JP2008284690A - ロボット装置及びロボット装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、それまで接地していた部位から次に接地した部位までの移動量をキネマティクスを用いて算出し、このような接地した部位の切り換わりにより、観測の基準となる座標系への座標変換を切り換える。
【選択図】 図4
Description
〈第1の実施の形態〉
[第1の実施の形態の構成]
図1及び図2は、本発明の実施の形態に係る脚式移動ロボット1の直立した状態を正面側及び背面側から見て示す斜視図である。この脚式移動ロボット1は、いわゆる人形型又は人型と呼ばれるタイプであり、胴体部に、頭部、左右の上肢部、脚式移動を行う左右2足の下肢部が設けられ、この胴体部に内蔵された制御部により全体の動作を統括的にコントロールするようになされている。
[第1の実施の形態の動作]
以上の構成において、この脚式移動ロボットにおいては、胴体部に設けられた制御部における行動記述部10Fにより各部に設けられたアクチュエータが駆動され、これにより2足歩行により歩行して移動する。脚式移動ロボット1においては、この2足歩行に係る足の関節に係る姿勢の変化により、右脚、左脚が交互に着床し、これにより姿勢の変化により着床位置が動的に変化して行動記述部10Fによる制御に従って移動する。
[第1の実施の形態の効果]
以上の構成によれば、接地点の切り換わりにより座標変換して基準座標系の移動量を表すことにより、観測に係る対象物を正確に表現することができる。
〈第2の実施の形態〉
この実施の形態においては、上述した認識結果の座標変換に係る基準をワールド座標に設定する。なおこの実施の形態では、この基準座標に係る処理が異なる点を除いて、第1の実施の形態と同様に構成されることにより、以下においては、適宜、第1の実施の形態の構成を流用して説明する。
〈変形例〉
なお上述の実施の形態においては、本発明を2足歩行に係る姿勢の変化に適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図13に示すように屈脚座りに係る姿勢の変化の場合等、種々の姿勢変化に広く適用することができる。なおこの図13に示す例においては、屈脚座り姿勢で足底がついている状態(図13(A))から足底がついていない状態(図13(B))に姿勢が遷移した場合である。この場合、屈脚座り姿勢で最も安定して接地しているお尻を接地点と定義することでこの姿勢の遷移が起こったときには足底からお尻までの順運動学を解き、移動量を算出して通知することができる。またこれとは逆に、お尻接地点からの姿勢変換を同様にして統合部に返すことで、統合部でもまったく同じ方法で観測の統合を行う事ができる。つまり姿勢変換前の認識結果と姿勢変換後の認識結果の統合処理が可能となっている。
Claims (12)
- 姿勢の変化により着床位置が動的に変化するロボット装置において、
外部観測センサを介して外部環境を観測し、前記外部観測センサに対応するセンサ座標系により観測結果を出力する観測手段と、
少なくとも前記外部観測センサから前記着床位置までの間の関節について、前記姿勢の変化に係る関節の角度を検出する姿勢検出センサと、
前記着床位置の切り換わりを検出する着床検出手段と、
前記観測手段による前記観測結果の座標を所定の基準座標系による座標に変換する座標変換手段とを備え、
前記観測手段は、
前記姿勢の変化により変化する前記観測結果の座標を時刻情報と共に順次出力し、
前記座標変換手段は、
前記観測結果の時刻情報を基準にして、前記姿勢検出センサによる検出結果から、前記姿勢の変化により変化する前記着床位置に対する前記外部観測センサの移動量を検出し、前記移動量により補正して、前記観測結果の座標を前記基準座標系による座標に変換し、
前記着床検出手段による着床位置の切り換わりの検出により、
前記移動量の検出に供する座標系を切り換える
ことを特徴とするロボット装置。 - 前記姿勢検出センサが、
前記左右の足の関節に設けられた角度センサであり、
前記着床検出手段が、
前記左右の足に加わる加重の値を検出する加重センサと、
前記加重センサで検出される加重値の差分値を所定のしきい値により判定する判定手段である
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット装置。 - 前記座標変換手段は、
前記座標変換結果を記録して保持し、
前記着床検出手段による着床脚の切り換わりの検出により、
記録して保持した座標変換結果を、該着床脚の切り換えに対応するように変換する
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット装置。 - 前記座標変換手段に記録して保持した座標変換結果を統合して行動に反映させる行動記述手段を有する
ことを特徴とする請求項3に記載のロボット装置。 - 前記基準座標系が、前記左右の足の底面を基準にした自己中心座標である
ことを特徴とする請求項2に記載のロボット装置。 - 前記基準座標系が、ワールド座標である
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット装置。 - 姿勢の変化により着床位置が動的に変化するロボット装置の制御方法において、
外部観測センサを介して外部環境を観測し、前記外部観測センサに対応するセンサ座標系により観測結果を出力する観測の処理と、
前記着床位置の切り換わりを検出する着床検出処理と、
前記観測の処理による前記観測結果の座標を所定の基準座標系による座標に変換する座標変換処理とを備え、
前記観測の処理は、
前記姿勢の変化により変化する前記観測結果の座標を時刻情報と共に順次出力し、
前記座標変換処理は、
前記観測結果の時刻情報を基準にして、
少なくとも前記外部観測センサから前記着床位置までの間の関節について、前記姿勢の変化に係る関節の角度を検出する姿勢検出センサによる検出結果から、前記姿勢の変化により変化する前記着床位置に対する前記外部観測センサの移動量を検出し、
前記移動量により補正して、前記観測結果の座標を前記基準座標系による座標に変換し、
前記着床検出処理による着床位置の切り換わりの検出により、
前記移動量の検出に供する着床位置を切り換える
ことを特徴とするロボット装置の制御方法。 - 前記姿勢の変化による着床位置の動的な変化が、
二足歩行による左右の足の着床位置の変化であり、
前記姿勢検出センサが、
前記左右の足の関節に設けられた角度センサであり、
前記着床検出の処理が、
前記左右の足に加わる加重の値を検出する加重センサによる加重値の差分値を所定のしきい値により判定する判定の処理である
ことを特徴とする請求項7に記載のロボット装置の制御方法。 - 前記座標変換の処理は、
前記座標変換結果を記録して保持し、
前記着床検出手段による着床位置の切り換わりの検出により、
記録して保持した座標変換結果を、該着床位置の切り換えに対応するように変換する
ことを特徴とする請求項7に記載のロボット装置の制御方法。 - 前記座標変換の処理により記録して保持した座標変換結果を統合して行動に反映させる行動記述の処理を有する
ことを特徴とする請求項9に記載のロボット装置の制御方法。 - 前記基準座標系が、前記左右の足の底面を基準にした自己中心座標である
ことを特徴とする請求項8に記載のロボット装置の制御方法。 - 前記基準座標系が、ワールド座標である
ことを特徴とする請求項7に記載のロボット装置の制御方法。
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