JP2015016549A - 移動式ヒューマンインターフェースロボット - Google Patents
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Abstract
Description
コントローラは、タッチセンサシステムから受け取ったタッチ信号に基づいて駆動指令をホロノミック駆動システムに出す。
センサシステムは、慣性測定ユニット、オドメータ、全地球測位システム、レーザスキャナ、ソナー近接センサ及び三次元イメージセンサのうちの少なくとも1つを有するのが良い。追加の実施例では、存在場所突き止めシステムは、三次元イメージセンサ、レーザスキャナ、1つ又は2つ以上のソナー近接センサ、少なくとも1つの駆動輪のための駆動輪エンコーダ及び駆動輪モータフィードバックのうちの少なくとも1つを有する。
この構成例では、前方に駆動するためには、コントローラ500は、第1の駆動輪210aが前方駆動方向Fに沿ってスリップしている間に第2及び第3の駆動輪210b,210cが同じ速度で前方転動方向に駆動するようにする駆動指令を出すのが良い。さらに、この駆動輪構成により、ロボット100は、短時間で停止することができる(例えば、前方駆動方向Fに対して迅速な負の加速を生じさせる)。これは、三輪設計の自然な動的不安定性に起因している。前方駆動方向Fが2本の前方駆動輪相互間の角度の二等分線に沿っている場合、短時間で停止させると、ロボット100がその2本の「前」輪を中心として回動してこれを転倒させるトルクが生じる。これとは異なり、1本の駆動輪210aを前方に自然に走行させることにより、ロボット100が支持され又は急停止を行うことが必要な場合であっても前方に倒れるのが阻止される。しかしながら、停止状態から加速すると、コントローラ500は、ロボット100の全体的重心CGRからロボット100の慣性モーメントIを考慮に入れることができる。
同様に、ユーザが胴部140の底面144にタッチすると、ロボット100は、胴部140を床に対して(例えば、胴部140を支持した脚部130の高さHLを増大させることによって)上昇させることによって応動する。さらに、胴部140の側面148の前方、後方、右側又は左側部分に対するユーザのタッチを受け取ると、ロボット100は、受け取ったタッチ指令の対応の方向(例えば、それぞれ、後方、前方、左側及び右側)に動くことによって応動する。胴部140の外面は、コントローラ500と通信状態にあり、ユーザ接触を検出する容量センサを有するのが良い。
幾つかの実施例では、カメラ320がウェブパッド310,310aを頭部160から取り外し又はドッキング解除したときにのみ作動される。ウェブパッド310,310aをドック302内で頭部160に取り付け又はドッキングさせたとき(そして、オプションとしてカメラ320を覆ったとき)、ロボット100は、映像を捕捉するためにウェブパッド310aのカメラを用いることができる。かかる場合、カメラ320は、ドッキングさせたウェブパッド310の背後に配置されるのが良く、かかるカメラ320は、ウェブパッド310を頭部160から取り外し又はドッキング解除したときに作動状態にあり、ウェブパッド310を頭部160に取り付け又はドッキングさせたときには不作動状態になる。ウェブパッド310は、これが頭部160から取り外されたときにウェブパッド310を位置決めするロケータ315を有するのが良い。ロケータ315は、光エミッタ(例えば、可視光、赤外光等)、信号エミッタ(例えば、無線エミッタ)及び/又は光若しくは信号検出器であるのが良い。
幾つかの具体化例では、ウェブパッド310は、ディスプレイ又はモニタであり、他の具体化例では、ウェブパッド310は、タブレット形コンピュータである。ウェブパッド310は、高い対話性を提供する容易且つ直感的に使える制御装置、例えばタッチスクリーンを有するのが良い。ウェブパッド310は、少なくとも1つの自由度で動くことができる150平方インチ(967.7cm2)以上の表示面積を備えたモニタディスプレイ312(例えば、タッチスクリーン)を有するのが良い。
の組み合わせを提供することができ、ロボット100を遠隔制御するための遠隔オペレータ制御ユニット(OCU)として働くことができると共に/或いは局所ユーザインターフェースパッドを提供することができる。
サーバコンピューティング装置は、HTTP要求をパースしてHTTP応答を送るよう構成されているのが良い。クラウドコンピューティングは、データ及びアプリケーションを維持するようインターネット及び中央リモートサーバを用いる技術であるのが良い。クラウドコンピューティングにより、ユーザは、インストールなしでアプリケーションにアクセスしてこれを使用することができ、そしてインターネットアクセスにより任意のコンピュータでパーソナルファイルにアクセスすることができる。クラウドコンピューティングは、格納装置、メモリ、処理及び帯域幅を集中化させることによって比較的効率的なコンピューティングを可能にする。クラウド1220は、スケール変更可能なオンデマンドコンピューティング出力、記憶及び帯域幅を提供することができる。
