JP2018058177A - Robot, attitude control device, attitude control method and control program - Google Patents

Robot, attitude control device, attitude control method and control program Download PDF

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JP2018058177A JP2016198444A JP2016198444A JP2018058177A JP 2018058177 A JP2018058177 A JP 2018058177A JP 2016198444 A JP2016198444 A JP 2016198444A JP 2016198444 A JP2016198444 A JP 2016198444A JP 2018058177 A JP2018058177 A JP 2018058177A
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淳 金田
Atsushi Kaneda
淳 金田
智隆 高橋
Tomotaka Takahashi
智隆 高橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot capable of being lifted by a user, as well as more easily mounted onto an amount surface than conventional ones.SOLUTION: A robot (1) capable of being lifted by a user, comprises movable parts (30) connecting multiple parts. The robot (1) can have: a totally non-proximate condition in which none of left and right soles of feet is close to the mount surface; and a mount preparation condition in which the left and the right soles of feet are close to or touching the mount surface. An attitude control part (42) drives the movable parts (30) to make the robot (1) take a basic stable attitude.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ユーザによって持ち上げ可能なロボット等に関する。   The present invention relates to a robot that can be lifted by a user.

従来より、ロボットの動作を制御するための様々な技術が提案されている。例えば、特許文献1には、歩行時のロボットの転倒を防止することを目的としたロボット制御装置が開示されている。   Conventionally, various techniques for controlling the operation of the robot have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a robot control device for the purpose of preventing the robot from toppling over during walking.

具体的には、特許文献1の技術では、ロボットの足裏にセンサ(力センサ)が設けられている。そして、ロボットの歩行中にセンサにより障害物が検出されると(センサが障害物に接触すると)、当該ロボットの脚の位置を変化させる。これにより、ロボットの足裏が障害物に接触した場合に、ロボットの重心の位置を変化させて、当該ロボットの転倒を防止している。   Specifically, in the technique of Patent Document 1, a sensor (force sensor) is provided on the sole of the robot. When an obstacle is detected by the sensor while the robot is walking (when the sensor contacts the obstacle), the position of the leg of the robot is changed. Thus, when the sole of the robot comes into contact with an obstacle, the position of the center of gravity of the robot is changed to prevent the robot from falling.

特開2009−184022号公報(2009年8月20日公開)JP 2009-184022 (released August 20, 2009)

ところで、近年では、各種の電子機器のバリエーションの多様化に伴い、ロボット型の電子機器が開発されている。一例として、当該電子機器は、ユーザによって持ち上げ可能なロボット(例:携帯可能なロボット)としてデザインされている。このようなロボットにおいては、ユーザが当該ロボットを持ち上げた(例:ロボットの全部位を宙に浮かせた)後に、当該ロボットを載置面(例:水平な床)に載置させる使用例が想定される。   Incidentally, in recent years, robot-type electronic devices have been developed along with diversification of variations of various electronic devices. As an example, the electronic device is designed as a robot that can be lifted by a user (eg, a portable robot). In such a robot, a usage example is assumed in which the robot is placed on a placement surface (eg, a horizontal floor) after the user lifts the robot (eg, all parts of the robot are suspended in the air). Is done.

このような使用例においては、ロボットの転倒を防ぐために、ロボットを載置面に載置することに先立ち、当該ロボットに所定の姿勢(載置面上で安定した状態を維持できる姿勢)を取らせることが好ましい。   In such a use example, in order to prevent the robot from falling down, prior to placing the robot on the placement surface, the robot takes a predetermined posture (a posture capable of maintaining a stable state on the placement surface). Preferably.

しかしながら、上述のように、特許文献1に開示されている姿勢制御の技術は、ロボットが載置面(歩行面)上にすでに載置された状態を前提としたものである。つまり、特許文献1は、ロボットを載置面に載置する前の時点において、当該ロボットに安定な姿勢を取らせるという技術的思想については何ら考慮されていない。   However, as described above, the posture control technique disclosed in Patent Document 1 is based on the assumption that the robot has already been placed on the placement surface (walking surface). That is, Patent Document 1 does not take into consideration any technical idea of causing the robot to take a stable posture before the robot is placed on the placement surface.

このため、従来の技術では、ロボットを載置面に載置することに先立ち、当該ロボットの姿勢を載置に適した姿勢に変更する操作を、ユーザに行わせることが必要となる。それゆえ、ユーザがロボットを簡便に載置面に載置できないという問題が生じる。   For this reason, in the prior art, prior to placing the robot on the placement surface, it is necessary for the user to perform an operation of changing the posture of the robot to a posture suitable for placement. Therefore, there arises a problem that the user cannot easily place the robot on the placement surface.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザによって持ち上げ可能なロボットを、従来よりも簡便に載置面に載置することが可能なロボット等を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to realize a robot and the like that can place a robot that can be lifted by a user on a placement surface more easily than in the past. There is.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るロボットは、ユーザによって持ち上げ可能なロボットであって、上記ロボットには、当該ロボットを構成する複数の部位間を接続する可動部が設けられており、上記ロボットを予め規定された基本安定姿勢で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位である接触予定部位が予め規定されており、上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接していない状態を全非近接状態、上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接または接触している状態を載置準備状態として、上記可動部を駆動し、上記ロボットの姿勢を変更する姿勢制御部と、上記載置面に対する上記ロボットの所定の部位の接触状態または近接状態を検出するセンサと、上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記全非近接状態または上記載置準備状態のいずれの状態にあるかを判定する状態判定部と、を備えており、上記姿勢制御部は、上記ロボットが上記全非近接状態から上記載置準備状態へと移行した場合に、上記基本安定姿勢を取らせるように、上記可動部を駆動する。   In order to solve the above problems, a robot according to one embodiment of the present invention is a robot that can be lifted by a user, and the robot includes a movable portion that connects a plurality of parts constituting the robot. When the robot is placed on the placement surface in a pre-defined basic stable posture, a contact contact portion that is a portion that comes into contact with the placement surface is specified in advance. The movable part is driven with the state in which all are not close to the placement surface as described above, the non-close proximity state, and the state where all of the planned contact parts are close to or in contact with the placement surface as described above. A robot that changes a posture of the robot, a sensor that detects a contact state or a proximity state of a predetermined part of the robot with respect to the placement surface, and a detection result of the sensor. A state determination unit that determines whether the robot is in the all non-proximity state or the above-described placement preparation state. When moving to the ready state, the movable part is driven so that the basic stable posture is taken.

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る姿勢制御装置は、ユーザによって持ち上げ可能なロボットの姿勢を制御する姿勢制御装置であって、上記ロボットには、当該ロボットを構成する複数の部位間を接続する可動部が設けられており、上記ロボットを予め規定された基本安定姿勢で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位である接触予定部位が予め規定されており、上記ロボットには、上記載置面に対する当該ロボットの所定の部位の接触状態または近接状態を検出するセンサがさらに設けられており、上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接していない状態を全非近接状態、上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接または接触している状態を載置準備状態として、上記可動部を駆動し、上記ロボットの姿勢を変更する姿勢制御部と、上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記全非近接状態または上記載置準備状態のいずれの状態にあるかを判定する状態判定部と、を備えており、上記姿勢制御部は、上記ロボットが上記全非近接状態から上記載置準備状態へと移行した場合に、上記基本安定姿勢を取らせるように、上記可動部を駆動する。   In order to solve the above problems, an attitude control device according to an aspect of the present invention is an attitude control device that controls the attitude of a robot that can be lifted by a user, and the robot includes the robot. A movable part that connects between a plurality of parts to be contacted, and when the robot is placed on a placement surface in a predetermined basic stable posture, a contact planned part that is a part that comes into contact with the placement surface The robot is further provided with a sensor for detecting a contact state or proximity state of the predetermined part of the robot with respect to the placement surface, and all of the planned contact parts are placed on the placement surface. The robot is driven with the robot in a state where it is not in close proximity to the surface, all non-proximity state, and the state where all of the planned contact parts are close to or in contact with the placement surface described above, A posture control unit that changes the posture of the robot, and a state determination unit that determines whether the robot is in the all non-proximity state or the above-described placement preparation state based on the detection result of the sensor. The posture control unit drives the movable unit to cause the robot to assume the basic stable posture when the robot moves from the all non-proximity state to the placement preparation state.

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る姿勢制御方法は、ユーザによって持ち上げ可能なロボットの姿勢を制御する姿勢制御方法であって、上記ロボットには、当該ロボットを構成する複数の部位間を接続する可動部が設けられており、上記ロボットを予め規定された基本安定姿勢で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位である接触予定部位が予め規定されており、上記ロボットには、上記載置面に対する当該ロボットの所定の部位の接触状態または近接状態を検出するセンサがさらに設けられており、上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接していない状態を全非近接状態、上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接または接触している状態を載置準備状態として、上記可動部を駆動し、上記ロボットの姿勢を変更する姿勢制御工程と、上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記全非近接状態または上記載置準備状態のいずれの状態にあるかを判定する状態判定工程と、を含んでおり、上記姿勢制御工程は、上記ロボットが上記全非近接状態から上記載置準備状態へと移行した場合に、上記基本安定姿勢を取らせるように、上記可動部を駆動する工程をさらに含んでいる。   In order to solve the above problem, a posture control method according to an aspect of the present invention is a posture control method for controlling a posture of a robot that can be lifted by a user, and the robot includes the robot. A movable part that connects between a plurality of parts to be contacted, and when the robot is placed on a placement surface in a predetermined basic stable posture, a contact planned part that is a part that comes into contact with the placement surface The robot is further provided with a sensor for detecting a contact state or proximity state of the predetermined part of the robot with respect to the placement surface, and all of the planned contact parts are placed on the placement surface. The robot is driven with the robot in a state where it is not in close proximity to the surface, all non-proximity state, and the state where all of the planned contact parts are close to or in contact with the placement surface described above, A posture control step for changing the posture of the robot, and a state determination step for determining whether the robot is in the all non-proximity state or the above-described placement preparation state based on the detection result of the sensor. And the posture control step further includes a step of driving the movable part so that the basic stable posture is taken when the robot moves from the all non-proximity state to the placement preparation state. Contains.

本発明の一態様に係るロボットによれば、ユーザによって持ち上げ可能なロボットを、従来よりも簡便に載置面に載置することが可能となるという効果を奏する。   According to the robot according to one aspect of the present invention, it is possible to place the robot that can be lifted by the user on the placement surface more easily than in the past.

また、本発明の一態様に係る姿勢制御装置および姿勢制御方法によっても、同様の効果を奏する。   The same effect can be obtained by the posture control apparatus and the posture control method according to one aspect of the present invention.

実施形態1のロボットの要部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of the robot according to the first embodiment. 実施形態1のロボットの概略的な構成を示す図であり、(a)は正面図、(b)は右足部および左足部の上面図、(c)は右足部および左足部の底面図である。It is a figure which shows schematic structure of the robot of Embodiment 1, (a) is a front view, (b) is a top view of a right foot part and a left foot part, (c) is a bottom view of a right foot part and a left foot part. . 実施形態1のロボットにおける処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a processing flow in the robot according to the first embodiment. 実施形態1のロボットの実際の動作の例を示す図であり、(a)は全非近接状態、(b)は一部非近接状態において片足の角度が調整された状態、(c)は載置準備状態から基本安定姿勢に移行した状態のロボット、(d)は当該基本安定姿勢における姿勢角を示す図である。It is a figure which shows the example of the actual operation | movement of the robot of Embodiment 1, (a) is the state of all non-proximity, (b) is the state where the angle of one leg was adjusted in the state of partial non-proximity, (c) is mounted. (D) is a view showing the posture angle in the basic stable posture in a state where the robot is shifted from the stationary state to the basic stable posture. 実施形態2のロボットの概略的な構成を示す正面図である。It is a front view which shows the schematic structure of the robot of Embodiment 2. 実施形態2のロボットの要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the robot of Embodiment 2. 実施形態2のロボットにおける加速度センサが検出する加速度の方向軸を示す図である。It is a figure which shows the direction axis | shaft of the acceleration which the acceleration sensor in the robot of Embodiment 2 detects. 実施形態2のロボットにおける処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a processing flow in the robot according to the second embodiment. 実施形態3のロボットの概略的な構成を示す図であり、(a)は正面図、(b)は右足部および左足部の底面図である。It is a figure which shows schematic structure of the robot of Embodiment 3, (a) is a front view, (b) is a bottom view of a right foot part and a left foot part. 実施形態3のロボットの要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the robot of Embodiment 3. 実施形態3のロボットにおける処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a processing flow in the robot according to the third embodiment. 実施形態4のロボットの概略的な構成を示す図であり、(a)は正面図、(b)は右足部および左足部の底面図、(c)は右足部および左足部の斜視図である。It is a figure which shows schematic structure of the robot of Embodiment 4, (a) is a front view, (b) is a bottom view of a right foot part and a left foot part, (c) is a perspective view of a right foot part and a left foot part. . 実施形態4のロボットの要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the robot of Embodiment 4. 実施形態4のロボットにおける第2基本安定姿勢の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the 2nd basic stable attitude | position in the robot of Embodiment 4. 実施形態4のロボットにおける処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a processing flow in the robot according to the fourth embodiment. 実施形態5のロボットの要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the robot of Embodiment 5. 実施形態5のロボットにおける基本安定姿勢のパターンを示す図であって、(a)は姿勢角90°、(b)は姿勢角60°、(c)は姿勢角30°、(d)は姿勢角が特に小さい場合のパターンを示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a basic stable posture pattern in the robot of Embodiment 5, wherein (a) is a posture angle of 90 °, (b) is a posture angle of 60 °, (c) is a posture angle of 30 °, and (d) is a posture. It is a figure which shows a pattern in case a corner | angular is especially small. 実施形態6のロボットの概略的な構成を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は側面図である。It is a figure which shows the schematic structure of the robot of Embodiment 6, (a) is a perspective view, (b) is a side view. 実施形態7のロボットの概略的な構成を示す図であり、(a)は正面図、(b)は右足部および左足部の底面図である。It is a figure which shows the schematic structure of the robot of Embodiment 7, (a) is a front view, (b) is a bottom view of a right foot part and a left foot part. 実施形態7のロボットの要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the robot of Embodiment 7. 実施形態7のロボットにおける処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a processing flow in a robot according to a seventh embodiment.

〔実施形態1〕
本発明の実施形態1について、図1〜図4に基づいて説明すれば、以下の通りである。まず、図2を参照し、本実施形態のロボット1の概要について述べる。本実施形態では、ロボット1として、2足歩行型のヒューマノイド型のロボットを例示して説明を行う。
Embodiment 1
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, the outline of the robot 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the robot 1 will be described by exemplifying a biped walking humanoid robot.

(ロボット1の概要)
図2の(a)は、ロボット1の概略的な構成を示す正面図である。一例として、ロボット1は、ユーザによって携帯可能なロボットであってよい。但し、本発明の一態様に係るロボットは、ユーザによって持ち上げ可能な(より好ましくは、持ち運び可能な)ロボットであればよい。つまり、当該ロボットは、ユーザが持ち上げ(または持ち運び)可能な範囲内のサイズおよび重量を有するように構成されていればよい。
(Overview of robot 1)
FIG. 2A is a front view showing a schematic configuration of the robot 1. As an example, the robot 1 may be a robot that can be carried by a user. Note that the robot according to one embodiment of the present invention may be a robot that can be lifted (more preferably, carried) by a user. That is, the robot may be configured to have a size and weight within a range that can be lifted (or carried) by the user.

ロボット1は、複数の部位(リンク部材)によって構成されている。なお、本明細書において「リンク部材」とは、関節によって互いに接続される部材(筐体)を意味し、末端の部材も含まれる。例えば、ロボット1の場合には、以下に述べる頭部101および体幹部102等がそれぞれリンク部材である。   The robot 1 is composed of a plurality of parts (link members). In the present specification, the “link member” means a member (housing) connected to each other by a joint, and includes a terminal member. For example, in the case of the robot 1, the head 101 and the trunk 102 described below are link members.

