JP2021154392A - ロボットの制御装置及びロボットの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】状況に応じてロボットのタスクを最適に切り換える。【解決手段】本開示によれば、ロボットがタスクを行う際に、当該タスクの終了条件に該当しているか否かを判断する判断部と、前記終了条件に該当する場合に、前記終了条件に対応する次タスクへ切り換えを行う切換部と、を備える、ロボットの制御装置が提供される。この構成により、状況に応じてロボットのタスクを最適に切り換えることが可能となる。【選択図】図２

Description

本開示は、ロボットの制御装置及びロボットの制御方法に関する。

従来、例えば下記の特許文献１には、料理人が料理するプロセス、火力を記録し、それに基づいて火力調整や制御プログラムを作成し、ロボットが料理を行うことが記載されている。

特表２０１７−５０６１６９号公報

ロボットのタスク切替の方法は様々な方法が提案されている。組立、加工などを行う産業用ロボットについては、ロボットの目標位置が事前にプログラムもしくはティーチングされ、所定の動作を行い、組立、塗装などのタスクを実行するものが多く存在する．

これらのロボットは、事前のプログラムに基づき、事前に設定された動作、すなわち予め設定された位置での所定の作業を行い、全ての設定された動作を行うと特に判断をすることなくタスクを終了する。しかしながら、ロボットは、状況に応じて事前に設定した動作を変更することができない。すなわち、タスクの内容を変更したり，タスクを切り替えたりすることができないという問題がある。

上記特許文献１に記載された技術においても、タスクの事前設定はできるがが、状況に応じてタスクの内容を変更したり、タスクを切り替えたりすることが出来ないという問題がある。

そこで、状況に応じてロボットのタスクを最適に切り換えることが望まれていた。

本開示によれば、ロボットがタスクを行う際に、当該タスクの終了条件に該当しているか否かを判断する判断部と、前記終了条件に該当する場合に、前記終了条件に対応する次タスクへ切り換えを行う切換部と、を備える、ロボットの制御装置が提供される。

また、本開示によれば、ロボットがタスクを行う際に、当該タスクの終了条件に該当しているか否かを判断することと、前記終了条件に該当する場合に、前記終了条件に対応する次タスクへ切り換えを行うことと、を備える、ロボットの制御方法が提供される。

以上説明したように本開示によれば、状況に応じてロボットのタスクを最適に切り換えることが可能となる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

本開示の一実施形態に係るロボットのハードウェアの概略構成を示す模式図である。 ロボットのソフトウェア構成を示す模式図である。 ロボットが実行する単体のタスクの処理を示すフローチャートである。 図３に示す単体のタスクを組み合わせたシーケンスを示す模式図である。 タスクを組み合わせて作成した「目玉焼きを調理する」というシーケンスを示す模式図である。 図５に示すシーケンスをフローチャートの形式で示した模式図である。 タスク１の終了条件１を示す模式図である。 タスク１の終了条件２を示す模式図である。 タスク１の終了条件３を示す模式図である。 パン生地を押した時のハンドの押し込み量（横軸）と、圧力（縦軸）との関係を示す特性図である。 ロボットがステーキ用の肉を焼く場合の終了条件を説明するための模式図である。 ロボットがステーキ用の肉を焼く場合の終了条件を説明するための模式図である。 ロボットがステーキ用の肉を焼く場合の終了条件を説明するための模式図である。 ロボットがアンモニア臭の掃除をする場合の終了条件を説明するための模式図である。 ロボットがアンモニア臭の掃除をする場合の終了条件を説明するための模式図である。 ロボットがアンモニア臭の掃除をする場合の終了条件を説明するための模式図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．ロボットのハードウェア構成
２．ロボットのソフトウェア構成
３．ロボットのタスク切換処理
４．タスク切換の具体例
５．他のタスクの例

１．ロボットのハードウェア構成
まず、図１を参照して、本開示の一実施形態に係るロボット１０００のハードウェアの概略構成について説明する。図１に示すように、ロボット１０００は、移動のための車輪１００、胴体部１１０、アーム１２０，１３０、頭部１４０、を有して構成される。

