JP2013540057A - 転倒管理能力を有するヒューマノイドロボットおよび転倒を管理する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−これらは転位可能であり、aHb −1はbHaに等しい。
−aHb×bHc=aHc
4H1=0H4 −1×0H1
−頭を後方に配置することにより頭を保護すること、
−転倒を弱めて頭を保護するように腕を前方に持ってくること、
−ロボットの脚を揃えるために骨盤を閉じること、からなる。
−例えば前方と右側(例えば、イーサネットケーブル等が存在すれば)へのそのあり得る伸展を考慮した姿勢で頭を配置することにより頭を保護すること、
−体のほうに腕を揃えること、
−地面との最初の衝撃点が背中であって骨盤でないようにロボットを回転させるように骨盤を開くこと、からなる。
−例えば前方と右側(例えば、イーサネットケーブル等が存在すれば)へのそのあり得る伸展を考慮した姿勢で頭を配置することにより頭を保護すること、
−ロボットをロックするように腕を後方に持ってくること(この動きは、ロボットが背中で転がるのを防ぎ、首を折るのを防ぐように意図されている)、
−ロボットの脚を揃えるために骨盤を閉じること、からなる。
−モジュールALMemory1410はNAOQIの様々なモジュール間で共有されるメモリを管理する。
−モジュールDCM1420は物理的ロボット(モータ、センサ)との通信を管理する。
−モジュールALRobotPose1430は基準姿勢と比較することによりロボットの現在の姿勢を計算する。ALMotionモジュール1440はロボットの動きを管理する。本発明の転倒を検出し管理するための機能が埋め込まれるのはこのモジュール(転倒マネージャ)である。
−センサ(例えば、足押圧力センサ、慣性測定ユニット)の値と、
−ロボットの姿勢、である。
−これらは転位可能であり、aHb −1はbHaに等しい。
−aHb×bHc=aHc
4H1=0H4 −1×0H1
−頭を後方に配置することにより頭を保護すること、
−転倒を弱めて頭を保護するように腕を前方に持ってくること、
−ロボットの脚を揃えるために骨盤を閉じること、からなる。
−例えば前方と右側(例えば、イーサネットケーブル等が存在すれば)へのそのあり得る伸展を考慮した姿勢で頭を配置することにより頭を保護すること、
−体のほうに腕を揃えること、
−地面との最初の衝撃点が背中であって骨盤でないようにロボットを回転させるように骨盤を開くこと、からなる。
−例えば前方と右側(例えば、イーサネットケーブル等が存在すれば)へのそのあり得る伸展を考慮した姿勢で頭を配置することにより頭を保護すること、
−ロボットをロックするように腕を後方に持ってくること(この動きは、ロボットが背中で転がるのを防ぎ、首を折るのを防ぐように意図されている)、
−ロボットの脚を揃えるために骨盤を閉じること、からなる。
−モジュールALMemory1410はNAOQIの様々なモジュール間で共有されるメモリを管理する。
−モジュールDCM1420は物理的ロボット(モータ、センサ)との通信を管理する。
−モジュールALRobotPose1430は基準姿勢と比較することによりロボットの現在の姿勢を計算する。ALMotionモジュール1440はロボットの動きを管理する。本発明の転倒を検出し管理するための機能が埋め込まれるのはこのモジュール(転倒マネージャ)である。
−センサ(例えば、足押圧力センサ、慣性測定ユニット)の値と、
−ロボットの姿勢、である。
Claims (15)
- 表面上で動くことができるヒューマノイドロボットであって、前記ロボットの少なくとも1つの第1の四肢(110a,110b,110c)と前記表面との接触を検出するための少なくとも1つのモジュールと、前記少なくとも1つの第1の四肢を少なくとも含む第1の支持多角形(110b,110d,110f)に対して前記ロボットの重心の投影点の位置(120b,120d,120f)を計算するためのモジュールと、を含むヒューマノイドロボットにおいて、
前記ロボットは、前記ロボットの少なくとも1つの第2の四肢(120a,120b,120c,320,330,340,350)と前記表面との近接性を検出するための少なくとも1つのモジュールをさらに含み、
第1の支持多角形に対する前記ロボットの重心の投影点の位置を計算するための前記モジュールはまた、第2の支持多角形(530a,530b,530c)に対する前記ロボットの重心の投影の位置を計算することができ、
前記第2の多角形は、前記表面にほぼ接触しているとして検出された四肢の群に属する前記ロボットの前記第2の四肢の前記表面上の投影点を前記第1の多角形に加えることにより前記第1の多角形から導出される、ことを特徴とするヒューマノイドロボット。 - 前記少なくとも1つの第2の四肢と前記表面との近接性を検出するためのモジュールは、入力として、前記表面に対する前記少なくとも1つの第2の四肢の位置を受信し、
前記位置は、前記ロボットの基準座標系における前記四肢の空間内の少なくとも位置を含む前記ロボットの幾何学モデルの出力として提供される、ことを特徴とする請求項1に記載のヒューマノイドロボット。 - 前記ロボットの第2の四肢は前記表面にほぼ接触しているということに基づく条件は、少なくとも前記ロボットの大きさとその下肢の高さの最大振幅とを含む判定基準の群に属する判定基準の関数として選択された距離閾値により特徴付けられる、ことを特徴とする請求項2に記載のヒューマノイドロボット。
- 前記少なくとも1つの第1の四肢は前記ロボットの足の一方であり、前記足は少なくとも1つの押圧力センサを付与される、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のヒューマノイドロボット。
