JP2016021996A - ぬいぐるみロボット - Google Patents

Abstract

【課題】モータを用いることなく、動作部の動きを実現するぬいぐるみロボットを提供する。
【解決手段】弾力性を有する充填材料（１４）が柔軟な外皮（１５）で内包された所定の外観形状のぬいぐるみ本体を備え、ぬいぐるみ本体の一部である動作部が電気的な駆動力により変形するぬいぐるみロボット（１）であって、アクチュエータ（１６）と、制御部（１７）と、を備える。アクチュエータは、動作部の内部に少なくともその一部が配置され、通電されることにより変形する。制御部は、ぬいぐるみ本体の内部に設けられ、アクチュエータへの通電によりアクチュエータの変形を制御する。アクチュエータは、通電により素材自体が伸縮する伸縮体を少なくとも１つ備え、伸縮体が伸縮することにより変形する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ぬいぐるみロボットに関する。

特許文献１には、糸を引っ張ることにより腕を動かすことができるぬいぐるみロボットの構成方法が開示されている。特許文献１に記載されたぬいぐるみロボットは、腕の内部に詰められた充填材料の中を貫通する糸を、ぬいぐるみロボット内部に備えられたモータにより巻き取ることにより、動作部である腕が動く（変形する）。

特開２００９−２９１３２８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたぬいぐるみロボットは、ぬいぐるみロボット内部に、自由度に応じて、糸を巻き取るモータを複数有する必要がある。また、熱ダレ等を防止するため、モータを冷却する冷却装置を備える必要がある。そのため、特許文献１に記載されたぬいぐるみロボットの小型化は困難である。
さらに、動作部が動く（変形する）際、モータ由来の騒音や振動のため、静音性が低い。そのため、特許文献１に記載されたぬいぐるみロボットでは、癒しの効果が阻害される恐れがある。

本発明は、モータを用いることなく、動作部の動きを実現するぬいぐるみロボットを提供することを目的とする。

本発明の一側面は、弾力性を有する充填材料が柔軟な外皮で内包された所定の外観形状のぬいぐるみ本体を備え、ぬいぐるみ本体の一部である動作部が電気的な駆動力により変形するぬいぐるみロボットであって、アクチュエータと、制御部と、を備える。アクチュエータは、動作部の内部に少なくともその一部が配置され、通電されることにより変形する。制御部は、ぬいぐるみ本体の内部に設けられ、アクチュエータへの通電によりアクチュエータの変形を制御する。アクチュエータは、通電により素材自体が伸縮する伸縮体を少なくとも１つ備え、伸縮体が伸縮することにより変形する。