車輪１００は、アクチュエータ１５０により駆動される。車輪１００が駆動されるとロボット１０００が移動する。アーム１２０，１３０は多関節を有し、各関節にはアクチュエータ１５２が設けられている。アーム１２０，１３０は、アクチュエータ１５２の駆動により屈曲する。アーム１２０，１３０の各関節には、関節の角度を検出するエンコーダが設けられている。同様に、車輪１００の近辺には、車輪１００の回転角を検出するエンコーダが設けられている。

アーム１２０，１３０の先端には、ハンド１６０が設けられている。ハンド１６０は、アクチュエータ１５４の駆動により駆動され、物体を把持し、また物体を押圧するなどの力を作用させる。

力センサ１７０は、ハンド１６０の先端に設けられ、ハンド１６０が物体を把持した際の把持力、ハンド１６０が物体を押す際の圧力を検出する。トルクセンサ１８０は、各関節に設けられ、各関節のトルクを検出する。力センサ１７０は、両手のハンド１６０のそれぞれに設けられていても良い。

胴体部１１０には、ＣＰＵ２００、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０４、外部記憶装置２０６、バス２０８、バスインタフェース（バスＩ／Ｆ）２０９が備えられている。外部記憶装置２０６は、ロボット１０００の外部から接続される記憶装置である。ＣＰＵ２００、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０４、外部記憶装置２０６、バスＩ／Ｆ２０９は、バス２０８を介して接続されている。

また、胴体部１１０には、３次元情報入力装置２１０、温度センサ２１２、匂いセンサ２１４、ガス濃度センサ２１６が備えられている。３次元情報入力装置２１０は、例えばＴＯＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサから構成され、物体の３次元情報を取得する。温度センサ２１２は、放射型温度計、接触式の温度計などから構成される。ガス濃度センサ２１６は、例えばアンモニアなどのガス濃度を検出するセンサである。これらの各種センサは、バスＩ／Ｆ２０９を介して胴体部１１０のＣＰＵ２００等と接続されている。これらの各種センサについても、複数のセンサがロボット装置１０００に備えられていても良い。

頭部１４０には、画像入力装置２１８、音入力装置２２０、音出力装置２２２が備えられている。これらの装置も、バスＩ／Ｆ２０９を介して胴体部１１０のＣＰＵ２００等と接続されている。一例として、画像入力装置２１８はカメラから構成され、音入力装置２２０はマイクロフォンから構成され、音出力装置２２２はスピーカから構成される。

２．ロボットのソフトウェア構成
次に、ロボット１０００のソフトウェア構成について説明する。図２は、ロボット１０００のソフトウェア構成を示す模式図である。図２に示す各構成要素は、ＣＰＵ２００とＣＰＵ２００を機能させるためのソフトウェア（プログラム）により構成される。このプログラムは、ＲＯＭ２０４や、外部記憶装置２０６に格納されることができる。ロボット１０００のソフトウェア構成は、大きく分けると、入力部３００、データ処理・認識部３２０、判断部３３０、タスク計画部３４０、動作計画部３５０、制御部３６０から構成される。

入力部３００には、ロボット１０００が備える各種センサ等を介して、外界からの各種情報が入力される。入力部３００は、画像入力部３０２、３次元情報入力部３０４、力入力部３０６、温度入力部３０８、匂い入力部３１０、ガス濃度入力部３１２、音入力部３１４、角度入力部３１６、角速度入力部３１７、トルク入力部３１８、電流入力部３１９を有して構成される。

画像入力部３０２には、画像入力装置２１８であるカメラが撮像した画像のデータが入力される。３次元情報入力部３０４には、３次元情報入力装置２１０に入力された物体の３次元情報が入力される。力入力部３０６には、力センサ１７０が検出した力が入力される。温度入力部３０８には、温度センサ２１２が検出した温度が入力される。匂い入力部３１０には、匂いセンサ２１４が検出した匂いのデータが入力される。ガス濃度入力部３１２には、ガス濃度センサ２１６が検出したガス濃度が入力される。

