JP4367116B2 - robot - Google Patents

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Description

本発明は、ロボットセラピーなどに使用されると好適な癒し系のロボットに関するものである。   The present invention relates to a healing robot suitable for use in robot therapy and the like.

従来から、アニマルセラピーの効果を衛生的かつ安全に実現するため、ロボットセラピーの研究が進んでいる。また、高齢者の癒しなどにロボットセラピーが実際に導入され始めている。そして、ロボットセラピーの効果を上げるためには、ロボットのもつ「ぬくもり」(肌触りと温度)が大切になっている。   Conventionally, research on robot therapy has been advanced in order to realize the effects of animal therapy in a sanitary and safe manner. In addition, robot therapy has begun to be introduced for healing elderly people. In order to improve the effectiveness of robot therapy, the “warmth” (feel and temperature) of the robot is important.

一方、ロボットの温度を制御する技術については、従来から提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平6−126672号公報
On the other hand, a technique for controlling the temperature of the robot has been conventionally proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-6-126672

しかしながら、上記のような従来の温度制御技術は、ロボットの関節を待機温度から動作可能温度まで短時間で昇温させる宇宙用ロボットについてのものであり、ロボットセラピーなどに使用される癒し系のロボットに必要な「ぬくもり」(肌触りと温度)とは無縁のものである。   However, the conventional temperature control technology as described above is for a space robot that raises the temperature of a robot joint from a standby temperature to an operable temperature in a short time, and is a healing robot used for robot therapy and the like. It has nothing to do with the “warmth” (feel and temperature) required for the shampoo.

また、従来の癒し系のロボットには、肌触りを良くするため、人工的な毛皮などが使われているものがある。このようなロボットは、肌触りとしては良好なものであるが、ロボットの「体温」は全く管理されていない。   Also, some conventional healing robots use artificial fur to improve the touch. Such a robot is good in touch, but the “body temperature” of the robot is not managed at all.

そのため、このような従来のロボットの場合、その表面のほぼ全域が冷たくて、使用者がロボットの「体温」を感じ取ることができないという問題がある。   Therefore, in the case of such a conventional robot, there is a problem that almost the entire surface of the robot is cold and the user cannot feel the “body temperature” of the robot.

また、従来のロボットの中には、ロボット内部の発熱源による影響で、表面のごく一部が熱く感じられる程度まで温度上昇してしまう場合もある。   Also, in some conventional robots, the temperature rises to the extent that only a part of the surface feels hot due to the influence of the heat source inside the robot.

いずれにしても、従来のロボットは、外見的には動物に擬態させてあっても、使用者が動物のもつ体温を感じ取ることができないものであり、したがって、動物に接触している感覚とはほど遠いものであった。   In any case, even if a conventional robot looks like an animal, it does not allow the user to sense the body temperature of the animal. It was far away.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ロボットに「ぬくもり」(温度)を与えることで、使用者がロボットの「体温」を感じ取ることができ、その結果、動物に接触している感覚に近いロボットを提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is that by giving the robot “warmth” (temperature), the user can feel the “body temperature” of the robot, and as a result, it feels like it is in contact with the animal. To provide a close robot.

本発明は上記課題を解決するものであって、請求項1に係る発明は、電気的動作をすることで発熱する発熱源を内部に備えたロボットにおいて、前記発熱源の発熱を吸収する熱吸収部と、前記ロボットの外装部に放熱する複数の放熱部と、前記熱吸収部から前記放熱部へ熱を伝導する熱伝導部とで構成される熱伝導手段を備え、前記熱伝導部を、該熱伝導部の断面積が、前記熱吸収部から前記放熱部に至る前記熱伝導部の経路長が長い程大きくなるように形成したロボットである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is a robot having a heat source that generates heat by performing an electrical operation, and absorbs heat generated by the heat source. and parts, and a plurality of heat radiating portion for radiating the exterior portion of the robot, it includes a formed heat conducting means between the heat conducting portion for conducting heat to the heat radiating portion from the heat absorbing unit, the heat conducting unit, In the robot, the cross-sectional area of the heat conducting part is formed so as to increase as the path length of the heat conducting part from the heat absorbing part to the heat radiating part increases.

