JP2019202355A - 可搬型収容装置及び表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロボット又は仮想空間のアバタを操作する装置のセットアップを容易に行うことができるようにする。【解決手段】本発明の一実施形態に係る可搬型収容装置３は、ロボット及び仮想空間のアバタの少なくとも一方を操作する操作者が装着する操作用具を収容するための収容部３２ａを有する本体部３２と、収容部３２ａを覆う閉状態と、収容部３２ａを露出させる開状態とを切り替え可能な蓋部３１と、蓋部３１に設けられており、開状態において操作者の動作を特定する動作特定部３６２と、動作特定部３６２が特定した動作を示す動作情報を、ロボット及びアバタの少なくとも一方を制御する装置に送信するインタフェース４０と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、ロボット又は仮想空間のアバタを操作する操作用具の可搬型収容装置、及び操作用具の装着手順の表示方法に関する。

操作者の動作に追従してロボットを遠隔操作する、あるいは仮想空間のアバタを操作するシステムが開発されている。操作者の動作を検出するために、特許文献１には、操作者に向かって赤外線を照射し、操作者の体の各部位に装着された赤外線反射部材によって反射された赤外線を撮像することによって、操作者の体の動きを検出する装置が記載されている。

特開平９−８１３１０号公報

操作者の体の動きを検出する装置を持ち運び、様々な場所で装置を稼働させたいという需要がある。しかしながら、特許文献１に記載の装置では、赤外線を照射する装置及び操作者の体に装着する複数の部材を持ち運び、さらに装置を設置するとともに複数の部材を操作者の体の各部位に装着する必要があるため、装置の稼働を開始するためのセットアップに大きな労力が掛かるという問題があった。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、容易にセットアップを行うことができる、ロボット又は仮想空間のアバタを操作する操作用具の可搬型収容装置、及び操作用具の装着手順の表示方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る可搬型収容装置は、ロボット及び仮想空間のアバタの少なくとも一方を操作する操作者が装着する操作用具を収容するための収容部を有する本体部と、前記収容部を覆う閉状態と、前記収容部を露出させる開状態とを切り替え可能な蓋部と、前記蓋部に設けられており、前記開状態において前記操作者の動作を特定する動作特定部と、前記動作特定部が特定した前記動作を示す動作情報を、前記ロボット及び前記アバタの少なくとも一方を制御する装置に送信する情報送信部と、を有する。

前記蓋部は、前記収容部に収容された複数の前記操作用具の装着手順を表示する表示部を有してもよい。

前記可搬型収容装置は、前記開状態において前記操作者に対して電磁波を送信する電磁波送信部をさらに有し、前記動作特定部は、前記操作者が装着した前記操作用具が前記電磁波を受信したか否かを示す受信情報に基づいて前記動作を特定してもよい。

前記蓋部は、前記蓋部と前記操作者とを結ぶ方向と直交する方向に並んで配置された複数の前記電磁波送信部を有してもよい。

前記蓋部は、前記複数の電磁波送信部の間に設けられており、前記操作者に対して情報を表示する表示部をさらに有してもよい。

前記複数の電磁波送信部は、互いに異なる時間に、照射方向を変化させながら前記電磁波を送信してもよい。

前記動作特定部は、前記操作者が装着した複数の前記操作用具のそれぞれが前記電磁波を受信したか否かを示す前記受信情報に基づいて、前記動作を特定してもよい。

前記可搬型収容装置は、前記蓋部に設けられており、前記開状態において前記操作者を撮像する撮像部をさらに有し、前記動作特定部は、前記撮像部が撮像した撮像画像に基づいて、前記動作を特定してもよい。

前記操作用具は、前記操作者の動作に対応するセンサ値を出力するセンサを含み、前記動作特定部は、前記操作用具から取得した前記センサ値に基づいて、前記動作を特定してもよい。

前記動作特定部は、前記操作用具が前記蓋部に設けられた電磁波送信部が送信した電磁波を受信したか否かを示す受信情報と、前記蓋部に設けられた撮像部が撮像した前記操作者を含む撮像画像と、前記操作用具に設けられたセンサから取得した前記操作者の動作に対応するセンサ値とのうち、２つ以上の情報に基づいて、前記動作を特定してもよい。

