャイロセンサ39が「異常」の状態になった場合、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される車輪部位は、「緊急停止」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」で停止する。この場合は、補助輪を下げることで、二輪移動式人型ロボット61は立った姿勢で停止することができる可能性がある。
これら、c行乃至e行、及びi行に記載される、最重要通信路80に接続される機器に異常が発生した場合は、脚式歩行ロボット60及び二輪移動式人型ロボット61は立った姿勢を維持することができない可能性が高い。従って、必要最小限の機器を最重要通信路80に接続しておくことで、転倒する恐れを極力少なくすることが重要である。
これらの状態に対して、上記の対処方法をとることによって、脚式歩行ロボット60および二輪移動式人型ロボット61の転倒を最小限に抑えることができる。
Next, in the two-wheeled mobile humanoid robot 61 described in line i-2, when the gyro sensor 39 connected to the most important communication path 80 is in an “abnormal” state, it is connected to the normal communication path 82. The music part and LED part to be played are “stopped”, and the wheel part connected to the most important communication path 80 is in an “emergency stop” state, and both arms, necks, etc. connected to the important communication path 81, and The finger parts other than the finger are in a “servo lock” state, and the finger is stopped by “servo OFF”. In this case, there is a possibility that the two-wheel mobile humanoid robot 61 can be stopped in a standing posture by lowering the auxiliary wheel.
When an abnormality occurs in the devices connected to the most important communication path 80 described in the lines c to e and i, the legged walking robot 60 and the two-wheeled mobile humanoid robot 61 stood up. There is a high possibility that the posture cannot be maintained. Therefore, it is important to minimize the risk of falling by connecting the minimum necessary devices to the most important communication path 80.
By taking the above-mentioned countermeasures against these conditions, the leg-type walking robot 60 and the two-wheel mobile humanoid robot 61 can be prevented from falling.

次に、j−1行に記載される、二輪移動式人型ロボット61の補助輪用のアクチュエータに、異常が発生した場合、普通通信路82に接続される音楽部位及びLED部位は「停止」し、最重要通信路80に接続される車輪部位は「安全停止」の状態となり、重要通信路81に接続される両腕、首等部位、及び指部位は、指以外は「サーボロック」の状態になり、指は「サーボOFF」で停止する。この場合は、二輪移動式人型ロボット61は立った姿勢を維持して停止することができる。   Next, when an abnormality occurs in the auxiliary wheel actuator of the two-wheel mobile humanoid robot 61 described in the j-1 line, the music part and the LED part connected to the normal communication path 82 are “stopped”. Then, the wheel part connected to the most important communication path 80 is in a “safe stop” state, and both arms, necks, and finger parts connected to the important communication path 81 are “servo locked” except for the fingers. Then, the finger stops at “Servo OFF”. In this case, the two-wheeled mobile humanoid robot 61 can maintain a standing posture and stop.

以上、本発明のロボット制御装置における実施の形態を例示したが、この実施の形態に限られることなく発明の趣旨を逸脱しない範囲で変形することを妨げない。
例えば、第1通信路である最重要通信路80、第2通信路である重要通信路81として、IEEE1394規格の接続方式を採用し、第3通信路として普通通信路82とし、USB規格の接続方式を採用しているが、第1通信路にIEEE1394を、第2通信路と第3通信路にUSB規格の接続方式を採用しても良いし、どの通信路に、IEEE規格、及び、USB規格の接続方式を採用しても構わない。全て同じ規格を採用したとしても、通信路を分けることで、一定の安定性を確保できるからである。なお、接続方式として、IEEE規格、及びUSB規格の接続方式を用いなくとも、接続状態を常に監視できる方式の有線による接続方法であれば、問題は無い。
As mentioned above, although embodiment of the robot control apparatus of this invention was illustrated, it does not prevent that it deform | transforms in the range which is not restricted to this embodiment and does not deviate from the meaning of invention.
For example, the most important communication path 80 as the first communication path and the important communication path 81 as the second communication path adopt the IEEE 1394 standard connection method, the third communication path as the normal communication path 82, and the USB standard connection. Although the system is adopted, IEEE1394 may be adopted for the first communication path, the USB standard connection system may be adopted for the second communication path and the third communication path, and the IEEE standard and USB can be used for any communication path. A standard connection method may be adopted. This is because even if all the same standards are adopted, a certain level of stability can be ensured by dividing the communication path. Note that there is no problem as long as the connection method is a wired connection method that can always monitor the connection state without using the IEEE standard and USB standard connection methods.

