JP2020130179A - 動物の嗅覚を刺激する動物飼育ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】動物の嗅覚を刺激する餌匂いを排出する餌匂い排出口が形成された餌排出部を装着して動物の鋭敏な嗅覚を刺激して、ロボットの作動が中断する期間にも動物の嗅覚を刺激して動物の関心を誘導し、ロボットと接触する行動を誘発して接触に対する成果補償として餌を排出する動物飼育ロボットを提供する。また、電源消耗の多い各種感知センサや音響発生装置の使用を排除して電源消耗を最小化してロボットの遠隔管理稼動可能時間を最大化するとともに、餌匂い排出のための手段を備えて動物の自発的接近と接触を促すことができる動物飼育ロボットを提供する。【解決手段】自体に内蔵されたプログラムに従って自律的に動作するか又は飼育者によりインターネットを介して遠隔で操縦される動物飼育ロボットにおいて、電源枯渇時にも動物接近や接触を誘発して餌を排出する動物飼育ロボット。【選択図】図４

Description

本発明は、餌保管箱や餌排出部を含む動物飼育用ロボットにおいて、餌保管箱や餌排出部に匂い排出口が形成されて動物の嗅覚を刺激することを特徴とする動物飼育ロボットに関する。

犬や猫のように人間により飼育される動物は、通常野生性がかなり減っているが、依然としてその活動はほとんど食欲及び繁殖欲により支配されている。

動物の行動を支配する繁殖欲は、繁殖期に強烈に現れる一時的な動物行動の支配要因であるが、食欲は日常的な行動の支配要因である。

このような日常的な動物行動の支配要因である動物の食欲は、人間より非常に優れた嗅覚と聴覚により刺激を受ける。特に、動物飼育者の不在中に飼育中の動物が飼育者から孤立して情緒不安を感じるか、特に、餌が枯渇して餌活動が中断又は不可能になる場合、動物はかなりのストレスを受ける。

そのような状況では、動物の餌を探す嗅覚や聴覚がさらに鋭敏になる。従って、本発明は、このような動物の生理的な特性中で鋭敏な嗅覚や聴覚による刺激を活用する動物飼育ロボットに関する。

本発明は、餌の匂いを発散するだけの発香物質を使用することではなく、餌自体から発生する匂いが飼育ロボットから外部に排出されるようにして、動物の嗅覚を刺激して動物が飼育ロボットに自ら近付くようにおびき寄せ、ロボットに対する積極的な接触を誘発させて、接触行動に対する補償として餌を動物に提供する飼育ロボットに関する。

より具体的には、本発明は、透明な餌保管箱から動物の肉眼で餌が見えるようにして視覚的に動物を刺激し、餌保管箱が揺れて発生する餌の音が動物の聴覚を刺激し、餌保管箱や餌排出部に餌匂い排出口を多数形成して前記餌匂い排出口から餌の匂いを外部に排出して動物の嗅覚を刺激することにより、動物が飼育ロボットに積極的に接触するか噛んで振る物理的外力を加えるように誘導することを特徴とする、動物飼育ロボットに関する。

最近、動物の飼育が急増するにつれて、動物飼育用ロボットの開発の必要性が増加している。動物飼育に必要な様々な用品や餌の発展に伴い、飼育者がいない状態でも動物の保護及び管理を可能にするための様々な装備が普及されている。

ところが、このような動物飼育用装備のうち、飼育者が遠隔地で操縦するか又は内蔵されたプログラムに従って飼育中の動物に餌を与えるか、行動を誘発させて動物を管理する様々な形態の動物飼育ロボットが普及されている。

このような動物飼育ロボットには、複雑で精巧な多様な機械的又は電子的統制装置が装着される。しかしながら、機械的又は電子的ロボット機能作動の統制手段の使用によりロボットの電力消費が増加するので、電源容量の限界により飼育者の不在時に遠隔でロボットを稼動できる時間がさらに短くなる。

現在まで普及されている動物飼育用ロボットは、動物がロボットを噛みちぎるか打撃する荒くて攻撃的な扱いに備えて強靭な素材で製作され、餌を排出するか移動するための手段の装着により、ロボットの電源の枯渇も早まる。

電源が消耗して作動が中断された動物飼育用ロボットは、本来の動物飼育機能が停止して、動物に餌を与えるか動物の行動を誘発できないまま無用の物として放置される。

最近になって、１人世帯の急増と共働き夫婦が増加するにつれて、室内で動物を飼育する世代が急増している。このように、１人世帯や共働き夫婦がペットを飼う場合が増加するにつれて飼育者の不在時にペットが無防備に放置される場合も増加している。

このように、１人世帯や共働き世帯でペットを飼う場合は、ペットが飼育者の不在により多くの時間を一人で過ごすようになり、動物が室内に閉じ込められて飢餓状態で長い時間を過ごすようになって、うつ病などの動物疾患を患うようになる場合が発生する可能性がある。

