JP2007007799A

JP2007007799A - Walking robot

Info

Publication number: JP2007007799A
Application number: JP2005193275A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamamoto; 貴史山本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2005-07-01
Publication date: 2007-01-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for selecting and executing abnormal processing suitable for an abnormality generated in a walking robot. <P>SOLUTION: This robot walks by changing an angle of each leg joint of a pair of leg links. The walking robot is provided with a controller 63 for adjusting the angle of each leg joint based on gait pattern data, and an abnormality detection means 76 for detecting the abnormality generated in the walking robot and detecting whether or not the detected abnormality is generated at least one portion of a standing leg and an idle leg. The controller 63 continues an adjustment of the angle of each leg joint based on the gait pattern data when the abnormality detection means 76 detects the abnormality and the detected abnormality is generated at the portion which is neither the standing leg nor the idle leg, and executes the abnormal processing for locking each leg joint in a grounding state of each toe after grounding each toe by a prescribed number of times, while reducing operation speed of each leg joint. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、歩行ロボットに関するものである。特に、歩行ロボットで異常が発生した場合の対処技術に関するものである。 The present invention relates to a walking robot. In particular, the present invention relates to a technique for dealing with an abnormality in a walking robot.

特許文献１には、歩行しているロボットを非常停止させる技術が開示されている。歩行ロボットは、マイクロフォンと、非常停止コントローラと、ロボットコントローラを備えている。オペレータは、歩行ロボットを非常停止させようとするときに、非常停止用の笛を吹く。笛の音がマイクロフォンによってとらえられると、非常停止コントローラは、ロボットコントローラに非常停止信号を出力する。ロボットコントローラは、非常停止信号が入力されると、歩行ロボットを非常停止させる。特許文献１に開示されている技術は、オペレータが歩行しているロボットを看視しており、オペレータが異常を認めた場合に歩行ロボットを非常停止させるものである。 Patent Document 1 discloses a technique for making an emergency stop of a walking robot. The walking robot includes a microphone, an emergency stop controller, and a robot controller. The operator blows an emergency stop whistle when trying to make an emergency stop of the walking robot. When the sound of the whistle is captured by the microphone, the emergency stop controller outputs an emergency stop signal to the robot controller. When the emergency stop signal is input, the robot controller makes the walking robot emergency stop. The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228561 is to watch a robot on which an operator is walking, and to make an emergency stop when the operator recognizes an abnormality.

特開平５−３１８３４１号公報JP-A-5-318341

歩行ロボットには、歩行中に種々の異常が発生することがある。異常の種類によっては、歩行ロボットを非常停止させないで、動作を継続させたほうがよい場合もある。例えば、腕の関節に異常が発生したような場合には、歩行には直接的な影響がないことから、歩行を継続して緩やかに停止させる方が好ましい。非常停止させると、慣性の影響等によって歩行ロボットがバランスを崩し、かえって深刻な事態に発展することもありえる。あるいは遊脚に異常が発生した場合も、非常停止させないで動作を継続させた方がよいこともある。遊脚に異常が発生した段階で非常停止させると、歩行ロボットが片足接地状態で姿勢を固定してしまい、そのまま転倒しかねない。もちろん、非常停止を必要する異常もある。従来の技術では、異常の種類に対応してそれに適した異常処理を選択することができない。
本発明では、歩行ロボットに異常が発生した場合に、その異常に適した異常処理を選択して実行する技術を提供する。 Various abnormalities may occur in walking robots during walking. Depending on the type of abnormality, it may be better to continue the operation without causing the walking robot to make an emergency stop. For example, when an abnormality occurs in a joint of an arm, it is preferable that the walking is continued and gently stopped because there is no direct influence on the walking. If an emergency stop is performed, the walking robot may lose its balance due to the influence of inertia and the like, and may develop into a serious situation. Alternatively, even if an abnormality occurs in the free leg, it may be better to continue the operation without making an emergency stop. If an emergency stop occurs when an abnormality occurs in the swing leg, the walking robot will fix its posture with one foot in contact with the ground, and it may fall over. Of course, there are some abnormalities that require an emergency stop. In the conventional technique, it is not possible to select an abnormality process suitable for the type of abnormality.
The present invention provides a technique for selecting and executing an abnormality process suitable for an abnormality when an abnormality occurs in the walking robot.

本発明が提供する歩行ロボットは、一対の脚リンクの各脚関節の角度を変化させて歩行する。その歩行ロボットは、一対の脚リンクの各足先の位置を指定する歩容データを記憶している歩容データ記憶手段と、歩容データ記憶手段が記憶している歩容データに基づいて各脚関節の角度を調整するコントローラと、歩行ロボットに発生した異常を検出するとともに、検出した異常が立脚および遊脚の少なくとも一方の部位で発生したか否かを検出する異常検出手段を備えている。コントローラは、異常検出手段が異常を検出し、検出した異常が立脚および遊脚のいずれでもない部位で発生した場合に、歩容データに基づく各脚関節の角度調整を継続するととともに、各脚関節の動作速度を減速させながら各足先を所定回数接地させてから、各足先が接地した状態で各脚関節をロックする第１異常処理を実行する。
立脚および遊脚のいずれでもない部位で異常が発生した場合、歩行ロボットは歩行を継続することができる。慣性力等によって転倒するかもしれない危険にさらしてまで、歩行ロボットを非常停止させる必要がない。
上述の歩行ロボットは、立脚および遊脚のいずれでもない部位で異常が発生した場合に第１異常処理を実行する。第１異常処理を実行すると、歩行ロボットは歩容データに基づいて歩行しながら減速し、最後に各足先が接地した状態（両足立脚状態）で停止する。歩行を続けながら緩やかに減速してから停止するので、異常処理の間に歩行ロボットがバランスを崩すことがなく、両足立脚状態で停止する。腕の関節等の、立脚でも遊脚でもないその他の部位に異常が発生した場合に適した異常処理が実行される。 The walking robot provided by the present invention walks by changing the angle of each leg joint of a pair of leg links. The walking robot includes gait data storage means for storing gait data for designating the position of each toe of the pair of leg links, and each gait data based on the gait data stored in the gait data storage means. A controller for adjusting the angle of the leg joint and an abnormality detecting means for detecting an abnormality that has occurred in the walking robot and detecting whether the detected abnormality has occurred in at least one of the standing leg and the free leg. . The controller continues to adjust the angle of each leg joint based on the gait data when the abnormality detection means detects an abnormality and the detected abnormality occurs in a part that is neither a standing leg nor a free leg. The first abnormal process is executed in which each foot joint is grounded a predetermined number of times while the operation speed is reduced, and the leg joints are locked in a state where each foot foot is grounded.
When an abnormality occurs in a portion that is neither a standing leg nor a free leg, the walking robot can continue walking. The walking robot does not need to be brought to an emergency stop until it is in danger of falling over due to inertia or the like.
The above-described walking robot executes the first abnormality process when an abnormality occurs in a portion that is neither a standing leg nor a free leg. When the first abnormal process is executed, the walking robot decelerates while walking based on the gait data, and finally stops in a state where each foot tip is in contact with the ground (both stepladder state). Since the robot slowly decelerates and stops while continuing walking, the walking robot does not lose its balance during the abnormal process and stops in the state of both legs standing. An abnormality process suitable for the case where an abnormality has occurred in other parts, such as the joints of the arms, that are not standing legs or swing legs.

上記のロボットにおいて、コントローラは、さらに異常が立脚において発生したものか、有脚において発生したものかを検出可能であり、異常検出手段が遊脚の異常を検出した場合に、その遊脚の足先が接地した後に全脚関節をロックする第２異常処理を実行することが好ましい。
この歩行ロボットは、遊脚に異常が発生した場合に、第２異常処理を実行することによって、遊脚の足先が接地した後に全脚関節をロックする。よって、歩行ロボットは、両足立脚状態に至るまでは予定の動作を継続し、両足立脚状態に至った段階で停止する。遊脚に異常が発生した場合に適した異常処理が実行される。 In the robot described above, the controller can further detect whether an abnormality has occurred in the stance or in the leg, and when the abnormality detecting means detects an abnormality in the free leg, It is preferable to execute a second abnormality process for locking all the leg joints after the tip is grounded.
When an abnormality occurs in the free leg, the walking robot locks all the leg joints after the toes of the free leg are grounded by executing the second abnormality process. Therefore, the walking robot continues the scheduled motion until it reaches the both-legged leg state, and stops when it reaches the both-legged leg state. An abnormality process suitable for the case where an abnormality occurs in the free leg is executed.

上記の歩行ロボットにおいて、コントローラは、異常検出手段が立脚の異常を検出した場合に、全脚関節を自由動作可能な状態にする第３異常処理を実行することが好ましい。
この歩行ロボットは、立脚の異常が発生した場合に、第３異常処理を実行することによって、全脚関節を自由動作可能な状態にする。ここで、「脚関節が自由動作可能な状態」とは、脚関節に外力が作用した場合に、脚関節がその外力に抗せずに自由に動くことができる状態を意味する。立脚の異常が発生した場合には、歩行ロボットは、歩行を継続できない。よって、この場合には、全脚関節を自由動作可能な状態にすることによって、歩行ロボットをしゃがみ込ませる。 In the above walking robot, it is preferable that the controller executes a third abnormality process for allowing all the leg joints to freely move when the abnormality detecting unit detects an abnormality in the stance.
This walking robot makes the all leg joints in a freely operable state by executing the third abnormality process when an abnormality of the stance occurs. Here, the “state in which the leg joint can freely move” means a state in which the leg joint can move freely without resisting the external force when an external force acts on the leg joint. When an abnormal stance occurs, the walking robot cannot continue walking. Therefore, in this case, the walking robot is crouched by making all the leg joints freely movable.

