JP2019209429A - Autonomous swing device - Google Patents

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Azusa Amino
梓 網野
亮介 中村
Ryosuke Nakamura
亮介 中村
山本 晃弘
Akihiro Yamamoto
晃弘 山本
上田泰士
Taishi UEDA
泰士 上田
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    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
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Abstract

To provide an autonomous swing device in which safety is taken into consideration.SOLUTION: An autonomous swing device S is provided with a belly member RB12 (inside member) having a spherical outer surface; a chest member RB13 (outside member) in which an opening edge 132 (sliding contact section) of the chest member RB13 has a slidable shape on outer surface F12 of the belly member RB12 (inner member) without any gap and it is supported in a swingable manner on the belly member RB12 (inner member) in a manner where the opening edge 132 (sliding contact section) of the chest member RB13 approaches the outer peripheral surface F12 of the belly member RB12 (inner member) without any gap; bow drive means 51 (outside drive means) for swinging the chest member RB13 (outside member), and bow control means 52 (outside control means) for controlling the bow drive means 51.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、人型ロボットの腕などを上げ下げする自律型揺動装置に関する。   The present invention relates to an autonomous swinging device that raises and lowers an arm of a humanoid robot.

ロボットには、人の形を模して作られるとともに、自律的に人の動きを模して動作するものがある。
たとえば、特許文献1では、実際の人よりも関節の数が少なく、関節の自由度が低い中で、多様な表現を行うことができるロボットが提案されている。
Some robots are made to resemble the shape of a person and move autonomously to resemble a person's movement.
For example, Patent Document 1 proposes a robot that can perform various expressions while the number of joints is smaller than that of an actual person and the degree of freedom of joints is low.

国際公開2017−187620号International Publication No. 2017-187620

ところで、特許文献1には、揺動する腕部を降ろす際に、胴体部と腕部との間に物品を挟み込んでしまった場合への挟み込み対策など、安全への配慮が不十分である。   By the way, in Patent Document 1, safety considerations are insufficient, such as a countermeasure against pinching when an article is pinched between the body part and the arm part when the swinging arm part is lowered.

本発明は、前述の課題に鑑みて創案されたものであり、安全への配慮がなされた自律型揺動装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an autonomous swinging device in which safety is taken into consideration.

前記の目的を達成するために、本発明に係る自律型揺動装置は、球状の外周面を備えた内側部材と、該内側部材の外周面上を隙間なく摺動可能な形状を有する摺接部を具備し、該摺接部が該内側部材の外周面に隙間なく接近しつつ、揺動可能に該内側部材に軸支された外側部材と、該外側部材を揺動する外側駆動手段と、該外側駆動手段を制御する外側制御手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an autonomous rocking device according to the present invention includes an inner member having a spherical outer peripheral surface, and a sliding contact having a shape capable of sliding on the outer peripheral surface of the inner member without a gap. An outer member that is pivotally supported by the inner member so that the sliding contact portion approaches the outer peripheral surface of the inner member without a gap, and an outer driving means that swings the outer member. And an outer control means for controlling the outer drive means.

本発明によれば、安全への配慮がなされた自律型揺動装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the autonomous type rocking device in which consideration was given to safety can be provided.

本実施形態の卓上型ロボット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 desktop robot of this embodiment. 本発明の自律型揺動装置を卓上型ロボットに適用した例を示す正面図である。It is a front view which shows the example which applied the autonomous type rocking | swiveling device of this invention to the desktop robot. 本発明の自律型揺動装置を卓上型ロボットに適用した例を示す左側面図である。It is a left view which shows the example which applied the autonomous rocking device of this invention to the desktop robot. 図3のIV-IV線に沿った断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. 腕部を振り上げた状態を示すロボット本体の斜視図である。It is a perspective view of the robot main body which shows the state which raised the arm part. 本実施形態のひねり揺動装置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 twist rocking | fluctuation apparatus of this embodiment. 本実施形態のお辞儀揺動装置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 bow swing apparatus of this embodiment. 本実施形態の腕振り揺動装置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 arm swinging apparatus of this embodiment. ワンウェイクラッチの働きを説明するための構成図である。It is a block diagram for demonstrating the function of a one-way clutch. 揺動領域を説明するためのロボット本体と設置ベースの斜視図である。It is a perspective view of a robot body and an installation base for explaining a swing region. 揺動領域を説明するためのロボット本体と設置ベースの平面図である。It is a top view of the robot main body and installation base for demonstrating a rocking | fluctuation area | region. 別態様の設置ベースを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the installation base of another aspect.

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態の自律型揺動装置Sは、卓上型ロボットRBTに適用されている(図1参照)。
卓上型ロボットRBTは、利用者とのコミュニケーションを図りつつ、利用者にサービスを提供するものである。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. The same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
The autonomous swinging device S of this embodiment is applied to a desktop robot RBT (see FIG. 1).
The desktop robot RBT provides a service to the user while communicating with the user.

本実施形態の卓上型ロボットRBTは、ロボット本体RBT1、設置ベースRBT2、外部制御手段RBT3、を備えている。
ロボット本体RBT1は、利用者と直接のやりとりを行うための構成であり、設置ベースRBT2上に配置される。
設置ベースRBT2は、ロボット本体RBT1の可動範囲を利用者に知らせるための構成であり、机などの上に配置される。なお、詳細は後述する。
The desktop robot RBT of the present embodiment includes a robot body RBT1, an installation base RBT2, and an external control means RBT3.
The robot body RBT1 has a configuration for directly communicating with the user, and is disposed on the installation base RBT2.
The installation base RBT2 is a configuration for notifying the user of the movable range of the robot body RBT1, and is disposed on a desk or the like. Details will be described later.

外部制御手段RBT3は、ロボット本体RBT1の故障、盗難、破壊行為などへの監視を行うための構成、および利用者に提供する情報などを記憶するための構成である。このため、本実施形態では、外部制御手段RBT3は、ロボット本体RBT1の設置位置から離れた場所に配置され、無線、または有線でロボット本体RBT1に接続される。   The external control means RBT3 has a configuration for monitoring the failure, theft, destruction of the robot main body RBT1, and a configuration for storing information to be provided to the user. For this reason, in the present embodiment, the external control means RBT3 is disposed at a location away from the installation position of the robot body RBT1, and is connected to the robot body RBT1 wirelessly or by wire.

本実施形態の卓上型ロボットRBTでは、利用者とのコミュニケーションを図る手段の1つとして、ロボット本体RBT1による身振り手振りといった動作を用いている。そして、身振り手振りを行うための構成として、本願発明の自律型揺動装置Sが採用されている。   In the desktop robot RBT of the present embodiment, an operation such as gesture by the robot body RBT1 is used as one means for communicating with the user. And the autonomous rocking | swiveling device S of this invention is employ | adopted as a structure for performing gesture gesture.

本実施形態のロボット本体RBT1は、人の腰から上の上半身の動きを模して、自律的に動作するように構成されている(図2参照)。
このため、本実施形態のロボット本体RBT1は、計4つの自律型揺動装置S(ひねり揺動装置S4、お辞儀揺動装置S5、腕振り揺動装置S6を左右に1つずつ)を備えている(図1、図2参照)。
The robot main body RBT1 of the present embodiment is configured to operate autonomously, imitating the movement of the upper body from the waist of a person (see FIG. 2).
For this reason, the robot body RBT1 of this embodiment includes a total of four autonomous swinging devices S (twisting swinging device S4, bow swinging device S5, and arm swinging swinging device S6 one on each side). (See FIGS. 1 and 2).

