JP4823858B2

JP4823858B2 - 移動性能試験装置

Info

Publication number: JP4823858B2
Application number: JP2006298178A
Authority: JP
Inventors: 研郎鵜殿
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-11-01
Also published as: JP2008114315A; US20100010668A1; EP2075099A4; EP2075099A1; WO2008053658A1; US8588971B2; KR101085383B1; KR20090035013A

Description

本発明は、複数の脚体のそれぞれの離床および着床を伴う動きにより移動可能なロボット等、対象物体の移動性能を試験する装置に関する。

モータにより回転駆動されるエンドレスベルトの上で歩行または走行の訓練をしているランナーの前後位置に応じて、当該エンドレスベルトの回転駆動速度を調節するトレッドミルが提案されている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。
特開平０７−１３６２９５号公報第００１０段落〜第００１４段落、図３特開平１０−０７１２１６号公報第０００５段落〜第０００７段落、図１

しかし、トレッドミルの上を歩行または走行している被験者の位置が左右にずれた場合や、被験者の歩行または走行方向が変動した場合、当該被験者がトレッドミルの上から外れてしまう可能性がある。

そこで、本発明は、対象物体の位置をトレッドミル上の適当な位置に維持しながら、当該対象物体の移動性能を試験しうる装置を提供することを解決課題とする。

前記課題を解決するための第１発明の移動性能試験装置は、左右一対の脚体の動きによって移動可能な対象物体としてのロボットの移動性能を試験する装置であって、前記左右一対の脚体の配置に応じて並列されている一対のエンドレスベルトと、前記一対のエンドレスベルトのそれぞれを回転駆動する一対のモータと、前記一対のモータのそれぞれにより回転駆動されている前記一対のエンドレスベルトの上で、前記ロボットが前方に向かうように前記左右一対の脚体を動かしている状態で、前記ロボットの前方に対する方向偏差又は横方向についての第１目標位置からの位置偏差を第１偏差として測定する第１処理手段と、前記第１偏差が、前記ロボットの方位が前方に対して右側にずれたことを表わす場合、又は、前記ロボットの位置が前記第１目標位置から右側にずれたことを表わす場合、前記一対のエンドレスベルトのうち左側のエンドレスベルトの速度が右側のエンドレスベルトの速度よりも高くなる一方、前記第１偏差が、前記ロボットの方位が前方に対して左側にずれたことを表わす場合、又は、前記ロボットの位置が前記第１目標位置から左側にずれたことを表わす場合、前記一対のエンドレスベルトのうち右側のエンドレスベルトの速度が左側のエンドレスベルトの速度よりも高くなるように前記一対のモータのそれぞれの動作を制御するモータ制御部とを備えていることを特徴とする。

第１発明の移動性能試験装置によれば、一対のモータのそれぞれによって独立に回転駆動されている一対のエンドレスベルトの上で対象物体としてのロボットに左右一対の脚体を動かせることで、当該ロボットの移動性能が試験される。また、当該試験中に左右一対の脚体の動きのバランスが崩れた等の原因により、ロボットの進む方向が前方向からずれた場合又は横方向についてロボットの位置が第１目標位置からずれた場合、当該ずれ（第１偏差）が解消されるように一対のモータの動作が制御される。これにより、左右一対の脚体の動きのアンバランス等が一対のエンドレスベルトのそれぞれの動きの差別化によって補償される。そして、ロボットの向きが前方に一致するように、あるいは横方向についてロボットの位置が第１目標位置に一致するように当該ロボットの移動性能試験が実施されうる。

また、第２発明の移動性能試験装置は、第１発明の移動性能試験装置において、前記モータ制御部が前記第１処理手段により測定された前記第１偏差が第１許容範囲から外れた場合、前記一対のモータのそれぞれの速度を徐々に減速させて動作を停止させるように制御することを特徴とする。

第２発明の移動性能試験装置によれば、第１偏差が第１許容範囲から外れた場合、モータの速度の減速及び停止という措置によって、ロボットが一対のエンドレスベルトの上から外れてしまい、装置周辺の物体と接触してしまうような事態が回避されうる。