本発明は以上のように、電気的動作をすることで発熱する発熱源を内部に備えたロボットにおいて、前記発熱源の発熱を吸収する熱吸収部と、前記ロボットの外装部に放熱する複数の放熱部と、前記熱吸収部から前記放熱部へ熱を伝導する熱伝導部とで構成される熱伝導手段を備え、前記熱伝導部を、該熱伝導部の断面積が、前記熱吸収部から前記放熱部に至る前記熱伝導部の経路長が長い程大きくなるように形成したので、ロボット内部に備えた発熱源の発熱をロボットの外装部に放熱することができ、しかも、前記放熱部で放熱される熱量にバラツキが少ないため、ロボットに「ぬくもり」(温度)を与えることができて、使用者がロボットの「体温」を感じ取ることができる効果がある。 As described above, according to the present invention, in the robot including a heat source that generates heat by performing an electrical operation, a heat absorbing unit that absorbs heat generated from the heat source, and a plurality of heat that dissipates heat to the exterior of the robot . A heat conducting means comprising a heat dissipating part and a heat conducting part that conducts heat from the heat absorbing part to the heat dissipating part, wherein the heat conducting part has a cross-sectional area of the heat absorbing part. Since the path length of the heat conducting part from the heat dissipating part to the heat dissipating part is increased, the heat generating part provided in the robot can dissipate heat to the exterior part of the robot, and the heat dissipating part Since there is little variation in the amount of heat dissipated in the robot, the robot can be given "warmth" (temperature), and the user can feel the "body temperature" of the robot.

本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明のロボットの一実施形態を示す斜視図、図2はその駆動基体を示す斜視図であり、このロボット1は、図1に示すように、猿の形態をした癒し系のロボットである。   FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the robot of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a drive base thereof, and the robot 1 is a healing system in the form of a monkey as shown in FIG. It is a robot.

図2に示すように、ロボット1の駆動基体は、胴体部10、頭部20および4本の脚部30,40(前脚30a,30bおよび後脚40a,40b)で構成される。   As shown in FIG. 2, the drive base of the robot 1 includes a body part 10, a head part 20, and four leg parts 30 and 40 (front legs 30 a and 30 b and rear legs 40 a and 40 b).

頭部20の目に相当する部位には、CCDカメラ21a,21bが取り付けられている。また、頭部20は、胴体部10に取り付けられる首に相当する部位が、ヨー(回動する)とピッチ(前後に動く)の2自由度に構成されている。   CCD cameras 21 a and 21 b are attached to portions corresponding to the eyes of the head 20. In the head 20, a portion corresponding to a neck attached to the body unit 10 is configured with two degrees of freedom, that is, yaw (turning) and pitch (moving back and forth).

各前脚30は、胴体部10に取り付けられる肩に相当する部位が、ピッチ(前後に動く)とロール(左右に動く)の2自由度に構成され、また、肘に相当する部位が、胴体部10の内側に曲がるようなロール方向の1自由度に構成されている。   Each front leg 30 has a portion corresponding to a shoulder attached to the body portion 10 with two degrees of freedom of pitch (moves back and forth) and roll (moves left and right), and a portion corresponding to the elbow is a body portion. 10 is configured with one degree of freedom in the roll direction so as to bend inward.

各後脚40は、胴体部10に取り付けられる脚の付け根に相当する部位が、ピッチ(前後に動く)とロール(左右に動く)の2自由度に構成され、また、膝に相当する部位が、ピッチ方向の1自由度に構成されている。   Each rear leg 40 has a portion corresponding to the base of the leg attached to the body portion 10 with two degrees of freedom of pitch (moving back and forth) and roll (moving left and right), and a portion corresponding to the knee. The pitch direction is one degree of freedom.