本発明の第２の態様に係る表示方法は、ロボット及び仮想空間のアバタの少なくとも一方を操作する操作者が装着する操作用具を収容するための収容部を有する本体部と、前記収容部を覆う閉状態と、前記収容部を露出させる開状態とを切り替え可能な蓋部と、前記蓋部に設けられた表示部と、前記蓋部に設けられており、前記開状態において前記操作者の動作を特定する動作特定部と、前記動作特定部が特定した前記動作を示す動作情報を、前記ロボット及び前記アバタの少なくとも一方を制御する装置に送信する情報送信部と、を有する可搬型収容装置のプロセッサが、前記収容部に収容された複数の前記操作用具のうち第１の操作用具の装着を前記操作者に指示する情報を前記表示部に表示させるステップと、前記収容部に収容された複数の前記操作用具のうち第２の操作用具の装着を前記操作者に指示する情報を前記表示部に表示させるステップと、を実行する。

本発明によれば、ロボットを操作する装置のセットアップを容易に行うことができるという効果を奏する。

本実施形態に係るロボット制御システムの模式図である。 本実施形態に係るロボット制御システムのブロック図である。 本実施形態に係る操作用具のブロック図である。 開状態の可搬型収容装置の正面図及び上面図である。 本実施形態に係る表示部を用いた表示方法の模式図である。 本実施形態に係る電磁波送信部を用いた動作特定方法の模式図である。 本実施形態に係るロボット制御方法のフローチャートを示す図である。

［ロボット制御システムＳの概要］
図１は、本実施形態に係るロボット制御システムＳの模式図である。ロボット制御システムＳは、ロボット制御装置１と、ロボット２と、可搬型収容装置３とを含む。ロボット制御システムＳは、その他のサーバ、端末等の機器を含んでもよい。

ロボット制御装置１は、操作者Ｕ（ユーザ）の操作を示す情報に基づいてロボット２を制御するコンピュータである。ロボット制御装置１は、ロボット２に一体化されて構成されてもよい。すなわち、ロボット２は、ロボット制御装置１の機能を有してもよい。

ロボット２は、ロボット制御装置１から受信した信号に従って動作する装置である。図１の例では、ロボット２は人間と同様の頭部、腕部等を有しており、ロボット２を操作する操作者Ｕの体の動きに追従して各部位が動作するように制御される。また、ロボット２は、撮像部を有しており、撮像部が撮像した撮像画像をロボット制御装置１へ送信する。ロボット２は、有線又は無線でロボット制御装置１に接続され、ロボット制御装置１との間で信号を授受する。ロボット２は、ロボット制御装置１に直接接続されてもよく、インターネット等のネットワークを介して接続されてもよい。

可搬型収容装置３は、操作者Ｕがロボット２を操作する動作を特定するための操作用具を収容するとともに、操作用具と協同して操作者Ｕの動作を特定する機能を有する、持ち運び可能な収容装置である。可搬型収容装置３は、蓋部３１と、本体部３２とを有する。本体部３２は、操作者Ｕが装着する操作用具を収容するための収容部３２ａを有する。

収容部３２ａは、操作者Ｕが装着する操作用具として、操作者Ｕの手に装着される手装着部３３と、操作者Ｕの胴体に装着される胴体装着部３４と、操作者Ｕの頭に装着される頭装着部３５とを収容可能である。操作用具は、手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５のうち一部であってもよい。また、操作用具として、操作者Ｕの体のその他の部位に装着される部材を用いてもよい。蓋部３１は、収容部３２ａを覆う開状態と、収容部３２ａを露出させる閉状態との間で切り替え可能である。

可搬型収容装置３は、操作用具を装着した状態の操作者Ｕの動作を特定し、特定した動作を示す信号をロボット制御装置１に無線で送信する。可搬型収容装置３は、ロボット制御装置１に直接接続されてもよく、インターネット等のネットワークを介して接続されてもよい。

［ロボット制御システムＳの構成］
図２は、本実施形態に係るロボット制御システムＳのブロック図である。図２において、矢印は主なデータの流れを示しており、図２に示したもの以外のデータの流れがあってよい。図２において、各ブロックはハードウェア（装置）単位の構成ではなく、機能単位の構成を示している。そのため、図２に示すブロックは単一の装置内に実装されてよく、あるいは複数の装置内に別れて実装されてよい。ブロック間のデータの授受は、データバス、ネットワーク、可搬記憶媒体等、任意の手段を介して行われてよい。

ロボット２は、ロボット２の各部位に動力を供給するモータ、アクチュエータ等の駆動部を有する。駆動部は例えばロボット２の腕に設けられており、ロボット２はロボット制御装置１の指示に基づいて駆動部が動作することによって、物に触れたり、物を掴んだりする。駆動部は、ロボット制御装置１から受信した駆動情報に従って、ロボット２の各部位を駆動する。

ロボット制御装置１は、制御部１１と、記憶部１２と、インタフェース１３とを有する。制御部１１は、動作情報取得部１１１と、駆動決定部１１２と、駆動制御部１１３とを有する。