さらに、第３発明の移動性能試験装置は、第１または第２発明の移動性能試験装置において、前記一対のモータのそれぞれにより回転駆動されている前記一対のエンドレスベルトの上で、前記ロボットが前方に向かうように前記左右一対の脚体を動かしている状態で、前後方向についての第２目標位置からの前記ロボットの位置偏差を第２偏差として測定する第２処理手段をさらに備え、前記モータ制御部が前記第１処理手段により測定された前記第１偏差と、前記第２処理手段により測定された前記第２偏差とのそれぞれが解消されるように該複数のモータのそれぞれの動作を制御することを特徴とする。

第３発明の移動性能試験装置によれば、ロボットの移動性能の試験中に、左右一対の脚体の動きのテンポの変化等により、前後方向について当該ロボットの位置が目標位置からずれた場合、当該ずれ（第２偏差）が解消されるように一対のモータの動作が制御される。これにより、左右一対の脚体の動きのテンポの変化等がエンドレスベルトの動きによって適宜解消されうる。そして、ロボットの位置を前後方向についての目標位置に維持しながら当該対象物体の移動性能試験が実施されうる。

また、第４発明の移動性能試験装置は、第３発明の移動性能試験装置において、前記モータ制御部が前記第２処理手段により測定された前記第２偏差が第２許容範囲から外れた場合、前記複数のモータのそれぞれの速度を徐々に減速させて動作を停止させるように制御することを特徴とする。

第４発明の移動性能試験装置によれば、第２偏差が第２許容範囲から外れた場合、モータの速度の減速及び動作停止という措置によって、ロボットが一対のエンドレスベルトの上から外れてしまい、装置周辺の物体と接触してしまうような事態が回避されうる。

さらに、第５発明の移動性能試験装置は、第１〜第４発明のうちいずれか１つの移動性能試験装置において、前記左右一対の脚体が前記一対のエンドレスベルトから離反するように前記ロボットを持ち上げる駆動機構を備えていることを特徴とする。

第５発明の移動性能試験装置によれば、たとえば、ロボットの左右一対の脚体の動きと一対のエンドレスベルトの動きとが合わないために当該ロボットの姿勢が崩れるおそれがある場合、ロボットを持ち上げることでそのようなおそれを解消することができる。

本発明の移動性能試験装置の実施形態について図面を用いて説明する。

図１〜図２は本発明の移動性能試験装置の構成説明図であり、図３〜図４は本発明の移動性能試験装置の機能説明図である。

まず、移動性能試験装置の構成について図１〜図２を用いて説明する。以下、左右を区別するために符号「Ｌ」および「Ｒ」を用いるが、左右両方をまとめて指す場合には当該符号を適宜省略する。

移動性能試験装置１はロボット２等の移動性能を試験するためのものであり、トレッドミル１０と、ロボット２の移動性能を表示するモニタやその他計測機器１６（図２参照）と、モータ制御部１００とを備えている。

トレッドミル１０は一対の並列されたエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒと、一対のエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれを回転駆動する２つのモータ１２Ｌおよび１２Ｒと、ロボット２を吊り下げた状態で上げ下げ自在なリフタ１４とを備えている。

エンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれは、一対のローラ１０２Ｌおよび１０４Ｌ、ならびに一対のローラ１０２Ｒおよび１０４Ｒのそれぞれに掛け渡されている。ローラ１０２Ｌおよび１０２Ｒのそれぞれがモータ１２Ｌおよび１２Ｒのそれぞれにより駆動されることにより、エンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれが回転駆動される。モータ１２Ｌおよび１２Ｒのそれぞれは当該駆動速度に応じた信号を出力するエンコーダ（図示略）を備えている。