従って、飼育者の不在時にもペットの視覚と嗅覚を刺激して動物に餌を与えることができ、同時に動物が孤立感から逃れるように刺激を加え、運動を誘導する動物飼育用ロボットの必要性はますます大きくなっている。

このような必要に応じて、様々な種類の動物用おもちゃやロボットが開発されるか既に発売されているが、飼育者の長時間の不在中に飼育ロボット駆動と餌やりを可能にするためには、かなりの容量の電源装置と充電時間が必要となる。

ところで、飼育者の不在時に電源が全部消耗すると、動物用ロボットがこれ以上ロボットとして作動できなくなり、餌排出も中断されて、動物の遠隔管理が不可能になるという致命的な問題があった。

従って、電力エネルギーの消費を最小化し、電源が完全に消耗して遠隔駆動が不可能になった状態でも動物の視覚や嗅覚を強烈に刺激する機能を備えることにより、餌の匂いにより動物の物理的接触を誘発して餌排出の機能が維持される新しい概念の動物飼育用ロボットの開発の必要性が台頭している。

大韓民国公開特許第１０−２０１５−００７０６２４号の明細書は、室内掃除ロボットを兼ねたペット用ロボットに関する。しかしながら、この発明は、感知センサがペットを追いかけるように制御されるが、実際にはペットが好奇心により動く物体を追跡することになる。従って、この発明のロボットは、ペットと衝突する可能性の高いという問題点がある。

また、ペット管理のみを専用とするのではなく、掃除兼用に製作された装備として、ペットと交感する能力が低くてペット管理の効果が期待できないという問題点があった。

特に、動物の嗅覚や聴覚を刺激してロボットへの接近や接触を誘発する要素がないため、この装備の動物飼育機能は期待することができず、むしろ動物がこの装備を避けるか、装備から逃げる現象を誘発することもある。

大韓民国公開特許第１０−２００６−０１３２３８１号の明細書は、ペット管理が可能な移動通信システム及びその動作方法を開示している。この発明では、ネットワーク網に接続された家電機器の動作を制御し、カメラを介して家庭内のペットの状態を確認するホームサーバと、前記ホームサーバから受信されるペットの状態データを送信する通信社サーバと、前記通信社サーバから受信された前記状態データによりペットを管理する制御命令を入力して前記家電機器の動作を制御する移動通信端末とを含んで構成され、移動通信端末から通信社サーバを介してホームサーバ及び前記ホームサーバに接続された家電機器を動作させることにより、ユーザが外部で家庭内のペットの状態をリアルタイムで確認することができ、それによってユーザの映像／音声データが出力されるようにするか、家電機器の動作によりペットの動作を管理することができ、また、別途にウェブサイトに加入してデータを要求しなくてもいいので、コストも低減し、ユーザの利便性を向上させるための技術である。

しかしながら、この発明は、動物の嗅覚や聴覚を刺激するか、動物に餌を与える手段を備えていないだけでなく、そのような餌やり装置の誤作動や故障防止又は電源枯渇や不足による管理不在の時間を減らそうとする現実的な手段を全く言及していない。

大韓民国特許登録１０−１２５６０５４号の明細書は、双方向通信を利用したペット保護システム及び方法に関する。この発明は、有無線ネットワークに接続された家電機器の動作を制御し、前記家電機器又は内蔵されたカメラ及びマイクから音声及び映像情報を受信するメイン端末機と、有無線ネットワークを介してメイン端末機から音声及び映像情報を受信及び出力し、ユーザにより入力された制御命令、ユーザの音声及び画像情報を受信してメイン端末機に送信するユーザ端末機とを含み、メイン端末機は、前記ユーザ端末機から送信された前記ユーザの音声及び画像情報を前記家電機器又は内蔵された表示部及びスピーカを介して出力し、前記制御命令に従って前記家電機器又は前記メイン端末機の動作を制御することを特徴とする技術である。

このような先行技術も、動物を監視し、画像又は音響信号を送信することができるだけで、動物の嗅覚や聴覚を刺激しておびき寄せて餌やり手段を言及しておらず、電気エネルギーの消費を低減して電源消耗による管理不在の時間が長くなることを防ぐための手段については全く言及していない。

２０１４年の大韓民国登録特許第１０−１４１３０４３号の明細書は、双方向通信を利用したペット保護システム及び方法に関する。この発明のペット保護システムは、有無線ネットワークに接続された家電機器の動作を制御し、前記家電機器又は内蔵されたカメラ及びマイクから音声及び映像情報を受信するメイン端末機と、有無線ネットワークを介してメイン端末機から音声及び映像情報を受信及び出力し、ユーザにより入力された制御命令、ユーザの音声及び画像情報を受信してメイン端末機に送信するユーザ端末機とを含み、メイン端末機は、前記ユーザ端末機から送信された前記ユーザの音声及び画像情報を前記家電機器又は内蔵された表示部及びスピーカを介して出力し、前記制御命令に従って前記家電機器又は前記メイン端末機の動作を制御し、ペットの声から周波数特性を分析して予め設定された特定の状態にあると判断される場合にユーザ端末機に自動でテレビ電話連結を試み、電子機器又は表示部の画面にユーザ画像情報を出力する一方で、画像情報の周囲に予め設定された周期で変化するカラースペクトル映像をともに提供する技術である。

