JP4518229B2 - ロボット装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【0002】
本発明はロボット装置に関し、例えば4脚歩行型のペットロボットに適用して好適なものである。
【0003】
【背景技術】
【0004】
近年、本願出願人により4脚歩行型のペットロボットが開発されている。かかるペットロボットは、周囲の環境や、ユーザからの働きかけなどに応じて自律的に行動を行するものである。
【0005】
ところでかかるペットロボットにおいて、転倒したときにも自らの力によって起き上がることができるようにすることができれば、かかるペットロボットを起こすためのユーザの手間を省略させると共に、生物らしさを向上させてエンターテイメント性を向上させ得るものと考えられる。
【0006】
またかかるペットロボットにおいて、その動きによって愛らしさや、面白みなどを表現することができれば、ペットロボットに対するユーザの愛着心及び好奇心を向上させて、エンターテイメント性をより一層向上させ得るものと考えられる。
【0007】
【発明の開示】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、エンターテイメント性をより一層向上させ得るロボット装置を提案しようとするものである。
【0008】
かかる課題を解決するため本発明においては、胴体部の前後左右にそれぞれ脚部が連結された4脚歩行型のロボット装置において、各脚部をそれぞれ個別に駆動する駆動手段と、駆動手段を駆動制御する制御手段とを設け、制御手段は、ロボット装置が横方向に転倒したときに、胴体部の下側に位置する前後の各脚部を互いに開く方向にそれぞれ回転させた後、当該各脚部を胴体部から離反する方向にそれぞれ回転させるように駆動手段を駆動制御するようにした。この結果このロボット装置によれば、自力で転倒復帰することができるため、かかるロボット装置を起こすためのユーザの手間を省略させると共に生物らしさを向上させて、エンターテイメント性を向上させることができる。
【0009】
また本発明においては、胴体部の前後左右にそれぞれ脚部が連結された4脚歩行型のロボット装置において、各脚部をそれぞれ個別に駆動する駆動手段と、駆動手段を駆動制御する制御手段とを設け、制御手段が、ロボット装置が前方向に転倒したときに、胴体部の前側の各脚部を当該胴体部の前側においてほぼ平行となるまでそれぞれ回転させた後、当該各脚部を胴体部の後方向に回転させるように駆動手段を駆動制御するようにした。この結果このロボット装置によれば、自力で転倒復帰することができるため、かかるロボット装置を起こすためのユーザの手間を省略させると共に生物らしさを向上させて、エンターテイメント性を向上させることができる。
【0010】
さらに本発明においては、胴体部の前後左右にそれぞれ脚部が連結された4脚歩行型のロボット装置において、各脚部をそれぞれ個別に駆動する駆動手段と、駆動手段を駆動制御する制御手段とを設け、制御手段が、ロボット装置が後方向に転倒したときに、胴体部の後側の各脚部を当該各脚部がほぼ直線状になるまで胴体部から離反する方向にそれぞれ回転させた後、当該各脚部を胴体部の前方向に回転させるように駆動手段を駆動制御するようにした。この結果このロボット装置によれば、自力で転倒復帰することができるため、かかるロボット装置を起こすためのユーザの手間を省略させると共に生物らしさを向上させて、エンターテイメント性を向上させることができる。
【0011】
さらに本発明においては、胴体部の前後左右にそれぞれ脚部が連結された4脚歩行型のロボット装置において、各脚部をそれぞれ個別に駆動する駆動手段と、駆動手段を駆動制御する制御手段とを設け、制御手段が、各脚部を放射状に広げさせた後、各脚部を胴体部の上方向に反らせるように駆動手段を駆動制御するようにした。この結果このロボット装置では、かかるモーションによってロボットらしさを表現することができ、かくしてエンターテイメント性を向上させることができる。
【0012】
【発明を実施するための最良の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【0013】
(1)本実施の形態によるペットロボット1の構成
図1において、1は全体として本実施の形態によるペットロボットを示し、胴体部2の前後左右に脚部3A〜3Dが連結されると共に、胴体部2の前端部に頭部4が連結され、胴体部2の後端部に尻尾部5が連結されることにより構成されている。
【0014】
この場合胴体部2には、図2に示すように、このペットロボット1全体の動作制御を司るコントローラ10と、このペットロボット1の動力源としてのバッテリ11と、バッテリセンサ11、角速度センサ12及び加速度センサ13などからなる内部センサ部14となどが収納されている。
【0015】
また頭部4には、このペットロボット1の「耳」として機能するマイクロホン16、「目」として機能するCCD(Charge Coupled De−vice)カメラ17及びタッチセンサ18などからなる外部センサ部19と、「口」として機能するスピーカ20、このペットロボット1の外見上の「口」として機能する口部材21及び外見上の「目」として機能する図示しないLED(Light Emitting Diode)となどがそれぞれ所定位置に配設されている。
【0016】
さらに各脚部3A〜3Dにおいて太股部3AX〜3DX及び脛部3AY〜3DYを連結する膝関節機構部22A〜22Dと、各脚部3A〜3Dと胴体部2とをそれぞれ連結する各肩関節機構部23A〜23Dと、胴体部2及び頭部4を連結する首関節機構部24と、口部材21を開閉駆動する顎関節機構部25と、胴体部2及び尻尾部5を連結する尻尾関節機構部26とには、それぞれ必要な自由度数分のアクチュエータ271 〜2718が配設されている。
【0017】
そして外部センサ部19のマイクロホン16は、ユーザから図示しないサウンドコマンダを介して音階として与えられる「歩け」、「伏せ」又は「ボールを追いかけろ」等の指令音を集音し、得られた音声信号S1Aをコントローラ10に送出する。またCCDカメラ17は、周囲の状況を撮像し、得られた画像信号S1Bをコントローラ10に送出する。
【0018】
さらにタッチセンサ18は、図1において明らかなように、頭部4の上部に設けられおり、ユーザからの「撫でる」や「叩く」といった物理的な働きかけにより受けた圧力を検出し、検出結果を圧力検出信号S1Cとしてコントローラ10に送出する。
【0019】
一方、内部センサ部15のバッテリセンサ12は、バッテリ11の残量を検出して、検出結果をバッテリ残量検出信号S2Aとしてコントローラ10に送出する。また角速度センサ13は、3軸(x軸、y軸及びz軸)方向の角速度を検出し、検出結果を角速度検出信号S2Bとしてコントローラ10に送出し、加速度センサ14は、3軸(x軸、y軸及びz軸)方向の加速度を検出し、検出結果を加速度検出信号S2Cとしてコントローラ10に送出する。
【0020】
コントローラ10は、外部センサ部19のマイクロホン16、CCDカメラ17及びタッチセンサ18からそれぞれ供給される音声信号S1A、画像信号S1B及び圧力検出信号S1C(以下、これらをまとめて外部センサ信号S1と呼ぶ)と、内部センサ部15のバッリセンサ12、角速度センサ13及び加速度センサ14からそれぞれ与えられるバッテリ残量検出信号S2A、角速度検出信号S2B及び加速度検出信号S2C(以下、これらをまとめて内部センサ信号S2と呼ぶ)となどに基づいて、ペットロボット1の周囲及び内部の状況や、ユーザからの働きかけの有無などを判断する。
【0021】
そしてコントローラ10は、この判断結果と、予めメモリ10Aに格納されている制御プログラムとに基づいて続く行動を決定し、決定結果に基づいて必要なアクチュエータ271 〜27n を駆動させることにより、頭部4を上下左右に振らせたり、尻尾部5を動かせたり、各脚部3A〜3Dを駆動して歩行させるなどの行動を行わせる。
【0022】
またこの際コントローラ10は、必要に応じて所定の音声信号S3をスピーカ20に与えることにより当該音声信号S3に基づく音声を外部に出力させたり、外見上の「目」としてのLEDを点滅させる。
【0023】
このようにしてこのペットロボット1においては、周囲及び自己の状況や、ユーザからの指令及び働きかけの有無などに基づいて自律的に行動することができるようになされている。
【0024】
なおこのペットロボット1の場合、各脚部3A〜3Dの膝関節機構部22A〜22Dは、それぞれ図1において矢印yと平行なピッチ軸を中心とする回転方向の自由度を有しており、また各肩関節機構部23A〜23Dは、それぞれ図1において矢印yと平行なピッチ軸を中心とする回転方向の自由度及び矢印xと平行なロール軸を中心とする回転方向の自由度を有している。
【0025】
これによりこのペットロボット1においては、各脚部3A〜3Dの脛部を前後方向(矢印x方向を前方向とする)に所定の範囲内において動かすことができ、また各脚部3A〜3Dを全体として前後方向及び左右方向(矢印y方向を左方向とする)に所定の範囲内において動かすことができるようになされている。
【0026】
またペットロボット1において、首関節機構部24は、図1において矢印xと平行なロール軸を中心とする回転方向と、矢印yと平行なピッチ軸を中心とする回転方向と、矢印zと平行なヨー軸を中心とする回転方向の自由度を有しており、これにより頭部2を前後方向、左右方向及び傾き方向にそれぞれ所定の範囲内において動かすことができるようになされている。
【0027】
さらにペットロボット1において、尻尾関節機構部26は、矢印xと平行なロール軸を中心とする回転方向と、矢印zと平行なヨー軸を中心とする回転方向の自由度を有しており、これにより尻尾部5を前後方向及び左右方向に所定の範囲内において動かすことができるようになされている。
【0028】
(2)コントローラ10の処理
ここでこのペットロボット1の行動生成に関するコントローラ10の具体的な処理について説明する。
【0029】
図3に示すように、このペットロボット1の行動生成に関するコントローラ10の基本的な処理内容を機能的に分類すると、状態を認識する状態認識機構部30と、状態認識機構部30の認識結果に基づいてこのペットロボット1の感情及び本能の状態を決定する感情・本能モデル部31と、状態認識部30の認識結果及び感情・本能モデル部31における感情や本能の状態に基づいて続く行動を決定する行動決定機構部32と、行動決定機構部32の決定結果に基づいて実際にペットロボット1に行動や動作を発現させる行動生成機構部33とに分けることができる。
