JP5858556B1 - フィギュア、台座、およびフィギュアシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】外観上の審美性に優れ、多彩な動作が実現されるフィギュアを提供する。【解決手段】このフィギュアシステムは、複数の第1のアクチュエータ(サーボモータSM)を有する駆動ユニットDUと、1または複数の軸関節機構を各々含む関節部を複数有するフィギュア2とを備える。複数の第1のアクチュエータのうちの1つの第1のアクチュエータにおける駆動力が、ワイヤ4を介して複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構に伝達される。【選択図】図1

Description

本開示は、所定の動作を行うことのできる可動のフィギュアシステム、ならびにそれに用いられるフィギュアおよび台座に関する。
従来、アニメーションのキャラクタやスポーツ選手あるいは動物などをモチーフとしてその形を模したフィギュアが、例えば個人向けの嗜好品として作製、販売等されている。このようなフィギュアにおいて駆動部および可動部を備えたものが既に提案されている(例えば特許文献1,2参照)。
特開2003−325992号公報 実開平5−68594号公報
しかしながら、上記特許文献1の人形玩具および特許文献2の人形等では、その動作が極めて単純であるうえ、その動作の自由度を高めることも困難と思われる。
人形等の動作の自由度を高めるためには、例えば人型ロボットのように各関節部にサーボモータ等を配置し、そのサーボモータの駆動力により各関節部を駆動する方法も考えられる。しかしながら、その場合には各関節部における重量が増大してしまう。そのため、例えば肘に相当する関節部の重量が増大することで、より大きな出力を有する大型のサーボモータを肩の関節部に搭載する必要性が生じてしまう。その結果、全体の大型化、重量化にますます拍車がかかるという悪循環に陥りかねない。また、サーボモータの駆動に伴う騒音も煩わしい。
したがって、外観上の審美性を担保しつつ、多彩な動作を実現することのできるフィギュアシステム、ならびにそれに用いられるフィギュアおよび台座を提供することが望ましい。
本開示の一実施形態としての第1のフィギュアシステムは、複数の第1のアクチュエータを有する駆動ユニットと、1または複数の軸関節機構を各々含む関節部を複数有するフィギュアとを備える。ここで、複数の第1のアクチュエータのうちの1つの第1のアクチュエータにおける駆動力が、ワイヤを介して複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構に伝達されるようになっている。また、本開示の他の一実施形態としての第2のフィギュアシステムは、アクチュエータを内蔵する台座と、関節部を有し、台座の上に配置されたフィギュアとを備える。ここで、アクチュエータの駆動力が、ワイヤを介してフィギュアの関節部に伝達されるようになっている。また、本開示の一実施形態のフィギュアは、1または複数の軸関節機構を各々含む複数の関節部と、複数のアクチュエータを有する駆動ユニットと接続されるように構成された脱着部と、複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構から脱着部へ延設されたワイヤとを有する。また、本開示の一実施形態の第1の台座は、1または複数の軸関節機構を各々含む複数の関節部を有するフィギュアが連結される脱着部と、ワイヤを介して複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構に駆動力を各々伝達するアクチュエータが複数設けられた筐体と、複数のアクチュエータの動作を制御する制御部とを有する。また、本開示の他の一実施形態としての第2の台座は、1または複数の軸関節機構を各々含む複数の関節部と、1または複数の軸関節機構と接続されたワイヤとを有するフィギュアが連結される脱着部と、フィギュアの姿勢を保持する姿勢保持部が複数設けられた筐体とを有する。
本開示の一実施形態としてのフィギュア、第1の台座、ならびに第1および第2のフィギュアシステムでは、駆動ユニット(または台座)が第1のアクチュエータ(アクチュエータ)を有する。このため、フィギュアに駆動源を設ける必要がないので、フィギュアが軽量化できるうえ、例えばスリムな形状を有するなどの審美性に優れたフィギュアが実現される。また、第1のアクチュエータ(アクチュエータ)の駆動力がワイヤを介して1または複数の軸関節機構(フィギュアの関節部)へ伝達されて駆動されるので、フィギュアの動作が安定し、高い動作再現性が得られる。また、シャフト、カムあるいはギアを動力伝達部材として用いた場合と比べ、動作上の高い自由度が容易に得られる。
本開示の一実施形態としてのフィギュアおよびフィギュアシステムでは、関節部が1または複数の軸関節機構を含み、ワイヤが軸関節機構ごとに設けられている。1つの関節部に対し1または2以上の軸関節機構を設け、それらの軸関節機構を個別に設けられたワイヤにより独立駆動させることで、部位に応じたより多彩な運動が再現される。