図2に示すように、ロボット1は、頭部101、体幹部102、右腕部104a、左腕部104b、右脚部105a、左脚部105b、右足部10、左足部20、および可動部31〜39を備える。   As shown in FIG. 2, the robot 1 includes a head 101, a trunk 102, a right arm 104 a, a left arm 104 b, a right leg 105 a, a left leg 105 b, a right foot 10, a left foot 20, and movable parts 31-1. 39.

なお、ロボット1において、頭部101の正面の向きはあらかじめ規定されている。ここで、頭部101の正面をユーザにより容易に認識させるために、頭部101の正面には、眼球等を模したパーツを設けてもよい。   In the robot 1, the front direction of the head 101 is defined in advance. Here, in order for the user to easily recognize the front of the head 101, a part imitating an eyeball or the like may be provided on the front of the head 101.

なお、上述の「左」および「右」という言葉は、頭部101の正面の向きを基準とした位置関係を示すものであることに留意されたい。また、説明の便宜上、正面方向を前方とも称する。また、右足部10・左足部20から頭部101を見た向きを上側とする。   Note that the terms “left” and “right” described above indicate a positional relationship based on the front direction of the head 101. For convenience of explanation, the front direction is also referred to as the front. The direction when the head 101 is viewed from the right foot 10 and the left foot 20 is the upper side.

体幹部102は、頭部101に接続された部材であり、ロボット1の胴体に相当する。体幹部102には、上述の右腕部104a、左腕部104b、右脚部105a、および左脚部105bがそれぞれ接続されている。右足部10および左足部20は、右脚部105aおよび左脚部105bの、体幹部102に連結されている側と逆側に接続されている。   The trunk 102 is a member connected to the head 101 and corresponds to the body of the robot 1. The trunk section 102 is connected to the right arm section 104a, the left arm section 104b, the right leg section 105a, and the left leg section 105b described above. The right foot part 10 and the left foot part 20 are connected to the opposite side of the right leg part 105a and the left leg part 105b to the side connected to the trunk part 102.

可動部31〜39は、ロボット1を構成する複数の部位間を接続する関節である。ロボット1における具体的な可動部31〜39の役割は以下の通りである。
・可動部31:右足部10と右脚部105aとを接続
・可動部32:左足部20と左脚部105bとを接続
・可動部33:右脚部105aと体幹部102とを接続
・可動部34:左脚部105bと体幹部102とを接続
・可動部35:右腕部104aを構成する2つの部位間を接続
・可動部36:左腕部104bを構成する2つの部位間を接続
・可動部37:右腕部104aと体幹部102とを接続
・可動部38:左腕部104bと体幹部102とを接続
・可動部39:体幹部102と頭部101とを接続
以下、必要に応じて可動部31〜39を総称して可動部30と称する。
The movable parts 31 to 39 are joints that connect a plurality of parts constituting the robot 1. The specific roles of the movable parts 31 to 39 in the robot 1 are as follows.
-Movable part 31: Connects the right foot part 10 and the right leg part 105a-Movable part 32: Connects the left leg part 20 and the left leg part 105b-Movable part 33: Connects the right leg part 105a and the trunk part 102-Movable Unit 34: Connects the left leg 105b and the torso 102 / Movable part 35: Connects between two parts constituting the right arm part 104a / Movable part 36: Connects / moves between two parts constituting the left arm part 104b Part 37: Connects the right arm part 104a and the trunk part 102 / Movable part 38: Connects the left arm part 104b and the trunk part 102 / Moveable part 39: Connects the trunk part 102 and the head part 101 The parts 31 to 39 are collectively referred to as the movable part 30.

可動部31〜39はそれぞれ1以上の制御モータ(例:サーボモータ)を有する。それぞれの制御モータは、3次元直交座標系(例:XYZ直交座標系、後述の図7参照)のいずれかの方向軸を回転軸として、当該回転軸の周りを所定の角度範囲(例えば±90°)内において回転可能である。   Each of the movable parts 31 to 39 has one or more control motors (for example, servo motors). Each control motor uses a directional axis of a three-dimensional orthogonal coordinate system (eg, XYZ orthogonal coordinate system, see FIG. 7 described later) as a rotation axis, and a predetermined angular range (for example, ± 90) around the rotation axis. It can be rotated within °).

図2の(b)は、右足部10および左足部20の上面図である。図2の(b)に示すように、右足部10および左足部20の上側にはそれぞれ、制御モータ31aおよび32aが設けられる。制御モータ31aおよび32aは、可動部31および32が有する制御モータとは別の制御モータである。なお、図2の(a)に示すように、可動部31および32はそれぞれ、右脚部105aおよび左脚部105bに設けられている。   FIG. 2B is a top view of the right foot portion 10 and the left foot portion 20. As shown in FIG. 2B, control motors 31a and 32a are provided above the right foot 10 and the left foot 20, respectively. The control motors 31a and 32a are control motors different from the control motors that the movable parts 31 and 32 have. In addition, as shown to (a) of FIG. 2, the movable parts 31 and 32 are provided in the right leg part 105a and the left leg part 105b, respectively.

可動部31〜34はそれぞれ、右脚部105aまたは左脚部105bの角度を変更するように回転する。また、制御モータ31aおよび32aの回転軸はそれぞれ、図7のY軸の周りに回転する。このように、可動部31・33および制御モータ31aは、図7のXY平面(例:後述する載置面)に対する右脚部105aの角度および右足部10の傾斜角を制御できる。また、可動部32・34および制御モータ32aはそれぞれ、上記XY平面に対する左脚部105bの角度および左足部20の傾斜角を制御できる。   Each of the movable portions 31 to 34 rotates so as to change the angle of the right leg portion 105a or the left leg portion 105b. Further, the rotation axes of the control motors 31a and 32a rotate around the Y axis in FIG. As described above, the movable portions 31 and 33 and the control motor 31a can control the angle of the right leg portion 105a and the inclination angle of the right foot portion 10 with respect to the XY plane (eg, a mounting surface described later) in FIG. Further, the movable parts 32 and 34 and the control motor 32a can control the angle of the left leg part 105b and the inclination angle of the left foot part 20 with respect to the XY plane, respectively.

図2の(c)は、右足部10および左足部20の底面図である。図2の(c)に示すように、右足部10の右足裏10aおよび左足部20の左足裏20aには、それぞれ右足距離センサ11(センサ)および左足距離センサ21(センサ)が設けられている。   FIG. 2C is a bottom view of the right foot portion 10 and the left foot portion 20. As shown in FIG. 2C, a right foot distance sensor 11 (sensor) and a left foot distance sensor 21 (sensor) are provided on the right foot sole 10a of the right foot portion 10 and the left foot sole 20a of the left foot portion 20, respectively. .

ここで、ユーザがロボット1を載置する対象である面を、載置面と称する。本実施形態において、載置面は水平面(つまり、鉛直方向に垂直な面)である。一例として、載置面は、水平かつ平坦な地面、床、または机等である。   Here, the surface on which the user places the robot 1 is referred to as a placement surface. In the present embodiment, the placement surface is a horizontal surface (that is, a surface perpendicular to the vertical direction). As an example, the placement surface is a horizontal and flat ground, a floor, a desk, or the like.

右足距離センサ11は、右足裏10aとその対向物との間の距離を検出する。また、左足距離センサ21は、左足裏20aとその対向物との間の距離を検出する。このように、右足距離センサ11および左足距離センサ21は、自身が検出した距離を検出結果として出力する。一例として、右足裏10a・左足裏20aがそれぞれ載置面と対向している場合には、右足距離センサ11・左足距離センサ21はそれぞれ、載置面との距離を検出できる。   The right foot distance sensor 11 detects the distance between the right foot sole 10a and the opposite object. Further, the left foot distance sensor 21 detects the distance between the left foot sole 20a and its opposite object. Thus, the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 output the distances detected by themselves as detection results. As an example, when the right sole 10a and the left sole 20a face the placement surface, the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 can detect the distance from the placement surface, respectively.

本実施形態では、載置面に対するロボット1の所定の部位(例:以下に述べる接触予定部位)の近接状態(以下に述べる広義の近接状態)を検出するセンサの一例として、右足距離センサ11および左足距離センサ21を例示して説明する。但し、後述する実施形態7において述べるように、本発明の一態様に係るセンサは、距離センサ(近接センサ)に限定されない。   In the present embodiment, as an example of a sensor that detects a proximity state (a broad proximity state described below) of a predetermined part (eg, a planned contact part described below) of the robot 1 with respect to the placement surface, The left foot distance sensor 21 will be described as an example. However, as described in Embodiment 7 to be described later, the sensor according to one aspect of the present invention is not limited to a distance sensor (proximity sensor).

また、ロボット1が載置面上で安定状態を維持できる所定の姿勢を、基本安定姿勢と称する。ロボット1において、基本安定姿勢は、1つまたは複数のパターンが予め規定されている。本実施形態では、簡単のために、基本安定姿勢が1パターンのみ規定されている場合について述べる。   A predetermined posture in which the robot 1 can maintain a stable state on the placement surface is referred to as a basic stable posture. In the robot 1, one or more patterns are defined in advance for the basic stable posture. In the present embodiment, for simplicity, a case where only one basic stable posture is defined will be described.

基本安定姿勢の一例は、ロボット1が載置面上で直立する姿勢(以下、直立姿勢)である(後述の図4の(d)等を参照)。以下、直立姿勢が基本安定姿勢である場合を例示して説明を行う。また、ロボット1を特定の基本安定姿勢(直立姿勢)で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位を接触予定部位と称する。ロボット1では、右足裏10aおよび左足裏20aが接触予定部位である。   An example of the basic stable posture is a posture in which the robot 1 stands upright on the placement surface (hereinafter referred to as an upright posture) (see (d) in FIG. 4 and the like described later). Hereinafter, the case where the upright posture is the basic stable posture will be described as an example. Further, when the robot 1 is placed on the placement surface in a specific basic stable posture (upright posture), a portion that comes into contact with the placement surface is referred to as a planned contact portion. In the robot 1, the right foot sole 10a and the left foot sole 20a are the planned contact portions.

以下の説明において、右足裏10aおよび左足裏20aの両方(接触予定部位の全て)が載置面に近接していない状態を全非近接状態と称する。また、右足裏10aおよび左足裏20aの両方が載置面に近接している状態を載置準備状態と称する。また、右足裏10aおよび左足裏20aのいずれか一方(接触予定部位の一部)が載置面に近接していない状態を一部非近接状態と称する。   In the following description, a state where both the right foot sole 10a and the left foot sole 20a (all of the planned contact portions) are not close to the placement surface is referred to as an all non-proximity state. The state where both the right foot sole 10a and the left foot sole 20a are close to the placement surface is referred to as a placement preparation state. In addition, a state in which one of the right foot sole 10a and the left foot sole 20a (part of a contact planned portion) is not close to the placement surface is referred to as a partially non-close state.

なお、本明細書において、「近接」という文言とは、上述の接触予定部位と載置面との距離が、所定の値(例:後述する第1閾値または第2閾値)以下である状態を表す。ここで、後述するように、第2閾値は、「0mm」と設定されてもよい。つまり、本明細書における「近接」という文言には、(i)接触予定部位と載置面との距離が微小(非零)である状態(狭義の「近接」,すなわち非接触状態)のみならず、(ii)接触予定部位と載置面とが「接触」している状態も含まれる。   In the present specification, the term “proximity” means a state in which the distance between the planned contact portion and the placement surface is equal to or less than a predetermined value (eg, a first threshold value or a second threshold value described later). Represent. Here, as described later, the second threshold value may be set to “0 mm”. In other words, the term “proximity” in this specification includes only (i) a state where the distance between the planned contact site and the placement surface is very small (non-zero) (narrowly “proximity”, ie, a non-contact state). (Ii) The state in which the planned contact site and the placement surface are in “contact” is also included.

この点を踏まえると、「載置準備状態」とは、「接触予定部位の全てが、狭義の近接状態または接触状態のいずれかの状態にある」ことを意味すると理解できる。なお、後述の実施形態4において述べる「第2載置準備状態」についても同様である。   In view of this point, the “placement preparation state” can be understood to mean that “all the planned contact portions are in a state of close proximity or contact in a narrow sense”. The same applies to a “second placement preparation state” described in a fourth embodiment described later.

続いて、図1を参照し、ロボット1の要部の構成について述べる。図1は、ロボット1の要部の構成を示すブロック図である。図1に示すように、ロボット1は、右足部10、左足部20、可動部30、制御部40、および記憶部90を備える。なお、簡単のために、図1では、図2に示した頭部101、体幹部102、右腕部104a、左腕部104b、右脚部105aについては図示が省略されている。   Next, the configuration of the main part of the robot 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of the robot 1. As shown in FIG. 1, the robot 1 includes a right foot part 10, a left foot part 20, a movable part 30, a control part 40, and a storage part 90. For simplicity, the head 101, the trunk 102, the right arm 104a, the left arm 104b, and the right leg 105a shown in FIG. 2 are not shown in FIG.

制御部40は、ロボット1の動作を統括的に制御する。制御部40の機能は、記憶部90に記憶されたプログラムを、CPU(Central Processing Unit)が実行することによって実現される。記憶部90は、制御部40が実行する各種のプログラム、およびプログラムによって使用されるデータを格納する記憶装置である。   The control unit 40 comprehensively controls the operation of the robot 1. The function of the control unit 40 is realized by a CPU (Central Processing Unit) executing a program stored in the storage unit 90. The storage unit 90 is a storage device that stores various programs executed by the control unit 40 and data used by the programs.

なお、本実施形態では、制御部40がロボット1の内部に設けられる構成を例示しているが、制御部40はロボット1の外部に設けられてもよい。制御部40をロボット1の外部に設けた場合には、ロボット1の動作を無線通信によって制御することも可能である。   In the present embodiment, the configuration in which the control unit 40 is provided inside the robot 1 is illustrated, but the control unit 40 may be provided outside the robot 1. When the control unit 40 is provided outside the robot 1, the operation of the robot 1 can be controlled by wireless communication.

図1に示されるように、制御部40は、状態判定部41および姿勢制御部42を備える。状態判定部41は、右足距離センサ11および左足距離センサ21が検出した距離に基づいて、ロボット1が全非近接状態、一部非近接状態、または載置準備状態のいずれの状態にあるかを判定する。   As shown in FIG. 1, the control unit 40 includes a state determination unit 41 and an attitude control unit 42. Based on the distances detected by the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21, the state determination unit 41 determines whether the robot 1 is in an all non-proximity state, a partial non-proximity state, or a placement preparation state. judge.

姿勢制御部42は、可動部30を駆動してロボット1の姿勢を変更する。また、姿勢制御部42は、可動部30のそれぞれから、当該可動部30の角度(より具体的には、角度を示す情報)を取得できる。このため、姿勢制御部42は、上記角度に基づいて、ロボット1の姿勢を検出することもできる。なお、可動部30のそれぞれには、あらかじめ基準角度(基準位置)が設定されている。本明細書において、「可動部30の角度」とは、可動部30のそれぞれにおける、基準角度(0°)からの角度の変化量を意味する。   The posture control unit 42 drives the movable unit 30 to change the posture of the robot 1. Further, the attitude control unit 42 can acquire the angle of the movable unit 30 (more specifically, information indicating the angle) from each of the movable units 30. For this reason, the posture control unit 42 can also detect the posture of the robot 1 based on the angle. A reference angle (reference position) is set in advance for each of the movable parts 30. In this specification, “the angle of the movable part 30” means the amount of change in angle from the reference angle (0 °) in each of the movable parts 30.