【0030】
この場合状態認識機構部30は、外部センサ部19(図2)から与えられる外部情報信号S1及び内部センサ部15から与えられる内部情報信号S2に基づいて、周囲及び自己の状況や、ユーザからの指示及び働きかけの有無を認識し、認識結果を状態認識情報S10として感情・本能モデル部31及び行動決定機構部32に通知する。
【0031】
具体的に状態認識機構部30は、例えば外部センサ部19のマイクロホン16から与えられる音声信号1Aを常時監視し、「歩け」、「伏せ」、「ボールを追いかけろ」などに対応する音階の指令音を検出したときにはその指令が与えられたと認識して、当該認識結果を感情・本能モデル部31及び行動決定機構部32に通知する。
【0032】
また状態認識機構部30は、CCDカメラ17から供給される画像信号S2Aを常時監視し、当該画像信号S2Aに基づく画像内に例えば「赤い丸いもの」や「垂直な平面」を検出したときには「ボールがある」、「壁がある」と認識して、認識結果を感情・本能モデル部31及び行動決定機構部32に通知する。
【0033】
さらに状態認識機構部30は、タッチセンサ18から与えられる圧力検出信号S1Bを常時監視し、当該圧力検出信号S1Bに基づいて所定の閾値以上のかつ短時間(例えば2秒未満)の圧力を検出したときには「叩かれた(叱られた)」と認識し、所定の閾値未満のかつ長時間(例えば2秒以上)の圧力を検出したときには「撫でられた(誉められた)」と認識して、認識結果を感情・本能モデル部31及び行動決定機構部32に通知する。
【0034】
一方、状態認識機構部30は、内部センサ部12の角速度センサ13から与えられる角速度検出信号S2Bを常時監視し、当該角速度検出信号S2Bに基づいてx軸、y軸及び又はz軸方向の角速度を検出したときにはその方向に回転又は傾いたと認識して、当該認識結果を感情・本能モデル部31及び行動決定機構部32に通知する。
【0035】
また状態認識機構部30は、加速度センサ14から与えられる加速度検出信号S2Cを常時監視し、当該加速度検出信号S2Cに基づいてx軸、y軸及び又はz軸方向の加速度を検出したときにはその方向に動いたと認識して、当該認識結果を感情・本能モデル部31及び行動決定機構部32に通知する。
【0036】
感情・本能モデル部31は、「喜び」、「悲しみ」、「驚き」、「恐怖」、「嫌悪」及び「怒り」の6つの情動について、各情動ごとにその情動の強さを表すパラメータを保持している。そして感情・本能モデル部31は、これら各情動のパラメータ値を、それぞれ状態認識機構部30から状態認識情報S10として与えられる各種認識結果と、後述のように行動決定機構部32から与えられる決定された出力行動を表す行動決定情報S13と、経過時間となどに基づいて順次変更する。
【0037】
具体的に感情・本能モデル部31は、状態認識情報10に基づき得られる認識結果及び行動決定情報S13に基づく出力行動がその情動に対して作用する度合い(予め定められている)と、他の情動から受ける抑制及び刺激の度合いと、経過時間となどに基づいて所定の演算式により算出されるその情動の変化量をΔE〔t〕、現在のその情動のパラメータ値をE〔t〕、認識結果等に応じてその情動を変化させる割合を表す係数をke として、所定周期で次式
【0038】
E〔t+1〕=E〔t〕+ke ×ΔE〔t〕 ……(1)
【0039】
を用いて次の周期におけるその情動のパラメータ値E〔t+1〕を算出する。
【0040】
そして感情・本能モデル部31は、この演算結果を現在のその情動のパラメータ値E〔t〕と置き換えるようにしてその情動のパラメータ値を更新する。なお各認識結果や各出力行動に対してどの情動のパラメータ値を更新するかは予め決められており、例えば「叩かれた」といった認識結果が与えられた場合には「怒り」の情動のパラメータ値が上がると共に「喜び」の情動のパラメータが下がり、「撫でられた」といった認識結果が与えられた場合には「喜び」の情動のパラメータ値が上がると共に「悲しみ」の情動のパラメータ値が下がる。
【0041】
これと同様にして、感情・本能モデル部31は、「運動欲」、「愛情欲」、「食欲」及び「好奇心」の互いに独立した4つの欲求について、これら欲求ごとにその欲求の強さを表すパラメータを保持している。そして感情・本能モデル部31は、これら欲求のパラメータ値を、それぞれ状態認識機構部30からの認識結果や、経過時間及び行動決定機構部32からの通知などに基づいて順次更新する。
【0042】
具体的に感情・本能モデル部31は、「運動欲」、「愛情欲」及び「好奇心」については、ペットロボット1の出力行動、経過時間及び認識結果などに基づいて所定の演算式により算出されるその欲求の変動量をΔI〔k〕、減算のその欲求のパラメータ値をI〔k〕、その欲求の感度を表す係数をki として、所定周期で次式
【0043】
I〔k+1〕=I〔k〕+ki ×ΔI〔k〕 ……(2)
【0044】
を用いて次の周期におけるその欲求のパラメータ値I〔k+1〕を算出し、この演算結果を現在のその欲求のパラメータ値I〔k〕と置き換えるようにしてその欲求のパラメータ値を更新する。なお出力行動や認識結果等に対してどの欲求のパラメータ値を変化させるかは予め定められており、例えば行動決定機構部32から何らかの行動を行ったとの通知があったときには「運動欲」のパラメータ値が下がる。
【0045】
また感情・本能モデル部31は、「食欲」については、状態認識機構部30を介して与えられるバッテリ残量検出信号S2A(図2)に基づいて、バッテリ残量をBL として所定周期で次式
【0046】
I〔k〕=100−BL ……(3)
【0047】
により「食欲」のパラメータ値I〔k+1〕を算出し、この演算結果を現在の食欲のパラメータ値I〔k〕と置き換えるようにして当該「食欲」のパラメータ値を更新する。
【0048】
なお本実施の形態においては、各情動及び各欲求のパラメータ値がそれぞれ0から100 までの範囲で変動するように規制されており、また係数ke、ki の値も各情動及び各欲求ごとに個別に設定されている。
【0049】
行動決定機構部32は、状態認識機構部30から与えられる状態認識情報S10と、感情・本能モデル部31における各情動及び各欲求のパラメータ値と、予めメモリ10Aに格納された行動モデルと、時間経過となどに基づいて次の行動を決定し、決定結果を行動決定情報S12として感情・本能モデル部31及び行動生成機構部33に出力する。
【0050】
この場合、行動決定機構部32は、次の行動を決定する手法として、図4に示すような1つのノード(状態)NODE0 から同じ又は他のどのノードNODE0 〜NODEnに遷移するかを各ノードNODE0 〜NODEn 間を接続するアークARC0 〜ARCnに対してそれぞれ設定された遷移確率P0 〜Pn に基づいて確率的に決定する確率オートマトンと呼ばれるアルゴリズムを用いる。
【0051】
より具体的には、メモリ10Aには、行動モデルとして、各ノードNODE0 〜NODEn ごとの図5に示すような状態遷移表40が格納されており、行動決定機構部32がこの状態遷移表40に基づいて次の行動を決定するようになされている。
【0052】
ここで状態遷移表40においては、そのノードNODE0 〜NODEn において遷移条件とする入力イベント(状態認識部30の認識結果)が「入力イベント」の行に優先順に列記され、その条件についてのさらなる条件が「データ名」及び「データ範囲」の行における対応する列に記述されている。
【0053】
従って図5の状態遷移表40で定義されたノードNODE100 では、「ボールを検出した(BALL)」という認識結果が与えられた場合に、当該認識結果と共に与えられるそのボールの「大きさ(SIZE)」が「0から1000の範囲(0,1000)」であることや、「障害物を検出(OBSTACLE)」という認識結果が与えられた場合に、当該認識結果と共に与えられるその障害物までの「距離(DISTANCE)」が「0から1000の範囲(0,1000)」であることが自己又は他のノードに遷移するための条件となっている。
【0054】
またこのノードNODE100 では、認識結果の入力がない場合においても、行動決定機構部32が周期的に参照する感情・本能モデル部31の各情動及び各欲求のパラメータ値のうち「喜び(JOY)」、「驚き(SUPRISE)」又は「悲しみ(SUDNESS)」のいずれかの情動のパラメータ値が「50から100の範囲(50,100)」であるときには自己又は他のノードに遷移することができる。
【0055】
さらに状態遷移表40では、「他のノードへの遷移確率」の欄における「遷移先ノード」の列にそのノードNODE0 〜NODEn から遷移できるノード名が列記されると共に、「入力イベント名」、「データ値」及び「データの範囲」の各行に記述された全ての条件が揃った場合におけるそのノードNODE0〜NODEn への遷移確率が「他のノードへの遷移確率」の欄におけるそのノードNODE0 〜NODEnの行に記述され、このとき出力される行動又は動作が「出力行動」の行に記述される。なお「他のノードへの遷移確率」の欄における各行の遷移確率の和は100〔%〕となっている。
【0056】
従ってこの例のノードNODE100 では、例えば「ボールを検出(BALL)」し、そのボールの「大きさ(SIZE)」が「0から1000の範囲(0,1000)」であるという認識結果が与えられた場合には、「30〔%〕」の確率で「ノードNODE120(node 120)」に遷移でき、そのとき「ACTION 1」の行動又は動作が出力されることとなる。
【0057】
そして行動モデルは、このような状態遷移表40として記述されたノードNODE0 〜NODEn がいくつも繋がるようにして構成されている。
【0058】
かくして行動決定機構部32は、状態認識機構部30から状態認識情報S10が与えられたときや、最後に行動を発現してから一定時間が経過したときなどに、メモリ10Aに格納されている行動モデルのうちの対応するノードNODE0 〜NODEn の状態遷移表40を利用して次の行動や動作(「出力行動」の行に記述された行動又は動作)を確率的に決定し、決定結果を行動決定情報S12として感情・本能モデル部31及び行動生成機構部33に出力する。
【0059】
他方、行動生成機構部33は、行動決定機構部32から与えられる行動決定情報S13に基づいて、必要なアクチュエータ271 〜2718(図2)に駆動信号S14(S141〜S1418)を送出したり、スピーカ20(図2)に必要な音声信号S3を送出したり、「目」としてのLEDにLED駆動信号S15を送出する。
