JP2020029182A - ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】電池を備えたロボットにおいて、ロボットを運用できる時間を長時間確保する。【解決手段】実施形態のロボット１は、空中に浮遊可能な浮遊体２と、浮遊体２に設けられた電池と、電池に給電可能に浮遊体２に接続された係留部材４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ロボットに関する。

非特許文献１には、ユーザに追従することができる飛行船型パーソナルロボットが開示されている。このロボットは、気嚢と、気嚢の下に配置されたゴンドラと、を備える。ゴンドラには、ロボットの高度を変化させるための２個のモータと、ロボットの水平方向の飛行および向きを変化させるための２個のモータと、ユーザの近傍にロボットを維持するための１個のモータと、が搭載されている。各モータは、ゴンドラ内に配置された電池（内臓バッテリ）から電力の供給を受ける。

Ningshi Yao, Emily Anaya, Qiuyang Tao, Sungjin Cho, Hongrui Zheng and Fumin Zhang、「Monocular Vision-based Human Following on Miniature Robotic Blimp」、2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)Singapore, May 29 - June 3, 2017、ｐ.3244-3249

しかしながら、ロボットを運用できる時間が、内蔵バッテリの容量によって制限される。

そこで本発明は、バッテリを備えたロボットにおいて、ロボットを運用できる時間を長時間確保することを目的とする。

（１）上記目的を達成するため、本発明の一態様において、ロボット（１）は、空中に浮遊可能な浮遊体（２）と、前記浮遊体（２）に設けられた電池（３）と、前記電池（３）に給電可能に前記浮遊体（２）に接続された係留部材（４）と、を備えることを特徴とする。

（２）また、本発明の一態様は、前記浮遊体（２）と前記係留部材（４）とを脱着可能に接続するソケット（５）を更に備えていてもよい。

（３）また、本発明の一態様において、前記ソケット（５）は、前記浮遊体（２）の下面に設けられていてもよい。

（４）また、本発明の一態様において、前記ソケット（５）は、前記浮遊体（２）の前面に設けられていてもよい。

（５）また、本発明の一態様において、前記ソケット（５）は、前記浮遊体（２）の下面および前面のそれぞれに設けられていてもよい。

（６）また、本発明の一態様は、前記係留部材（４）として、可撓性を有する電線を備えていてもよい。

（７）また、本発明の一態様は、前記係留部材（４）として、棒状の剛体（３０７）を備えていてもよい。

（８）また、本発明の一態様において、前記浮遊体（２）は、気嚢（１０）と、前記気嚢（１０）に接続された機械部（１１）と、を備えていてもよい。

（９）また、本発明の一態様において、前記機械部（１１）は、前記浮遊体（２）を鉛直方向に移動可能とする上下移動用駆動部（３０）と、前記浮遊体（２）を水平方向に移動可能および方向転換可能とする推進・方向転換用駆動部（３５）と、前記浮遊体（２）の加速度を検出する加速度センサ（４１）と、前記浮遊体（２）の角速度を検出するジャイロセンサ（４２）と、前記加速度センサ（４１）および前記ジャイロセンサ（４２）の検出結果に基づいて、前記上下移動用駆動部（３０）および前記推進・方向転換用駆動部（３５）を制御する制御部（５０）と、を備えていてもよい。

（１０）また、本発明の一態様は、前記浮遊体（２）の周囲の画像を撮影する撮影部（７０）を更に備え、前記制御部（５０）は、前記撮影部（７０）の撮影結果に基づいて、前記上下移動用駆動部（３０）および前記推進・方向転換用駆動部（３５）を制御してもよい。

上記（１）の構成によれば、電池に給電可能に浮遊体に接続された係留部材を備えることで、係留部材を通じて浮遊体の電池に電力を供給することができる。したがって、ロボットを運用できる時間を長時間確保することができる。例えば、ユーザが所持する外部電池からロボットの電池に給電することにより、ロボットの飛行時間を延長することができる。加えて、係留部材によりロボットの移動を補助することができるため、ロボットをユーザの近傍に維持することができる。

上記（２）の構成によれば、浮遊体と係留部材とを脱着可能に接続するソケットを更に備えることで、ソケットにより浮遊体と係留部材とを容易に脱着することができる。

上記（３）の構成によれば、ソケットが浮遊体の下面に設けられていることで、ソケットが浮遊体の側面に設けられた場合と比較して、ロボットを鉛直方向に移動しやすい。したがって、ロボットの高さ調整を安定して行いやすい。例えば、ロボットの高さをユーザの目線に合わせやすい。