マイクロホン330及びスピーカ340は各々、コントローラ500と通信することができる。幾つかの実施例では、インターフェースモジュール300は、パンフレット、非常時情報、家庭用品及び他のアイテムを保持するよう構成されているのが良いバスケット360を有する。
幾つかの具体化例では、センサシステム400は、レンジングソナーセンサ410(例えば、基部120の周囲の周りに9つ)、近接クリフ検出器420、接触センサ430、レーザスキャナ440、1つ又は2つ以上の3‐Dイメージング/深度センサ450及びイメージングソナー460を有するのが良い。
又は各ピクセルのところに一連の深度を提供するよう(エンコードされたイルミネータ又は照明レーザにより)ピクセルの完全2‐Dマトリックスのためのタイムオブフライト計算を可能にするよう半導体スタックを用いる技術によって完全なものとなることができる。
ージセンサ450aを側方走査方式で作動させて比較的広い視野を作り、それにより堅固なODOAを実施することができる。図1〜図3、図14を参照すると、幾つかの具体化例では、ロボット100は、ロボット本体110の前方部分に取り付けられていて、前方駆動方向Fに沿って視野を持つ(例えば、ロボットの駆動方向Fに沿って最大のイメージングカバレージを有するよう)走査型3‐Dイメージセンサ450aを有する。走査型3‐Dイメージセンサ450aは、主として、障害物検出/障害物回避(ODOA)のため
に使用できる。図示の実施例では、例えば図3に示されているように胴部140内に引っ込められた状態で(例えば、底面144と面一をなして又はこれを越えて)胴部140に肩142の下で又は底面144上に取り付けられており、それにより、ユーザと走査型3‐Dイメージセンサ450aとの接触が阻止されている。走査型3‐Dイメージセンサ450aは、障害物検出及び障害物回避(ODOA)のために(例えば、ロボット本体11
0の基部120又は他の部分による妨害がある状態で)ロボット100の前に下向きの視野452を有するよう実施的に下方に且つロボット本体110から遠ざかる方向に向くよう配置されるのが良い。走査型3‐Dイメージセンサ450aを胴部140の前方縁部に又はその近くに配置することにより、3‐Dイメージセンサ450の視野(例えば、約285°)は、3‐Dイメージセンサ450に対して胴部140の外側の表面角度(例えば、300°)よりも小さいものとすることができ、かくして、胴部140が走査型3‐Dイメージセンサ450aの検出視野452を遮蔽し又は妨害するのが阻止される。さらに、走査型3‐Dイメージセンサ450a(及び関連のアクチュエータ)は、その視野を遮蔽しないで(例えば、美感のためにも且つ障害物に引っ掛かるのを最小限に抑えるために)できるだけ胴部140内に引っ込んだ状態で設けられるのが良い。走査型3‐Dイメージセンサ450aの注意をそらせてしまうような走査運動は、ユーザの目には見えず、かくして注意をそらすような相互作用の経験が少なくなる。突出したセンサ又は特徴部とは異なり、引っ込んだ状態で設けられた走査型3‐Dイメージセンサ450aは、特に動いているとき又は走査しているときに環境と意図しない相互作用(人、障害物等に引っ掛かること)を生じる傾向はないであろう。というのは、胴部140のエンベロープを越えて延びる可動部分が事実上ないからである。
を回避するのに十分な時間を与えることができる(というのは、速い速度は、一般に、物体に対応する時間が短いことを意味するからである)。遅い速度では、ロボット100は、第2の3‐Dイメージセンサ450bを上方に又は地面Gに実質的に平行に傾けてロボット100がついて行っている人を追跡することができる。さらに、比較的低速で駆動している間、ロボット100は、第2の3‐Dイメージセンサ450bをパンしてロボット100の周りのその視野を広げることができる。第1の3‐Dイメージセンサ450aは、ロボットがロボットの知覚範囲を広げようと駆動しているとき、固定状態のままであるのが良い(例えば、基部120に対して動かないのが良い)。
散乱が存在しない場合、ビーム形成の結果として、良好に規定された方向性パターンが得られる。受信器が多数のアンテナを備えている場合、送信ビーム形成は、受信アンテナの全てのところでの信号レベルを同時に最大にすることができず、多数のストリームを備えたプレコーディングを使用するのが良い。プレコーディングは、送信器のところでのチャネル状態情報(CSI)の知識を必要とする場合がある。
コントローラ500は、2010年2月16日に出願された米国特許出願第61/305,069号明細書に記載されているようにロボットネットワーク、例えばEtherIOネットワークにより協調された指令を出すことができる。なお、この米国特許出願を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。