さらに、最重要通信路80、重要通信路81、普通通信路82に接続される機器を列挙したが、最重要通信路80には、転倒することなく静止する制御に必要な最低限の機器が接続されていれば足り、制御的にジャイロセンサ39が無くとも、動作中に脚式歩行ロボット60及び二輪移動式人型ロボット61が転倒することなく静止できるのであれば、ジャイロセンサ39が最重要通信路80に接続されている必要は無い。これらの通信路と機器との組み合わせは設計事項であり、最重要通信路80には、転倒することなく静止する制御に必要な最低限の機器が接続され、重要通信路81には、歩行制御に必要な機器が接続され、普通通信路82にはそれ以外の機器が接続されていれば良い。   Furthermore, although the devices connected to the most important communication path 80, the important communication path 81, and the normal communication path 82 are listed, the most important communication path 80 has the minimum equipment necessary for control to stand still without falling down. The gyro sensor 39 is most important if it is sufficient if it is connected, and the legged walking robot 60 and the two-wheeled mobile humanoid robot 61 can be stopped without falling during operation even if the gyro sensor 39 is not controllable. There is no need to be connected to the communication path 80. The combination of these communication paths and devices is a design matter, and the most important communication path 80 is connected with the minimum equipment necessary for control to stop without falling, and the important communication path 81 has walking control. Necessary devices are connected, and other devices may be connected to the normal communication path 82.

上述したように、本発明による脚式移動ロボット及び車輪移動式人型ロボットによれば、以下のような効果を奏する。
(1)右脚10に備えられた右股関節ヨー軸用サーボモータ11、右股関節ロール軸用サーボモータ12、右股関節ピッチ軸用サーボモータ13、右ヒザ関節ピッチ軸用サーボモータ14、右足首ロール軸用サーボモータ15、右足首ピッチ軸用サーボモータ16と、左脚20に備えられた左股関節ヨー軸用サーボモータ21、左股関節ロール軸用サーボモータ22、左股関節ピッチ軸用サーボモータ23、左ヒザ関節ピッチ軸用サーボモータ24、左脚首ロール軸用サーボモータ25、左脚首ピッチ軸用サーボモータ26と、右腕40に備えられた右肩関節ピッチ軸用サーボモータ41、右肩関節ロール軸用サーボモータ42、右ヒジ関節ピッチ軸用サーボモータ43、右前腕ヨー軸用サーボモータ44、右手首関節用ピッチ軸用サーボモータ45、右手首関節用ロール軸用サーボモータ46と、左腕50に備えられた左肩関節ピッチ軸用サーボモータ51、左肩関節ロール軸用サーボモータ52、左ヒジ関節ピッチ軸用サーボモータ53、左前腕ヨー軸用サーボモータ54、左手首関節用ピッチ軸用サーボモータ55、左手首関節用ロール軸用サーボモータ56、を備えて、右脚10に備える上記アクチュエータと、左脚20に備える上記アクチュエータと、右腕40に備える上記アクチュエータと、左腕50に備える上記アクチュエータとを、制御する制御部を備えた脚式歩行ロボット60において、右脚10に備える上記アクチュエータと、左脚20に備える上記アクチュエータとが、最重要通信路80によって制御部と接続され、右腕40に備える上記アクチュエータと、左腕に備える上記アクチュエータとが、重要通信路81によって制御部に接続され、最重要通信路80と、重要通信路81とが異なる規格の通信手段を使用することを特徴とするので、通信路の規格を変えることで、システム的にも完全に切り離すことが可能になり相互干渉する心配がなくなる。
As described above, the legged mobile robot and the wheeled mobile humanoid robot according to the present invention have the following effects.
(1) Servo motor 11 for right hip joint yaw axis, servo motor 12 for right hip joint roll axis, servo motor 13 for right hip joint pitch axis, right knee joint pitch axis servo motor 14, right ankle roll Axis servomotor 15, right ankle pitch axis servomotor 16, left hip joint yaw axis servomotor 21 provided on left leg 20, left hip roll axis servomotor 22, left hip joint pitch axis servomotor 23, Left knee joint pitch axis servo motor 24, left leg neck roll axis servo motor 25, left leg neck pitch axis servo motor 26, right shoulder joint pitch axis servo motor 41 provided in the right arm 40, right shoulder joint Roll axis servo motor 42, right elbow joint pitch axis servo motor 43, right forearm yaw axis servo motor 44, right wrist joint pitch axis servo motor 45, right wrist joint roll axis servo motor 46, left shoulder joint pitch axis servo motor 51 provided on the left arm 50, left shoulder joint roll axis servo motor 52, left elbow joint pitch axis servo motor 53, left The forearm yaw axis servo motor 54, the left wrist joint pitch axis servo motor 55, and the left wrist joint roll axis servo motor 56 are provided. The actuator included in the right leg 10 and the actuator included in the left leg 20 In the legged walking robot 60 having a control unit for controlling the actuator provided in the right arm 40 and the actuator provided in the left arm 50, the actuator provided in the right leg 10 and the actuator provided in the left leg 20 Is connected to the control unit by the most important communication path 80 and the actuator provided in the right arm 40 The actuator provided in the left arm is connected to the control unit by the important communication path 81, and the most important communication path 80 and the important communication path 81 use communication means of different standards. By changing the standard, the system can be completely separated and there is no worry of mutual interference.