上記（４）の構成によれば、ソケットが浮遊体の前面に設けられていることで、ソケットが浮遊体の下面に設けられた場合と比較して、ロボットを水平方向に移動しやすい。したがって、ロボットを前方に牽引するときにバランスを保ちやすい。例えば、ロボットをユーザの移動に追従して移動させる場合、ロボットをユーザに向けて牽引しやすい。

上記（５）の構成によれば、ソケットが浮遊体の下面および前面のそれぞれに設けられていることで、ロボットを鉛直方向および水平方向のそれぞれに移動しやすい。したがって、ロボットの高さ調整を安定して行うとともに、ロボットを前方に牽引するときにバランスを保ちやすい。

上記（６）の構成によれば、係留部材が可撓性を有する電線を備えることで、電線のたわみによりロボットの移動を吸収することができるため、ロボットをユーザの近傍に維持しやすい。

上記（７）の構成によれば、係留部材が棒状の剛体を備えることで、風が吹いている場合、ロボットのふらつきを抑えることができる。例えば、強風時にロボットをユーザの近傍に維持しやすい。

上記（８）の構成によれば、気嚢と機械部とを備えたロボットにおいて、ロボットを運用できる時間を長時間確保することができる。

上記（９）の構成によれば、機械部は、加速度センサおよびジャイロセンサの検出結果に基づいて、上下移動用駆動部および推進・方向転換用駆動部を制御する制御部を備えることで、制御部によりロボットの姿勢を制御することができるため、ロボットをユーザの近傍に維持しやすい。例えば、ロボットに衝撃が加わった場合、ロボットの位置を安定させる制御を行うことができる。

上記（１０）の構成によれば、制御部が撮影部の撮影結果に基づいて上下移動用駆動部および推進・方向転換用駆動部を制御することで、ユーザの位置を認識してロボットの姿勢を制御することができるため、ロボットをユーザの近傍に維持しやすい。加えて、浮遊体の周囲の画像情報を基にロボットの移動を制御することができるため、ロボットが外的要因の影響を受けること（例えばロボットの接触など）を回避することができる。

実施形態に係るロボットの側面図である。 実施形態に係る機械部の斜視図である。 実施形態に係るロボットの構成を示すブロック図である。 実施形態の第１変形例に係るロボットの側面図である。 実施形態の第２変形例に係るロボットの側面図である。 実施形態の第３変形例に係るロボットの側面図である。 実施形態の第４変形例に係るロボットの側面図である。 実施形態の第５変形例に係るロボットの側面図である。 実施形態の第６変形例に係るロボットの側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。実施形態においては、ロボットの一例として、人とロボットとのコミュニケーション、ロボットの認識技術などの研究のツールに用いられるロボットを挙げて説明する。例えば、ロボットは、人の近傍に配置される。ロボットは、人の移動に追従して移動可能である。
なお、以下の説明における前後左右等の向きは、人の移動の向き（人の移動に追従して移動するロボットにおける向き）と同一とする。また、以下の説明に用いる図中適所には、ロボット前方を示す矢印ＦＲ、ロボット左方を示す矢印ＬＨ、及びロボット上方を示す矢印ＵＰが示されている。

＜ロボット全体＞
図１は、実施形態に係るロボット１の側面図である。
図１に示すように、ロボット１は、浮遊体２、電池３（図２参照）、係留部材４およびソケット５を備える。

浮遊体２は、ロボット１を空中に浮遊可能とする。電池３（図２参照）は、浮遊体２に設けられている。係留部材４は、電池３に給電可能に浮遊体２に接続されている。ソケット５は、浮遊体２と係留部材４とを脱着可能に接続する。係留部材４の第１端部は、ソケット５に接続されている。係留部材４の第２端部は、ユーザが所持する外部バッテリ６に接続されている。

＜浮遊体２＞
浮遊体２は、気嚢１０と、機械部１１と、を備える。気嚢１０は、ロボット１を空中の定位置で保持可能とする。側面視で、気嚢１０は、前後方向に長軸を有する楕円形状をなす。例えば、気嚢１０は、内部に空気よりも軽い気体（例えばヘリウムガス）が充填されたガス気球である。なお、気嚢１０は、ガス気球に限らず、熱気球であってもよい。