上記の歩行ロボットにおいて、コントローラは、異常検出手段が複数部位の異常を検出した場合に、第１異常処理、第２異常処理、第３異常処理の内の順序の遅い異常処理を優先して実行することが好ましい。
この歩行ロボットは、複数部位の異常が発生した場合に、第１異常処理、第２異常処理、第３異常処理の内の順序の遅い異常処理を優先して実行することによって、異常に適した異常処理を行うことができる。 In the above walking robot, the controller preferentially executes the first abnormality process, the second abnormality process, and the third abnormality process in the order of slowness when the abnormality detection unit detects an abnormality in a plurality of parts. It is preferable to do.
This walking robot is suitable for abnormalities by giving priority to the first abnormal process, the second abnormal process, and the third abnormal process in order of priority when a plurality of abnormalities occur. Abnormal processing can be performed.

上記の歩行ロボットにおいて、コントローラは、異常検出手段が立脚と遊脚の双方以外の部位の異常を検出した場合に、各足先が所定回数接地してから各足先が接地した状態で各脚関節がロックするまで目標軌道に沿って歩行ロボットを歩行させることが好ましい。
このようになっていると、歩行ロボットが障害物の近傍を通る目標軌道に沿って歩行しているときに、立脚と遊脚の双方以外の部位の異常が検出されても、目標軌道に沿って歩行してから停止することによって、障害物との干渉を防止することができる。 In the above-described walking robot, the controller detects that each of the legs is in a state in which each toe is grounded for a predetermined number of times after the anomaly detecting means detects an abnormality in a part other than both the standing leg and the free leg. It is preferable to walk the walking robot along the target trajectory until the joint is locked.
In this way, when the walking robot is walking along the target trajectory passing near the obstacle, even if an abnormality is detected in any part other than both the standing leg and the free leg, it follows the target trajectory. By stopping after walking, it is possible to prevent interference with obstacles.

上記の歩行ロボットにおいて、胴体の速度または加速度を検出する第１胴体センサと、胴体の移動方向を検出する第２胴体センサを備えており、コントローラは、第１胴体センサが検出した胴体の速度または加速度が所定値以上の場合に、第２胴体センサが検出した胴体の移動方向の水平方向成分が延びる側に遊脚の足先が接地するように、歩容データ記憶手段が記憶している歩容データを変更することが好ましい。
歩行ロボットは、転倒しそうになると、第１胴体センサが検出する胴体の速度または加速後が所定値以上になる。そのときには、歩容データを変更することによって、第２胴体センサが検出した胴体の移動方向の水平方向成分が延びる側に遊脚の足先を接地させる。よって、歩行ロボットの転倒が防止される。 The walking robot includes a first torso sensor that detects a speed or acceleration of the torso and a second torso sensor that detects a moving direction of the torso, and the controller includes a torso speed or a torso detected by the first torso sensor. When the acceleration is greater than or equal to a predetermined value, the gait data storage means stores the gait data storage means so that the toe of the free leg contacts the side where the horizontal component of the movement direction of the trunk detected by the second trunk sensor extends. It is preferable to change the data.
When the walking robot is about to fall, the speed or acceleration of the body detected by the first body sensor becomes a predetermined value or more. At that time, by changing the gait data, the toe of the free leg is grounded on the side where the horizontal component of the moving direction of the trunk detected by the second trunk sensor extends. Therefore, the walking robot is prevented from falling.

複数台の歩行ロボットが隊列を組んで歩行することがある。この場合、隊列を構成する一台の歩行ロボットに異常が発生した場合に、異常が発生した歩行ロボットにのみ異常処理を実行させると、異常処理を実行する歩行ロボットと正常な歩行ロボットが干渉し、接触して転倒する等の事態に発展する可能性がある。
そこで、隊列を組んで歩行する歩行ロボット群の場合、歩行ロボット間の通信手段を備えており、一の歩行ロボットが異常処理を実行するときには他の歩行ロボットにそれを通信し、それを受信した他の歩行ロボットも異常処理を実行することが好ましい。
この歩行ロボット群によると、異常処理を実行する歩行ロボットと正常処理を継続する歩行ロボットが干渉する事態の発生を防止でき、異常が深刻な事態に発展することを防止できる。 Multiple walking robots may walk in a row. In this case, if an abnormality occurs in one of the walking robots that make up the platoon, if the abnormal process is executed only by the abnormal walking robot, the walking robot that performs the abnormal process interferes with the normal walking robot. , There is a possibility of developing into a situation such as touching and falling.
Therefore, in the case of a group of walking robots walking in a formation, they are equipped with communication means between walking robots, and when one walking robot performs an abnormal process, it communicates it to another walking robot and receives it. It is preferable that other walking robots also execute the abnormality process.
According to this walking robot group, it is possible to prevent the occurrence of a situation where the walking robot that executes the abnormal process interferes with the walking robot that continues the normal process, and the abnormal situation can be prevented from developing into a serious situation.

本発明の歩行ロボットは、異常現象が発生した部位を特定し、異常発生部位に適した異常処理を実行する。異常が発生してもその異常から深刻な事態に発生しないように異常処理することができる。 The walking robot according to the present invention identifies a site where an abnormal phenomenon has occurred and executes an abnormality process suitable for the site where the abnormality has occurred. Even if an abnormality occurs, abnormality processing can be performed so as not to cause a serious situation from the abnormality.

本発明の好適な実施形態を例示する。
（形態１）
共通の軸を持つ一対の駆動輪を用いて走行するロボットであり、
各駆動輪を独立して駆動する駆動手段と、
昇降可能であるとともに、降下位置で接地することによって走行ロボットを所定姿勢に維持する補助輪と、
駆動手段と補助輪を制御するコントローラと、
走行ロボットに発生した異常を検出するとともに、異常発生部位を判別可能な異常検出手段を備えており、
コントローラは、走行中に異常検出手段が駆動輪以外の部位の異常を検出した場合に、減速しながら所定距離走行後に駆動輪を停止するとともに補助輪を降下させ、異常検出手段が駆動輪の異常を検出した場合に、駆動輪を停止するとともに補助輪を降下させることを特徴とする走行ロボット。 The preferred embodiment of this invention is illustrated.
(Form 1)
A robot that travels using a pair of drive wheels with a common axis;
Drive means for independently driving each drive wheel;
Auxiliary wheels that can move up and down and maintain the traveling robot in a predetermined posture by grounding at the lowered position,
A controller for controlling the driving means and auxiliary wheels;
In addition to detecting an anomaly that has occurred in the traveling robot, it is equipped with an anomaly detection means that can determine the anomaly occurrence site,
When the abnormality detecting means detects an abnormality in a part other than the driving wheel during traveling, the controller stops the driving wheel after traveling for a predetermined distance while decelerating and lowers the auxiliary wheel, and the abnormality detecting means detects the abnormality of the driving wheel. When the vehicle is detected, the driving robot is stopped and the auxiliary wheel is lowered.

（第１実施例）
本発明のロボットに係る第１実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、ロボット１０は、左脚１２、右脚１４、胴体１５、左腕１６、右腕１７、頭部６０を備えている。図２は、それらの機械的接続状態を図示している。以下においては、説明の便宜上、図２に示すｘ、ｙ、ｚ軸の３軸からなる座標系を設定する。ｘ軸（ロール軸）は、ロボット１０の前後方向に延びている。ｙ軸（ピッチ軸）は、ロボット１０の左右方向に延びている。ｚ軸（ヨー軸）は、ロボット１０の上下方向に延びている。また、関節と、その関節を駆動する関節アクチュエータに同一の符号を用いる。例えば、左膝関節２２と記載することもあるし、左膝関節アクチュエータ２２と記載することもある。 (First embodiment)
A first embodiment of the robot of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the robot 10 includes a left leg 12, a right leg 14, a body 15, a left arm 16, a right arm 17, and a head 60. FIG. 2 illustrates these mechanical connections. In the following, for convenience of explanation, a coordinate system composed of three axes of x, y, and z axes shown in FIG. 2 is set. The x-axis (roll axis) extends in the front-rear direction of the robot 10. The y axis (pitch axis) extends in the left-right direction of the robot 10. The z axis (yaw axis) extends in the vertical direction of the robot 10. The same reference numerals are used for the joint and the joint actuator that drives the joint. For example, the left knee joint 22 may be described, and the left knee joint actuator 22 may be described.

左脚１２は、左股関節４０、左上腿２１、左膝関節２２、左下腿２３、左足首関節２４、左６軸力センサ２５、左足先２６を有している。左股関節４０は、腰４９と左上腿２１を接続しており、ｘ、ｙ、ｚ軸廻りの関節角度を変化させる。左膝関節２２は、左上腿２１と左下腿２３を接続しており、ｙ軸廻りの関節角度を変化させる。左足首関節２４は、左下腿２３と左６軸力センサ２５を接続しており、ｘ軸廻りと、ｙ軸廻りの関節角度を変化させる。左足先２６は、左６軸力センサ２５に固定されている。左６軸力センサ２５は、左足首関節２４と左足先２６との間に作用する６つの軸力を検出する。具体的には、ｘ軸方向の力、ｙ軸方向の力、ｚ軸方向の力、ｘ軸廻りのモーメント、ｙ軸廻りのモーメント、ｚ軸廻りのモーメントを検出する。
右脚１４は、右股関節４８、右上腿３１、右膝関節３２、右下腿３３、右足首関節３４、右６軸力センサ３５、右足先３６を有している。右脚１４の構成は、左脚１２と同様である。従って、これ以上の説明は省略する。 The left leg 12 includes a left hip joint 40, a left upper thigh 21, a left knee joint 22, a left lower thigh 23, a left ankle joint 24, a left six-axis force sensor 25, and a left foot tip 26. The left hip joint 40 connects the waist 49 and the left upper thigh 21 and changes joint angles around the x, y, and z axes. The left knee joint 22 connects the left upper thigh 21 and the left lower thigh 23, and changes the joint angle around the y axis. The left ankle joint 24 connects the left lower leg 23 and the left six-axis force sensor 25, and changes the joint angle around the x axis and around the y axis. The left foot tip 26 is fixed to the left six-axis force sensor 25. The left six-axis force sensor 25 detects six axial forces acting between the left ankle joint 24 and the left foot tip 26. Specifically, a force in the x-axis direction, a force in the y-axis direction, a force in the z-axis direction, a moment around the x-axis, a moment around the y-axis, and a moment around the z-axis are detected.
The right leg 14 includes a right hip joint 48, an upper right thigh 31, a right knee joint 32, a right lower thigh 33, a right ankle joint 34, a right six-axis force sensor 35, and a right foot tip 36. The configuration of the right leg 14 is the same as that of the left leg 12. Therefore, further explanation is omitted.