このため、何らかの理由で重要通信路81が切断したり通信異常を起こしたりしたとしても、姿勢保持及び歩行に最低限必要な最重要通信路80が生きているので、歩行中や立った姿勢の状態に通信に障害がおこっても、倒れることによってロボット自身が破損したり、周りのものを破損したりすることを防ぐことができる。この場合、最重要通信路80が切断したり通信異常を起こしたりした場合には、転倒の危険性が高いが、通信路を分散し、その通信路が相互に干渉しないことで、姿勢保持及び歩行に最低限必要な最重要通信路80の通信異常や断線の確率を軽減し、よって、転倒の恐れを軽減することが可能になるという優れた効果を奏する。また、歩行に必要な最重要通信路80の規格を高級な規格にして、必要最低限の部分だけ通信の確実性を増すことも可能となる。通信線にシールド線を用いたり、通信の二重化等によってノイズに対する防御を強化するような規格やの通信線を採用したりすることで、データ転送の確実性を向上したり、駆動部に用いられるケーブルの耐屈曲性を上げ、繰り返し曲げによる断線の確率を軽減したりすることは、有効な手段である。   For this reason, even if the important communication path 81 is cut off for some reason or a communication error occurs, the most important communication path 80 necessary for posture maintenance and walking is alive, so the walking or standing posture Even if a communication failure occurs in the state, it is possible to prevent the robot itself from being damaged or the surrounding objects from being damaged by falling down. In this case, when the most important communication path 80 is disconnected or a communication abnormality occurs, there is a high risk of falling, but the communication paths are distributed and the communication paths do not interfere with each other, so There is an excellent effect that it is possible to reduce the probability of communication abnormality and disconnection of the most important communication path 80 necessary for walking at the minimum, and thus to reduce the risk of falling. In addition, it is possible to increase the certainty of communication by the minimum necessary part by making the standard of the most important communication path 80 necessary for walking high-grade standard. By using a shielded wire for the communication line, or adopting a communication line of a standard or the like that strengthens protection against noise by duplicating communication, etc., the reliability of data transfer can be improved or used for the drive unit Increasing the bending resistance of the cable and reducing the probability of disconnection due to repeated bending are effective means.