＜機械部１１＞
図２は、実施形態に係る機械部１１の斜視図である。
図２に示すように、機械部１１は、フレーム２０、上下移動用駆動部３０、推進・方向転換用駆動部３５、センサ４０（図３参照）および制御部５０を備える。

＜フレーム２０＞
フレーム２０は、機械部１１の構成要素を保持する剛体である。フレーム２０は、基台２１、駆動部支持部２２および枠体２３を備える。
基台２１は、矩形板状の基板である。基台２１は、４つの角部がそれぞれ前後左右の各方向に向くように配置されている。

駆動部支持部２２は、上下移動用駆動部３０および推進・方向転換用駆動部３５を支持する。駆動部支持部２２は、基台２１の４つの角部からそれぞれ外方に延在する４つのアーム２２ａ〜２２ｄを備える。４つのアーム２２ａ〜２２ｄは、前アーム２２ａ、後アーム２２ｂ、左アーム２２ｃおよび右アーム２２ｄである。
前アーム２２ａは、基台２１の前角部から前方に延出する。
後アーム２２ｂは、基台２１の後角部から後方に延出する。
左アーム２２ｃは、基台２１の左角部から左方に延出する。
右アーム２２ｄは、基台２１の右角部から右方に延出する。

枠体２３は、基台２１の上方空間の一部を露出させる。枠体２３は、十字部材２３ａと、４つの連結柱２３ｂと、を備える。
十字部材２３ａは、平面視で十字状をなす骨格部材である。例えば、十字部材２３ａには、気嚢１０（図１参照）の下部が接着されている。十字部材２３ａの４つの端部は、平面視で基台２１の４つの辺部の中央部と重なるように配置されている。
連結柱２３ｂは、上下方向に延在する柱部材である。各連結柱２３ｂは、十字部材２３ａの各端部と基台２１とを連結する。

＜上下移動用駆動部３０＞
上下移動用駆動部３０は、浮遊体２を鉛直方向に移動可能とする２つのモータ３１，３２を備える。２つのモータ３１，３２は、前モータ３１および後モータ３２である。前モータ３１および後モータ３２のそれぞれは、上下方向に長軸を有する円柱状をなす。
前モータ３１は、前アーム２２ａの前端部に取り付けられている。前モータ３１の下部には、前モータ３１の駆動により前モータ３１の軸周りに回転する前プロペラ３６が取り付けられている。
後モータ３２は、後アーム２２ｂの後端部に取り付けられている。後モータ３２の下部には、後モータ３２の駆動により後モータ３２の軸周りに回転する後プロペラ３７が取り付けられている。
例えば、浮遊体２は、前プロペラ３６および後プロペラ３７のそれぞれを正回転することにより、上昇可能である。例えば、浮遊体２は、前プロペラ３６および後プロペラ３７のそれぞれを逆回転することにより、下降可能である。

＜推進・方向転換用駆動部３５＞
推進・方向転換用駆動部３５は、浮遊体２を水平方向に移動可能とする２つのモータ３３，３４を備える。２つのモータ３３，３４は、左モータ３３および右モータ３４である。左モータ３３および右モータ３４のそれぞれは、前後方向に長軸を有する円柱状をなす。
左モータ３３は、左アーム２２ｃの左端部に取り付けられている。左モータ３３の前部には、左モータ３３の駆動により左モータ３３の軸周りに回転する左プロペラ３８が取り付けられている。
右モータ３４は、右アーム２２ｄの右端部に取り付けられている。右モータ３４の前部には、右モータ３４の駆動により右モータ３４の軸周りに回転する右プロペラ３９が取り付けられている。
例えば、浮遊体２は、左プロペラ３８および右プロペラ３９のそれぞれを正回転することにより、前進可能である。例えば、浮遊体２は、左プロペラ３８および右プロペラ３９のそれぞれを逆回転することにより、後進可能である。

例えば、浮遊体２は、左プロペラ３８および右プロペラ３９のそれぞれの回転数を変えることにより、方向転換可能である。例えば、浮遊体２は、左プロペラ３８の回転数を右プロペラ３９の回転数よりも大きくすることにより、右方向へ方向転換可能である。例えば、浮遊体２は、右プロペラ３９の回転数を左プロペラ３８の回転数よりも大きくすることにより、左方向へ方向転換可能である。