このような各関節に相当する部位の自由度は、例えばモータなどの適宜のアクチュエータを用いることで実現可能であり、この種のアクチュエータ(モータ)およびその駆動機構は周知のものが利用可能であるから、その説明は省略する。   Such a degree of freedom of the portion corresponding to each joint can be realized by using an appropriate actuator such as a motor, for example, and this type of actuator (motor) and its drive mechanism can use well-known ones. Therefore, the description thereof is omitted.

また、前脚30a,30bの先部(手先)および後脚40a,40bの先部(足先)には、表面がゴムで覆われたタッチセンサ31a,31b,41a,41bが取り付けられ、手(前脚30a,30b)や足(後脚40a,40b)が床等に接触しているか否かを調べることが可能である。   Touch sensors 31a, 31b, 41a, 41b whose surfaces are covered with rubber are attached to the front portions (hands) of the front legs 30a, 30b and the front portions (foot tips) of the rear legs 40a, 40b. It is possible to check whether the front legs 30a, 30b) and the feet (rear legs 40a, 40b) are in contact with the floor or the like.

このような構造をなす駆動基体に外装を施すことで、図1に示すようなロボット1の外見形態が形成される。すなわち、頭部20の顔に相当する部位や、胴体部10の腹に相当する部位は、柔らかいゴムで覆われている。また、頭部20および胴体部10のこれ以外の部位や、前脚30a,30bの手首および後脚40a,40bの足首から先を除く部位は、毛皮のような毛足の長い繊維で覆われている。   The appearance of the robot 1 as shown in FIG. 1 is formed by applying an exterior to the drive base having such a structure. That is, the part corresponding to the face of the head 20 and the part corresponding to the belly of the body part 10 are covered with soft rubber. In addition, the other parts of the head 20 and the body part 10, the wrists of the front legs 30a and 30b, and the parts of the rear legs 40a and 40b excluding the tip of the head are covered with fur-like long-legged fibers. Yes.

図3は、ロボット1の制御装置を示すブロック図であり、この制御装置50は、全体の制御を行うメインCPU51を備えている。メインCPU51には、フラッシュメモリ52およびサブCPU53が接続され、サブCPU53にはシリアルバス54を介して、14自由度の各モータ制御ユニット55が接続されている。   FIG. 3 is a block diagram showing a control device of the robot 1, and the control device 50 includes a main CPU 51 that performs overall control. A flash memory 52 and a sub CPU 53 are connected to the main CPU 51, and motor control units 55 with 14 degrees of freedom are connected to the sub CPU 53 via a serial bus 54.

ここで、「14自由度」とは、頭部20のヨーとピッチの2自由度、各前脚30の肩に相当する部位のピッチとロールの2自由度および肘に相当する部位のロール方向の1自由度、各後脚40の脚の付け根に相当する部位のピッチとロールの2自由度および膝に相当する部位のピッチ方向の1自由度、を合わせたものである。   Here, “14 degrees of freedom” means two degrees of freedom of the yaw and pitch of the head 20, two degrees of freedom of the pitch and roll corresponding to the shoulder of each front leg 30, and the direction of roll of the part corresponding to the elbow This is a combination of one degree of freedom, the pitch of the portion corresponding to the base of each rear leg 40, two degrees of freedom of the roll, and one degree of freedom in the pitch direction of the portion corresponding to the knee.

各モータ制御ユニット55は、モータ制御CPU56と、モータ制御CPU56に接続された駆動モータ57および角度センサ58とを備える。このようなモータ制御ユニット55は、14自由度にそれぞれ1個ずつ合計14個設けることもできるが、例えば、頭部20の2自由度に1つ、各前脚30の3自由度に1つずつ、各後脚40の3自由度に1つずつ、の合計5個で構成することができる。   Each motor control unit 55 includes a motor control CPU 56, a drive motor 57 and an angle sensor 58 connected to the motor control CPU 56. For example, one motor control unit 55 may be provided for each of the 14 degrees of freedom. For example, one motor control unit 55 is provided for every two degrees of freedom of the head 20 and one for each of the three degrees of freedom of the front legs 30. , One for each of the three degrees of freedom of each rear leg 40, and a total of five can be configured.