(2)(1)に記載される脚式歩行ロボット60において、最重要通信路80にIEEE規格の接続方法を使用し、重要通信路81にUSB規格の接続方法を使用することを特徴とするので、既にある通信規格であるIEEE規格とUSB規格を利用することで、容易にシステム構築が可能であり、IEEE規格とUSB規格はシステム的に完全に切り離すことが可能であるので、相互に干渉する心配も無い。
(3)(1)に記載される脚式歩行ロボット60において、最重要通信路80及び重要通信路81の接続状態を監視可能である監視部を有することを特徴とするので、脚式歩行ロボット60又は二輪移動式人型ロボット61の一部が破損した等の原因によって断線した場合においても、監視部によって監視されているので、第1通信路及び第2通信路の接続状態を即座に把握でき、そのことによって、ロボットが転倒して破損したり、転倒することによって周りに被害を及ぼしたりする被害を最小限にとどめるための脚式歩行ロボット60及び二輪移動式人型ロボット61の動作ロジックを、通信停止した段階で決定できるという優れた効果を奏する。
(2) The legged walking robot 60 described in (1) is characterized in that an IEEE standard connection method is used for the most important communication path 80 and a USB standard connection method is used for the important communication path 81. Therefore, it is possible to easily construct a system by utilizing the existing communication standards IEEE standard and USB standard, and the IEEE standard and USB standard can be completely separated from each other, so that they interfere with each other. There is no worry to do.
(3) Since the legged walking robot 60 described in (1) has a monitoring unit capable of monitoring the connection state of the most important communication path 80 and the important communication path 81, the legged walking robot Even if the 60 or the two-wheeled mobile humanoid robot 61 is broken due to damage or the like, it is monitored by the monitoring unit, so the connection state of the first communication path and the second communication path can be immediately grasped. Therefore, the operation logic of the legged walking robot 60 and the two-wheeled mobile humanoid robot 61 for minimizing the damage that the robot falls over and breaks down, or that causes damage to the surroundings when it falls over. Can be determined when communication is stopped.

(4)(1)乃至(3)のいずれか1つに記載される脚式歩行ロボット60において、最重要通信路80によって、歩行の制御に用いるジャイロセンサ39が、制御部に接続されることを特徴とするので、何らかの理由で重要通信路81が切断したり通信異常を起こしたりしたとしても、姿勢保持及び歩行に最低限必要な最重要通信路80が生きており、最重要通信路80にジャイロセンサ39が接続されているので、歩行中や立った姿勢の状態で通信に障害が起こったとしても、脚式歩行ロボット60は転倒することが無く、ジャイロセンサ39が接続されていることで、立ち続けるための外乱抑制効果や、歩行状態から停止状態に移行する場合にも転倒の恐れが低くなる。 (4) In the legged walking robot 60 described in any one of (1) to (3), the gyro sensor 39 used for controlling walking is connected to the control unit by the most important communication path 80. Therefore, even if the important communication channel 81 is disconnected or a communication error occurs for some reason, the most important communication channel 80 necessary for maintaining posture and walking is alive, and the most important communication channel 80 Since the gyro sensor 39 is connected, the legged walking robot 60 does not fall down and the gyro sensor 39 is connected even if a communication failure occurs while walking or standing. Thus, the disturbance suppression effect for continuing to stand and the risk of falling are also reduced when shifting from a walking state to a stopped state.

(5)(1)乃至(4)のいずれか1つに記載される脚式歩行ロボット60において、前記制御部は中央演算装置を備え、最重要通信路80及び重要通信路81は、CPU36に接続されていることを特徴とするので、最重要通信路80及び重要通信路81に接続された機器を、CPU36を備えた制御部によって制御しうる。これにより複雑な制御を実現することが可能であり、人間の歩行に類似した歩行制御を行うことが可能になる。 (5) In the legged walking robot 60 described in any one of (1) to (4), the control unit includes a central processing unit, and the most important communication path 80 and the important communication path 81 are connected to the CPU 36. Since it is connected, the devices connected to the most important communication path 80 and the important communication path 81 can be controlled by a control unit including the CPU 36. This makes it possible to realize complicated control and to perform walking control similar to human walking.