この特許技術も双方向通信を動物に適用させることに過ぎず、動物を嗅覚や聴覚で刺激して餌を与える手段は言及していない。

大韓民国特許出願公開第１０−２０１６−０１１４７９０号の明細書は、分離不安症の解消のためのペット用インタラクティブに関し、ある一面にペット餌料出口用貫通孔が形成され、転がることができる多面体形状の外形ケースと、前記外形ケースの内部に装着されて、回動可能な中心軸が中心に設置され、前記中心軸を対称にして多数の空間に内部空間が分割され、前記貫通孔に対応される位置にペット餌料排出口が形成され、分割された前記内部空間にペット餌料が収納されるペット餌料収納部と、前記中心軸と連結されて前記外形ケースの内側面の前記ペット餌料収納部の下段に固定設置され、前記中心軸を回動させるモータ部と、前記モータ部を介して前記排出口の開閉を制御する中央制御部とを含む装置を開示している。

しかしながら、この先行技術も動物を嗅覚や聴覚で刺激して接近をおびき寄せ、接触を促進して接触に対する成果補償により餌活動を誘発する手段を言及しておらず、電気エネルギーの消費を低減して電源消耗による餌供給中断の管理不在時間の発生を減らす方法についても全く言及していない。

２０１８年１１月１日付の大韓民国特許登録第１０−１９１４２１３号の明細書にはペット飼料供給遊戯容器が開示されている。このような先行技術のペット飼料供給遊戯容器は、飼料が受容される保存空間が形成され、保存空間を区画する複数の区画部が突出した状態で設置される第１容器と、第１容器の区画部を覆うように分解可能に結合される第２容器と、第１容器との間に餌料が保存される保存空間が形成された状態で第１容器に分解可能に結合され、表面には餌料が排出される排出ホールが形成された第１フィーダー部と、第２容器との間に餌料が保存される保存空間が形成された状態で第２容器に分解可能に結合され、表面には餌料が排出される排出ホールが形成された第２フィーダー部とを含む。

ところが、この先行技術は餌供給用のおもちゃを開示しているだけで、スマートフォンを介して遠隔で制御するか電源による駆動装置がないため、餌やりと遊びが同時に可能な動物遠隔管理用ロボットと分類することもできない。また、餌保管容器が２つに分かれ、フィーダー部も２つに分かれる複雑な構造は餌の詰まりというもう１つの故障要因を増加させ、故障や誤作動が発生しても飼育者がその故障や誤作動を遠隔から感知できる手段が全くないという問題点がある。

２０１８年９月４日付の大韓民国特許登録第１０−１８８９４６０号の明細書は、センシングモジュールによりペットの動きを感知してユーザに知らせるペット用自動餌やりシステムである。この発明では、ネットワークを介してペット餌提供装置と接続されてデータを送受信することができ、ペット餌やりアプリケーションが設置されているユーザ端末機、及びセンシングモジュールにより前記ペットが前記ペット餌提供装置の周辺にいると感知すると、カメラモジュールにより前記ペットを撮影し、前記撮影された映像をユーザ端末機に送信するペット餌提供装置を含むものの、前記ユーザ端末機は、前記ペット餌提供装置から前記ペットの撮影映像を受信すると、設置されているペット餌やりアプリケーションを自動で実行させ、前記ペット餌提供装置は、前記ユーザ端末機から餌提供信号を受信すると、前記ペットに予め設定された量の餌を提供することをその構成上の特徴とする。

この先行技術で提案しているセンシングモジュールによりペットの動きを感知してユーザに知らせるペット用自動餌やりシステムによると、センシングモジュールによりペットがペット餌提供装置の周辺にいると感知されると、カメラモジュールによりペットを撮影し、撮影された映像をユーザ端末機に送信してユーザ端末機に既に設置されているペット餌やりアプリケーションを自動で実行させてペットがペット餌やり装置の周辺にいることをユーザに知らせ、ユーザ端末機から餌やり信号を受信すると、ペットに予め設定された量の餌を提供することにより、ユーザ中心ではないペットのニーズを考慮してペットに餌を提供することができる。また、この先行技術は、ペット餌提供装置において予め指定された時間に、録音されたユーザの音声が出力されてペットをペット餌提供装置に誘導することにより、ペットが規則的に餌を食べることができるようにすることができ、ユーザの音声が繰り返して出力された後、センシングモジュールにより一定時間内にペットが感知されないと、ユーザに状況報告メッセージを送信することにより、ユーザがセンシングモジュールの故障状態又はペットの状況を把握できるようにすることができる。

しかしながら、この先行技術でも、餌提供手段が電子的又は機械的遠隔統制を試みているため、電源消費が増加し、動物の攻撃的行動による故障の可能性、誤作動の可能性の問題点が依然として解消されていない。