ひねり揺動装置S4は、腰ひねり動作を行うことを目的とした自律型揺動装置Sである。
お辞儀揺動装置S5は、辞儀動作を行うことを目的とした自律型揺動装置Sである。
腕振り揺動装置S6は、腕振り動作を行うことを目的とした自律型揺動装置Sであり、右腕と左腕とが独立して腕振り動作を行えるように、右腕、左腕のそれぞれに配置されている。
The twist swing device S4 is an autonomous swing device S for the purpose of performing a waist twist operation.
The bow swing device S5 is an autonomous swing device S for the purpose of performing a bow operation.
The arm swinging device S6 is an autonomous swinging device S for the purpose of performing an arm swinging operation, and is arranged on each of the right arm and the left arm so that the right arm and the left arm can perform the arm swinging operation independently. Has been.

そこで、各自律型揺動装置Sを説明するために、まずロボット本体RBT1各部の構成について説明する(図2、図3参照)。
なお、以下の説明ではロボット本体RBT1の前後方向をX軸、左右方向をY軸、上下方向をZ軸と、それぞれ定義する。
またX軸周りの回転方向をロール(Roll)、Y軸周りの回転方向をピッチ(Pitch)、Z軸周りの回転方向をヨー(Yaw)と、それぞれ定義する。
Therefore, in order to describe each autonomous rocking device S, the configuration of each part of the robot body RBT1 will be described first (see FIGS. 2 and 3).
In the following description, the front-rear direction of the robot body RBT1 is defined as the X axis, the left-right direction is defined as the Y-axis, and the vertical direction is defined as the Z-axis.
The rotation direction around the X axis is defined as a roll, the rotation direction around the Y axis is defined as pitch, and the rotation direction around the Z axis is defined as yaw.

ロボット本体RBT1は、腰部RB11、腹部RB12、胸部RB13、頭部RB14、腕部RB15(右腕部RB15R、左腕部RB15L)、で構成されている(図2〜図4参照)。
腰部RB11は、ロボット本体RBT1の土台となる部位であり、設置ベースRBT2上に重ねられる部位である。
The robot main body RBT1 includes a lumbar region RB11, an abdominal region RB12, a chest region RB13, a head portion RB14, and an arm portion RB15 (right arm portion RB15R, left arm portion RB15L) (see FIGS. 2 to 4).
The waist part RB11 is a part that becomes a base of the robot body RBT1, and is a part that is superimposed on the installation base RBT2.

腰部RB11は、円盤状の厚板形状を呈し、他の構成部位よりも大重量となるように材質、およびバッテリ等の部品のレイアウト等が設定されている。
これによって、ロボット本体RBT1の重心の位置が下がるため、各自律型揺動装置Sが稼動し、各部が揺動した際の、ロボット本体RBT1の転倒が防止される。
The waist portion RB11 has a disk-like thick plate shape, and the material, the layout of components such as a battery, and the like are set so as to be heavier than other components.
Accordingly, the position of the center of gravity of the robot main body RBT1 is lowered, so that each autonomous swinging device S is operated, and the robot main body RBT1 is prevented from falling when each part swings.

次に、腹部RB12について説明する(図2〜図4参照)。
腹部RB12(内側部材)は、腰部RB11の上方に配置されている。
腹部RB12は、半球状の外形形状を備えるとともに、上方が開口しつつ、内部に腹部収容室121が形成された、殻形状を呈している。そして、腹部収容室121には、利用者の音声を認識するための音声認識センサ(マイクロフォン)が設置されている。
腹部RB12は、ひねり軸AX12を介して、腰部RB11に対してヨー方向へ揺動可能に軸支されている。
Next, the abdominal part RB12 will be described (see FIGS. 2 to 4).
The abdomen RB12 (inner member) is disposed above the waist RB11.
The abdomen RB12 has a hemispherical outer shape, and has a shell shape in which an abdomen accommodating chamber 121 is formed inside while opening upward. In the abdominal chamber 121, a voice recognition sensor (microphone) for recognizing the voice of the user is installed.
The abdomen RB12 is pivotally supported via the twist shaft AX12 so as to be swingable in the yaw direction with respect to the waist RB11.

ひねり軸AX12は、鉛直方向(Z軸方向)に沿って、腰部RB11の円盤形状の中心(腰中心C11)と、腹部RB12の球形状の中心(腹中心C12)と、を貫く軸である。
なお、これ以降、ひねり軸AX12を中心にした腹部RB12によるヨー方向の揺動を腰ひねり動作と称する。
腰ひねり動作は、ひねり揺動装置S4(自律型揺動装置S)によって行われる。
The twist axis AX12 is an axis that passes through the disc-shaped center (waist center C11) of the waist RB11 and the spherical center (abdominal center C12) of the abdomen RB12 along the vertical direction (Z-axis direction).
Hereinafter, the swing in the yaw direction by the abdomen RB12 about the twist axis AX12 is referred to as a waist twisting operation.
The waist twisting operation is performed by the twist swinging device S4 (autonomous swinging device S).

次に、胸部RB13について説明する(図2〜図4参照)。
胸部RB13(外側部材、本体)は、腹部RB12の上方に、腹部RB12に覆い被さるように配置されている。
胸部RB13は、半球状の外形形状を備えるとともに、下方が開口しつつ、内部に胸部収容室131が形成された、殻形状を呈している。そして、殻形状の内周面は、外形形状に倣って、球面に形成されている。
Next, the chest RB13 will be described (see FIGS. 2 to 4).
The chest RB13 (outer member, main body) is disposed above the abdomen RB12 so as to cover the abdomen RB12.
The chest RB13 has a hemispherical outer shape, and has a shell shape in which a chest housing chamber 131 is formed inside while opening a lower portion. The shell-shaped inner peripheral surface is formed into a spherical surface following the outer shape.

胸部RB13の開口縁132(摺接部)は、腹部RB12の外周面F12に対して隙間なく摺動可能に形成されている。
胸部RB13は、お辞儀軸AX13を介して、腹部RB12に対してピッチ方向へ揺動可能に軸支されている。
お辞儀軸AX13は、左右方向(Y軸方向)に沿って、腹部RB12の球形状の中心(腹中心C12)と、胸部RB13の揺動中心(胸中心C13)と、を貫く軸である。
The opening edge 132 (sliding contact portion) of the chest portion RB13 is formed to be slidable with no gap with respect to the outer peripheral surface F12 of the abdominal portion RB12.
The chest part RB13 is pivotally supported with respect to the abdominal part RB12 via the bow axis AX13 so as to be swingable in the pitch direction.
The bow axis AX13 is an axis that passes through the spherical center of the abdomen RB12 (abdominal center C12) and the swing center of the chest RB13 (chest center C13) along the left-right direction (Y-axis direction).