インタフェース１３は、ロボット２及び可搬型収容装置３との間で信号の授受をするための接続部であり、情報送信部及び情報受信部として機能する。インタフェース１３は、可搬型収容装置３から受信した信号に所定の処理を行ってデータを取得し、取得したデータを制御部１１に入力する。また、インタフェース１３は、制御部１１から入力されたデータに所定の処理を行って信号を生成し、生成した信号をロボット２に送信する。

記憶部１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクドライブ等を含む記憶媒体である。記憶部１２は、制御部１１が実行するプログラムを予め記憶している。記憶部１２は、ロボット制御装置１の外部に設けられてもよく、その場合にインタフェース１３を介して制御部１１との間でデータの授受を行ってもよい。

制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサであり、記憶部１２に記憶されたプログラムを実行することにより、動作情報取得部１１１、駆動決定部１１２及び駆動制御部１１３として機能する。制御部１１の機能の少なくとも一部は、電気回路によって実行されてもよい。また、制御部１１の機能の少なくとも一部は、ネットワーク経由で実行されるプログラムによって実行されてもよい。

動作情報取得部１１１は、可搬型収容装置３から操作者Ｕの動作を示す動作情報を取得する。駆動決定部１１２は、動作情報取得部１１１が取得した動作情報が示す操作者Ｕの動作に対応するロボット２の動作を決定し、ロボット２が該動作をするように駆動する指示を示す駆動情報を決定する。

駆動制御部１１３は、駆動決定部１１２が決定した駆動情報をロボット２に送信することによって、動作情報取得部１１１が取得した動作情報が示す操作者Ｕの動作に追従するように、ロボット２を制御する。ロボット２の駆動部は、ロボット制御装置１から受信した駆動情報に従って、ロボット２の各部位を駆動する。

可搬型収容装置３は、制御部３６と、記憶部３７と、表示部３８と、電磁波送信部３９と、インタフェース４０とを有する。制御部３６は、表示制御部３６１と、動作特定部３６２と、送信制御部３６３とを有する。

インタフェース４０は、ロボット制御装置１、手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５との間で信号の授受をするための接続部であり、情報送信部及び情報受信部として機能する。インタフェース４０は、手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５から受信した信号に所定の処理を行ってデータを取得し、取得したデータを制御部３６に入力する。また、インタフェース４０は、制御部３６から入力されたデータに所定の処理を行って信号を生成し、生成した信号をロボット制御装置１に送信する。インタフェース４０は、蓋部３１及び本体部３２のどちらに設けられてもよい。

電磁波送信部３９は、操作者Ｕが装着した操作用具に対して、赤外線、紫外線等の所定の波長の電磁波を送信する電磁波発生装置を含む。電磁波送信部３９は、制御部３６から受け取った信号に従って電磁波を発生させる。電磁波送信部３９は、蓋部３１上に設けられる。

表示部３８は、各種情報を表示するための、液晶ディスプレイ等の表示装置を含む。表示部３８は、制御部３６から受け取った信号に従って情報を表示する。表示部３８は、蓋部３１上に設けられる。

記憶部３７は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ等を含む記憶媒体である。記憶部３７は、制御部３６が実行するプログラムを予め記憶している。記憶部３７は、蓋部３１及び本体部３２のどちらに設けられてもよい。また、記憶部３７は、可搬型収容装置３の外部に設けられてもよく、その場合にインタフェース４０を介して制御部３６との間でデータの授受を行ってもよい。

制御部３６は、例えばＣＰＵ等のプロセッサであり、記憶部３７に記憶されたプログラムを実行することにより、表示制御部３６１、動作特定部３６２及び送信制御部３６３として機能する。表示制御部３６１、動作特定部３６２及び送信制御部３６３の機能については、図４〜図６を用いて後述する。制御部３６は、蓋部３１及び本体部３２のどちらに設けられてもよい。制御部３６の機能の少なくとも一部は、電気回路によって実行されてもよい。また、制御部３６の機能の少なくとも一部は、ネットワーク経由で実行されるプログラムによって実行されてもよい。

図３は、本実施形態に係る操作用具のブロック図である。操作用具は、電磁波受信デバイスとして、手装着部３３と、胴体装着部３４と、頭装着部３５とを含む。手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５は、それぞれ有線又は無線で可搬型収容装置３のインタフェース４０に接続されている。

