JP3906391B2

JP3906391B2 - Robot and its switching device

Info

Publication number: JP3906391B2
Application number: JP2002172108A
Authority: JP
Inventors: 貴之古田; 哲雄田原; 悠奥村; 宏明北野; 正晴清水; 俊治山中; 欣哉田川
Original assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2022-06-12
Also published as: JP2004017179A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロボット、特に二脚歩行式人型ロボット及びそのスイッチ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所謂二脚歩行式人型ロボットは、前もって設定された歩行パターン（以下、歩容という）データを生成して、この歩容データに従って歩行制御を行なって、所定の歩行パターンで脚部を動作させることにより、二脚歩行を実現するようにしている。さらに、転倒時に受け身動作を行なったり、前転，ジャンプ等の全身運動を行なうようにした二脚歩行式人型ロボットも知られている。
【０００３】
ところで、このような二脚歩行式人型ロボットは、転倒時や全身運動を行なう際に、胴体部の表面が床面や壁面に衝突することがある。このような衝突の際に、二脚歩行式人型ロボットの制御部を含む電装系や駆動系に対して給電を行なうための電源スイッチ等の各種スイッチが、外部からアクセスしやすい場所に設けられていると、転倒時や全身運動中などに不用意に電源スイッチ等の各種スイッチが誤操作され、オフになってしまうことがある。
このため、従来一般的には、電源スイッチ等の各種スイッチが不用意に操作されないように、転倒時や全身運動中等に外部からアクセスしにくい場所、例えば一般的には胴体部即ち本体内に内蔵されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電源スイッチが二脚歩行式人型ロボットの本体内に内蔵されていると、例えば二脚歩行式人型ロボットの制御部や駆動部の調整作業の際に、頻繁に電源スイッチ等のスイッチ装置を操作する必要がある場合、その都度ロボット本体を分解したり、あるいはスイッチ部分のカバーを開閉して、スイッチ装置を外部に露出させて、スイッチ装置を操作する必要があった。従って、メンテナンス性が悪く、調整作業等の作業性が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
また、より迅速な制御を実現するために、例えば制御系に、メインＣＰＵによる主制御部と少なくとも一つのサブＣＰＵによる副制御部とを備えて、個々の駆動系の駆動制御をそれぞれ副制御部に行なわせるようにした二脚歩行式人型ロボットも提案されている。
このような二脚歩行式人型ロボットの場合、主制御部と各副制御部にそれぞれ電源スイッチを設けることにより、主制御部と各副制御部から成る制御系に対して段階的に電源を投入して、主制御部と各副制御部を別個に調整するようにしている。この場合、主制御部，副制御部そして駆動系と三段階に電源を投入することが望ましいが、従来は、それぞれ別個に電源スイッチが設けられており、調整作業者が手作業により、これらの電源スイッチを順次に操作して、段階的に電源を投入するようにしている。
【０００６】
しかしながら、このような複数の電源スイッチが設けられている場合、調整作業者が誤って、最初に駆動系や副制御部の電源スイッチを操作してしまう等の誤操作が不可避である。このため、制御系が動作していない状態で、駆動系が電源投入されて、二脚歩行式人型ロボットが制御されずに動作してしまうこともあり、場合によっては、二脚歩行式人型ロボットが転倒等により破壊してしまうことがある。
【０００７】
さらに、このような電源スイッチ等のスイッチ装置に関する問題は、二脚歩行式人型ロボットに限らず、動物型等の他の種類のロボットにおいても、同様に発生することがある。
【０００８】
本発明は、以上の点にかんがみて、メンテナンス性が良好で、しかも誤操作を排除するようにした、ロボット及びそのスイッチ装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明によれば、胴体部と胴体部に取り付けられた複数の脚部と胴体部の上端に取り付けられた頭部と上記脚部の各関節部をそれぞれ揺動させる関節駆動用モータと各関節駆動用モータをそれぞれ駆動制御する制御部と要求動作に対応して歩容データを生成する歩容生成部とを有しているロボットにおいて、上記制御部が、主制御部と、各関節駆動用モータに隣接して分散配置されており、該主制御部からの駆動制御信号に基づいて該関節駆動用モータの制御信号を生成し、該関節駆動用モータを制御する複数の副制御部と、から構成されていて、上記主制御部は、各関節駆動用モータの角度位置を計測する角度計測ユニットと、足裏に設けられた力センサからの検出出力に基づいて床反力を演算し、該床反力及び上記角度計測ユニットからの角度位置に基づいて上記歩容生成部からの歩容データを修正して駆動制御信号として副制御部に出力する補償部と、から構成されており、上記主制御部，上記各副制御部及び上記各関節駆動用モータが、電源からスイッチ装置を介して給電が行なわれるようになっており、上記スイッチ装置が、オフ段階から第１のオン段階，第２のオン段階，第３のオン段階に順次に切り換えられ、オフ段階から第１のオン段階に切り換えられると、上記スイッチ装置を介して上記電源から主制御部のみに対して給電が行なわれ、次いで、第２のオン段階に切り換えられると、上記スイッチ装置を介して上記電源から上記主制御部及び上記各副制御部に対して給電が行なわれ、次いで、第３のオン段階に切り換えられると、上記スイッチ装置を介して上記電源から上記主制御部，上記各副制御部及び上記各関節駆動用モータに対して給電が行なわれ、上記主制御部，上記各副制御部及び上記各関節駆動用モータに対して給電が行なわれた状態においては、上記歩容生成部が要求動作に基づいて歩容データを生成し、上記主制御部が歩容データを修正し、上記副制御部が上記歩容データに基づいて関節駆動用モータの制御信号を生成すると共に該制御信号に基づいて上記関節駆動用モータを駆動することを特徴とするロボットにより、達成される。
【００１０】
また、上記目的は、本発明によれば、胴体部と胴体部の下部両側に取り付けられた脚部と胴体部の上部両側に取り付けられた腕部と胴体部の上端に取り付けられた頭部と上記脚部及び上記腕部の各関節部をそれぞれ揺動させる関節駆動用モータと各関節駆動用モータをそれぞれ駆動制御する制御部と要求動作に対応して歩容データを生成する歩容生成部とを有している二脚歩行式人型ロボットにおいて、上記制御部が、主制御部と、各関節駆動用モータに隣接して分散配置されており、該主制御部からの駆動制御信号に基づいて該関節駆動用モータの制御信号を生成し、該関節駆動用モータを制御する複数の副制御部と、から構成されていて、上記主制御部は、各関節駆動用モータの角度位置を計測する角度計測ユニットと、足裏に設けられた力センサからの検出出力に基づいて床反力を演算し、該床反力及び上記角度計測ユニットからの角度位置に基づいて上記歩容生成部からの歩容データを修正して駆動制御信号として副制御部に出力する補償部と、から構成されており、上記主制御部，上記各副制御部及び上記各関節駆動用モータが、電源からスイッチ装置を介して給電が行なわれるようになっており、上記スイッチ装置が、オフ段階から第１のオン段階，第２のオン段階，第３のオン段階に順次に切り換えられ、オフ段階から第１のオン段階に切り換えられると、上記スイッチ装置を介して上記電源から主制御部のみに対して給電が行なわれ、次いで、第２のオン段階に切り換えられると、上記スイッチ装置を介して上記電源から上記主制御部及び上記各副制御部に対して給電が行なわれ、次いで、第３のオン段階に切り換えられると、上記スイッチ装置を介して上記電源から上記主制御部，上記各副制御部及び上記各関節駆動用モータに対して給電が行なわれ、上記主制御部，上記各副制御部及び上記各関節駆動用モータに対して給電が行なわれた状態においては、上記歩容生成部が要求動作に基づいて歩容データを生成し、上記主制御部が歩容データを修正し、上記副制御部が上記歩容データに基づいて関節駆動用モータの制御信号を生成すると共に該制御信号に基づいて上記関節駆動用モータを駆動することを特徴とするロボットにより達成される。
【００１１】
本発明によるロボットは、好ましくは、上記スイッチ装置が胴体部の胸部表面に設けられている。
【００１４】
本発明によるロボットは、好ましくは、上記制御部が、胴体部に設けられた主制御部と各駆動手段に隣接して分散配置された複数の副制御部とから構成されていて、上記スイッチ装置が、三つのオン段階を備えており、オフ段階からの操作により、順次に一段目のオン段階，二段目のオン段階そして三段目のオン段階に設定され、一段目のオン段階で主制御部が電源オンされ、二段目のオン段階で各副制御部が電源オンされ、三段目のオン段階で駆動系がオンされる。
【００１５】
好ましくは、上記スイッチ装置は、その操作部がロボットの胴体部の表面に沿って回動するロータリスイッチとして構成されている。
【００１６】
また、好ましくは、上記スイッチ装置は、その操作部がロボットの胴体部の表面に沿って摺動するスライドスイッチとして構成されている。
【００１７】
本発明によるロボットは、好ましくは、上記スイッチ装置が各オン段階に対応する表示手段を備えている。
【００１８】