それだけでなく、このような先行技術の装置の電源が消耗したとき、遠隔餌やりが中断され、遊びも中断されて動物に孤立感を与えるようになり、飼育者の遠隔管理が不可能になる期間に対する現実的で実用的な対策が全くないという問題点は依然として残っている。

従って、本発明の最も基本的な目的は、動物を最も強烈に刺激する餌の匂いを排出する餌匂い排出口が形成された餌排出部を装着して動物の鋭敏な嗅覚を刺激して、ロボットの電子的又は機械的作動が中断される期間にも動物の嗅覚を刺激して動物の関心を誘導し、ロボットを接触する行動を誘発して、接触に対する成果補償として餌を排出する動物飼育ロボットを提供することにある。

本発明の他の目的は、動物を遠隔で管理するための動物飼育ロボットにおいて、電源消耗の多い各種感知センサや音響発生装置の使用を排除して電源消耗を極小化してロボットの遠隔管理稼動可能時間を最大化するとともに、餌匂い排出のための手段を備えて、動物の自発的接近と接触を促進できる、動物飼育ロボットを提供することにある。

本発明のまた他の目的は、餌排出のための複雑な機械的排出統制装置や電子的作動統制装置の使用を排除して物理的外力や重力の作用により餌が排出されるようにすることにより、電源が完全に消耗した状態でも動物がロボットに加える外力により餌が排出できるようにして、電源放電時にも餌やりが続けられるように、餌匂い排出による動物接近誘引及び動物接触誘発手段を備えた、動物飼育用ロボットを提供することにある。

以上の本発明の目的を達成するために、自体に内蔵されたプログラムに従って自律的に動作するか又は飼育者によりインターネットを介して遠隔で操縦される動物飼育ロボットにおいて、電源枯渇時にも動物接近や接触を誘発して餌を排出する動物飼育ロボットが提供される。

本発明の動物飼育ロボットは、スマートフォンに設置された遠隔操縦アプリプログラム又は胴体の制御部に入力されたプログラムにより作動し、餌保管箱や餌の排出部に餌の匂いが外部に流出される微細な孔が形成される。

本発明のロボットは、遠隔地で操縦するためのコンピュータプログラム又はスマートフォンのようなモバイルデバイスに設置される遠隔操縦プログラム（application program、以下、「操縦アプリ（Ａｐｐ．）」と略称する）により無線インターネットを介して外部で操縦されるか、又はロボット胴体内部の制御部に入力された自律作動プログラム（以下、「内蔵アプリ」と略称する）に従って作動する動物飼育ロボットであって、動物の餌を保管して排出する餌排出部を含み、前記餌排出部に餌の匂いを外部に流出する多数の微細な匂い孔が餌排出口に形成されることを特徴とする、動物飼育用ロボットである。

本発明の動物飼育ロボットの餌保管箱である餌排出部３００には多数の微細な餌匂い排出口が形成されて餌匂いを外部に排出させて動物の嗅覚を刺激することにより、動物が飼育ロボットに接近するようにおびき寄せ、電源枯渇によりロボットの作動が不可能な状態でも嗅覚が刺激された動物が飼育ロボットに物理的外力を加えて餌が排出されるようにすることにより、飼育機能が維持される効果がある。

本発明のロボットの餌保管箱や餌排出部は、ポリカーボネートやポリスチレン又はポリアクリル樹脂などの当業界に広く知られている透明な合成樹脂材料で製作することにより、動物が肉眼で内部の餌を透けて見ることができるようにし、ロボットに対する動物の接触により餌の音が発生するようにして、電源枯渇により駆動が不可能な状態でも動物が視覚及び聴覚により刺激されて本発明のロボットに物理的接触を行うように誘導することにより、餌やり機能が続ける効果がある。

本発明の一実施例による餌匂い排出口が形成された餌排出部が装着されたペットのための遊びロボットの斜視図である。

本発明の一実施例によるロボット本体の機能と作動を概略的に示すブロック構成図である。

本発明の一実施例によるロボットを遠隔で駆動させるスマートフォンを示すブロック構成図である。

本発明の一実施例による餌匂い排出口を有する透明な素材で製作された餌排出部を示す斜視図である。

本発明の一実施例による微細な餌匂い排出口が多数形成された餌排出部のふたの平面図である。

本発明の一実施例による微細な餌匂い排出口が多数形成された餌排出部のふたの外部斜視図である。

本発明の一実施例による微細な餌匂い排出口が多数形成された餌排出部のふたの側面図である。

本発明の最も基本的な実施例は、遠隔地で操縦するためのコンピュータプログラム又はスマートフォンのようなモバイルデバイスに設置される遠隔操縦プログラム（以下、「操縦アプリ（Ａｐｐ．）」と略称する）により無線インターネットを介して外部で操縦されるか又はロボット胴体内部の制御部に入力された自律作動プログラム（以下、「内蔵アプリ」と略称する）に従って作動する動物飼育ロボットであって、動物の餌を保持して排出する餌排出部を含み、前記餌排出部に餌匂いを外部に流出する多数の微細な匂い孔と餌排出口が形成されることを特徴とする、動物飼育用ロボットである。