例えば、浮遊体２は、左プロペラ３８および右プロペラ３９の回転方向を互いに逆向きにし、かつ、それぞれの回転数を同じにすることにより、左右の回転力を相殺可能である。これにより、浮遊体２の向きを一定の向きに保持することができる。

＜制御部５０＞
基台２１の上面には、制御部５０が配置されている。例えば、制御部５０は、矩形板状をなす回路基板を備える。回路基板には、４つのソケット５１〜５４が脱着可能に接続されている。４つのソケット５１〜５４は、回路基板の一辺に沿って配置されている。４つのソケット５１〜５４は、前モータ用ソケット５１、後モータ用ソケット５２、左モータ用ソケット５３および右モータ用ソケット５４である。４つのソケット５１〜５４は、左モータ用ソケット５３、前モータ用ソケット５１、後モータ用ソケット５２、右モータ用ソケット５４の順に並んでいる。各ソケット５１〜５４は、それぞれ配線を介して各モータ３１〜３４に接続されている。

回路基板の上面には、電池３が配置されている。電池３は、枠体２３で囲まれる領域において４つのソケット５１〜５４を避けた位置に配置されている。電池３は、４つのソケット５１〜５４の配列方向に沿って長手を有する直方体状をなす。

実施形態において、電池３は、ロボット１の駆動用および制御用を兼ねて１つのみ設けられている。これにより、ロボット１の軽量化に寄与する。なお、電池３は、ロボット１の駆動用および制御用のそれぞれに対応して複数設けられていてもよい。

＜係留部材４＞
図１に示すように、係留部材４は、電池３（図２参照）に給電可能に浮遊体２に接続されている。係留部材４は、機械部１１に接続されている。係留部材４は、可撓性を有する電線である。係留部材４の第１端部には、ソケット５に脱着可能な不図示の第１端子が設けられている。係留部材４の第２端部には、ユーザが所持する外部バッテリ６に脱着可能な不図示の第２端子が設けられている。

＜ソケット５＞
図２において符号５は、浮遊体２と係留部材４とを脱着可能に接続するソケットを示す。ソケット５は、配線を介して電池３に接続されている。図２においては、ソケット５が係留部材４（図１参照）から外れている状態を示す。例えば、ソケット５は、ＵＳＢソケットである。なお、ソケット５は、メカニカル式ソケットまたはマグネット式ソケットであってもよい。

図１に示すように、ソケット５は、浮遊体２の下面に設けられている。ソケット５は、機械部１１の下面に設けられている。図２においては、ソケット５が機械部１１の下面（基台２１の下面）から外れている状態を示す。例えば、ソケット５は、平面視で機械部１１（浮遊体２）の中心位置（重心位置）と重なるように配置されている。

＜ロボット１の構成＞
図３は、実施形態に係るロボット１の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、ロボット１は、充電端子６０、充電回路６１、電池３、電源回路６２、センサ４０、駆動回路６４、モータ３１〜３４、通信部６６、データ端子６８、撮影部７０および制御部５０を備える。

充電端子６０には、係留部材４（図１参照）としての電線が接続される。充電端子６０は、電線から供給された電力を充電回路６１へ供給する。充電端子６０は、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）である。充電端子６０は、ソケット５（図１参照）に相当する。

充電回路６１、電源回路６２、通信部６６およびデータ端子６８は、制御部５０を構成する回路基板に搭載されている。電池３、撮影部７０およびセンサ４０は、接続ケーブルを介して回路基板に接続されている。

充電回路６１は、充電端子６０から供給された電力を電池３に充電しつつ、電源回路６２にも電力を供給する。
電池３は、充電回路６１によって充電された電力を電源回路６２に供給する。例えば、電池３は、リチウムイオンバッテリである。

電源回路６２は、充電回路６１から供給された電力または電池３から供給された電力を所定の電圧値に変換して制御部５０に供給する。例えば、電源回路６２は、充電端子６０に導電線が接続されている場合に導電線から供給された電力を用いる。例えば、電源回路６２は、充電端子６０に導電線が接続されていない場合に電池３から供給された電力を用いる。

データ端子６８には、外部装置（例えばパーソナルコンピュータ等）がデータ通信ケーブルを介して接続される。なお、充電端子６０がデータ端子６８を兼用してもよい。

撮影部７０は、撮影した画像データを制御部５０に出力する。
センサ４０は、加速度センサ４１、ジャイロセンサ４２および気圧センサ４３を備える。
加速度センサ４１は、加速度を検出し、検出した加速度を制御部５０に出力する。
ジャイロセンサ４２は、角速度を検出し、検出した角速度を制御部５０に出力する。
気圧センサ４３は、大気圧を検出し、検出した大気圧を制御部５０に出力する。