このような構成によれば、モータを用いることなく、動作部を動かすことができる。

第１実施形態のぬいぐるみロボットの外観図である。 第１実施形態のぬいぐるみロボットの内部概略構成図である。 アクチュエータの屈曲変形を表す図である。 図４（Ａ）は連結具の構成図、図４（Ｂ）は連結具を介してアクチュエータを外皮に固定する固定方法を説明する図である。 動作部の基本動作を表す模式図である。 外皮が有すべき柔軟性を説明する図である。 第２実施形態のぬいぐるみロボットの内部概略構成図である。 第３実施形態のぬいぐるみロボットの内部概略構成図である。 アクチュエータに沿って配置された芯材により、アクチュエータの屈曲変形を制限する方法を説明する図である。 図１０（Ａ）はくま型ぬいぐるみロボットの外観図、図１０（Ｂ）はアクチュエータが制御部に接続された場合のくま型ぬいぐるみロボットの内部概略構成図、図１０（Ｃ）はアクチュエータが制御部と離間した位置に配置された場合のくま型ぬいぐるみロボットの内部概略構成図である。 アクチュエータの伸縮変形を表す図である。 図１２（Ａ）は伸縮するアクチュエータを用いてぬいぐるみロボットの顎部を開閉する方法を説明する図、図１２（Ｂ）は伸縮するアクチュエータを用いてぬいぐるみロボットのまぶたを開閉する方法を説明する図である。 ３６０度全方向に屈曲するアクチュエータにおける伸縮体の配置例を表す図である。 図１４（Ａ）は布でできた連結具の構成図、図１４（Ｂ）は接着によりアクチュエータを筒部に固定する固定方法を説明する図、図１４（Ｃ）は筒部の口を絞ることによりアクチュエータを筒部に固定する固定方法を説明する図である。 連結具の筒部をかしめることによりアクチュエータを筒部に固定する固定方法を説明する図である。 図１６（Ａ）はアクチュエータの固定箇所を金属等からできた筒部に接着により固定する固定方法を表す図である。図１６（Ｂ）は金属等からできた筒部をかしめることによりアクチュエータの固定箇所を筒部に固定する固定方法を表す図である。図１６（Ｃ）はアクチュエータの固定箇所を布からできた筒部に接着により固定する固定方法を表す図である。図１６（Ｄ）は布からできた筒部の口を縫って絞ることによりアクチュエータの固定箇所を筒部に固定する固定方法を表す図である。 図１７（Ａ）は動作部内部が伸縮体で隙間なく満たされる場合のアクチュエータの外皮への密着を表す図である。図１７（Ｂ）はアクチュエータがチューブを備える場合のアクチュエータの外皮への密着を表す図である。図１７（Ｃ）は伸縮体が外皮に密着し、動作部内部の伸縮体以外の部分が充填材料により満たされる場合のアクチュエータの外皮への密着を表す図である。 尻尾部の複雑な屈曲変形を表す図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。また、下記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、これは本発明の理解を容易にする目的で使用しており、本発明の技術的範囲を限定する意図ではない。

［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に、本発明の一実施形態に関するぬいぐるみロボットの外観図を示す。本実施形態のぬいぐるみロボット１は、ねこの顔を模したぬいぐるみであり、頭部１１、２つの耳部１２及び尻尾部１３を備える。ぬいぐるみロボット１を触ったときの感触は、一般的なぬいぐるみを触ったときと同様である。しかし、ぬいぐるみロボット１は、電気的な駆動力により所定の部位を動かす（変形させる）ことができる構成であり、本実施形態では、例として、尻尾部１３を動かすことができるぬいぐるみロボット１とする。すなわち、本実施形態では、尻尾部１３が動作部である。

図２に、本実施形態のぬいぐるみロボット１の内部概略構成を示す。ぬいぐるみロボット１は、充填材料１４、外皮１５、アクチュエータ１６、制御部１７及び連結具１８を備える。

充填材料１４は弾力性を有しており、柔軟性を有する外皮１５に内包されることにより所定の外観形状のぬいぐるみ本体が形成される。本実施形態では、充填材料１４として通常のぬいぐるみと同様、綿を用いることとした。また、外皮１５の素材及び外皮１５が備えるべき柔軟性の度合いについては後述する。

アクチュエータ１６は、動作部である尻尾部１３を動かすためのものであり、その一部が尻尾部１３の内部に位置するように配置される。アクチュエータ１６は通電のオンオフにより変形を制御できる。すなわち、アクチュエータ１６は、通電されると変形し、通電されないと元の状態へ戻る。

図３に示すように、アクチュエータ１６は、通電により素材自体が長手方向に伸縮する２つの伸縮体１６１及び伸縮体１６２を備える。本実施形態では、伸縮体１６１，１６２は、形状記憶合金系の素材からなるものを用いる。伸縮体１６１，１６２は互いに隣接して配置され、アクチュエータ１６は、伸縮体１６１，１６２の伸縮量の差に応じて、屈曲するように変形する。図３においては、向かって左側の伸縮体１６１が縮み、向かって右側の伸縮体１６２が伸びることにより、アクチュエータ１６が屈曲する。

また、アクチュエータ１６の両端のうち少なくとも一方は後述する方法で外皮１５に固定され、尻尾部１３の外皮１５とアクチュエータ１６との間には充填材料１４が詰められる。

制御部１７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを中心とする周知のマイクロコンピュータを備える。制御部１７は、アクチュエータ１６と電気的に接続されている。また、本実施形態では、ぬいぐるみロボット１を頭部１１の上方及び側方から触ったときに柔らかい感触が得られるように、制御部１７はぬいぐるみロボット１の底面（図２に示されている設置場所）に設置される。