手装着部３３は、操作者Ｕの手に装着可能な形状を有しており、例えば２つのグローブとして構成される。胴体装着部３４は、操作者Ｕの胴体に装着可能な形状を有しており、例えば操作者Ｕの肩に載せられるように構成される。頭装着部３５は、操作者Ｕの頭に装着可能な形状を有しており、例えばヘッドマウントディスプレイとして構成される。

手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５は、それぞれ電磁波受信部３３１、３４１、３５１と、受信情報送信部３３２、３４２、３５２とを有する。電磁波受信部３３１、３４１、３５１は、可搬型収容装置３の電磁波送信部３９が送信した所定の波長の電磁波を受信する１つ又は複数の電磁波受信装置を含む。受信情報送信部３３２、３４２、３５２は、電磁波受信部３３１、３４１、３５１が電磁波を受信したか否かを示す受信情報を、可搬型収容装置３の制御部３６に送信する。

頭装着部３５は、操作者Ｕが頭装着部３５を装着した状態で視認可能な表示部３５３をさらに有する。表示部３５３は、各種情報を表示するための、液晶ディスプレイ等の表示装置を含む。表示部３５３は、可搬型収容装置３の制御部３６から受け取った信号に従って情報を表示する。

手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５は、それぞれロボット２が感知した情報に基づいて圧力、振動、温度等の触覚を操作者Ｕに提示する触覚提示装置をさらに有してもよい。

図４（ａ）は開状態の可搬型収容装置３の正面図であり、図４（ｂ）は開状態の可搬型収容装置３の上面図である。蓋部３１は、本体部３２側に、２つの電磁波送信部３９と、２つの電磁波送信部３９の間に設けられた表示部３８とを有する。蓋部３１には、２つに限られず、複数の電磁波送信部３９が設けられてもよい。複数の電磁波送信部３９は、表示部３８を挟むように設けられているため、大きく異なる角度で電磁波を照射でき、操作者Ｕの動作が自身の体に隠れる蓋然性を低減し、より確実に操作者Ｕの動作を特定できる。

複数の電磁波送信部３９には、それぞれ識別情報が割り当てられており、いずれの電磁波送信部３９が電磁波を送信したか判別可能である。可搬型収容装置３が閉状態になると、表示部３８及び電磁波送信部３９は、蓋部３１と本体部３２との間に収容される。

収容部３２ａは、蓋部３１側に、操作者Ｕが装着していない状態の操作用具である手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５を収容可能な凹部を有する。可搬型収容装置３が閉状態になると、手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５は、蓋部３１と収容部３２ａとによって区画された空間に収容される。

このように可搬型収容装置３は、操作用具へ電磁波を照射する電磁波送信部３９を有する蓋部３１と、操作用具を収容する本体部３２とが一体化された構造を有している。これにより、操作者Ｕが蓋部３１を開けるだけで装置の設置ができるとともに、装置の稼働に必要な操作用具を操作者Ｕに提供できるため、装置のセットアップを容易にすることができる。

［ロボット制御方法の説明］
本実施形態に係る可搬型収容装置３を用いたロボット制御方法は、表示部３８を用いて操作用具の装着手順を表示する表示方法と、操作用具と協同して操作者Ｕの動作を特定する動作特定方法とを含む。

図５は、本実施形態に係る表示部３８を用いた表示方法の模式図である。可搬型収容装置３が閉状態から開状態に遷移すると、表示制御部３６１は、収容部３２ａに収容された操作用具の装着方法を表示部３８に表示させる。具体的には、まず表示制御部３６１は、胴体装着部３４の装着を操作者Ｕに指示する情報Ｉ１と、収容部３２ａ中の胴体装着部３４の位置を示す情報Ｉ２とを、表示部３８に表示させる。

胴体装着部３４の装着を操作者Ｕに指示する情報Ｉ１は、例えば胴体装着部３４を装着すべきことを表す文字列又は画像である。胴体装着部３４の位置を示す情報Ｉ２は、例えば収容部３２ａに胴体装着部３４が収容されている状態の画像を含む。

操作者Ｕが胴体装着部３４を装着した後、表示制御部３６１は、手装着部３３の装着を操作者Ｕに指示する情報Ｉ３と、収容部３２ａ中の手装着部３３の位置を示す情報Ｉ４とを、表示部３８に表示させる。このとき表示制御部３６１は、例えば胴体装着部３４の電磁波受信部３４１が電磁波を受信したこと、又は操作者Ｕが可搬型収容装置３に対して所定の操作をしたことに基づいて、操作者Ｕが胴体装着部３４を装着したと判定する。

手装着部３３の装着を操作者Ｕに指示する情報Ｉ３は、例えば手装着部３３を装着すべきことを表す文字列又は画像である。収容部３２ａ中の手装着部３３の位置を示す情報Ｉ４は、例えば収容部３２ａに手装着部３３が収容されている状態の画像を含む。