(6)車輪部に備えられた右車輪用サーボモータ17、左車輪用サーボモータ27と、右腕部に備えられた右肩関節ピッチ軸用サーボモータ41、右肩関節ロール軸用サーボモータ42、右ヒジ関節ピッチ軸用サーボモータ43、右前腕ヨー軸用サーボモータ44、右手首関節用ピッチ軸用サーボモータ45、右手首関節用ロール軸用サーボモータ46と、左腕50に備えられた左肩関節ピッチ軸用サーボモータ51、左肩関節ロール軸用サーボモータ52、左ヒジ関節ピッチ軸用サーボモータ53、左前腕ヨー軸用サーボモータ54、左手首関節用ピッチ軸用サーボモータ55、左手首関節用ロール軸用サーボモータ56とを備えて、車輪用の上記アクチュエータと、右腕40に備えられる上記アクチュエータと、左腕50に備える上記アクチュエータとを、制御する制御部を備える二輪移動式人型ロボット61において、車輪用の上記アクチュエータが、最重要通信路80によって前記制御部と接続され、右腕40に備えられる上記アクチュエータと、左腕50に備えられる上記アクチュエータとが、重要通信路81によって前記制御部に接続され、最重要通信路80と、重要通信路81とが異なる規格の通信手段を使用することを特徴とするので、通信路の規格を変えることで、システム的にも完全に切り離すことが可能になり相互干渉する心配がなくなる。 (6) Right wheel servo motor 17 and left wheel servo motor 27 provided in the wheel part, right shoulder joint pitch axis servo motor 41 provided in the right arm part, right shoulder joint roll axis servo motor 42, Right elbow joint pitch axis servo motor 43, right forearm yaw axis servo motor 44, right wrist joint pitch axis servo motor 45, right wrist joint roll axis servo motor 46, and left shoulder 50 left shoulder joint Pitch axis servo motor 51, left shoulder joint roll axis servo motor 52, left elbow joint pitch axis servo motor 53, left forearm yaw axis servo motor 54, left wrist joint pitch axis servo motor 55, left wrist joint A roll axis servomotor 56, the wheel actuator, the right arm 40 actuator, and the left arm 50 actuator. In the two-wheel mobile humanoid robot 61 including a control unit for controlling the tutor, the actuator for wheels is connected to the control unit by the most important communication path 80, and the actuator provided in the right arm 40 and the left arm 50 The actuator provided in is connected to the control unit by an important communication path 81, and the most important communication path 80 and the important communication path 81 use communication means of different standards. By changing the standard, the system can be completely separated and there is no worry of mutual interference.

このため、何らかの理由で第2通信路が切断したり通信異常を起こしたりしたとしても、姿勢保持及び歩行に最低限必要な第1通信路が生きているので、走行中や立った姿勢の状態に通信に障害がおこっても、倒れることによってロボット自身が破損したり、周りのものを破損したりすることを防ぐことができる。この場合、最重要通信路80が切断したり通信異常を起こしたりした場合には、転倒の危険性が高いが、通信路を分散し、その通信路が相互に干渉しないことで、姿勢保持及び歩行に最低限必要な最重要通信路80の通信異常や断線の確率を軽減し、よって、転倒の恐れを軽減することが可能になるという優れた効果を奏する。また、歩行に必要な最重要通信路80の規格を高級な規格にして、必要最低限の部分だけ通信の確実性を増すことも可能となる。通信線にシールド線を用いたり、通信の二重化等によってノイズに対する防御を強化するような規格やの通信線を採用したりすることで、データ転送の確実性を向上したり、駆動部に用いられるケーブルの耐屈曲性を上げ、繰り返し曲げによる断線の確率を軽減したりすることは、有効な手段である。   For this reason, even if the second communication path is disconnected for some reason or a communication error occurs, the first communication path necessary for posture maintenance and walking is still alive, so the state of running or standing posture Even if a communication failure occurs, it is possible to prevent the robot itself from being damaged or the surrounding objects from being damaged by falling down. In this case, when the most important communication path 80 is disconnected or a communication abnormality occurs, there is a high risk of falling, but the communication paths are distributed and the communication paths do not interfere with each other, so There is an excellent effect that it is possible to reduce the probability of communication abnormality and disconnection of the most important communication path 80 necessary for walking at the minimum, and thus to reduce the risk of falling. In addition, it is possible to increase the certainty of communication by the minimum necessary part by making the standard of the most important communication path 80 necessary for walking high-grade standard. By using a shielded wire for the communication line, or adopting a communication line of a standard or the like that strengthens protection against noise by duplicating communication, etc., the reliability of data transfer can be improved or used for the drive unit Increasing the bending resistance of the cable and reducing the probability of disconnection due to repeated bending are effective means.