左腕４１は、左肩関節４６、左上腕４２、左肘関節４３、左前腕４４、左掌４５を有している。左肩関節４６は、肩４７と左上腕４２を接続している。左肩関節４６は、ｘ軸廻りと、ｙ軸廻りの関節角度を変化させる。左肘関節４３は、左上腕４２と左前腕４４を接続しており、ｙ軸廻りの関節角度を変化させる。左掌４５は、左前腕４４に取り付けられている。
右腕５１は、右肩関節５６、右上腕５２、右肘関節５３、右前腕５４、右掌５５を有している。右腕５１の構成は、左腕４１と同様なので、これ以上の説明は省略する。
頭部６０は、首関節６１を介して肩４７と接続されている。首関節６１は、ｘ軸廻りの関節角度と、ｙ軸廻りの関節角度を変化させる。 The left arm 41 has a left shoulder joint 46, a left upper arm 42, a left elbow joint 43, a left forearm 44, and a left palm 45. The left shoulder joint 46 connects the shoulder 47 and the left upper arm 42. The left shoulder joint 46 changes the joint angle around the x axis and around the y axis. The left elbow joint 43 connects the left upper arm 42 and the left forearm 44 and changes the joint angle around the y axis. The left palm 45 is attached to the left forearm 44.
The right arm 51 has a right shoulder joint 56, an upper right arm 52, a right elbow joint 53, a right forearm 54, and a right palm 55. Since the configuration of the right arm 51 is the same as that of the left arm 41, further description is omitted.
The head 60 is connected to the shoulder 47 via the neck joint 61. The neck joint 61 changes the joint angle around the x axis and the joint angle around the y axis.

図３は、ロボット１０の制御系を模式的に示している。中央コントローラ６３は、胴体１５内に装着されている。中央コントローラ６３には、通信線６４を介して、首関節アクチュエータ６１と左肩関節アクチュエータ４６と左肘関節アクチュエータ４３が直列に接続されている。中央コントローラ６３には、通信線６５を介して右肩関節アクチュエータ５６と右肘関節アクチュエータ５３が直列に接続されている。中央コントローラ６３には、通信線６６を介して左股関節アクチュエータ４０と左膝関節アクチュエータ２２と左足首関節アクチュエータ２４と左６軸力センサ２５が直列に接続されている。中央コントローラ６３には、通信線６７を介して、右股関節アクチュエータ４８と右膝関節アクチュエータ３２と右足首関節アクチュエータ３４と右６軸力センサ３５が直列に接続されている。通信線６４、６５、６６、６７はシリアル通信線である。中央コントローラ６３は、通信線６４、６５、６６、６７を介して、関節２２、２４、３２、３４、４０、４３、４６、４８、５３、５６、６１（以下においては、各関節を識別する必要がない場合には、これらの関節、あるいは個々の関節を、単に「関節」と記載する）、６軸力センサ２５、３５との間で、各種情報をパケット通信する。通信線６４、６５、６６、６７を介してパケット通信を行うことにより、中央コントローラ６３と、関節や６軸力センサ２３、２５との間の電気的インターフェイスが簡略化されている。なお、中央コントローラ６３には、後述するＧセンサ９３等が接続されているが、図３ではそれらの図示を省略している。 FIG. 3 schematically shows a control system of the robot 10. The central controller 63 is mounted in the body 15. A neck joint actuator 61, a left shoulder joint actuator 46, and a left elbow joint actuator 43 are connected in series to the central controller 63 via a communication line 64. A right shoulder joint actuator 56 and a right elbow joint actuator 53 are connected in series to the central controller 63 via a communication line 65. A left hip joint actuator 40, a left knee joint actuator 22, a left ankle joint actuator 24, and a left six-axis force sensor 25 are connected in series to the central controller 63 via a communication line 66. A right hip joint actuator 48, a right knee joint actuator 32, a right ankle joint actuator 34, and a right six-axis force sensor 35 are connected in series to the central controller 63 via a communication line 67. Communication lines 64, 65, 66, and 67 are serial communication lines. The central controller 63 identifies the joints 22, 24, 32, 34, 40, 43, 46, 48, 53, 56, 61 (hereinafter, each joint via the communication lines 64, 65, 66, 67). If not necessary, these joints or individual joints are simply referred to as “joints”), and various information is packet-communicated between the six-axis force sensors 25 and 35. By performing packet communication via the communication lines 64, 65, 66, 67, the electrical interface between the central controller 63 and the joints and the six-axis force sensors 23, 25 is simplified. The central controller 63 is connected to a G sensor 93 and the like which will be described later, but they are not shown in FIG.

図４に示すように、中央コントローラ６３は、外部通信ユニット７２、Ｇセンサ９３、ジャイロ９４、動作指令ユニット７０を有している。中央コントローラ６３には、電源線（図示省略）を経由して電力が供給されている。
外部通信ユニット７２には、アンテナ７４が接続されている。外部通信ユニット７２は、アンテナ７４が受信した信号を動作指令ユニット７０が処理可能なデータ形式に変換し、動作指令ユニット７０に出力する。また、動作指令ユニット７０は、外部通信ユニット７２にロボット１０の動作状態に係る情報を送信する。外部通信ユニット７２は、受信した情報をアンテナ７４から送信可能な信号に変換する。アンテナ７４は、信号を外部に送信する。
Ｇセンサ９３とジャイロ９４は、胴体１５内に装着されており、それぞれ動作指令ユニット７０に接続されている。Ｇセンサ９３は、胴体１５の加速度を検出する。ジャイロ９４は、胴体１５の姿勢を検出する。 As shown in FIG. 4, the central controller 63 has an external communication unit 72, a G sensor 93, a gyro 94, and an operation command unit 70. Electric power is supplied to the central controller 63 via a power line (not shown).
An antenna 74 is connected to the external communication unit 72. The external communication unit 72 converts the signal received by the antenna 74 into a data format that can be processed by the operation command unit 70, and outputs the data format to the operation command unit 70. Further, the operation command unit 70 transmits information related to the operation state of the robot 10 to the external communication unit 72. The external communication unit 72 converts the received information into a signal that can be transmitted from the antenna 74. The antenna 74 transmits a signal to the outside.
The G sensor 93 and the gyro 94 are mounted in the body 15 and are connected to the operation command unit 70, respectively. The G sensor 93 detects the acceleration of the body 15. The gyro 94 detects the posture of the body 15.

動作指令ユニット７０は、データ記憶部７５と異常処理記憶部７６を有している。データ記憶部７５は、歩容データと目標軌道データと動作指令プログラムを記憶している。歩容データは、左足先２６と腰４９と右足先３６の位置と姿勢に係る経時的データである。目標軌道データは、ロボット１０が歩行しようとする目標軌道に係るデータである。動作指令ユニット７０は、動作指令プログラムを用いて、外部通信ユニット７２、６軸力センサ２５、３５、Ｇセンサ９３、ジャイロ９４から入力される信号と、歩容データと、目標軌道データを処理し、各関節毎の動作コマンドを設定する。動作コマンドは、各関節に出力される。各関節は、動作コマンドに従って関節角度を変化させる。ロボット１０は、各関節が動作コマンドに従って関節角度を変化させることによって歩行する。
異常処理記憶部７６は、異常処理ロジックを記憶している。異常処理記憶部７６は、異常が発生している関節から関節異常信号（後述する）が入力された場合に、記憶している異常処理プログラムを用いて異常処理を実行することにより、異常処理コマンドを設定する。異常処理コマンドは、各関節に出力される。 The operation command unit 70 includes a data storage unit 75 and an abnormality processing storage unit 76. The data storage unit 75 stores gait data, target trajectory data, and an operation command program. The gait data is time-dependent data related to the positions and postures of the left foot tip 26, the waist 49, and the right foot tip 36. The target trajectory data is data relating to the target trajectory that the robot 10 is to walk. The motion command unit 70 processes the signals input from the external communication unit 72, the six-axis force sensors 25, 35, the G sensor 93, and the gyro 94, the gait data, and the target trajectory data using the motion command program. The operation command for each joint is set. The motion command is output to each joint. Each joint changes the joint angle according to the operation command. The robot 10 walks by changing the joint angle of each joint according to the operation command.
The abnormality processing storage unit 76 stores abnormality processing logic. The abnormality processing storage unit 76 executes an abnormality processing using a stored abnormality processing program when a joint abnormality signal (described later) is input from a joint in which an abnormality has occurred. Set. The abnormality processing command is output to each joint.