また、上記目的は、本発明によれば、胴体部と胴体部に取り付けられた複数の脚部と胴体部の上端に取り付けられた頭部とを含んでおり、さらに、上記脚部の各関節部をそれぞれ揺動させる駆動手段と各駆動手段をそれぞれ駆動制御する制御部とを有しているロボットにおける駆動手段及び制御部に対して給電を行なうスイッチ装置であって、このスイッチ装置が、胴体部の表面にて、ロボットの運動の際に外側に突出しない位置に設けられていることを特徴とするロボットのスイッチ装置により達成される。
【００１９】
上記構成によれば、ロボットの脚部の各関節部を揺動させる駆動手段または二脚歩行式人型ロボットの脚部及び腕部の各関節部を揺動させる駆動手段及び各駆動手段をそれぞれ駆動制御する制御部に対して給電を行なうスイッチ装置が、胴体部の表面にてロボットまたは二脚歩行式人型ロボットの運動の際に外側に突出しない位置に設けられているので、ロボットまたは二脚歩行式人型ロボットが転倒したりあるいは運動中にスイッチ装置が床面や壁面等に当たっても、誤操作されてしまうようなことがない。
さらに、ロボットまたは二脚歩行式人型ロボットの調整作業の際には、胴体部の表面に設けられたスイッチ装置の操作部を操作することにより、ロボットを分解したり、スイッチ部分に設けられたカバーを開閉することなく、容易に給電のオンオフを行なうことができる。従って、メンテナンス性が向上する。
【００２０】
上記スイッチ装置が、胴体部の胸部表面に設けられている場合には、ロボットまたは二脚歩行式人型ロボットの転倒時や全身運動等の際に、スイッチ装置の操作部が外側に突出しないので、床面や壁面等に当たっても誤操作されてしまうようなことがない。
【００２１】
上記スイッチ装置が、複数のオン段階を備えており、オフ段階からの操作により、順次に各段のオン段階に設定される場合には、スイッチ装置を順次にオン段階に設定することにより、制御部及び各駆動手段のうち、各オン段階に割り当てられた部分が順次に電源オンされる。
【００２３】
上記制御部が、胴体部に設けられた主制御部と各駆動手段に隣接して分散配置された複数の副制御部とから構成されていて、上記スイッチ装置が、三つのオン段階を備えており、オフ段階からの操作により、順次に一段目のオン段階，二段目のオン段階そして三段目のオン段階に設定され、一段目のオン段階で主制御部が電源オンされ、二段目のオン段階で各副制御部が電源オンされ、三段目のオン段階で駆動系がオンされる場合には、スイッチ装置を順次に各オン段階に設定することにより、一段目のオン段階で主制御部に給電を行ない、二段目のオン段階で各副制御部に給電を行ない、さらに三段目のオン段階で、駆動系としての各駆動手段に給電を行なうことができる。
これにより、先ず、主制御部のみを電源オンして主制御部の調整を行ない、次に主制御部及び各副制御部を電源オンして、主制御部及び各副制御部の調整を行なうことができると共に、最後に、主制御部，各副制御部及び駆動手段を電源オンして、ロボット全体の調整を行なうことができる。また、主制御部，各副制御部が電源オフのままで駆動手段が電源オンとなって、駆動手段そしてロボットが暴走することを未然に確実に防止することができる。
【００２４】
上記スイッチ装置を、その操作部がロボットの胴体部の表面に沿って回動するロータリスイッチとして構成している場合には、ロボットの転倒時や全身運動中に、万が一スイッチ装置が床面や壁面等に当たったとしても、スイッチ装置の操作部が衝撃によって回転するようなことはない。従って、ロボットの転倒時や全身運動中におけるスイッチ装置の誤操作が確実に排除される。
【００２５】
上記スイッチ装置として、その操作部がロボットの胴体部の表面に沿って摺動するスライドスイッチとして構成した場合には、ロボットの転倒時や全身運動中に、万が一スイッチ装置が床面や壁面等に当たったとしても、スイッチ装置の操作部が衝撃によって摺動するようなことはない。従って、ロボットの転倒時や全身運動中におけるスイッチ装置の誤操作が確実に排除される。
【００２６】
上記スイッチ装置が、各オン段階に対応する表示手段を備えている場合には、表示手段が発光等により表示を行なっていると、遠くから見ても、容易に電源オンであることが視認されると共に、各オン段階毎に異なる表示方法、例えば表示色，発光強度，点滅間隔等で表示を行なうことにより、当該スイッチ装置がどのオン段階に設定されているかを容易に視認することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施形態に基づいて、この発明を詳細に説明する。
図１乃至図２は、本発明を二脚歩行式人型ロボットに適用した一実施形態の構成を示している。
図１において、二脚歩行式人型ロボット１０は、胴体部１１と、胴体部１１の下部両側に取り付けられた脚部１２Ｌ，１２Ｒと、胴体部の上部両側に取り付けられた腕部１３Ｌ，１３Ｒと、胴体部の上端に取り付けられた頭部１４と、を含んでいる。
【００２８】
上記胴体部１１は、上方の胸部１１ａと下方の腰部１１ｂとに分割されており、胸部１１ａが、前屈部１１ｃにて腰部１１ｂに対して前後方向に揺動可能に、特に前方に前屈可能に、そして左右方向に旋回可能に支持されている。上記胴体部１１の胸部１１ａには、後述する歩行制御装置５０が内蔵されている。なお、上記前屈部１１ｃは、前後揺動用の関節部１１ｄ及び左右旋回用の関節部１１ｅを備えており、各関節部１１ｄ及び１１ｅは、それぞれ関節駆動用モータ（図２参照）により構成されている。
【００２９】
上記脚部１２Ｌ，１２Ｒは、それぞれ大腿部１５Ｌ，１５Ｒ，下腿部１６Ｌ，１６Ｒ及び足部１７Ｌ，１７Ｒとから構成されている。上記脚部１２Ｌ，１２Ｒは、図２に示すように、それぞれ六個の関節部、即ち上方から順に、胴体部１１の腰部１１ｂに対する脚部回旋用の関節部１８Ｌ，１８Ｒ、脚部のロール方向（ｘ軸周り）の関節部１９Ｌ，１９Ｒ、脚部のピッチ方向（ｙ軸周り）の関節部２０Ｌ，２０Ｒ、大腿部１５Ｌ，１５Ｒと下腿部１６Ｌ，１６Ｒの接続部分である膝部２１Ｌ，２１Ｒのピッチ方向の関節部２２Ｌ，２２Ｒ、足部１７Ｌ，１７Ｒに対する足首部のピッチ方向の関節部２３Ｌ，２３Ｒ、足首部のロール方向の関節部２４Ｌ，２４Ｒを備えている。なお、各関節部１８Ｌ，１８Ｒ乃至２４Ｌ，２４Ｒは、それぞれ関節駆動用モータにより構成されている。
【００３０】
このようにして、腰関節は上記関節部１１ｄ，１１ｅから構成され、股間節は上記関節部１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ，２０Ｌ，２０Ｒから構成され、また足関節は関節部２３Ｌ，２３Ｒ，２４Ｌ，２４Ｒから構成されることになる。これにより、二脚歩行式人型ロボット１０の左右両側の脚部１２Ｌ，１２Ｒは、それぞれ６自由度を与えられることになり、各種動作中にこれらの１２個の関節部をそれぞれ駆動モータにより適宜の角度に駆動制御することにより、脚部１２Ｌ，１２Ｒ全体に所望の動作を与えて、例えば任意に三次元空間を歩行することができるように構成されている。
【００３１】
上記腕部１３Ｌ，１３Ｒは、それぞれ上腕部２５Ｌ，２５Ｒ，下腕部２６Ｌ，２６Ｒ及び手部２７Ｌ，２７Ｒと、から構成されている。上記腕部１３Ｌ，１３Ｒの上腕部２５Ｌ，２５Ｒ，下腕部２６Ｌ，２６Ｒ及び手部２７Ｌ，２７Ｒは、上述した脚部１２Ｌ，１２Ｒと同様にして、図２に示すように、それぞれ五個の関節部、即ち上方から順に、肩部にて、胴体部１１に対する上腕部２５Ｌ，２５Ｒのピッチ方向の関節部２８Ｌ，２８Ｒ、ロール方向の関節部２９Ｌ，２９Ｒ、そして左右方向の関節部３０Ｌ，３０Ｒ、上腕部２５Ｌ，２５Ｒと下腕部２６Ｌ，２６Ｒの接続部分である肘部３１Ｌ，３１Ｒにてピッチ方向の関節部３２Ｌ，３２Ｒ、手首部にて下腕部２６Ｌ，２６Ｒに対する手部２７Ｌ，２７Ｒのピッチ方向の関節部３３Ｌ，３３Ｒを備えている。なお、各関節部２８Ｌ，２８Ｒ乃至３３Ｌ，３３Ｒは、それぞれ関節駆動用モータにより構成されている。
【００３２】
このようにして、二脚歩行式人型ロボット１０の左右両側の腕部１３Ｌ，１３Ｒはそれぞれ５自由度を与えられることにより、各種動作中にこれらの１２個の関節部をそれぞれ駆動モータにて適宜の角度に駆動制御して、腕部１３Ｌ，１３Ｒ全体に所望の動作を与えることができるように構成されている。
ここで、上記肩部におけるピッチ方向の関節部２８Ｌ，２８Ｒは、ロール方向の関節部２９Ｌ，２９Ｒ及び左右方向の関節部３０Ｌ，３０Ｒに対して回転軸が前方にずれて配設されており、前方への腕部１３Ｌ，１３Ｒの振り角度が大きく設定されている。
【００３３】
上記頭部１４は、胴体部１１の上部１１ａの上端に取り付けられており、例えば視覚としてのカメラや聴覚としてのマイクが搭載されている。頭部１４は、図２に示すように、首のピッチ方向の関節部３５及び左右方向の関節部３６を備えている。なお、各関節部３５，３６は、それぞれ関節駆動用モータにより構成されている。
【００３４】
このようにして、二脚歩行式人型ロボット１０の頭部１４は、２自由度を与えられることにより、各種動作中にこれらの２個の関節部３５，３６をそれぞれ駆動モータにて適宜の角度に駆動制御して、頭部１４を左右方向または前後方向に動かすことができるように構成されている。上記ピッチ方向の関節部３５は、左右方向の関節部３６に対して回転軸が前方にずれて配設されており、前方への頭部１４の揺動角度が大きく設定されている。
【００３５】
図３は、図１及び図２に示した二脚歩行式人型ロボット１０の電気的構成を示している。図３において、二脚歩行式人型ロボット１０は、要求動作に対応して歩容データを生成する歩容生成部３７と、この歩容データに基づいて駆動手段、即ち上述した各関節部１１ｄ，１１ｅ，１８Ｌ，１８Ｒ乃至３３Ｌ，３３Ｒ，３５，３６、即ち関節駆動用モータＭを駆動制御する動作制御装置４０を備えている。
【００３６】
上記歩容生成部３７は、外部から入力される要求動作に対応して、二脚歩行式ロボット１０の歩行等の動作に必要な各関節部１１ｄ，１１ｅ，１８Ｌ，１８Ｒ乃至３３Ｌ，３３Ｒ，３５，３６の関節駆動用モータの目標角度軌道，目標角速度，目標角加速度を含む歩容データを生成するようになっている。
【００３７】