【0060】
これにより行動生成機構部33は、この駆動信号S14に基づいて必要なアクチュエータ271 〜2718を所定状態に駆動させたり、音声信号S3に基づく音声をスピーカ20から出力させたり、LED駆動信号S15に基づく点滅パターンでLEDを点滅させる。
【0061】
このようにしてコントローラ10は、ペットロボット1の外部及び内部の状況と、ユーザからの働きかけの有無となどに基づいてペットロボット1を自律的に行動させる。
【0062】
(3)ペットロボット1の各種モーション
次にこのペットロボット1の各種モーションについて説明する。このペットロボット1は、そのモーション(動き)によって生物らしさやロボットらしさなどを表現するようになされている。
【0063】
そしてそのモーションは、転倒したときに立ち上がる「転倒復帰モーション」と、ロボットらしい動きを行う「ロボットモーション」と、犬らしい動きを行う「ドッグモーション」と、ボールを見つけたときの動きである「ボール対応モーション」と、感情を表現する「感情表現モーション」と、ひまなときに行う「ひまモーション」と、動きによってユーザに意志を伝えようとする「言語モーション」となどの種類に分けることができる。
【0064】
以下にこれらの各種モーションについて、それぞれ幾つかの例を上げながら説明する。
【0065】
(3−1)転倒復帰モーション
ペットロボット1が転倒した場合に立ち上がるために発現されるモーション(転倒復帰モーション)及び転倒復帰後に発現されるモーション(転倒復帰後モーション)について説明する。
【0066】
(3−1−1)第1の転倒復帰モーション
まずペットロボット1が図6Aのように左側に転倒した場合の転倒復帰のモーションについて説明する。
【0067】
この場合ペットロボット1は、まず図6Aのように左前脚部3A及び右前脚部3Bと、左後脚部3C及び右後脚部3Dとをそれぞれ伸ばして基本的な立ちの姿勢をとり、次に図6B〜図6Dのように、転倒により下側になった左前脚部3A及び左後脚部3Cをそれぞれ互いに開く方向に回転させる。またこのような開脚動作と合わせて、左前脚部3Aを後方向に反らせるようにその脛部3AY(図1)を前から後方向に回転させると共に、左後脚部3Cを前方向に反らせるようにその脛部3CY(図1)を後から前方向に回転させる。
【0068】
そして図6Dのように左前脚部3Aの太股部3AX(図1)及び左後脚部3Cの太股部3CY(図1)がほぼ平行となる程度にまでこれら左前脚部3A及び左後脚部3Cを開脚すると、かかる左前脚部3A及び左後脚部3Cをそれぞれ外側方向に回転させる。この結果図6E及び図6Fに示すように、ペットロボット1が全体として胴体部2の腹面を床面に接地させるように回転し、図7Aのようにペットロボット1の転倒により上側になった右前脚部3B及び右後脚部3Dが床面に接地する。
【0069】
そしてこの後ペットロボット1は、図7B及び図7Cに示すように、左前脚部3A及び左後脚部3Cを互いに閉じる方向に回転させることにより、これら左前脚部3A及び左後脚部3Cをそれぞれ胴体部2に引き寄せて、基本的な立ち上がりの姿勢となる。
【0070】
そしてこの後図7D〜図8Bに示すように、屈曲している右後脚部3D及び左後脚部3Cを伸ばすことにより重心を僅かに前に移動させながら、屈曲している右前脚部3B及び左前脚部3Aを伸ばすことにより立ち上がり、基本的な「立ち」の姿勢となってこのモーションを終了する。
【0071】
(3−1−2)第2の転倒復帰モーション
次にペットロボット1が図9Aのように前方向に転倒した場合の転倒復帰のモーションについて説明する。
【0072】
この場合ペットロボット1は、まず図9B〜図9Dに示すように、右前脚部3B及び左前脚部3Aをそれぞれ開く方向に回転させると共に、これら右前脚部3B及び左前脚部3Aをそれぞれその先端部の底面でなる接地面を床面に向けるようにそのピッチ軸を中心として回転させる。
【0073】
続いて図9E〜図10Aに示すように、右前脚部3B及び左前脚部3Aの各接地面が床面と接触しないようにこれら右前脚部3B及び左前脚部3Aをそれぞれ弓型に反らせながら、これら右前脚部3B及び左前脚部3Aを互いに閉じる方向に回転させる。
【0074】
そしてこような閉脚動作によって図10Aのように後右前脚部3D及び左前脚部3Aがほぼ平行な位置関係となるまで閉じられると、図10Bに示すように、右後脚部3及び左後脚部3Cを僅かに屈曲させて姿勢を低くさせながら、右前脚部3B及び左前脚部3Aをそれぞれ右後脚部3D又は左後脚部3Cに近づける方向に回転させることにより胴体部2に引き寄せる。
【0075】
そしてこの後図10C〜図10Eに示すように、屈曲している右前脚部3B及び左前脚部3Aと、右後脚部3D及び左後脚部3Cとを徐々に伸ばすことにより立ち上がり、基本的な「立ち」の姿勢となってこのモーションを終了する。
【0076】
(3−1−3)第3の転倒復帰モーション
次いでペットロボット1が図11Aのように後方向に転倒した場合の転倒復帰のモーションについて説明する。
【0077】
この場合ペットロボット1は、まず図11Aのように右前脚部3B及び左前脚部3Aと、右後脚部3D及び左後脚部3Cとをそれぞれ伸ばして基本的な立ちの姿勢をとり、この後図11B及び図11Cのように頭部4(図2)をペットロボット1から見た前方向に持ち上げる。
【0078】
続いて図11D〜図11Fに示すように、右後脚部3D及び左後脚部3Cをそれぞれこれらがほぼ平行となるまで互いに開く方向に回転させながら、右前脚部3B及び左前脚部3Aの各太股部3BX、3AXがそれぞれ重力方向と平行となるようにこれら右前脚部3B及び左前脚部3Aをそれぞれそのピッチ軸の回りに回転させる。この結果ペットロボット1は、重力によって徐々に前方向に倒れてゆく。
【0079】
次いで図12Aに示すように、右後脚部3D及び左後脚部3Cがほぼ平行となるまで開いた状態となり、かつ右前脚部3B及び左前脚部3Aが床面に接地した段階において、図12B〜図12Fに示すように、右後脚部3D及び左後脚部3Cをそれぞれ弓型に反らしながら、これらを互いに閉じる方向に回転させる。
【0080】
そしてこの後、図13Aのように右後脚部3D及び左後脚部3Cがほぼ平行となるまで閉じると、図13B〜図13Fに示すように、これら右後脚部3D及び左後脚部3Cをそれぞれ右前脚部3B又は左前脚部3Aに近づける方向に回転させることによりこれら右後脚部3D及び左後脚部3Cを胴体部2に引き寄せ、この後屈曲している右後脚部3D及び左後脚部3Cをそれぞれ伸ばすことにより基本的な「立ち」の姿勢となってこのモーションを終了する。
【0081】
(3−1−4)第1の転倒復帰後のモーション
次にペットロボット1が転倒復帰後に発現するモーションについて説明する。
【0082】
まずペットロボット1は、上述した転倒復帰モーションにより図14Aのように基本的な「立ち」の姿勢になると、その後図14Bのように左前脚部3A(又は右前脚部3B)に体重がかからないように重心移動を行い、この後図14C〜図14Fのように、左前脚部3A(又は右前脚部3B)を前方向に回転させるようにして持ち上げる。この際、かかる左前脚部3A(又は右前脚部3B)の脛部3AY(3BY)をペットロボット1の後方向に回転させることにより当該左前脚部3A(又は右前脚部3B)を折り曲げる。またこれと合わせて、頭部4をペットロボット1から見て右方向(又は左方向)に所定角度回転させる。
【0083】
そしてこの後図15Aに示すように、左前脚部3A(又は右前脚部3B)の接地面が頭部4の後頭部の近接にまで到達すると、図15B〜図15Fに示すように、かかる左前脚部3A(又は右前脚部3B)の脛部3AY(3BY)をペットロボット1の前後方向に数回所定角度ずつ回転させる。
【0084】
そしてこのような動作が終了すると、この後図16A〜図16Cに示すように、図14A〜図14Fと逆の動作を行うことにより、元の立ち姿勢の状態に戻ってこのモーションを終了する。
【0085】
そしてこのようなモーションによって、あたかも転倒したことにより照れて後頭部4を掻いているかのような仕種を表現でき、これによりユーザに可愛らしい印象を与えることができる。
【0086】
(3−1−5)第2の転倒復帰後モーション
次にペットロボット1が転倒復帰後に発現する第2の転倒復帰後モーションについて説明する。
【0087】
まずペットロボット1は、上述した転倒復帰モーションにより図17Aのような基本的な「立ち」の姿勢になると、その後図17Bのように右前脚部3B及び左前脚部3Aと、右後脚部3D及び左後脚部3Cとをそれぞれ僅かに曲げて姿勢を低くすると共に、図17Cのように頭部4をペットロボット1の前方向に回転させて、当該頭部4を下向きにさせる。
【0088】
そしてこの後図17D〜図18Aのように、ペットロボット1の左右方向に数回回転させ、この後図18B及び図18Cのように右前脚部3B及び左前脚部3Aと、右後脚部3D及び左後脚部3Cとを伸ばすことにより元の基本的な「立ち」の姿勢に戻ってこのモーションを終了する。
【0089】
そしてこのようなモーションによって、頭部4を左右に振って気を取り戻しているかのような仕種を表現することができ、これによりユーザに愛らしい印象を与えることができる。
【0090】
(3−1−6)その他の転倒復帰モーション
図19A〜図20Fに、ペットロボット1が右側に倒れた場合に転倒復帰するための転倒復帰モーションの流れを示す。この転倒復帰モーションは、第1の転倒復帰モーションと向きが逆であること以外は、同様の動きとなっている。
【0091】
(3−2)ロボット言語モーション
次にコントローラ10(図2)の状態認識機構部30(図3)において特定の認識結果が得られない場合にペットロボット1が行う動作のうちのロボットらしい動作(以下、これをロボット言語モーションと呼ぶ)について説明する。
【0092】
(3−2−1)第1のロボット言語モーション
まず第1のロボット言語モーションについて説明する。この第1のロボット言語モーションは、ペットロボット1が基本的な「座り」の姿勢にある状態のときに発現されるものである。
【0093】