関節アクチュエータについて説明する。各関節アクチュエータは、共通した構成を有しているので、左膝関節アクチュエータ２２で代表して説明する。図５に示すように、左膝関節アクチュエータ２２は、モータコントローラ８０、モータ駆動回路８１、モータ８３、エンコーダ８９を備えている。
モータコントローラ８０は、モータ駆動指令生成部８５と異常看視部８６を有している。モータコントローラ８０には、電源線８７を経由して電力が供給されている。モータコントローラ８０のモータ駆動指令生成部８５には、通信線６６を介して、中央コントローラ６３から動作コマンドが入力される。
モータ駆動指令生成部８５は、中央コントローラ６３からの動作コマンドに応じた指令信号を、モータ駆動回路８１に出力する。モータ駆動回路８１には、電源線８２を経由して電力が供給されている。モータ駆動回路８１は、モータ駆動指令生成部８５から入力された指令信号に基づいて、モータ８３を回転させる。モータ８３は、その駆動軸に連結されている減速機構（図示省略）を介して左膝関節２２を駆動する。左下腿２３は、モータ８３が一方側に回転した場合に、左膝関節２２廻りに一方向（例えば、後方）に回動する。左下腿２３は、モータ８３が他方側に回転した場合に、左膝関節２２廻りに他方向（例えば、前方）に回動する。また、左膝関節アクチュエータ２２は、モータ８３の駆動軸を拘束するロック機構（図示省略）を有している。
エンコーダ８９は、左膝関節２２の関節角度を検出する。エンコーダ８９が検出した左膝関節２２の関節角度は、モータコントローラ８０に出力される。
モータとエンコーダは、関節アクチュエータの軸毎に設けられている。上述した左膝関節アクチュエータ２２は、１軸（ｙ軸）を持っているので、モータ８３を１つと、エンコーダ８９を１つ有している。例えば、左股関節アクチュエータ４０は、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を持っている。従って、左股関節アクチュエータ４０は、モータを３つと、エンコーダを３つ有している。 The joint actuator will be described. Since each joint actuator has a common configuration, the left knee joint actuator 22 will be described as a representative. As shown in FIG. 5, the left knee joint actuator 22 includes a motor controller 80, a motor drive circuit 81, a motor 83, and an encoder 89.
The motor controller 80 includes a motor drive command generation unit 85 and an abnormality viewing unit 86. Electric power is supplied to the motor controller 80 via the power line 87. An operation command is input from the central controller 63 to the motor drive command generation unit 85 of the motor controller 80 via the communication line 66.
The motor drive command generator 85 outputs a command signal corresponding to the operation command from the central controller 63 to the motor drive circuit 81. Electric power is supplied to the motor drive circuit 81 via the power line 82. The motor drive circuit 81 rotates the motor 83 based on the command signal input from the motor drive command generator 85. The motor 83 drives the left knee joint 22 via a speed reduction mechanism (not shown) connected to the drive shaft. The left lower leg 23 rotates in one direction (for example, rearward) around the left knee joint 22 when the motor 83 rotates to one side. The left lower leg 23 rotates in the other direction (for example, forward) around the left knee joint 22 when the motor 83 rotates to the other side. Further, the left knee joint actuator 22 has a lock mechanism (not shown) that restrains the drive shaft of the motor 83.
The encoder 89 detects the joint angle of the left knee joint 22. The joint angle of the left knee joint 22 detected by the encoder 89 is output to the motor controller 80.
A motor and an encoder are provided for each axis of the joint actuator. Since the left knee joint actuator 22 described above has one axis (y-axis), it has one motor 83 and one encoder 89. For example, the left hip joint actuator 40 has three axes (x axis, y axis, and z axis). Therefore, the left hip joint actuator 40 has three motors and three encoders.

異常看視部８６は、モータ駆動指令生成部８５が出力した指令信号に応じてモータ８３が回転しているか否かを看視している。具体的には、エンコーダ８９が検出した左膝関節２２の関節角度から、指令信号に応じてモータ８３が回転しているか否かを看視している。異常看視部８６は、指令信号に応じてモータ８３が回転していない場合に、関節異常信号を中央コントローラ６３に出力する。既に説明したように、中央コントローラ６３の異常処理記憶部７６は、関節から関節異常信号が入力された場合に、異常処理を実行することによって異常処理コマンドを設定する。異常処理コマンドは、各関節に出力される。 The abnormality watching unit 86 watches whether or not the motor 83 is rotating in accordance with the command signal output from the motor drive command generating unit 85. Specifically, whether or not the motor 83 is rotating according to the command signal is observed from the joint angle of the left knee joint 22 detected by the encoder 89. The abnormality watching unit 86 outputs a joint abnormality signal to the central controller 63 when the motor 83 is not rotating in response to the command signal. As already described, the abnormality processing storage unit 76 of the central controller 63 sets an abnormality processing command by executing abnormality processing when a joint abnormality signal is input from a joint. The abnormality processing command is output to each joint.

中央コントローラ６３の異常処理記憶部７６が実行する異常処理について説明する。
図６に示すように、異常処理Ｓ１０の最初の処理であるＳ１１では、関節から関節異常信号が入力したか否かを判別する。Ｓ１１で関節から関節異常信号が入力していないと判別した場合（ＮＯの場合）には、そのまま待機する。Ｓ１１で関節から関節異常信号が入力したと判別した場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ１２に移行する。
Ｓ１２では、初回の異常であるか否かを判別する。初回の異常であるとは、ロボット１０が歩行を開始してから最初に発生した異常であることを意味する。Ｓ１２で初回の異常であると判別した場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ１４を実行する。
Ｓ１４では、異常なのは立脚の足関節であるか否かを判別する。立脚とは、地面に接している脚を意味する。ロボット１０は、両脚（左脚１２と右脚１４）で立脚することもあるし、片脚（左脚１２、または右脚１４）で立脚することもある。これに対して、地面に接していない脚を「遊脚」と言う。Ｓ１４で、異常なのは立脚の足関節であると判別した場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ１６に移行する。 The abnormality process executed by the abnormality process storage unit 76 of the central controller 63 will be described.
As shown in FIG. 6, in S11 which is the first process of the abnormality process S10, it is determined whether or not a joint abnormality signal is input from the joint. If it is determined in S11 that no joint abnormality signal is input from the joint (in the case of NO), the process waits as it is. If it is determined in S11 that a joint abnormality signal has been input from the joint (YES), the process proceeds to S12.
In S12, it is determined whether or not it is the first abnormality. The first abnormality means that the abnormality first occurred after the robot 10 started walking. If it is determined in S12 that this is the first abnormality (YES), S14 is executed.
In S14, it is determined whether or not it is an ankle joint of a standing leg. A standing leg means a leg in contact with the ground. The robot 10 may stand on both legs (left leg 12 and right leg 14), or may stand on one leg (left leg 12 or right leg 14). On the other hand, a leg that is not in contact with the ground is called a “free leg”. If it is determined in S14 that the abnormal part is the ankle joint of the stance (in the case of YES), the process proceeds to S16.

Ｓ１６では、異常な足関節と正常な足関節と腕関節に、図７に示す種類〔１〕の内容の異常処理コマンドを指令する。また、首関節６１に種類〔４〕の内容の異常処理コマンドを指令する。種類〔１〕の異常処理の内容は、関節をフリーに回転可能にすることである。具体的には、各関節アクチュエータのモータ駆動回路が、モータに供給する電力をオフにする。このため、左脚１２の各関節と、右脚１４の各関節は、ロボット１０に作用する重力によって回動する。このため、ロボット１０は、その場にしゃがみ込む。腕４１、５１は、腕の関節がフリーに回転可能になっているので、ロボット１０がしゃがみ込んだときに、地面に触れても突っ張らない。従って、しゃがみ込む途中のロボット１０の姿勢が安定する。種類〔４〕の異常処理の内容は、関節をロックすることである。首関節６１をロックすると、頭部６０が首関節６１廻りにブラブラしない。頭部６０がブラブラしないと、しゃがみ込む途中のロボット１０の姿勢が安定する。
立脚は、ロボット１０を支えている脚である。このため、立脚の足関節が異常な場合には、ロボット１０の姿勢を安定させることができない可能性が高い。よって、立脚の足関節が異常な場合、ロボット１０は、姿勢を崩して転倒することがある。本実施例のロボット１０は、立脚の足関節が異常な場合、しゃがみ込むことによって、転倒してしまうのを防止している。以下においては、ロボット１０がこのようにしゃがみ込むことを「緊急しゃがみ込み」と言う。
Ｓ１６に続いて、Ｓ１１を再び実行する In S16, an abnormal processing command having the content of type [1] shown in FIG. 7 is commanded to the abnormal ankle joint, the normal ankle joint, and the arm joint. Also, an abnormality processing command having the content of type [4] is commanded to the neck joint 61. The content of the type [1] abnormality process is to make the joint freely rotatable. Specifically, the motor drive circuit of each joint actuator turns off the power supplied to the motor. For this reason, each joint of the left leg 12 and each joint of the right leg 14 are rotated by the gravity acting on the robot 10. For this reason, the robot 10 crouches on the spot. The arms 41 and 51 are free to rotate even if they touch the ground when the robot 10 squats down because the joints of the arms are freely rotatable. Therefore, the posture of the robot 10 during the squatting is stabilized. The content of the type [4] abnormality process is to lock the joint. When the neck joint 61 is locked, the head 60 does not move around the neck joint 61. If the head 60 does not dangle, the posture of the robot 10 during the squatting is stabilized.
The standing leg is a leg that supports the robot 10. For this reason, when the ankle joint of the standing leg is abnormal, there is a high possibility that the posture of the robot 10 cannot be stabilized. Therefore, when the ankle joint of the standing leg is abnormal, the robot 10 may fall in a posture and fall. The robot 10 according to the present embodiment prevents the head 10 from falling by squatting when the ankle joint of the stance is abnormal. In the following, the squatting performed by the robot 10 in this way is referred to as “emergency squatting”.
Following S16, S11 is executed again