本発明の匂い排出口が形成された実施例の最も好ましい具体的な形態は、コンピュータ又はモバイルデバイスに設置されるロボット遠隔操縦プログラムにより無線インターネットを介して操縦されるか、又はロボットに内蔵された制御部に入力された自律作動プログラムに従って作動する動物飼育ロボットであって、前記操縦プログラムからの制御信号を受信する信号送受信部と、ロボット胴体の両側面に突出された回転軸に装着された車輪と、前記車輪に回転軸の回転力を伝達するモータと、前記モータと制御部と信号受信部に電力を提供する電源及び電源スイッチと、前記操縦プログラムから無線インターネットを介して受信した制御信号に従ってロボットの前進、後進、回転の方向と速度を制御するか又は制御部に入力された自律作動モードプログラムに従って感知センサの接触感知に反応して胴体を回転させる制御部と、餌保管箱と餌排出口を含む餌排出部と、前記モータ、電源、電源スイッチ、信号送受信部、制御部、回転軸、餌排出部を囲む胴体ハウジング、胴体ハウジングと回転軸との間に配置されるベアリングとを含む動物飼育ロボットにおいて、前記餌保管箱又は餌排出部に餌匂いが外部に流出する多数の微細な排出口が形成されたロボットである。

本発明が実現された代表的な実施例による動物飼育ロボットにおいて、餌保管箱に形成された匂い排出口の直径が０．０００１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。本発明による動物飼育ロボットの餌保管箱の全部又は一部が０．０００１ｍｍ以上５ｍｍ以下の直径を有する微細孔が多数形成された多孔性の透明素材で形成されてもよく、強靭な素材の網状構造（メッシュ構造）であってもよい。

本発明による一例として、動物飼育ロボットの餌保管箱の全部又は一部が強靭な物性のプラスチック素材で、好ましくは、ポリカーボネート樹脂で製造されてもよい。

本発明のロボットの胴体は、車輪の中心と胴体の中心を横切る回転軸を中心に自由に回転可能に連結されて、胴体は回転軸を中心におきあがりこぼし反動（roly poly reaction）が可能である。本発明の飼育ロボットは、胴体のおきあがりこぼし反動による餌排出統制のために、重い部品が胴体下部に偏重配置されることが好ましい。

このために、本発明の飼育ロボットの胴体重量の５０％以上が胴体の下部に集中されるように重い部品を胴体の下部に不均衡的に集中配置して、胴体上部が胴体下部よりはるかに軽くなるように制作される。

本発明の飼育ロボットの胴体下部が胴体上部より重いため、胴体が回転軸を中心に一時的に裏返しになったり傾いたりしても、重力の作用によりおきあがりこぼし（like roly-ploy toy）のように車輪軸を中心に胴体下部が車輪軸の下に移動し、胴体上部が車輪軸の上に移動する。

以上のように、重い部品を胴体内部の下部に配置し、軽い部品を胴体内部の上部に偏重配置することにより、瞬間的に胴体が回転軸を中心に裏返しになったり傾いたりしても、重力の作用により胴体下部が下側に戻り、胴体上部が再び車輪軸の上側に戻るおきあがりこぼし反動が現れるようにする。

本発明の飼育ロボットの車輪軸の上側に位置する胴体上部に餌保管箱が配置され、このような餌保管箱の上部に餌排出口が形成され、そしてそのような餌排出口の排出方向が上方に向くように形成される。

胴体上部に配置される餌保管箱と餌保管箱を覆っている板には、微細な餌匂い排出口が多数形成されて保管箱に入っている餌から発散される餌の匂いが餌排出口と匂い排出口を介してロボットの外部に流出する。

餌排出口が餌保管箱の上部に形成され、餌排出口の方向が上方に向かって形成されるため、重力の作用で胴体上部が車輪軸を中心に下部の上側に位置するように正常に整列された状態では餌保管箱に詰められた餌が下側に溢れ出さない。

ところが、犬や猫が本発明の飼育用ロボットに物理的衝撃を与えるか、噛んで振って餌保管箱の餌排出口が下方を向くようになる瞬間には、重力や物理的衝撃の作用により餌保管箱に入っていた餌が下方を向いている餌排出口から下に排出される。

このように、本発明のロボット胴体の上部と下部が外力の作用により一瞬裏返しになって餌が排出されても、重力の作用によるおきあがりこぼし反動（bounces back up like a roly-poly toy）が発生して、胴体上部が上方に戻り、胴体下部が下方に戻るため、胴体上部の餌保管箱の上部に上方に向かって形成される餌排出口は再び上方に向かうようになって餌の排出は中断される。

すなわち、本発明の飼育ロボットの胴体が物理的な衝撃による外力を受けて裏返しになった瞬間には餌が下に排出されるが、外力が中断されると重力の作用によるおきあがりこぼし反動により重い胴体下部が餌保管箱の下の位置に戻って、胴体上部において上方を向くように形成された餌排出口からは餌の排出が中止される。