例えば、片方の前脚30の3自由度に1つ設けたモータ制御ユニット55を例に挙げて説明すると、図3に示すように、モータ制御CPU56には、肩ピッチギアモータとしての駆動モータ57および肩ピッチ回転センサとしての角度センサ58と、肩ロールギアモータとしての駆動モータ57および肩ロール回転センサとしての角度センサ58と、肘ロールギアモータとしての駆動モータ57および肘ロール回転センサとしての角度センサ58とが接続される。   For example, a motor control unit 55 provided with one front leg 30 with three degrees of freedom will be described as an example. As shown in FIG. 3, the motor control CPU 56 includes a drive motor 57 as a shoulder pitch gear motor and a shoulder. An angle sensor 58 as a pitch rotation sensor, a drive motor 57 as a shoulder roll gear motor, an angle sensor 58 as a shoulder roll rotation sensor, a drive motor 57 as an elbow roll gear motor, and an angle sensor 58 as an elbow roll rotation sensor. Connected.

制御装置50を歩行に関して説明すると、メインCPU51は、フラッシュメモリ52に記憶してある歩行プログラムに基づいて、所定のタイミングで各関節の角度の目標値を生成し、これをサブCPU53に送るものである。また、サブCPU53は、メインCPU51から送られた目標角度データをシリアル変換して各モータ制御ユニット55のモータ制御CPU56に送るものである。   The control device 50 will be described with respect to walking. The main CPU 51 generates a target value of the angle of each joint at a predetermined timing based on the walking program stored in the flash memory 52, and sends this to the sub CPU 53. is there. The sub CPU 53 serially converts the target angle data sent from the main CPU 51 and sends it to the motor control CPU 56 of each motor control unit 55.

各モータ制御ユニット55のモータ制御CPU56は、サブCPU53から送られた目標角度データと、各関節に取り付けられた角度センサ58の出力とを比較して、両者が同じになるように駆動モータ57の回転を制御するものである。これにより、各関節は歩行プログラムに基づく所定の角度となるように制御される。   The motor control CPU 56 of each motor control unit 55 compares the target angle data sent from the sub CPU 53 with the output of the angle sensor 58 attached to each joint, so that both are the same. It controls rotation. Thereby, each joint is controlled to have a predetermined angle based on the walking program.

また、メインCPU51には、CCDカメラ(撮像手段)21a,21bが接続され、CCDカメラ21a,21bで得られた画像データを取り込んでフラッシュメモリ52に記録する。   The main CPU 51 is connected to CCD cameras (imaging means) 21 a and 21 b, and captures image data obtained by the CCD cameras 21 a and 21 b and records it in the flash memory 52.

また、メインCPU51には、タッチセンサ31a,31b,41a,41bが接続され、さらに、ロボット1の外装部材またはそれに近い位置に取り付けた外装温度センサ59が接続され、この外装温度センサ59の温度データを読み取ることで、メインCPU51は、ロボット1表面の温度を検出できるようになっている。   In addition, touch sensors 31a, 31b, 41a, and 41b are connected to the main CPU 51, and an exterior temperature sensor 59 attached to the exterior member of the robot 1 or a position close thereto is also connected. Temperature data of the exterior temperature sensor 59 is connected to the main CPU 51. By reading the above, the main CPU 51 can detect the temperature of the surface of the robot 1.

図4は、ロボット1の胴体部10内に設置されるCPUボードを示す概略図であり、このCPUボード60は、胴体部10の腹に相当する部位11(図1参照)に近い内部に設置され、大きさは、胴体部10の柔らかいゴムで覆われた腹面の約60%の面積である。   FIG. 4 is a schematic view showing a CPU board installed in the body part 10 of the robot 1, and the CPU board 60 is installed in the interior near the part 11 (see FIG. 1) corresponding to the belly of the body part 10. The size is about 60% of the abdominal surface of the body 10 covered with soft rubber.