トレッドミル１０の後部には、トレッドミル１０の前部に配置された横並びの発光素子アレイ１１１から発せられた光を検知する横並びの受光素子アレイ（第１センサ）１１２が設けられている。第１センサ１１２の出力状態、すなわち、第１センサ１１２を構成する各受光素子の受光状態および非受光状態の別は、ロボット２の横方向（第１方向）の立ち位置に応じて変化する。トレッドミル１０の前部左右には、トレッドミル１０の後部左右に配置された反射体１１３Ｌおよび１１３Ｒに向けて光を発し、当該反射体１１３Ｌおよび１１３Ｒのそれぞれによる反射光を検知する第１リミットセンサ１１４Ｌおよび１１４Ｒが配置されている。第１リミットセンサ１１４Ｌおよび１１４Ｒはそれぞれロボット２の一部がトレッドミル１０における許容エリアからその左右にはみ出したか否かに応じた信号を出力する。

トレッドミル１０の前部にはロボット２にレーザー光を照射し、このレーザー光のロボット２からの反射光に基づき、当該ロボット２の前後方向（第２方向）の立ち位置に応じた信号を出力する第２センサ１２２が配置されている。トレッドミル１０の前部左右および後部左右にはそれぞれ第２リミットセンサ１２４１および１２４２が配置されている。第２リミットセンサ１２４１および１２４２はそれぞれロボット２の一部がトレッドミル１０における許容エリアからその前後にはみ出したか否かに応じた信号を出力する。

モータ制御部１００はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ等により構成されており、第１処理部１１０と、第２処理部１２０とを備えている。モータ制御部１００は第１処理部１１０により測定された第１偏差および第２処理部１２０により測定された第２偏差が解消されるようにモータ１２Ｌおよび１２Ｒのそれぞれの動作を別個に制御する。

第１処理部１２１は第１センサ１１２の出力に応じて、第１方向（トレッドミル１０の横方向）についてロボット２の位置の第１目標位置からの偏差を「第１偏差」として測定する。

第２処理部１２２は第２センサ１２２の出力に基づき、第１方向と直交する第２方向（トレッドミル１０の前後方向）についてロボット２の位置の第２目標位置からの偏差を「第２偏差」として測定する。

ロボット２は基体（胴体）２０と、基体２０の上部から左右に延設された一対の腕体２１と、基体２０の下部から延設された左右一対の脚体２２と、基体２０の上側に設けられた頭部２３と、脚体２２等の動作を制御するロボット制御部２００とを備えている。ロボット２は左右の脚体２２のそれぞれの離床および着床を伴う動きにより、歩行または走行する機能を有している。

続いて、前記構成の移動性能試験装置１によるロボット２の移動性能の試験方法について図３〜図４を用いて説明する。

まず、ロボット２がリフタ１４によって吊り下げられたまま動かされ、静止しているエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれに左右の脚体２２Ｌおよび２２Ｒのそれぞれがつくようにその初期位置に置かれる。ロボット２が歩行または走行を開始すると、これに応じてモータ１２Ｌおよび１２Ｒのそれぞれが動作を開始し、エンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれが同じ速度で回転駆動され始める。ロボット２が移動を開始したことは、たとえばモータ制御部１００により、第２センサ１２２の出力に基づいて検知される。そのほか、モータ制御部１００によりロボット２のロボット制御部２００との通信によってロボット２の移動開始が検知されてもよい。

図１および図２に示されているようにロボット２の左右両肩に付されたベルトを介してリフタ１４によってロボット２が吊り上げられうる状態で当該ロボット２の移動性能が試験される。なお、ロボット２がリフタ１４から解放された状態で当該ロボット２の移動性能が試験されてもよい。

トレッドミル１０およびロボット２のそれぞれが動作を開始した後、制御サイクルを表す指数ｋが１に設定される（図３／Ｓ００１）。また、第１処理部１１０により第１偏差δ₁（ｋ）が測定され、かつ、第２処理部１２０により第２偏差δ₂（ｋ）が測定される（図３／Ｓ００２）。第１偏差δ₁（ｋ）はロボット２が第１目標位置から右側にずれた場合に正、第１目標位置から左側にずれた場合に負となるように定義されている。第２偏差δ₂（ｋ）はロボット２が第２目標位置から前側にずれた場合に正、第２目標位置から後側にずれた場合に負となるように定義されている。

