JP2010167002A - コミュニケーションロボット - Google Patents
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Abstract
【課題】豊かな感情表現を行うことが可能なコミュニケーションロボットを提供する。
【解決手段】本発明のコミュニケーションロボット100は、顔の画像を表示するフレキシブルパネル3と、フレキシブルパネル3の背面に設置された複数のエアーパッド4と、複数のエアーパッド4にエアーを供給し、フレキシブルパネル3の表面に、前記顔の表情に応じた凹凸形状を付与するエアー供給ユニットと、を有することを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明のコミュニケーションロボット100は、顔の画像を表示するフレキシブルパネル3と、フレキシブルパネル3の背面に設置された複数のエアーパッド4と、複数のエアーパッド4にエアーを供給し、フレキシブルパネル3の表面に、前記顔の表情に応じた凹凸形状を付与するエアー供給ユニットと、を有することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、顔の表情によって感情表現を行うコミュニケーションロボットに関するものである。
人間とのコミュニケーションを目的とした電子玩具や介護用ロボット等の開発が進められている。この種のコミュニケーションロボットでは、コミュニケーション能力を高めるために、ロボットの「顔」に豊かな感情表現を取り入れることが不可欠である。従来のコミュニケーションロボットでは、目、口、眉毛等を機械的に動かすものや、液晶パネルやプロジェクタに出力された画像をロボットの顔として表示するものが知られている(特許文献1〜3参照)。
しかしながら、目、口、眉毛等を機械的に動作させる場合、これらを一体的に動作させるための動作機構が複雑になり、ロボット全体の重さ、収納スペース、メンテナンス性等に課題がある。また、プロジェクタで「顔」を投影する場合には、投影光学系を配置するためのスペースが必要となり、ロボット全体の小型化が難しくなる。また、液晶パネルで「顔」を表示する場合には、顔が平面的になり、頬を膨らませたり口を尖らせたりする等の筋肉に由来する感情表現が行えないという問題がある。さらに、従来のコミュニケーションロボットでは、コミュニケーションの手段は専ら視覚や聴覚に頼っており、ロボットを撫でたり叩いたりするようなスキンシップによるコミュニケーションは考慮されていなかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、豊かな感情表現を行うことが可能なコミュニケーションロボットを提供することを目的とする。さらに好ましくは、スキンシップによるコミュニケーションが可能なコミュニケーションロボットを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明のコミュニケーションロボットは、顔の画像を表示するフレキシブルパネルと、前記フレキシブルパネルの背面に設置された複数のエアーパッドと、前記複数のエアーパッドにエアーを供給し、前記フレキシブルパネルの表面に、前記顔の表情に応じた凹凸形状を付与するエアー供給ユニットと、を有することを特徴とする。この構成によれば、画像だけで顔の表情を表示する従来のコミュニケーションロボットに比べて、豊かな感情表現が可能となる。また、固定された目、口、眉毛等を持つものに比べて、動作する機構がエアーパッドのみなので、動作機構が簡単になり、ロボット全体の小型化やメンテナンス性の向上が可能となる。
本発明においては、前記エアーパッドの内部圧力を検出する圧力センサーと、前記エアーパッドの内部圧力の変動に基づいて、前記フレキシブルパネルに外部圧力が加えられたことを検出する圧力検出手段と、を有することが望ましい。この構成によれば、ロボットの顔(フレキシブルパネル)に加わる圧力の検出が可能であるため、例えば、人間が撫でたり叩いたりするようなスキンシップによるコミュニケーションが可能となる。この場合、圧力の検出はエアーパッドを用いて行われるため、圧力検出を行うための新たな部材が不要となり、ロボット全体の小型化、低コスト化が可能である。
図1は、本発明のコミュニケーションロボットの一例を示す概略構成図である。本実施形態のコミュニケーションロボット100は、ロボット本体1と、ロボットの顔に相当するロボット頭部2と、ロボット頭部2に装着されて顔の画像を表示するフレキシブルパネル3と、フレキシブルパネル3とロボット頭部2との間に配置された複数のエアーパッド4と、を備えている。なお、ロボット本体1又はロボット頭部2には、電源スイッチ等の操作ボタンや音声を発するスピーカー等が必要に応じて付設されるが、図1ではそれらの図示を省略している。