上記動作制御装置４０は、主制御部４１と、複数個の副制御部４２と、から構成されている。上記主制御部４１は、メインＣＰＵ（図示せず）を備えており、二脚歩行式人型ロボット１０の胴体部１１、好ましくは上体１１ａに設けられており、角度計測ユニット４３と補償部４４とから構成されている。
【００３８】
上記角度計測ユニット４３は、各関節部１１ｄ，１１ｅ，１８Ｌ，１８Ｒ乃至３３Ｌ，３３Ｒ，３５，３６の関節駆動用モータに備えられた例えばロータリエンコーダ等により各関節駆動用モータの角度情報及び制御モードが副制御部４２を介して入力され、各関節駆動用モータの角度位置を計測して、補償部４４に出力するようになっている。
【００３９】
上記補償部４４は、図示しない足裏に設けられた力センサからの検出出力に基づいて床反力を演算して、この床反力及び角度計測ユニット４３からの角度位置に基づいて歩容生成部３７からの歩容データを修正し、駆動制御信号として副制御部４２に出力するようになっている。
【００４０】
上記副制御部４２は、それぞれサブＣＰＵ（図示せず）を含んでおり、二脚歩行式人型ロボット１０の各部、例えば図示の場合には、胸部１１ａ，腰部１１ｂの両側と、それぞれ左右の大腿部１５Ｌ，１５Ｒ，下腿部１６Ｌ，１６Ｒ，上腕部２５Ｌ，２５Ｒ，下腕部２６Ｌ，２６Ｒに設けられている。そして、胸部１１ａに設けられた副制御部４２が頚部の関節部３５，３６，腰部の関節部１１ｄ，１１ｅ及び肩部の関節部２８Ｌ，２８Ｒ，２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒを担当し、腰部１１ｂの両側に設けられた副制御部４２が股関節である関節部１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ，２０Ｌ，２０Ｒを、それぞれ担当するようになっている。また、大腿部１５Ｌ，１５Ｒに設けられた副制御部４２が膝部の関節部２２Ｌ，２２Ｒを、下腿部１６Ｌ，１６Ｒに設けられた副制御部４２が足首部の関節部２３Ｌ，２３Ｒ，２４Ｌ，２４Ｒを、上腕部２５Ｌ，２５Ｒに設けられた副制御部４２が肘部の関節部３２Ｌ，３２Ｒを、下腕部２６Ｌ，２６Ｒに設けられた副制御部４２が手首部の関節部３３Ｌ，３３Ｒを、それぞれ担当するようになっている。
【００４１】
各副制御部４２は、図４に示すように、一つのプロセッサ（サブＣＰＵ）部４５と、少なくとも一つ（図示の場合、二つ）のドライバ部４６と、から構成されている。
上記プロセッサ部４５は、主制御部４１の補償部４４で修正された歩容データである駆動制御信号から各関節駆動用モータの制御信号を生成して、ドライバ部４６に出力するようになっている。
【００４２】
また、プロセッサ部４５は、主制御部４１と通信するための入出力バス４５ａを備えている。この入出力バス４５ａは、図示の場合、二つ設けられており、主制御部４１または他の副制御部４２のプロセッサ部４５の入出力バス４５ａに接続され得るようになっている。なお、入力バス４５ａにおける通信プロトコルは任意の形式が可能である。さらに、入力バス４５ａを介して通信は、１対１に限定されることなく、１対多の通信手段を使用することも可能である。
【００４３】
これにより、プロセッサ部４５は、入出力バス４５ａを介して、主制御部４１から直接にあるいは他の副制御部４２を介して入力される制御信号により、モータの目標角度，目標電流値，追従速度等を設定する。
また、プロセッサ部４５は、入出力バス４５ａを介して、直接にあるいは他の副制御部４２を介して主制御部４１に対して、現在の目標位置，現在のモータ角度，現在の電流値等を出力する。
【００４４】
さらに、プロセッサ部４５は、センサ入力部４５を備えている。このセンサ入力部４５には、各種センサ、例えば傾斜計，速度計，角加速度計，圧力計，ポテンショメータ，エンコーダ等が接続されることにより、これらのセンサからセンサ入力部４５を介してアナログまたはデジタルの検出信号が入力される。これにより、プロセッサ部４５は、これらの検出信号を入出力バス４５ａを介して主制御部４１へ出力する。例えば、プロセッサ部４５は、このセンサ入力部４５ａを介して、対応する関節部の関節駆動用モータＭに備えられた例えばロータリエンコーダ等からの角度情報と、モータの電流値が入力され、この角度情報及び電流値を入出力バス４５ａから主制御部４１へ出力するようになっている。
【００４５】
上記ドライバ部４６は、担当する関節部の各関節駆動用モータに対してそれぞれ一つづつ設けられており、プロセッサ部４５からの制御信号に従って、対応する関節駆動用モータを駆動するようになっている。
【００４６】
なお、プロセッサ部４５はデジタル回路として構成されており、プロセッサ部４５から出力される制御信号は、デジタル信号である。そして、ドライバ部４６は、プロセッサ部４５からのデジタル信号としての制御信号を電流増幅することにより、アナログ信号であるモータ駆動信号を生成するようになっている。従って、アナログ信号は、ドライバ部４６内のみに限定されることになり、デジタル信号から分離されることになる。
【００４７】
さらに、上述した動作制御装置４０の電装系（制御系）である主制御部４１及び各副制御部４２そして駆動系である各関節駆動用モータＭは、図３に示すように、電源５０からスイッチ装置５１を介して給電が行なわれるようになっている。このスイッチ装置５１は、図１（Ａ）及び図５に示すように、二脚歩行式人型ロボット１０の胴体部１１のうち胸部１１ａの前面に操作部が露出するように、設けられている。
【００４８】
図５に示すように、スイッチ装置５１は、胸部１１ａの前面に沿って露出するように配置された操作部５２と、操作部５２により回動される駆動軸５３と、駆動軸により回転駆動されるロータリスイッチ５４と、発光表示部５５と、から構成されている。
【００４９】
上記操作部５２は、凸状に湾曲した形状に形成されており、中心軸５２ａの周りに回動可能に、胸部１１ａに対して支持されている。具体的には、操作部５２は、図６（Ａ）に示すように、内側に固定された環状の支持部材５２ｂの形成された円周方向に延びる三つのスロット５２ｃ内に、それぞれ胸部１１ａ側に固定配置されたガイド５６がそれぞれ嵌合することにより、円周方向に回動可能に支持されている。ここで、ガイド５６は、図６（Ｂ）に示すように、胸部１１ａ内に取り付けられた環状のスライドワッシャ５７上に植設されている。
【００５０】
上記駆動軸５３は、中心軸５２ａ上で操作部５２に対して固定されており、操作部５２の回動により一体に回動するようになっている。
上記ロータリスイッチ５４は、胸部１１ａ内に固定配置されており、公知の構成であって、オフ段階「０」と三つのオン段階「１」，「２」及び「３」を備えており、これらが互いに等角度間隔に配置されており、操作部５２の回動により、オフ段階から順次に各オン段階に切換えられ得るようになっている。そして、ロータリスイッチ５４は、オン段階「１」にて、前述した主制御部４１のみに給電を行ない、オン段階「２」にて、主制御部４１及び各副制御部４２に給電を行ない、オン段階「３」にて、主制御部４１，副制御部４２及び各関節駆動用モータＭに給電を行なう。
【００５１】
上記発光表示部５５は、発光素子として例えばＬＥＤを備えており、ロータリスイッチ５４の各オン段階に対応して上記ＬＥＤを駆動制御することにより、各オン段階で異なる発光方法、例えば発光色，発光強度または点滅間隔にて、発光表示を行なうように構成されている。具体的には、発光表示部５５は、上記スライドワッシャ５７の裏面に貼り付けられた基板５５ａ上にて、上下の周縁部分に沿って配置されたＬＥＤ５５ｂを備えており、これらのＬＥＤ５５ｂは、それぞれ上方及び下方即ち半径方向外側に向けて配置されている。これにより、各ＬＥＤ５５ｂが発光したとき、各ＬＥＤ５５ｂからの光は、操作部５２の上縁及び下縁付近の周囲を照明することになる。そして、発光表示部５５は、ロータリスイッチ５４の切換え状態に応じてＬＥＤ５５ｂを駆動制御することにより、オフ段階「０」では非発光とし、オン段階「１」にて例えば赤色発光，オン段階「２」にて例えば黄色発光，そしてオン段階「３」にて緑色発光を行なわせる。
【００５２】
本発明実施形態による二脚歩行式人型ロボット１０は以上のように構成されており、以下のように動作する。
先ず、スイッチ装置５１の操作部５２が操作されることにより、図７（Ａ）に示すオフ段階「０」から図７（Ｂ）に示すオン段階「１」に切り換えられると、スイッチ装置５１を介して電源５０から動作制御装置４０の主制御部４１のみに対して給電が行なわれる。この状態において、主制御部４１のみの調整作業が行なわれる。
【００５３】
次に、スイッチ装置５１の操作部５２が操作されることにより、図７（Ｃ）に示すオン段階「２」に切り換えられると、スイッチ装置５１を介して電源５０から動作制御装置４０の主制御部４１及び各制御部４２に対して給電が行なわれる。この状態において、主制御部４１と各副制御部４２、すなわち動作制御装置４０の調整作業が行なわれる。
【００５４】
続いて、スイッチ装置５１の操作部５２が操作されることにより、図７（Ｄ）に示すオン段階「３」に切り換えられると、スイッチ装置５１を介して電源５０から動作制御装置４０の主制御部４１及び各制御部４２そして各関節駆動用モータＭに対して給電が行なわれ、二脚歩行式人型ロボット１０が完全な動作状態に入る。従って、この状態においては、歩容生成部３７が要求動作に基づいて歩容データを生成し、動作制御装置４０の主制御部４１の補償部４４へ出力する。また、双方の足部１７Ｌ，１７Ｒに備えられた力センサ（図示せず）が、それぞれ力を検出して補償部４４へ出力すると共に、角度計測ユニット４３が、各関節部の関節駆動用モータＭの角度位置を計測して、補償部４４へ出力する。
【００５５】
これにより、補償部４４が、力センサからの検出出力に基づいて床反力を演算して、この床反力及び角度計測ユニット４４からの各関節部の関節駆動用モータＭの角度位置に基づいて歩容データを修正し、副制御部４２へ出力する。副制御部４２のプロセッサ部４５は、この修正した歩容データに基づいて各関節駆動用モータＭの制御信号を生成し、ドライバ部４６に出力する。そして、ドライバ部４６が、この制御信号に基づいて各関節部の関節駆動用モータＭを駆動する。このようにして、二脚歩行式人型ロボット１０は、要求動作に対応して歩行等の動作を行なうことになる。