Ｓ１４で、異常なのは立脚の足関節でないと判別した場合（ＮＯの場合）には、Ｓ１８を実行する。Ｓ１８では、異常なのは遊脚の足関節であるか否かを判別する。Ｓ１８で異常なのは遊脚の足関節であると判別した場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ２０に移行する。
Ｓ２０では、異常な足関節（すなわち遊脚の足関節）に、図７に示す種類〔２〕の内容の異常処理コマンドを指令する。また、正常な足関節に種類〔３〕の内容の異常処理コマンドを指令する。さらには、腕関節と首関節に種類〔４〕の内容の異常処理コマンドを指令する。種類〔２〕の異常処理の内容は、関節をフリーに回転可能にするとともに、遊脚が接地したら所定時間後に関節をロックすることである。種類〔３〕の異常処理の内容は、関節の動作を継続するとともに、遊脚が接地したら所定時間後に関節をロックすることである。遊脚が接地したか否かは、６軸力センサ２５、３５の出力から判断する。既に説明したように、種類〔４〕の異常処理の内容は、関節をロックすることである。
６軸力センサ２５、３５を装備せず、例えば、脚１２、１４の各関節の角度から遊脚が接地したか否かを推定することもできる。 If it is determined in S14 that the abnormal is not the ankle joint of the stance (in the case of NO), S18 is executed. In S18, it is determined whether or not the abnormal part is the ankle joint of the free leg. If it is determined in S18 that the abnormal leg is the ankle joint of the free leg (in the case of YES), the process proceeds to S20.
In S20, an abnormal processing command having the content of type [2] shown in FIG. 7 is commanded to an abnormal ankle joint (ie, ankle joint of a swing leg). Also, an abnormal processing command of type [3] is commanded to a normal ankle joint. Furthermore, an abnormality processing command of the type [4] is commanded to the arm joint and the neck joint. The contents of the type [2] abnormality processing are to allow the joint to freely rotate and to lock the joint after a predetermined time when the free leg comes into contact with the ground. The contents of the type [3] abnormality processing are to continue the operation of the joint and lock the joint after a predetermined time when the free leg comes into contact with the ground. Whether or not the free leg is grounded is determined from the outputs of the six-axis force sensors 25 and 35. As already described, the content of the type [4] abnormality process is to lock the joint.
It is also possible to estimate whether or not the free leg is grounded from the angles of the joints of the legs 12 and 14 without providing the six-axis force sensors 25 and 35, for example.

Ｓ２０を実行すると、例えば、左脚１２が遊脚の状態で左足首関節２４に異常が発生した場合、左足首関節２４がフリーに回転可能になるとともに、それ以外の正常な足関節（関節２２、３２、３４、４０、４８）は、動作を継続する。正常な足関節が動作を継続することにより、左脚１２の左足先２６は地面に接地する。左足首関節２４がフリーに回転可能になっているので、左足先２６は地面に倣う。そして、左足先２６が接地してから所定時間後に、左足首関節２４がロックする。その所定時間は、左足先２６が接地してから地面に倣うまでの値が設定されている。左足先２６が接地してから所定時間後に、正常な足関節がロックする。従って、ロボット１０は、両足立脚の状態で停止する。また、腕関節（関節４３、４６、５３、５６）と首関節６１は、ロックする。腕関節と首関節６１がロックすることによって、腕４１、５１と頭部６０はブラブラしない。腕４１、５１と頭部６０がブラブラしないと、ロボット１０は、安定した状態で両足立脚する。以下においては、ロボット１０が、このように両足立脚で停止することを「緊急停止」と言う。
Ｓ２０に続いて、再びＳ１１を実行する。 When S20 is executed, for example, when an abnormality occurs in the left ankle joint 24 while the left leg 12 is in the free leg state, the left ankle joint 24 can freely rotate and other normal ankle joints (joint 22). , 32, 34, 40, 48) continue to operate. As the normal ankle joint continues to move, the left foot tip 26 of the left leg 12 contacts the ground. Since the left ankle joint 24 is freely rotatable, the left foot tip 26 follows the ground. Then, the left ankle joint 24 is locked a predetermined time after the left foot tip 26 is grounded. The predetermined time is set to a value from when the left foot tip 26 contacts the ground until it follows the ground. A normal ankle joint locks a predetermined time after the left foot tip 26 contacts the ground. Therefore, the robot 10 stops in the state of both stepladders. The arm joints (joints 43, 46, 53, and 56) and the neck joint 61 are locked. When the arm joint and the neck joint 61 are locked, the arms 41 and 51 and the head 60 do not dangle. If the arms 41 and 51 and the head 60 do not dangle, the robot 10 will stand on both legs in a stable state. In the following, it is referred to as “emergency stop” that the robot 10 stops with both stepladders in this way.
Subsequent to S20, S11 is executed again.

Ｓ１８で異常なのは遊脚の足関節でないと判別した場合（ＮＯの場合）には、Ｓ２２に移行する。このように判別されるのは、腕関節（関節４３、４６、５３、５６）、首関節６１が異常な場合である。
Ｓ２２では、足関節に、図７に示す種類〔５〕の内容の異常処理コマンドを指令する。腕関節と首関節６１には、種類〔４〕の内容の異常処理コマンドを指令する。種類〔５〕の異常処理の内容は、関節の動作を継続しながらその回動速度を遅くし、所定歩数歩行してから両足立脚の状態で関節をロックすることである。上述したように、Ｓ１８でＮＯと判別してＳ２２が実行されるのは、腕関節、首関節６１が異常な場合である。すなわち、足関節の異常ではないので、歩行することができる。従って、ロボット１０を、立脚の足関節に異常が発生したときのようにしゃがみ込ませたり（緊急しゃがみ込み）、遊脚の足関節に異常が発生したときのように遊脚が接地したら直ぐに両足立脚状態で停止（緊急停止）させるのではなく、足関節の動作を継続しながらその回動速度を遅くし、所定歩数歩行してから両足立脚状態で足関節をロックする。腕関節と首関節６１は、種類〔４〕の内容の異常処理コマンドが入力されることにより、ロックする。以下においては、ロボット１０がこのように所定歩数歩行してから、その後に両足立脚の状態で停止することを「安全停止」と言う。
上述した緊急停止が実行された場合、ロボット１０は急に停止する。ロボット１０は、緊急停止した場合、慣性力によって姿勢が崩れやすい。これに対して安全停止では、ロボット１０は、足関節の回動速度が遅くなってから、すなわち前進速度が遅くなってから停止する。よって、姿勢が崩れにくい。
Ｓ２２の次に、再びＳ１１を実行する。 If it is determined in S18 that the abnormality is not the ankle joint of the free leg (in the case of NO), the process proceeds to S22. This determination is made when the arm joints (joints 43, 46, 53, 56) and the neck joint 61 are abnormal.
In S22, an abnormality processing command having the content of type [5] shown in FIG. The arm joint and the neck joint 61 are instructed with an abnormality processing command of type [4]. The content of the type [5] abnormality processing is to slow down the rotation speed while continuing the motion of the joint, and to lock the joint in the state of both leg stand after walking a predetermined number of steps. As described above, NO is determined in S18 and S22 is executed when the arm joint and the neck joint 61 are abnormal. That is, since it is not an abnormality of an ankle joint, it can walk. Therefore, the robot 10 is crouched as if an abnormality occurred in the ankle joint of the standing leg (emergency crouching), or both legs immediately after the free leg touches down as if an abnormality occurred in the ankle joint of the free leg. Rather than stopping in the standing state (emergency stop), the rotation speed of the ankle joint is reduced while continuing the operation of the ankle joint, and the ankle joint is locked in the standing state of both legs after walking a predetermined number of steps. The arm joint and the neck joint 61 are locked when an abnormality processing command having the type [4] is input. Hereinafter, when the robot 10 walks for a predetermined number of steps in this manner and then stops in the state of both stepladders is referred to as “safety stop”.
When the emergency stop described above is executed, the robot 10 stops suddenly. When the robot 10 is brought to an emergency stop, the posture is likely to collapse due to inertial force. On the other hand, in the safe stop, the robot 10 stops after the rotation speed of the ankle joint becomes slow, that is, after the advance speed becomes slow. Therefore, the posture is not easily collapsed.
After S22, S11 is executed again.

中央コントローラ６３の異常処理記憶部７６の機能を、各関節アクチュエータに持たせることもできる。例えば、左脚１２が遊脚であり、そのときに左膝関節２２が異常になったとする。その場合には、左膝関節アクチュエータ２２は、自らをフリーに回転させるとともに、左脚１２が接地したら自らを所定時間後にロックする処理を選択し、その選択結果を中央コントローラ６３に出力する。中央コントローラ６３は、その他の関節アクチュエータに左膝関節２２が異常になったことを出力する。他の関節アクチュエータは、異常処理を選択して自ら実行する。すなわち、他の足関節のアクチュエータは、動作を継続するとともに、左脚１２が接地したら所定時間後に自らをロックする。腕と首のアクチュエータは、ロックする。中央コントローラ６３は、複数の異常が発生した場合の異常処理の優先順位を記憶しており、そのような異常が発生すると、優先順位に従って動作するように各関節アクチュエータに指令する。このように構成すると、異常処理の選択を各関節アクチュエータが実行するので、中央コントローラ６３の負荷を軽減することができる。 The function of the abnormality processing storage unit 76 of the central controller 63 can be provided to each joint actuator. For example, assume that the left leg 12 is a free leg and the left knee joint 22 becomes abnormal at that time. In that case, the left knee joint actuator 22 rotates itself freely, selects a process of locking itself after a predetermined time when the left leg 12 contacts the ground, and outputs the selection result to the central controller 63. The central controller 63 outputs to the other joint actuators that the left knee joint 22 has become abnormal. The other joint actuators select and execute the abnormality process. In other words, the actuators of the other ankle joints continue to operate and lock themselves after a predetermined time when the left leg 12 contacts the ground. The arm and neck actuators lock. The central controller 63 stores priorities of abnormality processing when a plurality of abnormalities occur, and when such abnormalities occur, the central controller 63 instructs each joint actuator to operate according to the priorities. If comprised in this way, since each joint actuator will perform selection of an abnormal process, the load of the central controller 63 can be reduced.