なお、これ以降、胸部RB13によるお辞儀軸AX13を中心にしたピッチ方向の揺動をお辞儀動作と称する。
つまり、お辞儀動作の際に、開口縁132(摺接部)が腹部RB12(内側部材)の外周面F12に隙間なく接近しつつ、移動する。
これによって、お辞儀動作の途中で、利用者がロボット本体RBT1に触れるようなことがあっても、腹部RB12と胸部RB13との境界部分への指などの巻き込みを防止することができる。
お辞儀動作は、お辞儀揺動装置S5(自律型揺動装置S)によって行われる。
Hereinafter, the swing in the pitch direction around the bow axis AX13 by the chest RB13 is referred to as a bowing operation.
That is, during the bowing operation, the opening edge 132 (sliding contact portion) moves while approaching the outer peripheral surface F12 of the abdomen RB12 (inner member) without a gap.
Thereby, even when the user touches the robot body RBT1 during the bowing operation, it is possible to prevent the finger or the like from being caught in the boundary portion between the abdomen RB12 and the chest RB13.
The bowing motion is performed by the bow swinging device S5 (autonomous swinging device S).

次に、頭部RB14について説明する(図2〜図4参照)。
頭部RB14は、胸部RB13の上部に固定されている。つまり、頭部RB14(突起物)は、胸部RB13の表面から上方(外側)に向かって突出する突起物である。
頭部RB14には、利用者を検知するためのRGBカメラ、距離画像センサなどのセンサ類、音声情報を出力するためのスピーカなどの報知手段が設置されている。
Next, the head RB14 will be described (see FIGS. 2 to 4).
The head RB14 is fixed to the upper part of the chest RB13. That is, the head RB14 (projection) is a projection protruding upward (outside) from the surface of the chest RB13.
The head RB 14 is provided with notifying means such as an RGB camera for detecting a user, sensors such as a distance image sensor, and a speaker for outputting audio information.

次に、腕部RB15について説明する(図2〜図4参照)。
腕部RB15(揺動部材)は、頭部RB14(突起物)を間に挟んで、胸部RB13の左右に1つずつ配置されている。
なお、これ以降、ロボット本体RBT1を正面から見て、頭部RB14の左側に配置される腕部RB15を右腕部RB15R、正面から見て、頭部RB14の右側に配置される腕部RB15を左腕部RB15L、と称する。
Next, the arm portion RB15 will be described (see FIGS. 2 to 4).
One arm part RB15 (swing member) is arranged on each of the left and right sides of the chest part RB13 with the head part RB14 (projection) interposed therebetween.
From now on, when viewing the robot body RBT1 from the front, the arm RB15 disposed on the left side of the head RB14 is the right arm RB15R, and when viewed from the front, the arm RB15 disposed on the right of the head RB14 is the left arm. Part RB15L.

各腕部RB15(揺動部材)は、胸部RB13(本体)の外周面F13に対して、自身の先端側が接近/離間する方向へ揺動可能に、自身の基端側が腕振り軸AX15(揺動軸)を介して、軸支されている。
各腕部RB15の腕振り軸AX15(揺動軸)は、胸部RB13の球形状の中心(胸中心C13)を通るY軸、Z軸に沿った面上に、頭部RB14(突起物)を間に挟むように配置されている。
Each arm RB15 (swing member) can swing in a direction in which its distal end approaches / separates with respect to the outer peripheral surface F13 of the chest RB13 (main body), and its proximal end has an arm swing axis AX15 (swing). The shaft is supported via a moving shaft.
The arm swing axis AX15 (swing axis) of each arm RB15 has a head RB14 (projection) on a surface along the Y axis and Z axis passing through the spherical center (chest center C13) of the chest RB13. It is arranged so as to be sandwiched between them.

また、各腕部RB15の腕振り軸AX15(揺動軸)は、自身の上端側とひねり軸AX12(Z軸)との間隔が、自身の下端側とひねり軸AX12(Z軸)との間隔よりも狭くなるように設定されている。
つまり、各腕振り軸AX15(揺動軸)は、自身の延長線上に頭部RB14(突起物)が位置するように、位置、角度が設定されている。
The arm swing axis AX15 (swing axis) of each arm RB15 has an interval between its upper end side and the twist axis AX12 (Z axis), and an interval between its lower end side and the twist axis AX12 (Z axis). It is set to be narrower than.
That is, the position and angle of each arm swing axis AX15 (swing axis) are set so that the head RB14 (projection) is positioned on its own extension line.

なお、これ以降、腕部RB15による腕振り軸AX15を中心にした揺動を腕振り動作と称する。
腕振り軸AX15が、このような位置、角度に設定されたことで、腕振り動作を行う際に、腕部RB15が頭部RB14を避けて揺動する。
Hereinafter, the swinging about the arm swing axis AX15 by the arm portion RB15 is referred to as an arm swing operation.
Since the arm swing axis AX15 is set to such a position and angle, the arm portion RB15 swings away from the head RB14 when performing the arm swing operation.

各腕部RB15(揺動部材)は、軸支部151、被駆動部152、疑似支持部153、外形部154、を備えている。
軸支部151は、胸部RB13の内部に位置し、腕振り軸AX15に軸支されている。
Each arm portion RB15 (swing member) includes a shaft support portion 151, a driven portion 152, a pseudo support portion 153, and an outer shape portion 154.
The shaft support 151 is located inside the chest RB13 and is supported by the arm swing axis AX15.

被駆動部152は、胸部RB13の内部に位置し、軸支部151に連続している。
被駆動部152は、略V字形状を有する板材で構成されている。
被駆動部152は、V字形状の折返し部分152aが、後述する腕振り駆動手段61(揺動駆動手段)からの出力が作用する、力点に設定されている。また、被駆動部152は、V字形状の一側端部152bが軸支部151に連続し、V字形状の他側端部152cが疑似支持部153に連続している。
The driven portion 152 is located inside the chest RB 13 and is continuous with the shaft support portion 151.
The driven portion 152 is made of a plate material having a substantially V shape.
In the driven portion 152, a V-shaped folded portion 152a is set to a force point at which an output from an arm swing driving means 61 (oscillation driving means) described later acts. Further, the driven portion 152 has a V-shaped one side end 152 b continuous with the shaft support portion 151 and a V-shaped other side end 152 c continuous with the pseudo support portion 153.

疑似支持部153は、被駆動部152に連続し、腕振り軸AX15と胸部RB13の外周面F13との交点に設定されており、球形状を備えている。
つまり、疑似支持部153は、自身の球形状中心が、腕振り軸AX15の延長線と胸部RB13の外周面F13との交点と一致するように形成されている。
The pseudo support portion 153 is continuous to the driven portion 152, is set at the intersection of the arm swing axis AX15 and the outer peripheral surface F13 of the chest RB13, and has a spherical shape.
That is, the pseudo support part 153 is formed so that its own spherical center coincides with the intersection of the extension line of the arm swing axis AX15 and the outer peripheral surface F13 of the chest part RB13.

胸部RB13の外周面F13には、腕振り軸AX15との交点に、疑似支持部153が隙間なく収まるように、貫通孔133が開口している。
つまり、腕振り動作の際に、疑似支持部153が貫通孔133内を隙間なく転動する。
A through-hole 133 is opened on the outer peripheral surface F13 of the chest RB13 so that the pseudo support portion 153 fits in the intersection with the arm swing axis AX15 without a gap.
That is, during the arm swinging operation, the pseudo support portion 153 rolls through the through hole 133 without a gap.

このため、外観からは、疑似支持部153が胸部RB13に軸支されているように見える。
腕振り動作は、腕振り揺動装置S6(自律型揺動装置S)によって行われる。
For this reason, from the exterior, the pseudo support portion 153 appears to be pivotally supported by the chest RB13.
The arm swing motion is performed by the arm swing swing device S6 (autonomous swing device S).