(7)(6)に記載される二輪移動式人型ロボット61において、最重要通信路80にIEEE規格の接続方法を使用し、重要通信路81にUSB規格の接続方法を使用することを特徴とするので、上記(2)の作用効果と同様の結果が得られる。
(8)(6)又は(7)に記載される二輪移動式人型ロボット61において、最重要通信路80及び重要通信路81の接続状態を監視可能である監視部を有することを特徴とするので、上記(3)の作用効果と同様の結果が得られる。
(9)(6)乃至(8)のいずれか1つに記載される二輪移動式人型ロボット61において、最重要通信路80によって、歩行の制御に用いるジャイロセンサ39が、制御部に接続されることを特徴とするので、上記(4)の作用効果と同様の結果が得られ、何らかの理由で重要通信路81が切断したり通信異常を起こしたりしたとしても、姿勢保持及び歩行に最低限必要な最重要通信路80が生きており、最重要通信路80にジャイロセンサ39が接続されているので、走行中や立った姿勢の状態で通信に障害が起こったとしても、二輪移動式人型ロボット61は転倒することが無く、ジャイロセンサ39が接続されていることで、立った状態を維持し続けるための外乱抑制効果や、走行状態から停止状態に移行する場合にも転倒の恐れが低くなる。
(7) In the two-wheel mobile humanoid robot 61 described in (6), an IEEE standard connection method is used for the most important communication path 80, and a USB standard connection method is used for the important communication path 81. Therefore, the same result as the effect (2) can be obtained.
(8) The two-wheel mobile humanoid robot 61 described in (6) or (7) has a monitoring unit capable of monitoring the connection state of the most important communication path 80 and the important communication path 81. Therefore, the same result as the effect (3) can be obtained.
(9) In the two-wheel mobile humanoid robot 61 described in any one of (6) to (8), the gyro sensor 39 used for walking control is connected to the control unit by the most important communication path 80. Therefore, even if the important communication path 81 is cut off or a communication error occurs for some reason, it is the minimum for posture maintenance and walking. The necessary most important communication path 80 is alive, and the gyro sensor 39 is connected to the most important communication path 80, so even if a communication failure occurs while driving or standing, a two-wheeled mobile person Since the type robot 61 does not fall down and the gyro sensor 39 is connected, the disturbance suppression effect for maintaining the standing state and the possibility of falling down even when shifting from the running state to the stopped state are possible. Kunar.

(10)(6)乃至(9)のいずれか1つに記載される二輪移動式人型ロボット61において、制御部はCPU36を備え、最重要通信路80及び重要通信路81は、CPU36を備える制御部に接続されていることを特徴とするので、最重要通信路80及び重要通信路81に接続された機器を、CPU36を備えた制御部によって制御しうる。これにより、二輪移動式人型ロボット61に対して複雑な制御を実現することが可能であり、倒立制御を行って安定した走行の制御を行うことが可能になる。 (10) In the two-wheel mobile humanoid robot 61 described in any one of (6) to (9), the control unit includes the CPU 36, and the most important communication path 80 and the important communication path 81 include the CPU 36. Since it is connected to the control unit, the devices connected to the most important communication path 80 and the important communication path 81 can be controlled by the control unit including the CPU 36. As a result, it is possible to realize complex control for the two-wheel mobile humanoid robot 61, and it is possible to perform stable control by performing inversion control.