姿勢制御部42は、ロボット1が全非近接状態から載置準備状態へと移行した場合に、基本安定姿勢を取らせるように可動部30を駆動する。また姿勢制御部42は、ロボット1が一部非近接状態にある場合に、右足部10または左足部20のうち載置面に近接していない側の部位の向きを、当該載置面に近接している側の部位の向きに一致させるように可動部30を駆動する。   The posture control unit 42 drives the movable unit 30 so that the basic stable posture is taken when the robot 1 shifts from the all non-proximity state to the placement preparation state. In addition, when the robot 1 is partly in the non-proximity state, the posture control unit 42 approaches the orientation of the part of the right foot 10 or the left foot 20 that is not close to the placement surface to the placement surface. The movable part 30 is driven so as to coincide with the direction of the part on the side where the movement is performed.

(ロボット1における姿勢制御の処理の流れ)
図3は、ロボット1における処理の流れを示すフローチャートである。ロボット1においては、まず状態判定部41が、右足距離センサ11および左足距離センサ21のうち一方が検出した距離が第1閾値(例:100mm)以下であるか判定する(S11)。右足距離センサ11および左足距離センサ21のいずれが検出した距離も第1閾値より大きい場合(S11でNO)、状態判定部41はS11の処理を繰り返す。
(Flow of posture control processing in the robot 1)
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing in the robot 1. In the robot 1, the state determination unit 41 first determines whether the distance detected by one of the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 is equal to or less than a first threshold value (eg, 100 mm) (S11). If the distance detected by either the right foot distance sensor 11 or the left foot distance sensor 21 is greater than the first threshold (NO in S11), the state determination unit 41 repeats the process of S11.

右足距離センサ11および左足距離センサ21のうち一方が検出した距離が第1閾値以下である場合(S11でYES)、状態判定部41は、ロボット1が一部非近接状態であると判定する(S12,状態判定工程)。次に、姿勢制御部42は、右足距離センサ11および左足距離センサ21のうち、検出した距離が第1閾値以下でなかった方の距離センサに対応する足の角度を他方の足の角度に合わせるように可動部30を制御する(S13,姿勢制御工程)。   When the distance detected by one of the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 is equal to or smaller than the first threshold value (YES in S11), the state determination unit 41 determines that the robot 1 is partially non-proximity ( S12, state determination step). Next, the posture control unit 42 matches the angle of the foot corresponding to the distance sensor of the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 whose detected distance is not less than or equal to the first threshold to the angle of the other foot. Thus, the movable part 30 is controlled (S13, posture control process).

具体例として、右足距離センサ11が検出した距離が第1閾値以下であった場合を考える。この場合、姿勢制御部42は、右脚部105aの可動部31・33の現在の角度を取得する。そして、姿勢制御部42は、(i)左脚部105bの可動部32の角度を右脚部105aの可動部31に合わせ、かつ、(ii)左脚部105bの可動部34の角度を右脚部105aの可動部33の角度に合わせる。また、姿勢制御部42は、右足部10の制御モータ31aおよび左足部20の制御モータ32aの角度を、あらかじめ設定された基本安定姿勢における角度(後述の角度パラメータ)に変更する。   As a specific example, consider a case where the distance detected by the right foot distance sensor 11 is equal to or less than the first threshold. In this case, the posture control unit 42 acquires the current angles of the movable units 31 and 33 of the right leg 105a. Then, the posture control unit 42 (i) matches the angle of the movable part 32 of the left leg 105b with the movable part 31 of the right leg 105a, and (ii) sets the angle of the movable part 34 of the left leg 105b to the right. The angle is adjusted to the angle of the movable portion 33 of the leg portion 105a. In addition, the posture control unit 42 changes the angles of the control motor 31a of the right foot 10 and the control motor 32a of the left foot 20 to an angle in a basic stable posture set in advance (an angle parameter described later).

S13の後、状態判定部41は、右足距離センサ11および左足距離センサ21が検出した距離が両方とも第2閾値(例:50mm)以下であるか判定する(S14)。なお、第2閾値は、上述の第1閾値よりも小さく設定されている。   After S13, the state determination unit 41 determines whether the distances detected by the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 are both equal to or less than the second threshold (eg, 50 mm) (S14). The second threshold value is set smaller than the first threshold value described above.

そして、右足距離センサ11および左足距離センサ21が検出した距離の少なくとも一方が第2閾値以下ではない場合(S14でNO)、状態判定部41は、S14の処理を繰り返す。   If at least one of the distances detected by the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 is not less than or equal to the second threshold (NO in S14), the state determination unit 41 repeats the process of S14.

右足距離センサ11および左足距離センサ21が検出した距離が両方とも第2閾値以下である場合(S14でYES)、状態判定部41はロボット1が載置準備状態であると判定する(S15,状態判定工程)。その後、姿勢制御部42はロボット1に基本安定姿勢(直立姿勢)を取らせるように、可動部30を駆動する(S16,姿勢制御工程)。すなわち、可動部31〜39の各角度を、基本安定姿勢における角度としてあらかじめ設定された角度(直立姿勢に対応付けられた角度パラメータ(姿勢パラメータ))に変更する。   When the distances detected by the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 are both equal to or smaller than the second threshold (YES in S14), the state determination unit 41 determines that the robot 1 is in the placement preparation state (S15, state). Judgment process). Thereafter, the posture control unit 42 drives the movable unit 30 to cause the robot 1 to take a basic stable posture (upright posture) (S16, posture control step). That is, each angle of the movable parts 31 to 39 is changed to an angle set in advance as an angle in the basic stable posture (an angle parameter (posture parameter) associated with the upright posture).

なお、上述した例では第1閾値は100mm、第2閾値は50mmであった。しかし、第1閾値は例えば30mmまたは50mmなど、任意に設定されてよい。また、第2閾値は、0以上かつ第1閾値未満の範囲で任意に設定されてよい。つまり、第1閾値をTH1、第2閾値をTH2とすると、0≦TH2<TH1の関係が満たされていればよい。   In the above-described example, the first threshold is 100 mm, and the second threshold is 50 mm. However, the first threshold value may be arbitrarily set, for example, 30 mm or 50 mm. Further, the second threshold value may be arbitrarily set within a range of 0 or more and less than the first threshold value. That is, if the first threshold value is TH1 and the second threshold value is TH2, it is sufficient that the relationship 0 ≦ TH2 <TH1 is satisfied.

(ロボット1の動作)
図4は、ロボット1の実際の動作の例を示す図である。なお、図4では、説明の便宜上、右足部10・左足部20と載置面との位置関係を強調するために、右足部10・左足部20のサイズを、上述の図2に比べて大きく図示している。この点は、後述する各図面においても同様である。
(Operation of robot 1)
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an actual operation of the robot 1. In FIG. 4, for the sake of convenience of explanation, the size of the right foot 10 and the left foot 20 is larger than that in FIG. 2 described above in order to emphasize the positional relationship between the right foot 10 and the left foot 20 and the placement surface. It is shown. This also applies to each drawing described later.

図4の(a)は、全非近接状態のロボット1を示す図である。図4の(b)は、一部非近接状態において、片足(例:左足部20)の角度が調整された状態のロボット1を示す図である。図4の(c)は、載置準備状態から基本安定姿勢に移行した状態のロボット1を示す図である。   FIG. 4A is a diagram showing the robot 1 in a non-adjacent state. FIG. 4B is a diagram illustrating the robot 1 in a state in which the angle of one leg (for example, the left foot part 20) is adjusted in a partially non-adjacent state. FIG. 4C is a diagram illustrating the robot 1 in a state where the mounting preparation state is shifted to the basic stable posture.

上述のように、図4の(a)の全非近接状態では、右足距離センサ11および左足距離センサ21が検出した距離がいずれも第1閾値より大きい。また、図4の(a)の全非近接状態におけるロボット1の姿勢では、右足部10は載置面と対向しているが、左足部20は載置面と対向していない。つまり、右足部10の角度と左足部20の角度とが異なっている。   As described above, in the all non-proximity state of FIG. 4A, the distances detected by the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 are both greater than the first threshold value. Further, in the posture of the robot 1 in the all non-proximity state of FIG. 4A, the right foot portion 10 faces the placement surface, but the left foot portion 20 does not face the placement surface. That is, the angle of the right foot 10 and the angle of the left foot 20 are different.

図4の(a)の姿勢では、右足部10は載置面と対向しているため、右足距離センサ11は載置面との距離を検出できる。他方、左足部20は載置面と対向しているため、左足距離センサ21は載置面との距離を検出できない。但し、上述のように、全非近接状態では、右足部10の角度と左足部20の角度とが異なっている場合には、それらの角度を合わせる処理は行われない。   In the posture of FIG. 4A, the right foot 10 faces the placement surface, and therefore the right foot distance sensor 11 can detect the distance from the placement surface. On the other hand, since the left foot portion 20 faces the placement surface, the left foot distance sensor 21 cannot detect the distance from the placement surface. However, as described above, when the angle of the right foot portion 10 and the angle of the left foot portion 20 are different from each other in the non-adjacent state, the process of adjusting the angles is not performed.

続いて、図4の(a)の全非近接状態のロボット1の姿勢が維持されたまま、ユーザが当該ロボット1を載置面に近付け、右足距離センサ11が検出した距離が第1閾値以下になった場合を考える。   Subsequently, while the posture of the robot 1 in the non-close state in FIG. 4A is maintained, the user brings the robot 1 close to the placement surface, and the distance detected by the right foot distance sensor 11 is equal to or less than the first threshold value. Consider the case where

この場合、図4の(b)に示すように、ロボット1は左足部20の角度を右足部10の角度に合わせる。つまり、ロボット1は左足部20の姿勢を、上述の図4の(a)の全非近接状態における姿勢から変更する。これにより、左足部20を載置面と対向させることができるので、左足距離センサ21によって載置面との距離を検出することが可能となる。つまり、右足距離センサ11および左足距離センサ21の両方によって、載置面との距離を検出することが可能となる。   In this case, as shown in FIG. 4B, the robot 1 matches the angle of the left foot 20 with the angle of the right foot 10. That is, the robot 1 changes the posture of the left foot 20 from the posture in the all non-proximity state of FIG. Thereby, since the left foot part 20 can be made to oppose a mounting surface, it becomes possible to detect the distance with a mounting surface by the left foot distance sensor 21. FIG. That is, the distance to the placement surface can be detected by both the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21.

なお、制御モータ31aおよび32aについては、左足部20の角度調整が完了した時点で、基本安定姿勢に対応する角度に変更されてよい。   The control motors 31a and 32a may be changed to an angle corresponding to the basic stable posture when the angle adjustment of the left foot 20 is completed.

続いて、図4の(b)における姿勢変更後のロボット1の姿勢が維持されたまま、ユーザが当該ロボット1を載置面に近付け、右足距離センサ11および左足距離センサ21が検出した距離が両方とも第2閾値以下になった場合を考える。この場合、図4の(c)に示すように、ロボット1は基本安定姿勢(直立姿勢)に移行する。   Subsequently, while the posture of the robot 1 after the posture change in FIG. 4B is maintained, the user brings the robot 1 close to the placement surface, and the distances detected by the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 are the same. Consider a case where both are below the second threshold. In this case, as shown in FIG. 4C, the robot 1 shifts to the basic stable posture (upright posture).

図4の(d)は、ロボット1の基本安定姿勢における姿勢角を示す図である。なお、姿勢角とは、ロボット1の体幹部102と水平面(つまり載置面)との角度である。図4の(d)に示すように、直立姿勢においては、姿勢角が90°となる。   FIG. 4D is a diagram illustrating the posture angle of the robot 1 in the basic stable posture. The posture angle is an angle between the trunk 102 of the robot 1 and a horizontal plane (that is, a placement surface). As shown in FIG. 4D, in the upright posture, the posture angle is 90 °.

但し、姿勢角が90°以外の角度となる基本安定姿勢を設定することもできる。この点については、後述する実施形態5において説明する。図4の(d)に示す基本安定姿勢(直立姿勢)は一例であり、載置面上で安定状態を維持できる姿勢であれば、その他の姿勢を基本安定姿勢とすることもできる。   However, it is possible to set a basic stable posture in which the posture angle is an angle other than 90 °. This point will be described in a fifth embodiment to be described later. The basic stable posture (upright posture) shown in FIG. 4D is an example, and any other posture can be used as the basic stable posture as long as the stable state can be maintained on the placement surface.

また、ロボット1は、必ずしも上述した可動部31〜39をすべて備える必要はなく、また逆に上述した可動部31〜39以外の可動部を備えてもよい。いずれの場合においても、それぞれの可動部は、姿勢制御部42により駆動される。   Moreover, the robot 1 does not necessarily need to include all the movable parts 31 to 39 described above, and conversely, may include a movable part other than the movable parts 31 to 39 described above. In any case, each movable part is driven by the attitude control unit 42.

(ロボット1の効果)
ロボット1において、状態判定部41は、距離センサ(センサ)の検出結果に基づいて、ロボット1が全非近接状態、一部非近接状態、または載置準備状態のいずれであるか判定する。そして、ロボット1が全非近接状態から載置準備状態へ移行すると、姿勢制御部42によってロボット1の姿勢が基本安定姿勢に変更される。このため、ユーザがロボット1を載置面に載置する前に、ユーザがロボット1の姿勢を載置に適した姿勢に変更することが不要となる。それゆえ、ユーザはロボット1を転倒させることなく簡便に載置面に載置できる。
(Effect of robot 1)
In the robot 1, the state determination unit 41 determines whether the robot 1 is in an all non-proximity state, a partial non-proximity state, or a placement preparation state based on the detection result of the distance sensor (sensor). When the robot 1 shifts from the all non-proximity state to the placement preparation state, the posture control unit 42 changes the posture of the robot 1 to the basic stable posture. This eliminates the need for the user to change the posture of the robot 1 to a posture suitable for placement before the user places the robot 1 on the placement surface. Therefore, the user can easily place the robot 1 on the placement surface without overturning the robot 1.

また、ロボット1が一部非近接状態である場合には、右足部10および左足部20のうち載置面に近接していない部位は、当該部位の足裏部に設けられた距離センサにより載置面との距離を検出できない方向(つまり、センサによって載置面に対する近接状態を検出できない方向)を向いている可能性が考えられる。   Further, when the robot 1 is partially in the non-proximity state, parts of the right foot part 10 and the left foot part 20 that are not close to the placement surface are mounted by a distance sensor provided on the sole part of the part. There is a possibility that it is facing the direction in which the distance from the placement surface cannot be detected (that is, the direction in which the proximity state to the placement surface cannot be detected by the sensor).

この場合に姿勢制御部42は、載置面に近接していない側の部位を、載置面に近接している側の部位の向きと合わせることで、距離センサにより載置面との距離を検出できる方向に向けることができる。それゆえロボット1が一部非近接状態になった場合に、載置面に近接していない部位に設けられた距離センサによって、載置面との距離をより適切に検出できる。つまり、載置面に対する接触予定部位のそれぞれの近接状態を、センサによってより適切に検出できる。   In this case, the posture control unit 42 adjusts the distance from the placement surface by the distance sensor by aligning the portion on the side not close to the placement surface with the orientation of the portion on the side close to the placement surface. The direction can be detected. Therefore, when the robot 1 is partly in the non-proximity state, the distance from the placement surface can be detected more appropriately by the distance sensor provided at a portion that is not close to the placement surface. That is, it is possible to more appropriately detect the proximity state of each part to be contacted with the placement surface by the sensor.

なお、ロボット1において、右足裏10aおよび左足裏20aにカメラを設け、載置面の状態を検出してもよい。この場合において、載置面に凹凸を検出した場合には、ロボットを平坦な面に載置するようにユーザに対して警報を発してもよい。   In the robot 1, cameras may be provided on the right sole 10a and the left sole 20a to detect the state of the placement surface. In this case, when unevenness is detected on the placement surface, an alarm may be issued to the user so that the robot is placed on a flat surface.