図４(Ａ)に示す連結具１８は、筒部１８１及び環状部１８２を備える。本実施形態では、連結具１８は、樹脂素材からできている。図４(Ｂ)に示すように、アクチュエータ１６は、筒部１８１に先端が挿入された状態で固定される。なお、本実施形態では接着により、アクチュエータ１６が筒部１８１に固定される。一方、筒部１８１と一体である環状部１８２は外皮１５の内面に縫い付けられる。このように、連結具１８は、アクチュエータ１６の外面の一部（先端）と外皮１５の内面とを連結し、アクチュエータ１６の先端を外皮１５の内面に固定する。これにより、アクチュエータ１６の変形に伴い尻尾部１３が変形する。

次に、図５に、本実施形態において動作部とした尻尾部１３の基本動作を模式的に示す。尻尾部１３は、アクチュエータ１６の屈曲に伴い屈曲する。尻尾部１３をアクチュエータ１６とともに屈曲させるため、アクチュエータ１６の両端（点線で囲まれた部分）の少なくとも一方（例えば、図５における上方の先端）は、先述した連結具１８を介して外皮１５の内面に固定される。

次に、図６を用いて、外皮１５が有すべき柔軟性の度合いについて説明する。図６には、アクチュエータ１６の屈曲可能範囲（斜線部）、屈曲可能範囲内で最大限屈曲したときのアクチュエータ１６の位置（点線）及びアクチュエータ１６が最大限屈曲したときの外皮１５の位置（実線）が示されている。なお、図６においては、外皮１５とアクチュエータ１６との間に詰められた充填材料１４は省略されている。アクチュエータ１６が屈曲している場合において、引き伸ばされる側（図６の向かって左側）の外皮１５が折れず、凝縮される側（図６の向かって右側）の外皮１５によれが生じない。このような性質を持つ外皮１５の素材として、本実施形態では、布を用いる。

［１−２．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
第１実施形態のぬいぐるみロボット１は、動作部である尻尾部１３の内部にアクチュエータ１６の一部が配置されており、アクチュエータ１６が変形することにより尻尾部１３が動くため、モータを必要としない。ぬいぐるみロボット１は、モータを有さず、モータの熱ダレを防止するための冷却装置を必要としないため、容易に小型化可能である。また、ぬいぐるみロボット１は、騒音や振動の原因となるモータを有さず、伸縮体１６１，１６２の素材自体の変形を利用するために静音性が高い。

［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。また、共通する構成には同一の符号を用いる。

図７に示す第２実施形態のぬいぐるみロボット２は、第１実施形態のぬいぐるみロボット１と同様な外観（図１に示される外観）を持つが、異なる内部構造を持つ。ぬいぐるみロボット２は、充填材料１４、外皮１５、制御部１７、連結具１８、アクチュエータ２１、芯材２２及び２本のケーブル２３を備える。第２実施形態のアクチュエータ２１は、第１実施形態のアクチュエータ１６と同様なアクチュエータであるが、長さと、変形動作が終了し静止したとき（非稼働時）の形状と、が異なる。また、第２実施形態のぬいぐるみロボット２は、芯材２２及び２本のケーブル２３を更に備える点で、第１実施形態のぬいぐるみロボット１と相違する。

アクチュエータ２１は、非稼働時に直線的な形状を取る。本実施形態において、アクチュエータ２１は、動作部である尻尾部１３の内部に全て配置されており、アクチュエータ２１と制御部１７とは互いに離間している。なお、アクチュエータ２１の両端のうち少なくとも一方は、第１実施形態と同様に、連結具１８を介して外皮１５の内面に固定されている。

芯材２２は、自己の形状を保持する形状保持機能を有し、アクチュエータ２１を制御部１７と離間した位置で支持する。ここでいう形状保持機能とは、外力を受けても変形しない性質、又は、外力を受けて変形しても元の形状に戻る性質、を意味し、例えば、金属、プラスチック及びバネ等が有する性質である。本実施形態では、芯材２２は、金属素材を用いる。なお、芯材２２は、制御部１７に固定される。また、芯材２２とアクチュエータ２１とは、接続する。