モータエンコーダ212は、動作状態のままであるのが良く、したがって、ロボット100の存在場所が突き止められたままである(例えば、その場所を定めることができる)。
ロボット100が静止状態にあるとき、対応のモータ220a〜220cが稼働状態にあることに起因して駆動輪210a〜210cをロックすることができ、かくして人がロボット100を動かすのが困難になる。ロボットをシャットオフすることにより、車輪モータ220a〜220cに加わるトルクを解除することができるが、電力が供給されないロボット100は、全ての存在場所突き止め及び通信を失うことになる。ロボット100は、保持ボタン175(非常時停止ボタンとも呼ばれる)を有するのが良い。保持ボタン175は、胴部140に設けられた状態で示されているが、保持ボタンは、ロボット本体110の他の部分にも取り付けることができる。保持ボタン175は、幾つかの実施例では、胴部140に設けられる。というのは、胴部140は、平均的なユーザにとって接近可能な高さのところに(例えば、地面Gから約3〜5フィートの高さHTのところに)維持できるからである。
マニピュレータ180が固定状態のベース(即ち、動かないベース)に取り付けられている場合、マニピュレータ180は、関節を備えていなければならず、関節のうちの任意の1つは、多数の自由度でエンドエフェクタ182の運動を可能にするよう少なくとも1つもしそうでなくても2つ以上の自由度を有する。しかしながら、多数のモータを備えた多数の関節は、マニピュレータ180のコスト及び複雑さを増大させる。
、y及びθ運動を提供することができる。
プログラムは、問題のプログラムに専用のシングルファイル又は多数のコーディネートされたファイル(例えば、1つ又は2つ以上のモジュール、サブプログラム又はコードの部分を記憶したファイル)中に他のプログラム又はデータ(例えば、メーキャップ言語文章に記憶された1つ又は2つ以上のスクリプト)を保持したファイルの一部分に記憶可能である。コンピュータプログラムは、1つのコンピュータ又は1つのサイトに配置され又は多数の場所に分散して配置されると共に通信ネットワークによって互いに接続された多数のコンピュータ上で実行されるよう利用可能である。
さらに、コンピュータは、別の装置、例えば、少し挙げてみただけでも、携帯電話、携帯型端末(PDA)、移動式オーディオプレーヤ、全地球測位システム(GPS)レシーバに埋め込み可能である。コンピュータプログラム命令及びデータを記憶するのに適したコンピュータ可読媒体としては、あらゆる形式の不揮発性メモリ、メディア及び記憶装置が挙げられ、かかる形態としては、一例を挙げると、半導体記憶装置、例えばEPROM、EEPROM及びフラッシュメモリ装置、磁気ディスク、例えば内部ハードディスク又はリムーバブルディスク、光磁気ディスク、CDROM及びDVD‐ROMディスクが挙げられる。プロセッサ及びメモリは、専用目的論理回路によって捕捉されるのが良く又はこれらの中に組み込まれるのが良い。
本明細書は、多くの細部を有するが、これら細部は、本発明の範囲又はクレーム請求可能な本発明の制限として介されてはならず、それどころか、本発明の特定の具体化例に特有の特徴の説明として介されるべきである。別々の具体化例に関連して本明細書において説明した或る特定の特徴は又、単一の具体化例において組み合わせ状態で具体化できる。
これとは逆に、単一の具体化例の関連で説明した種々の特徴も又、多数の具体化例において別々に又は任意適当なサブコンビネーションの状態で具体化できる。さらに、特徴を或る特定の組み合わせで用いられるものとして上述し、場合によっては当初その状態でクレーム請求されている場合があるが、クレーム請求されたコンビネーションからの1つ又は2つ以上の特徴は、場合によっては、その組み合わせから削除でき、クレーム請求されるコンビネーションは、サブコンビネーション又はさびコンビネーションの変形例に変更可能である。
Claims (38)
- 移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)であって、
垂直中心軸線(Z)及び前方駆動方向(F)を定める基部(120)を有し、
前記基部(120)によって支持されたホロノミック駆動システム(200)を有し、前記駆動システム(200)は、第1、第2及び第3の被動駆動輪(210a,210b,210c)を有し、各駆動輪は、前記垂直中心軸線(Z)回りに三角形の形に互いに間隔を置いて配置されると共に前記垂直中心軸線(Z)に対して半径方向軸線(Slip)に垂直な駆動方向(Drive)を有し、
前記ホロノミック駆動システム(200)と通信状態にあるコントローラ(500)を有し、
前記基部(120)の上方に支持された胴部(140)を有し、
前記コントローラ(500)と通信状態にあるタッチセンサシステム(480)を有し、前記タッチセンサシステム(480)は、人の接触に応動し、