以上のように、本発明の飼育ロボットの胴体は、下部と上部間の部品の重量の不均衡配置によっておきあがりこぼし反動を起こして、重力の作用により餌の排出が統制されるとともに、胴体上部に配置される餌保管箱と餌保管箱を覆っている板には微細な餌匂い排出口が多数形成されて保管箱に入っていた餌から発散される餌の匂いが餌排出口と匂い排出口を介してロボット外部に流出するという技術的特徴がある。

このような発明の飼育ロボットの技術的特徴により、本発明の飼育ロボットにおいては、餌排出の統制のための別途の電気的又は機械的作動装置が必要ではなく、重力の作用によるおきあがりこぼし反動により餌排出が統制されるとともに、保管箱に入っていた餌から発散される餌匂いが餌排出口と匂い排出口を介してロボットの外部に流出して動物の接近を誘導し、ロボットに対する積極的な接触を刺激する効果を示す。

本発明の飼育ロボットのモータの回転力を車輪に伝達する回転軸と胴体の間にはベアリングが設置される。ベアリングは回転軸を回転可能に支持しながら回転力が胴体にも伝達されることを最大に遮断する。

回転軸が一定の速度で回転する場合は、ベアリングにより胴体に伝達される回転力が弱いか又は胴体の裏返しに必要な臨界回転力以下に該当し、車輪の回転にもかかわらず胴体が追いついて回転せずに、胴体上部が回転軸の上側に、そして胴体下部は回転軸の下側に位置する、正常配列状態が維持される。

このように正常配列された胴体を回転軸を中心に回転させて上部と下部を裏返すためには、一定の水準以上の回転力、すなわち、胴体の裏返しに必要な臨界回転力を超過する回転力が回転軸からベアリングを経て胴体に伝達されなければならない。

本発明の飼育ロボットの胴体上部と下部との間の重量差が大きくなるほど、好ましくは、胴体下部に重りを追加して下部の重量を増加させることにより上部と下部との間の重量差が増加するほど、胴体の裏返しに必要な臨界回転力はさらに増加する。

一定の速度で回転している回転軸からベアリングを介して胴体に伝達される回転力はないか非常にわずかである。回転軸の回転速度が増加するか減少する速度が大きいほど、すなわち、加速度が大きいほど、回転軸からベアリングを介して胴体に伝達される回転力は増加する。

ベアリングの本質的な機能は回転軸の回転力が胴体に伝達されることを防ぐことであるが、ベアリングの回転力伝達の遮断能力が完全ではないため、回転軸の回転数の変化速度を急に変化させて回転加速度を発生させると、回転軸の回転力の一部が胴体にも伝達される。

ベアリングの回転力遮断効率が低いほど、胴体に伝達される回転力は大きくなり、ベアリングの回転力遮断効率が高いと、胴体に伝達される回転力は小さくなる。すなわち、回転軸の加速度により胴体に伝達される回転力はベアリングの回転力遮断効率と回転加速度の変化によって変わる。

このように回転加速度とベアリングの回転力遮断効率により調節できる回転力が胴体に伝達されても、胴体が回転力を受けて回転軸を中心に１８０度回転して胴体の上下部が裏返しになるためには、ベアリングを介して伝達された回転力が胴体の下部と上部の重量差により発生する胴体の回転抵抗力より大きくなければならない。

胴体上部と下部との間の重量差が大きくなるほど、回転軸から胴体下部の重心が離れるほど、胴体を回転させてひっくり返すために要求される臨界回転力はさらに増加する。

従って、胴体の回転に必要な最低臨界回転力が増加するほど、胴体の裏返しのために要求される回転力がさらに大きくならなければならず、このために回転軸の回転加速度がさらに大きくなるか、ベアリングの回転力を遮断する効率は低くなければならない。

本発明の飼育ロボットの本体上部に配置される餌保管箱の餌排出口が上方に向かって形成されているので、本体が回転軸を中心に１８０度回転して前記餌排出口が下方に向くようになる瞬間に餌が重力の作用で下側に溢れ出る。

従って、ベアリングの回転力遮断効率を調節するか、回転軸の回転加速度を調節するか、胴体の上部と下部間の重力差により発生する回転抵抗力を調節することにより、胴体が回転軸を中心に裏返しになって餌が下に排出されることを調節することができるようになる。

また、車輪が有する回転抵抗力と静止摩擦力を合わせたより小さい回転力が車輪に伝達される場合は、車輪が転がらなくてロボットは移動せずに静止状態を維持する。この時、胴体の臨界回転抵抗力より強い回転力が胴体に伝達されると、ロボットは停止したまま胴体だけが裏返しになる現象が現れる。

すなわち、車輪の回転抵抗力と静止摩擦力の和より小さい回転力が車輪に伝達され、胴体の回転抵抗力より強い回転力が胴体に伝達されると、ロボットが静止した状態で胴体だけが回転して転覆して餌が重力の作用により下に排出される。