【００５６】
ここで、上記スイッチ装置５１は、胴体部１１の胸部１１ａの前面に設けられているので、二脚歩行式人型ロボット１０が動作中に転倒したり、あるいは全身運動を行なう場合であっても、スイッチ装置５１の操作部５２が床面や壁面等に当たってしまうようなことはなく、従って操作部５２が不用意に誤操作されて、ロータリスイッチ５４が不用意に他のオン段階やオフ段階に切り換えられてしまうようなことがない。
【００５７】
また、上記スイッチ装置５１は、胴体部１１の胸部１１ａの前面に設けられているので、ロボット１０の静止状態においては、簡単に操作し得る位置に備えられることになると共に、操作部５２を回動させることによりオフ段階から各オン段階に順次に切り換え設定することができる。
【００５８】
さらに、スイッチ装置５１の設定段階が発光表示部５５により発光表示されるので、使用者は、ロボット１０から比較的離れた位置からも、スイッチ装置５１により設定されたオフ段階またはオン段階を容易に視認することができる。
【００５９】
このようにして、本発明実施形態による二脚歩行式人型ロボット１０によれば、動作制御装置４０を構成する主制御部４１及び複数の副制御部４２そして各関節駆動用モータＭに対して給電のオンオフを行なうスイッチ装置５１が、胴体部１１の胸部１１ａの前面に設けられているので、このスイッチ装置５１が胴体部１１の表面にて二脚歩行式人型ロボット１０の転倒時や全身運動等の際に外側に突出しない位置に設けられる。これにより、二脚歩行式人型ロボット１０の転倒時や全身運動の際に、スイッチ装置５１の操作部５２が、床面や壁面等に当たって誤操作されてしまうようなことがない。
【００６０】
また、スイッチ装置５１が、三つのオン段階を有するロータリスイッチ５４を含んでいるので、各オン段階にて、順次にロボットの主制御部４１，各副制御部４２そして駆動系である各関節駆動用モータＭに対して段階的に給電を行なうことができると共に、従来のような複数個のスイッチを並べて配置した場合と比較して、誤って他のスイッチを操作するようなことがなく、所定の段階を追って給電が行なわれることになる。従って、制御系が電源オフの状態で、駆動系のみ電源オンされて、ロボット１０が暴走してしまうようなことはない。
【００６１】
上述した実施形態においては、スイッチ装置５１は、三つのオン段階を有するロータリスイッチ５４を備えているが、これに限らず、一つ、二つまたは四つ以上のオン段階を備えたロータリスイッチを備えていてもよい。これにより、より一層きめ細かい段階的な電源オン及び調整作業を行なうことができる。
【００６２】
また、上述した実施形態においては、スイッチ装置５１は、ロータリスイッチ５４を備えているが、これに限らず、他の種類のスイッチ、例えば図８に示すようなスライドスイッチを備えていてもよい。図８において、スイッチ装置６０はスライドスイッチとして構成されており、その操作部６１が、ロボット１０の胴体部１１の胸部１１ａ表面に沿って摺動するように配置されている。この場合、スイッチ装置６０は、前述したロータリスイッチ５４と同様に、一つのオフ段階と三つのオン段階を備えており、各オン段階において、それぞれ主制御部４１，各副制御部４２そして各関節駆動用モータＭが順次に給電されるようになっている。
このような構成のスイッチ装置６０によれば、前述したスイッチ装置５１の場合と同様に、胴体部１１の胸部１１ａの前面に設けられているので、二脚歩行式人型ロボット１０が動作中に転倒したり、あるいは全身運動を行なう場合であっても、スイッチ装置６０の操作部６１が床面や壁面等に当たってしまうようなことはなく、従って操作部６１が不用意に誤操作されて、スイッチ装置６０が不用意に他のオン段階やオフ段階に切り換えられてしまうようなことがない。
【００６３】
また、上述した実施形態においては、発光表示部５５は、各ＬＥＤ５５ｂを、スイッチ装置５１により選択された各オン段階に応じて異なる発光色で発光させるようになっているが、これに限らず、スイッチ装置５１により選択された各オン段階に応じて他の異なる発光方法、例えば発光強度や点滅間隔を変更するようにしてもよいことは明らかである。
【００６４】
さらに、上述した実施形態においては、脚部１２Ｌ，１２Ｒは６自由度を、そして腕部１３Ｌ，１３Ｒは５自由度を、腰部は２自由度を、そして頚部は２自由度を有しているが、これに限らず、より小さい自由度またはより大きい自由度を有していてもよい。
また、上述した実施形態においては、二脚歩行式人型ロボット１０の場合について説明したが、これに限らず、例えば複数本の脚部を備えた動物型ロボットにも本発明を適用し得ることは明らかである。
【００６５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ロボットの脚部の各関節部を揺動させる駆動手段または二脚歩行式人型ロボットの脚部及び腕部の各関節部を揺動させる駆動手段及び各駆動手段をそれぞれ駆動制御する制御部に対して給電を行なうスイッチ装置が、胴体部の表面にてロボットまたは二脚歩行式人型ロボットの運動の際に外側に突出しない位置に設けられているので、ロボットまたは二脚歩行式人型ロボットが転倒したりあるいは運動中に、スイッチ装置が床面や壁面等に当たって、誤操作されてしまうようなことがない。
さらに、ロボットまたは二脚歩行式人型ロボットの調整作業の際には、胴体部の表面に設けられたスイッチ装置の操作部を操作することにより、ロボットを分解したり、スイッチ部分に設けられたカバーを開閉することなく、容易に給電のオンオフを行なうことができる。従って、メンテナンス性が向上する。
また、上記スイッチ装置が、胴体部の胸部表面に設けられている場合には、ロボットまたは二脚歩行式人型ロボットの転倒時や全身運動等の際に、スイッチ装置の操作部が外側に突出しないので、床面や壁面等に当たって誤操作されてしまうようなことがない。
さらに、上記スイッチ装置が、複数のオン段階を備えており、オフ段階からの操作により順次に各段のオン段階に設定される場合には、スイッチ装置を順次にオン段階に設定すれば、制御部及び各駆動手段のうち、各オン段階に割り当てられた部分が順次に電源オンされることになる。
このようにして、本発明によれば、メンテナンス性が良好で、しかも誤操作を排除し得る、極めて優れたロボット及びそのスイッチ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による二脚歩行式人型ロボットの一実施形態の外観を示し、（Ａ）は概略正面図、（Ｂ）は概略側面図である。
【図２】図１の二脚歩行式人型ロボットの機械的構成を示す概略図である。
【図３】図１の二脚歩行式人型ロボットの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】図１の二脚歩行式人型ロボットにおける副制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】図１の二脚歩行式人型ロボットにおけるスイッチ装置の構成を示し（Ａ）は部分正面図、（Ｂ）は部分断面図である。
【図６】図５のスイッチ装置における、（Ａ）操作部の回動支持構造及び（Ｂ）発光表示部を示す概略斜視図である。
【図７】図５のスイッチ装置の各操作状態を順次に示す概略図である。
【図８】図５のスイッチ装置の変形例における各操作状態を順次に示す概略図である。
【符号の説明】
１０二脚歩行式人型ロボット
１１胴体部
１１ａ上部
１１ｂ下部
１１ｃ前屈部
１１ｄ，１１ｅ関節部（関節駆動用モータ）
１２Ｌ，１２Ｒ脚部
１３Ｌ，１３Ｒ腕部
１４頭部
１５Ｌ，１５Ｒ大腿部
１６Ｌ，１６Ｒ下腿部
１７Ｌ，１７Ｒ足部
１８Ｌ，１８Ｒ乃至２４Ｌ，２４Ｒ関節部（関節駆動用モータ）
２１Ｌ，２１Ｒ膝部
２５Ｌ，２５Ｒ上腕部
２６Ｌ，２６Ｒ下腕部
２７Ｌ，２７Ｒ手部
２８Ｌ，２８Ｒ乃至３３Ｌ，３３Ｒ関節部（関節駆動用モータ）
３１Ｌ，３１Ｒ肘部
３５，３６関節部（関節駆動用モータ）
３７歩容生成部
４０動作制御装置
４１主制御部
４２副制御部
４３角度計測ユニット
４４補償部
４５プロセッサ部
４６ドライバ部
５０電源
５１，６０スイッチ装置
５２操作部
５４ロータリスイッチ
５５発光表示部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a robot, in particular, a biped walking humanoid robot and a switch device thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, so-called biped walking type humanoid robots generate predetermined walking pattern (hereinafter referred to as gait) data, perform walking control in accordance with the gait data, and move the legs in a predetermined walking pattern. By making it operate, bipedal walking is realized. Furthermore, a bipedal walking type humanoid robot that performs passive movement at the time of a fall or performs whole body movement such as forward rotation and jump is also known.