この場合ペットロボット1は、図21Aのように右前脚部3B及び左前脚部3Aをペットロボット1の前方向に伸ばして座っている状態から、図21B及び図21Cのようにこれら右前脚部3B及び左前脚部3Aを開く方向に回転させる。またこれと合わせて、図21B〜図21Eのように右後脚部3D及び左後脚部3Cを前方向に伸ばし、この後これら右後脚部3D及び左後脚部3Cをペットロボット1の後方向に回転させることにより、これらを放射状に伸ばす。この結果ペットロボット1は、図21Fに示すように、右前脚部3B及び左後脚部3Cと、左前脚部3A及び右後脚部3Dとによって「×」印を形成する姿勢となる。なおこの際右後脚部3D及び左後脚部3Cがほぼ平行に開いた段階で、右後脚部3D及び左後脚部3Cをピッチ軸の回りに180 〔°〕程度回転させるようにする。
【0094】
次いで図22A〜図22Eに示すように、右前脚部3B及び左前脚部3Aと、右後脚部3D及び左後脚部3Cとをそれぞれ反らしながら、ペットロボット1の上方向に持ち上げる。またこれと合わせて、頭部4をペットロボット1の後方向に反らせるように持ち上げる共に口を開き、さらには尻尾5をペットロボット1の上方に持ち上げるようにして、体全体を反らせる。
【0095】
そしてこの後図22F〜図23Dに示すように、図21F〜図22Eと逆の動作を行うことにより図23Dのように元の姿勢に戻り、この後図21F〜図23Dと同様の動作を2〜3回繰り返す。
【0096】
そしてこの後図23E〜図24Cに示すように、図21A〜図21Eと逆の動作を行うことにより元の「座り」の姿勢となってこのモーションを終了する。
【0097】
そしてこのようなモーションによって、ロボットらしい動きを表現することができる。
【0098】
(3−2−2)第2のロボット言語モーション
次に第2のロボット言語モーションについて説明する。この第2のロボット言語モーションは、図25Aに示すように、ペットロボット1が基本的な「座り」の姿勢にある状態のときに発現されるものである。
【0099】
まずペットロボット1は、図25Aのように「座り」の姿勢から、第1のロボット言語モーションの図21A〜図21Fと同様にして図25A〜図27Aのように動作することにより、図27Aのように、右前脚部3B及び左後脚部3Cと、左前脚部3A及び右後脚部3Dとによって「×」印を形成する姿勢となる。
【0100】
次いで図27B〜図28Dに示すように、右前脚部3B及び左後脚部3Cにより形成される直線と、左前脚部3A及び右後脚部3Dにより形成される直線とがなす角を変化させないように、右前脚部3B及び左後脚部3Cと、左前脚部3A及び右後脚部3Dとをそれぞれペットロボット1の左右に順次交互に数回所定角度ずつ回転させる。
【0101】
そしてこの後かかる動作が終了し、図28Fのように右前脚部3B及び左後脚部3Cと、左前脚部3A及び右後脚部3Dとが図27Aについて上述した位置になると、この後図29A〜図30Bに示すように、図25A〜図27Aと逆の動作を行うことにより元の「座り」の姿勢に戻ってこのモーションを終了する。
【0102】
そしてこのようなモーションによって、ロボットらしい動きを表現することができる。
【0103】
(3−2−3)第3のロボット言語モーション
続いて第3のロボット言語モーションについて説明する。この第3のロボット言語モーションは、ペットロボット1がユーザからの指令に応じてパフォーマンスとして発現するものである。
【0104】
まずペットロボット1は、図31Aに示すような基本的な「座り」の姿勢から、図31Bのように右後脚部3D及び左後脚部3Cを僅かに外側に開き、この後図31C〜図31Fのように右後脚部3D及び左後脚部3Cをそれぞれその先端部が肩よりも僅かに高くなる程度の位置にまで持ち上げる。
【0105】
そしてこの後図32A〜図32Fに示すように、右後脚部3D及び左後脚部3Cをそれぞれの開く方向及び閉じる方向に複数回順次回転させることによりこれら右後脚部3D及び左後脚部3Cを複数回だけ振らせる。
【0106】
そしてかかる動作が終了すると、この後図33A〜図33Cに示すように、右後脚部3D及び左後脚部3Cをそれぞれ前に伸ばした状態に降ろし、さらにこの後右後脚部3D及び左後脚部3Cを内側に戻すことにより元の「座り」の姿勢に戻ってこのモーションを終了する。
【0107】
そしてこのようなモーションによって、ロボットらしい動作を表現することができる。
【0108】
(3−2−4)その他のロボット言語モーション
その他のロボット言語モーションとして、図34A〜図35Cに第4のロボット言語モーション、図36A〜図37Eに第5のロボット言語モーション、図38A〜図39Fに第6のロボット言語モーション、図40A〜図42Eに第7のロボット言語モーションをそれぞれ示す。
【0109】
(3−3)ドッグモーション
次にコントローラ10(図2)の状態認識機構部30(図3)において特定の認識結果が得られない場合にペットロボット1が行う動作のうちの犬らしい動作(以下、これをドッグモーションと呼ぶ)について説明する。
【0110】
(3−3−1)第1のドッグモーション
まず第1のドッグモーションについて説明する。この第1のドッグモーションは、図43Aに示すように、ペットロボット1が基本的な「座り」の姿勢にある状態のときに発現されるものである。
【0111】
この場合ペットロボット1は、まず図43Aのように右前脚部3B及び左前脚部3Aを前方向に伸ばした「座り」の姿勢から、図43B及び図43Cのように左後脚部3C(又は右後脚部3D)を僅かに外側に開くように移動させ、この後図43D〜図43Fのようにこの左後脚部3C(又は右後脚部3D)を持ち上げる。またこれと合わせて、頭部4をペットロボット1の右斜め上前方(又は左斜め上前方)を向くように回転させる。
【0112】
そしてこの後、持ち上げた左後脚部3C(又は右後脚部3D)の接地面が頭部4の後頭部の高さ位置にまで到達すると、図43F〜図44Cのように、当該頭部4の後頭部を左後脚部3C(又は右後脚部3D)で掻くように、当該左後脚部3C(又は右後脚部3D)を上下方向に2〜3回回転させる。
【0113】
次いで図44D〜図44Fに示すように、左後脚部3C(又は右後脚部3D)を降ろし、この後図45A及び図45Bに示すように、左後脚部3C(又は右後脚部3D)を内側に戻すように移動させることにより元の「座り」の姿勢となってこのモーションを終了する。
【0114】
そしてこのようなモーションによって、後頭部を掻いているかの仕種を表現することができ、これによりユーザに犬らしい印象を与えることができる。
【0115】
(3−3−2)第2のドッグモーション
次に第2のドッグモーションについて説明する。この第2のドッグモーションは、図46Aに示すように、ペットロボット1が「立ち」の姿勢にある状態のときに発現されるものである。
【0116】
まずペットロボット1は、図46Bのように右後脚部3D(又は左後脚部3C)に体重がかからないように重心移動を行い、この後図46C〜図47Aのようにかかる右後脚部3D(又は左後脚部3C)を僅かに外側に開くように移動させ、この後この右後脚部3D(又は左後脚部3C)をペットロボット1の上方向に持ち上げる。この際この右後脚部3D(又は左後脚部3C)の膝部3DY(3CY)を、太股部3DX(3CX)及び脛部3DY(3CY)がほぼ直角となる程度まで折り曲げる。
【0117】
そしてこの状態で水が流れるような音声をスピーカ20(図2)から2〜3秒程度出力させ、この後図47B〜図47Eに示すように、図46A〜図47Aと逆の動きを行うことにより元の「立ち」の姿勢となってこのモーションを終了する。
【0118】
そしてこのようなモーションによって、あたかも雄犬が「おしっこ」をしているような仕種を表現することができ、これによりユーザに犬らしい印象を与えることができる。
【0119】
(3−3−3)その他のドッグモーション
その他のドッグモーションとして、図48A〜図51Cに第3のドッグモーション、図52A〜図54Aに第4のドッグモーション、図55A〜図58Aに第5のドッグモーション、図59A〜図61Cに第6のドッグモーションの流れをそれぞれ示す。
【0120】
(3−4)ボール対応モーション
次にボールを検出したときにペットロボット1が発現するモーション(以下、これをボール対応モーションと呼ぶ)について説明する。
【0121】
(3−4−1)第1のボール対応モーション
まず第1のボール対応モーションについて説明する。この第1のボール対応モーションは、ペットロボット1がボールを検出したときに発現するモーションである。
【0122】
まずペットロボット1は、ボールを検出すると、左前脚部3A(又は右前脚部3B)の直前にボールが位置する程度にまでそのボールに歩いて近づき、この後図62Aに示すような基本的な「立ち」の姿勢となる。
【0123】
次いで図62Bのように左前脚部3A(又は右前脚部3B)に体重がかからないように重心移動を行い、この後図62C〜図62Fに示すように、左前脚部3A(又は右前脚部3B)を左後脚部3C(又は右後脚部3D)に近づけるようにペットロボット1の後方向に所定角度回転させる。この際ボールを見るかのように、頭部4を左前脚部3A(又は右前脚部3B)の直前位置に向けて傾ける。
【0124】
そしてこの後図63A〜図63Dに示すように、後に引いた左前脚部3A(又は右前脚部3B)を伸ばしながら、当該左前脚部3A(又は右前脚部3B)を勢い良くペットロボット1の前方向に回転させる。さらにこの後図63E〜図64Bに示すように、その左前脚部3A(又は右前脚部3B)を降ろして元の位置に戻し、この後屈曲させていた右前脚部3B(又は左前脚部3A)と、右後脚部3D及び左後脚部3Cとを伸ばして元の「立ち」の姿勢となってこのモーションを終了する。
【0125】
そしてこのような第1のボール対応モーションによってボールを蹴るというモーションを行うことができ、これによりペットロボット1がボールで遊ぶという動作を表現することができる。
【0126】
(3−4−2)第2のボール対応モーション
次に第2のボール対応モーションについて説明する。
【0127】
まずペットロボット1は、周囲にあるボールを検出すると、当該ボールがペットロボット1の真正面よりも僅かに左側(又は右側)にずれた場所に位置するようにそのボールに歩いて近づき、この後図65Aに示すような基本的な「立ち」の姿勢となる。
【0128】
続いて図65B及び図65Cのように右前脚部3B及び左前脚部3Aと、右後脚部3D及び左後脚部3Cとをそれぞれ屈曲させることにより姿勢を低くする共に、頭部4をペットロボット1の前方向に回転ささせることにより下向きにさせる。
【0129】
続いて図65D及び図65Eに示すように、頭部4を右側(又は左側)に顎を引きながら回転させると共に、この後図65F〜図67Bのように頭部4をボールがある左側(又は右側)の斜め前方向に向けて勢い良く回転させ、この後図67C及び図67Dに示すように、頭部4の向きをペットロボット1の前方向の向くように直しながら、屈曲している右前脚部3B及び左前脚部3Aと、右後脚部3D及び左後脚部3Cを伸ばすことにより元の「立ち」の姿勢に戻ってこのモーションを終了する。