回転軸の回転加速度を上げると、胴体の回転転覆の周期が速くなって餌の排出速度が増加する。胴体の上部と下部との間の重量差を減少させると、すなわち、重りの重量を減少させると、胴体の回転転覆がより容易になって餌の排出速度が増加する。ベアリングの回転力遮断効率を下げると、胴体の回転転覆速度が速くなって餌の排出速度が速くなる。

本発明の飼育ロボットでは、回転力遮断効率を調節するために様々な形態のベアリングを使用することができ、多様な素材で製作されたスライディングベアリングも使用できる。好ましくは、プラスチックリニアベアリングが使用でき、より好ましくは、ポリアセタールベアリングが使用できる。

本発明の胴体に装着されるベアリングの具体的な実施例としては、ポリアセタールのリングを滑り素材として使うプレーンベアリングが適している。

本発明の明細書において操縦モードという表現は、コンピュータやスマートフォンに設置された本発明のロボット操縦用プログラム（以下、操縦アプリ（ａｐｐ．））を使用して、飼育者が無線インターネット通信を介して近距離又は遠隔地から本発明の飼育ロボットの作動を操縦する場合を意味する。

操縦モードでは、飼育者が前記操縦アプリプログラム（application program）を使用して本発明の飼育ロボットの前進、後進、回転、停止駆動を行うように無線通信を介して飼育ロボットの駆動を遠隔操縦する。

操縦モードでは、車輪駆動の加速と減速が緩やかになるように前進及び後進駆動が行われる。操縦モードでは、車輪の駆動が開始されるときに車輪回転軸の回転速度を徐々に増加させて、すなわち、回転加速度を下げて車輪の回転力伝達による胴体の回転現象を防止する。

操縦モードでは、回転軸の回転加速度を最大に下げて胴体に伝達される回転力が、胴体が保有する回転抵抗力以下になるように維持することにより、胴体の回転による胴体の裏返しが防止される。すなわち、操縦モードでは、胴体の回転裏返しができないため、餌排出口が下方を向けられなくなるので、重力による餌排出は起きられない。

しかしながら、操縦モードでも胴体上部に配置される餌保管箱と餌保管箱を覆っている板には微細な餌匂い排出口が多数形成されて保管箱に入っていた餌から発散される餌匂いが餌排出口と匂い排出口を介してロボットの外部に流出される。

すなわち、操縦モードでは、胴体の回転裏返しが防止されて胴体上部の餌保管箱に形成された餌排出口が上方を維持したまま下方には向かえないように姿勢を維持するため、重力により餌が下方に排出される現象は発生しない。

操縦モードでは、胴体が回転反転して餌排出口が下方に向かうことが防止されるため、餌が重力によって下方に排出されることはないが、しかしながら、胴体上部に配置される餌保管箱と餌保管箱を覆っている板に形成された匂い排出口からは、保管箱に入っていた餌から発散される餌の匂いが餌排出口と匂い排出口を介してロボットの外部に流出する。

本発明の明細書において、自律作動モードは、飼育者がロボットを操縦することではなく、制御部に入力されたプログラムによって作動する場合である。飼育者が操縦アプリにおいて自律作動モードを選択すると、外部のデバイスに設置された操縦アプリと本発明の飼育ロボットとの間の通信は中断し、ロボット内部の制御部に入力されたプログラム（以下、「内蔵アプリ」と略称する）が作動を開始する。

自律作動モードでは、動物が本発明のロボットに接触してロボットに設置された感知センサが信号を内蔵アプリに伝達すると、プログラムにおいては車輪に回転加速度が発生するように急速に車輪回転速度を増加させる指示を駆動モータに伝達する。

自律作動モードでは、飼育中の動物が本発明の飼育ロボットに接近してロボットに物理的接触を加えると、飼育ロボットの胴体に装着された感知センサが接触を感知する。本発明に使用可能な感知センサは、当業界に既に広く公知されたジャイロセンサが使用できる。本発明の飼育ロボットに対する動物の接触を感知するジャイロセンサに伝達される信号値は、約４ｍｓ（ミリ秒、１０^−３ｓｅｃｏｎｄ）ごとに現在信号値に更新される。

動物のロボット接触が発生すると、感知センサ信号値が変化し、以前の信号値と現在の信号値の差が一定値以上であると、動物がロボットに接触したとプログラムが判断してモータを急速に稼動するように駆動信号を送る。

このように自律作動モードでは、動物がロボットに加える外力が感知センサにより感知されて内蔵アプリの信号に従ってモータが駆動し始める時は、短い時間で回転速度を急上昇させて回転加速度を増加させる。

感知センサの接触信号伝達に反応して内蔵アプリプログラムから発送するモータ駆動の指示に従って、モータ回転軸の回転加速度が増加すると、ベアリングを介して胴体に伝達される回転力が大きくなり、このように胴体に伝達された回転力が胴体の重量偏重の分布による臨界回転抵抗力を超えると、胴体が回転軸を中心に１８０度回転して裏返しになるとともに、餌保管箱の餌排出口が下方を向かうようになって重力の作用により餌が下側に排出される。