前記コントローラ(500)は、前記タッチセンサシステム(480)から受け取ったタッチ信号に基づいて駆動指令を前記ホロノミック駆動システム(200)に出す、移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。 - 前記タッチセンサシステム(480)は、少なくとも一部が前記胴部(140)に設けられている、請求項1記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記基部(120)に取り付けられると共に前記胴部(140)を支持した作動可能な伸縮式脚部(130)を更に有し、前記コントローラ(500)は、前記タッチセンサシステム(480)から受け取った前記タッチ信号に応答して前記脚部の高さ(HL)を変更して前記胴部(140)の高さ(HT)を変更し、好ましくは、前記コントローラ(500)は、前記タッチセンサシステム(480)から受け取った前記タッチ信号に応答して前記脚部(130)に命令して前記脚部が前記胴部(140)のユーザ高さ変更に対するアクティブな支援を提供するようにする、請求項1又は2記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記駆動指令は、前記ロボット(100)を前記ロボット(100)と接触状態にあるユーザからの支援により推進する電力減少支援駆動指令を含む、請求項1〜3のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記胴部(140)に取り付けられた頸部(150)及び前記頸部(150)によって支持された頭部(160)を更に有し、前記頸部(150)は、前記頭部(160)を前記胴部(140)に対してパンしたり傾動させたりしたりするよう構成され、好ましくは、前記コントローラ(500)は、頭部タッチを指示する前記タッチセンサシステム(480)から受け取った前記タッチ信号に応答して前記頭部(160)のユーザ関節運動を可能にすると共に頭部タッチの完了後、前記頭部(160)の姿勢を維持する、請求項1〜4のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記コントローラ(500)は、前記タッチセンサシステム(480)から受け取った前記タッチ信号に応答して前記ロボット(100)に対する接触場所に向くよう前記頭部(160)を関節運動させる、請求項5記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記頸部(150)及び前記頭部(160)のうちの少なくとも一方に設けられていて、前記頭部(160)のユーザ操作を検出する操作センサ(158a,158b,165)を更に有する、請求項5記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記タッチセンサシステム(480)は、容量センサ(147t,147b,147f,147r,147l,165)、接触センサ(147t,147b,147r,147l,165)、カメラ(320)、三次元イメージセンサ(450)及びスイッチ(147t,147b,147f,147r,147l,165)のうちの少なくとも1つを有し、好ましくは、タッチセンサシステムは、前記胴部(140)の頂面、底面、右側面、左側面、前面及び後面(144,146,147,148,149)に取り付けられた接触センサ(147t,147b,147f,147r,147l)を有する、請求項1〜7のうちいずれか一に移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記タッチセンサシステム(480)は、前記ロボット(100)の支持面から3フィート(91.5cm)〜5フィート(152.5cm)のところに位置する少なくとも1つの作動可能なタッチ応答式入力(147t,147b,147f,147r,147l,165)を有する、請求項1〜8のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記コントローラ(500)は、受け取ったタッチとは逆の方向における前記ロボット(100)の少なくとも一部分の運動抵抗を増大させると共に/或いは前記タッチセンサシステム(480)から受け取った前記タッチ信号に応答して駆動を停止させるよう前記駆動システム(200)に命令を出す、請求項1〜9のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)であって、
前方駆動方向(F)を有する基部(120)と、
前記基部(120)によって支持された駆動システム(200)と、
前記基部(120)によって支持されていて、毎秒100億を超える命令(million instruction(s) per second :MIPS)を処理することができるロボットコンピュータ(500)と、
前記基部(120)の上方に取り外し可能に支持されると共に前記ロボットコンピュータ(500)とワイヤレス通信状態にある少なくとも1つのタブレット型コンピュータ(310,310a,310b)と、