【0130】
そしてこのようなモーションによって、ボールをヘディングするというモーションを行うことができ、これによりペットロボット1がボールで遊ぶという動作を表現することができる。
【0131】
(3−4−3)第3のボール対応モーション
次に第2のボール対応モーションについて説明する。この第3のボール対応モーションは、ペットロボット1がボールを検出したときに発現するモーションである。
【0132】
まずペットロボット1は、ボールを検出すると、その直後の位置まで歩いて近づき、この後図68Aに示すような基本的な「立ち」の姿勢となる。
【0133】
そしてこの後図68Bに示すように、右後脚部3D及び左後脚部3Cを屈曲させて姿勢を屈めながら全身をペットロボット1の後方向に引き、これと共に図68C〜図68Fのように、頭部4をペットロボット1の後から前方向に回転させることにより頭頂が前方向を向くまで頭部4を深く下げさせる。
【0134】
またこれと合わせて、膝を屈曲させながら右前脚部3B及び左前脚部3Aをペットロボット1の後方向に回転させることにより身を縮めた状態となり、この後図69A〜図69Eに示すように、屈曲した右後脚部3D及び左後脚部3Cを勢い良く伸ばすようにして全身を僅かにペットロボット1の前方向に移動させながら、頭部4を後方向に回転させるようにしてボールを前方向に押し出す。
【0135】
さらにこの後図69Fのように右前脚部3B及び左前脚部3Aと、右後脚部3D及び左後脚部3Cとを僅かに伸ばすことにより元の基本的な「立ち」の姿勢に戻ってこのモーションを終了する。
【0136】
そしてこのようなモーションによって、ボールをヘディングすることができ、これによりペットロボット1がボールで遊ぶという仕種を表現することができる。
【0137】
(3−4−4)第4のボール対応モーション
次に第4のボール対応モーションについて説明する。
【0138】
まずペットロボット1は、ボールを検出すると、当該ボールがペットロボット1の真正面に位置するようにそのボールに歩いて近づき、この後図70Aに示すような基本的な「立ち」の姿勢となる。
【0139】
次いで体重が左前脚部3Aにかからないように重心移動をした後、図70B〜図70Fに示すように、左前脚部3Aをその先端部によって外側方向に円弧を描くように持ち上げて、当該左前脚部3Aの接地面をボールの僅か上方位置にもってゆく。
【0140】
そしてその後図71Aに示すように、その状態のままかかる左前脚部3Aの脛部を下方向に回転させることにより当該左前脚部3Aの接地面でボールを上側からタッチし、この後図71B〜図72Bに示すように、図70A〜図70Fの逆の動きを行うことにより元の「座り」の姿勢に戻ってこのモーションを終了する。
【0141】
そしてこのようなモーションによって、ペットロボット1がボールに興味を示して遊んでいるという動作を表現することができ、これによりユーザに生物らしい印象を与えることができる。
【0142】
(3−4−5)その他のボール対応モーション
その他のボール対応モーションとして図73A〜図74Eに第5のボール対応モーション、図75A〜図77Fに第6のボール対応モーション、図78A〜図80Dに第7のボール対応モーション、図81A〜図83Bに第8のボール対応モーションをそれぞれ示す。
【0143】
(3−5)感情表現モーション
次にペットロボット1が感情を表現するモーション(以下、これを感情表現モーションと呼ぶ)について説明する。
【0144】
(3−5−1)第1の感情表現モーション
まず第1の感情表現モーションについて説明する。この第1の感情表現モーションは、ペットロボット1が右後脚部3D及び左後脚部3Cを前方向に伸ばして座っている状態において、例えば周囲で突然大きな音が発生したときや、目の前に突然物体が現れたときに発現されるものである。
【0145】
すなわちペットロボット1は、図84Aのように座っている状態において、例えば周囲で突然大きな音が発生したり、目の前に突然物体が現れると、図84Bに示すように、瞬間的に右後脚部3D及び左後脚部3Cを瞬間的に僅かに持ち上げる。またこれと合わせて瞬間的に頭部4を反らすように後方向に回転させる共に口を開き、かつ尻尾5を瞬間的に立たせる。そしてこの後図84Cに示すように、この後元の座っている状態に戻る。
【0146】
そしてこのようなモーションによって、あたかも「ビクッ」としたかのような動作を表現することができ、これにより「驚き」の感情を表現することができる。
【0147】
(3−5−2)第2の感情表現モーション
次に第2の感情表現モーションについて説明する。この第2の感情表現モーションは、ペットロボット1が「怒り」の感情を表現するときに発現するものである。
【0148】
まずペットロボット1は、図85Aのような基本的な「立ち」の姿勢の状態から、図85B及び図85Cのように右前脚部3B(又は左前脚部3A)に体重がかからないように重心移動を行い、この後図85D〜図86Fのように、右前脚部3B(又は左前脚部3A)を全体としてペットロボット1の前後方向に振りながら、これに合わせて当該右前脚部3B(又は左前脚部3A)の脛部3BY(3AY)を前後方向に振ることにより、右前脚部3B(又は左前脚部3A)によって床面を数回掻くような仕種を行う。またこのとき頭部4を床面を見るように下向きにすると共に、「目」として機能するLEDのうち、怒ったような形状の赤色のLEDを点滅させる。
【0149】
そしてこの後かかる動作を終了すると、この後図87A〜図87Dに示すように、図85A〜図85Cと逆の動作を行うことにより元の立ちの姿勢に戻って、このモーションを終了する。
【0150】
そしてこのようなモーションによって、あたかも「怒って地面を引っ掻いている」かのような動作を表現することができ、これにより「怒り」の感情を表現することができる。
【0151】
(3−5−3)第3の感情表現モーション
次に第3の感情表現モーションについて説明する。この第3の感情表現モーションは、ペットロボット1が「嫌がる」ときに発現するモーションである。
【0152】
まずペットロボット1は、図88Aに示すような基本的な「座り」の姿勢から、図88B〜図88Dのように右前脚部3B及び左前脚部3Aをそれぞれ太股部3BX、3AXが水平近くになるまで持ち上げ、これと合わせて頭部4を右方向(又は左方向)に回転させて右向き(又は左向き)にする。なおこのとき右前脚部3Bは、接地面が前方向を向く程度まで膝部3BYを折り曲げ、また左前脚部3A部は、これよりもさらに深くまで膝部3AYを折り曲げる。
【0153】
そしてこの後図88E〜図90Aに示すように、その状態のまま左前脚部3A(又は右前脚部3B)を左右に複数回振るように回転させる。そしてこの動作が終了すると、図90B〜図90Dに示すように、図88A〜図88Dと逆の動作を行うことにより元の「座り」の姿勢に戻ってこのモーションを終了する。
【0154】
そしてこのようなモーションによって、「いやいや」をしているような仕種を表現することができ、これによりユーザに生物のような印象を与えることができる。
【0155】
(3−5−4)その他の感情表現モーション
その他の感情表現モーションとして、図91A〜図93Aに第4の感情表現モーション、図94A〜図96Aに第5の感情表現モーション、図97A〜図98Eに第6の感情表現モーション、図99A〜図99Cに第7の感情表現モーション、図100A〜図102Aに第8の感情表現モーション、図103A〜図105Eに第9の感情表現モーション、図106A〜図107Dに第10の感情表現モーションの流れをそれぞれ示す。
【0156】
(3−6)暇モーション
次にコントローラ10(図2)の状態認識機構部30(図3)において特定の認識結果が得られない場合にペットロボット1が発現する動作(以下、これを暇モーションと呼ぶ)について説明する。
【0157】
(3−6−1)第1の暇モーション
まず第1の暇モーションについて説明する。この第1の暇モーションは、図108Aに示すように、ペットロボット1が基本的な「座り」の姿勢にある状態のときに発現されるものである。
【0158】
まずペットロボット1は、図108Aのように基本的な「座り」の姿勢から、図108B〜図109Cに示すように、右前脚部3B及び左前脚部3Aをそれぞれ僅かに外側に開きながらゆっくりと持ち上げる。またこれに伴って右前脚部3B及び左前脚部3Aの脛部3AYを後方向に反らしてゆく。なおこのときペットロボット1の体は、胴体部2の腹面の後端部と右後脚部3D及び左後脚部3Cとによって支える。
【0159】
そして図109Cのように右前脚部3B及び左前脚部3Aの太股部3BX、3AXがほぼ水平となるまでこれら右前脚部3B及び左前脚部3Aを持ち上げ終えると、この後図109D〜図111Bに示すように、頭部4を後方向に反らしながら口を開く。またこれと合わせて、右前脚部3B及び左前脚部3Aを伸ばしながら、これら右前脚部3B及び左前脚部3A閉じる方向に戻しながらこれらを下側に回転させる。
【0160】
そしてこの後図111Cのように右前脚部3B及び左前脚部3Aが床面に接地すると、頭部4を前方向に向けさせることにより元の基本的な「座り」姿勢に戻ってこのモーションを終了する。
【0161】
そしてこのようなモーションによって、伸びをしながらあくびをしているような仕種を表現でき、これによりユーザに生物らしい印象を与えることができる。
【0162】
(3−6−2)第2の暇モーション
次に第2の暇モーションについて説明する。この第2の暇モーションは、ペットロボット1が図112Aのように右後脚部3D及び左後脚部3Cを僅かに外側に開いて前方向に伸ばした状態のときに発現されるモーションである。
【0163】
この場合ペットロボット1は、まず図112Aの状態から図112B〜図113Aのように、頭部4を円弧を描くように回転させる。このとき口は開けた状態となる。
【0164】
そして図113Bのように、頭部4がやや上向き加減で正面を向いた状態に達すると、今度は図113C〜図113Fのように、頭部4を斜め下向きに勢い良く回転させる。このときスピーカ20(図2)からくしゃみをしたときの音声を出力する。
【0165】
そして頭部4が下向きとなった段階で、今度は図114A〜図114Eのように、頭部4を左右に数回振る。そしてかかる動作が終了すると、図114F〜図115Bのように、頭部4を元の向きに直すことにより元の「座り」の姿勢に戻ってこのモーションを終了する。