[0003]
By the way, in such a biped walking humanoid robot, the surface of the trunk may collide with the floor surface or wall surface during a fall or when performing whole body exercise. In the event of such a collision, various switches such as a power switch for supplying power to the electrical system and drive system including the control unit of the biped walking humanoid robot are provided in a place easily accessible from the outside. If this happens, various switches such as the power switch may be inadvertently operated and turned off inadvertently during a fall or during whole body exercise.
For this reason, in general, in order to prevent various switches such as a power switch from being inadvertently operated, it is difficult to access from the outside during a fall or during a whole body exercise, for example, generally in the body, that is, in the body. Has been.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the power switch is built in the body of the biped walking humanoid robot, for example, when adjusting the control unit or driving unit of the biped walking humanoid robot, the switch such as the power switch is frequently used. When it is necessary to operate the device, it is necessary to disassemble the robot body or open and close the switch cover to expose the switch device to the outside and operate the switch device each time. Therefore, there is a problem that maintenance is poor and workability such as adjustment work is lowered.
[0005]
In order to realize quicker control, for example, the control system includes a main control unit by the main CPU and a sub control unit by at least one sub CPU, and the drive control of each drive system is respectively performed by the sub control unit. A two-legged humanoid robot has also been proposed.
In the case of such a biped walking type humanoid robot, a power switch is provided to the main control unit and each sub-control unit, so that power is gradually supplied to the control system composed of the main control unit and each sub-control unit. The main control unit and each sub-control unit are adjusted separately. In this case, it is desirable to turn on the power in three stages: the main control unit, the sub-control unit, and the drive system. Conventionally, however, a separate power switch is provided, and the adjustment operator manually performs these operations. By sequentially operating the power switches, the power is turned on step by step.
[0006]
However, when such a plurality of power switches are provided, it is inevitable that the adjustment operator mistakenly operates the power switch of the drive system or the sub-control unit first. For this reason, the drive system may be turned on while the control system is not operating, and the biped walking humanoid robot may operate without being controlled. The type robot may be destroyed due to falling.
[0007]
Furthermore, problems related to such a switch device such as a power switch may occur not only in a biped walking humanoid robot but also in other types of robots such as an animal type.
[0008]
In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a robot and a switch device thereof that have good maintainability and eliminate erroneous operations.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the object is to swing the body part, the plurality of leg parts attached to the body part, the head part attached to the upper end of the body part, and each joint part of the leg part. Joint drive motor And each Joint drive motor A control unit for controlling the drive of each A gait generator that generates gait data in response to the requested action; The control unit includes a main control unit and each Joint drive motor Is distributed adjacent to the main control unit based on a drive control signal from the main control unit. Joint drive motor Control signal Joint drive motor And a plurality of sub-control units for controlling The main control unit calculates a floor reaction force based on an angle measurement unit that measures an angular position of each joint driving motor and a detection output from a force sensor provided on a sole, and the floor reaction force A compensation unit that corrects the gait data from the gait generation unit based on the angular position from the angle measurement unit and outputs the corrected gait data to the sub-control unit as a drive control signal, The main control unit, the sub control units, and the above Joint drive motor However, power is supplied from the power source through the switch device, and the switch device is sequentially switched from the off phase to the first on phase, the second on phase, and the third on phase, When switched from the off phase to the first on phase, power is supplied from the power source only to the main control unit via the switch device, and then when switched to the second on phase, the switch device is turned on. Via the power supply from the main controller and each of the above Vice When power is supplied to the control unit and then switched to the third ON stage, the main control unit and each of the above-described units are supplied from the power source via the switch device. Vice Control unit and each of the above Joint drive motor Is powered In a state where power is supplied to the main control unit, the sub control units, and the joint driving motors, the gait generation unit generates gait data based on the requested action, and The control unit corrects the gait data, and the sub-control unit generates a control signal for the joint drive motor based on the gait data and drives the joint drive motor based on the control signal. This is achieved by a robot characterized by that.
[0010]
According to the present invention, the above-described object is that, according to the present invention, the body part, the leg part attached to the lower side of the body part, the arm part attached to the upper side of the body part, and the head part attached to the upper end of the body part, Each joint of the leg and the arm is swung. Joint drive motor And each Joint drive motor A control unit for controlling the drive of each A gait generator that generates gait data in response to the requested action; In the biped walking humanoid robot having the above, the control unit includes a main control unit and each Joint drive motor Is distributed adjacent to the main control unit based on a drive control signal from the main control unit. Joint drive motor Control signal Joint drive motor And a plurality of sub-control units for controlling The main control unit calculates a floor reaction force based on an angle measurement unit that measures an angular position of each joint driving motor and a detection output from a force sensor provided on a sole, and the floor reaction force A compensation unit that corrects the gait data from the gait generation unit based on the angular position from the angle measurement unit and outputs the corrected gait data to the sub-control unit as a drive control signal, The main control unit, the sub control units, and the above Joint drive motor However, power is supplied from the power source through the switch device, and the switch device is sequentially switched from the off phase to the first on phase, the second on phase, and the third on phase, When switched from the off phase to the first on phase, power is supplied from the power source only to the main control unit via the switch device, and then when switched to the second on phase, the switch device is turned on. Via the power supply from the main controller and each of the above Vice When power is supplied to the control unit and then switched to the third ON stage, the main control unit and each of the above-described units are supplied from the power source via the switch device. Vice Control unit and each of the above Joint drive motor Is powered In a state where power is supplied to the main control unit, the sub control units, and the joint driving motors, the gait generation unit generates gait data based on the requested action, and The control unit corrects the gait data, and the sub-control unit generates a control signal for the joint drive motor based on the gait data and drives the joint drive motor based on the control signal. Achieved by a robot characterized by
[0011]
In the robot according to the present invention, preferably, the switch device is provided on the chest surface of the trunk.
[0014]
In the robot according to the present invention, preferably, the control unit includes a main control unit provided in the body unit and a plurality of sub-control units arranged in a distributed manner adjacent to each driving unit, and the switch device. However, it has three ON stages, which are set in sequence from the OFF stage to the ON stage of the first stage, the ON stage of the second stage, and the ON stage of the third stage. The control unit is powered on, each sub-control unit is powered on at the second on stage, and the drive system is turned on at the third on stage.
[0015]
Preferably, the switch device is configured as a rotary switch whose operation part rotates along the surface of the body part of the robot.
[0016]
Preferably, the switch device is configured as a slide switch whose operation portion slides along the surface of the body portion of the robot.
[0017]
In the robot according to the present invention, the switch device preferably includes display means corresponding to each ON stage.
[0018]
According to the present invention, the object includes a trunk part, a plurality of legs attached to the trunk part, and a head attached to the upper end of the trunk part, and each joint of the leg part. A switch device that feeds power to a drive unit and a control unit in a robot having a drive unit that swings each unit and a control unit that drives and controls each drive unit, and the switch device includes a fuselage It is achieved by a robot switch device characterized in that it is provided on the surface of the part at a position that does not protrude outward when the robot moves.
[0019]
According to the above configuration, the driving means for swinging each joint portion of the leg portion of the robot, or the driving means for swinging each joint portion of the leg portion and the arm portion of the biped walking humanoid robot, and each driving means, respectively. Since the switch device for supplying power to the control unit for driving control is provided on the surface of the body portion at a position that does not protrude outward during the movement of the robot or the biped walking humanoid robot, Even if the leg-walking humanoid robot falls or the switch device hits the floor or wall surface during movement, it will not be erroneously operated.