続いて、当該測定された第１偏差δ₁（ｋ）が「第１許容範囲」に収まっているか否かが判定される（図３／Ｓ００４）。

そして、当該判定結果が肯定的であった場合（図３／Ｓ００４‥ＹＥＳ）、第１係数α₁（ｋ）が設定される（図３／Ｓ００６）。第１係数α₁（ｋ）は図４（ａ）の斜線矢印で示されているように第１方向（トレッドミル１０の横方向）についてロボット２の位置を第１目標位置（左右のエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒの中間位置）に一致させるための、左右のエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれの速度ｖ_Lおよびｖ_Rの差の大きさを規定する。また、第１係数α₁（ｋ）は第１偏差δ₁（ｋ）が０であるときには０となり、かつ、第１偏差δ₁（ｋ）の連続的または断続的な増加関数として定義されている。また、前記のように第１偏差δ₁（ｋ）がロボット２が第１目標位置から右側にずれた場合に正、第１目標位置から左側にずれた場合に負となるように定義されている。このため、第１係数α₁（ｋ）はロボット２が第１目標位置から右側にずれた場合には正となり、また、右側へのずれが大きくなるほど増加する。また、第１係数α₁（ｋ）はロボット２が第１目標位置から左側にずれた場合には負となり、また、左側へのずれが大きくなるほど減少する。このように第１係数α₁（ｋ）が設定された場合、第１方向についてロボット２の位置を第１目標位置に徐々に近づけていき、最終的には一致させることができる。

なお、第１処理部１２１はロボット２の上方に設置されたカメラ（図示略）を通じて得られる画像の解析処理によってロボット２の進行方向の、トレッドミル１０の前方向からのずれ角度を第１偏差δ₁（ｋ）として測定してもよい。この場合、第１偏差δ₁（ｋ）がロボット２の向きが前方から右側にずれた場合に正、ロボット２の向きが前方から左側にずれた場合に負となるように定義される。また、前記のように第１係数α₁（ｋ）は第１偏差δ₁（ｋ）が０であるときには０となり、かつ、第１偏差δ₁（ｋ）の連続的または断続的な増加関数として定義されている。このため、第１係数α₁（ｋ）はロボット２の向きが前方から右側にずれた場合には正となり、また、右側へのずれが大きくなるほど増加する。また、第１係数α₁（ｋ）はロボット２の向きが前方から左側にずれた場合には負となり、また、左側へのずれが大きくなるほど減少する。第１係数α₁（ｋ）は図４（ｂ）の斜線矢印で示されているようにロボット２の向きをトレッドミル１０の前方向に一致させるための、左右のエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれの速度ｖ_Lおよびｖ_Rの差の大きさを規定する。

一方、当該判定結果が否定的であった場合（図３／Ｓ００４‥ＮＯ）、すなわち第１方向についてロボット２の位置が第１目標位置から過剰にずれている場合、「第１異常時処理」が実行される（図３／Ｓ００８）。これにより、たとえばリフタ１４によってロボット２が吊り上げられ、あるいはモータ１２Ｌおよび１２Ｒが徐々に減速されて停止され、試験が強制的に終了される。なお、第１リミットセンサ１１４Ｌおよび１１４Ｒのいずれかによりロボット２の一部（特に脚体２２Ｌおよび２２Ｒ）がトレッドミル１０における許容範囲から左右外側に超えたことが検知された場合、第１異常時処理が実行されてもよい。