【0166】
そしてこのようなモーションによって、くしゃみをしているような仕種を表現でき、これによりユーザに生物らしい印象を与えることができる。
【0167】
(3−6−3)その他の暇モーション
その他の暇モーションとして、図116A〜図119Eに第3の暇モーション、図120A〜図124Aに第4の暇モーション、図125A〜図127Aに第5の暇モーション、図128A〜図130Bに第6の暇モーション、図131A〜図133Aに第7の暇モーション、図134A〜図136Eに第8の暇モーションの流れをそれぞれ示す。
【0168】
(3−7)言語モーション
次にペットロボット1がユーザに何かを伝えたいときに発現する動作(以下、これを言語モーションと呼ぶ)について説明する。
【0169】
(3−7−1)第1の言語モーション
まず第1の言語モーションについて説明する。この第1の言語モーションは、図137Aのようにペットロボット1が基本的な「座り」の姿勢にあるときに発現されるモーションである
【0170】
まずペットロボット1は、図137Aのような基本的な「座り」の姿勢から、図137B〜図137Eのように右前脚部3B及び左前脚部3Aをそれぞれほぼ肩の高さ位置にまで持ち上げ、この後図137F〜図138Eに示すように、右前脚部3B及び左前脚部3Aをそれぞれその先端部によっそれぞれ円弧を描くように下側に移動させる。
【0171】
そしてこの後図138F〜図140Bに示すように、頭部4を左側(又は右側)に僅かに傾けた後、右前脚部3B及び左前脚部3Aをそれぞれ数回上下動させる。そしてかかる動作を終了すると、この後図140Cのように右前脚部3B及び左前脚部3Aをそれぞれ降ろして床面に接地させることにより元の「座り」の姿勢に戻ってこのモーションを終了する。
【0172】
そしてこのようなモーションによって、図137B〜図137Eによって「ボール」を表現し、図137F〜図140Aによって「頂戴」を表現することにより、ボールが欲しいことをユーザに伝えることができる。
【0173】
(3−7−2)その他の言語モーション
その他の言語モーションとして、図141A〜図143Aに第2の言語モーション、図144A〜図147Eに第3の言語モーション、図148A〜図150Fに第4の言語モーション、図151A〜図154Aに第5の言語モーション、図155A〜図157Aに第6の言語モーション、図158A〜図161Aに第7の言語モーションをそれぞれ示す。
【0174】
(3−8)その他のモーション
その他のモーションの一例として、成長時に発現されるモーション(以下、これを成長モーションと呼ぶ)のうち、第1の成長モーションの流れを図162A〜図165Aに、第2の成長モーションの流れを図166A〜図168Eに、第3の成長モーションの流れを図169A〜図171Fに、第4の成長モーションの流れを図172A〜図174Dに、第5の成長モーションの流れを図175A〜図177Dにそれぞれ示す。
【0175】
(4)本実施の形態の効果
以上の構成において、このペットロボット1は、そのモーション(動き)によって転倒復帰したり、生物らしさやロボットらしさなどを表現する。
【0176】
従ってこのペットでは、ペットロボット1が転倒した場合においてもユーザが立たせる必要がなく、またそのモーションによってユーザに愛着心や好奇心を与えることができる。
【0177】
以上の構成によれば、そのモーション(動き)によって転倒復帰したり、生物らしさやロボットらしさなどを表現するようにしたことにより、ペットロボット1が転倒した場合においてもユーザが立たせる必要がなく、またそのモーションによってユーザに愛着心や好奇心を与えることができ、かくしてアミューズメント性を向上させ得るペットロボット1を実現できる。
【0178】
(5)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明を図1のように構成されたペットロボット1に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他授受の形態のロボット装置に広く適用することができる。
【0179】
【産業上の利用可能性】
【0180】
本発明はペットロボットに適用することができる。
【0181】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本実施の形態によるペットロボットの構成を示す斜視図である。
【図2】 図2は、本実施の形態によるペットロボットの構成を示す斜視図である。
【図3】 図3は、コントローラの処理の説明に供するブロック図である。
【図4】 図4は、確率オートマトンの説明に供する概念図である。
【図5】 図5は、状態遷移表の説明に供する概念図である。
【図6】 図6は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図7】 図7は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図8】 図8は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図9】 図9は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図10】 図10は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図11】 図11は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図12】 図12は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図13】 図13は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図14】 図14は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図15】 図15は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図16】 図16は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図17】 図17は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図18】 図18は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図19】 図19は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図20】 図20は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図21】 図21は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図22】 図22は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図23】 図23は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図24】 図24は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図25】 図25は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図26】 図26は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図27】 図27は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図28】 図28は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図29】 図29は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図30】 図30は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図31】 図31は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図32】 図32は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図33】 図33は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図34】 図34は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図35】 図35は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図36】 図36は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図37】 図37は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図38】 図38は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図39】 図39は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図40】 図40は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図41】 図41は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図42】 図42は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図43】 図43は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図44】 図44は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図45】 図45は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図46】 図46は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図47】 