CPUボード60の中央には、CPUチップ61が配置されている。通常、CPUは電流消費量が多く、発熱量も多い。従来はファンなどを内蔵させて冷やすことが多かったが、このロボット1では、熱伝導板を使ってCPUの熱を有効利用する。   A CPU chip 61 is arranged in the center of the CPU board 60. Normally, the CPU consumes a large amount of current and generates a large amount of heat. Conventionally, the robot 1 is often cooled with a built-in fan or the like. However, in the robot 1, the heat of the CPU is effectively used by using a heat conduction plate.

図5は、熱伝導板を示す概略図であり、この熱伝導板70は、熱伝導率の良い金属材料で構成される。熱伝導板70は、中央にCPUチップ61の発熱を吸収する熱吸収部71を備え、熱吸収部71から熱を伝導する熱伝導部72が放射状に広がり、熱伝導部72の先端には、ロボット1の外装部に放熱する放熱部73を備えている。   FIG. 5 is a schematic view showing a heat conductive plate, and the heat conductive plate 70 is made of a metal material having a good heat conductivity. The heat conduction plate 70 includes a heat absorption part 71 that absorbs heat generated by the CPU chip 61 in the center, and a heat conduction part 72 that conducts heat from the heat absorption part 71 spreads radially, and at the tip of the heat conduction part 72, A heat dissipating part 73 that dissipates heat is provided on the exterior of the robot 1.

各放熱部73における温度がほぼ同じになるように、放熱部73の位置が熱吸収部71に近い場合の熱伝導部72は細くしてその断面積を小さくし、また、放熱部73の位置が熱吸収部71から遠い場合の熱伝導部72は太くしてその断面積を大きくして、熱を伝え易くしている。   When the position of the heat dissipating part 73 is close to the heat absorbing part 71, the heat conducting part 72 is thinned to reduce the cross-sectional area so that the temperature in each heat dissipating part 73 is substantially the same. However, when the heat conducting part 72 is far from the heat absorbing part 71, the heat conducting part 72 is thickened to increase its cross-sectional area to facilitate heat transfer.

すなわち、熱伝導部72は、熱吸収部71から放熱部73に至る熱伝導部72の経路長が長い程、熱伝導部72の断面積が大きくなるように形成してあり、これにより、熱伝導経路長が長い熱伝導部72である程、熱をより伝え易くしてある。   That is, the heat conduction part 72 is formed so that the cross-sectional area of the heat conduction part 72 increases as the path length of the heat conduction part 72 from the heat absorption part 71 to the heat radiation part 73 increases. The longer the conduction path 72 is, the easier it is to transfer heat.

これとは別の方法として、熱伝導部72の各部に熱伝導率の異なる材料を使用し、熱伝導経路長が長い熱伝導部72である程、熱伝導率の良い材料を用いることで、熱伝導経路長が長い熱伝導部72である程、熱をより伝え易くすることもできる。   As an alternative method, a material having different thermal conductivity is used for each part of the heat conduction part 72, and the heat conduction part 72 having a longer heat conduction path length is used by using a material having better thermal conductivity. The longer the heat conducting path 72 is, the easier it is to transfer heat.

いずれの方法によっても、各放熱部73における温度をほぼ同じにすることが可能である。   In any method, the temperatures in the heat radiating portions 73 can be made substantially the same.

図6は、ロボット1の胴体部10の腹部11を示す断面図であり、CPUボード60は腹部11の外装近くに配置されている。CPUボード60の中央にはCPUチップ61がマウントされ、熱伝導板70の熱吸収部71がCPUチップ61のパッケージに接触して配置されている。熱吸収部71とCPUチップ61との間にはシリコングリスを塗布することで、熱伝導を良くする事が望ましい。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing the abdomen 11 of the body 10 of the robot 1, and the CPU board 60 is arranged near the exterior of the abdomen 11. A CPU chip 61 is mounted at the center of the CPU board 60, and a heat absorbing portion 71 of the heat conducting plate 70 is disposed in contact with the package of the CPU chip 61. It is desirable to improve heat conduction by applying silicon grease between the heat absorbing portion 71 and the CPU chip 61.