制御部５０は、加速度センサ４１が出力する加速度と、ジャイロセンサ４２が出力する角速度と、気圧センサ４３が出力する大気圧とを、通信部６６に出力する。制御部５０は、撮影部７０が出力する画像データを通信部６６に出力する。
制御部５０は、通信部６６が出力する制御信号を駆動回路６４に出力する。

駆動回路６４は、制御部５０が出力する制御信号に応じてモータ３１〜３４を駆動する。
モータ３１〜３４は、駆動回路６４によって駆動される。モータ３１〜３４は、モータ３１〜３４に取り付けられているプロペラ３６〜３９をそれぞれ駆動する。

通信部６６は、制御部５０の制御に応じて、例えばＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）の通信プロトコルに従って、外部装置との通信を行う。通信部６６は、制御部５０が出力する加速度と角速度と大気圧とを外部装置に送信する。通信部６６は、制御部５０が出力する画像データを外部装置に送信する。
通信部６６は、外部装置から受信した制御信号を制御部５０に出力する。

なお、通信部６６は、無線通信に限らず、有線通信により外部装置との通信を行ってもよい。例えば、係留部材４は、有線通信のための配線を兼ねていてもよい。有線通信とすることにより、信号の遅延を抑制し、レスポンスが向上する。

実施形態において、制御部５０は、加速度センサ４１およびジャイロセンサ４２の検出結果に基づいて、上下移動用駆動部３０および推進・方向転換用駆動部３５を制御する。制御部５０は、加速度センサ４１が出力する加速度と、ジャイロセンサ４２が出力する角速度と、に基づいて、ロボット１の姿勢を制御する。
制御部５０は、撮影部７０の撮影結果に基づいて、上下移動用駆動部３０および推進・方向転換用駆動部３５を制御する。制御部５０は、撮影部７０の撮影結果に基づいて、ロボット１の姿勢を制御する。

以上説明したように、上記実施形態のロボット１は、空中に浮遊可能な浮遊体２と、浮遊体２に設けられた電池３と、電池３に給電可能に浮遊体２に接続された係留部材４と、を備える。
この構成によれば、電池３に給電可能に浮遊体２に接続された係留部材４を備えることで、係留部材４を通じて電池３に電力を供給することができる。したがって、ロボット１を運用できる時間を長時間確保することができる。例えば、ユーザが所持する外部バッテリ６からロボット１の電池３に給電することにより、ロボット１の飛行時間を延長することができる。加えて、係留部材４によりロボット１の移動を補助することができるため、ロボット１をユーザの近傍に維持することができる。

上記実施形態では、浮遊体２と係留部材４とを脱着可能に接続するソケット５を更に備えることで、ソケット５により浮遊体２と係留部材４とを容易に脱着することができる。

上記実施形態では、ソケット５が浮遊体２の下面に設けられていることで、ソケット５が浮遊体２の側面に設けられた場合と比較して、ロボット１を鉛直方向に移動しやすい。したがって、ロボット１の高さ調整を安定して行いやすい。例えば、ロボット１の高さをユーザの目線に合わせやすい。

上記実施形態では、係留部材４として可撓性を有する電線を備えることで、電線のたわみによりロボット１の移動を吸収することができるため、ロボット１をユーザの近傍に維持しやすい。

上記実施形態では、気嚢１０と機械部１１とを備えたロボット１において、ロボット１を運用できる時間を長時間確保することができる。

上記実施形態では、機械部１１は、加速度センサ４１およびジャイロセンサ４２の検出結果に基づいて、上下移動用駆動部３０および推進・方向転換用駆動部３５を制御する制御部５０を備えることで、制御部５０によりロボット１の姿勢を制御することができるため、ロボット１をユーザの近傍に維持しやすい。例えば、ロボット１に衝撃が加わった場合、ロボット１の位置を安定させる制御を行うことができる。

上記実施形態では、制御部５０が撮影部７０の撮影結果に基づいて上下移動用駆動部３０および推進・方向転換用駆動部３５を制御することで、ユーザの位置を認識してロボット１の姿勢を制御することができるため、ロボット１をユーザの近傍に維持しやすい。加えて、浮遊体２の周囲の画像情報を基にロボット１の移動を制御することができるため、ロボット１が外的要因の影響を受けること（例えばロボット１の接触など）を回避することができる。