可搬型収容装置３は、操作者Ｕが胴体装着部３４及び手装着部３３を装着した後に、胴体装着部３４及び手装着部３３のキャリブレーションを行ってもよい。この場合に、表示制御部３６１は、例えばキャリブレーションの際に操作者Ｕがとるべき所定の姿勢を示す情報を、表示部３８に表示させる。

操作者Ｕが手装着部３３を装着した後（あるいは胴体装着部３４及び手装着部３３のキャリブレーションが完了した後）、表示制御部３６１は、頭装着部３５の装着を操作者Ｕに指示する情報Ｉ５と、収容部３２ａ中の頭装着部３５の位置を示す情報Ｉ６とを、表示部３８に表示させる。このとき表示制御部３６１は、例えば手装着部３３の電磁波受信部３３１が電磁波を受信したこと、又は操作者Ｕが可搬型収容装置３に対して所定の操作をしたことに基づいて、操作者Ｕが手装着部３３を装着したと判定する。

頭装着部３５の装着を操作者Ｕに指示する情報Ｉ５は、例えば頭装着部３５を装着すべきことを表す文字列又は画像である。収容部３２ａ中の頭装着部３５の位置を示す情報Ｉ６は、例えば収容部３２ａに頭装着部３５が収容されている状態の画像を含む。

その後、ロボット制御装置１は、操作者Ｕの動作に追従する動作をロボット２に開始させるとともに、ロボット２の撮像部が撮像した撮像画像を含む画面を頭装着部３５の表示部３５３に表示させる。

このように可搬型収容装置３は、収容部３２ａに収容された操作用具の装着手順を、蓋部３１に設けられた表示部３８に表示させるため、操作者Ｕは収容部３２ａに収容された操作用具と表示部３８に表示された装着手順とを対比して操作用具を容易に装着できる。

図６は、本実施形態に係る電磁波送信部３９を用いた動作特定方法の模式図である。複数の電磁波送信部３９は、蓋部３１と操作者Ｕとを結ぶ方向Ａと直交する方向Ｂに並んで蓋部３１上に配置されている。可搬型収容装置３の動作特定部３６２は、複数の電磁波送信部３９に、所定の波長の電磁波を送信させる。動作特定部３６２は、電磁波を送信した電磁波送信部３９の識別情報及び電磁波送信部３９が電磁波を送信した時刻を示す送信情報を記憶部３７に記憶させる。

複数の電磁波送信部３９は、互いに異なる時間に、照射方向を変化させながら所定の電磁波を送信する。これにより、可搬型収容装置３は、操作者Ｕの動作が自身の体に隠れる蓋然性を低減し、より確実に操作者Ｕの動作を特定できる。

手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５が有する電磁波受信部３３１、３４１、３５１は、電磁波送信部３９が送信した電磁波を受信する。手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５には、それぞれ識別情報が割り当てられており、手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５のいずれが電磁波を受信したか判別可能である。電磁波受信部３３１、３４１、３５１が電磁波を受信した場合に、受信情報送信部３３２、３４２、３５２は、自身の識別情報と、電磁波を受信したこととを示す受信情報を、可搬型収容装置３の制御部３６に送信する。

動作特定部３６２は、手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５から受信した受信情報を取得する。動作特定部３６２は、記憶部３７に記憶された送信情報と、手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５から取得した受信情報とに基づいて、操作者Ｕの動作（すなわち操作者Ｕの体の各部位の時刻ごとの位置）を特定する。

具体的には、動作特定部３６２は、ある時刻においていずれかの電磁波送信部３９がある向きに電磁波を照射した際に、手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５のそれぞれが電磁波を受信したか又は受信しなかったかに基づいて、操作者Ｕの体の各部位がどのように位置しているかを特定する。

送信制御部３６３は、動作特定部３６２が特定した操作者Ｕの動作を示す動作情報をロボット制御装置１に送信するように、インタフェース４０を制御する。ロボット制御装置１は、可搬型収容装置３から受信した動作情報に基づいて、操作者Ｕの動作に追従するように、ロボット２を制御する。また、送信制御部３６３は、動作情報をロボット２に直接送信するように、インタフェース４０を制御してもよい。この場合には、ロボット２は、可搬型収容装置３から受信した動作情報に基づいて、操作者Ｕの動作に追従するように、ロボット２自身を制御する。