フレキシブルパネル3は、可撓性のガラス基板又は可撓性のプラスチック基板上に発光素子を形成した自発光型の表示パネルである。本実施形態では、発光素子として、一対の電極の間に有機発光層を挟持してなる有機EL素子を用いた有機ELパネルが用いられている。フレキシブルパネル3の基板としては、背面側に配置されたエアーパッド4が認識されないように、不透明な基板が用いられている。なお、フレキシブルパネル3は、特開2008−58488、特開2008−58489等に記載された公知のものを採用することができ、ここでは詳細な説明は省略する。
エアーパッド4は、エアーの供給又は排出により体積変化を生じる袋状の部材である。エアーパッド4は、フレキシブルパネル3と密着するように、ゴム等の柔軟且つ伸縮可能な部材によって構成される。エアーパッド4は、フレキシブルパネル3と重なる領域に複数配置されている。フレキシブルパネル3は、エアーパッド4の表面に固定されており、エアーパッド4の体積変化に追随して、形状をフレキシブルに変化させることができる。
図2は、コミュニケーションロボット100の機能的構成を示すブロック図である。コミュニケーションロボット100は、喜怒哀楽を表現する複数の顔のデータを記憶するメモリー6と、各エアーパッド4にエアーを供給又は排出し、フレキシブルパネル3の表面に、顔の筋肉に相当する膨らみや凹みを形成するエアー供給ユニット7と、メモリー6に記憶された複数の顔のデータから所定の顔のデータを選択する制御装置5と、制御装置5で選択された顔のデータに基づいて、フレキシブルパネル3に所定の顔を表示する顔出力制御装置8と、を備えている。
メモリー6には、喜怒哀楽を表現するための複数の顔の画像データが記憶されている。また、メモリー6には、顔の筋肉の動きを作り出すための、各エアーパッド4のエアーの充填量(各エアーパッド4の内部の圧力)が記憶されている。画像データと各エアーパッド4のエアーの充填量とは互いに関連付けて記憶されている。なお、筋肉の動きは、必ずしも人間の筋肉の動きを正確に模倣したものでなくても良く、感情を的確に表現できるものであれば、デフォルメしたものでも構わない。
例えば、「怒り」を表現する場合には、フレキシブルパネル3に怒った顔の画像を表示し、さらに「怒り」を強調すべく、フレキシブルパネル3の表面にゴツゴツとした凹凸形状を付与する。フレキシブルパネル3に凹凸を付与するには、一部のエアーパッド4を膨らませ、それ以外のエアーパッド4を萎ませれば良い。丁度良い形状が得られるように、各エアーパッド4のエアーの充填量が、怒り顔の画像データと関連付けて記憶される。
エアー供給ユニット7は、エアーパッド4毎にエアーの供給量又は排出量を調節し、マトリクス状に配置された複数のエアーパッド4の表面に凹凸を形成する。フレキシブルパネル3は、エアーパッド4の表面に固定されており、エアーパッド4の体積変化に追随して形状を変化させる。これにより、フレキシブルパネル3の表面には、顔の膨らみや凹みが形成され、表情として表示される。
制御装置5は、人間とのコミュニケーションを通じて、喜怒哀楽の感情を選択する。そして、メモリー6に記憶された複数の顔のデータから、その感情を表現するのに適した顔のデータを選択する。そして、顔出力制御装置8を介して、フレキシブルパネル3にその顔の画像データを表示すると共に、エアー供給ユニット7を制御し、フレキシブルパネル3を変形させて、その表情に適した顔の膨らみや凹みを形成する。
コミュニケーションロボット100は、各エアーパッド4の内部圧力を検出する圧力センサー9を備えており、圧力センサー9の検出結果に基づいて、フレキシブルパネル3に外部圧力が加えられたか否かを圧力検出手段10によって検出できるようになっている。
圧力検出手段10は、メモリー6に記憶された各エアーパッド4の内部圧力と、圧力センサー9によって検出された各エアーパッド4の内部圧力とを比較し、後者の圧力が前者の圧力よりも大きい場合には、エアーパッド4に外部圧力が加えられていると判断する。これにより、人間がフレキシブルパネル3を介してロボット頭部2を撫でたり叩いたりすることを検出することができる。例えば、圧力センサー9によって検出された圧力変動の大きさや圧力変動の生じた部位に応じて、人間がロボット頭部2を撫でたのか叩いたのかを判断し、それに応じて喜びや悲しみの顔をフレキシブルパネル3に表示すれば、スキンシップによるコミュニケーションが可能となる。
図3〜図5は、「怒り」を表示する場合の表示方法の説明図である。図3において、3行3列に配置された9つのエアーパッド4には、行毎に異なるエアーの供給量が設定されている。1列目と3列目のエアーパッド4には相対的に多い量のエアーが供給され、2列目のエアーパッド4には相対的に少ない量のエアーが供給される。これにより、図4に示すように、エアーパッド4の表面に固定されたフレキシブルパネル3には、中央部が凹んだ湾曲形状が付与される。そして、図5に示すように、フレキシブルパネル3に怒った顔の画像を表示すれば、怒りの感情がより強調されて表示されるようになる。