ケーブル２３は、アクチュエータ２１と制御部１７とを電気的に接続する。本実施形態では、ケーブル２３は、導電糸を用いる。
［２−２．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。

第１実施形態のように、アクチュエータ１６と制御部１７とを直接接続する場合、アクチュエータ１６は非稼働時、ぬいぐるみロボット１の形状に沿って折れ曲がって角ができた状態になる。この場合、アクチュエータ１６の変形時、アクチュエータ１６と制御部１７との接続部分に過度の負荷が加わり、アクチュエータ１６と制御部１７との電気的接続が切れる恐れがある。対して、第２実施形態のようにアクチュエータ２１が非稼働時、直線的な形状となるように配置することにより、アクチュエータ２１及び制御部１７、双方をつなぐケーブル２３の接続部分にかかる負荷を減らすことができる。

また、アクチュエータ２１の非稼働時の形状を直線的なものにするため、アクチュエータ２１が第１実施形態のアクチュエータ１６と比較して短くなるため、制御部１７と離間する。それに対して、芯材２２を用いて離間した位置で支持することにより、アクチュエータ２１を動作部である尻尾部１３内部に適切に配置され、２本のケーブル２３を用いて制御部１７と電気的に接続することにより、アクチュエータ２１に通電することができる。

［３．第３実施形態］
［３−１．構成］
第３実施形態は、基本的な構成は第２実施形態と同様である。
図８に示す第３実施形態のぬいぐるみロボット３は、第２実施形態のぬいぐるみロボット２と同様な外観（図１に示される外観）を持つ。第３実施形態のぬいぐるみロボット３は、尻尾部１３に加え、耳部１２を動かすことができる。すなわち、第３実施形態では、尻尾部１３及び耳部１２が動作部である。図８に示すように、ぬいぐるみロボット３は、充填材料１４、外皮１５、制御部１７、アクチュエータ２１，３１、芯材２２，３２及びケーブル２３を備える。つまり、第３実施形態のぬいぐるみロボット３は、アクチュエータ３１及び芯材３２を更に備える点で、第２実施形態のぬいぐるみロボット２と相違する。

アクチュエータ３１は、アクチュエータ２１と同様のアクチュエータである。アクチュエータ３１は、耳部１２を動かすためのものであり、その一部が耳部１２の内部に位置するように配置される。アクチュエータ３１の一端は、連結具１８と同種の図示しない連結具を介して耳部１２の外皮１５の内面に固定される。また、アクチュエータ３１の他端は、制御部１７に固定される。ただし、アクチュエータ３１は、芯材により制御部１７と離間した位置で支持され、ケーブルを介して制御部１７と電気的に接続されてもよい。アクチュエータ３１は、通電されることによりぬいぐるみロボット３の前方（図８の向かって左側）に屈曲する。

芯材３２は、自己の形状を保持する形状保持機能を有し、アクチュエータ３１の一部に沿って配置される。本実施形態では、芯材３２は、屈曲時に凝縮されるアクチュエータ３１の側面（図８においてはアクチュエータ３１の側面であって向かって左側の側面）の一部に沿って配置される。芯材３２の両端のうちの一方は制御部１７に固定され、他方は外皮１５に固定される。なお、本実施形態では、芯材３２は、金属素材を用いる。

［３−２．効果］
第３実施形態のぬいぐるみロボット３は、アクチュエータ３１の一部に沿って配置される芯材３２を備える。図９に示すように、アクチュエータ３１の屈曲変形は、芯材３２により変化する。すなわち、アクチュエータ３１の内、芯材３２が沿って配置された部分の屈曲変形が制限され、芯材３２が沿って配置されていない部分のみが屈曲する。なお、芯材３２がアクチュエータ３１に沿って配置された部分の屈曲変形は、芯材３２が配置されていないアクチュエータ３１の全体の屈曲変形よりも大きくなる。