〔実施形態2〕
本発明の実施形態2について、図5〜図8に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

(ロボット2の構成)
図5は、本実施形態のロボット2の概略的な構成を示す正面図である。図6は、ロボット2の要部の構成を示すブロック図である。ロボット2は、(i)加速度センサ50を備えるとともに、(ii)制御部40の代わりに制御部40A(姿勢制御装置)を備える点で、実施形態1のロボット1と相違する。制御部40Aは、状態判定部41の代わりに状態判定部41Aを備える点で制御部40と相違する。
(Configuration of robot 2)
FIG. 5 is a front view showing a schematic configuration of the robot 2 of the present embodiment. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of the robot 2. The robot 2 is different from the robot 1 of the first embodiment in that it includes (i) an acceleration sensor 50 and (ii) a control unit 40A (attitude control device) instead of the control unit 40. The control unit 40A is different from the control unit 40 in that a state determination unit 41A is provided instead of the state determination unit 41.

加速度センサ50は、ロボット2の加速度を検出する。一例として、加速度センサ50は、互いに直交する3つの軸方向の加速度をそれぞれ検出する。図7は、加速度センサ50が検出する加速度の方向軸を示す図である。本実施形態において、加速度センサ50は、図7に示すX方向(左右方向)、Y方向(前後方向)、およびZ方向(上下方向)の加速度をそれぞれ検出する。   The acceleration sensor 50 detects the acceleration of the robot 2. As an example, the acceleration sensor 50 detects accelerations in three axial directions orthogonal to each other. FIG. 7 is a diagram illustrating a direction axis of acceleration detected by the acceleration sensor 50. In the present embodiment, the acceleration sensor 50 detects accelerations in the X direction (left-right direction), the Y direction (front-rear direction), and the Z direction (up-down direction) shown in FIG.

図7に示されるように、右足部10および左足部20から頭部101へ向かう方向を+Z方向(Z方向の正の向き)、ロボットの右腕部104aから左腕部104bへ向かう方向を+X方向(X方向の正の向き)、ロボット1の後方から前方へ向かう方向を+Y方向(Y方向の正の向き)とする。また、制御部40Aは、加速度センサ50の検出結果に基づき、水平面(鉛直方向に垂直な面)を検出できる。   As shown in FIG. 7, the direction from the right foot 10 and the left foot 20 to the head 101 is the + Z direction (the positive direction of the Z direction), and the direction from the right arm 104a to the left arm 104b of the robot is the + X direction ( A positive direction in the X direction) and a direction from the rear to the front of the robot 1 are defined as a + Y direction (a positive direction in the Y direction). Further, the control unit 40A can detect a horizontal plane (a plane perpendicular to the vertical direction) based on the detection result of the acceleration sensor 50.

状態判定部41Aは、加速度センサ50が検出した加速度が所定の条件を満たす場合にのみ、上述の状態判定部41と同様の処理(基本安定姿勢への移行を行うための一連の処理)を開始する。ここで、所定の条件とは、ロボット2が基本安定姿勢に比較的近い姿勢を取っている状態で、ロボット2を載置面に載置する(向かわせる)場合に、当該ロボット2に生じる加速度を想定して設定された条件である。以下に述べるように、この所定の条件は、主に加速度のZ成分(載置面に向かう加速度の成分)についての条件として設定されてよい。   Only when the acceleration detected by the acceleration sensor 50 satisfies a predetermined condition, the state determination unit 41A starts the same processing as the state determination unit 41 described above (a series of processes for shifting to the basic stable posture). To do. Here, the predetermined condition is an acceleration generated in the robot 2 when the robot 2 is placed (or directed) on the placement surface in a state where the robot 2 is in a posture that is relatively close to the basic stable posture. This is a condition set by assuming As will be described below, this predetermined condition may be set mainly as a condition for the Z component of acceleration (the component of acceleration toward the placement surface).

(ロボット2における姿勢制御の処理の流れ)
図8は、ロボット2における処理の流れを示すフローチャートである。図8を参照して、ロボット2における処理の流れを説明する。なお、図3に示したフローチャートと共通する処理については説明を省略する。
(Flow of attitude control processing in the robot 2)
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing in the robot 2. With reference to FIG. 8, the flow of processing in the robot 2 will be described. Note that a description of processing common to the flowchart shown in FIG. 3 is omitted.

ロボット2においては、まず状態判定部41Aは、加速度センサ50がZ方向の加速度の変化を検出しているか否かを判定する(S21)。Z方向の加速度の変化を検出していない場合(S21でNO)、状態判定部41AはS21の処理を繰り返す。   In the robot 2, the state determination unit 41A first determines whether or not the acceleration sensor 50 detects a change in acceleration in the Z direction (S21). If a change in acceleration in the Z direction is not detected (NO in S21), state determination unit 41A repeats the process of S21.

Z方向の加速度の変化が検出された場合(S21でYES)、次に状態判定部41Aは、体幹部102(胴体)の水平面に対する角度(つまり、ロボット2の姿勢角)が所定の閾値以上であるか判定する(S22)。当該姿勢角が閾値未満である場合(S22でNO)、状態判定部41Aは処理を終了する。一方、当該姿勢角が閾値以上である場合(S22でYES)、続いて図3に示したS11〜S16の処理が行われる。   If a change in acceleration in the Z direction is detected (YES in S21), then the state determination unit 41A determines that the angle of the trunk 102 (torso) with respect to the horizontal plane (that is, the posture angle of the robot 2) is greater than or equal to a predetermined threshold value. It is determined whether it exists (S22). If the posture angle is less than the threshold (NO in S22), the state determination unit 41A ends the process. On the other hand, when the posture angle is equal to or larger than the threshold (YES in S22), the processes of S11 to S16 shown in FIG. 3 are subsequently performed.

なお、ロボット2における右足距離センサ11および左足距離センサ21は、S22でYESの判定がされた後に稼働する。これにより、これらのセンサを常に稼働させる場合と比較して消費電力を低減することができる。   In addition, the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 in the robot 2 operate after YES is determined in S22. Thereby, compared with the case where these sensors are always operated, power consumption can be reduced.

状態判定部41Aが状態判定の動作を開始するための所定の条件については、S21およびS22で判定されている。   The predetermined condition for the state determination unit 41A to start the state determination operation is determined in S21 and S22.

なお、上述の処理S22において、「ロボット2の姿勢角が所定の閾値以上である」ことは、例えば以下の判定式(判定条件)、すなわち、
(−Z方向加速度>|X方向加速度|)AND(−Z方向加速度>|Y方向加速度|)
によって判定される。ここで、|A|は、数Aの絶対値を表す。
In the above-described process S22, “the posture angle of the robot 2 is greater than or equal to a predetermined threshold” means, for example, the following determination formula (determination condition), that is,
(−Z direction acceleration> | X direction acceleration |) AND (−Z direction acceleration> | Y direction acceleration |)
Is determined by Here, | A | represents the absolute value of the number A.

ロボット2が基本安定姿勢に比較的近い姿勢を取っている状態において、当該ロボット2が載置面に載置される場合には、ロボット2のZ方向には、下向き(負方向)の加速度が発生すると考えられる。そこで、上述の判定式においては、Z方向の加速度には、負符号「−」を付している。   When the robot 2 is placed on the placement surface in a state where the robot 2 is relatively close to the basic stable posture, a downward (negative) acceleration is present in the Z direction of the robot 2. It is thought to occur. Therefore, in the above-described determination formula, a negative sign “−” is attached to the acceleration in the Z direction.

他方、上記状態において、ロボット2が載置面に載置される場合には、ロボット2のX方向およびY方向には、正方向および負方向の両方向に加速度の変動が生じることも考えられる。そこで、上述の判定式において、X方向およびY方向については、加速度の正負方向を考慮せず、それぞれの絶対値を用いている。   On the other hand, when the robot 2 is placed on the placement surface in the above state, it is also conceivable that acceleration fluctuations occur in both the positive direction and the negative direction in the X direction and the Y direction of the robot 2. Therefore, in the above determination formula, the absolute values of the X direction and the Y direction are used without considering the positive / negative direction of acceleration.

(ロボット2の効果)
ロボット2が基本安定姿勢(直立姿勢)とは大きく異なる姿勢(例:ロボット2を仰向けに寝かせるような姿勢)を取っている場合には、当該姿勢から基本安定姿勢への姿勢変更を行うために、可動部30の角度を大幅に変更する必要がある。このため、当該可動部30の負担が大きくなることが懸念される。
(Effect of robot 2)
When the robot 2 is taking a posture that is significantly different from the basic stable posture (upright posture) (eg, a posture in which the robot 2 is laid on its back), to change the posture from the posture to the basic stable posture It is necessary to change the angle of the movable part 30 significantly. For this reason, we are anxious about the burden of the said movable part 30 becoming large.

そこで、ロボット2が基本安定姿勢とは大きく異なる姿勢を取っている場合には、可動部30に大きな負担がかかることを避ける観点からは、基本安定姿勢への姿勢変更を行なわせないほうが好ましいと言える。   Therefore, when the robot 2 takes a posture that is significantly different from the basic stable posture, it is preferable not to change the posture to the basic stable posture from the viewpoint of avoiding a heavy burden on the movable unit 30. I can say that.

この点を踏まえ、ロボット2では、加速度のZ成分が、上述の所定の条件を満たす場合にのみ、状態判定部41Aは、基本安定姿勢への移行を行うための一連の処理を開始する。換言すれば、状態判定部41Aは、上述の条件が満たされている場合にのみ、姿勢制御部42の動作を許可する。ロボット2によれば、可動部30に大きな負担がかかることを防止できる。   In consideration of this point, in the robot 2, the state determination unit 41A starts a series of processes for shifting to the basic stable posture only when the acceleration Z component satisfies the predetermined condition described above. In other words, the state determination unit 41A permits the operation of the posture control unit 42 only when the above-described conditions are satisfied. According to the robot 2, it is possible to prevent a large burden on the movable unit 30.

〔実施形態3〕
本発明の実施形態3について、図9〜図11に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[Embodiment 3]
The third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

(ロボット3の構成)
図9の(a)は、ロボット3の概略的な構成を示す正面図である。図9の(b)は、ロボット3の右足部10および左足部20の底面図である。図10は、ロボット3の要部の構成を示すブロック図である。
(Configuration of robot 3)
FIG. 9A is a front view showing a schematic configuration of the robot 3. FIG. 9B is a bottom view of the right foot 10 and the left foot 20 of the robot 3. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of the robot 3.

図9の(a)、(b)、および図10に示すように、ロボット3は、(i)右足力センサ12(力センサ)および左足力センサ22(力センサ)をさらに備えるとともに、(ii)制御部40Aの代わりに制御部40B(姿勢制御装置)を備える点で、ロボット2と相違する。制御部40Bは、姿勢制御部42の代わりに姿勢制御部42Bを備える点で制御部40Aと相違する。   As shown in FIGS. 9A, 9B, and 10, the robot 3 further includes (i) a right foot force sensor 12 (force sensor) and a left foot force sensor 22 (force sensor), and (ii) ) It differs from the robot 2 in that a control unit 40B (attitude control device) is provided instead of the control unit 40A. The control unit 40B is different from the control unit 40A in that it includes a posture control unit 42B instead of the posture control unit 42.

右足力センサ12および左足力センサ22は、自身に印加される力を検出する。右足力センサ12および左足力センサ22は、例えばひずみゲージまたはロードセルであってよい。右足力センサ12および左足力センサ22はそれぞれ、ロボット3の右足裏10aおよび左足裏20aに設けられている。   The right foot force sensor 12 and the left foot force sensor 22 detect a force applied to itself. The right foot force sensor 12 and the left foot force sensor 22 may be strain gauges or load cells, for example. The right foot force sensor 12 and the left foot force sensor 22 are provided on the right foot sole 10a and the left foot sole 20a of the robot 3, respectively.

具体的には、右足力センサ12および左足力センサ22は、右足部10および左足部20における重心の鉛直下方の付近に設けられる。なお、ロボット3において、右足距離センサ11および左足距離センサ21はそれぞれ、右足裏10aおよび左足裏20aのつま先側(前側)に設けられる。   Specifically, the right foot force sensor 12 and the left foot force sensor 22 are provided in the vicinity of the center of gravity of the right foot portion 10 and the left foot portion 20 vertically below. In the robot 3, the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 are provided on the toe side (front side) of the right foot sole 10a and the left foot sole 20a, respectively.

右足裏10aおよび左足裏20aが載置面に接触している場合には、右足裏10aおよび左足裏20aは、載置面に圧力を与える。この場合、載置面は、右足裏10aおよび左足裏20aに対して、当該圧力に対する抗力を与える。このため、右足力センサ12および左足力センサ22の検出結果によって、右足裏10aおよび左足裏20aが載置面に対して与える力(圧力)の大きさを知ることができる。   When the right sole 10a and the left sole 20a are in contact with the placement surface, the right sole 10a and the left sole 20a apply pressure to the placement surface. In this case, the placement surface provides a resistance against the pressure against the right sole 10a and the left sole 20a. For this reason, the magnitude of the force (pressure) applied to the placement surface by the right foot sole 10a and the left foot sole 20a can be known from the detection results of the right foot force sensor 12 and the left foot force sensor 22.

なお、右足力センサ12および左足力センサ22が設けられている位置は、ロボット3が基本安定姿勢(直立姿勢)で載置面に静止している場合に、当該載置面から受ける力(抗力)が特に大きくなると考えられる部分である。従って、当該位置に右足力センサ12および左足力センサ22を設けることで、ロボット3に基本安定姿勢を取らせた場合に、当該載置面から受ける力を好適に検出できる。   The position where the right foot force sensor 12 and the left foot force sensor 22 are provided is the force (resistance force) received from the placement surface when the robot 3 is stationary on the placement surface in the basic stable posture (upright posture). ) Is the part that will be particularly large. Therefore, by providing the right foot force sensor 12 and the left foot force sensor 22 at the position, it is possible to suitably detect the force received from the placement surface when the robot 3 takes the basic stable posture.

姿勢制御部42Bは、上述の姿勢制御部42と同様の処理により、ロボット3に基本安定姿勢を取らせる。そして、姿勢制御部42Bは、右足力センサ12および左足力センサ22が検出した力の大きさのばらつきを低減するように可動部30を駆動する。具体的には、姿勢制御部42Bは、右足力センサ12および左足力センサ22が検出した力の大きさの差(具体的には、より大きい方の力から、より小さい方の力を減算した値)が所定の閾値を超えた場合に、当該力の差が小さくなるようにロボット3の姿勢を制御する。   The posture control unit 42B causes the robot 3 to take a basic stable posture by the same processing as the posture control unit 42 described above. Then, the posture control unit 42B drives the movable unit 30 so as to reduce variation in the magnitude of the force detected by the right foot force sensor 12 and the left foot force sensor 22. Specifically, the posture control unit 42B subtracts the smaller force from the larger force detected by the right foot force sensor 12 and the left foot force sensor 22 (specifically, the larger force). When the value) exceeds a predetermined threshold, the posture of the robot 3 is controlled so that the difference in force is reduced.

(ロボット3における姿勢制御の処理の流れ)
図11は、ロボット3における処理の流れを示すフローチャートである。図11を参照してロボット3における処理について説明する。
(Flow of posture control processing in the robot 3)
FIG. 11 is a flowchart showing the flow of processing in the robot 3. Processing in the robot 3 will be described with reference to FIG.

ロボット3は、上述のロボット2における処理(図7のS21、S22、S11〜S16)と同様の処理により、基本安定姿勢を取る。その後、ロボット3が載置面に載置されると、姿勢制御部42Bは、右足力センサ12が検出した力と左足力センサ22が検出した力との差が所定の閾値以下であるか判定する(S31)。   The robot 3 takes a basic stable posture by processing similar to the processing in the robot 2 described above (S21, S22, S11 to S16 in FIG. 7). Thereafter, when the robot 3 is placed on the placement surface, the posture control unit 42B determines whether the difference between the force detected by the right foot force sensor 12 and the force detected by the left foot force sensor 22 is equal to or less than a predetermined threshold. (S31).