このように本実施形態に係る可搬型収容装置３は、蓋部３１上に操作者Ｕの動作を特定するための電磁波送信部３９を備えている。そのため、操作者Ｕは可搬型収容装置３を開き、収容部３２ａに収容された操作用具を装着した後、自然と電磁波送信部３９が操作者Ｕに向いている状態となる。そのため操作者Ｕは、容易にセットアップを行って、速やかにロボット２の遠隔操作を開始することができる。

操作者Ｕの動作を特定するために、可搬型収容装置３は、蓋部３１上に、撮像部を有してもよい。この場合に、撮像部は操作用具を装着した操作者Ｕの体を含む領域を撮像し、撮像画像として制御部３６へ入力する。動作特定部３６２は、パターンマッチング等の画像認識技術を用いて撮像画像に含まれる体の部位を特定することによって、操作者Ｕの動作を特定する。また、動作特定部３６２は、撮像画像中で操作用具の形状や模様等を検出することによって、操作用具が装着された操作者Ｕの体の部位の位置を特定し、操作者Ｕの動作を特定してもよい。

操作者Ｕの動作を特定するために、操作用具は、操作者Ｕの動作を検出するセンサを有してもよい。この場合に、操作用具が有するセンサは、操作用具を装着した操作者Ｕの動作を検出し、検出した動作に対応するセンサ値を、無線又は有線で制御部３６に対して出力する。操作用具が有するセンサは、例えば操作者Ｕの体の部位が曲げられた角度を検出する曲げセンサと、操作者Ｕの体の部位が動いた際の角速度を検出する角速度センサと、操作者Ｕの体の部位が動いた際の加速度を検出する加速度センサとのうち少なくとも１つを含む。動作特定部３６２は、記憶部３７に予め記憶されたセンサ値と操作者Ｕの動作との関係に基づいて、操作用具が有するセンサから取得したセンサ値に関連付けられた動作を、操作者Ｕの動作として特定する。

また、可搬型収容装置３は、電磁波送信部３９が送信した電磁波の受信情報と、撮像部が撮像した撮像画像と、センサが検出したセンサ値とのうち、２つ以上の情報を用いて、操作者Ｕの動作を特定してもよい。これにより、例えば電磁波の干渉等の理由によって電磁波の受信情報では操作者Ｕの動作を特定できない場合であっても、撮像画像やセンサ値を用いて操作者Ｕの動作を特定できるため、より確実に操作者Ｕの動作を特定できる。また、可搬型収容装置３は、電磁波の受信情報を用いず、撮像部が撮像した撮像画像又はセンサが検出したセンサ値のみを用いて、操作者Ｕの動作を特定してもよい。

また、可搬型収容装置３は、操作用具である手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５のうち、少なくとも一部を装着していない状態の操作者Ｕの動作を特定してもよい。この場合に、操作者Ｕは、例えば頭装着部３５を装着し、手装着部３３及び胴体装着部３４を装着しない。可搬型収容装置３は、上述の蓋部３１上に設けられた撮像部が撮像した撮像画像に基づいて、操作者Ｕの手、胴体等の動作を特定する。このような方法によっても、ユーザは、自身の動作に応じてロボット２を遠隔操作できるとともに、頭装着部３５の表示部３５３においてロボット２の撮像部が撮像した撮像画像を見ることができる。

［ロボット制御方法のフローチャート］
図７は、本実施形態に係るロボット制御方法のフローチャートを示す図である。図７のフローチャートは、例えば操作者Ｕが可搬型収容装置３を開けること又は可搬型収容装置３に対して所定の開始操作を行うことによって開始される。

まず表示制御部３６１は、胴体装着部３４の装着を操作者Ｕに指示する情報を、表示部３８に表示させる（Ｓ１１）。操作者Ｕが胴体装着部３４を装着した後、表示制御部３６１は、手装着部３３の装着を操作者Ｕに指示する情報を、表示部３８に表示させる（Ｓ１２）。操作者Ｕが手装着部３３を装着した後、表示制御部３６１は、頭装着部３５の装着を操作者Ｕに指示する情報を、表示部３８に表示させる（Ｓ１３）。

可搬型収容装置３が、操作用具である手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５のうち、少なくとも一部を装着していない状態の操作者Ｕの動作を特定する場合には、ステップＳ１１〜Ｓ１３のうち装着しない操作用具に対応する情報の表示が省略されてもよい。

動作特定部３６２は、複数の電磁波送信部３９に、互いに異なる時間に、照射方向を変化させながら所定の波長の電磁波を送信させる（Ｓ１４）。このとき、動作特定部３６２は、電磁波を送信した電磁波送信部３９の識別情報及び電磁波送信部３９が電磁波を送信した時刻を示す送信情報を記憶部３７に記憶させる。動作特定部３６２は、操作者Ｕが装着した操作用具である手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５から、電磁波を受信したことを示す受信情報を取得する（Ｓ１５）。