一方、Ｓ１２で初回の異常ではないと判別した場合（ＮＯの場合）、すなわち２回目以降の異常が発生した場合には、異常優先処理Ｓ４０を実行する。
図８に示すように、異常優先処理Ｓ４０のＳ４４では、異常なのは立脚の足首関節であるか否かを判別する。Ｓ４４で異常なのは立脚の足首関節であると判別した場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ４６を実行する。Ｓ４６では、異常な足関節と正常な足関節と腕関節に、図７に示す種類〔１〕の内容の異常処理コマンドを指令する。また、首関節６１に種類〔４〕の内容の異常処理コマンドを指令する。種類〔１〕の異常処理の内容は、関節をフリーに回転可能にすることである。従って、ロボット１０は、緊急しゃがみ込みを行う。
このように、２回目以降の異常で立脚の関節が異常になった場合には、それ以前の異常がどのようなものであっても、ロボット１０は緊急しゃがみ込みを行う。例えば、異常処理Ｓ１０（図６参照）のＳ２２が実行されることによって、ロボット１０が両足立脚で停止する前に減速して歩行している状態で、立脚の関節が異常になってＳ４６が実行されると、ロボット１０は緊急しゃがみ込みを行う。Ｓ４６を実行してから、リターンして異常処理Ｓ１０のＳ１１を再び行う。
Ｓ４４で異常なのは立脚の足関節でないと判別した場合（ＮＯの場合）には、Ｓ４８に移行する。Ｓ４４で異常なのは立脚の足関節でないと判別するのは、遊脚の足関節、腕関節、首関節６１が異常な場合である。Ｓ４８では、異常なのは遊脚の足関節であるか否かを判別する。Ｓ４８で異常なのは遊脚の足関節であると判別した場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ５０を行う。 On the other hand, when it is determined in S12 that the abnormality is not the first time (in the case of NO), that is, when the second or later abnormality occurs, the abnormality priority process S40 is executed.
As shown in FIG. 8, in S44 of the abnormality priority process S40, it is determined whether or not the abnormality is the ankle joint of the standing leg. If it is determined in S44 that the abnormal condition is the ankle joint of the stance (in the case of YES), S46 is executed. In S46, an abnormal processing command having the content of type [1] shown in FIG. 7 is commanded to the abnormal ankle joint, the normal ankle joint, and the arm joint. Also, an abnormality processing command having the content of type [4] is commanded to the neck joint 61. The content of the type [1] abnormality process is to make the joint freely rotatable. Accordingly, the robot 10 performs emergency squatting.
As described above, when the limb joint becomes abnormal due to the abnormality after the second time, the robot 10 performs an emergency squatting regardless of the abnormality before that. For example, by executing S22 of the abnormality process S10 (see FIG. 6), the joint of the stance is abnormal and S46 is executed while the robot 10 is decelerating and walking before stopping with both legs. Then, the robot 10 performs emergency squatting. After executing S46, the process returns to perform S11 of the abnormality process S10 again.
If it is determined in S44 that the abnormal leg joint is not the case (NO), the process proceeds to S48. It is determined that the ankle joint of the leg is not abnormal in S44 when the ankle joint, arm joint, and neck joint 61 of the swing leg are abnormal. In S48, it is determined whether or not the abnormality is the ankle joint of the free leg. If it is determined in S48 that the abnormal leg is the ankle joint of the free leg (in the case of YES), S50 is performed.

Ｓ５０では、異常処理の種類〔１〕を実行中であるか否かを判別する。Ｓ５０において異常処理の種類〔１〕を実行中であると判別した場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ５２に移行する。Ｓ５２では、異常処理の種類〔１〕の実行を継続する。すなわち、遊脚の足関節で初回の異常が発生した場合には、両足立脚の状態で停止するのであるが、遊脚の足関節に２回目以降の異常が発生したときに異常処理の種類〔１〕を実行中である場合には、種類〔１〕を優先して行う。Ｓ５２を実行してから、リターンして異常処理Ｓ１０のＳ１１を再び行う。Ｓ５０で異常処理の種類〔１〕を実行中でないと判別した場合（ＮＯの場合）には、Ｓ５４を実行する。
Ｓ５４は、異常処理Ｓ１０のＳ２０と同内容である。従って、Ｓ５４を実行すると、ロボット１０は、遊脚が接地してから両足立脚状態で停止する。Ｓ５４を実行してから、リターンして異常処理Ｓ１０のＳ１１を再び行う。
一方、Ｓ４８で異常なのは遊脚の足関節ではないと判別した場合（ＮＯの場合）には、Ｓ５５を実行する。Ｓ４８でＮＯと判別されるのは、腕関節が異常であるか、あるいは首関節６１が異常な場合である。Ｓ５５では、異常処理の種類〔１〕を実行中であるか否かを判別する。Ｓ５５で異常処理の種類〔１〕を実行中であると判別した場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ５２に移行することによって、異常処理の種類〔１〕の実行を継続する。Ｓ５５で異常処理の種類〔１〕を実行中でないと判別した場合（ＮＯの場合）には、Ｓ５６を行う。
Ｓ５６は、異常処理Ｓ１０のＳ２２と同内容である。従って、ロボット１０は、所定歩数歩行してから両足立脚の状態で停止する。Ｓ５６を実行してから、リターンして異常処理Ｓ１０のＳ１１を再び行う。 In S50, it is determined whether or not the abnormal process type [1] is being executed. If it is determined in S50 that the abnormal process type [1] is being executed (YES), the process proceeds to S52. In S52, the execution of the abnormality processing type [1] is continued. In other words, when the first abnormality occurs in the ankle joint of the free leg, it stops in the state of both legs, but when the second or later abnormality occurs in the ankle joint of the free leg, the type of abnormality processing [ If [1] is being executed, priority is given to the type [1]. After executing S52, the process returns and S11 of the abnormality process S10 is performed again. If it is determined in S50 that the abnormal process type [1] is not being executed (NO), S54 is executed.
S54 has the same contents as S20 of the abnormality process S10. Therefore, when S54 is executed, the robot 10 stops in the state of both stepped legs after the free leg contacts the ground. After executing S54, the process returns to perform S11 of the abnormality process S10 again.
On the other hand, when it is determined in S48 that the abnormality is not the ankle joint of the free leg (in the case of NO), S55 is executed. NO is determined in S48 if the arm joint is abnormal or the neck joint 61 is abnormal. In S55, it is determined whether or not the abnormality processing type [1] is being executed. If it is determined in S55 that the abnormal process type [1] is being executed (in the case of YES), the process proceeds to S52 to continue the execution of the abnormal process type [1]. If it is determined in S55 that the abnormal process type [1] is not being executed (NO), S56 is performed.
S56 has the same contents as S22 of the abnormality process S10. Therefore, the robot 10 stops in a state of both stepladders after walking a predetermined number of steps. After executing S56, the process returns and S11 of the abnormality process S10 is performed again.

図９は、ロボット１０が緊急停止するときの左脚１２と右脚１４の動作を、地面に接地したときの左足先２６と右足先３６の位置で例示している。ロボット１０は、曲線状の目標軌道９０に沿いながら、紙面上方に向かって歩行している。右足先３６が「Ａ」の位置で接地しており、左足先２６が「Ｂ」の位置で地面から離れて「Ｃ」の位置で接地するために前方に向かっているときに（右脚１４が立脚であり、左脚１２が遊脚であるときに）、左脚先２６が「Ｄ」の位置を通過したタイミングで左脚１２の左膝関節２２に異常が発生したとする。この場合には、遊脚である左脚１２の足関節に異常が発生しているので緊急停止が行われる。ロボット１０は、右足先３６が「Ａ」の位置で接地し、左足先２６が「Ｃ」の位置で接地した状態で、両足立脚の姿勢で緊急停止する。 FIG. 9 illustrates the operation of the left leg 12 and the right leg 14 when the robot 10 stops urgently at the positions of the left foot tip 26 and the right foot tip 36 when the robot 10 is in contact with the ground. The robot 10 is walking toward the upper side of the drawing while following the curved target trajectory 90. When the right foot tip 36 is grounded at the position “A” and the left foot tip 26 is moving forward to leave the ground at the position “B” and ground at the position “C” (the right leg 14 Is a standing leg and the left leg 12 is a free leg), it is assumed that an abnormality occurs in the left knee joint 22 of the left leg 12 when the left leg tip 26 passes the position “D”. In this case, since an abnormality has occurred in the ankle joint of the left leg 12, which is a free leg, an emergency stop is performed. The robot 10 makes an emergency stop in the posture of both legs with the right foot 36 grounded at the position “A” and the left foot 26 grounded at the position “C”.