実施例の、脚式歩行ロボットのシステム構成図を示している。The system block diagram of the leg type walking robot of an Example is shown. 実施例の、二輪移動式人型ロボットのシステム構成図を示している。The system configuration | structure figure of the two-wheel mobile humanoid robot of an Example is shown. 実施例の、ロボットの各アンプに故障等が発生した場合について、脚式歩行ロボット及び二輪移動式人型ロボットがとる対応について示している。In the embodiment, the response taken by the legged walking robot and the two-wheeled mobile humanoid robot when a failure occurs in each amplifier of the robot is shown. 実施例の、ロボットの各アンプに故障等が発生した場合について、脚式歩行ロボット及び二輪移動式人型ロボットがとる対応について示している。In the embodiment, the response taken by the legged walking robot and the two-wheeled mobile humanoid robot when a failure occurs in each amplifier of the robot is shown. 実施例の、脚式歩行ロボット及び二輪移動式人型ロボットのハード系の故障時の処理について示している。The processing at the time of failure of the hardware system of the legged walking robot and the two-wheel mobile humanoid robot of the embodiment is shown. 特許文献1の、運動制御モジュールと駆動部とを接続する情報伝達経路の基本構造を模式的に図解している。The basic structure of the information transmission path | route which connects a motion control module and a drive part of patent document 1 is typically illustrated. 特許文献2の、同期シリアル転送方式の接続構成を模式的に示している。The connection structure of the synchronous serial transfer system of patent document 2 is shown typically. 特許文献3の、ロボットに備えたバッテリと電動モータ等との接続構成を示す図である。It is a figure which shows the connection structure of the battery with which the robot provided to patent document 3 and the electric motor etc. were equipped.

符号の説明Explanation of symbols

10 右脚
11〜16 右脚用各軸サーボモータ
11A〜16A 右脚用各軸アンプ
17 右車輪用サーボモータ
17A 右車輪用アンプ
18 補助輪用アクチュエータ
20 左脚
21〜26 左脚用各種サーボモータ
21A〜26A 左脚用各種アンプ
27 左車輪用サーボモータ
27A 左車輪用アンプ
30 ボディ
31〜33 首用各軸サーボモータ
31A〜33A 首用各軸アンプ
35 腰ヨー軸用サーボモータ
35A 腰アンプ
36 CPU
37 I/O
38 バッテリ
39 ジャイロセンサ
40 右腕
41〜46 右腕用各種サーボモータ
41A〜46A 右腕用各種アンプ
47〜49 指用サーボモータ
47A〜49A 指用アンプ
50 左腕
51〜56 左腕用各軸サーボモータ
51A〜56A 左腕用各軸アンプ
60 脚式歩行ロボット
61 車輪移動ロボット
70 頭部
71 人工唇
80 最重要通信路
81 重要通信路
82 普通通信路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Right leg 11-16 Each axis servomotor 11A-16A for right legs Each axis amplifier 17 for right legs 17 Servomotor for right wheels 17A Right wheel amplifier 18 Actuator for auxiliary wheels 20 Left leg 21-26 Various servomotors for left legs 21A-26A Left leg amplifier 27 Left wheel servo motor 27A Left wheel amplifier 30 Body 31-33 Neck axis servo motor 31A-33A Neck axis amplifier 35 Lumbar yaw axis servomotor 35A Lumbar amplifier 36 CPU
37 I / O
38 Battery 39 Gyro Sensor 40 Right Arm 41-46 Various Servo Motors 41A-46A for Right Arm Various Amplifiers 47-49 for Right Arm Servo Motors 47A-49A for Finger Arm 50 Left Arm 51-56 Each Axis Servo Motor 51A-56A Left Arm Each axis amplifier 60 Legged walking robot 61 Wheel moving robot 70 Head 71 Artificial lip 80 Most important communication channel 81 Important communication channel 82 Normal communication channel

Claims (6)