上記力の差が所定の閾値以下ではない場合(S31でNO)、姿勢制御部42Bは、上記力の差が小さくなるようにロボット3の可動部を微調整(S32)した後、再度S31の判定を行う。上記力の差が所定の閾値以下である場合(S31でYES)、姿勢制御部42Bは処理を終了する。   If the difference in force is not less than or equal to the predetermined threshold (NO in S31), the posture control unit 42B finely adjusts the movable part of the robot 3 so that the difference in force is reduced (S32), and then again in S31. Make a decision. When the force difference is equal to or smaller than the predetermined threshold (YES in S31), the posture control unit 42B ends the process.

(ロボット3の効果)
ロボット3に基本安定姿勢を取らせた後に、右足力センサ12および左足力センサ22のそれぞれが検出した力の大きさのばらつきが大きい場合には、右足裏10aおよび左足裏20aのそれぞれが載置面に与える圧力が大きく異なっていると考えられる。このため、載置面上におけるロボット3の安定性があまり高くないと考えられる。
(Effect of robot 3)
If the variation in the magnitude of the force detected by each of the right foot force sensor 12 and the left foot force sensor 22 is large after causing the robot 3 to take the basic stable posture, each of the right foot sole 10a and the left foot sole 20a is placed. It seems that the pressure applied to the surface is very different. For this reason, it is considered that the stability of the robot 3 on the placement surface is not so high.

そこで、ロボット3では、上記ばらつきを低減するように(つまり、右足裏10aおよび左足裏20aのそれぞれが載置面に与える圧力ができるだけ均一となるように)、当該ロボット3の姿勢を、基本安定姿勢からさらに変更(微調整)できる。一例として、ロボット3は、右足部10および左足部20の載置面に対する角度を調整することで、右足部10および左足部20の重心の位置を変更できる。それゆえ、載置面上における安定性が、上述のロボット2等と比較してさらに向上する。   Therefore, in the robot 3, the posture of the robot 3 is basically stabilized so as to reduce the variation (that is, the pressure applied to the placement surface by the right sole 10a and the left sole 20a as uniform as possible). Further changes (fine adjustment) from the posture. As an example, the robot 3 can change the position of the center of gravity of the right foot 10 and the left foot 20 by adjusting the angle of the right foot 10 and the left foot 20 with respect to the placement surface. Therefore, the stability on the placement surface is further improved compared to the above-described robot 2 and the like.

なお、上述した通り、ロボット3はロボット2に右足力センサ12等を追加した構成である。但し、例えばロボット1に右足力センサ12等を追加してもよい。   As described above, the robot 3 is configured by adding the right foot force sensor 12 and the like to the robot 2. However, for example, the right foot force sensor 12 may be added to the robot 1.

〔実施形態4〕
本発明の実施形態4について、図12〜図15に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[Embodiment 4]
The following description will discuss Embodiment 4 of the present invention with reference to FIGS.

(ロボット4の構成)
図12の(a)は、ロボット4の概略的な構成を示す正面図である。図12の(b)は、ロボット4の右足部10および左足部20の底面図である。図12の(c)は、ロボット4の右足部10および左足部20の斜視図である。図13は、ロボット4の要部の構成を示すブロック図である。
(Configuration of robot 4)
FIG. 12A is a front view showing a schematic configuration of the robot 4. FIG. 12B is a bottom view of the right foot portion 10 and the left foot portion 20 of the robot 4. FIG. 12C is a perspective view of the right foot portion 10 and the left foot portion 20 of the robot 4. FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of the robot 4.

図12の(a)〜(c)および図13に示すように、ロボット4は、(i)右足踵距離センサ13(センサ)および左足踵距離センサ23(センサ)を備えるとともに、(ii)制御部40Bの代わりに制御部40C(姿勢制御部)を備える点で、ロボット3と相違する。制御部40Cは、状態判定部41Aおよび姿勢制御部42Bの代わりに状態判定部41Cおよび姿勢制御部42Cを備える点で制御部40Bと相違する。   As illustrated in FIGS. 12A to 12C and FIG. 13, the robot 4 includes (i) a right footpad distance sensor 13 (sensor) and a left footpad distance sensor 23 (sensor), and (ii) control. It differs from the robot 3 in that a control unit 40C (attitude control unit) is provided instead of the unit 40B. The control unit 40C is different from the control unit 40B in that it includes a state determination unit 41C and a posture control unit 42C instead of the state determination unit 41A and the posture control unit 42B.

右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23はそれぞれ、右足部10の右踵部10bおよび左足部20の左踵部20bに設けられている。右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23はそれぞれ、右踵部10bおよび左踵部20bとその対向物との間の距離を検出する。一例として、右踵部10b・左踵部20bがそれぞれ載置面と対向している場合には、右足距離センサ11・左足距離センサ21はそれぞれ、載置面との距離を検出する。   The right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23 are provided on the right foot 10b of the right foot 10 and the left foot 20b of the left foot 20, respectively. The right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23 detect the distances between the right foot 10b and the left foot 20b and the opposing objects, respectively. As an example, when the starboard part 10b and the port part 20b are opposed to the placement surface, the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 detect the distance from the placement surface, respectively.

ここで、ロボット4では、上述の基本安定姿勢(直立姿勢)とは別の基本安定姿勢があらかじめ規定されている。一例として、当該別の基本安定姿勢(以降、第2基本安定姿勢)は、ロボット4を載置面上で座らせた姿勢(座り基本安定姿勢)である。なお、第2基本安定姿勢(座り基本安定姿勢)との区別のため、上述の基本安定姿勢を、第1基本安定姿勢(直立基本安定姿勢)とも称する。   Here, in the robot 4, a basic stable posture different from the above-mentioned basic stable posture (upright posture) is defined in advance. As an example, the other basic stable posture (hereinafter, the second basic stable posture) is a posture (sitting basic stable posture) in which the robot 4 is seated on the placement surface. In order to distinguish from the second basic stable posture (sitting basic stable posture), the above-mentioned basic stable posture is also referred to as a first basic stable posture (upright basic stable posture).

図14は、ロボット4における第2基本安定姿勢の例を示す図である。図14に示すように、第2基本安定姿勢は、姿勢角90°の状態で、右踵部10b(および右足踵距離センサ13)と、左踵部20b(および左足踵距離センサ23)と、体幹部102の一部とを、載置面に接触させた姿勢であってよい。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the second basic stable posture in the robot 4. As shown in FIG. 14, the second basic stable posture is in a state where the posture angle is 90 °, the starboard portion 10b (and the right footpad distance sensor 13), the left foot portion 20b (and the left footpad distance sensor 23), The posture may be such that a part of the trunk 102 is brought into contact with the placement surface.

なお、図14では、説明の便宜上、右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23が強調して図示されていることに留意されたい。実際には、右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23が載置面に接触する場合には、右踵部10bおよび左踵部20bも載置面に接触する。   In FIG. 14, it should be noted that the right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23 are highlighted for the convenience of explanation. Actually, when the right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23 are in contact with the placement surface, the right foot portion 10b and the left foot portion 20b are also in contact with the placement surface.

なお、右踵部10bおよび左踵部20bは、ロボット4を第1基本安定姿勢(直立姿勢)で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触しない部位である。つまり、右踵部10bおよび左踵部20bは、第1基本安定姿勢における接触予定部位ではない。右踵部10bおよび左踵部20bは、ロボット4を第2基本安定姿勢(座り姿勢)で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位(第2接触予定部位)である。   The starboard portion 10b and the port portion 20b are portions that do not come into contact with the placement surface when the robot 4 is placed on the placement surface in the first basic stable posture (upright posture). That is, the starboard part 10b and the port part 20b are not planned contact parts in the first basic stable posture. When the robot 4 is placed on the placement surface in the second basic stable posture (sitting posture), the starboard portion 10b and the portside portion 20b are portions that come into contact with the placement surface (second contact planned portions). is there.

以下、右踵部10bおよび左踵部20bの両方(第2接触予定部位の全て)が載置面に近接していない状態を第2全非近接状態、第2接触予定部位の全てが載置面に近接している状態を、第2載置準備状態と称する。   Hereinafter, the state where both the starboard part 10b and the port part 20b (all of the second contact planned parts) are not close to the placement surface is the second all non-close state, and all of the second contact planned parts are placed. The state close to the surface is referred to as a second placement preparation state.

また、右踵部10bおよび左踵部20bのうち一方(第2接触予定部位の一部)が載置面に近接していない状態を、第2一部非近接状態と称する。   In addition, a state in which one of the starboard portion 10b and the port portion 20b (a part of the second contact scheduled portion) is not close to the placement surface is referred to as a second partially non-adjacent state.

状態判定部41Cは、上述の状態判定部41Aなどと同様、右足距離センサ11および左足距離センサ21が検出した距離に基づく状態の判定を行う。状態判定部41Cはさらに、右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23が検出した距離に基づく状態の判定も行う。   The state determination unit 41C determines a state based on the distances detected by the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 as in the state determination unit 41A described above. The state determination unit 41C further performs a state determination based on the distances detected by the right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23.

すなわち状態判定部41Cは、右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23が検出した距離に基づいて、ロボット4が上記第2全非近接状態、第2一部非近接状態、または上記第2載置準備状態のいずれの状態にあるかを判定する。   That is, the state determination unit 41C determines that the robot 4 is in the second full non-proximity state, the second partial non-proximity state, or the second load based on the distances detected by the right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23. It is determined which state is in the preparation state.

姿勢制御部42Cは、上述の姿勢制御部42Bなどと同様、ロボット4が全非近接状態から載置準備状態へと移行した場合に、第1基本安定姿勢を取らせるように可動部30を駆動する。   The posture control unit 42C drives the movable unit 30 so as to assume the first basic stable posture when the robot 4 shifts from the all non-proximity state to the placement preparation state, like the above-described posture control unit 42B. To do.

さらに、姿勢制御部42Cは、ロボット4が第2全非近接状態から第2載置準備状態へと移行した場合には、第2基本安定姿勢を取らせるように可動部30を駆動する。さらに姿勢制御部42Cは、ロボット4が第2一部非近接状態にある場合に、右足部10および左足部20のうち載置面に近接していない側の部位の向きを、載置面に近接している側の部位の向きに一致させるように、可動部30を駆動する。   Further, the posture control unit 42C drives the movable unit 30 so as to assume the second basic stable posture when the robot 4 shifts from the second all-close state to the second placement preparation state. Furthermore, when the robot 4 is in the second part non-proximity state, the posture control unit 42C changes the orientation of the part of the right foot 10 and the left foot 20 that is not close to the placement surface to the placement surface. The movable unit 30 is driven so as to coincide with the direction of the part on the close side.

(ロボット4における姿勢制御の処理の流れ)
図15は、ロボット4における処理の流れを示すフローチャートである。図15を参照して、ロボット4における処理を説明する。
(Flow of posture control processing in the robot 4)
FIG. 15 is a flowchart showing the flow of processing in the robot 4. Processing in the robot 4 will be described with reference to FIG.

ロボット4においては、まず上述のロボット3と同様、S21、S22およびS11の処理が実行される。S11でYESの場合、引き続きロボット3と同様、第1基本安定姿勢(直立基本安定姿勢)へ移行する(S40)。S40における処理は、図11におけるS12〜S16、S31、およびS32の処理と同じである。   In the robot 4, first, similarly to the robot 3 described above, the processes of S 21, S 22 and S 11 are executed. In the case of YES in S11, similarly to the robot 3, the process proceeds to the first basic stable posture (upright basic stable posture) (S40). The process in S40 is the same as the processes in S12 to S16, S31, and S32 in FIG.

一方、ロボット4においては、S11でNOの場合、次に状態判定部41Cは、右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23のうち一方が検出した距離が第1閾値以下であるか判定する(S41)。右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23が検出した距離が両方とも第1閾値以下でなかった場合(S41でNO)、状態判定部41CはS11の処理を再度行う。   On the other hand, in the case of NO in S11, in the robot 4, the state determination unit 41C next determines whether the distance detected by one of the right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23 is equal to or less than the first threshold ( S41). If both the distances detected by the right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23 are not less than or equal to the first threshold (NO in S41), the state determination unit 41C performs the process of S11 again.

右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23が検出した距離のうち一方が第1閾値以下である場合(S41でYES)、状態判定部41Cは、ロボット4が第2一部非近接状態であると判定する(S42)。この場合、姿勢制御部42Cは、検出した距離が第1閾値以下でなかったセンサに対応する足の角度を、検出した距離が第1閾値以下であったセンサに対応する足の角度に合わせる(S43)。   When one of the distances detected by the right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23 is equal to or smaller than the first threshold value (YES in S41), the state determination unit 41C indicates that the robot 4 is in the second part non-proximity state. (S42). In this case, the posture control unit 42C matches the angle of the foot corresponding to the sensor whose detected distance is not equal to or smaller than the first threshold to the angle of the foot corresponding to the sensor whose detected distance is equal to or smaller than the first threshold ( S43).

さらにその後、状態判定部41Cは、右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23が検出した距離が両方とも第2閾値以下であるか判定する(S44)。右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23が検出した距離の少なくとも一方が第2閾値以下ではない場合(S44でNO)、状態判定部41CはS44を繰り返す。   Thereafter, the state determination unit 41C determines whether both the distances detected by the right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23 are equal to or less than the second threshold value (S44). If at least one of the distances detected by the right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23 is not less than or equal to the second threshold (NO in S44), the state determination unit 41C repeats S44.

右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23が検出した距離が両方とも第2閾値以下である場合(S44でYES)、状態判定部41Cは、ロボット4が第2載置準備状態であると判定する(S45)。その後、姿勢制御部42Cはロボット4を第2基本安定姿勢(座り基本安定姿勢)に移行させる(S46)。   When the distances detected by the right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23 are both equal to or smaller than the second threshold (YES in S44), the state determination unit 41C determines that the robot 4 is in the second placement preparation state. (S45). Thereafter, the posture control unit 42C shifts the robot 4 to the second basic stable posture (sitting basic stable posture) (S46).

(ロボット4の効果)
ロボット4においては、状態判定部41Cは、右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23が検出した距離に基づいて、第2一部非近接状態または第2載置準備状態といった状態を判定する。
(Effect of robot 4)
In the robot 4, the state determination unit 41 </ b> C determines a state such as a second partial non-proximity state or a second placement preparation state based on the distances detected by the right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23.

そして、姿勢制御部42Cは、ロボット4が第2載置準備状態に移行した場合には、ロボット3などにおける第1基本安定姿勢(直立基本安定姿勢)とは別の第2基本安定姿勢(座り基本安定姿勢)を取らせることもできる。   Then, when the robot 4 shifts to the second placement preparation state, the posture control unit 42C has a second basic stable posture (sitting) different from the first basic stable posture (upright basic stable posture) in the robot 3 or the like. Basic stable posture) can be taken.

このように、ロボット4では、接触予定部位と載置面との近接状態に応じて、第1基本安定姿勢または第2基本安定姿勢のうち、載置面上での安定性が高いと考えられる姿勢を取ることができる。このため、ロボット4をより多様な載置方法に対応させることが可能となる。   As described above, the robot 4 is considered to have high stability on the placement surface in the first basic stable posture or the second basic stable posture according to the proximity state between the planned contact portion and the placement surface. Can take posture. For this reason, it becomes possible to make the robot 4 correspond to various mounting methods.

なお、上述した通り、ロボット4はロボット3に右足踵距離センサ13等を追加した構成である。但し、例えばロボット1または2に、右足踵距離センサ13等を追加してもよい。   As described above, the robot 4 has a configuration in which the right footpad distance sensor 13 and the like are added to the robot 3. However, for example, the right footpad distance sensor 13 may be added to the robot 1 or 2.

〔実施形態5〕
本発明の実施形態5について、図16および図17に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[Embodiment 5]
The fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 16 and 17.