また、当該測定された第２偏差δ₂（ｋ）が「第２許容範囲」に収まっているか否かが判定される（図３／Ｓ０１０）。

そして、当該判定結果が肯定的であった場合（図３／Ｓ０１０‥ＹＥＳ）、第２係数α₂（ｋ）が設定される（図３／Ｓ０１２）。第２係数α₂（ｋ）は図４（ｃ）に斜線矢印で示されているように第２方向についてロボット２の位置を第２目標位置に一致させるための、左右のエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれの速度ｖ_Lおよびｖ_Rを規定する。また、第２係数α₂（ｋ）は第２偏差δ₂（ｋ）を変数とする関数であり、第２偏差δ₂（ｋ）が０であるときには０となり、かつ、第２偏差δ₂（ｋ）の連続的または断続的な増加関数として定義されている。また、前記のように第２偏差δ₂（ｋ）がロボット２が第２目標位置から前側にずれた場合に正、第２目標位置から後側にずれた場合に負となるように定義されている。このため、第２係数α₂（ｋ）はロボット２が第２目標位置から前側にずれた場合には正となり、また、前側へのずれが大きくなるほど増加する。また、第２係数α₂（ｋ）はロボット２が第２目標位置から後側にずれた場合には負となり、また、後側へのずれが大きくなるほど減少する。このように第２係数α₂（ｋ）が設定された場合、ロボット２を初期位置から第２目標位置に徐々に接近させ、第２目標位置の近傍では比較的迅速に当該第２目標位置に接近させることができる。

一方、当該判定結果が否定的であった場合（図３／Ｓ０１０‥ＮＯ）、すなわち第２方向についてロボット２の位置が第２目標位置から過剰にずれている場合、「第２異常時処理」が実行される（図３／Ｓ０１４）。これにより、たとえばリフタ１４によってロボット２が吊り上げられ、あるいはモータ１２Ｌおよび１２Ｒが徐々に減速されて停止され、試験が強制的に終了される。なお、第２リミットセンサ１２４１および１２４２のいずれかによりロボット２の一部（特に脚体２２Ｌおよび２２Ｒ）がトレッドミル１０における許容範囲から前後外側に超えたことが検知された場合、第２異常時処理が実行されてもよい。また、第１異常時処理および第２異常時処理の内容は同一であっても異なっていてもよい。

第１係数α₁（ｋ）および第２係数α₂（ｋ）が設定された後、モータ制御部１００によりモータ１２Ｌおよび１２Ｒのそれぞれの動作が制御され、左右のエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒの速度ｖ_L（ｋ）およびｖ_R（ｋ）が次式（１）（２）にしたがって制御される（図３／Ｓ０１６）。

ｖ_L(k)＝（１＋α₁(k)）（１＋α₂(k)）ｖ_L(k-1) ‥（１）
ｖ_R(k)＝（１−α₁(k)）（１＋α₂(k)）ｖ_R(k-1) ‥（２）

因子（１＋α₁(k)）および（１−α₁(k)）によってエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれの速度ｖ_Lおよびｖ_Rに違いが生じる。これにより、図４（ａ）に示されているようにロボット２の横方向の立ち位置が第１目標位置から右側にずれている場合、当該立ち位置が斜線矢印で示されているように左側に補正される。一方、ロボット２の横方向の立ち位置が第１目標位置から左側にずれている場合、当該立ち位置が右側に補正される。また、図４（ｂ）に示されているようにロボット２の向きが前方から右側にずれている場合、当該向きが斜線矢印で示したように上方から見て反時計回りに補正される。一方、ロボット２の向きが前方から左側にずれている場合、当該向きが上方から見て時計回りに補正される。

さらに、因子（１＋α₂(k)）によってエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれの速度ｖ_Lおよびｖ_Rが調節される。これにより、図４（ｃ）に示されているようにロボット２の前後方向の立ち位置が第２目標位置から前方にずれている場合、当該立ち位置が斜線矢印で示したように後方に補正される。一方、ロボット２の前後方向の立ち位置が第２目標位置から後方にずれている場合、当該立ち位置が前方に補正される。

続いて、ロボット２の移動が停止されたか否かが判定される（図３／Ｓ０１８）。ロボット２が移動中であると判定された場合（図３／Ｓ０１８‥ＮＯ）、指数ｋが１だけ増加され（図３／Ｓ０１９）、その上で第１偏差δ₁の測定等、前述の処理が繰り返される（図３／Ｓ００２〜Ｓ０１８）。一方、ロボット２の移動が停止されたと判定された場合（図３／Ｓ０１８‥ＹＥＳ）、モータ制御部１００によりモータ１２Ｌおよび１２Ｒの動作が徐々に停止される（図３／Ｓ０２０）。