また、音入力部３１４には、音入力装置２２０であるマイクロフォンが取得した音のデータが入力される。角度入力部３１６には、アーム１２０，１３０の各関節のエンコードが検出した角度、車輪１００の回転角等が入力される。角速度入力部３１７には、アーム１２０，１３０の各関節が動く際の角速度、車輪１００を駆動するアクチュエータ１５０の角速度が入力される。なお、角速度は、回転角に基づいてデータ処理部３２４が演算しても良い。トルク入力部３１８には、トルクセンサ１８０が検出したトルクが入力される。電流入力部３１９には、各アクチュエータの電流が入力される。

データ処理・認識部３２０は、入力部３００に入力された各種データの処理、認識を行う。データ処理・認識部３２０は、認識処理部３２２、データ処理部３２４、を有して構成される。

判断部３３０は、データ処理・認識部３２０が処理し、認識したデータに基づいて、判断を行う。判断部３３０は、終了判断部３３２、失敗判断部３３４、を有して構成される。判断部３３０は、入力部３００に入力された各種データに基づき直接判断を行うこともできる。

タスク計画部３４０は、判断部３３０の判断結果に基づき、タスクの計画を行う。タスク計画部３４０は、タスク切換部３４２、タスク実行部３４４を有する。

動作計画部３５０は、ロボット１０００の動作を計画する。動作計画部３５０は、移動経路計画部３５２、腕部軌道計画部３５４、把持計画部３５６を有する。

制御部３６０は、ロボット１０００の各アクチュエータを制御することで、ロボット１０００を制御する。制御部３６０は、移動制御部３６２、腕部制御部３６４、ハンド制御部３６６を有する。

３．ロボットのタスク切換処理
次に、本実施形態に係るロボット１０００のタスク切換処理ついて説明する。本実施形態に係るロボット１０００は、様々なタスクを実行し、タスクの成功または失敗に応じてタスクを切り換える。タスクの内容は特に限定されるものではないが、家庭内で利用されるロボットの場合、タスクの例として「料理を作る」、「掃除する」等が挙げられる。

図３は、ロボット１０００が実行する単体のタスクの処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１０では、タスクの終了条件１に該当するか否かを判定し、タスクの終了条件１に該当する場合は、タスク終了１へ分岐する。

一方、ステップＳ１０でタスクの終了条件１に該当しない場合は、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、タスクの終了条件２に該当するか否かを判定し、タスクの終了条件２に該当する場合は、タスク終了２へ分岐する。

また、ステップＳ１２でタスクの終了条件２に該当しない場合は、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４へ進んだ場合、タスクの終了条件１に該当せず、且つ終了条件２にも該当しないため、タスクを実行する。ステップＳ１４の後はステップＳ１０に戻る。

タスク終了１へ進んだ場合の方が、タスク終了２へ進んだ場合よりも優先順位が高く、より好ましいタスクの終了になる。例えば、タスク終了１へ進んだ場合は、タスクが成功して終了する場合であり、タスク終了２へ進んだ場合は、タスクが失敗して終了する場合である。タスクを失敗して終了する場合は、失敗を回復するための次のタスクへ切り換えが行われる。換言すれば、終了条件１に該当するタスク終了１は、一連のシーケンスの最終タスクに繋がり、終了条件２に該当するタスク終了２は、そのタスクの失敗を回復するタスクに対応する。

以上のように、図３に示す単体のタスクの処理では、終了条件１に達すればタスク終了１へ進み、終了条件２に達すればタスク終了２へ進み、終了条件１、終了条件２のいずれにも達しない場合はタスク実行動作を継続する。

図４は、図３に示す単体のタスクを組み合わせたシーケンスを示す模式図である。図４に示す例では、３つのタスクＡ，Ｂ，Ｃが組み合わされている。タスクＡが終了条件１に該当するとタスクＢが実行される。また、タスクＡが終了条件２に該当するとタスクＣが実行される。更に、タスクＢ，Ｃのそれぞれの終了条件に応じて、次に実行するタスクが設定される。このように、単体のタスクを組み合わせることで、ロボット１０００が行ういかなる複雑なシーケンスであっても、タスクの組み合わせで構築することが可能である。これにより、タスクの内容を容易に設定できるとともに、タスクを組み合わせたシーケンスも容易に設定することが可能である。また、例えば終了条件である食材の分量が変わった場合など、単体のタスクを入れ換えるのみで、様々な終了条件を再設定することができ、特別なプログラミングを行うことなく直感的にロボット１０００の動作を設定可能である。