熱伝導板70は、CPUチップ61に接触した熱吸収部71から、熱伝導部72が腹部11の外装に向けて屈曲して延び、熱伝導部72の先端から放熱部73が、腹部11の外装に沿って屈曲してその外装に接触して配置されている。このような熱伝導板70は、一部が接着やねじ止めされていると組み立てやすい。   The heat conduction plate 70 extends from the heat absorption part 71 in contact with the CPU chip 61 by bending the heat conduction part 72 toward the exterior of the abdomen 11, and the heat radiation part 73 extends from the tip of the heat conduction part 72 to the abdomen 11. It is arranged along the exterior and in contact with the exterior. Such a heat conductive plate 70 is easy to assemble when a part thereof is bonded or screwed.

図7は、ロボット1の腹部11の外装部分の詳細を示す断面図であり、腹部11の構造部材となる外装プラスチック12の内側には、熱伝導板70の放熱部73から外装部分に均一的に熱を伝えるため、接着剤14によってアルミシート15が貼られている。接着剤14は熱伝導率が高く、薄く塗布されていることが望ましい。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing details of the exterior portion of the abdomen 11 of the robot 1, and the inside of the exterior plastic 12 serving as a structural member of the abdomen 11 is uniformly distributed from the heat radiation portion 73 of the heat conduction plate 70 to the exterior portion. In order to conduct heat to the aluminum sheet 15, an aluminum sheet 15 is stuck with an adhesive 14. It is desirable that the adhesive 14 has a high thermal conductivity and is thinly applied.

このアルミシート15に熱伝導板70の放熱部73が接触してCPUチップ61の熱を伝える。アルミシート15と放熱部73の間にはシリコングリスを塗布することで、熱伝導を良くする事が望ましい。   The heat radiating portion 73 of the heat conducting plate 70 is brought into contact with the aluminum sheet 15 and transfers heat of the CPU chip 61. It is desirable to improve heat conduction by applying silicon grease between the aluminum sheet 15 and the heat radiation part 73.

外装プラスチック12の外側には軟質の表面ゴム13が張られている。これは接着でも良いが一体的に成型されている方が良い。この表面ゴム13も熱伝導率が高い方が望ましい。この構造により、ぬくもりを持った柔らかい肌のような質感を出すことができる。   A soft surface rubber 13 is stretched outside the exterior plastic 12. This may be bonded, but it is better to be molded integrally. It is desirable that the surface rubber 13 also has a high thermal conductivity. With this structure, a warm and soft skin-like texture can be produced.

ここでは、発熱源としてCPUチップ61について説明したが、モータードライバICなども発熱量が多いので、例えば、ロボット1の尻に相当する部位など他の部分に熱伝導板により熱を伝えることが可能である。   Here, the CPU chip 61 has been described as a heat generation source. However, since the motor driver IC and the like generate a large amount of heat, for example, heat can be transmitted to other portions such as a portion corresponding to the bottom of the robot 1 by a heat conduction plate. It is.

図8は、外装温度センサの温度データをもとにCPUチップを制御するプログラムのフローチャートを示す。   FIG. 8 shows a flowchart of a program for controlling the CPU chip based on the temperature data of the exterior temperature sensor.

まず、外装部に取り付けた外装温度センサ59の出力をCPUチップ61に取り込む(ステップS1)。外装温度センサ59はサーミスタなどでよく、その出力を増幅・オフセット調整してAD変換してCPUチップ61に取り込む。   First, the output of the exterior temperature sensor 59 attached to the exterior part is taken into the CPU chip 61 (step S1). The exterior temperature sensor 59 may be a thermistor or the like, and the output is amplified and offset adjusted, AD converted, and taken into the CPU chip 61.

この温度データが所定値以下であれば(ステップS2のNO)、通常動作を行わせる(ステップS3)。   If the temperature data is equal to or less than the predetermined value (NO in step S2), normal operation is performed (step S3).

一方、この温度データが所定値より高い場合には(ステップS2のYES)、ぬくもり感より熱く感じてしまうので、CPUのクロック周波数を下げたり、一部の機能を停止させて駆動電流を下げる(ステップS4)。   On the other hand, if the temperature data is higher than the predetermined value (YES in step S2), it feels hotter than the warmth, so the CPU clock frequency is lowered or some functions are stopped to lower the drive current ( Step S4).