- 前記少なくとも1つの第2の四肢は前記ロボットの手の一方である、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のヒューマノイドロボット。
- 支持多角形に対する前記ロボットの重心の投影点の位置を計算するための前記モジュールの入力として、それらの幾何学モデルと基準姿勢の幾何学モデルとの距離の所定の判定基準による比較により前記ロボットの姿勢をフィルタリングするためのモジュールをさらに含む、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のヒューマノイドロボット。
- 前記ロボットの重心の投影点の位置を計算するためのモジュールに、胸部と前記ロボットの地面に接触した足の一方とを接続する軸との角度が前記ロボットの重心の投影軸に適用される回転の角度を与える垂直軸を与える慣性測定ユニットをさらに含む、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のヒューマノイドロボット。
- 支持多角形に対する前記ロボットの重心の投影点の位置を計算するための前記モジュールの出力として、転倒から保護するための一群の行為であって、その少なくとも1つの行為は前記計算モジュールがその重心の投影点が前記第2の支持多角形の外にある前記ロボットの転倒状態の少なくとも1つの出力特性を与える場合にトリガされる一群の行為を監視するためのモジュールをさらに含む、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のヒューマノイドロボット。
- 前記保護行為の群は、前記ロボットの脚の関節の前記連動化を無効化すること、少なくとも前記頭、前記腕、前記骨盤を含む群に属する少なくとも1つの要素の保護の姿勢で配置することと、前記群に属する少なくとも1つの要素の関節を無効化すること、を含む、ことを特徴とする請求項8に記載のヒューマノイドロボット。
- 前記計算モジュールはさらに、前記ロボットの転倒状態を特徴とする状態に対し、転倒から保護するための行為の群を監視するためのモジュールに、前記ロボットの基準座標系における転倒の方向の角度特性を提供し、
選択された基準値に対する前記転倒角度の値は、転倒から保護するために行うべき行為の群の保護行為の選択を決定する、ことを特徴とする請求項8乃至9のいずれか一項に記載のヒューマノイドロボット。 - 前記転倒角度が前方への転倒と判断した場合、前記頭の保護の姿勢で配置することはそれをほぼ後方に配置することであり、前記腕の保護の姿勢で配置することはそれらをほぼ前方に配置することであり、前記骨盤の保護の姿勢で配置することはそれを閉じることである、ことを特徴とする請求項9乃至10のいずれか一項に記載のヒューマノイドロボット。
- 前記転倒角度が左または右への転倒と判断した場合、前記頭の保護の姿勢で配置することはそれをほぼ前方に配置することであり、前記腕の保護の姿勢で配置することはそれらをほぼ体の方に揃えることであり、前記骨盤の保護の姿勢で配置することはそれを開くことである、ことを特徴とする請求項9乃至10のいずれか一項に記載のヒューマノイドロボット。
- 前記転倒角度が後方への転倒と判断した場合、前記頭の保護の姿勢で配置することはそれをほぼ前方に配置することであり、前記腕の保護の姿勢で配置することはそれらをほぼ後方に持って来ることであり、前記骨盤の保護の姿勢で配置することはそれを閉じることである、ことを特徴とする請求項9乃至10のいずれか一項に記載のヒューマノイドロボット。
- 表面上で動くことができるヒューマノイドロボットであって前記ロボットの少なくとも1つの第1の四肢と前記表面との接触を検出するための少なくとも1つのモジュールを含むヒューマノイドロボットの転倒を管理する方法であって、前記少なくとも1つの第1の四肢を少なくとも含む第1の支持多角形に対する前記ロボットの重心の投影点の位置を計算する工程を含む方法において、
前記ロボットの少なくとも1つの第2の四肢と前記表面との近傍性を検出する少なくとも1つの工程と、
第2の支持多角形に対する前記ロボットの重心の投影の位置を計算する工程であって、前記第2の多角形は、前記表面にほぼ接触しているとして検出された四肢の群に属する前記ロボットの前記第2の四肢の前記表面上の投影点を前記第1の多角形に加えることにより前記第1の多角形から導出される、工程とを、さらに含むことを特徴とする方法。 - コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されると請求項14に記載の方法の実行を可能にするプログラムコード命令を含むコンピュータプログラムであって、
前記プログラムは、表面上を動くことができるヒューマノイドロボットであって前記表面と前記ロボットの少なくとも1つの第1の四肢との接触を検出するための少なくとも1つのモジュールを含むヒューマノイドロボットの転倒の管理を可能にするようにされる、コンピュータプログラムにおいて、
前記プログラムは、第1の支持多角形に対する前記ロボットの重心の投影点の位置を計算するためのモジュールを含み、
前記表面と前記ロボットの少なくとも1つの第2の四肢との近接性を検出することに関するデータのための少なくとも1つの入力モジュールと、
第2の支持多角形に対する前記ロボットの重心の投影の位置を計算するためのモジュールであって、前記第2の多角形は、前記表面にほぼ接触しているとして検出された四肢の群に属する前記ロボットの前記第2の四肢の前記表面上の投影点を前記第1の多角形に加えることにより前記第1の多角形から導出される、モジュールと、をさらに含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
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