アクチュエータ３１と同様のアクチュエータは、その長さが長いほど大きく屈曲できる。そのため、耳部１２内に収まる程度に短いアクチュエータでは、耳部１２の所望の動きが得られない場合がある。したがって、本実施形態のように、少なくとも耳部１２内に収まらない程度に長いアクチュエータを用い、アクチュエータの一部を耳部１２内に配し、芯材３２を用いて屈曲できる部分を耳部１２内に制限することにより、耳部１２の所望の動きを得ることができる。

また、仮に、芯材３２を使わずにアクチュエータ３１の屈曲できる部分を制限する場合は、例えば、制御部１７に屈曲できる部分を制限する命令を出す必要がある。しかしながら、第３実施形態のように芯材３２を用いることにより、上記の命令を出す必要がなくなるため、制御部１７による電気的制御の負担を減らすことができる。

［４．他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（１）上記各実施形態は、ねこの顔を模したぬいぐるみロボット１，２,３であったが、ぬいぐるみロボットの形状はこれに限られない。例えば、ぬいぐるみロボットは、図１０（Ａ）に示すくま型のぬいぐるみロボットであってもよい。くま型のぬいぐるみロボットにおいて、上記第１実施形態のように、アクチュエータ１６が制御部１７に直接接続されていてもよい（図１０（Ｂ））。また、くま型のぬいぐるみロボットにおいて、上記第２実施形態のように、アクチュエータ２１が制御部１７と離間した位置で芯材２２により支持され、ケーブル２３を介して制御部１７と電気的に接続されていてもよい（図１０（Ｃ））。

（２）上記各実施形態では、伸縮体１６１が縮み、伸縮体１６２が伸びることによりアクチュエータ１６，２１，３１が屈曲した。しかし、アクチュエータ１６，２１，３１が屈曲するためには、伸縮体１６１及び伸縮体１６２の一方が縮みさえすればよい。

（３）上記各実施形態では、線状のアクチュエータ１６，２１，３１が用いられたが、アクチュエータの形状はこれに限られない。同様に、上記実施形態では、線状の伸縮体１６１，１６２が用いられたが、伸縮体の形状はこれに限られない。例えば、アクチュエータ及び伸縮体の形状は、板状やコイル状であってもよい。

（４）上記各実施形態では、屈曲するアクチュエータ１６，２１，３１が用いられた。しかし、図１１に示すように伸縮するアクチュエータ４１が用いられてもよい。アクチュエータ４１が１つの伸縮体を備える場合は、伸縮体の伸縮それ自体がアクチュエータ４１の伸縮となる。また、アクチュエータ４１が複数の伸縮体を備える場合は、複数の伸縮体が同じように伸縮することによりアクチュエータ４１が伸縮する。なお、上記各実施形態で用いられたアクチュエータ１６，２１，３１が屈曲に加えて伸縮してもよい。

アクチュエータ４１が用いられる動作部の例として、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）が挙げられる。図１２（Ａ）では、アクチュエータ４１がぬいぐるみロボット４の口部４２及び顎部４３に固定され、アクチュエータ４１の伸縮に伴い顎部４３が開閉する。図１２（Ｂ）では、ぬいぐるみロボット５の眼部５１のまぶた５２は、外皮１５を２重に重ねることにより構成され、アクチュエータ４１の一端は、まぶた５２の上側の外皮１５に固定される。まぶた５２は、アクチュエータ４１の伸縮に伴い、開閉される。

（５）上記各実施形態では、２つの伸縮体を備えるアクチュエータ１６，２１，３１が使用されたが、１つ又は３つ以上の伸縮体を備えるアクチュエータが使用されてもよい。
（６）上記各実施形態では、１方向のみに屈曲するアクチュエータ１６，２１，３１が使用されたが、２以上の方向に屈曲するアクチュエータが使用されてもよい。例えば、３６０度全方向に屈曲するアクチュエータ６１の構成例として、アクチュエータ６１は３つの伸縮体６１１，６１２，６１３を備えてもよい。そして、図１３に示すように、アクチュエータ６１の長手方向に垂直な平面での断面において、３つの伸縮体６１１，６１２，６１３の断面が三角形の頂点をなすように配置されてもよい。