図１０は、安全停止するとき左足先２６と右足先３６の位置を示している。ロボット１０は、曲線状の目標軌道９１に沿いながら、紙面上方に向かって歩行している。右足先３６が「Ｆ」の位置で接地しており、左足先２６が「Ｇ」の位置で地面から離れて「Ｈ」の位置で接地するために前方に向かっているときに、左足先２６が「Ｊ」の位置を通過したタイミングで右腕５１の右肘関節５３に異常が発生したとする。腕の関節に異常が発生しているので、この場合には、安全停止が行われる。具体的には、左足先２６が「Ｈ」の位置で接地すると、右足先３６が「Ｆ」の位置で地面から離れる（左脚１２が立脚になり、右脚１４が遊脚になる）。右足先３６が「Ｋ」の位置で接地すると、左足先２６は「Ｈ」の位置で地面から離れる。そして左足先２６は、「Ｌ」の位置で接地する。ロボット１０は、左足先２６と右足先３６を揃えた状態で、両足立脚姿勢で停止する。「Ｊ」のタイミングで異常が発生してから、左脚１２と右脚１４の足関節は、回動速度が徐々に遅くなる。従って、ロボット１０は、歩行速度が徐々の遅くなりながら歩行し、最後に停止する。歩行速度が徐々に遅くなりながら停止すると、緊急停止する場合よりも、ロボット１０の姿勢が崩れにくくなる。
目標軌道は、障害物の近傍を通過するように設定されていることがある。ロボット１０が安全停止するときに、目標軌道に沿って停止すると、ロボット１０と障害物の干渉を防止することができる。 FIG. 10 shows the positions of the left foot tip 26 and the right foot tip 36 when performing a safe stop. The robot 10 is walking toward the upper side of the drawing while following the curved target trajectory 91. When the right foot tip 36 is grounded at the “F” position and the left foot tip 26 is moving forward to leave the ground at the “G” position and ground at the “H” position, the left foot tip 26 Suppose that an abnormality has occurred in the right elbow joint 53 of the right arm 51 at the timing when “J” passes the position “J”. Since an abnormality has occurred in the arm joint, a safe stop is performed in this case. Specifically, when the left foot tip 26 is grounded at the position “H”, the right foot tip 36 is separated from the ground at the position “F” (the left leg 12 becomes a standing leg and the right leg 14 becomes a free leg). When the right foot tip 36 is grounded at the “K” position, the left foot tip 26 is separated from the ground at the “H” position. The left foot tip 26 is grounded at the position “L”. The robot 10 stops in a two-legged leg posture with the left foot tip 26 and the right foot tip 36 aligned. After the abnormality occurs at the timing “J”, the rotation speed of the ankle joints of the left leg 12 and the right leg 14 gradually decreases. Therefore, the robot 10 walks while the walking speed gradually decreases, and finally stops. If the walking speed is gradually slowed down, the posture of the robot 10 is less likely to collapse than in the case of an emergency stop.
The target trajectory may be set so as to pass near the obstacle. When the robot 10 stops safely, if it stops along the target trajectory, interference between the robot 10 and an obstacle can be prevented.

複数のロボット（ロボット群）が互いに干渉しない目標軌道に沿って同時に歩行している場合、一部のロボットに異常が発生した場合には、他のロボットも、異常が発生したロボットと同じ動作（緊急しゃがみ込み、緊急停止、安全停止）を実行するのが好ましい。一部のロボットに異常が発生した場合に、他のロボットも異常が発生したロボットと同じ動作を実行すると、ロボット同士の干渉を防止できる。この場合、個々のロボットは、外部通信ユニット７２とアンテナ７４を介して互いに通信することによって、他のロボットに異常が発生したことを感知し、異常が発生したロボットと同じ動作を実行する。
例えば、複数のロボットが異なる目標軌道を干渉しないように歩行しているときに、１台のロボットの腕関節に異常が発生したとする。そのときには、全てのロボットが、それぞれの目標軌道に沿って移動しながら安全停止する。よって、ロボット同士の干渉が防止される。 When multiple robots (robot groups) are walking simultaneously along a target trajectory that does not interfere with each other, if an abnormality occurs in some robots, other robots operate in the same way as the robots in which the abnormality occurred ( It is preferable to perform emergency squatting, emergency stop, and safety stop. When an abnormality occurs in some robots, interference between the robots can be prevented by performing the same operation as that of the robots in which other robots also have an abnormality. In this case, the individual robots communicate with each other via the external communication unit 72 and the antenna 74 to detect that an abnormality has occurred in the other robots, and execute the same operation as the robot in which the abnormality has occurred.
For example, it is assumed that an abnormality occurs in an arm joint of one robot when a plurality of robots are walking so as not to interfere with different target trajectories. At that time, all the robots stop safely while moving along their target trajectories. Therefore, interference between robots is prevented.

ロボット１０は、地面の凹凸に躓いたりした場合に、姿勢が崩れて転倒しそうになることがある。本発明のロボット１０は、転倒しそうになった場合に、それを防止する動作を実行する。以下、その動作について説明する。
ロボット１０が転倒しそうか否かは、胴体１５に内蔵しているＧセンサ９３の検出値を用いる。詳しくは、Ｇセンサ９３が検出した加速度を積分処理することにより胴体の速度を求め、その値が所定値以上である場合には、転倒しそうだと判断する。また、ジャイロ９４の検出値から、胴体１５の移動方向を求める。そして、その移動方向側に左脚１２あるいは右脚１４が踏み出すような歩容データを生成する。歩容データに基づいて、胴体１５の移動方向側に左脚１２あるいは右脚１４が踏み出すことによって、ロボット１０の転倒を防止する。 When the robot 10 hits the unevenness of the ground, the posture may collapse and the robot 10 may fall. When the robot 10 of the present invention is about to fall, the robot 10 performs an operation to prevent it. The operation will be described below.
Whether or not the robot 10 is likely to fall is determined using a detection value of the G sensor 93 built in the body 15. Specifically, the speed of the trunk is obtained by integrating the acceleration detected by the G sensor 93. If the value is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the body is likely to fall. Further, the moving direction of the body 15 is obtained from the detection value of the gyro 94. Then, gait data is generated such that the left leg 12 or the right leg 14 steps toward the moving direction. Based on the gait data, the left leg 12 or the right leg 14 steps in the direction of movement of the body 15 to prevent the robot 10 from falling.

例えば、図１１に示すように、「Ｔ」の位置で左足先２６が接地した状態で、右足先３６が「Ｐ」の位置で地面から離れ、「Ｑ」の位置で接地しようとしていたときに、Ｇセンサ９３とジャイロ９４によって、胴体１５が所定値以上の速度で、「Ｒ」の方向に移動しているのが検出されたとする。すなわち、ロボットは、右前のめりに転倒しそうになっている。この場合には、「Ｓ」の位置に右足先３６を接地させ、そのまま両足立脚することによって、ロボット１０の転倒を防止する。
例えば、図１２に示すように、「Ｕ」の位置で左足先２６が接地した状態で、右足先３６が「Ｖ」の位置で地面から離れ、「Ｗ」の位置で接地しようとしていたときに、Ｇセンサ９３とジャイロ９４によって、胴体１５が所定値以上の速度で、「Ｘ」の方向に移動しているのが検出されたとする。この場合には、「Ｗ」の位置に右足先３６を接地させてから、左足先２６を「Ｕ」の位置で地面から離してから「Ｙ」の位置で接地させ、そのまま両足立脚状態にすることによって、ロボット１０の転倒を防止する。あるいは、右足先３６を「Ｖ」の位置から直接「Ｙ」の位置に移動することにより、転倒を防止する。 For example, as shown in FIG. 11, when the left foot tip 26 is grounded at the position “T” and the right foot tip 36 is separated from the ground at the position “P” and is about to ground at the position “Q”. Suppose that the G sensor 93 and the gyro 94 detect that the body 15 is moving in the “R” direction at a speed equal to or higher than a predetermined value. That is, the robot is about to fall to the front right. In this case, the right foot tip 36 is grounded at the position “S” and the two legs are stepped on as they are to prevent the robot 10 from falling.
For example, as shown in FIG. 12, when the left foot tip 26 is grounded at the “U” position, the right foot tip 36 is separated from the ground at the “V” position, and is about to ground at the “W” position. Suppose that the G sensor 93 and the gyro 94 detect that the body 15 is moving in the “X” direction at a speed equal to or higher than a predetermined value. In this case, after the right foot tip 36 is grounded at the position “W”, the left foot tip 26 is separated from the ground at the position “U” and then grounded at the position “Y”, and the two-legged leg state is set as it is. Thus, the robot 10 is prevented from falling. Alternatively, the right foot tip 36 is directly moved from the “V” position to the “Y” position to prevent the fall.