疑似支持部153は、被駆動部152とは別の部材で構成されている。そして、疑似支持部153には、被駆動部152の他側端部152cを隙間なく挿入可能な支持穴153aが開口している。また、疑似支持部153は、腕部RB15が初期位置に位置した状態で、背面視で露出する部位に、支持穴153aに貫通する固定ネジ穴153bが開口している。   The pseudo support part 153 is configured by a member different from the driven part 152. The pseudo support portion 153 has a support hole 153a into which the other end 152c of the driven portion 152 can be inserted without a gap. Further, in the pseudo support portion 153, a fixing screw hole 153b penetrating the support hole 153a is opened at a portion exposed in a rear view with the arm portion RB15 positioned at the initial position.

支持穴153aに被駆動部152の他側端部152cが挿入された状態で、固定ネジ穴153bに固定ネジ153cを螺着することで、疑似支持部153が被駆動部152に固定される。
なお、初期位置とは、ロボット本体RBT1について、頭部RB14が正面を向きつつ、腕部RB15が振り下ろされて、腕部RB15の先端部分が胸部RB13の外周面F13に当接した状態(姿勢)を称する。
With the other end 152c of the driven part 152 inserted in the support hole 153a, the pseudo support part 153 is fixed to the driven part 152 by screwing the fixing screw 153c into the fixing screw hole 153b.
The initial position refers to a state (attitude) of the robot body RBT1 in which the head portion RB14 faces the front, the arm portion RB15 is swung down, and the tip portion of the arm portion RB15 is in contact with the outer peripheral surface F13 of the chest portion RB13. ).

外形部154は、疑似支持部153に連続し、胸部RB13の外側で揺動する。
外形部154は、その外形形状が、長円形状で厚板状に形成されており、板面は胸部RB13の外周面F13に重なるように、胸部RB13の外周面形状に倣って球面状に湾曲しつつ、長手方向には円弧状にカーブしている。
外形部154は、その表面が、シリコーンゴムのような、柔軟性と透光性を有する素材で形成されている。
The outer portion 154 is continuous with the pseudo support portion 153 and swings outside the chest RB13.
The outer shape portion 154 has an oval outer shape and is formed in a thick plate shape, and the plate surface is curved in a spherical shape following the outer peripheral surface shape of the chest portion RB13 so as to overlap the outer peripheral surface F13 of the chest portion RB13. However, it is curved in an arc shape in the longitudinal direction.
The outer surface of the outer portion 154 is formed of a material having flexibility and translucency, such as silicone rubber.

外形部154は、その先端部分の内部に、点灯/消灯可能な発光ダイオード154a(発光手段)が設置されている(図5参照)。
これにより、発光ダイオード154aが点灯した際には、腕部RB15の先端部分が光って見えるため、腕振り動作がより印象的になり、利用者とのコミュニケーションを円滑にする。
The outer portion 154 is provided with a light emitting diode 154a (light emitting means) that can be turned on / off inside the tip (see FIG. 5).
Thereby, when the light emitting diode 154a is turned on, the tip portion of the arm portion RB15 appears to shine, so that the arm swinging operation becomes more impressive, and communication with the user is facilitated.

次に、各自律型揺動装置Sについて説明する(図6〜図9参照)。
ロボット本体RBT1は、腰ひねり動作を行うための自律型揺動装置Sとして、ひねり揺動装置S4を備えている(図6参照)。
ひねり揺動装置S4(自律型揺動装置S)は、腰部RB11、腹部RB12、ひねり駆動手段41、ひねり制御手段42で構成されている。
Next, each autonomous swing device S will be described (see FIGS. 6 to 9).
The robot main body RBT1 includes a twist swinging device S4 as an autonomous swinging device S for performing a waist twisting operation (see FIG. 6).
The twist swinging device S4 (autonomous swinging device S) includes a waist part RB11, an abdominal part RB12, a twist driving means 41, and a twist control means 42.

ひねり駆動手段41は、電動モータM、減速機RG、を備えている。
ひねり駆動手段41は、駆動源である電動モータMの出力を、減速機RGで所定の回転速度に減速し、ひねり軸AX12の回転として出力する。
The twist driving means 41 includes an electric motor M and a reduction gear RG.
The twist driving means 41 decelerates the output of the electric motor M, which is a drive source, to a predetermined rotational speed by the speed reducer RG and outputs it as the rotation of the twist axis AX12.

ひねり制御手段42は、ひねりCPU42a、ひねり位置検知手段42b、を備えている。
ひねりCPU42aは、電動モータMの駆動/停止を行う。
ひねり位置検知手段42bには、ポテンショメータを用いており、ひねり軸AX12の回転角を検出する。
The twist control means 42 includes a twist CPU 42a and a twist position detection means 42b.
The twist CPU 42a drives / stops the electric motor M.
The twist position detecting means 42b uses a potentiometer and detects the rotation angle of the twist axis AX12.

つまり、ひねりCPU42aは、目的の動作毎に設定された回転方向に、電動モータMを回転させる。
そして、ひねりCPU42aは、ひねり位置検知手段42b(ポテンショメータ)の出力から、所定の角度に達したと判定したところで、電動モータMを停止する。
That is, the twist CPU 42a rotates the electric motor M in the rotation direction set for each target operation.
Then, the twist CPU 42a stops the electric motor M when it is determined from the output of the twist position detection means 42b (potentiometer) that the predetermined angle has been reached.

さらに、ひねりCPU42aは、逆の手順で、ひねり軸AX12を回転させて、初期位置へ戻す。
なお、ひねりCPU42aには、目的の動作に応じて、回転方向、回転角度が記憶されている。
Further, the twist CPU 42a rotates the twist axis AX12 in the reverse procedure to return it to the initial position.
The twist CPU 42a stores a rotation direction and a rotation angle in accordance with a target operation.

次に、お辞儀揺動装置S5について説明する(図7参照)。
ロボット本体RBT1は、お辞儀動作を行うための自律型揺動装置Sとして、お辞儀揺動装置S5を備えている。
お辞儀揺動装置S5(自律型揺動装置S)は、腹部RB12(内側部材)、胸部RB13(外側部材)、お辞儀駆動手段51(外側駆動手段)、お辞儀制御手段52(外側制御手段)を備えている。
Next, the bow swinging device S5 will be described (see FIG. 7).
The robot body RBT1 includes a bow swinging device S5 as an autonomous swinging device S for performing a bowing motion.
The bow swing device S5 (autonomous swing device S) includes an abdomen RB12 (inner member), a chest RB13 (outer member), a bow drive means 51 (outer drive means), and a bow control means 52 (outer control means). ing.

お辞儀駆動手段51(外側駆動手段)は、電動モータM、減速機RG、を備えている。
お辞儀駆動手段51は、駆動源である電動モータMの出力を、減速機RGで所定の回転速度に減速し、お辞儀軸AX13の回転として出力する。
The bow drive means 51 (outer drive means) includes an electric motor M and a speed reducer RG.
The bow drive means 51 decelerates the output of the electric motor M, which is a drive source, to a predetermined rotational speed by the speed reducer RG and outputs it as the rotation of the bow axis AX13.