自律作動モードでも、胴体上部に配置される餌保管箱と餌保管箱を覆っている板には、微細な餌匂い排出口と餌排出口を介して餌から発散される餌匂いがロボットの外部に流出する。

このような自律作動モードで、動物が本発明のロボットに接触する瞬間的な駆動と瞬間的な高速駆動による胴体の回転による餌の排出と餌匂いの排出は、飼育される犬や猫の餌狩り本能を刺激する。

本発明の飼育ロボットにおいて、このような自律自動モードで餌排出過程を学習した犬や猫は、餌を得るために本発明のロボットに対する攻撃的な接触を自発的に頻繁に試みることになる。

飼育者が外部デバイスの操縦アプリから自律作動モードを選択すると、外部デバイスの操縦アプリプログラムとロボット間の無線通信は中断され、本発明の飼育ロボット制御部に入力された内蔵アプリプログラムによってロボットの作動が開始される。

自律作動モードでも、胴体上部に配置される餌保管箱と餌保管箱を覆っている板に形成された微細な餌匂い排出口により餌匂いがロボットの外部に流出して犬や猫の追跡を誘導し、動物が餌を求めるための頻繁なロボット接触の試みが行われる。犬や猫が成功した発明のロボットを追跡して物理的な接触を試みると、成果補償として餌が排出されて犬や猫を満足させる。

本発明の飼育ロボットの自律作動モードで、動物の接触が一定時間なかった場合は、内蔵アプリの自律操縦プログラムにより飼育ロボット自体の餌自律排出機能が任意的な時間間隔で間欠的に作動する。

例えば、内蔵アプリ（application program）により統制される自律動作モードと選択された状況で、１０分以上動物のロボットに対する接触が行われていないと、前記内蔵アプリから発送される信号に従ってモータが突然急速に駆動されて回転加速度を発生させて、胴体に回転力を伝達して胴体を裏返して餌を排出する。

このような内蔵アプリプログラムによる自動餌排出機能は、動物の接触以後、一定時間以上動物の接触がない場合は、プログラムの作動により自動餌排出機能が作動して餌を外部に排出することにより、犬や猫の注意を喚起させ、これらの餌活動を誘導する。

以上のように、本発明の飼育ロボットの代表的な形態を各図面と実施例により詳細に説明したが、これらは、本発明の一実施例に過ぎないので、この技術分野で通常の知識を有する者であれば前述した本発明から多様な変形及び本発明と均等なまた他の実施例を容易に導出することができる。従って、特許請求の範囲に記載された技術的思想を実現するためのいかなる具体的な形態の飼育ロボットであっても本発明の法律的保護範囲に属する。

１００：ロボット本体
１１０：信号送受信部
１１１：ロボット本体ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
１１２：電源
１２０：制御部
１２１：速度制御部
１２２：方向制御部
１２３：前後進制御部
１４０：モータ部
１５０：車輪
２００：スマートフォン
２０１：操縦アプリ
２０２：ブルートゥース無線通信
３００：餌排出部
３０１：餌排出口
３０２：餌匂い排出口

Claims (5)

1. 外部の遠隔操縦プログラムによりインターネットを介して操縦されるか又はロボットに入力された内蔵プログラムより作動し、動物餌保管箱や餌排出部が装着された動物飼育ロボットにおいて、前記餌保管箱や餌排出部に１つ以上の餌匂い排出口が形成されていることを特徴とする、動物飼育ロボット。
2. 前記操縦プログラムからの制御信号を受信する信号送受信部と、
   ロボット胴体の両側面に突出された回転軸に装着された車輪と、
   前記車輪に回転軸の回転力を伝達するモータと、
   前記モータと制御部と信号受信部に電力を提供する電源及び電源スイッチと、
   前記操縦プログラムから無線インターネットを介して受信した制御信号に従ってロボットの前進、後進、回転の方向と速度を制御するか又は制御部に入力された自律動作モード内蔵プログラムに従って感知センサの接触感知に反応して胴体を回転させる制御部と、
   動物の餌を保管して排出する餌排出部と、
   前記モータ、電源、電源スイッチ、信号送受信部、制御部、回転軸、餌排出部を囲む胴体ハウジング、胴体ハウジングと回転軸との間に配置されるベアリングとを含み
   前記餌保管箱や餌排出部に１つ以上の餌匂い排出口が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の動物飼育ロボット。
3. 前記餌保管箱に形成された匂い排出口の直径が０．０００１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の動物飼育ロボット。
4. 前記餌保管箱の全部又は一部が０．０００１ｍｍ以上５ｍｍ以下の直径を有する微細な孔が多数形成された多孔性の透明素材で形成されたことを特徴とする、請求項３に記載の動物飼育ロボット。
5. 前記餌保管箱の全部又は一部がポリカーボネート樹脂で製造されたことを特徴とする、請求項４に記載の動物飼育ロボット。

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