(ロボット5の構成)
図16は、ロボット5の構成を示すブロック図である。図16に示すように、ロボット5は、制御部40Cの代わりに制御部40D(姿勢制御装置)を備える点でロボット4と相違する。制御部40Dは、姿勢制御部42Cの代わりに姿勢制御部42Dを備えるとともに、角度算出部43(角度取得部)をさらに備える点で制御部40Cと相違する。
(Configuration of robot 5)
FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of the robot 5. As shown in FIG. 16, the robot 5 is different from the robot 4 in that it includes a control unit 40D (attitude control device) instead of the control unit 40C. The control unit 40D is different from the control unit 40C in that it includes an attitude control unit 42D instead of the attitude control unit 42C, and further includes an angle calculation unit 43 (angle acquisition unit).

角度算出部43は、加速度センサ50が検出した加速度に基づいてロボット5の姿勢角を取得(算出)する。但し、本発明の一態様に係る角度取得部は、ロボット5の姿勢角を取得できるものであればよい。例えば、ジャイロセンサをロボット5に設け、当該ジャイロセンサの検出結果に基づいて、ロボット5の姿勢角を取得(算出)してもよい。   The angle calculation unit 43 acquires (calculates) the posture angle of the robot 5 based on the acceleration detected by the acceleration sensor 50. However, the angle acquisition unit according to one aspect of the present invention may be any unit that can acquire the posture angle of the robot 5. For example, a gyro sensor may be provided in the robot 5 and the attitude angle of the robot 5 may be acquired (calculated) based on the detection result of the gyro sensor.

ロボット5においては、姿勢角に応じた基本安定姿勢のパターンが複数種類規定されている。姿勢制御部42Dは、ロボット5が全非近接状態から載置準備状態へと移行した場合に、角度算出部43が算出した姿勢角に応じた基本安定姿勢のパターンを取らせるように、可動部30を駆動する。   In the robot 5, a plurality of basic stable posture patterns corresponding to the posture angle are defined. The posture control unit 42D has a movable portion so that a basic stable posture pattern corresponding to the posture angle calculated by the angle calculation unit 43 is taken when the robot 5 shifts from the all non-proximity state to the placement preparation state. 30 is driven.

つまり、姿勢制御部42Dは、姿勢角に応じた基本安定姿勢のパターン(上述の第1基本安定姿勢、および、以下に述べる第3〜5基本安定姿勢)を選択する。なお、本実施形態において、第3〜5基本安定姿勢はいずれも、上述の第1基本安定姿勢と同様に、右足裏10aおよび左足裏20aが接触予定部位となる基本安定姿勢である。   That is, the posture control unit 42D selects a basic stable posture pattern (the above-described first basic stable posture and third to fifth basic stable postures described below) according to the posture angle. In the present embodiment, all of the third to fifth basic stable postures are basic stable postures in which the right foot sole 10a and the left foot sole 20a are the planned contact portions, as in the first basic stable posture described above.

図17は、ロボット5における基本安定姿勢のパターンを示す図であって、(a)は姿勢角が90°である場合、(b)は姿勢角が60°である場合、(c)は姿勢角が30°である場合、(d)は姿勢角が特に小さい場合(例:30°未満の場合)における基本安定姿勢のパターンを示す図である。   FIG. 17 is a diagram showing a basic stable posture pattern in the robot 5, where (a) shows a posture angle of 90 °, (b) shows a posture angle of 60 °, and (c) shows a posture. When the angle is 30 °, (d) is a diagram showing a basic stable posture pattern when the posture angle is particularly small (eg, less than 30 °).

図17の(a)に示すように、姿勢角が90°である場合には、基本安定姿勢のパターンは、上述の第1基本安定姿勢(直立基本安定姿勢)である。   As shown in FIG. 17A, when the posture angle is 90 °, the basic stable posture pattern is the above-described first basic stable posture (upright basic stable posture).

また、図17の(b)に示すように、姿勢角が60°である場合には、基本安定姿勢のパターンは、腕部104をやや前方に伸ばした前屈姿勢である。以降、当該基本安定姿勢のパターンを、第3基本安定姿勢と称する。   As shown in FIG. 17B, when the posture angle is 60 °, the basic stable posture pattern is a forward-bending posture with the arm 104 extended slightly forward. Hereinafter, the pattern of the basic stable posture is referred to as a third basic stable posture.

また、図17の(c)に示すように、姿勢角が30°である場合には、基本安定姿勢のパターンは、上述の第3基本安定姿勢に比べて、腕部104をさらに前方に伸ばした前屈姿勢である。以降、当該基本安定姿勢のパターンを、第4基本安定姿勢と称する。   Further, as shown in FIG. 17C, when the posture angle is 30 °, the basic stable posture pattern extends the arm portion 104 further forward compared to the third basic stable posture described above. It is a forward bending posture. Hereinafter, the pattern of the basic stable posture is referred to as a fourth basic stable posture.

ところで、姿勢角が特に小さい場合には、ロボット5が載置面上に起立した状態で、安定した姿勢を維持することが困難な場合も考えられる。そのような場合には、図17の(d)に示すように、腕部104を伸ばして載置面に接触させた姿勢(四つん這いの姿勢)を、基本安定姿勢としてもよい。以降、当該基本安定姿勢のパターンを、第5基本安定姿勢と称する。   By the way, when the posture angle is particularly small, it may be difficult to maintain a stable posture with the robot 5 standing on the placement surface. In such a case, as shown in FIG. 17D, a posture (four-sided posture) in which the arm portion 104 is extended and brought into contact with the placement surface may be set as a basic stable posture. Hereinafter, the pattern of the basic stable posture is referred to as a fifth basic stable posture.

第5基本安定姿勢であれば、姿勢角が特に小さい場合(第1基本安定姿勢、第3基本安定姿勢、または第4基本安定姿勢を安定して取ることが困難であると考えられる場合)においても、ロボット5を載置面上で安定させることができる。このように、ロボット5が起立した状態で載置面上において安定状態を維持することが困難であると想定される場合には、転倒を防止するために腕部104等で補助する姿勢を基本安定姿勢としてもよい。   In the fifth basic stable posture, when the posture angle is particularly small (when it is considered difficult to stably take the first basic stable posture, the third basic stable posture, or the fourth basic stable posture). In addition, the robot 5 can be stabilized on the placement surface. As described above, when it is assumed that it is difficult to maintain a stable state on the placement surface with the robot 5 standing up, the posture of assisting with the arm portion 104 or the like is basically used to prevent the robot 5 from falling. It may be a stable posture.

(ロボット5の効果)
ロボット5においては、角度算出部43により姿勢角が算出され、姿勢制御部42Dは姿勢角に応じた基本安定姿勢のパターンを選択する。そして、姿勢制御部42Dは、選択した基本安定姿勢のパターンに応じて、可動部30を駆動させる。従って、ロボット5の姿勢角に応じて、当該ロボット5を載置面に安定した姿勢で載置できる。つまり、ロボット5を、より多様な載置方法に対応させることが可能となる。
(Effect of robot 5)
In the robot 5, the posture angle is calculated by the angle calculation unit 43, and the posture control unit 42D selects a basic stable posture pattern according to the posture angle. Then, the posture control unit 42D drives the movable unit 30 according to the selected basic stable posture pattern. Therefore, according to the posture angle of the robot 5, the robot 5 can be placed on the placement surface in a stable posture. That is, it becomes possible to make the robot 5 compatible with various mounting methods.

なお上述した通り、ロボット5はロボット4に角度算出部43等を追加した構成である。但し、例えばロボット1〜3のいずれかに角度算出部43等を追加してもよい。   As described above, the robot 5 has a configuration in which the angle calculator 43 and the like are added to the robot 4. However, for example, the angle calculation unit 43 or the like may be added to any of the robots 1 to 3.

〔実施形態6〕
本発明の実施形態6について、図18に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[Embodiment 6]
The following describes Embodiment 6 of the present invention with reference to FIG.

(ロボット6の構成)
図18は、ロボット6の概略的な構成を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は側面図である。ロボット6は、4足歩行型の動物(例:犬)を模したロボットである。図18に示すように、ロボット6は、右前足61、左前足62、右後足63、左後足64、および体幹部69を備える。右前足61、左前足62、右後足63、および左後足64は、それぞれ順に可動部65、66、67、68により体幹部69と連結されている。ロボット6においては、右前足61、左前足62、右後足63、および左後足64のそれぞれの足裏を接触予定部位とする基本安定姿勢が規定されている。
(Configuration of robot 6)
18A and 18B are diagrams illustrating a schematic configuration of the robot 6, in which FIG. 18A is a perspective view and FIG. 18B is a side view. The robot 6 is a robot simulating a quadruped walking type animal (eg, dog). As shown in FIG. 18, the robot 6 includes a right front foot 61, a left front foot 62, a right rear foot 63, a left rear foot 64, and a trunk portion 69. The right forefoot 61, the left forefoot 62, the right hind leg 63, and the left hind leg 64 are connected to the trunk 69 by movable parts 65, 66, 67, and 68, respectively. In the robot 6, a basic stable posture is defined in which the soles of the right forefoot 61, the left forefoot 62, the right forefoot 63, and the left forefoot 64 are the contact planned sites.

また、ロボット6は、距離センサ60(センサ)および制御部(不図示)をさらに備える。ロボット6においては、距離センサ60は体幹部69の載置面と対向する位置に設けられている。距離センサ60は、体幹部69と載置面との間の距離を検出する。   The robot 6 further includes a distance sensor 60 (sensor) and a control unit (not shown). In the robot 6, the distance sensor 60 is provided at a position facing the placement surface of the trunk 69. The distance sensor 60 detects the distance between the trunk part 69 and the placement surface.

このように、ロボット6では、距離センサ60が設けられている位置が、接触予定部位とは異なる。つまり、本発明の一態様に係るロボットでは、距離センサは所定の部位(任意の部位)に設けられていてよい。但し、距離センサの検出精度を向上させる観点からは、距離センサを設ける部位には、接触予定部位のそれぞれを含めることがより好ましい。   Thus, in the robot 6, the position where the distance sensor 60 is provided is different from the planned contact portion. That is, in the robot according to one embodiment of the present invention, the distance sensor may be provided in a predetermined part (arbitrary part). However, from the viewpoint of improving the detection accuracy of the distance sensor, it is more preferable to include each of the planned contact portions in the portion where the distance sensor is provided.

制御部は状態判定部および姿勢制御部を備える。状態判定部は、ロボット6について、距離センサ60が検出した距離が所定の閾値より大きい場合に全非近接状態であると判定し、所定の閾値以下である場合に載置準備状態であると判定する。姿勢制御部は、ロボット6が全非近接状態から載置準備状態に移行した場合に、ロボット6が予め規定された基本安定姿勢を取るよう可動部65〜68、および首などの可動部を駆動させる。これにより、載置準備状態へ移行する前の時点で右前足61、左前足62、右後足63、および左後足64の位置関係が載置面上で安定した姿勢を取れない状態であっても、載置面上への載置時には基本安定姿勢を取ることができる。   The control unit includes a state determination unit and a posture control unit. The state determination unit determines that the robot 6 is in a non-close state when the distance detected by the distance sensor 60 is greater than a predetermined threshold, and determines that the robot 6 is in a placement preparation state when the distance is equal to or less than the predetermined threshold. To do. The posture control unit drives the movable units 65 to 68 and the movable unit such as the neck so that the robot 6 takes a predetermined basic stable posture when the robot 6 shifts from the all non-proximity state to the placement preparation state. Let As a result, the positional relationship among the right forefoot 61, the left forefoot 62, the right forefoot 63, and the left forefoot 64 is in a state in which a stable posture cannot be taken on the placement surface before the transition to the placement preparation state. However, the basic stable posture can be taken when placing on the placement surface.

このように、本発明の一態様に係るロボットは、2足歩行のロボットに限定されず、4足歩行、またはさらに他の態様のロボットであってもよい。なお、本発明の一態様に係るロボットは、距離センサを体幹部とは別の部位(例えば頭部)に備えていてもよい。   As described above, the robot according to one embodiment of the present invention is not limited to the biped walking robot, and may be a quadruped walking or still another robot. Note that the robot according to one embodiment of the present invention may include the distance sensor in a part (for example, the head) different from the trunk.

〔実施形態7〕
本発明の実施形態7について、図19〜図21に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[Embodiment 7]
The seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

(ロボット7の構成)
図19の(a)は、ロボット7の概略的な構成を示す正面図である。図19の(b)は、ロボット7の右足部10および左足部20の底面図である。図20は、ロボット7の要部の構成を示すブロック図である。
(Configuration of robot 7)
FIG. 19A is a front view showing a schematic configuration of the robot 7. FIG. 19B is a bottom view of the right foot 10 and the left foot 20 of the robot 7. FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of the robot 7.

図19の(a)、(b)、および図20に示すように、ロボット7は、上述の実施形態1のロボット1において、右足距離センサ11および左足距離センサ21をそれぞれ、右足物理スイッチ14(センサ)および左足物理スイッチ24(センサ)に置き換えた構成である。   As shown in FIGS. 19A, 19B, and 20, the robot 7 uses the right foot physical switch 14 (the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 in the robot 1 of the first embodiment described above). Sensor) and left foot physical switch 24 (sensor).

右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24は、押圧されることで極性(オン状態,オフ状態)が切り替わるスイッチ(例:トグルスイッチ)である。一例として、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24は、押圧されていない場合にオフ状態であり、押圧されている場合にオン状態であってよい。右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24はそれぞれ、ロボット7の右足裏10aおよび左足裏20aに設けられている。   The right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 are switches (for example, toggle switches) whose polarity (on state, off state) is switched when pressed. As an example, the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 may be in an off state when not pressed, and may be in an on state when pressed. The right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 are provided on the right foot sole 10a and the left foot sole 20a of the robot 7, respectively.

右足裏10aおよび左足裏20aが物体(例:載置面)に接触した場合には、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24は、当該物体に押圧される。それゆえ、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24は、オフ状態からオン状態へと切り替わる。つまり、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24によって物体を検出できる。   When the right sole 10a and the left sole 20a come into contact with an object (for example, a placement surface), the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 are pressed by the object. Therefore, the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 are switched from the off state to the on state. That is, an object can be detected by the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24.

このように、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24によれば、右足裏10aおよび左足裏20aと載置面とが接触したか否かを検出できる。すなわち、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24を、載置面に対する接触予定部位(右足裏10aおよび左足裏20a)の接触状態を検出する接触センサとして利用できる。   Thus, according to the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24, it is possible to detect whether the right foot sole 10a and the left foot 20a are in contact with the placement surface. That is, the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 can be used as a contact sensor that detects a contact state of a part to be contacted with the placement surface (the right foot sole 10a and the left foot sole 20a).

本実施形態において、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24は、自身の現在の極性を示す信号(情報)を、検出結果として出力してよい。以下に述べるように、本実施形態の状態判定部41は、当該検出結果に基づいて、ロボット7が全非近接状態、一部非近接状態、または載置準備状態のいずれの状態にあるかを判定してよい。   In the present embodiment, the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 may output a signal (information) indicating its current polarity as a detection result. As will be described below, the state determination unit 41 of the present embodiment determines whether the robot 7 is in an all non-proximity state, a partial non-proximity state, or a placement preparation state based on the detection result. You may judge.

(ロボット7における姿勢制御の処理の流れ)
図21は、ロボット7における処理の流れを示すフローチャートである。図21を参照してロボット7における処理について説明する。
(Flow of posture control processing in the robot 7)
FIG. 21 is a flowchart showing the flow of processing in the robot 7. Processing in the robot 7 will be described with reference to FIG.

ロボット7においては、まず状態判定部41が、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24のうち何れかが載置面を検出したか判定する(S71)。右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24のいずれも載置面を検出しなかった場合(S71でNO)、状態判定部41は、ロボット7が全非近接状態であると判定し、S71の処理を繰り返す。   In the robot 7, the state determination unit 41 first determines whether any of the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 has detected a placement surface (S71). When neither the right foot physical switch 14 nor the left foot physical switch 24 has detected the placement surface (NO in S71), the state determination unit 41 determines that the robot 7 is in the all non-proximity state, and performs the process of S71. repeat.