お辞儀制御手段52(外側制御手段)は、お辞儀CPU52a、お辞儀位置検知手段52b、を備えている。
お辞儀CPU52aは、電動モータMの駆動/停止を行う。
お辞儀位置検知手段52bには、ポテンショメータを用いており、お辞儀軸AX13の回転角を検出する。
The bow control means 52 (outside control means) includes a bow CPU 52a and a bow position detection means 52b.
The bow CPU 52a drives / stops the electric motor M.
The bow position detecting means 52b uses a potentiometer and detects the rotation angle of the bow axis AX13.

つまり、お辞儀CPU52aは、目的の動作毎に設定された回転方向に、電動モータMを回転させる。
そして、お辞儀CPU52aは、お辞儀位置検知手段52b(ポテンショメータ)の出力から、お辞儀軸AX13の回転角度が初期位置から目的の動作毎に設定された角度に達したと判定したところで、電動モータMを停止する。
That is, the bow CPU 52a rotates the electric motor M in the rotation direction set for each target operation.
The bow CPU 52a stops the electric motor M when it is determined from the output of the bow position detection means 52b (potentiometer) that the rotation angle of the bow axis AX13 has reached the angle set for each desired operation from the initial position. To do.

さらに、お辞儀CPU52aは、逆の手順で、お辞儀軸AX13を回転させて、初期位置へ戻す。
なお、お辞儀CPU52aには、目的の動作に応じて、回転方向、回転角度が記憶されている。
Further, the bow CPU 52a rotates the bow axis AX13 in the reverse procedure and returns it to the initial position.
The bow CPU 52a stores a rotation direction and a rotation angle in accordance with a desired operation.

次に、腕振り揺動装置S6について説明する(図8、図9参照)。
ロボット本体RBT1は、腕振り動作を行うための自律型揺動装置Sとして、腕振り揺動装置S6を備えている。
腕振り揺動装置S6(自律型揺動装置S)は、胸部RB13(本体)、腕部RB15(揺動部材)、腕振り駆動手段61(揺動駆動手段)、腕振り制御手段62(揺動制御手段)を備えている。
Next, the arm swinging device S6 will be described (see FIGS. 8 and 9).
The robot body RBT1 includes an arm swinging device S6 as an autonomous swinging device S for performing an arm swinging operation.
The arm swinging device S6 (autonomous swinging device S) includes a chest RB13 (main body), an arm RB15 (swinging member), an arm swinging drive unit 61 (swinging driving unit), and an arm swinging control unit 62 (swinging). Dynamic control means).

腕振り駆動手段61(揺動駆動手段)は、電動モータM、減速機RG、ワンウェイクラッチ機構CL、を備えている。
腕振り駆動手段61は、駆動源である電動モータMの出力を、減速機RGで所定の回転速度に減速し、腕駆動軸AX61の回転として出力する。
腕振り駆動手段61は、腕駆動軸AX61が腕振り軸AX15と平行になるように配置されている。
The arm swing drive means 61 (swing drive means) includes an electric motor M, a reduction gear RG, and a one-way clutch mechanism CL.
The arm swing driving means 61 decelerates the output of the electric motor M, which is a drive source, to a predetermined rotational speed by the speed reducer RG and outputs it as the rotation of the arm drive shaft AX61.
The arm swing drive means 61 is arranged so that the arm drive axis AX61 is parallel to the arm swing axis AX15.

ワンウェイクラッチ機構CLは、腕駆動軸AX61と腕部RB15との間に設置されている(図9参照)。
ワンウェイクラッチ機構CLは、電動モータMの正転/逆転に応じて、腕駆動軸AX61の回転(出力)を腕部RB15に伝達/遮断するための構成である。
ワンウェイクラッチ機構CLは、腕駆動片CL1(駆動片)、腕バネCL2(付勢手段)、を備えている。
The one-way clutch mechanism CL is installed between the arm drive shaft AX61 and the arm portion RB15 (see FIG. 9).
The one-way clutch mechanism CL is configured to transmit / block the rotation (output) of the arm drive shaft AX61 to the arm portion RB15 in accordance with forward / reverse rotation of the electric motor M.
The one-way clutch mechanism CL includes an arm driving piece CL1 (driving piece) and an arm spring CL2 (biasing means).

腕駆動片CL1(駆動片)は、腕駆動軸AX61と一体に配置された板状部材からなる。そして、腕駆動片CL1は、回転する腕駆動軸AX61とともに、腕駆動軸AX61の軸回りを回動する。
腕駆動片CL1は、電動モータMが正転した場合に、腕部RB15の被駆動部152に当接し、電動モータMが逆転した場合に、被駆動部152から離れるように、形成、配置されている。
The arm driving piece CL1 (driving piece) is composed of a plate-like member arranged integrally with the arm driving shaft AX61. The arm driving piece CL1 rotates around the arm driving axis AX61 together with the rotating arm driving axis AX61.
The arm driving piece CL1 is formed and arranged so as to come into contact with the driven portion 152 of the arm portion RB15 when the electric motor M rotates forward and away from the driven portion 152 when the electric motor M rotates reversely. ing.

腕バネCL2(付勢手段)は、ねじりバネで構成されている。
腕バネCL2は、腕部RB15を振り上げ位置側から振り下ろし位置側へ付勢するように、自身の両腕部分が各部に連係されている。
つまり、ねじりバネの一方の腕部分が、腕振り軸AX15を支持する部材に係止され、ねじりバネの他方の腕部分が、被駆動部152に係止され、ねじりバネのコイル部分には、腕振り軸AX15が貫通している。
The arm spring CL2 (biasing means) is constituted by a torsion spring.
The arm spring CL2 has its both arm portions linked to each portion so as to urge the arm portion RB15 from the swing-up position side to the swing-down position side.
That is, one arm portion of the torsion spring is locked to the member that supports the arm swing axis AX15, the other arm portion of the torsion spring is locked to the driven portion 152, and the coil portion of the torsion spring includes The arm swing axis AX15 penetrates.

次に、腕振り駆動手段61の動作、働きを説明する(図2〜図5、図9参照)。
電動モータMが正転した場合、腕駆動片CL1は、腕部RB15の被駆動部152に当接しつつ、回転する。すると、被駆動部152は、腕駆動片CL1に押されて、腕振り軸AX15を中心に揺動する。
これによって、電動モータMの回転が腕部RB15に伝達され、腕部RB15が振り上げられる。
Next, the operation and operation of the arm swing driving means 61 will be described (see FIGS. 2 to 5 and FIG. 9).
When the electric motor M rotates forward, the arm driving piece CL1 rotates while coming into contact with the driven part 152 of the arm part RB15. Then, the driven portion 152 is pushed by the arm driving piece CL1 and swings about the arm swing axis AX15.
Thereby, the rotation of the electric motor M is transmitted to the arm portion RB15, and the arm portion RB15 is swung up.

電動モータMが逆転した場合、腕駆動片CL1は、腕部RB15の被駆動部152から離れる方向へ回転する。すると、被駆動部152は、外形部154の自重と、腕バネCL2の付勢力とによって、腕駆動片CL1に向かって揺動する。
これによって、腕部RB15への電動モータMの回転(出力)が遮断されつつ、腕部RB15が振り下ろされる。
When the electric motor M reverses, the arm driving piece CL1 rotates in a direction away from the driven portion 152 of the arm portion RB15. Then, the driven portion 152 swings toward the arm driving piece CL1 by the own weight of the outer shape portion 154 and the urging force of the arm spring CL2.
Thereby, the rotation (output) of the electric motor M to the arm portion RB15 is blocked, and the arm portion RB15 is swung down.