（７）アクチュエータ１６，２１,３１は、伸縮体１６１，１６２を覆うチューブを備えてもよい。伸縮体１６１，１６２をチューブで覆うことにより伸縮体１６１，１６２が保護される。複数の伸縮体を備えるアクチュエータにおいては、チューブにより複数の伸縮体をまとめて保護してもよい。チューブの形状は、例えば筒状であってもよい。また、形状が筒状の場合は円筒状であってもよい。伸縮体の変形が妨げられないように、チューブは弾性変形可能であってもよい。また、ぬいぐるみロボットを触ったときの柔らかい感触が損なわれないようにするため、チューブは柔軟性を有していてもよい。このような性質を備えるチューブとしては、例えば、シリコンチューブが挙げられる。

（８）上記各実施形態では、アクチュエータ１６，２１,３１の屈曲変形は、通電のオンオフにより制御されたが、通電量を調節すること等により制御されてもよい。
（９）上記各実施形態では、伸縮体１６１，１６２は形状記憶合金系の素材からできていたが、伸縮体１６１，１６２の素材はこれに限られない。例えば、伸縮体１６１，１６２は、高分子系の素材や合成樹脂系の素材からできていてもよい。

（１０）充填材料１４、外皮１５、芯材２２，３２及びケーブル２３は、上記各実施形態で使用された素材以外の素材からできていてもよい。例えば、芯材２２は樹脂からできていてもよい。また、上記第３実施形態では、芯材２２及び芯材３２は同様な素材からできていたが、異なる素材からできていてもよい。

（１１）上記各実施形態では、アクチュエータ１６，２１，３１の制御部１７に対する位置は固定されていたが、上記位置は固定されていなくてもよい。アクチュエータ１６，２１，３１は制御部１７に電気的に接続さえされていればよい。

（１２）上記各実施形態では、連結具は樹脂からできていたが、連結具は樹脂以外の素材からできていてもよい。例えば、連結具は、布からできていてもよい。例えば、上記第１実施形態において連結具１８が布からできている場合、図１４（Ａ）に示すように、環状部１８２を排し、筒部１８１を外皮１５に直接縫い付けてもよい。その場合、アクチュエータ１６と筒部１８１とを接着することにより、アクチュエータ１６を筒部１８１に固定してもよい（図１４（Ｂ））。また、筒部１８１の口を縫って絞ることにより、アクチュエータ１６を筒部１８１に固定してもよい（図１４（Ｃ））。

（１３）上記各実施形態では、接着によりアクチュエータを連結具の筒部に固定したが、固定方法はこれに限られない。例えば、上記第１実施形態において連結具１８の筒部１８１が金属等でできている場合、図１５に示すように、筒部１８１をかしめることによりアクチュエータ１６を筒部１８１に固定してもよい。

（１４）上記各実施形態では、アクチュエータの先端を外皮１５に固定したが、アクチュエータの固定される箇所（固定箇所）はどこでもよい。例えば、上記第１実施形態において、金属等からできている連結具１８を用いてアクチュエータ１６を外皮１５に固定する場合は、アクチュエータ１６の固定箇所が筒部１８１に挿入された状態で筒部１８１に固定され、環状部１８２が外皮１５に縫い付けられてもよい。この場合、アクチュエータ１６の固定箇所は、接着により筒部１８１に固定されてもよい（図１６（Ａ））。また、筒部１８１をかしめることでアクチュエータ１６の固定箇所が筒部１８１に固定されてもよい（図１６（Ｂ））。連結具１８が布でできている場合は、アクチュエータ１６の固定箇所が筒部１８１に挿入された状態で筒部１８１に固定され、筒部１８１が外皮１５に直接縫い付けられてもよい。アクチュエータ１６の固定箇所は、接着により筒部１８１に固定されてもよい（図１６（Ｃ））。また、筒部１８１の口を縫って絞ることでアクチュエータ１６が筒部１８１に固定されてもよい（図１６（Ｄ））。

（１５）上記各実施形態では、連結具を外皮１５に直接縫い付けた。しかし、縫い目によりぬいぐるみロボット１，２，３の外観を損ねたくない場合は、外皮１５直下に膜状の内膜を配し、内膜と外皮１５とを接着し、連結具を内膜に縫い付けてもよい。