前記基部(120)の上方に支持されていて、前記少なくとも1つのタブレット型コンピュータ(310,310a,310b)とは別個に少なくとも1つの自由度の範囲内で動くことができるカメラ(320,320a,320b,450,450a,450b)とを有する、移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。 - 前記駆動システムは、第1、第2及び第3の被動駆動輪(210a,210b,210c)を有し、各駆動輪は、前記垂直中心軸線(Z)回りに三角形の形に互いに間隔を置いて配置されると共に前記垂直中心軸線(Z)に対して半径方向軸線(Slip)に垂直な駆動方向(Drive)を有し、好ましくは、各駆動輪(210a,210b,210c)は、前記駆動輪(210a,210b,210c)の周囲に沿って設けられた第1及び第2の列(232,234)をなすローラ(230)を有し、各ローラ(230)は、前記駆動輪(DR)の転動方向に垂直な転動方向(Dr)を有し、より好ましくは、前記ローラ(230)は各々、弧状転動面(235)を備え、前記ローラ(230)は、一緒になって、前記駆動輪(210a,210b,210c)の少なくとも実質的に円形の転動面を構成する、請求項11記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記カメラ(320,320a,320b,450,450a,450b)は、前記ロボット(100)に隣接して位置する空間ボリュームから点群を得るよう位置決めされたボリューム形点群イメージング装置(450,450a,450b)を有し、好ましくは、前記ボリューム形点群イメージング装置(450,450a,450b)は、地面よりも約1フィート(30.5cm)以上、上方の高さ位置のところに位置決めされると共に前記移動式ロボット(100)の移動方向において床平面を含む空間ボリュームから点群を得ることができるよう差し向けられている、請求項11又は12記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記カメラ(320,320a,320b,450,450a,450b)は、前記基部(120)の前縁の近くの領域を視認するよう動くことができる、請求項13記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記タブレット型コンピュータ(310,310a,310b)は、少なくとも150平方インチ(967.7cm2)の表示領域を有すると共に/或いは前記ロボット(100)に取り付けられた状態で少なくとも1つの自由度で動くことができるタッチスクリーン(312)を有する、請求項11〜14のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記ロボットコンピュータ(500)と電気通信状態にあるディスプレイ(310b)を更に有し、前記タブレット型コンピュータ(310,310a)は、前記ディスプレイ(310b)に取り外し可能に装着でき、前記ディスプレイ(310b)は、前記タブレット型コンピュータ(310,310a)が前記ディスプレイ(310b)に装着されると不作動状態になり、前記タブレット型コンピュータ(310,310a)が前記ディスプレイ(310b)から取り外されると作動状態になる、請求項15記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)を作動させる方法であって、前記方法は、
ユーザが前記ロボット(100)にタッチしたことに応答して前記ロボット(100)のタッチセンサシステム(480)からタッチ信号を受け取るステップと、
しきい期間を超えるタッチ持続時間の間、前記ロボットを前記ロボット(100)への接触場所に基づく方向に駆動するステップと、
前記しきい期間よりも短いタッチ持続時間の間、前記ロボット(100)のインターフェース(310,320,320a,320b,450,450a,450b)を関節運動させて前記インターフェースが少なくとも実質的に、前記ロボット(100)への前記接触場所に向くようにするステップと、
前記しきい期間よりも短いタッチ持続時間の間、ゼロ速度駆動指令を出すステップとを有する、方法。 - 駆動指令をホロノミック駆動システム(200)に出して前記ロボット(100)を前記しきい期間、好ましくは0.25秒間よりも長いタッチ持続時間、前記受け取ったタッチの前記ロボット(100)とは逆方向に向く方向に動かすステップを更に有する、請求項17記載の方法。
- 前記ロボット(100)の頭部(160)を前記ロボット(100)の連結状態の胴部(140)に対してパンすること及び傾動させることのうちの少なくとも一方を行って少なくとも実質的に、前記頭部(160)を前記しきい期間よりも短いタッチ持続時間の間、前記ロボット(110)に対する前記接触場所の方へ向かせるステップを更に有する、請求項17又は18記載の方法。