つまり、腕振り動作が電動モータMの動きに連動しているため、腕部RB15の振り上げ、振り下ろしの両方の動作が、電動モータMによって、行われているように見える。
しかしながら、実際には、振り下ろし動作は、腕部RB15の自重と、腕バネCL2の付勢力とによって行われる。
That is, since the arm swinging operation is interlocked with the movement of the electric motor M, it seems that both the swinging up and swinging down operations of the arm portion RB15 are performed by the electric motor M.
However, actually, the swing-down operation is performed by the weight of the arm portion RB15 and the urging force of the arm spring CL2.

これによって、腕部RB15の振り下ろし動作中に、腕部RB15と胸部RB13との間に手を挟まれるようなことがあっても、手に作用するのは、腕部RB15の自重、腕バネCL2の付勢力のみである。   As a result, even if a hand is caught between the arm RB15 and the chest RB13 during the swing-down operation of the arm RB15, it is the weight of the arm RB15, the arm spring that acts on the hand. Only the urging force of CL2.

腕振り制御手段62(揺動制御手段)は、腕振りCPU62a、腕振り位置検知手段62b、を備えている(図8参照)。
腕振り位置検知手段62bには、ポテンショメータを用いており、腕振り軸AX15(揺動軸)の回転角を検出する。
腕振り制御手段62は、電動モータMの駆動/停止を行う。
The arm swing control means 62 (swing control means) includes an arm swing CPU 62a and an arm swing position detection means 62b (see FIG. 8).
The arm swing position detecting means 62b uses a potentiometer and detects the rotation angle of the arm swing axis AX15 (swing axis).
The arm swing control means 62 drives / stops the electric motor M.

つまり、腕振りCPU62aは、目的の動作毎に設定された回転方向に、電動モータMを回転させる。
そして、腕振りCPU62aは、腕振り位置検知手段62b(ポテンショメータ)の出力から、腕振り軸AX15の回転角度が初期位置から目的の動作毎に設定された角度に達したと検知したところで、電動モータMを停止する。
That is, the arm swing CPU 62a rotates the electric motor M in the rotation direction set for each target operation.
When the arm swing CPU 62a detects from the output of the arm swing position detecting means 62b (potentiometer) that the rotation angle of the arm swing axis AX15 has reached the angle set for each desired operation from the initial position, the electric motor Stop M.

さらに、腕振りCPU62aは、逆の手順で、腕振り軸AX15を回転させて、初期位置へ戻す。
なお、腕振りCPU62aには、目的の動作に応じて、回転方向、回転角度が記憶されている。
Further, the arm swing CPU 62a rotates the arm swing axis AX15 in the reverse procedure and returns it to the initial position.
The arm swing CPU 62a stores a rotation direction and a rotation angle in accordance with a target operation.

また、本実施形態のひねり駆動手段41、お辞儀駆動手段51、腕振り駆動手段61では、電動モータMとして、一般的な直流モータ、および交流モータが採用されているが、これに限定するものではない。
たとえば、これらの代わりに、ステッピングモータ(図示せず)を採用することも可能である。ステッピングモータを採用した場合には、位置検知手段(ポテンショメータ)を省くことができるため、省スペース化、軽量化を図ることができる。
Further, in the twist driving means 41, the bow driving means 51, and the arm swing driving means 61 of the present embodiment, a general DC motor and an AC motor are employed as the electric motor M, but the present invention is not limited to this. Absent.
For example, instead of these, a stepping motor (not shown) may be employed. When a stepping motor is employed, the position detecting means (potentiometer) can be omitted, so that space saving and weight reduction can be achieved.

次に、設置ベースRBT2について説明する(図10、図11参照)。
設置ベースRBT2は、円板形状を有する板状部材で構成されている。
設置ベースRBT2は、自身が設置される机、および自身に載置されるロボット本体RBT1、が表面を滑りにくい素材で形成され、あるいは滑りにくい表面加工が施されている。
Next, the installation base RBT2 will be described (see FIGS. 10 and 11).
The installation base RBT2 is composed of a plate-like member having a disk shape.
The installation base RBT2 has a desk on which the machine is installed and a robot main body RBT1 mounted on the installation base RBT2 made of a material that does not slip on the surface, or is subjected to surface processing that prevents the machine from slipping.

設置ベースRBT2は、その外形形状を構成する円の大きさで、ロボット本体RBT1の接触領域ARを表している。
そして、設置ベースRBT2には、その円板形状の中心と、ロボット本体RBT1にひねり軸AX12とが一致するように、ロボット本体RBT1が載置される。
The installation base RBT2 represents the contact area AR of the robot main body RBT1 with the size of a circle constituting the outer shape thereof.
Then, the robot base RBT1 is placed on the installation base RBT2 so that the center of the disk shape and the twist axis AX12 coincide with the robot body RBT1.

接触領域ARは、動作するロボット本体RBT1と利用者とが接触する可能性のある領域を簡易的に視覚化したものである。
接触領域ARは、ロボット本体RBT1が動作する三次元の領域(揺動領域)を平面視で設置ベースRBT2上に投影することで表わされる。
The contact area AR is a simple visualization of an area where the operating robot body RBT1 and the user may come into contact.
The contact area AR is represented by projecting a three-dimensional area (swing area) where the robot body RBT1 operates onto the installation base RBT2 in plan view.

つまり、接触領域ARは、ロボット本体RBT1の一部分をひねり軸AX12から最も遠くへ離すことができる姿勢(投影姿勢)で、ひねり軸AX12周りを回転させつつ、平面視で投影した領域である。
本実施形態では、ロボット本体RBT1が最も深くお辞儀をしつつ、腕部RB15を設置面と平行になるように前方に延ばした姿勢が、投影姿勢となる(図10参照)。
That is, the contact area AR is an area projected in a plan view while rotating around the twist axis AX12 in a posture (projection posture) in which a part of the robot body RBT1 can be moved farthest from the twist axis AX12.
In the present embodiment, the posture in which the robot body RBT1 bows deepest and the arm RB15 extends forward so as to be parallel to the installation surface is the projection posture (see FIG. 10).

この姿勢のまま、ひねり軸AX12周りを回転する様子を、平面視で設置ベースRBT2に投影すると、ひねり軸AX12を中心、ひねり軸AX12から腕部RB15の先端部分までの距離を半径rとする円が描かれる(図11参照)。
つまり、この描かれた円が、ロボット本体RBT1の接触領域ARである。
そして、本実施形態では、この接触領域ARを設置ベースRBT2の外形形状としている。
If the state of rotating around the twist axis AX12 in this posture is projected onto the installation base RBT2 in plan view, the circle is centered on the twist axis AX12 and the radius r is the distance from the twist axis AX12 to the tip of the arm portion RB15. Is drawn (see FIG. 11).
That is, the drawn circle is the contact area AR of the robot main body RBT1.
In the present embodiment, this contact area AR is the outer shape of the installation base RBT2.