そして動作特定部３６２は、ステップＳ１４で記憶部３７に記憶された送信情報と、ステップＳ１５で手装着部３３、胴体装着部３４及び頭装着部３５から取得した受信情報とに基づいて、操作者Ｕの動作（すなわち操作者Ｕの体の各部位の時刻ごとの位置）を特定する（Ｓ１６）。

可搬型収容装置３が、蓋部３１に設けられた撮像部が撮像した操作者Ｕの撮像画像に基づいて操作者Ｕの動作を特定する場合には、ステップＳ１４〜Ｓ１６において、動作特定部３６２は、電磁波の送信に代えて、撮像画像の取得と、撮像画像に基づく動作の特定と行ってもよい。可搬型収容装置３が、操作用具に設けられたセンサが出力したセンサ値に基づいて操作者Ｕの動作を特定する場合には、ステップＳ１４〜Ｓ１６において、動作特定部３６２は、電磁波の送信に代えて、センサ値の取得と、センサ値に基づく動作の特定とを行ってもよい。

送信制御部３６３は、ステップＳ１６で動作特定部３６２が特定した操作者Ｕの動作を示す動作情報をロボット制御装置１に送信するように、インタフェース４０を制御する（Ｓ１７）。ロボット制御装置１は、可搬型収容装置３から受信した動作情報に基づいて、操作者Ｕの動作に追従するように、ロボット２を制御する。

所定の終了条件（例えば操作者Ｕが可搬型収容装置３を閉じること又は可搬型収容装置３に対して所定の終了操作を行うこと）が満たされていない場合に（Ｓ１８のＮＯ）、可搬型収容装置３はステップＳ１４に戻って処理を繰り返す。所定の終了条件が満たされた場合に（Ｓ１８のＹＥＳ）、可搬型収容装置３は処理を終了する。

［アバタ制御方法の説明］
可搬型収容装置３は、仮想空間のアバタを操作するための操作用具を装着した操作者Ｕの動作を特定してもよい。仮想空間は、コンピュータ上で仮想的に生成される空間であり、例えばＶＲ（Virtual Reality）空間である。アバタは、仮想空間上で、操作者Ｕの動作に追従して動作する。

この場合に、可搬型収容装置３の表示制御部３６１及び動作特定部３６２は、上述の表示方法及び動作特定方法を実行して、仮想空間のアバタを操作するための操作用具を装着した操作者Ｕの動作を特定する。そして送信制御部３６３は、動作特定部３６２が特定した操作者Ｕの動作を示す動作情報を、不図示のアバタ制御装置に送信するように、インタフェース４０を制御する。アバタ制御装置は、仮想空間上でアバタの動作を制御する装置であり、仮想空間自体を生成する装置と一体化されてもよい。

アバタ制御装置は、可搬型収容装置３から操作者Ｕの動作を示す動作情報を取得する。アバタ制御装置は、動作情報取得部１１１が取得した動作情報が示す操作者Ｕの動作に対応するアバタの動作を決定し、アバタが仮想空間上で該動作をするように制御する。

可搬型収容装置３は、操作者Ｕの動作に応じて、ロボット２と仮想空間のアバタとの両方を制御するように、ロボット制御装置１及びアバタ制御装置の両方に動作情報を送信してもよい。

このように、可搬型収容装置３によれば、操作者Ｕが蓋部３１を開けるだけで装置の設置ができるとともに、仮想空間のアバタを操作するための操作用具を操作者Ｕに提供できるため、装置のセットアップを容易にすることができる。

［実施形態の効果］
本実施形態に係る可搬型収容装置３は、操作用具へ電磁波を照射する電磁波送信部３９を有する蓋部３１と、操作用具を収容する本体部３２とが一体化された構造を有している。これにより、操作者Ｕが蓋部３１を開けるだけで装置の設置ができるとともに、装置の稼働に必要な操作用具を操作者Ｕに提供できるため、可搬型収容装置３は、ロボット又は仮想空間のアバタを操作するためのセットアップを容易にすることができる。

さらに可搬型収容装置３は、収容部３２ａに収容された操作用具の装着手順を、蓋部３１に設けられた表示部３８に表示させるため、操作者Ｕは収容部３２ａに収容された操作用具と表示部３８に表示された装着手順とを対比して操作用具を容易に装着できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