（第２実施例）
本発明のロボットに係る第２実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１３、図１４に示すように、ロボット１５０は、台車部１５１、胴体１５２、左腕１５３、右腕１５４、頭部１５６を備えている。台車部１５１は、左駆動輪１６０、右駆動輪１６１、一対の前方補助輪１６３、一対の後方補助輪１６４を有している。駆動輪１６０、１６１は、モータ（図示省略）によって駆動される。モータはコントローラ（図示省略）によって制御されている。コントローラには、異常処理を実行するプログラムも格納されている。補助輪１６３、１６４は、昇降機構（図示省略）に昇降されて、上昇位置（図１３、図１４に示す位置）と、降下位置（図１５に示す位置）に配置される。補助輪１６３、１６４は、降下位置に配置された状態で、地面と接触する。
ロボット１５０は、駆動輪１６０、１６１が駆動されることによって、前後のバランスを取りながら２輪走行する。
ロボット１５０は、異常が発生した場合に、緊急停止あるいは安全停止を行う。緊急停止は、駆動輪１６０、１６１を駆動するモータが正常に制御されない場合（例えば、２輪走行状態で前後のバランスが取れない場合）に実行される。ロボット１５０は、緊急停止が実行されると、直ちに停止する。
安全停止は、首関節や、腕１５３、１５４の腕関節が異常な場合に実行される。ロボット１５０は、安全停止が実行されると、減速しながら所定距離を走行し、その後に停止する。
緊急停止の場合でも、安全停止の場合でも、ロボット１５０が停止すると、補助輪１６３、１６４が降下位置に配置される。よって、ロボット１５０は、安定した姿勢で停止する。 (Second embodiment)
A second embodiment of the robot according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 13 and 14, the robot 150 includes a carriage unit 151, a body 152, a left arm 153, a right arm 154, and a head 156. The carriage unit 151 includes a left driving wheel 160, a right driving wheel 161, a pair of front auxiliary wheels 163, and a pair of rear auxiliary wheels 164. The drive wheels 160 and 161 are driven by a motor (not shown). The motor is controlled by a controller (not shown). The controller also stores a program for executing abnormality processing. The auxiliary wheels 163 and 164 are moved up and down by an elevating mechanism (not shown), and are arranged at a raised position (position shown in FIGS. 13 and 14) and a lowered position (position shown in FIG. 15). The auxiliary wheels 163 and 164 are in contact with the ground in a state where they are arranged at the lowered position.
The robot 150 travels on two wheels while balancing the front and rear by driving the driving wheels 160 and 161.
When an abnormality occurs, the robot 150 performs an emergency stop or a safety stop. The emergency stop is executed when the motor that drives the drive wheels 160 and 161 is not normally controlled (for example, when the front-rear balance is not achieved in the two-wheel running state). When the emergency stop is executed, the robot 150 stops immediately.
The safety stop is executed when the neck joint or the arm joints of the arms 153 and 154 are abnormal. When the safety stop is executed, the robot 150 travels a predetermined distance while decelerating, and then stops.
Even in the case of an emergency stop or a safe stop, when the robot 150 stops, the auxiliary wheels 163 and 164 are arranged at the lowered position. Therefore, the robot 150 stops in a stable posture.

例えば、図１６に示すように、目標軌道１７０に沿って紙面上方方向に走行しているロボット１５０で、「Ｍ」のタイミングでモータの制御が異常になったとする。その場合には、ロボット１５０は緊急停止するとともに、補助輪１６３，１６４が降下する。
例えば、図１７に示すように、目標軌道１７１に沿って紙面上方方向に走行しているロボット１５０で、「Ｎ」のタイミングで左腕１５３の腕関節が異常になったとする。この場合には、安全停止が行われ、ロボット１５０は目標軌道に沿って減速しながら所定距離を走行し、その後に停止する。停止するときに、補助輪１６３，１６４が降下する。 For example, as shown in FIG. 16, it is assumed that the motor control becomes abnormal at the timing “M” in the robot 150 traveling along the target trajectory 170 in the upward direction on the paper surface. In that case, the robot 150 is stopped urgently and the auxiliary wheels 163 and 164 are lowered.
For example, as shown in FIG. 17, it is assumed that the arm joint of the left arm 153 becomes abnormal at the timing “N” in the robot 150 traveling in the upward direction on the paper surface along the target trajectory 171. In this case, a safe stop is performed, and the robot 150 travels a predetermined distance while decelerating along the target trajectory, and then stops. When stopping, the auxiliary wheels 163 and 164 descend.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
In addition, the technical elements described in the present specification or drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

ロボットの斜視図。The perspective view of a robot. ロボットの機械的接続状態を示す斜視図。The perspective view which shows the mechanical connection state of a robot. 制御系のブロック図。The block diagram of a control system. 中央コントローラのブロック図。The block diagram of a central controller. 関節アクチュエータのブロック図。The block diagram of a joint actuator. 異常処理のフローチャート。The flowchart of an abnormality process. 異常処理内容の表。Abnormal processing content table. 異常優先処理のフローチャート。The flowchart of an abnormality priority process. ロボットが緊急停止するときの歩行状態説明図。Explanatory drawing of a walking state when a robot makes an emergency stop. ロボットが安全停止するときの歩行状態説明図。Explanatory drawing of a walking state when a robot stops safely. ロボットが転倒を防止するときの歩行状態説明図。Explanatory drawing of a walking state when a robot prevents a fall. ロボットが転倒を防止するときの歩行状態説明図。Explanatory drawing of a walking state when a robot prevents a fall. ロボットの側面図。Side view of the robot. ロボットの正面図。The front view of a robot. ロボットの側面図。Side view of the robot. ロボットが緊急停止するときの走行状態説明図。Traveling state explanatory drawing when a robot makes an emergency stop. ロボットが安全停止するときの歩行状態説明図。Explanatory drawing of a walking state when a robot stops safely.

Explanation of symbols

１０：ロボット
１２：左脚
１４：右脚
１５：胴体
１６：左腕
１７：右腕
２１：左上腿
２２：左膝関節
２３：左下腿
２４：左足首関節
２５：左６軸力センサ
２６：左足先
３１：右上腿
３２：右膝関節
３３：右下腿
３４：右足首関節
３５：右６軸力センサ
３６：右足先
４０：左股関節
４１：左腕
４２：左上腕
４３：左肘関節
４４：左前腕
４５：左掌
４６：左肩関節
４８：右股関節
４９：腰
５２：右上腕
５３：右肘関節
５４：右前腕
５５：左掌
５６：右肩関節
６０：頭部
６１：首関節
６３：中央コントローラ
６４、６５、６６、６７：通信線
７０：動作指令ユニット
７２：外部通信ユニット
７４：アンテナ
７５：データ記憶部
７６：異常処理記憶部
８０：モータコントローラ
８１：モータ駆動回路
８２：電源線
８３：モータ
８５：モータ駆動指令生成部
８６：異常看視部
８７：電源線
８９：エンコーダ
９０、９１：目標軌道
９３：Ｇセンサ
９４：ジャイロ
１５０：ロボット
１５１：台車部
１５２：胴体
１５３：左腕
１５４：右腕
１５６：頭部
１６０：左駆動輪
１６１：右駆動輪
１６３：前方補助輪
１６４：後方補助輪
１７０、１７１：目標軌道 10: Robot 12: Left leg 14: Right leg 15: Body 16: Left arm 17: Right arm 21: Left upper thigh 22: Left knee joint 23: Left lower thigh 24: Left ankle joint 25: Left six-axis force sensor 26: Left foot tip 31 : Upper right thigh 32: Right knee joint 33: Right lower leg 34: Right ankle joint 35: Right six-axis force sensor 36: Right foot tip 40: Left hip joint 41: Left arm 42: Left upper arm 43: Left elbow joint 44: Left forearm 45: Left palm 46: Left shoulder joint 48: Right hip joint 49: Waist 52: Upper right arm 53: Right elbow joint 54: Right forearm 55: Left palm 56: Right shoulder joint 60: Head 61: Neck joint 63: Central controllers 64, 65 , 66, 67: Communication line 70: Operation command unit 72: External communication unit 74: Antenna 75: Data storage unit 76: Abnormality processing storage unit 80: Motor controller 81: Motor drive circuit 82: Power supply line 83: Motor 85: Motor Drive command student Unit 86: Anomaly watching unit 87: Power line 89: Encoder 90, 91: Target track 93: G sensor 94: Gyro 150: Robot 151: Carriage unit 152: Body 153: Left arm 154: Right arm 156: Head 160: Left Driving wheel 161: Right driving wheel 163: Front auxiliary wheel 164: Back auxiliary wheel 170, 171: Target track

Claims

A robot that walks by changing the angle of each leg joint of a pair of leg links,
Gait data storage means for storing gait data for designating the position of each toe of the pair of leg links;
A controller for adjusting the angle of each leg joint based on the gait data stored in the gait data storage means;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality that has occurred in the walking robot and detecting whether the detected abnormality has occurred in at least one of the standing leg and the free leg,
The controller continues to adjust the angle of each leg joint based on the gait data when the abnormality detection means detects an abnormality and the detected abnormality occurs in a part that is neither a standing leg nor a free leg. A walking robot characterized in that a first abnormality process is performed to lock each leg joint in a state in which each toe is grounded for a predetermined number of times while the operating speed is reduced.

The controller can further detect whether an abnormality has occurred in the stance or in the leg, and when the abnormality detection means detects an abnormality in the free leg, the toe of the free leg is grounded. The walking robot according to claim 1, wherein a second abnormality process for locking all the leg joints is executed.

3. The walking robot according to claim 1, wherein the controller executes a third abnormality process for setting all the joints in a freely operable state when the abnormality detecting unit detects an abnormality in the standing leg.

The controller preferentially executes, in the first abnormality process, the second abnormality process, and the third abnormality process, the abnormality process that is late in order when the abnormality detection unit detects an abnormality in a plurality of parts. The walking robot according to claim 3.

When the abnormality detection means detects an abnormality in a part other than both the standing leg and the free leg, each leg joint is grounded a predetermined number of times until each leg joint is locked in a state where each foot tip is grounded, The walking robot according to claim 1, wherein the walking robot is caused to walk along a target trajectory.

A first fuselage sensor for detecting the speed or acceleration of the fuselage;
A second torso sensor for detecting the direction of movement of the torso,
When the speed or acceleration of the torso detected by the first torso sensor is equal to or greater than a predetermined value, the controller grounds the toe of the free leg on the side where the horizontal component in the moving direction of the torso detected by the second torso sensor extends. As described above, the gait data stored in the gait data storage means is changed.

A plurality of walking robots according to any one of claims 1 to 6 is a walking robot group that walks in a row,
It has communication means between walking robots,
When one walking robot performs an abnormal process, it communicates it to the other walking robot,
A group of walking robots characterized in that other walking robots that have received the information also perform abnormality processing.