（１６）上記各実施形態では、連結具を用いてアクチュエータ１６，２１，３１を外皮１５に固定したが、連結具を用いず、接着等によりアクチュエータ１６，２１，３１を外皮１５に直接固定してもよい。

（１７）上記各実施形態では、動作部の外皮１５とアクチュエータ１６，２１，３１との間には充填材料１４が詰められていたが、動作部の外皮１５及びアクチュエータ１６，２１，３１は充填材料１４を介さず直接接触（密着）してもよい。その場合、アクチュエータ１６，２１，３１の変形に伴い動作部が滑らかに変形することが可能になる。

なお、密着させる方法としては、例えば、アクチュエータ１６，２１，３１と外皮１５とを接着する方法が挙げられる。また、動作部内部にアクチュエータ１６，２１，３１を隙間なく配置させて密着させてもよい。なお、この場合の密着とは、必ずしも接着を伴わない。例えば、第１実施形態においてアクチュエータ１６が隙間なく配置させる場合は、伸縮体１６１，１６２が尻尾部１３内部を満たしてもよい（図１７（Ａ））。また、アクチュエータ１６がチューブ２４を備えるときはチューブ２４を介して伸縮体１６１，１６２が外皮１５に密着してもよい（図１７（Ｂ））。また、複数の伸縮体１６１，１６２を外皮１５に密着させ、尻尾部１３内部の伸縮体１６１，１６２以外の部分を充填材料１４で満たしてもよい（図１７（Ｃ））。また、伸縮体１６１，１６２の駆動力が高ければ、伸縮体１６１，１６２を布等で巻いて、布等と外皮１５とを密着させてもよい。また、外皮１５及びアクチュエータ１６を密着させる場合において、連結具１８を用いて外皮１５にアクチュエータ１６を固定してもよい。

また、外皮１５にアクチュエータ１６，２１，３１を密着させられない場合、例えば、外皮１５直下にセンサを備えた内膜があるぬいぐるみロボットの場合は、内膜とアクチュエータ１６，２１，３１とを密着させてもよい。

（１８）上記第２実施形態では、アクチュエータ２１の非稼働時の形状は直線的であった。しかし、上記第２実施形態の効果を奏すためには、アクチュエータ２１は、非稼働時に折れ曲がって角ができた状態でなければよい。例えば、アクチュエータ２１は、非稼働時に湾曲していてもよい。

（１９）上記実施形態では、芯材２２，３２は制御部１７に固定されていたが、芯材２２，３２は制御部以外の箇所に固定されてもよい。例えば、芯材２２は、外皮１５に固定されていてもよい。

（２０）上記第３実施形態では、屈曲時に凝縮されるアクチュエータ３１の側面に沿うように芯材３２を配置することでアクチュエータ３１の屈曲変形を変化させた。しかし、芯材３２を用いてアクチュエータ３１の屈曲変形を変化させる方法はこれに限らない。例えば、アクチュエータ３１の２つの伸縮体１６１，１６２に隣接するように芯材３２を配置し、かつ、伸縮体１６１と伸縮体１６２との間に芯材３２を配置することによりアクチュエータ３１の屈曲変形を変化させてもよい。また、芯材３２は、アクチュエータ３１の屈曲変形を変化する機能に加え、更に、アクチュエータ３１を制御部１７と離間した位置で支持する機能を有してもよい。同様に、アクチュエータ２１を制御部１７と離間した位置で支持する芯材２２が、アクチュエータ２１の屈曲変形を変化させる機能を有してもよい。

（２１）上記各実施形態では、１つの動作部を変形させるために１つのアクチュエータが使用されたが、複数のアクチュエータを使用することにより、動作部を複雑な形状に屈曲させることができる。例えば、上記第１実施形態において、図１８に示すように、３つのアクチュエータ２５，２６，２７を用いることにより、尻尾部１３をクエスチョンマーク型に屈曲させることができる。アクチュエータ２５，２６，２７は芯材２２等を介すことにより互いに固定されてもよい。また、アクチュエータ２５，２６，２７のそれぞれの両端は、図示されないケーブルを介すこと等により、制御部１７に電気的に接続される。