４．タスク切換の具体例
図５は、タスクを組み合わせて作成した「目玉焼きを調理する」というシーケンスを示す模式図である。また、図６は、図５に示すシーケンスをフローチャートの形式で示した模式図である。このシーケンスは、全体で１２個のタスク（タスク１〜１２）から構成されている。タスク１から実行を開始し、終了条件に応じてタスクを切り換えていき、タスク１２の終了条件１に達すると、タスク全体の実行が成功してシーケンスが終了する。具体的に、各タスクの内容は以下の通りである。
タスク１「卵を割る」
タスク２「卵の殻を取る」
タスク３「卵を捨てる」
タスク４「器を交換する」
タスク５「フライパンに油を入れる」
タスク６「フライパンから油を除去する」
タスク７「火をつけ，弱火に調整する」
タスク８「フライパンに卵を入れる」
タスク９「フライパンから卵、油を除去する」
タスク１０「フライパンに蓋をする」
タスク１１「火を止める」
タスク１２「目玉焼きを盛り付ける」

タスク１「卵を割る」を例に挙げて説明すると、タスク１の終了条件１は、「綺麗に卵が割れること」であり、終了条件１は「綺麗に卵が割れた画像」によって判定される。終了条件１に該当すると、図５の「終了１後実行タスク番号」に示されるように、タスク５「フライパンに油を入れる」に切り換わる。図６では、タスク１で終了条件１に該当すると、「終了１」の矢印に従ってタスク５へ切り換わることが示されている。

また、タスク１の終了条件２は、「殻が卵に入る」であり、終了条件２は「殻が入った画像」により判定される。終了条件２に該当すると、図５の「終了２後実行タスク番号」に示されるように、タスク２「卵の殻を取る」に切り換わる。図６では、タスク１で終了条件２に該当すると、「終了２」の矢印に従ってタスク２へ切り換わることが示されている。

同様に、タスク５「フライパンに油を入れる」を例に挙げて説明すると、タスク５の終了条件１は、「投入した油の重さが３０ｇであること」であり、終了条件１は「油が入ったフライパン画像」によって判定される。終了条件１に該当すると、図５の「終了１後実行タスク番号」に示されるように、タスク７「火をつけ，弱火に調整する」に切り換わる。図６では、タスク５で終了条件１に該当すると、「終了１」の矢印に従ってタスク７へ切り換わることが示されている。なお、投入する油の重さをセンサで直接測定することにより、終了条件１に該当するか否かを判定しても良い。例えば、ハンド１６０に設けられた力センサ１７０の重力方向の成分を計測することで、把持している物体の重量を計測することが可能である。

また、タスク５の終了条件２は、「投入した油の重さが５０ｇ以上である」であり、終了条件２は「油が入ったフライパン画像」により判定される。終了条件２に該当すると、図５の「終了２後実行タスク番号」に示されるように、タスク６「フライパンから油を除去する」に切り換わる。図６では、タスク５で終了条件２に該当すると、「終了２」の矢印に従ってタスク６へ切り換わることが示されている。なお、投入する油の重さをセンサで直接測定することにより、終了条件２に該当するか否かを判定しても良い。

以上のようにして、終了条件１〜３に応じてタスクが切り換わる。基本的に、終了条件１は、各タスクの成功条件に該当する。各タスクについて終了条件１に該当すると、図５のシーケンスが終了する。一方、いずれかのタスクで終了条件２または終了条件３に該当すると、そのタスクが終了条件１に該当するように、回復のためのタスクが行われる。回復するためのタスクを行うことで、その後の各タスクが終了条件１に該当すると、図５のシーケンスが終了する。

図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、タスク１の終了条件１、終了条件２、終了条件３をそれぞれ示す模式図である。図７Ａは、終了条件１を示している。図５に示すように、終了条件１は、「綺麗に卵が割れた画像」により判定される。図７Ａに示す状態では、綺麗に卵１０が割れているため、終了条件１に該当すると判定される。