Furthermore, when adjusting the robot or the biped walking humanoid robot, the robot can be disassembled by operating the operation part of the switch device provided on the surface of the body part, or provided on the switch part. Power supply can be easily turned on and off without opening and closing the cover. Therefore, maintainability is improved.
[0020]
When the switch device is provided on the chest surface of the torso, the operation unit of the switch device does not protrude outward when the robot or biped walking humanoid robot falls or when the whole body exercises. Even if it hits the floor or wall surface, it will not be erroneously operated.
[0021]
When the switch device has a plurality of ON stages and is sequentially set to the ON stage of each stage by an operation from the OFF stage, the control is performed by sequentially setting the switch devices to the ON stage. Among the units and the driving means, the portions assigned to the respective on stages are sequentially turned on.
[0023]
The control unit is composed of a main control unit provided in the body unit and a plurality of sub-control units distributed and arranged adjacent to each driving means, and the switch device includes three ON stages. By the operation from the OFF stage, the first stage ON stage, the second stage ON stage, and the third stage ON stage are set in sequence, and the main control unit is powered on in the first stage ON stage, and the second stage When each sub-control unit is powered on at the on stage of the eye and the drive system is turned on at the on stage of the third stage, the switch device is sequentially set to each on stage, thereby turning on the first stage. Thus, power can be supplied to the main control unit, power can be supplied to each sub-control unit in the second on stage, and power can be supplied to each drive means as the drive system in the third on stage.
Thus, first, only the main control unit is turned on to adjust the main control unit, and then the main control unit and each sub control unit are turned on to adjust the main control unit and each sub control unit. Finally, the main control unit, each sub-control unit, and the drive means can be turned on to adjust the entire robot. Further, it is possible to surely prevent the driving means and the robot from running out of control by turning on the driving means while the main control section and each sub-control section are powered off.
[0024]
If the switch device is configured as a rotary switch whose operation part rotates along the surface of the body of the robot, the switch device should be used on the floor or wall surface in the event of the robot falling Even if it hits etc., the operation part of a switch apparatus does not rotate by an impact. Accordingly, erroneous operation of the switch device during the fall of the robot or during the whole body exercise is surely eliminated.
[0025]
When the operation unit is configured as a slide switch that slides along the surface of the body of the robot as the above switch device, the switch device should be placed on the floor or wall surface during the fall of the robot or during whole body movement. Even if it hits, the operation part of a switch apparatus does not slide by an impact. Accordingly, erroneous operation of the switch device during the fall of the robot or during the whole body exercise is surely eliminated.
[0026]
In the case where the switch device includes display means corresponding to each ON stage, when the display means performs display by light emission or the like, it is easily recognized that the power is on even from a distance. At the same time, by displaying in different display methods for each ON stage, for example, display color, light emission intensity, blinking interval, etc., it is possible to easily recognize which ON stage the switch device is set to.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below based on the embodiments shown in the drawings.
1 and 2 show a configuration of an embodiment in which the present invention is applied to a biped walking humanoid robot.
In FIG. 1, a biped walking humanoid robot 10 includes a body part 11, legs 12L and 12R attached to both lower sides of the body part 11, and arm parts 13L and 13R attached to both upper sides of the body part. And a head 14 attached to the upper end of the body part.
[0028]
The body part 11 is divided into an upper chest part 11a and a lower waist part 11b, and the chest part 11a can swing in the front-rear direction with respect to the waist part 11b at the forward bending part 11c, particularly forwardly bending forward. It is supported in such a way that it can pivot in the left-right direction. A walking control device 50 to be described later is built in the chest portion 11a of the trunk portion 11. The forward bending part 11c includes a joint part 11d for swinging back and forth and a joint part 11e for turning left and right, and each joint part 11d and 11e is constituted by a joint drive motor (see FIG. 2). ing.
[0029]
The legs 12L and 12R are composed of thighs 15L and 15R, crus 16L and 16R, and legs 17L and 17R, respectively. As shown in FIG. 2, the leg portions 12L and 12R have six joint portions, that is, joint portions 18L and 18R for rotating the leg portion with respect to the waist portion 11b of the body portion 11 in order from above, and the roll direction of the leg portions. Joint portions 19L, 19R (around the x axis), joint portions 20L, 20R in the pitch direction of the leg portions (around the y axis), knee portions 21L which are connecting portions of the thigh portions 15L, 15R and the lower leg portions 16L, 16R , 21R pitch direction joint portions 22L, 22R, ankle portion pitch direction joint portions 23L, 23R with respect to foot portions 17L, 17R, and ankle portion roll direction joint portions 24L, 24R. Each of the joint portions 18L, 18R to 24L, 24R is configured by a joint driving motor.
[0030]
Thus, the hip joint is composed of the joint portions 11d and 11e, the hip joint is composed of the joint portions 18L, 18R, 19L, 19R, 20L, and 20R, and the ankle joint is the joint portions 23L, 23R, and 24L. , 24R. As a result, the left and right leg portions 12L and 12R of the biped walking humanoid robot 10 are each given six degrees of freedom, and these twelve joint portions are appropriately driven by the drive motors during various operations. By controlling the drive to this angle, the entire leg portions 12L and 12R are given desired motion, and can be arbitrarily walked in a three-dimensional space, for example.
[0031]
The arm portions 13L and 13R are composed of upper arm portions 25L and 25R, lower arm portions 26L and 26R, and hand portions 27L and 27R, respectively. As shown in FIG. 2, the upper arms 25L and 25R, the lower arms 26L and 26R, and the hands 27L and 27R of the arms 13L and 13R have five pieces as shown in FIG. The joints, that is, the shoulders in order from the top, the joints 28L and 28R in the pitch direction of the upper arms 25L and 25R with respect to the body part 11, the joints 29L and 29R in the roll direction, and the joints 30L and 30R in the left-right direction. The joint portions 32L and 32R in the pitch direction at the elbow portions 31L and 31R which are the connecting portions of the upper arm portions 25L and 25R and the lower arm portions 26L and 26R, and the hand portions 27L and 27R with respect to the lower arm portions 26L and 26R at the wrist portion. Joint portions 33L and 33R in the pitch direction. Each of the joint portions 28L, 28R to 33L, 33R is constituted by a joint driving motor.
[0032]
In this manner, the arms 13L and 13R on the left and right sides of the biped walking humanoid robot 10 are each given 5 degrees of freedom, so that these 12 joints are respectively driven by the drive motor during various operations. It is configured so that a desired operation can be given to the entire arm portions 13L and 13R by controlling driving to an appropriate angle.
Here, the joint portions 28L and 28R in the pitch direction in the shoulder portion are disposed with their rotational axes shifted forward relative to the joint portions 29L and 29R in the roll direction and the joint portions 30L and 30R in the left-right direction. The swing angle of the arms 13L and 13R toward the front is set large.
[0033]
The head 14 is attached to the upper end of the upper part 11a of the body part 11, and for example, a camera for vision and a microphone for hearing are mounted. As shown in FIG. 2, the head 14 includes a joint 35 in the neck pitch direction and a joint 36 in the left-right direction. Each joint portion 35, 36 is constituted by a joint driving motor.
[0034]
In this way, the head 14 of the biped walking humanoid robot 10 is given two degrees of freedom, so that these two joint portions 35 and 36 can be appropriately controlled by the drive motor during various operations. It is configured so that the head 14 can be moved in the left-right direction or the front-rear direction by controlling the drive to an angle. The joint portion 35 in the pitch direction is disposed with the rotational axis shifted forward relative to the joint portion 36 in the left-right direction, and the swing angle of the head 14 forward is set large.
[0035]
FIG. 3 shows an electrical configuration of the biped walking humanoid robot 10 shown in FIGS. 1 and 2. In FIG. 3, a biped walking humanoid robot 10 includes a gait generator 37 that generates gait data in response to a requested action, and a driving means based on the gait data, that is, each joint unit 11d described above. , 11e, 18L, 18R to 33L, 33R, 35, 36, that is, an operation control device 40 for driving and controlling the joint driving motor M.
[0036]
The gait generator 37 responds to a request operation input from the outside, and each of the joint portions 11d, 11e, 18L, 18R to 33L, 33R, 35 required for an operation such as walking of the biped walking robot 10. , Gait data including target angular trajectories, target angular velocities, and target angular accelerations of 36 joint driving motors are generated.
[0037]
The operation control device 40 includes a main control unit 41 and a plurality of sub control units 42. The main control unit 41 includes a main CPU (not shown), and is provided on the trunk unit 11, preferably the upper body 11a of the biped walking humanoid robot 10, and includes an angle measurement unit 43 and a compensation unit. 44.
[0038]
The angle measuring unit 43 includes angle information and control mode of each joint driving motor by, for example, a rotary encoder provided in the joint driving motor of each joint portion 11d, 11e, 18L, 18R to 33L, 33R, 35, 36. Is input via the sub-control unit 42, and the angular position of each joint driving motor is measured and output to the compensation unit 44.
[0039]
The compensation unit 44 calculates a floor reaction force based on a detection output from a force sensor provided on a sole (not shown), and generates a gait based on the floor reaction force and an angular position from the angle measurement unit 43. Gait data from the unit 37 is corrected and output to the sub-control unit 42 as a drive control signal.