（２２）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

１，２，３，４，５…ぬいぐるみロボット、１１…頭部、１２…耳部、１３…尻尾部、１４…充填材料、１５…外皮、１６，２１，２５，２６，２７，３１，４１，６１…アクチュエータ、１７…制御部、１８…連結具、２２，３２…芯材、２３…ケーブル、２４…チューブ、４２…口部，４３…顎部，５１…眼部、５２…まぶた、１６１，１６２，６１１，６１２，６１３…伸縮体、１８１…筒部、１８２…環状部。

Claims (12)

1. 弾力性を有する充填材料（１４）が柔軟な外皮（１５）で内包された所定の外観形状のぬいぐるみ本体を備え、前記ぬいぐるみ本体の一部である動作部（１２，１３，４３，５２）が電気的な駆動力により変形するぬいぐるみロボット（１，２，３，４，５）であって、
   前記動作部の内部に少なくともその一部が配置され、通電されることにより変形するアクチュエータ（１６，２１，２５，２６，２７，３１，４１，６１）と、
   前記ぬいぐるみ本体の内部に設けられ、通電することにより前記アクチュエータの変形を制御する制御部（１７）と、
   を備え、
   前記アクチュエータは、通電により素材自体が伸縮する伸縮体（１６１，１６２，６１１，６１２，６１３）を少なくとも１つ備え、前記伸縮体が伸縮することにより変形する、ぬいぐるみロボット。
2. 前記アクチュエータの外面の少なくとも一部が、前記外皮の内面に固定されている、請求項１に記載のぬいぐるみロボット。
3. 前記アクチュエータの外面の少なくとも一部と前記外皮の内面とを連結する連結具（１８）を更に備え、
   前記アクチュエータの外面の少なくとも一部が前記連結具を介して前記外皮の内面に固定されている、請求項２に記載のぬいぐるみロボット。
4. 前記連結具は、筒部（１８１）と、前記筒部と一体である環状部（１８２）と、を備え、
   前記環状部が前記外皮に縫い付けられ、
   前記アクチュエータの少なくとも一部が、前記筒部に挿入された状態で前記筒部に固定されている、請求項３に記載のぬいぐるみロボット。
5. 前記連結具は、布でできている筒部（１８１）を備え、
   前記筒部の一部が前記外皮に縫い付けられ、
   前記アクチュエータの少なくとも一部が、前記筒部に挿入された状態で前記筒部に固定されている、請求項３に記載のぬいぐるみロボット。
6. 前記アクチュエータの外面の少なくとも一部が前記外皮の内面と接触することにより、前記アクチュエータの変形に伴い前記動作部が変形する、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のぬいぐるみロボット。
7. 前記アクチュエータが、前記伸縮体を覆うチューブ（２４）を更に備える、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のぬいぐるみロボット。
8. 前記アクチュエータは、前記伸縮体が伸縮することにより、伸縮するように変形する、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のぬいぐるみロボット。
9. 前記アクチュエータは、互いに隣接して配置された複数の前記伸縮体の伸縮量の差に応じて、屈曲するように変形する、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のぬいぐるみロボット。
10. 前記アクチュエータは、非稼働時、折れ曲がって角ができた状態ではない、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のぬいぐるみロボット。
11. 自己の形状を保持する形状保持機能を有する芯材であって、前記制御部と離間した位置で前記アクチュエータを支持する第１の芯材（２２）と、
    前記制御部と前記アクチュエータとを電気的に接続するケーブル（２３）と、を更に備える、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のぬいぐるみロボット。
12. 自己の形状を保持する形状保持機能を有する芯材であって、前記アクチュエータの一部に沿って配置される第２の芯材（３２）を更に備え、
    前記アクチュエータの内、前記第２の芯材が沿って配置された部分の屈曲動作は制限され、
    前記アクチュエータの内、前記第２の芯材が沿って配置されない部分が大きく屈曲する、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載のぬいぐるみロボット。