また、図７Ｂは、終了条件２を示している。図５に示すように、終了条件２は、「殻が入った画像」により判定される。図７Ｂに示す状態では、卵１０に殻１４が入っているため、終了条件２に該当すると判定される。

また、図７Ｃは、終了条件３を示している。図５に示すように、終了条件３は、「黄身が崩れた画像」により判定される。図７Ｃに示す状態では黄身１２が崩れているため、終了条件３に該当すると判定される。

図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃに示す例では、画像入力装置２１８に入力された画像により終了条件１〜３のいずれに該当するか否かが判定される。なお、図５に示す例では、殆どの終了条件は画像入力装置２１８に入力された画像により判定される。画像による判定は、物体の形状、色等に基づく判定を含み、タスク完了時の画像と現在の画像とを比較して終了条件を判定する。終了条件を画像で判断することで、作業の節目の画像を撮影するだけで終了条件を判定することができるため、容易にシーケンスを構築することが可能となる。また、タスクによっては、音、温度、匂い、ガス濃度、３次元情報、物体の硬さや粘性、物体の弾性、物体を押す際の圧力等に基づいて終了判定が行われる。例えば、図５のタスク７では、終了条件１はフライパン温度が所定温度に達したことで判定され、例えば温度センサ２１２が検出した温度により判定することができる。また、料理を例に挙げると、例えば料理の際に発生する音（肉を焼いているときの音など）、匂い等に基づいて終了判定が行われる。

音、匂い、ガス濃度、３次元情報に基づいて終了条件を判定する場合は、音入力装置２２０、匂いセンサ２１４、ガス濃度センサ２１６、３次元情報入力装置２１０の検出値がそれぞれ用いられる。物体の硬さや粘性、物体の弾性、物体を押す際の圧力等に基づいて終了条件を判定する場合は、力センサ１７０、トルクセンサ１８０の検出値を用いることができる。

図２に基づいて、処理の流れを説明すると、画像入力装置２１８が取得した画像情報は、入力部３００の画像入力部３０２に入力される。データ処理・認識部３２０は、画像データに所定の処理を施し、画像データの認識を行う。ここで、所定の処理とは、例えばノイズを低減する処理など、認識の前処理として行われる処理を含む。画像データの認識は、例えばブロックマッチング等の手法により、予め取得されたテンプレート画像と画像入力装置２１８が取得した画像を比較すること等によって行われるが、公知の手法を適宜用いることができる。

判断部３３０は、データ処理・認識部３２０が処理し、認識した画像データに基づいて、終了条件１〜３の判定を行う。一例として、終了条件１は終了判断部３３２が行い、終了条件２，３は失敗判断部３３４が行う。例えば、図７Ａの画像が取得された場合、終了判断部３３２が終了条件１に該当することを判断する。

タスク計画部３４０は、判断部３３０の判断結果に基づき、タスクの計画を行う。タスク切換部３４２は、終了条件１〜３に該当するか否かに基づき、タスクの切り換えを行う。タスク実行部３４４は、終了条件のいずれにも該当しない場合に、そのタスクを実行する。例えば、タスク切換部３４２は、図５のタスク１で終了条件１に該当する場合は、次のタスク５へ切り換える。また、タスク切換部３４２は、図５のタスク１で終了条件２に該当する場合は、タスク２へ切り換える。また、タスク実行部３４４は、図５のタスク１で終了条件１〜３のいずれにも該当しない場合は、タスク１を実行する。

動作計画部３５０は、タスク計画部３４０により計画されたタスクに基づき、ロボット１０００の動作を計画する。例えば、タスク５を行うことが計画された場合、移動経路計画部３５０は、油を入れた容器の位置までロボット１０００が移動する経路を計画する。腕軌道計画部３５４は、油を入れた容器の位置までロボット１０００が移動した後、油を入れた容器を掴むためにアーム１２０が移動する軌道を計画する。把持計画部３５６は、油を入れた容器を把持する際のハンド１６０の動きを計画する。