可搬型収容装置３の制御部３６（プロセッサ）は、図７に示すロボット制御方法に含まれる各ステップ（工程）の主体となる。すなわち、制御部３６は、図７に示すロボット制御方法を実行するためのプログラムを記憶部３７から読み出し、当該プログラムを実行して可搬型収容装置３の各部を制御することによって、図７に示すロボット制御方法を実行する。図７に示すロボット制御方法に含まれるステップは一部省略されてもよく、ステップ間の順番が変更されてもよく、複数のステップが並行して行われてもよい。

Ｓ ロボット制御システム
２ ロボット
３ 可搬型収容装置
３１ 蓋部
３２ 本体部
３２ａ 収容部
３３ 手装着部
３４ 胴体装着部
３５ 頭装着部
３６ 制御部
３６１ 表示制御部
３６２ 動作特定部
３８ 表示部
３９ 電磁波送信部
４０ インタフェース

Claims (11)

1. ロボット及び仮想空間のアバタの少なくとも一方を操作する操作者が装着する操作用具を収容するための収容部を有する本体部と、
   前記収容部を覆う閉状態と、前記収容部を露出させる開状態とを切り替え可能な蓋部と、
   前記蓋部に設けられており、前記開状態において前記操作者の動作を特定する動作特定部と、
   前記動作特定部が特定した前記動作を示す動作情報を、前記ロボット及び前記アバタの少なくとも一方を制御する装置に送信する情報送信部と、
   を有する、可搬型収容装置。
2. 前記蓋部は、前記収容部に収容された複数の前記操作用具の装着手順を表示する表示部をさらに有する、請求項１に記載の可搬型収容装置。
3. 前記開状態において前記操作者に対して電磁波を送信する電磁波送信部をさらに有し、
   前記動作特定部は、前記操作者が装着した前記操作用具が前記電磁波を受信したか否かを示す受信情報に基づいて前記動作を特定する、請求項１又は２に記載の可搬型収容装置。
4. 前記蓋部は、前記蓋部と前記操作者とを結ぶ方向と直交する方向に並んで配置された複数の前記電磁波送信部を有する、請求項３に記載の可搬型収容装置。
5. 前記蓋部は、前記複数の電磁波送信部の間に設けられており、前記操作者に対して情報を表示する表示部をさらに有する、請求項４に記載の可搬型収容装置。
6. 前記複数の電磁波送信部は、互いに異なる時間に、照射方向を変化させながら前記電磁波を送信する、請求項４又は５に記載の可搬型収容装置。
7. 前記動作特定部は、前記操作者が装着した複数の前記操作用具のそれぞれが前記電磁波を受信したか否かを示す前記受信情報に基づいて、前記動作を特定する、請求項３から６のいずれか一項に記載の可搬型収容装置。
8. 前記蓋部に設けられており、前記開状態において前記操作者を撮像する撮像部をさらに有し、
   前記動作特定部は、前記撮像部が撮像した撮像画像に基づいて、前記動作を特定する、請求項１から７のいずれか一項に記載の可搬型収容装置。
9. 前記操作用具は、前記操作者の動作に対応するセンサ値を出力するセンサを含み、
   前記動作特定部は、前記操作用具から取得した前記センサ値に基づいて、前記動作を特定する、請求項１から８のいずれか一項に記載の可搬型収容装置。
10. 前記動作特定部は、前記操作用具が前記蓋部に設けられた電磁波送信部が送信した電磁波を受信したか否かを示す受信情報と、前記蓋部に設けられた撮像部が撮像した前記操作者を含む撮像画像と、前記操作用具に設けられたセンサから取得した前記操作者の動作に対応するセンサ値とのうち、２つ以上の情報に基づいて、前記動作を特定する、請求項１に記載の可搬型収容装置。
11. ロボット及び仮想空間のアバタの少なくとも一方を操作する操作者が装着する操作用具を収容するための収容部を有する本体部と、
    前記収容部を覆う閉状態と、前記収容部を露出させる開状態とを切り替え可能な蓋部と、
    前記蓋部に設けられた表示部と、
    前記蓋部に設けられており、前記開状態において前記操作者の動作を特定する動作特定部と、
    前記動作特定部が特定した前記動作を示す動作情報を、前記ロボット及び前記アバタの少なくとも一方を制御する装置に送信する情報送信部と、
    を有する可搬型収容装置のプロセッサが、
    前記収容部に収容された複数の前記操作用具のうち第１の操作用具の装着を前記操作者に指示する情報を前記表示部に表示させるステップと、
    前記収容部に収容された複数の前記操作用具のうち第２の操作用具の装着を前記操作者に指示する情報を前記表示部に表示させるステップと、
    を実行する、表示方法。

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