＜変形例＞
まず、実施形態の第１変形例について説明する。
上記実施形態では、ソケット５が浮遊体２の下面に設けられている例を挙げて説明したが、これに限らない。図４は、実施形態の第１変形例に係るロボット１０１の側面図である。
例えば、図４に示すように、ソケット１０５は、浮遊体２の前面に設けられていてもよい。図４の例では、ソケット１０５は、側面視で楕円形状の気嚢１０の長軸端（前端）に設けられている。例えば、ソケット１０５は、気嚢１０の前端に接着されている。ソケット１０５は、不図示の配線を介して電池３（図２参照）に接続されている。

第１変形例によれば、ソケット１０５が浮遊体２の前面に設けられていることで、ソケットが浮遊体２の下面に設けられた場合と比較して、ロボット１０１を水平方向に移動しやすい。したがって、ロボット１０１を前方に牽引するときにバランスを保ちやすい。例えば、ロボット１０１をユーザの移動に追従して移動させる場合、ロボット１０１をユーザに向けて牽引しやすい。

次に、実施形態の第２変形例について説明する。
図５は、実施形態の第２変形例に係るロボット２０１の側面図である。
例えば、図５に示すように、ソケットは、浮遊体２の下面および前面のそれぞれに設けられていてもよい。図５の例では、ソケットとして、浮遊体２の下面に設けられた第１ソケット２０５Ａ（係留用ソケット）と、浮遊体２の前面に設けられた第２ソケット２０５Ｂ（牽引用ソケット）と、を示す。各ソケット２０５Ａ，２０５Ｂは、不図示の配線を介して電池３（図２参照）に接続されている。図５において、符号２０４Ａは第１ソケット２０５Ａと外部バッテリ６とを接続する第１係留部材、符号２０４Ｂは第２ソケット２０５Ｂと外部バッテリ６とを接続する第２係留部材をそれぞれ示す。

第２変形例によれば、ソケット２０５Ａ，２０５Ｂが浮遊体２の下面および前面のそれぞれに設けられていることで、ロボット２０１を鉛直方向および水平方向のそれぞれに移動しやすい。したがって、ロボット２０１の高さ調整を安定して行うとともに、ロボット２０１を前方に牽引するときにバランスを保ちやすい。

次に、実施形態の第３変形例について説明する。
上記実施形態では、係留部材として可撓性を有する電線のみを備える例を挙げて説明したが、これに限らない。図６は、実施形態の第３変形例に係るロボット３０１の側面図である。
例えば、図６に示すように、ロボット３０１は、係留部材として棒状の剛体３０７を更に備えていてもよい。剛体３０７は、上下方向に延在する円筒状をなす。剛体３０７の上端は、浮遊体２の下面（機械部１１の下面）に接続されている。剛体３０７には、係留部材４（電線）を挿通可能な不図示の開口が設けられている。係留部材４は、剛体３０７の内部空間を通じて、電池３（図２参照）に接続されている。

第３変形例によれば、ロボット３０１が棒状の剛体３０７を備えることで、風が吹いている場合、ロボット３０１のふらつきを抑えることができる。例えば、強風時にロボット３０１をユーザの近傍に維持しやすい。

次に、実施形態の第４変形例について説明する。
図７は、実施形態の第４変形例に係るロボット４０１の側面図である。
例えば、図７に示すように、ソケット４０５は、浮遊体２の下端と前端との間の中間位置に設けられていてもよい。図７の例では、ソケット４０５は、側面視で楕円形状の気嚢１０の長軸端（前端）と短軸端（下端）との間の中央位置に設けられている。ソケット４０５は、不図示の配線を介して電池３（図２参照）に接続されている。

次に、実施形態の第５変形例について説明する。
上記実施形態では、浮遊体が機械部１１を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。図８は、実施形態の第５変形例に係るロボット５０１の側面図である。
例えば、図８に示すように、浮遊体は、機械部１１を備えず、気嚢１０を備えていてもよい。図８の例では、ソケット５は、気嚢１０の下端に設けられている。例えば、撮影部５７０は、浮遊体の全方位の画像を撮影可能であってもよい。