このとき、使用者にはロボットが疲れたので少し休むイメージの表現をさせると動作を理解しやすく、違和感がない。“首を振ってからぐったりする”動作や音声出力が可能であれば、疲れたと発音させればよい。   At this time, if the user is tired of the robot and expresses an image of a little rest, the operation is easy to understand and there is no sense of incongruity. If you can “swing after shaking your head” and voice output, you can pronounce it as tired.

図9は、外装温度センサの温度データをもとにモータドライバに関して全体の動作を制御するプログラムのフローチャートを示す。   FIG. 9 shows a flowchart of a program for controlling the overall operation of the motor driver based on the temperature data of the exterior temperature sensor.

まず、外装部に取り付けた外装温度センサ59の出力をCPUチップ61に取り込む(ステップS11)。   First, the output of the exterior temperature sensor 59 attached to the exterior part is taken into the CPU chip 61 (step S11).

この温度データが所定値以下であれば(ステップS12のNO)、通常動作を行わせる(ステップS13)。   If the temperature data is equal to or less than the predetermined value (NO in step S12), normal operation is performed (step S13).

一方、この温度データが所定値より高い場合には(ステップS12のYES)、ぬくもり感より熱く感じてしまうので、関節駆動動作のスピードを下げるか、動作そのものを停止させて駆動電流を下げる(ステップS14)。   On the other hand, if this temperature data is higher than the predetermined value (YES in step S12), it feels hotter than the warm feeling, so the speed of the joint driving operation is reduced or the operation itself is stopped to reduce the driving current (step). S14).

このとき、使用者にはロボットが疲れたので少し休むイメージの表現をさせると動作を理解しやすく、違和感がない。“首を振ってからぐったりする”動作や音声出力が可能であれば、疲れたと発音させればよい。   At this time, if the user is tired of the robot and expresses an image of a little rest, the operation is easy to understand and there is no sense of incongruity. If you can “swing after shaking your head” and voice output, you can pronounce it as tired.

図10は、燃料電池を発熱源とする実施形態についてのロボット1の腹部11を示す断面図である。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing the abdomen 11 of the robot 1 according to the embodiment using the fuel cell as a heat source.

燃料電池62は発電時に熱を発生するので、発熱源として利用することができる。この場合は、燃料電池62の発熱面に熱伝導板70の熱吸収部71を接触して配置し、その他は図6と同様に構成することができる。   Since the fuel cell 62 generates heat during power generation, it can be used as a heat source. In this case, the heat absorbing portion 71 of the heat conducting plate 70 is placed in contact with the heat generating surface of the fuel cell 62, and the rest can be configured in the same manner as in FIG.

本発明のロボット1は、上記のように構成されているので、下記のような各種の作用効果がある。   Since the robot 1 of the present invention is configured as described above, the following various functions and effects are obtained.

(1)ぬくもりのあるロボットを実現できるので癒し効果が高い。 (1) Since a robot with warmth can be realized, the healing effect is high.

(2)CPUやモータドライバの熱をロボットの体温に見立てて利用するので、発熱デバイスが不要であり、そのための電力も不要で効率が良い。 (2) Since the heat of the CPU and the motor driver is used based on the body temperature of the robot, a heat generating device is unnecessary, and power for that purpose is also unnecessary and efficient.

(3)熱伝導板の構造により、外装部の熱分布が比較的均一になる。 (3) Due to the structure of the heat conduction plate, the heat distribution in the exterior portion becomes relatively uniform.

(4)毛皮質の部分には熱を伝えず、熱を利用する効率が良いし、CPUなどの冷却効果も上がる。 (4) Heat is not transmitted to the furry part, the efficiency of using the heat is good, and the cooling effect of the CPU and the like is improved.

(5)毛皮質の部分の質感とぬくもりのある柔らか肌の質感を同時に表現できるので癒し効果が高い。 (5) Since the texture of the fur-like part and the texture of soft skin with warmth can be expressed simultaneously, the healing effect is high.