右脚部に備えられた複数の右脚アクチュエータと、左脚部に備えられた複数の左脚アクチュエータと、右腕部に備えられた複数の右腕アクチュエータと、左腕部に備えられた複数の左腕アクチュエータと、
前記右脚アクチュエータと、前記左脚アクチュエータと、前記右腕アクチュエータと、前記左腕アクチュエータとを、制御する制御部とを備えた脚式移動ロボットにおいて、
前記右脚アクチュエータと、前記左脚アクチュエータとが、第1通信路によって前記制御部と接続され、
前記右腕アクチュエータと、前記左腕アクチュエータとが、第2通信路によって前記制御部に接続され、
前記第1通信路と、前記第2通信路とが異なる規格の通信手段が使用されていることを特徴とする脚式移動ロボット。
A plurality of right leg actuators provided in the right leg part, a plurality of left leg actuators provided in the left leg part, a plurality of right arm actuators provided in the right arm part, and a plurality of left arm actuators provided in the left arm part When,
In a legged mobile robot comprising a control unit for controlling the right leg actuator, the left leg actuator, the right arm actuator, and the left arm actuator,
The right leg actuator and the left leg actuator are connected to the control unit by a first communication path,
The right arm actuator and the left arm actuator are connected to the control unit by a second communication path,
A legged mobile robot characterized in that communication means having a standard different from that of the first communication path and the second communication path is used.
請求項1に記載される脚式移動ロボットにおいて、
前記第1通信路にIEEE規格の接続方法を使用し、
前記第2通信路にUSB規格の接続方法が使用されていることを特徴とする脚式移動ロボット。
The legged mobile robot according to claim 1,
Use an IEEE standard connection method for the first communication path,
A legged mobile robot characterized in that a USB standard connection method is used for the second communication path.
請求項1又は請求項2に記載される脚式移動ロボットにおいて、
前記第1通信路及び前記第2通信路の接続状態を監視可能である監視部を有することを特徴とする脚式移動ロボット。
In the legged mobile robot according to claim 1 or 2,
A legged mobile robot comprising a monitoring unit capable of monitoring a connection state of the first communication path and the second communication path.
請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載される脚式移動ロボットにおいて、
前記第1通信路によって、歩行の制御に用いる加速度センサが、前記制御部に接続されることを特徴とする脚式移動ロボット。
In the legged mobile robot according to any one of claims 1 to 3,
The legged mobile robot, wherein an acceleration sensor used for walking control is connected to the control unit through the first communication path.
請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載される脚式移動ロボットにおいて、
前記制御部は中央演算装置を備え、前記第1通信路及び前記第2通信路は、前記中央演算装置に接続されていることを特徴とする脚式移動ロボット。
In the legged mobile robot according to any one of claims 1 to 4,
The control unit includes a central processing unit, and the first communication path and the second communication path are connected to the central processing unit.
車輪部に備えられた複数の車輪用アクチュエータと、右腕部に備えられた複数の右腕アクチュエータと、左腕部に備えられた複数の左腕アクチュエータと、
前記車輪用アクチュエータと、前記右腕アクチュエータと、前記左腕アクチュエータとを、制御する制御部とを備える車輪移動式人型ロボットにおいて、
前記車輪用アクチュエータが、第1通信路によって前記制御部と接続され、
前記右腕アクチュエータと、前記左腕アクチュエータとが、第2通信路によって前記制御部に接続され、
前記第1通信路と、前記第2通信路とが異なる規格の通信手段が使用されていることを特徴とする車輪移動式人型ロボット。
A plurality of wheel actuators provided in the wheel part; a plurality of right arm actuators provided in the right arm part; a plurality of left arm actuators provided in the left arm part;
In the wheel-moving humanoid robot comprising a control unit for controlling the wheel actuator, the right arm actuator, and the left arm actuator,
The wheel actuator is connected to the control unit by a first communication path;
The right arm actuator and the left arm actuator are connected to the control unit by a second communication path,
A wheel-moving humanoid robot characterized in that communication means having a standard different from that of the first communication path and the second communication path is used.
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