図８の例では、撮影部５７０は、前カメラ５７１、後カメラ５７２、左カメラ５７３、右カメラ５７４、上カメラ５７５および下カメラ５７６を備える。なお、前カメラ５７１、後カメラ５７２、左カメラ５７３、右カメラ５７４、上カメラ５７５および下カメラ５７６のそれぞれは、通信部、充電端子、充電回路、電池および制御部を備える（不図示）。各カメラ５７１〜５７６は、供給された電力を電池に充電する。各カメラ５７１〜５７６は、撮影した画像を通信部によって送信する。

前カメラ５７１は、浮遊体である気嚢１０の前方の画像を撮影可能である。後カメラ５７２は、気嚢１０の後方の画像を撮影可能である。左カメラ５７３は、気嚢１０の左方の画像を撮影可能である。右カメラ５７４は、気嚢１０の右方の画像を撮影可能である。上カメラ５７５は、気嚢１０の上方の画像を撮影可能である。下カメラ５７６は、気嚢１０の下方の画像を撮影可能である。各カメラ５７１〜５７６は、不図示の配線を介して電池３（図２参照）に接続されている。例えば、各配線は、気嚢１０に接着されている。

第５変形例によれば、浮遊体が機械部１１を備えない分だけロボット５０１の軽量化を図ることができる。加えて、ロボット５０１の軽量化分を加味してカメラを増設しやすい。

次に、実施形態の第６変形例について説明する。
上記実施形態では、浮遊体が気嚢１０を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。図９は、実施形態の第６変形例に係るロボット６０１の側面図である。
例えば、図９に示すように、浮遊体は、気嚢１０を備えず、機械部１１を備えていてもよい。図９の例では、ソケット５は、機械部１１の下端に設けられている。ロボット６０１は、プロペラ（不図示）の回転によって浮遊する。

第６変形例によれば、浮遊体が気嚢１０を備えない分だけロボット６０１の小型化を図ることができる。

次に、実施形態の他の変形例について説明する。
上記実施形態では、人の近傍に１台のロボットを配置した例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、人の近傍に複数のロボットを配置してもよい。この場合、各ロボットは、有線通信により外部装置との通信を行ってもよい。複数のロボットのそれぞれを有線通信とすることにより、各ロボットの間で信号の遅延の変動を抑制することができる。したがって、各ロボットから集めたデータの同期がしやすくなり、各ロボットを統合しやすい。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、前記ロボットには、空中に浮遊可能な浮遊体を含むロボット全般が含まれる。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１…ロボット、２…浮遊体、３…電池、４，２０４Ａ，２０４Ｂ…係留部材、５，１０５，２０５Ａ，２０５Ｂ，４０５…ソケット、１０…気嚢、１１…機械部、３０…上下移動用駆動部、３５…推進・方向転換用駆動部、４１…加速度センサ、４２…ジャイロセンサ、５０…制御部、７０，５７０…撮影部、３０７…剛体

Claims (10)

1. 空中に浮遊可能な浮遊体と、
   前記浮遊体に設けられた電池と、
   前記電池に給電可能に前記浮遊体に接続された係留部材と、を備えることを特徴とするロボット。
2. 前記浮遊体と前記係留部材とを脱着可能に接続するソケットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のロボット。
3. 前記ソケットは、前記浮遊体の下面に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のロボット。
4. 前記ソケットは、前記浮遊体の前面に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のロボット。
5. 前記ソケットは、前記浮遊体の下面および前面のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項２に記載のロボット。
6. 前記係留部材として、可撓性を有する電線を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のロボット。
7. 前記係留部材として、棒状の剛体を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のロボット。
8. 前記浮遊体は、
   気嚢と、
   前記気嚢に接続された機械部と、を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のロボット。
9. 前記機械部は、
   前記浮遊体を鉛直方向に移動可能とする上下移動用駆動部と、
   前記浮遊体を水平方向に移動可能および方向転換可能とする推進・方向転換用駆動部と、
   前記浮遊体の加速度を検出する加速度センサと、
   前記浮遊体の角速度を検出するジャイロセンサと、
   前記加速度センサおよび前記ジャイロセンサの検出結果に基づいて、前記上下移動用駆動部および前記推進・方向転換用駆動部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする請求項８に記載のロボット。
10. 前記浮遊体の周囲の画像を撮影する撮影部を更に備え、
    前記制御部は、前記撮影部の撮影結果に基づいて、前記上下移動用駆動部および前記推進・方向転換用駆動部を制御することを特徴とする請求項９に記載のロボット。

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