なお、設置ベースRBT2の外形形状は、円板形状に限定されるものではない。
たとえば、接触領域ARが描画された四角い薄板(図示せず)、断面が接触領域ARとなる円柱状の台(図示せず)、接触領域ARの外周に沿って立設する円環状の柵(図示せず)を備えたものなど、用途、設置場所などに応じてさまざまな形態をとることができる。
Note that the outer shape of the installation base RBT2 is not limited to a disk shape.
For example, a rectangular thin plate (not shown) on which the contact area AR is drawn, a columnar table (not shown) whose cross section becomes the contact area AR, and an annular fence standing up along the outer periphery of the contact area AR ( It can take various forms depending on the application, installation location, etc.

次に、本実施形態の自律型揺動装置Sの作用効果について説明する。
本実施形態では、お辞儀動作の際に、胸部RB13(外側部材)の開口縁132(摺接部)が腹部RB12(内側部材)の外周面F12に隙間なく接近しつつ、移動するように構成されている。
これによって、お辞儀動作の途中で、利用者がロボット本体RBT1に触れるようなことがあっても、腹部RB12と胸部RB13との境界部分への指などの巻き込みが防止される。
このように、本実施形態のお辞儀揺動装置S5(自律型揺動装置S)は、利用者に対する安全が配慮された構造となっている。
Next, the effect of the autonomous rocking device S of this embodiment will be described.
In the present embodiment, during the bowing operation, the opening edge 132 (sliding contact portion) of the chest RB13 (outer member) moves while approaching the outer peripheral surface F12 of the abdominal portion RB12 (inner member) without any gap. ing.
Accordingly, even if the user touches the robot body RBT1 during the bowing operation, the finger or the like is prevented from being caught in the boundary portion between the abdomen RB12 and the chest RB13.
Thus, the bow swing device S5 (autonomous swing device S) of the present embodiment has a structure in which safety for the user is taken into consideration.

本実施形態では、腕駆動片CL1(駆動片)は、電動モータMが正転した場合に、腕部RB15(揺動部材)の被駆動部152に当接し、電動モータMが逆転した場合に、被駆動部152から離れるように、形成、配置されている。
これによって、腕部RB15の振り下ろし動作中に、腕部RB15と胸部RB13との間に、利用者が手を挟まれた場合、挟まれた手に電動モータMの駆動力は作用せずに、腕部RB15の重量、および腕バネCL2の付勢力が作用する。
ここで、腕部RB15の重量、腕バネCL2の付勢力は、電動モータMの消費電力を抑制するために、より小さくなるように設定されている。このため、挟まれた手に作用する力が低減される。
このように、本実施形態の腕振り揺動装置S6(自律型揺動装置S)は、利用者に対する安全が配慮された構造となっている。
In the present embodiment, the arm driving piece CL1 (driving piece) is in contact with the driven portion 152 of the arm portion RB15 (swinging member) when the electric motor M is rotated forward, and when the electric motor M is reversed. , Formed and arranged away from the driven portion 152.
As a result, during the swing-down operation of the arm portion RB15, when the user is sandwiched between the arm portion RB15 and the chest portion RB13, the driving force of the electric motor M does not act on the sandwiched hand. The weight of the arm portion RB15 and the biasing force of the arm spring CL2 act.
Here, in order to suppress the power consumption of the electric motor M, the weight of the arm portion RB15 and the urging force of the arm spring CL2 are set to be smaller. For this reason, the force which acts on the pinched hand is reduced.
As described above, the arm swinging device S6 (autonomous swinging device S) of the present embodiment has a structure in which safety for the user is considered.

本実施形態では、腕部RB15の外形部154は、その先端部分の内部に、点灯/消灯可能な発光ダイオード154a(発光手段)が設置されている。
このため、腕振り動作を腕部RB15の先端部分が光らせつつ、行うことができる。
これによって、腕振り動作がより印象的になり、利用者とのコミュニケーションがより円滑に図られることで、利用者がロボット本体RBT1の前に留まる時間が短縮される。
そして、利用者の留まる時間が短縮されることで、動作するロボット本体RBT1に利用者が不用意に接触する機会が減少する。
このように、本実施形態の腕振り揺動装置S6(自律型揺動装置S)は、利用者に対する安全が配慮された構造となっている。
In the present embodiment, the outer portion 154 of the arm portion RB15 is provided with a light emitting diode 154a (light emitting means) that can be turned on / off inside the tip portion thereof.
Therefore, the arm swinging operation can be performed while the tip portion of the arm portion RB15 is shining.
As a result, the arm swinging motion becomes more impressive and the communication with the user is facilitated, so that the time during which the user stays in front of the robot body RBT1 is shortened.
And since the time for which a user stays is shortened, the chance that a user carelessly contacts the operating robot body RBT1 is reduced.
As described above, the arm swinging device S6 (autonomous swinging device S) of the present embodiment has a structure in which safety for the user is considered.

本実施形態では、各腕振り軸AX15(揺動軸)は、自身の延長線上に頭部RB14(突起物)が位置するように、位置、角度が設定されている。
腕振り軸AX15が、このような位置、角度に設定されたことで、腕振り動作を行う際に、腕部RB15が頭部RB14を避けて揺動することができる。
これによって、腕部RB15の構造が簡素化、軽量化が図られ、ワンウェイクラッチ機構CLをより確実に動作させることができる。
このように、本実施形態の腕振り揺動装置S6(自律型揺動装置S)は、利用者に対する安全が配慮された構造となっている。
In the present embodiment, the position and angle of each arm swing axis AX15 (swing axis) are set so that the head RB14 (projection) is positioned on its own extension line.
Since the arm swing axis AX15 is set to such a position and angle, the arm portion RB15 can swing while avoiding the head portion RB14 when performing the arm swing operation.
As a result, the structure of the arm portion RB15 is simplified and reduced in weight, and the one-way clutch mechanism CL can be operated more reliably.
As described above, the arm swinging device S6 (autonomous swinging device S) of the present embodiment has a structure in which safety for the user is considered.

本実施形態の設置ベースRBT2には、ロボット本体RBT1が動作する三次元の領域(揺動領域)が平面視で投影されている。
これによって、動作するロボット本体RBT1と利用者とが接触する可能性のある領域(接触領域AR)が視覚化され、動作するロボット本体RBT1に利用者が不用意に接触する機会が減少する。
このように、本実施形態の腕振り揺動装置S6(自律型揺動装置S)は、利用者に対する安全が配慮された構造となっている。
On the installation base RBT2 of the present embodiment, a three-dimensional region (swing region) where the robot body RBT1 operates is projected in plan view.
As a result, an area (contact area AR) where the operating robot body RBT1 and the user may come into contact is visualized, and the chance that the user carelessly contacts the operating robot body RBT1 is reduced.
As described above, the arm swinging device S6 (autonomous swinging device S) of the present embodiment has a structure in which safety for the user is considered.

なお、本実施形態では、本願発明の自律型揺動装置Sが適用される対象物を卓上型ロボットRBTとしたが、本願発明は、このような形態の物品に限定されるものではない。
たとえば、さまざまな場所への自律移動を可能にする移動手段を備えた移動型ロボット(図示せず)、遊戯施設の展示物(図示せず)、エアコン室内機の風向板(図示せず)など、さまざまな形態の物品で自律的に揺動することが可能である。
そして、さまざまな形態の物品に適用した場合にも、本実施形態と同様の作用効果が得られる。
In the present embodiment, the object to which the autonomous swinging device S of the present invention is applied is the desktop robot RBT, but the present invention is not limited to such an article.
For example, a mobile robot (not shown) provided with a moving means that enables autonomous movement to various places, an amusement facility display (not shown), an air conditioner indoor unit wind direction board (not shown), etc. It is possible to swing autonomously with various forms of articles.
Even when applied to various forms of articles, the same effects as the present embodiment can be obtained.