[0040]
Each of the sub-control units 42 includes a sub CPU (not shown), and each unit of the biped walking humanoid robot 10, for example, both sides of the chest 11 a and the waist 11 b in the case of the left and right, respectively. It is provided on the thigh parts 15L, 15R, the lower leg parts 16L, 16R, the upper arm parts 25L, 25R, and the lower arm parts 26L, 26R. The sub-control unit 42 provided on the chest 11a takes charge of the neck joints 35 and 36, the waist joints 11d and 11e, and the shoulder joints 28L, 28R, 29L, 29R, 30L, and 30R, and the waist. The sub-control parts 42 provided on both sides of 11b are in charge of the joint parts 18L, 18R, 19L, 19R, 20L and 20R which are hip joints. The sub-control unit 42 provided on the thighs 15L and 15R is the knee joints 22L and 22R, and the sub-control unit 42 provided on the crus 16L and 16R is the ankle joints 23L and 23R. 24L, 24R, the sub-control unit 42 provided in the upper arm portions 25L, 25R is the elbow joint portions 32L, 32R, and the sub-control portion 42 provided in the lower arm portions 26L, 26R is the wrist joint portion. 33L and 33R are in charge of each.
[0041]
As shown in FIG. 4, each sub-control unit 42 includes one processor (sub CPU) unit 45 and at least one (two in the illustrated example) driver unit 46.
The processor unit 45 generates a control signal for each joint drive motor from the drive control signal, which is gait data corrected by the compensation unit 44 of the main control unit 41, and outputs the control signal to the driver unit 46. Yes.
[0042]
The processor unit 45 also includes an input / output bus 45 a for communicating with the main control unit 41. In the illustrated case, two input / output buses 45a are provided and can be connected to the input / output bus 45a of the processor unit 45 of the main control unit 41 or other sub-control unit 42. The communication protocol in the input bus 45a can be in any format. Further, the communication via the input bus 45a is not limited to one-to-one, and one-to-many communication means can be used.
[0043]
As a result, the processor unit 45 causes the motor target angle, target current value, and follow-up by a control signal input from the main control unit 41 directly or via the other sub-control unit 42 via the input / output bus 45a. Set speed, etc.
In addition, the processor unit 45 provides a current target position, a current motor angle, a current value, etc. to the main control unit 41 directly or via the other sub-control unit 42 via the input / output bus 45a. Is output.
[0044]
Further, the processor unit 45 includes a sensor input unit 45. Various sensors such as an inclinometer, a speedometer, an angular accelerometer, a pressure gauge, a potentiometer, an encoder, and the like are connected to the sensor input unit 45, so that these sensors can be analog or digital via the sensor input unit 45. The detection signal is input. Accordingly, the processor unit 45 outputs these detection signals to the main control unit 41 via the input / output bus 45a. For example, the processor unit 45 receives, via the sensor input unit 45a, angle information from, for example, a rotary encoder provided in the joint driving motor M of the corresponding joint unit, and the motor current value. Information and current values are output from the input / output bus 45a to the main control unit 41.
[0045]
The driver unit 46 is provided for each joint driving motor of the joint unit in charge, and drives the corresponding joint driving motor according to the control signal from the processor unit 45. Yes.
[0046]
The processor unit 45 is configured as a digital circuit, and the control signal output from the processor unit 45 is a digital signal. The driver unit 46 generates a motor drive signal that is an analog signal by current-amplifying a control signal as a digital signal from the processor unit 45. Therefore, the analog signal is limited to the inside of the driver unit 46 and is separated from the digital signal.
[0047]
Further, as shown in FIG. 3, the main control unit 41 and each sub-control unit 42 that are the electrical system (control system) of the motion control device 40 and each joint drive motor M that is the drive system are supplied from the power source 50 as shown in FIG. Power is supplied through the switch device 51. As shown in FIGS. 1A and 5, the switch device 51 is provided so that the operation portion is exposed on the front surface of the chest portion 11 a of the body portion 11 of the biped walking humanoid robot 10. .
[0048]
As shown in FIG. 5, the switch device 51 is rotationally driven by an operation unit 52 disposed so as to be exposed along the front surface of the chest 11a, a drive shaft 53 rotated by the operation unit 52, and a drive shaft. The rotary switch 54 and the light emitting display section 55 are configured.
[0049]
The operation part 52 is formed in a convexly curved shape and is supported with respect to the chest part 11a so as to be rotatable around a central axis 52a. Specifically, as shown in FIG. 6 (A), the operation unit 52 has three slots 52c extending in the circumferential direction in which an annular support member 52b fixed on the inside is formed. The guides 56 that are fixedly disposed on the guides are respectively fitted so as to be supported so as to be rotatable in the circumferential direction. Here, as shown in FIG. 6B, the guide 56 is implanted on an annular slide washer 57 attached in the chest 11a.
[0050]
The drive shaft 53 is fixed to the operation unit 52 on the central shaft 52 a, and rotates integrally with the rotation of the operation unit 52.
The rotary switch 54 is fixedly arranged in the chest 11a and has a known configuration, and includes an off stage “0” and three on stages “1”, “2”, and “3”. Are arranged at equiangular intervals from each other, and can be sequentially switched from the off stage to each on stage by the rotation of the operation unit 52. The rotary switch 54 supplies power only to the main control unit 41 described above in the on stage “1”, and supplies power to the main control unit 41 and each sub control unit 42 in the on stage “2”. In the on stage “3”, power is supplied to the main control unit 41, the sub control unit 42, and each joint driving motor M.
[0051]
The light emitting display unit 55 includes, for example, an LED as a light emitting element, and by driving the LED corresponding to each on stage of the rotary switch 54, a different light emitting method, for example, light emitting color, light emitting, etc. at each on stage. Light emission display is performed at intensity or blinking interval. Specifically, the light-emitting display unit 55 includes LEDs 55b arranged along the upper and lower peripheral portions on the substrate 55a attached to the back surface of the slide washer 57, and these LEDs 55b are respectively It is arranged upward and downward, i.e. radially outward. Thus, when each LED 55b emits light, the light from each LED 55b illuminates the vicinity of the upper edge and the lower edge of the operation unit 52. The light-emitting display unit 55 controls the LED 55b according to the switching state of the rotary switch 54 so that it does not emit light at the off stage “0” and emits red light at the on stage “1”. , For example, yellow light emission, and green light emission is performed in the on stage “3”.
[0052]
The biped walking humanoid robot 10 according to the embodiment of the present invention is configured as described above and operates as follows.
First, when the operation unit 52 of the switch device 51 is operated to switch from the off stage “0” shown in FIG. 7A to the on stage “1” shown in FIG. Power is supplied from the power source 50 only to the main control unit 41 of the operation control device 40. In this state, only the main control unit 41 is adjusted.
[0053]
Next, when the operation unit 52 of the switch device 51 is operated to switch to the on stage “2” shown in FIG. 7C, the main control of the operation control device 40 from the power supply 50 via the switch device 51. Power is supplied to the unit 41 and each control unit 42. In this state, adjustment work of the main control unit 41 and each sub-control unit 42, that is, the operation control device 40 is performed.
[0054]
Subsequently, when the operation unit 52 of the switch device 51 is operated to switch to the on stage “3” shown in FIG. 7D, the main control of the operation control device 40 from the power source 50 via the switch device 51. Power is supplied to the unit 41, each control unit 42, and each joint drive motor M, and the biped walking humanoid robot 10 enters a complete operation state. Therefore, in this state, the gait generator 37 generates gait data based on the requested action and outputs it to the compensator 44 of the main controller 41 of the motion controller 40. Further, force sensors (not shown) provided on both feet 17L and 17R detect the force and output it to the compensation unit 44, and the angle measurement unit 43 includes a joint drive motor for each joint. The angle position of M is measured and output to the compensation unit 44.
[0055]
Thereby, the compensation unit 44 calculates the floor reaction force based on the detection output from the force sensor, and based on the floor reaction force and the angular position of the joint driving motor M of each joint portion from the angle measurement unit 44. The gait data is corrected and output to the sub-control unit 42. The processor unit 45 of the sub-control unit 42 generates a control signal for each joint driving motor M based on the corrected gait data and outputs it to the driver unit 46. And the driver part 46 drives the joint drive motor M of each joint part based on this control signal. In this manner, the biped walking humanoid robot 10 performs an operation such as walking in response to the requested operation.
[0056]
Here, since the switch device 51 is provided on the front surface of the chest portion 11a of the torso portion 11, even when the biped walking humanoid robot 10 falls during operation or performs whole body exercise. Therefore, the operation unit 52 of the switch device 51 does not hit the floor or the wall surface. Therefore, the operation unit 52 is inadvertently mistakenly operated, and the rotary switch 54 is inadvertently switched to another on stage or off stage. There is no such thing as being crushed.
[0057]
Further, since the switch device 51 is provided on the front surface of the chest 11a of the torso 11, the robot 10 is provided at a position where it can be easily operated when the robot 10 is stationary, and the operation unit 52 is rotated. By switching, it is possible to sequentially switch from the off stage to each on stage.
[0058]
Further, since the setting stage of the switch device 51 is displayed by the light emitting display unit 55, the user can easily perform the off stage or the on stage set by the switch apparatus 51 even from a position relatively distant from the robot 10. It can be visually recognized.
[0059]
In this way, according to the biped walking humanoid robot 10 according to the embodiment of the present invention, the main control unit 41 and the plurality of sub-control units 42 that constitute the motion control device 40 and each joint drive motor M are provided. Since the switch device 51 for turning on and off the power supply is provided on the front surface of the chest portion 11a of the body portion 11, the switch device 51 is turned on the surface of the body portion 11 when the biped walking humanoid robot 10 falls or the whole body. It is provided at a position that does not protrude outward during exercise or the like. Thereby, when the biped walking humanoid robot 10 falls or when the whole body exercises, the operation unit 52 of the switch device 51 is not erroneously operated by hitting the floor surface or the wall surface.