- 前記タッチセンサシステム(480)は、容量センサ(147t,147b,147f,147r,147l,165)、接触センサ(147t,147b,147f,147r,147l,165)、カメラ(320)、三次元イメージセンサ(450)及びスイッチ(147t,147b,147f,147r,147l,165)のうちの少なくとも1つを有する、請求項17〜19のうちいずれか一に記載の方法。
- 移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)であって、
駆動モータ(220a,220b,220c)により対応関係をなして駆動される少なくとも1つの駆動輪(210,210a,210b,210c)を有する駆動システム(200)と、
前記駆動システム(200)と通信状態にある存在場所突き止めシステム(1710)と、
前記駆動システム(200)及び前記存在場所突き止めシステム(1710)と通信状態にある電源(105)と、
前記駆動システム(200)の上方に支持されたタッチ応答入力(175)とを有し、 前記タッチ応答入力(175)の作動により、前記駆動システム(200)への配電状態が変更され、それにより前記対応の少なくとも1つの駆動輪(210,210a,210b,210c)への前記駆動モータ(220a,220b,220c)の駆動荷重が少なくとも減少する、移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。 - 前記タッチ応答入力(175)の作動により、前記駆動システム(200)への配電が終了し、他方、前記存在場所突き止めシステム(1710)への配電を続行させることができると共に/或いは前記対応の駆動モータ(220a,220b,220c)からの少なくとも1つの駆動輪(210,210a,210b,210c)の結合解除が生じる、請求項21記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記駆動システム(200)は、前記タッチ応答入力(175)の作動に応答して、前記ロボット(100)を移動させると共に前記ロボット(100)のユーザ運動を支援することしかできない電力減少駆動指令を出す、請求項21又は22記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記タッチ応答入力(175)は、地面よりも約3フィート(91.5cm)〜約5フィート(152.5cm)上方に位置している、請求項21〜23のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記存在場所突き止めシステム(1710)は、センサシステム(400)と、前記駆動システム(200)、前記センサシステム(400)、前記電源(105)及び前記タッチ応答入力(175)と通信状態にあるコントローラ(500)とを有する、請求項21〜24のうちいずれ一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記センサシステム(400)は、慣性測定ユニット(470)、オドメータ、全地球測位システム、レーザスキャナ(440)、ソナー近接センサ(410)及び三次元イメージセンサ(450)のうちの少なくとも1つを有する、請求項25記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記存在場所突き止めシステム(1710)は、三次元イメージセンサ(450)、レーザスキャナ(440)、1つ又は2つ以上のソナー近接センサ(410)、前記少なくとも1つの駆動輪(210,210a,210b,210c)のための駆動輪エンコーダ(138a)及び駆動輪モータフィードバックのうちの少なくとも1つを有する、請求項21〜26のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記駆動システム(200)は、第1、第2及び第3のホロノミック的に駆動される駆動輪(210a,210b,210c)を有し、各駆動輪は、前記ロボット(100)の垂直軸線(Z)回りに三角形の形に間隔を置いて配置されると共に前記垂直軸線(Z)に対して半径方向軸線(Slip)に垂直な駆動方向(Drive)を有する、請求項21〜27のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記駆動システム(200)を支持した基部(120)と、
前記基部(120)から上方に延びる作動可能な伸縮式脚部(130)と、
前記脚部(130)によって支持されていて、地面よりも約3フィート(91.5cm)〜約5フィート(152.5cm)上方に位置する胴部(140)とを更に有し、前記タッチ応答入力(175)は、前記胴部(140)に設けられている、請求項21〜28のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。 - 前記タッチ応答入力(175)は、接触センサ、容量センサ、作動可能なボタン及びスイッチのうちの少なくとも1つを有する、請求項21〜29のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)であって、