制御部３６０は、動作計画部３５０の計画に基づき、ロボット１０００を制御する。移動制御部３６２は、移動経路計画部３５２が計画した経路に基づき、車輪１００を駆動するアクチュエータ１５０を制御する。腕部制御部３６４は、腕軌道計画部３５４が計画したアーム１２０の軌道に基づき、アーム１２０を駆動するアクチュエータ１５２を制御する。ハンド制御部３６６は、把持計画部３５６が計画したハンド１６０の動きに基づき、ハンド１６０を駆動するアクチュエータ１５４を制御する。

５．他のタスクの例
上述した例では、主として画像によりタスクの終了条件を判定する例について説明した。以下に示す例では、画像以外に基づいて終了条件を判断する場合について説明する。先ず、図８に基づき、ロボット１０００がパンをこねる場合を例に挙げ、圧力センサの検出値により終了条件を判定する場合について説明する。

パンは小麦粉、イースト、水をこねて生地をつくる。こねなければパンはそもそも膨らまないし、こねすぎると固くなりパンが膨らまない。パンをこねていき、丸めた生地を、例えば上方及び四方から５か所押し、押した時の圧力に応じて終了条件を設定する。パン生地を押した時の圧力は、パンをハンド１６０で押した時に力センサ１７０が検出する力と、ハンド１６０の面積から求めることができる。

図８は、パン生地を押した時のハンド１６０の押し込み量（横軸）と、圧力（縦軸）との関係を示す特性図である。ここでのタスクは、「パン生地こねて完成させる」であり、終了条件１〜３を設定する。

パン生地を押した５か所のいずれにおいても、押し込み量と圧力が図８に示す破線よりも下側かつ一点鎖線より上側の領域に属する場合、終了条件１に該当すると判定する。具体的に、終了条件１は、「押し込み量１０ｍｍで圧力が５〜１０ｋＰａの範囲」である。終了条件１に該当すると、適度にこねられているため、「こね終了、パンを焼くための次のタスクを実行」と判断する。

また、パン生地を押した５か所のいずれか１つにおいて、押し込み量と圧力が図８に示す実線よりも上側の領域に属する場合、終了条件２に該当すると判定する。具体的に、終了条件２は、「押し込み量１０ｍｍで圧力が２５ＫＰａ以上」である。終了条件２に該当すると、こねすぎて固くなっているため、「こね一旦終了、次のタスクで水を追加」と判断する。

また、パン生地を押した５か所の１か所以上において、押し込み量と圧力が図８に示す二点鎖線よりも上側かつ実線よりも下側の領域に属する場合、終了条件３に該当すると判定する。具体的に、終了条件３は、「押し込み量１０ｍｍで圧力が１５〜２５ＫＰａ」である。終了条件３に該当すると、パン生地がやや固いため、「こね一旦終了、次のタスクでパン生地の均一化を図るため、パン生地を伸ばしてから丸める」と判断する。

次に、図９Ａ〜図９Ｃに基づいて、ロボット１０００がステーキ用の肉２０を焼く場合について説明する。図９Ａ〜図９Ｃは、ひっくり返した直後の肉２０の上側（鉄板とは反対側）の表面温度を温度センサ２１２で測定した様子を示す模式図である。この際、温度センサ２１２により得られるサーモグラフィなどを使用し、肉２０の表面温度を得る。ここでは、ステーキ肉などを焼く際に、最初に強火で表面に火を通すタスク（タスクＡ）を想定して説明する。例えば、肉２０の温度を調べるために、１０秒ごとに肉２０をひっくり返すこととする。

図９Ａは、終了条件１を示しており、肉全面の温度が１００℃以上の状態を示している。肉の全面が１００℃以上の場合、タスクＡでのその面の加熱は終了となり、次のタスクＢへ移行する。

図９Ｂは、終了条件２を示しており、肉表面の一部が１００℃以上であり、一部が１００℃未満である場合を示している。この場合は、肉２０の形状の問題で加熱にむらが出ていることが考えられるため、終了条件２に該当するものとしてタスクを切り換え、次のタスクＣでは、肉をひっくり返した上で、１００℃未満だった領域を上から押し付けるタスクを実行する。