[0060]
Further, since the switch device 51 includes a rotary switch 54 having three ON stages, the robot main control unit 41, each sub-control unit 42, and each joint drive which is a drive system in order at each ON stage. As compared with the case where a plurality of switches are arranged side by side as in the prior art, other switches are not erroneously operated and can be supplied in a predetermined manner. The power supply will be carried out following this stage. Therefore, when the control system is turned off, only the drive system is turned on and the robot 10 does not run away.
[0061]
In the embodiment described above, the switch device 51 includes the rotary switch 54 having three on stages. However, the present invention is not limited to this, and the rotary switch 54 having one, two, or four or more on stages is provided. You may have. As a result, it is possible to perform more detailed step-by-step power-on and adjustment operations.
[0062]
In the above-described embodiment, the switch device 51 includes the rotary switch 54. However, the switch device 51 is not limited thereto, and may include another type of switch, for example, a slide switch as illustrated in FIG. In FIG. 8, the switch device 60 is configured as a slide switch, and its operation unit 61 is arranged to slide along the surface of the chest 11 a of the body 11 of the robot 10. In this case, similarly to the rotary switch 54 described above, the switch device 60 includes one off stage and three on stages, and in each on stage, the main control unit 41, each sub control unit 42, and each joint, respectively. The drive motor M is sequentially supplied with power.
According to the switch device 60 having such a configuration, as in the case of the switch device 51 described above, the switch device 60 is provided on the front surface of the chest portion 11a of the trunk portion 11, so that the biped walking humanoid robot 10 is in operation. Even in the case of falling or performing whole body exercise, the operation unit 61 of the switch device 60 does not hit the floor surface or the wall surface. 60 is not inadvertently switched to another on stage or off stage.
[0063]
Further, in the above-described embodiment, the light emitting display unit 55 is configured to cause each LED 55b to emit light with a different light emission color according to each on stage selected by the switch device 51, but is not limited thereto. It is obvious that other different light emission methods, for example, the light emission intensity and the blinking interval, may be changed according to each ON stage selected by the switch device 51.
[0064]
Furthermore, in the embodiment described above, the legs 12L and 12R have 6 degrees of freedom, the arms 13L and 13R have 5 degrees of freedom, the waist has 2 degrees of freedom, and the neck has 2 degrees of freedom. However, the present invention is not limited to this, and may have a smaller degree of freedom or a larger degree of freedom.
In the above-described embodiment, the case of the biped walking humanoid robot 10 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to, for example, an animal robot having a plurality of legs. Is clear.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the driving means for swinging each joint portion of the leg portion of the robot or the driving means for swinging each joint portion of the leg portion and arm portion of the biped walking humanoid robot. And a switch device for supplying power to the control unit for driving and controlling each driving means is provided at a position where the robot or biped humanoid robot does not protrude outward on the surface of the body part. Therefore, there is no possibility that the switch device hits the floor surface or the wall surface and is erroneously operated while the robot or the biped walking humanoid robot falls or moves.
Furthermore, when adjusting the robot or the biped walking humanoid robot, the robot can be disassembled by operating the operation part of the switch device provided on the surface of the body part, or provided on the switch part. Power supply can be easily turned on and off without opening and closing the cover. Therefore, maintainability is improved.
In addition, when the switch device is provided on the chest surface of the torso, the operation unit of the switch device protrudes outward when the robot or the biped walking humanoid robot falls or when the whole body exercises. Therefore, there is no possibility of erroneous operation by hitting the floor or wall surface.
Further, when the switch device includes a plurality of ON stages and is sequentially set to the ON stage of each stage by an operation from the OFF stage, the control can be performed by sequentially setting the switch devices to the ON stage. Among the units and the respective driving means, the portions assigned to the respective on stages are sequentially turned on.
Thus, according to the present invention, there are provided an extremely excellent robot and its switch device that have good maintainability and can eliminate erroneous operations.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the appearance of an embodiment of a biped walking humanoid robot according to the present invention, where (A) is a schematic front view and (B) is a schematic side view.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a mechanical configuration of the biped walking humanoid robot of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the biped walking humanoid robot of FIG. 1;
4 is a block diagram showing a configuration of a sub-control unit in the biped walking humanoid robot of FIG. 1. FIG.
5A and 5B show a configuration of a switch device in the biped walking humanoid robot of FIG. 1, wherein FIG. 5A is a partial front view, and FIG. 5B is a partial cross-sectional view.
6 is a schematic perspective view showing (A) a rotation support structure of an operation unit and (B) a light emitting display unit in the switch device of FIG.
7 is a schematic diagram sequentially illustrating each operation state of the switch device of FIG. 5;
FIG. 8 is a schematic diagram sequentially showing each operation state in a modification of the switch device of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
10 Biped walking humanoid robot
11 Torso
11a upper part
11b bottom
11c forward bending part
11d, 11e Joint (joint drive motor)
12L, 12R Leg
13L, 13R arm
14 heads
15L, 15R thigh
16L, 16R Lower leg
17L, 17R Foot
18L, 18R to 24L, 24R Joint (joint drive motor)
21L, 21R Knee
25L, 25R upper arm
26L, 26R Lower arm
27L, 27R Hand
28L, 28R to 33L, 33R Joint (joint drive motor)
31L, 31R Elbow
35, 36 Joint (joint drive motor)
37 Gait generator
40 Operation control device
41 Main control unit
42 Sub-control unit
43 Angle measurement unit
44 Compensator
45 Processor section
46 Driver section
50 power supply
51,60 switch device
52 Operation unit
54 Rotary switch
55 Light emitting display

Claims

A torso, a plurality of legs attached to the torso, a head attached to the upper end of the torso, a joint drive motor for swinging each joint of the legs, and each joint drive In a robot having a control unit that controls driving of each motor and a gait generation unit that generates gait data in response to a requested action ,
The control unit is
A main control unit;
Are distributed adjacent to each joint drive motor based on the drive control signal from the main control unit generates the control signal of the motor for the joint drive, a plurality of sub-controls the joint drive motor A control unit, and
The main control unit
An angle measurement unit for measuring the angular position of each joint drive motor;
The floor reaction force is calculated based on the detection output from the force sensor provided on the sole, and the gait data from the gait generator is corrected based on the floor reaction force and the angular position from the angle measurement unit. And a compensation unit that outputs to the sub-control unit as a drive control signal,
The main control unit, the sub control units, and the joint drive motors are configured to be powered from a power source via a switch device.
The switch device is sequentially switched from the off stage to the first on stage, the second on stage, and the third on stage,
When switched from the off stage to the first on stage, power is supplied from the power source only to the main control unit via the switch device,
Then, when switched to the second ON stage, power is supplied from the power source to the main control unit and the sub control units via the switch device,
Then, when switched to the third ON stage, power is supplied from the power source to the main control unit, each sub- control unit and each joint drive motor via the switch device ,
In a state where power is supplied to the main control unit, each sub-control unit, and each joint drive motor, the gait generation unit generates gait data based on a requested action, and the main control part is correct the gait data, characterized that you drive the motor for the joint drive based on the control signal together with the sub control unit generates a control signal of the joint drive motor based on the gait data And a robot.

A body part, leg parts attached to both lower sides of the body part, arm parts attached to both upper side parts of the body part, a head part attached to the upper end of the body part, the leg parts and the arm parts A joint drive motor that swings each joint part; a control unit that drives and controls each joint drive motor; and a gait generator that generates gait data corresponding to the requested action. In the biped walking type humanoid robot
The control unit is
A main control unit;
Are distributed adjacent to each joint drive motor based on the drive control signal from the main control unit generates the control signal of the motor for the joint drive, a plurality of sub-controls the joint drive motor A control unit, and
The main control unit
An angle measurement unit for measuring the angular position of each joint drive motor;
The floor reaction force is calculated based on the detection output from the force sensor provided on the sole, and the gait data from the gait generator is corrected based on the floor reaction force and the angular position from the angle measurement unit. And a compensation unit that outputs to the sub-control unit as a drive control signal,
The main control unit, the sub control units, and the joint drive motors are configured to be powered from a power source via a switch device.
The switch device is sequentially switched from the off stage to the first on stage, the second on stage, and the third on stage,
When switched from the off stage to the first on stage, power is supplied from the power source only to the main control unit via the switch device,
Then, when switched to the second ON stage, power is supplied from the power source to the main control unit and the sub control units via the switch device,
Then, when switched to the third ON stage, power is supplied from the power source to the main control unit, each sub- control unit and each joint drive motor via the switch device ,
In a state where power is supplied to the main control unit, each sub-control unit, and each joint drive motor, the gait generation unit generates gait data based on a requested action, and the main control part is correct the gait data, characterized that you drive the motor for the joint drive based on the control signal together with the sub control unit generates a control signal of the joint drive motor based on the gait data And a robot.

The robot according to claim 1, wherein the switch device is provided on a chest surface of a body part.

The switch device is configured as a rotary switch whose operation part rotates along the surface of the body of the robot, and is switched from the off stage to the first to third on stages by the rotation of the operation part. The robot according to claim 1, wherein the robot is configured as described above.

The robot according to any one of claims 1 to 4, wherein the switch device is configured as a slide switch whose operation part slides along a surface of a body part of the robot.

The robot according to claim 1, wherein the switch device includes display means corresponding to each ON stage.