垂直中央軸線(Z)回りに実質的に三角形の形をした対称形状を定めると共に第1、第2及び第3の部分(124a,124b,124c)を有する基部(120)を有し、
前記基部(120)によって支持されたホロノミック駆動システム(200)を有し、前記駆動システム(200)は、第1、第2及び第3の被動駆動輪(210a,210b,210c)を有し、各駆動輪は、前記垂直中心軸線(Z)回りに三角形の形に互いに間隔を置いて配置されると共に対応の前記第1、前記第2及び前記第3の基部部分(124a,124b,124c)により支持され、各駆動輪(210a,210b,210c)は、前記垂直中心軸線(Z)に対して半径方向軸線(Slip)に垂直な駆動方向(Drive)を有し、
前記基部(120)から上方に延びると共に可変高さ(HL)を有する脚部(130)を有し、
前記脚部(130)によって支持された胴部(140)を有し、前記胴部(140)は、前記基部(120)から張り出した底面(144)を有する肩(142)を備え、
前記胴部(140)の前記底面(144)に設けられていて、前記駆動システム(200)の前方駆動方向(F)に沿って下方に向いた胴部イメージングセンサ(450,450a)を有し、前記胴部イメージングセンサ(450,450a)は、前記ロボット(100)の周りのシーンの三次元イメージを捕捉し、
前記胴部(140)によって支持された頸部(150)を有し、
前記頸部(150)によって支持された頭部(160)を有し、前記頸部(150)は、前記頭部(160)を前記垂直中心軸線(Z)に対してパンさせたり傾動させたりし、 前記頭部(160)によって支持されたディスプレイ(310,310a,310b,312)を有する、移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。 - 前記ディスプレイ(310,310a,310b,312)は、前記頭部(160)に解除可能に取り付けられ、好ましくは、前記ディスプレイ(310,310a,310b,312)は、タッチスクリーン(312)を備えたタブレット型コンピュータ(310,310a,310b)を有する、請求項31記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記ディスプレイ(310,310a,310b,312)は、前記頭部(160)から取り外されると、前記ディスプレイ(310,310a,310b,312)の存在場所を突き止めるロケータ(315)を有する、請求項31又は32記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記頭部(160)に解除可能に取り付けられたタブレット型コンピュータ(310,310b)を更に有し、前記タブレット型コンピュータ(310,310b)は、前記ディスプレイ(310,310a)に解除可能に装着される、請求項31〜33のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記頭部(160)に取り付けられたカメラ(320,320a,32b,450,450a,450b)を更に有する、請求項31〜34のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記頭部(160)に取り付けられると共に前記ロボット(100)の周りのシーンの三次元イメージを捕捉する頭部イメージングセンサ(320,320a,320b,450,450b)を更に有し、前記頭部イメージングセンサ(320,320a,320b,450,450b)は、好ましくは、前記ロボット(100)の周りの空間ボリュームから点群を得ることができるよう位置決めされたボリューム形点群イメージング装置(450,450b)を有する、請求項31〜35のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記頸部(150)に取り付けられると共に前記頭部(160)を前記頸部(150)から遠ざけて支持するアーム(190)を更に有する、請求項31〜36のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
- 前記胴部(140)に取り付けられたマニピュレータアーム(180)及び前記マニピュレータアーム(180)の遠位端部に取り付けられたエンドエフェクタ(182)を更に有し、好ましくは、前記マニピュレータアーム(180)は、長さが可変である、請求項31〜37のうちいずれか一に記載の移動式ヒューマンインターフェースロボット(100)。
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