図47は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図48】 図48は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図49】 図49は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図50】 図50は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図51】 図51は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図52】 図52は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図53】 図53は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図54】 図54は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図55】 図55は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図56】 図56は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図57】 図57は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図58】 図58は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図59】 図59は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図60】 図60は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図61】 図61は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図62】 図62は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図63】 図63は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図64】 図64は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図65】 図65は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図66】 図66は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図67】 図67は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図68】 図68は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図69】 図69は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図70】 図70は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図71】 図71は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図72】 図72は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図73】 図73は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図74】 図74は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図75】 図75は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図76】 図76は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図77】 図77は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図78】 図78は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図79】 図79は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図80】 図80は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図81】 図81は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図82】 図82は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図83】 図83は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図84】 図84は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図85】 図85は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図86】 図86は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図87】 図87は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図88】 図88は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図89】 図89は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図90】 図90は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図91】 図91は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図92】 図92は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図93】 図93は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図94】 図94は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図95】 図95は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図96】 図96は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図97】 図97は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図98】 図98は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図99】 図99は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図100】 図100は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図101】 図101は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図102】 図102は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図103】 図103は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図104】 図104は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図105】 図105は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図106】 図106は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図107】 図107は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図108】 図108は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図109】 図109は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図110】 図110は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図111】 図111は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図112】 図112は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図113】 図113は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図114】 図114は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図115】 図115は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図116】 図116は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図117】 図117は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図118】 図118は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図119】 図119は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図120】 図120は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図121】 