なお、フレキシブルパネル3の形状とフレキシブルパネル3に表示する顔の画像の組み合わせは一例であって、設計要求等に応じて種々変更可能である。エアーパッド4へのエアーの供給量も行毎又は列毎に制御する代わりに、1つ1つのエアーパッド4に対して個別にエアーの供給量に制御しても良い。また、フレキシブルパネル3は、必ずしも全てのエアーパッド4に固定されている必要はなく、フレキシブルパネル3の形状を制御できる限りにおいて、一部のエアーパッド4のみに固定されている構成としても良い。
上記構成のコミュニケーションロボット100によれば、画像だけで顔の表情を表示する従来のコミュニケーションロボットに比べて、豊かな感情表現が可能となる。また、固定された目、口、眉毛等を持つものに比べて、動作する機構がエアーパッド4のみなので、動作機構が簡単になり、ロボット全体の小型化やメンテナンス性の向上が可能である。
また、ロボットの顔(フレキシブルパネル3)に加わる圧力の検出が可能であるため、例えば、人間が撫でたり叩いたりするようなスキンシップによるコミュニケーションが可能となる。この場合、圧力の検出はエアーパッド4を用いて行われるため、圧力検出を行うための新たな部材が不要となり、ロボット全体の小型化、低コスト化が可能である。
3…フレキシブルパネル、4…エアーパッド、7…エアー供給ユニット、100…コミュニケーションロボット
Claims (2)
- 顔の画像を表示するフレキシブルパネルと、前記フレキシブルパネルの背面に設置された複数のエアーパッドと、前記複数のエアーパッドにエアーを供給し、前記フレキシブルパネルの表面に、前記顔の表情に応じた凹凸形状を付与するエアー供給ユニットと、を有することを特徴とするコミュニケーションロボット。
- 前記エアーパッドの内部圧力を検出する圧力センサーと、前記エアーパッドの内部圧力の変動に基づいて、前記フレキシブルパネルに外部圧力が加えられたことを検出する圧力検出手段と、を有することを特徴とする請求項1に記載のコミュニケーションロボット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009010634A JP2010167002A (ja) | 2009-01-21 | 2009-01-21 | コミュニケーションロボット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009010634A JP2010167002A (ja) | 2009-01-21 | 2009-01-21 | コミュニケーションロボット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010167002A true JP2010167002A (ja) | 2010-08-05 |
Family
ID=42699677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009010634A Withdrawn JP2010167002A (ja) | 2009-01-21 | 2009-01-21 | コミュニケーションロボット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010167002A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105437242A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-30 | 塔米智能科技(北京)有限公司 | 一种可移动双面表情服务机器人的头部 |
DE102016219157A1 (de) * | 2016-10-04 | 2017-08-10 | Siemens Healthcare Gmbh | Assistenzvorrichtung für Patienten und Verfahren zum Betrieb einer Assistenzvorrichtung |
-
2009
- 2009-01-21 JP JP2009010634A patent/JP2010167002A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105437242A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-30 | 塔米智能科技(北京)有限公司 | 一种可移动双面表情服务机器人的头部 |
DE102016219157A1 (de) * | 2016-10-04 | 2017-08-10 | Siemens Healthcare Gmbh | Assistenzvorrichtung für Patienten und Verfahren zum Betrieb einer Assistenzvorrichtung |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120403 |