前記機能を発揮する本発明の移動性能試験装置１によれば、独立に回転駆動されている２つのエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒの上でロボット（対象物体）２に脚体２２Ｌおよび２２Ｒを動かすことで、当該ロボット２の移動性能が試験される。

また、当該試験中に左右の脚体２２Ｌおよび２２Ｒの動きのバランスが崩れた等のため、第１方向についてロボット２の位置が第１目標位置（エンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒの中間位置）からずれた場合、当該ずれ（第１偏差δ₁）が解消されるようにモータ１２Ｌおよび１２Ｒの動作が制御される（図３／Ｓ００６，Ｓ０１６参照）。具体的には、エンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれの速度ｖ_Lおよびｖ_Rが式（１）および式（２）によって設定される。式（１）右辺における因子（１−α₁(k)）および式（２）右辺における因子（１＋α₁(k)）によって当該速度ｖ_Lおよびｖ_Rに違いが生じる。これにより、第１方向についてロボット２の位置を図４（ａ）に斜線矢印で示されているように第１目標位置に近づくように変化させ、脚体２２Ｌおよび２２Ｒの動きのアンバランス等がエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒの動きによって補償されうる。そして、第１方向についてロボット２の位置が第１目標位置に一致するように当該ロボット２の移動性能試験が実施されうる。

また、ロボット２の左または右への旋回移動性能が、ロボット２の向きを前方に維持しながら試験されうる。たとえば左側のエンドレスベルト１１Ｌの駆動速度が、右側のエンドレスベルト１１Ｒの駆動速度より高く調節されることで、ロボット２の向きを前方に維持しながらロボット２の右旋回性能が試験されうる。なお、エンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれの速度の差が、ロボット２の旋回性能に応じて制限されていてもよい。

また、ロボット２の移動性能の試験中に、脚体２２Ｌおよび２２Ｒの動きのテンポの変化等により、第２方向について当該ロボット２の位置が第２目標位置からずれた場合、当該ずれ（第２偏差δ₂）が解消されるようにモータ１２Ｌおよび１２Ｒの動作が制御される（図３／Ｓ０１２，Ｓ０１６参照）。具体的には、エンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれの速度ｖ_Lおよびｖ_Rが式（１）および式（２）によって設定される。式（１）および式（２）右辺における因子（１＋α₂(k)）によって当該速度ｖ_Lおよびｖ_Rが変化する。これにより、脚体２２Ｌおよび２２Ｒの動きのテンポの変化等がエンドレスベルト１１Ｌおよび１１Ｒの動きによって補償されうる。そして、第２方向についてロボット２の位置が第２目標位置に一致するように当該ロボット２の移動性能試験が実施されうる。

さらに、第１偏差δ₁が「第１許容範囲」から外れた場合、リフタ１４によるロボット２の吊り上げ、モータ１２の動作停止等の通常とは異なる「第１異常時処理」が実施される（図３／Ｓ００４‥ＮＯ，Ｓ００８）。また、第２偏差δ₂が「第２許容範囲」から外れた場合、リフタ１４によるロボット２の吊り上げ、モータ１２の動作停止等の通常とは異なる「第２異常時処理」が実施される（図３／Ｓ０１０‥ＮＯ，Ｓ０１４）。これにより、ロボット２がエンドレスベルト１１の上から外れてしまい、トレッドミル１０の周辺の物体と接触してしまうような事態が回避されうる。

なお、前記実施形態ではロボット２の移動性能が試験されたが、他の実施形態として人間や馬等の動物の歩行または走行試験が実施されてもよく、左右一対のタイヤにより移動しうる装置の移動性能が試験されてもよい。また、３つ以上の脚体やタイヤを有する移動装置の移動性能が、１つの脚体または１つの脚体群にそれぞれ対応する複数のエンドレスベルトを有するトレッドミルを用いて試験されてもよい。たとえば、４つの脚体を有するロボットの左側の２本の脚体に対応する１つのエンドレスベルトと、右側の２本の脚体のそれぞれに対応する２つのエンドレスベルトとを有するトレッドミルを用いて当該ロボットの移動性能が試験されてもよい。１つのエンドレスベルトの動作によってロボット２の前後位置が調整されながら、ロボット２の移動性能が試験されてもよい。