図121は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図122】 図122は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図123】 図123は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図124】 図124は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図125】 図125は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図126】 図126は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図127】 図127は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図128】 図128は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図129】 図129は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図130】 図130は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図131】 図131は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図132】 図132は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図133】 図133は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図134】 図134は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図135】 図135は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図136】 図136は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図137】 図137は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図138】 図138は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図139】 図139は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図140】 図140は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図141】 図141は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図142】 図142は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図143】 図143は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図144】 図144は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図145】 図145は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図146】 図146は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図147】 図147は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図148】 図148は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図149】 図149は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図150】 図150は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図151】 図151は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図152】 図152は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図153】 図153は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図154】 図154は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図155】 図155は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図156】 図156は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図157】 図157は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図158】 図158は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図159】 図159は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図160】 図160は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図161】 図161は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図162】 図162は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図163】 図163は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図164】 図164は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図165】 図165は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図166】 図166は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図167】 図167は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図168】 図168は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図169】 図169は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図170】 図170は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図171】 図171は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図172】 図172は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図173】 図173は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図174】 図174は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図175】 図175は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図176】 図176は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【図177】 図177は、ペットロボットのモーションの説明に供する略線図である。
【符号の説明】
1……ペットロボット、2……胴体部、3A〜3D……脚部、3AX〜3DX……太股部、3AY〜3DY……脛部、4……頭部、5……尻尾、10……コントローラ、10A……メモリ。
Claims (4)
- 胴体部の前後左右にそれぞれ脚部が連結された4脚歩行型のロボット装置において、
各上記脚部をそれぞれ個別に駆動する駆動手段と、
上記駆動手段を駆動制御する制御手段と
を具え、
上記制御手段は、
上記ロボット装置が横方向に転倒したときに、上記胴体部の下側に位置する前後の各上記脚部を互いに開く方向にそれぞれ回転させた後、当該各上記脚部を上記胴体部から離反する方向にそれぞれ回転させるように上記駆動手段を駆動制御する
ことを特徴とするロボット装置。 - 胴体部の前後左右にそれぞれ脚部が連結された4脚歩行型のロボット装置において、
各上記脚部をそれぞれ個別に駆動する駆動手段と、
上記駆動手段を駆動制御する制御手段と
を具え、
上記制御手段は、
上記ロボット装置が前方向に転倒したときに、上記胴体部の前側の各上記脚部を当該胴体部の前側においてほぼ平行となるまでそれぞれ回転させた後、当該各脚部を上記胴体部の後方向に回転させるように上記駆動手段を駆動制御する
ことを特徴とするロボット装置。 - 胴体部の前後左右にそれぞれ脚部が連結された4脚歩行型のロボット装置において、
各上記脚部をそれぞれ個別に駆動する駆動手段と、
上記駆動手段を駆動制御する制御手段と
を具え、
上記制御手段は、
上記ロボット装置が後方向に転倒したときに、上記胴体部の後側の各上記脚部を当該各脚部がほぼ直線状になるまで上記胴体部から離反する方向にそれぞれ回転させた後、当該各脚部を上記胴体部の前方向に回転させるように上記駆動手段を駆動制御する
ことを特徴とするロボット装置。 - 胴体部の前後左右にそれぞれ脚部が連結された4脚歩行型のロボット装置において、
各上記脚部をそれぞれ個別に駆動する駆動手段と、
上記駆動手段を駆動制御する制御手段と
を具え、
上記制御手段は、
各上記脚部を放射状に広げさせた後、各上記脚部を上記胴体部の上方向に反らせるように上記駆動手段を駆動制御する
ことを特徴とするロボット装置。
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