(6)センサとCPUにより温度を制御できるので、熱くなったり冷えたりせず、良好な癒しロボットを実現できるし、熱くならないので安全である。 (6) Since the temperature can be controlled by the sensor and the CPU, it does not heat up or cool down, a good healing robot can be realized, and it is safe because it does not heat up.

本発明のロボットの一実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Embodiment of the robot of this invention. ロボットの駆動基体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the drive base | substrate of a robot. ロボットの制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus of a robot. ロボットの胴体部内に設置されるCPUボードを示す概略図である。It is the schematic which shows the CPU board installed in the trunk | drum part of a robot. 熱伝導板を示す概略図である。It is the schematic which shows a heat conductive board. ロボットの胴体部の腹部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the abdominal part of the trunk | drum of a robot. ロボットの腹部の外装部分の詳細を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detail of the exterior part of the abdominal part of a robot. 外装温度センサの温度データをもとにCPUチップを制御するプログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the program which controls a CPU chip based on the temperature data of an exterior temperature sensor. 外装温度センサの温度データをもとにモータドライバに関して全体の動作を制御するプログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the program which controls the whole operation | movement regarding a motor driver based on the temperature data of an exterior temperature sensor. 燃料電池を発熱源とする実施形態についてのロボットの腹部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the abdominal part of the robot about embodiment which uses a fuel cell as a heat source.

符号の説明Explanation of symbols

1 ロボット
10 胴体部
11 腹部
12 外装プラスチック
13 表面ゴム
14 接着剤
15 アルミシート
20 頭部
21a,21b CCDカメラ(撮像手段)
30(30a,30b) 脚部(前脚)
31a,31b タッチセンサ
40(40a,40b) 脚部(後脚)
41a,41b タッチセンサ
50 制御装置
51 メインCPU
52 フラッシュメモリ
53 サブCPU
54 シリアルバス
55 モータ制御ユニット
56 モータ制御CPU
57 駆動モータ
58 角度センサ
59 外装温度センサ
60 CPUボード
61 CPUチップ(発熱源)
62 燃料電池(発熱源)
70 熱伝導板(熱伝導手段)
71 熱吸収部
72 熱伝導部
73 放熱部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot 10 Body part 11 Abdominal part 12 Exterior plastic 13 Surface rubber 14 Adhesive 15 Aluminum sheet 20 Head part 21a, 21b CCD camera (imaging means)
30 (30a, 30b) Leg (front leg)
31a, 31b Touch sensor 40 (40a, 40b) Leg (rear leg)
41a, 41b Touch sensor 50 Control device 51 Main CPU
52 Flash memory 53 Sub CPU
54 Serial bus 55 Motor control unit 56 Motor control CPU
57 drive motor 58 angle sensor 59 exterior temperature sensor 60 CPU board 61 CPU chip (heat generation source)
62 Fuel cell (heat source)
70 Heat conduction plate (heat conduction means)
71 heat absorption part 72 heat conduction part 73 heat dissipation part

Claims (1)

電気的動作をすることで発熱する発熱源を内部に備えたロボットにおいて、
前記発熱源の発熱を吸収する熱吸収部と、前記ロボットの外装部に放熱する複数の放熱部と、前記熱吸収部から前記放熱部へ熱を伝導する熱伝導部とで構成される熱伝導手段を備え、
前記熱伝導部を、
該熱伝導部の断面積が、前記熱吸収部から前記放熱部に至る前記熱伝導部の経路長が長い程大きくなるように形成したことを特徴とするロボット。
In a robot equipped with a heat source that generates heat by electrical operation,
Thermal conduction comprising a heat absorption part that absorbs heat generated by the heat source, a plurality of heat radiation parts that radiate heat to the exterior part of the robot, and a heat conduction part that conducts heat from the heat absorption part to the heat radiation part With means,
The heat conducting part,
A robot characterized in that a cross-sectional area of the heat conducting part is formed so as to increase as a path length of the heat conducting part from the heat absorbing part to the heat radiating part increases.
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