右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24のうち何れかが載置面を検出した場合(S71でYES)、続けて状態判定部41は、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24の両方が載置面を検出したか判定する(S72)。右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24の両方が載置面を検出した場合(S72でYES)、状態判定部41はロボット7が載置準備状態であると判定する。そして、姿勢制御部42はロボット7を上述の基本安定姿勢に移行させる(S75)。   When any of the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 detects the placement surface (YES in S71), the state determination unit 41 continues the state where both the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 are placed. Is detected (S72). When both the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 detect the placement surface (YES in S72), the state determination unit 41 determines that the robot 7 is in the placement preparation state. Then, the posture control unit 42 shifts the robot 7 to the above-described basic stable posture (S75).

他方、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24の両方が載置面を検出しなかった場合(S72でNO)、つまり、右足物理スイッチ14または左足物理スイッチ24の一方のみが載置面を検出した場合、状態判定部41は、ロボット7が一部非近接状態であると判定する。次に、姿勢制御部42は右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24のうち、載置面を検出していない方の物理スイッチに対応する足の角度を他方の足の角度に合わせるように可動部30を制御する(S73)。   On the other hand, when both the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 have not detected the placement surface (NO in S72), that is, only one of the right foot physical switch 14 or the left foot physical switch 24 has detected the placement surface. In this case, the state determination unit 41 determines that the robot 7 is partially non-proximity. Next, the posture control unit 42 is a movable unit that adjusts the angle of the foot corresponding to the physical switch of the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 that does not detect the placement surface to the angle of the other foot. 30 is controlled (S73).

その後、状態判定部41は再度、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24の両方が載置面を検出したか判定する(S74)。右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24の両方が載置面を検出しなかった場合(S74でNO)、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24の両方が載置面を検出するまで、状態判定部41はS74の処理を繰り返す。そして、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24の両方が載置面を検出すると(S74でYES)、上述のS75に進む。   Thereafter, the state determination unit 41 determines again whether both the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 have detected the placement surface (S74). If both the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 do not detect the placement surface (NO in S74), the state determination unit until both the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 detect the placement surface. 41 repeats the process of S74. When both the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 detect the placement surface (YES in S74), the process proceeds to S75 described above.

以上の通り、本実施形態のロボット7では、上述のロボット1の右足距離センサ11および左足距離センサ21(近接センサ)が、右足物理スイッチ14および左足物理スイッチ24(接触センサ)に置き換えられている。このように、本発明の一態様に係るセンサは、距離センサに限定されなくともよい。当該構成によっても、上述の実施形態1と同様の効果を奏する。   As described above, in the robot 7 of the present embodiment, the right foot distance sensor 11 and the left foot distance sensor 21 (proximity sensor) of the robot 1 described above are replaced with the right foot physical switch 14 and the left foot physical switch 24 (contact sensor). . Thus, the sensor which concerns on 1 aspect of this invention does not need to be limited to a distance sensor. This configuration also provides the same effects as those of the first embodiment.

また、上述の実施形態4のロボット4においても、右足踵距離センサ13および左足踵距離センサ23をそれぞれ物理スイッチに置き換えてもよい。当該構成によっても、上述の実施形態4と同様の効果を奏する。   Also in the robot 4 of the above-described fourth embodiment, the right footpad distance sensor 13 and the left footpad distance sensor 23 may be replaced with physical switches, respectively. Even with this configuration, the same effects as those of the above-described fourth embodiment can be obtained.

〔ソフトウェアによる実現例〕
ロボット1〜7の制御ブロック(特に状態判定部41、41A、41C、姿勢制御部42、42B〜42D、および角度算出部43)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of software implementation]
The control blocks (particularly the state determination units 41, 41A, 41C, the posture control units 42, 42B to 42D, and the angle calculation unit 43) of the robots 1 to 7 are logic circuits (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like. Hardware), or software using a CPU (Central Processing Unit).

後者の場合、ロボット1〜6は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一実施態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。   In the latter case, the robots 1 to 6 include a CPU that executes instructions of a program that is software for realizing each function, and a ROM (Read Only Memory) in which the program and various data are recorded so as to be readable by a computer (or CPU). Alternatively, a storage device (these are referred to as “recording media”), a RAM (Random Access Memory) that expands the program, and the like are provided. And the objective of this invention is achieved when a computer (or CPU) reads the said program from the said recording medium and runs it. As the recording medium, a “non-temporary tangible medium” such as a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used. The program may be supplied to the computer via an arbitrary transmission medium (such as a communication network or a broadcast wave) that can transmit the program. Note that one embodiment of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the program is embodied by electronic transmission.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係るロボット(1)は、ユーザによって持ち上げ可能なロボットであって、上記ロボットには、当該ロボットを構成する複数の部位間を接続する可動部(30)が設けられており、上記ロボットを予め規定された基本安定姿勢(例:直立姿勢,第1基本安定姿勢)で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位である接触予定部位(右足裏10a,左足裏20a)が予め規定されており、上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接していない状態を全非近接状態、上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接または接触している状態を載置準備状態として、上記可動部を駆動し、上記ロボットの姿勢を変更する姿勢制御部(42)と、上記載置面に対する上記ロボットの所定の部位の接触状態または近接状態を検出するセンサ(例:右足距離センサ11,左足距離センサ21)と、上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記全非近接状態または上記載置準備状態のいずれの状態にあるかを判定する状態判定部(41)と、を備えており、上記姿勢制御部は、上記ロボットが上記全非近接状態から上記載置準備状態へと移行した場合に、上記基本安定姿勢を取らせるように、上記可動部を駆動する。
[Summary]
A robot (1) according to aspect 1 of the present invention is a robot that can be lifted by a user, and the robot is provided with a movable portion (30) that connects a plurality of parts constituting the robot. When the robot is placed on the placement surface in a predetermined basic stable posture (e.g., upright posture, first basic stable posture), a contact planned portion (right foot sole) that is a portion in contact with the placement surface 10a, the left sole 20a) is defined in advance, the state where all of the planned contact sites are not close to the placement surface, a non-close proximity state, all the planned contact sites are close to the placement surface or The posture control unit (42) that changes the posture of the robot by driving the movable unit, and the contact state or proximity of the predetermined part of the robot with respect to the placement surface, with the contact state as a placement preparation state Check the condition And determining whether the robot is in the all non-close proximity state or the above-described placement preparation state based on the sensors (eg, right foot distance sensor 11, left foot distance sensor 21) and the detection results of the sensors. A state determination unit (41), and the posture control unit causes the basic stable posture to be taken when the robot shifts from the all non-proximity state to the placement preparation state. The movable part is driven.

上記の構成によれば、ロボットが全非近接状態から載置準備状態へと移行すると、姿勢制御部によってロボットの姿勢が基本安定姿勢(載置面上で安定状態を維持できる所定の姿勢)に変更される。このため、ユーザがロボットを載置面に載置する前に、当該ユーザが当該ロボットの姿勢を、載置に適した姿勢に変更することが不要となる。それゆえ、ユーザにロボットを簡便に載置面に載置させることが可能となる。   According to the above configuration, when the robot shifts from the all non-proximity state to the placement preparation state, the posture control unit changes the posture of the robot to the basic stable posture (a predetermined posture that can maintain a stable state on the placement surface). Be changed. This eliminates the need for the user to change the posture of the robot to a posture suitable for placement before the user places the robot on the placement surface. Therefore, the user can easily place the robot on the placement surface.

本発明の態様2に係るロボットは、上記態様1において、上記所定の部位には、複数の上記接触予定部位のそれぞれが含まれており、上記接触予定部位の一部が上記載置面に近接していない状態を一部非近接状態として、上記状態判定部は、上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記一部非近接状態にあることを検出し、上記姿勢制御部は、上記ロボットが上記一部非近接状態にある場合に、上記載置面に近接していない上記接触予定部位の向きを、上記載置面に近接している上記接触予定部位の向きに一致させるように、上記可動部を駆動することが好ましい。   In the robot according to aspect 2 of the present invention, in the aspect 1, the predetermined part includes each of the plurality of contact planned parts, and a part of the planned contact part is close to the placement surface. The state determination unit detects that the robot is in the partial non-proximity state based on the detection result of the sensor, and the posture control unit When the robot is in the partially non-adjacent state, the direction of the planned contact portion that is not close to the placement surface is made to coincide with the orientation of the planned contact portion that is close to the placement surface. It is preferable to drive the movable part.

上述の図4の(a)および(b)等に示されるように、ロボットが一部非近接状態にある場合には、載置面に近接していない接触予定部位は、センサによって載置面に対する接触状態または近接状態を検出できない方向(載置面と対向しない方向)を向いていることが考えられる。   As shown in FIGS. 4A and 4B and the like, when the robot is partly in a non-proximity state, the planned contact portion that is not close to the placement surface is placed on the placement surface by the sensor. It is conceivable that it faces in a direction in which a contact state or proximity state with respect to can not be detected (a direction not facing the placement surface).

そこで、上記の構成によれば、載置面に近接していない接触予定部位を、センサによって載置面に対する接触状態または近接状態を検出できる方向(載置面と対向する方向)に向けることができる。このため、載置面に対する接触予定部位のそれぞれの接触状態または近接状態を、センサによってより適切に検出できる。   Therefore, according to the above configuration, the planned contact portion that is not close to the placement surface can be directed in a direction in which the sensor can detect a contact state or proximity state to the placement surface (a direction facing the placement surface). it can. For this reason, each contact state or proximity state of the part to be contacted with the placement surface can be detected more appropriately by the sensor.

本発明の態様3に係るロボットは、上記態様1または2において、上記ロボットの加速度を検出する加速度センサ(50)をさらに備え、上記状態判定部は、上記加速度センサが検出した上記加速度において、上記載置面に向かう加速度の成分が、所定の条件を満たす場合にのみ、上記姿勢制御部の動作を許可することが好ましい。   The robot according to aspect 3 of the present invention further includes an acceleration sensor (50) that detects the acceleration of the robot in the above aspect 1 or 2, and the state determination unit is configured to detect the acceleration at the acceleration detected by the acceleration sensor. It is preferable that the operation of the posture control unit is permitted only when the acceleration component toward the placement surface satisfies a predetermined condition.

上述のように、ロボットが基本安定姿勢とは大きく異なる姿勢を取っている状態で、当該ロボットを載置面に載置する場合には、可動部に大きな負担がかかることを防止する観点からは、ロボットの姿勢を変更しないことが好ましいと言える。   As described above, when the robot is placed on the placement surface in a state in which the robot is taking a posture significantly different from the basic stable posture, from the viewpoint of preventing a large burden on the movable part. It can be said that it is preferable not to change the posture of the robot.

上記の構成において、一例として、ロボットが基本安定姿勢に比較的近い姿勢を取っている状態で当該ロボットを載置面に載置する(向かわせる)場合に、当該ロボットに生じる加速度を想定して、上記所定の条件が設定されてよい。この場合、ロボットが基本安定姿勢に比較的近い姿勢を取っている状態で当該ロボットを載置面に載置する場合にのみ、ロボットに姿勢制御を許可できる。このため、可動部に大きな負担がかかることを防止できる。   In the above configuration, as an example, when the robot is placed on the placement surface in a state of being relatively close to the basic stable posture (assuming the acceleration), the acceleration generated in the robot is assumed. The predetermined condition may be set. In this case, the posture control can be permitted to the robot only when the robot is placed on the placement surface in a state in which the robot is relatively close to the basic stable posture. For this reason, it can prevent that a big burden is applied to a movable part.

本発明の態様4に係るロボットは、上記態様1から3のいずれか1つにおいて、複数の上記接触予定部位のそれぞれには、力を検出する力センサ(右足力センサ12、左足力センサ22)がさらに設けられており、上記姿勢制御部は、上記ロボットに上記基本安定姿勢を取らせた後に、上記力センサのそれぞれが検出した上記力の大きさのばらつきを低減するように、上記可動部を駆動することが好ましい。   The robot according to Aspect 4 of the present invention is the robot according to any one of Aspects 1 to 3, wherein a force sensor (right foot force sensor 12, left foot force sensor 22) is provided for each of the plurality of planned contact portions. The posture controller is configured to reduce the variation in the magnitude of the force detected by each of the force sensors after causing the robot to take the basic stable posture. Is preferably driven.

上記の構成によれば、接触予定部位のそれぞれが載置面に与える圧力ができるだけ均一となるように、ロボットの姿勢を制御できるので、載置面上におけるロボットの安定性をさらに向上させることができる。   According to the above configuration, the posture of the robot can be controlled so that the pressure applied to the placement surface by each of the planned contact portions is as uniform as possible, so that the stability of the robot on the placement surface can be further improved. it can.

本発明の態様5に係るロボットは、上記態様1から4のいずれか1つにおいて、上記載置面に対する上記ロボットの体幹部(69)の角度である姿勢角を取得する角度取得部(角度算出部43)をさらに備え、上記姿勢角に応じた上記基本安定姿勢のパターンは複数種類規定されており、上記姿勢制御部は、上記姿勢角に応じた上記基本安定姿勢のパターンを選択することが好ましい。   In a robot according to aspect 5 of the present invention, in any one of the above aspects 1 to 4, an angle acquisition unit (angle calculation) that acquires a posture angle that is an angle of the trunk (69) of the robot with respect to the placement surface described above A plurality of basic stable posture patterns according to the posture angle, and the posture control unit may select the basic stable posture pattern according to the posture angle. preferable.

上記の構成によれば、姿勢角に応じた基本安定姿勢のパターンを、ロボットに取らせることができる。このため、当該ロボットをより多様な載置方法に対応させることが可能となる。   According to said structure, the robot can take the pattern of the basic stable attitude | position according to an attitude | position angle. For this reason, it becomes possible to make the said robot respond | correspond to more various mounting methods.

本発明の態様6に係るロボットは、上記態様1から5のいずれか1つにおいて、上記ロボットを、上記基本安定姿勢(例:直立姿勢)とは異なる第2基本安定姿勢(例:座り基本安定姿勢)で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位である第2接触予定部位(右踵部10b、左踵部20b)が予め規定されており、上記第2接触予定部位の全てが上記載置面に近接していない状態を第2全非近接状態、上記第2接触予定部位の全てが上記載置面に近接または接触している状態を第2載置準備状態として、上記状態判定部は、上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記第2全非近接状態または上記第2載置準備状態のいずれの状態にあるかをさらに判定し、上記姿勢制御部は、上記ロボットが上記第2全非近接状態から上記第2載置準備状態へと移行した場合に、上記第2基本安定姿勢を取らせるように、上記可動部を駆動することが好ましい。   A robot according to Aspect 6 of the present invention is the robot according to any one of Aspects 1 to 5, wherein the robot is moved to a second basic stable posture (eg, sitting basic stability) different from the basic stable posture (eg, upright posture). In the case of being placed on the placement surface in the posture), the second contact scheduled parts (starboard part 10b, port part 20b) that are parts that come into contact with the placement surface are defined in advance, and the second contact A state in which all the planned parts are not close to the placement surface is a second all non-closed state, and a state in which all the second planned contact parts are close to or in contact with the placement surface is a second placement preparation. As a state, the state determination unit further determines whether the robot is in the second total non-proximity state or the second placement preparation state based on the detection result of the sensor, and the posture The control unit determines whether the robot is in the second all non-proximity state. When shifted to said second mounting ready, so assume the second basic stable posture, it is preferable to drive the movable portion.

上記の構成によれば、載置面に対する接触予定部位の接触状態または近接状態に応じて、基本安定姿勢または第2基本安定姿勢のいずれかをロボットに取らせることができる。このため、当該ロボットをさらに多様な載置方法に対応させることが可能となる。   According to the above configuration, the robot can be caused to take either the basic stable posture or the second basic stable posture in accordance with the contact state or proximity state of the planned contact portion with respect to the placement surface. For this reason, it becomes possible to make the robot correspond to various mounting methods.