図９Ｃは、終了条件３を示しており、肉表面の一部が１２０℃以上であり、一部が１００℃未満である、極端な加熱ムラが生じている場合を示している。この場合、鉄板温度にムラが出ていることが想定されるため、終了条件３に該当するものとしてタスクを切り換え、次のタスクＤでは、一度肉を鉄板から取り除いて、鉄板の温度を温度画像で確認するタスクを実行する。

次に、図１０Ａ〜図１０Ｃに基づいて、ロボット１０００がアンモニア臭の掃除をする場合について説明する。図１０Ａ〜図１０Ｃは、トイレ内のアンモニア臭の測定結果を示す特性図である。図１０Ａ〜図１０Ｃにおいて、ＸＹ平面はトイレの室内の床の領域を示している。また、Ｚ軸は、アンモニア臭の測定値を示している。アンモニア臭の測定は、匂いセンサ２１４によって行うことができる。

図１０Ａは、最初に床付近の匂いを測定した結果を示している。例えば、アンモニア臭がセンサ値で“３０”を超えた箇所を掃除するタスクを想定する。図１０Ａの場合、アンモニア臭について３か所のピークが見られるが、そのうち２か所がセンサ値“３０”を超えている箇所である。

タスクＡでは、水拭きをするタスクを想定する。アンモニア臭がセンサ値で“３０”を超える箇所に対して、ロボット１０００が一定時間水拭きを実施する。図１０Ｂは、水拭きをした結果を示している。水拭きの結果、全ての箇所でセンサ値が“３０”未満であれば、終了条件１に該当し、掃除タスクＡは終了となる。

図１０Ｂでは、センサ値が“３０”以上の箇所が１か所残っているため、終了条件２に該当し、次の掃除タスクＢを実行する。掃除タスクＢでは、一例として、アンモニアを中和する効果のある酸（例えばクエン酸）を用いた掃除を行う。図１０Ｃは、図１０Ｂでセンサ値が３０以上の箇所に対して、タスクＢを実施した結果を示している。図１０Ｃでは、全ての箇所でセンサ値が“３０”未満となっているため、タスクＢの終了条件３に該当するものして、掃除タスクは終了となる。

以上説明したように本実施形態によれば、ロボット１０００が行う動作を単体のタスクの組み合わせから構成したことにより、タスクの内容を容易に設定できるとともに、タスクを組み合わせたシーケンスも容易に設定することが可能となる。また、終了条件の判定を行うことで、タスクの成功、失敗を容易に判断することができ、タスクの切り換えを容易に行うことが可能となる。これにより、特別な処理を行うことなく、ロボット１０００の動作完了条件を設定できるため、利便性を大幅に向上することができる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１） ロボットがタスクを行う際に、当該タスクの終了条件に該当しているか否かを判断する判断部と、
前記終了条件に該当する場合に、前記終了条件に対応する次タスクへ切り換えを行う切換部と、
を備える、ロボットの制御装置。
（２） 前記判断部は、複数の前記終了条件のうちのいずれに該当しているかを判断し、
前記切換部は、複数の前記終了条件のうち前記判断部により該当していると判断された前記終了条件に対応する前記次タスクへ切り換えを行う、前記（１）に記載のロボットの制御装置。
（３） 前記終了条件は、前記タスクが成功したことを示す成功条件と、前記タスクが失敗したことを示す失敗条件とを含む、前記（１）又は（２）に記載のロボットの制御装置。
（４） 前記終了条件に該当していない場合に、当該タスクを実行する実行部を更に備える、前記（１）〜（３）のいずれかに記載のロボットの制御装置。
（５） 前記終了条件は、一連のシーケンスの最終タスクに繋がる前記次タスクに対応する条件と、失敗した当該タスクを回復させる前記次タスクに対応する条件とを含む、前記（１）〜（４）のいずれかに記載のロボットの制御装置。
（６） 前記判断部は、前記ロボットが前記タスクを行う際に取得した画像に基づいて、前記終了条件に該当しているか否かを判断する、前記（１）〜（５）のいずれかに記載のロボットの制御装置。
（７） 前記判断部は、前記ロボットが前記タスクを行う際に取得した物体の３次元形状、または前記ロボットが物体を押す際の圧力に基づいて、前記終了条件に該当しているか否かを判断する、前記（１）〜（５）のいずれかに記載のロボットの制御装置。
（８） 前記判断部は、前記ロボットが前記タスクを行う際に取得した温度、匂い、ガス濃度、又は音に基づいて、前記終了条件に該当しているか否かを判断する、前記（１）〜（５）のいずれかに記載のロボットの制御装置。
（９） 前記判断部は、前記ロボットの関節又は車輪に設けられたアクチュエータの角度位置、前記アクチュエータの角速度、前記アクチュエータを流れる電流値、又は前記関節にかかるトルクに基づいて、終了条件に該当しているか否かを判断する、前記（１）〜（５）のいずれかに記載のロボットの制御装置。
（１０） 前記タスクを実行するための前記ロボットの動作を計画する動作計画部と、
前記動作計画部が計画した前記動作に基づいて前記ロボットを制御する制御部と、
を更に備える、前記（１）〜（９）のいずれかに記載のロボットの制御装置。
（１１） ロボットがタスクを行う際に、当該タスクの終了条件に該当しているか否かを判断することと、
前記終了条件に該当する場合に、前記終了条件に対応する次タスクへ切り換えを行うことと、
を備える、ロボットの制御方法。

