JP2012040624A - ロボットおよび行動制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の行動制御システム2によれば、人間(第1運動体)およびロボット1(第2運動体)の身体スケールの相違に加えて、ロボット1の構造上または機能上の制約条件が充足されるように規範運動態様{f1(q)}がスケール変換されることにより、ロボット1の目標運動態様{f2(q)}を定める目標内的特徴因子f2(q)が設定される)。さらに、ロボットの目標内的特徴因子f2(q)がスケール逆変換された結果f3(q)に基づき、運動モデルが再定義される。
【選択図】 図6
Description
まず、本発明の一実施形態としてのロボットの構成について説明する。
図2に示されている行動制御システム2はロボット1に搭載されている電子制御ユニット(CPU,ROM,RAM,I/O回路等により構成されている。)またはコンピュータにより構成されている。
本実施形態においては、図4(a)〜(c)左側に破線で示されているように、一方の手で把持しているラケットを用いてフォアハンドストロークでボールを打ち返すという指定タスクを実行する「第1運動体」としての人間(インストラクタ)の運動態様を規範として、図4(a)〜(c)右側に示されているように、同じく指定タスクを「第2運動体」としてのロボット1に実行させるようにその運動態様が制御される。
前記機能を発揮する本発明のロボット1または行動制御システム2によれば、人間(第1運動体)が環境に応じて指定タスクを実行する際の運動態様を基礎として定義されている運動モデルに基づき、目標打点q_target(外的特徴因子)に応じた、ロボット1(第2運動体)が規範とすべき運動態様{f1(q)}が定められる(図3/STEP06参照)。さらに、人間およびロボット1の身体スケールの相違に加えて、ロボット1の構造上または機能上の制約条件が充足されるように当該規範運動態様{f1(q)}がスケール変換されることにより、ロボット1の目標運動態様{f2(q)}を定める目標内的特徴因子f2(q)が設定される(図3/STEP08、図6(a)参照)。
前記実施形態ではラケットを用いてフォアハンドストロークでボールを打ち返すというタスクが指定タスクとして採用されたが、他の実施形態において、ロボット1とは別個の物体の位置等に応じて、当該物体を捕まえる、押す、所定部位を当てる等、当該物体との相互作用を伴うタスクのほか、当該物体から所定間隔だけ離れた箇所に所定部位を通過させる等、当該物体との相互作用を伴わないタスクが指定タスクとして採用されてもよい。この場合、物体の所定位置、速度または加速度等が、外的特徴因子として認識されうる。
Claims (3)
- 第1運動体の運動態様を規範として第2運動体の運動態様を制御するシステムであって、
前記第1運動体について、環境を表わす外的因子のうち一部である外的特徴因子と、当該環境に応じて指定タスクを実行する際の運動態様を表わす内的因子のうち一部である内的特徴因子との連続的な相関関係を表わす運動態様が定義されている状況において、前記第2運動体について、前記外的特徴因子を認識し、当該認識結果に基づき、前記運動モデルにしたがって、運動態様を表わす内的因子のうち一部である内的特徴因子を認識する第1制御要素と、
前記第1運動体に対する前記第2運動体の身体スケールの比率に応じて、かつ、前記第2運動体の身体構造上または機能上の制約条件が充足されるように当該内的特徴因子をスケール変換することにより、前記第2運動体の目標内的特徴因子を設定した上で、前記比率に応じて、前記第1制御要素により設定された前記第2運動体の前記目標内的特徴因子をスケール逆変換することにより、新たな前記内的特徴因子を決定し、前記新たな内的特徴因子および前記外的特徴因子に基づき、前記運動モデルを再定義するように構成されている第2制御要素とを備え、
前記第2運動体の前記内的特徴因子が、前記目標内的特徴因子に一致するように前記第2運動体の運動態様を制御するように構成されていることを特徴とする行動制御システム。 - 請求項1記載の行動制御システムにおいて、
前記第2制御要素が、前記内的特徴因子の基準となる基準因子を補正することにより、前記制約条件が充足されるように前記第2運動体の目標内的特徴因子を決定するように構成されていることを特徴とする行動制御システム。 - 前記第2運動体としてのヒューマノイドロボットであって、
請求項1または2記載の行動制御システムを備え、当該行動制御システムにより、前記第1運動体としての人間の運動態様を規範として運動態様が制御されることを特徴とするロボット。
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