本発明の態様7に係る姿勢制御装置(制御部40)は、ユーザによって持ち上げ可能なロボットの姿勢を制御する姿勢制御装置であって、上記ロボットには、当該ロボットを構成する複数の部位間を接続する可動部が設けられており、上記ロボットを予め規定された基本安定姿勢で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位である接触予定部位が予め規定されており、上記ロボットには、上記載置面に対する当該ロボットの所定の部位の接触状態または近接状態を検出するセンサがさらに設けられており、上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接していない状態を全非近接状態、上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接または接触している状態を載置準備状態として、上記可動部を駆動し、上記ロボットの姿勢を変更する姿勢制御部と、上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記全非近接状態または上記載置準備状態のいずれの状態にあるかを判定する状態判定部と、を備えており、上記姿勢制御部は、上記ロボットが上記全非近接状態から上記載置準備状態へと移行した場合に、上記基本安定姿勢を取らせるように、上記可動部を駆動する。上記の構成によれば、本発明の一態様に係るロボットと同様の効果を奏する。   The posture control device (control unit 40) according to Aspect 7 of the present invention is a posture control device that controls the posture of a robot that can be lifted by a user. The robot includes a plurality of parts that constitute the robot. A movable part to be connected is provided, and when the robot is placed on the placement surface in a predefined basic stable posture, a contact planned portion that is a portion in contact with the placement surface is prescribed in advance. The robot is further provided with a sensor for detecting a contact state or proximity state of a predetermined part of the robot with respect to the placement surface, and all of the planned contact parts are not in proximity to the placement surface. The movable part is driven and the posture of the robot is changed by setting the state as the all non-close state and the state where all of the planned contact parts are close to or in contact with the placement surface as described above. A posture control unit, and a state determination unit that determines whether the robot is in the non-close proximity state or the above-described placement preparation state based on the detection result of the sensor, and the posture The control unit drives the movable unit so that the basic stable posture is taken when the robot moves from the all non-proximity state to the placement preparation state. According to said structure, there exists an effect similar to the robot which concerns on 1 aspect of this invention.

本発明の態様8に係る姿勢制御方法は、ユーザによって持ち上げ可能なロボットの姿勢を制御する姿勢制御方法であって、上記ロボットには、当該ロボットを構成する複数の部位間を接続する可動部が設けられており、上記ロボットを予め規定された基本安定姿勢で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位である接触予定部位が予め規定されており、上記ロボットには、上記載置面に対する当該ロボットの所定の部位の接触状態または近接状態を検出するセンサがさらに設けられており、上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接していない状態を全非近接状態、上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接または接触している状態を載置準備状態として、上記可動部を駆動し、上記ロボットの姿勢を変更する姿勢制御工程と、上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記全非近接状態または上記載置準備状態のいずれの状態にあるかを判定する状態判定工程と、を含んでおり、上記姿勢制御工程は、上記ロボットが上記全非近接状態から上記載置準備状態へと移行した場合に、上記基本安定姿勢を取らせるように、上記可動部を駆動する工程をさらに含んでいる。上記の構成によれば、本発明の一態様に係るロボットと同様の効果を奏する。   The posture control method according to aspect 8 of the present invention is a posture control method for controlling the posture of a robot that can be lifted by a user, and the robot has a movable part that connects a plurality of parts constituting the robot. When the robot is placed on a placement surface in a pre-defined basic stable posture, a contact planned portion that is a portion that comes into contact with the placement surface is prescribed in advance. In addition, a sensor for detecting a contact state or a proximity state of a predetermined part of the robot with respect to the placement surface is further provided, and a state where all of the planned contact portions are not close to the placement surface is completely non-closed A posture control step of driving the movable part and changing the posture of the robot, with the state, a state in which all of the planned contact parts are close to or in contact with the placement surface, as a placement preparation state; A state determination step of determining whether the robot is in the all non-proximity state or the above-described preparation state based on the detection result of the sensor, and the posture control step includes The robot further includes a step of driving the movable portion so as to assume the basic stable posture when the robot shifts from the non-adjacent state to the placement preparation state. According to said structure, there exists an effect similar to the robot which concerns on 1 aspect of this invention.

本発明の各態様に係る姿勢制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記姿勢制御装置が備える各部(ソフトウェア要素)として動作させることにより上記姿勢制御装置をコンピュータにて実現させる姿勢制御装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。   The posture control device according to each aspect of the present invention may be realized by a computer. In this case, the posture control device is operated on each computer by causing the computer to operate as each unit (software element) included in the posture control device. The control program for the attitude control device to be realized and the computer-readable recording medium on which the control program is recorded also fall within the scope of the present invention.

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成できる。
[Additional Notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

1,2,3,4,5,6,7 ロボット
10a 右足裏(接触予定部位)
10b 右踵部(第2接触予定部位)
11 右足距離センサ(センサ)
12 右足力センサ(力センサ)
13 右足踵距離センサ(センサ)
14 右足物理スイッチ(センサ)
20a 左足裏(接触予定部位)
20b 左踵部(第2接触予定部位)
21 左足距離センサ(センサ)
22 左足力センサ(力センサ)
23 左足踵距離センサ(センサ)
24 左足物理スイッチ(センサ)
30〜39 可動部
40,40A,40B,40C,40D 制御部(姿勢制御装置)
41,41A,41C 状態判定部
42,42B,42C,42D 姿勢制御部
43 角度算出部(角度取得部)
50 加速度センサ
60 距離センサ(センサ)
69,102 体幹部
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Robot 10a Right foot sole (scheduled contact area)
10b Starboard area (second contact planned area)
11 Right foot distance sensor (sensor)
12 Right foot force sensor (force sensor)
13 Right footpad distance sensor (sensor)
14 Right foot physical switch (sensor)
20a Left foot sole (scheduled contact area)
20b port part (second contact planned part)
21 Left foot distance sensor (sensor)
22 Left foot force sensor (force sensor)
23 Left footpad distance sensor (sensor)
24 Left foot physical switch (sensor)
30-39 Movable part 40, 40A, 40B, 40C, 40D Control part (attitude control device)
41, 41A, 41C State determination unit 42, 42B, 42C, 42D Attitude control unit 43 Angle calculation unit (angle acquisition unit)
50 Acceleration sensor 60 Distance sensor (sensor)
69,102 Trunk

Claims (9)

ユーザによって持ち上げ可能なロボットであって、
上記ロボットには、当該ロボットを構成する複数の部位間を接続する可動部が設けられており、
上記ロボットを予め規定された基本安定姿勢で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位である接触予定部位が予め規定されており、
上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接していない状態を全非近接状態、
上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接または接触している状態を載置準備状態として、
上記可動部を駆動し、上記ロボットの姿勢を変更する姿勢制御部と、
上記載置面に対する上記ロボットの所定の部位の接触状態または近接状態を検出するセンサと、
上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記全非近接状態または上記載置準備状態のいずれの状態にあるかを判定する状態判定部と、を備えており、
上記姿勢制御部は、上記ロボットが上記全非近接状態から上記載置準備状態へと移行した場合に、上記基本安定姿勢を取らせるように、上記可動部を駆動することを特徴とするロボット。
A robot that can be lifted by a user,
The robot is provided with a movable part that connects a plurality of parts constituting the robot,
When the robot is placed on a placement surface in a predefined basic stable posture, a contact planned portion that is a portion in contact with the placement surface is prescribed in advance,
A state in which all of the planned contact parts are not close to the placement surface described above, a non-close proximity state,
A state where all of the above-mentioned planned contact parts are close to or in contact with the placement surface described above as a placement preparation state,
An attitude control unit that drives the movable part and changes the attitude of the robot;
A sensor for detecting a contact state or proximity state of a predetermined part of the robot with respect to the placement surface;
A state determination unit that determines whether the robot is in the all-close proximity state or the above-described placement preparation state based on the detection result of the sensor,
The posture control unit drives the movable portion so that the basic stable posture is taken when the robot shifts from the all non-proximity state to the placement preparation state.
上記所定の部位には、複数の上記接触予定部位のそれぞれが含まれており、
上記接触予定部位の一部が上記載置面に近接していない状態を一部非近接状態として、
上記状態判定部は、上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記一部非近接状態にあることを検出し、
上記姿勢制御部は、上記ロボットが上記一部非近接状態にある場合に、
上記載置面に近接していない上記接触予定部位の向きを、上記載置面に近接している上記接触予定部位の向きに一致させるように、上記可動部を駆動することを特徴とする請求項1に記載のロボット。
The predetermined part includes each of the plurality of contact planned parts,
A state where a part of the planned contact portion is not close to the placement surface as a part non-proximity state,
The state determination unit detects that the robot is in the partially non-proximity state based on a detection result of the sensor,
When the robot is in the partially non-proximity state, the posture control unit
The movable portion is driven so that the direction of the planned contact portion that is not close to the placement surface matches the orientation of the planned contact portion that is close to the placement surface. Item 2. The robot according to Item 1.
上記ロボットの加速度を検出する加速度センサをさらに備え、
上記状態判定部は、上記加速度センサが検出した上記加速度において、上記載置面に向かう加速度の成分が、所定の条件を満たす場合にのみ、上記姿勢制御部の動作を許可することを特徴とする請求項1または2に記載のロボット。
An acceleration sensor for detecting the acceleration of the robot;
The state determination unit permits the operation of the posture control unit only when the acceleration component toward the placement surface satisfies a predetermined condition in the acceleration detected by the acceleration sensor. The robot according to claim 1 or 2.
複数の上記接触予定部位のそれぞれには、力を検出する力センサがさらに設けられており、
上記姿勢制御部は、
上記ロボットに上記基本安定姿勢を取らせた後に、上記力センサのそれぞれが検出した上記力の大きさのばらつきを低減するように、上記可動部を駆動することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のロボット。
Each of the plurality of contact planned sites is further provided with a force sensor for detecting force,
The attitude control unit
4. The movable portion is driven so as to reduce variation in the magnitude of the force detected by each of the force sensors after causing the robot to take the basic stable posture. The robot according to any one of the above.
上記載置面に対する上記ロボットの体幹部の角度である姿勢角を取得する角度取得部をさらに備え、
上記姿勢角に応じた上記基本安定姿勢のパターンは複数種類規定されており、
上記姿勢制御部は、上記姿勢角に応じた上記基本安定姿勢のパターンを選択することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のロボット。
An angle acquisition unit that acquires an attitude angle that is an angle of the trunk of the robot with respect to the placement surface;
A plurality of basic stable posture patterns according to the posture angle are defined,
The robot according to claim 1, wherein the posture control unit selects the basic stable posture pattern according to the posture angle.
上記ロボットを、上記基本安定姿勢とは異なる第2基本安定姿勢で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位である第2接触予定部位が予め規定されており、
上記第2接触予定部位の全てが上記載置面に近接していない状態を第2全非近接状態、
上記第2接触予定部位の全てが上記載置面に近接または接触している状態を第2載置準備状態として、
上記状態判定部は、上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記第2全非近接状態または上記第2載置準備状態のいずれの状態にあるかをさらに判定し、
上記姿勢制御部は、上記ロボットが上記第2全非近接状態から上記第2載置準備状態へと移行した場合に、上記第2基本安定姿勢を取らせるように、上記可動部を駆動することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のロボット。
When the robot is placed on the placement surface in a second basic stable posture different from the basic stable posture, a second contact scheduled portion that is a portion in contact with the placement surface is defined in advance.
A state in which all of the second planned contact portions are not close to the placement surface, the second all non-close state,
A state in which all of the second planned contact sites are close to or in contact with the placement surface described above as a second placement preparation state,
The state determination unit further determines, based on the detection result of the sensor, whether the robot is in the second total non-proximity state or the second placement preparation state,
The attitude control unit drives the movable unit to cause the robot to take the second basic stable attitude when the robot moves from the second all non-proximity state to the second placement preparation state. The robot according to any one of claims 1 to 5, wherein:
ユーザによって持ち上げ可能なロボットの姿勢を制御する姿勢制御装置であって、
上記ロボットには、当該ロボットを構成する複数の部位間を接続する可動部が設けられており、
上記ロボットを予め規定された基本安定姿勢で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位である接触予定部位が予め規定されており、
上記ロボットには、上記載置面に対する当該ロボットの所定の部位の接触状態または近接状態を検出するセンサがさらに設けられており、
上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接していない状態を全非近接状態、
上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接または接触している状態を載置準備状態として、
上記可動部を駆動し、上記ロボットの姿勢を変更する姿勢制御部と、
上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記全非近接状態または上記載置準備状態のいずれの状態にあるかを判定する状態判定部と、を備えており、
上記姿勢制御部は、上記ロボットが上記全非近接状態から上記載置準備状態へと移行した場合に、上記基本安定姿勢を取らせるように、上記可動部を駆動することを特徴とする姿勢制御装置。
A posture control device for controlling the posture of a robot that can be lifted by a user,
The robot is provided with a movable part that connects a plurality of parts constituting the robot,
When the robot is placed on a placement surface in a predefined basic stable posture, a contact planned portion that is a portion in contact with the placement surface is prescribed in advance,
The robot is further provided with a sensor for detecting a contact state or proximity state of a predetermined part of the robot with respect to the placement surface.
A state in which all of the planned contact parts are not close to the placement surface described above, a non-close proximity state,
A state where all of the above-mentioned planned contact parts are close to or in contact with the placement surface described above as a placement preparation state,
An attitude control unit that drives the movable part and changes the attitude of the robot;
A state determination unit that determines whether the robot is in the all-close proximity state or the above-described placement preparation state based on the detection result of the sensor,
The posture control unit drives the movable unit so that the basic stable posture is taken when the robot moves from the all non-proximity state to the placement preparation state described above. apparatus.
ユーザによって持ち上げ可能なロボットの姿勢を制御する姿勢制御方法であって、
上記ロボットには、当該ロボットを構成する複数の部位間を接続する可動部が設けられており、
上記ロボットを予め規定された基本安定姿勢で載置面に載置した場合に、当該載置面と接触する部位である接触予定部位が予め規定されており、
上記ロボットには、上記載置面に対する当該ロボットの所定の部位の接触状態または近接状態を検出するセンサがさらに設けられており、
上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接していない状態を全非近接状態、
上記接触予定部位の全てが上記載置面に近接または接触している状態を載置準備状態として、
上記可動部を駆動し、上記ロボットの姿勢を変更する姿勢制御工程と、
上記センサの検出結果に基づいて、上記ロボットが上記全非近接状態または上記載置準備状態のいずれの状態にあるかを判定する状態判定工程と、を含んでおり、
上記姿勢制御工程は、上記ロボットが上記全非近接状態から上記載置準備状態へと移行した場合に、上記基本安定姿勢を取らせるように、上記可動部を駆動する工程をさらに含んでいることを特徴とする姿勢制御方法。
A posture control method for controlling the posture of a robot that can be lifted by a user,
The robot is provided with a movable part that connects a plurality of parts constituting the robot,
When the robot is placed on a placement surface in a predefined basic stable posture, a contact planned portion that is a portion in contact with the placement surface is prescribed in advance,
The robot is further provided with a sensor for detecting a contact state or proximity state of a predetermined part of the robot with respect to the placement surface.
A state in which all of the planned contact parts are not close to the placement surface described above, a non-close proximity state,
A state where all of the above-mentioned planned contact parts are close to or in contact with the placement surface described above as a placement preparation state,
An attitude control step of driving the movable part and changing the attitude of the robot;
A state determination step of determining whether the robot is in the all non-close proximity state or the above-described placement preparation state based on the detection result of the sensor,
The posture control step further includes a step of driving the movable portion so that the basic stable posture is taken when the robot moves from the all non-proximity state to the placement preparation state. An attitude control method characterized by the above.
請求項7に記載の姿勢制御装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記姿勢制御部および上記状態判定部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。   A control program for causing a computer to function as the attitude control device according to claim 7, wherein the control program causes the computer to function as the attitude control unit and the state determination unit.
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