３３０ 判断部
３４２ タスク切換部
３４４ タスク実行部
３５０ 動作計画部
３６０ 制御部

Claims (11)

1. ロボットがタスクを行う際に、当該タスクの終了条件に該当しているか否かを判断する判断部と、
   前記終了条件に該当する場合に、前記終了条件に対応する次タスクへ切り換えを行う切換部と、
   を備える、ロボットの制御装置。
2. 前記判断部は、複数の前記終了条件のうちのいずれに該当しているかを判断し、
   前記切換部は、複数の前記終了条件のうち前記判断部により該当していると判断された前記終了条件に対応する前記次タスクへ切り換えを行う、請求項１に記載のロボットの制御装置。
3. 前記終了条件は、前記タスクが成功したことを示す成功条件と、前記タスクが失敗したことを示す失敗条件とを含む、請求項１に記載のロボットの制御装置。
4. 前記終了条件に該当していない場合に、当該タスクを実行する実行部を更に備える、請求項１に記載のロボットの制御装置。
5. 前記終了条件は、一連のシーケンスの最終タスクに繋がる前記次タスクに対応する条件と、失敗した当該タスクを回復させる前記次タスクに対応する条件とを含む、請求項１に記載のロボットの制御装置。
6. 前記判断部は、前記ロボットが前記タスクを行う際に取得した画像に基づいて、前記終了条件に該当しているか否かを判断する、請求項１に記載のロボットの制御装置。
7. 前記判断部は、前記ロボットが前記タスクを行う際に取得した物体の３次元形状、または前記ロボットが物体を押す際の圧力に基づいて、前記終了条件に該当しているか否かを判断する、請求項１に記載のロボットの制御装置。
8. 前記判断部は、前記ロボットが前記タスクを行う際に取得した温度、匂い、ガス濃度、又は音に基づいて、前記終了条件に該当しているか否かを判断する、請求項１に記載のロボットの制御装置。
9. 前記判断部は、前記ロボットの関節又は車輪に設けられたアクチュエータの角度位置、前記アクチュエータの角速度、前記アクチュエータを流れる電流値、又は前記関節にかかるトルクに基づいて、終了条件に該当しているか否かを判断する、請求項１に記載のロボットの制御装置。
10. 前記タスクを実行するための前記ロボットの動作を計画する動作計画部と、
    前記動作計画部が計画した前記動作に基づいて前記ロボットを制御する制御部と、
    を更に備える、請求項１に記載のロボットの制御装置。
11. ロボットがタスクを行う際に、当該タスクの終了条件に該当しているか否かを判断することと、
    前記終了条件に該当する場合に、前記終了条件に対応する次タスクへ切り換えを行うことと、
    を備える、ロボットの制御方法。

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