また、モータ制御部１００によりリフタ１４に加わる荷重またはその変動が測定され、当該荷重またはその変動が許容範囲を超えた場合、リフタ１４によるロボット２の吊り上げや、モータ１２の動作停止等の異常時処理が実施されてもよい。これにより、ロボット２がバランスを崩している蓋然性が高い状態で移動性能試験が続行されることが回避されうる。

前記実施形態では受光素子により構成された第１センサ１１２およびレーザー光を用いる第２センサ１２２によりロボット２の前後左右の立ち位置が測定されたが、他の実施形態としてスキャニング式の広域レーザー距離センサによってロボット２の前後左右の立ち位置が測定されてもよい。

本発明の移動性能試験装置の構成説明図本発明の移動性能試験装置の構成説明図本発明の移動性能試験装置の機能説明図本発明の移動性能試験装置の機能説明図

符号の説明

１‥移動性能試験装置、１０‥トレッドミル、１１‥エンドレスベルト、１２‥モータ、１４‥リフタ、１００‥モータ制御部、１１０‥第１処理部、１２０‥第２処理部、２‥ロボット（対象物体）、２２‥脚体、２００‥ロボット制御部

Claims

左右一対の脚体の動きによって移動可能な対象物体としてのロボットの移動性能を試験する装置であって、
前記左右一対の脚体の配置に応じて並列されている一対のエンドレスベルトと、
前記一対のエンドレスベルトのそれぞれを回転駆動する一対のモータと、
前記一対のモータのそれぞれにより回転駆動されている前記一対のエンドレスベルトの上で、前記ロボットが前方に向かうように前記左右一対の脚体を動かしている状態で、前記ロボットの前方に対する方向偏差又は横方向についての第１目標位置からの位置偏差を第１偏差として測定する第１処理手段と、
前記第１偏差が、前記ロボットの方位が前方に対して右側にずれたことを表わす場合、又は、前記ロボットの位置が前記第１目標位置から右側にずれたことを表わす場合、前記一対のエンドレスベルトのうち左側のエンドレスベルトの速度が右側のエンドレスベルトの速度よりも高くなる一方、前記第１偏差が、前記ロボットの方位が前方に対して左側にずれたことを表わす場合、又は、前記ロボットの位置が前記第１目標位置から左側にずれたことを表わす場合、前記一対のエンドレスベルトのうち右側のエンドレスベルトの速度が左側のエンドレスベルトの速度よりも高くなるように前記一対のモータのそれぞれの動作を制御するモータ制御部とを備えていることを特徴とする移動性能試験装置。
請求項１記載の移動性能試験装置において、前記モータ制御部が前記第１処理手段により測定された前記第１偏差が第１許容範囲から外れた場合、前記一対のモータのそれぞれの速度を徐々に減速させて動作を停止させるように制御することを特徴とする移動性能試験装置。
請求項１または２記載の移動性能試験装置において、前記一対のモータのそれぞれにより回転駆動されている前記一対のエンドレスベルトの上で、前記ロボットが前方に向かうように前記左右一対の脚体を動かしている状態で、前後方向についての第２目標位置からの前記ロボットの位置偏差を第２偏差として測定する第２処理手段をさらに備え、
前記モータ制御部が前記第１処理手段により測定された前記第１偏差と、前記第２処理手段により測定された前記第２偏差とのそれぞれが解消されるように該複数のモータのそれぞれの動作を制御することを特徴とする移動性能試験装置。
請求項３記載の移動性能試験装置において、前記モータ制御部が前記第２処理手段により測定された前記第２偏差が第２許容範囲から外れた場合、前記複数のモータのそれぞれの速度を徐々に減速させて動作を停止させるように制御することを特徴とする移動性能試験装置。
請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の移動性能試験装置において、前記左右一対の脚体が前記一対のエンドレスベルトから離反するように前記ロボットを持ち上げる駆動機構を備えていることを特徴とする移動性能試験装置。