次に、設置ベースRBT2の別態様について説明する(図12参照)。
本態様の設置ベースRBT2は、接触領域ARが表面に描かれ、接触領域ARの外側に、タッチパネルTPが配置されている。また、接触領域ARとタッチパネルTPとは、所定の間隔を空けて配置されている。
タッチパネルTPは、利用者が利用目的などの入力操作を行うための入力手段と、利用者に対して文字情報、映像情報などを掲出する報知手段と、の両方の機能を兼ね備えている。
Next, another aspect of the installation base RBT2 will be described (see FIG. 12).
In the installation base RBT2 of this aspect, the contact area AR is drawn on the surface, and the touch panel TP is disposed outside the contact area AR. Further, the contact area AR and the touch panel TP are arranged with a predetermined interval.
The touch panel TP has both functions of an input unit for a user to perform an input operation such as a purpose of use and an informing unit for displaying character information, video information, and the like to the user.

本態様の設置ベースRBT2は、接触領域ARの外側にタッチパネルTPを備えている。
これによって、利用者の意識が、タッチパネルTPに向けられることで、ロボット本体RBT1に触れようとする意識が削がれ、利用者がロボット本体RBT1に触れようとして手を挟まれる、という事象の発生が減少する。
このように、本実施形態の腕振り揺動装置S6(自律型揺動装置S)は、利用者に対する安全が配慮された構造となっている。
The installation base RBT2 of this aspect includes a touch panel TP outside the contact area AR.
As a result, since the user's consciousness is directed to the touch panel TP, the consciousness of touching the robot main body RBT1 is cut off, and an event occurs in which the user is caught by trying to touch the robot main body RBT1. Decrease.
As described above, the arm swinging device S6 (autonomous swinging device S) of the present embodiment has a structure in which safety for the user is considered.

S、S5 お辞儀揺動装置(自律型揺動装置)
S、S6 腕振り揺動装置(自律型揺動装置)
RB12 腹部(内側部材)
RB13 胸部(外側部材、本体)
132 開口縁(摺接部)
51 お辞儀駆動手段(外側駆動手段)
52 お辞儀制御手段(外側制御手段)
RB15 腕部(揺動部材)
CL1 腕駆動片(駆動片)
61 腕振り駆動手段(揺動駆動手段)
62 腕振り制御手段(揺動制御手段)
154a 発光ダイオード(発光手段)
RB14 頭部(突起物)
AX15 腕振り軸(揺動軸)
RBT2 設置ベース
TP タッチパネル(入力手段、報知手段)
S, S5 Bow swing device (autonomous swing device)
S, S6 Arm swing swing device (autonomous swing device)
RB12 abdomen (inner member)
RB13 Chest (outer member, body)
132 Opening edge (sliding contact part)
51 Bowing drive means (outside drive means)
52 Bow control means (outside control means)
RB15 Arm (swing member)
CL1 Arm drive piece (drive piece)
61 Arm swing drive means (swing drive means)
62 Arm swing control means (swing control means)
154a Light emitting diode (light emitting means)
RB14 head (projection)
AX15 Arm swing axis (oscillation axis)
RBT2 installation base TP touch panel (input means, notification means)

Claims (6)

球状の外周面を備えた内側部材と、
該内側部材の外周面上を隙間なく摺動可能な形状を有する摺接部を具備し、該摺接部が該内側部材の外周面に隙間なく接近しつつ、揺動可能に該内側部材に軸支された外側部材と、
該外側部材を揺動する外側駆動手段と、
該外側駆動手段を制御する外側制御手段と、
を備える
ことを特徴とする自律型揺動装置。
An inner member having a spherical outer peripheral surface;
A sliding contact portion having a shape capable of sliding on the outer peripheral surface of the inner member without a gap is provided, and the sliding contact portion can swing on the inner member so as to be able to swing while approaching the outer peripheral surface of the inner member without a gap. A pivoted outer member;
Outer driving means for swinging the outer member;
Outer control means for controlling the outer drive means;
An autonomous swinging device comprising:
先端側が本体に対して接近/離間する方向へ揺動可能に、基端側が揺動軸を介して該本体に軸支された揺動部材と、
先端側が該揺動部材に対して接近/離間する方向へ揺動可能に、基端側が該本体に軸支され、該揺動部材に接近する方向へ揺動した場合には、該揺動部材が該本体から離れる方向へ揺動するように先端側を該揺動部材に押し付け、該揺動部材に離れる方向へ揺動した場合には、先端側が該揺動部材から離間するように配置された駆動片と、
該駆動片を揺動する揺動駆動手段と、
該揺動駆動手段を制御する揺動制御手段と、
を備える
ことを特徴とする自律型揺動装置。
An oscillating member whose base end is pivotally supported by the main body via an oscillating shaft so that the distal end side can oscillate in a direction approaching / separating from the main body;
When the base end side is pivotally supported by the main body and swings in a direction approaching the swinging member so that the distal end side can swing in a direction approaching / separating from the swinging member, the swinging member When the tip side is pressed against the swinging member so as to swing away from the main body and swings away from the swinging member, the tip side is arranged so as to be separated from the swinging member. Driving piece,
Swing drive means for swinging the drive piece;
Swing control means for controlling the swing drive means;
An autonomous swinging device comprising:
請求項2に記載の自律型揺動装置において、
前記揺動部材は、
自身の外形が、透光性を有する素材によって形成され、
内部に、点灯/消灯可能な発光手段を備えた
ことを特徴とする自律型揺動装置。
The autonomous swing device according to claim 2,
The swing member is
Its own outer shape is formed of a material having translucency,
An autonomous swinging device comprising a light emitting means capable of turning on / off inside.
請求項2、または請求項3に記載の自律型揺動装置において、
前記本体は、
自身の表面から外側に向かって突出する突起物を備え、
前記揺動軸は、
自身の延長線上に該突起物が位置するように設定された
ことを特徴とする自律型揺動装置。
In the autonomous swing device according to claim 2 or claim 3,
The body is
Protruding projecting outward from its surface,
The swing shaft is
An autonomous swinging device, wherein the protrusion is set so as to be positioned on its own extension line.
請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の自律型揺動装置において、
前記揺動部材が揺動する際の揺動領域が投影された設置ベースを備え、
前記本体が、
投影された該揺動領域に合わせて設置ベース上に設置された
ことを特徴とする自律型揺動装置。
In the autonomous swing device according to any one of claims 2 to 4,
An installation base on which a swing region when the swing member swings is projected;
The body is
An autonomous swinging device installed on an installation base in accordance with the projected swinging region.
請求項5に記載の自律型揺動装置において、
前記設置ベースは、
視覚情報を提示する報知手段と、
利用者によって操作される入力手段と、
の少なくともどちらか一方を前記揺動領域の外側に備えた
ことを特徴とする自律型揺動装置。
The autonomous swing device according to claim 5,
The installation base is
An informing means for presenting visual information;
Input means operated by the user;
An autonomous swinging device comprising at least one of the above on the outside of the swinging region.
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