本開示の一実施形態としてのフィギュアおよびフィギュアシステムでは、ワイヤが、複数の軸関節機構のうちの対応する軸関節機構ごとにチューブに収容されて延設されていてもよい。任意の軸関節機構を作動した際に、他の軸関節機構を動かすワイヤとの干渉が確実に回避されるので操作性や姿勢の自由度が向上し、ダイナミックな動作が円滑に行われるからである。その場合、チューブがフィギュアの内部に収容されていてもよい。審美性を損なわないうえ、チューブとフィギュアの肢体との干渉が回避されるからである。その場合、さらに、ワイヤが収容されたチューブが複数設けられ、複数のチューブが集束されて1のバンドル区間部を構成し、1のバンドル区間部において駆動ユニット(または台座)とフィギュアとが連結されており、または連結可能に構成されていてもよい。駆動ユニット(または台座)とフィギュアとの連結箇所が最小限に抑えられ、フィギュアの動作の自由度がさらに高まるからである。また、他の関節部の動きに干渉されることなく、より正確な動作を可能とするため、チューブは、駆動ユニット(または台座)とチューブに対応する軸関節機構との間に位置する他の軸関節機構の中心部を貫いて延設されていてもよい。
本開示の一実施形態としてのフィギュアおよびフィギュアシステムでは、ワイヤは1対のワイヤエレメントを含み、軸関節機構ごとに1対のワイヤエレメントが設けられ、その1対のワイヤエレメントは、対応する軸関節機構ごとに1または2本のチューブに収容されて延設されていてもよい。1のワイヤエレメントのみにより1の軸関節機構を駆動させる場合よりも高精度の動作を実現しやすいからである。その場合、1対のワイヤエレメントの張力を調整する張力調整部をさらに備えていてもよい。1対のワイヤエレメントの張力が安定化し、より精緻な動作が実現されるからである。
本開示の一実施形態としてのフィギュアシステムでは、駆動ユニット(または台座)は第1の脱着部を有し、フィギュアは第2の脱着部を有し、第1の脱着部と第2の脱着部とが脱着可能に連結されていてもよい。取り扱いが容易となるうえ、互換性を確保すれば、1つの駆動ユニット(または台座)を複数のフィギュアで共有することができるからである。この場合、第1の脱着部と第2の脱着部とが連結されることにより、複数の第1のアクチュエータを覆う遮音構造が構成されていてもよい。動作時の静音性が確保されるからである。
本開示の一実施形態としてのフィギュアおよびフィギュアシステムでは、複数の関節部のうちの1の関節部と、複数の関節部のうちの他の1の関節部とを繋ぐ骨部材を有し、関節部と骨部材とが脱着可能に接続されていてもよい。モジュール化することにより、部品点数を削減しつつ多種の人形を構成することができるからである。
本開示の一実施形態としてのフィギュアシステムでは、駆動ユニット(または台座)は、複数の第1のアクチュエータを覆う筐体を含む遮音構造を有していてもよい。その場合、駆動ユニット(または台座)は、複数の第1のアクチュエータを冷却する冷却部を有していてもよい。また、本開示の一実施形態としてのフィギュアシステムでは、フィギュアは、自らの機種識別情報を格納したメモリデバイスを有し、駆動ユニット(または台座)は、フィギュアの機種識別情報に応じてフィギュアの動作を制御する制御部を有するようにしてもよい。その場合、制御部は、外部からの情報に基づいてフィギュアの機種識別情報に応じてフィギュアの動作を制御するようにしてもよい。また、メモリデバイスは、フィギュアの個体識別情報をさらに格納しており、制御部は、フィギュアの個体識別情報に応じてフィギュアの動作を制御するようにしてもよい。
本開示の一実施形態としての第1のフィギュアシステムでは、駆動ユニットとフィギュアとは、ワイヤを収容すると共に可撓性を有する駆動力伝達部により接続されていてもよい。例えばフィギュアを椅子に座らせておく態様など、フィギュアにおけるより多様な姿勢に対応しやすくなる。その場合、駆動力伝達部は、駆動ユニットと着脱可能に接続されているとよい。
本開示の一実施形態としての第1のフィギュアシステムでは、フィギュアは、軸部分と、その軸部分を中心として回転軸を中心として回転するホーンとをさらに有し、ホーンは、1対のワイヤエレメントの各々が取り付けられる1対のワイヤエレメント取付部を含むようにしてもよい。さらに、1対のワイヤエレメントの各々の張力を調整する張力調整部を備え、その張力調整部が、1対のワイヤエレメントの係止位置を調整する位置調整部と、1対のワイヤエレメントの各々に張力を付与する張力付与部とを有するようにしてもよい。このような構成により、製造時または修理時において、1対のワイヤエレメントの取り付けを容易に行うことができる。
本開示の一実施形態としての第2の台座では、姿勢保持部が、ワイヤを介して複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構に駆動力を各々伝達するギア機構を有するようにしてもよい。フィギュアの姿勢を、使用者の好みに応じた姿勢に変更しやすくなるからである。その場合、ギア機構を動かすのに要するトルクは、対応する軸関節機構に及ぶ重力によるトルクよりも大きくなるようにするとよい。静止状態におけるフィギュアの姿勢を長期間に亘って保持することができるからである。
本開示の一実施形態としてのフィギュアシステムによれば、フィギュアにおける外観上の審美性を担保することができるうえ、多彩な動作を実現することが可能となる。また、本開示の一実施形態としてのフィギュアおよび台座によれば、上記フィギュアに好適に用いることができる。なお、本開示の効果はこれに限定されるものではなく、以下の記載のいずれの効果であってもよい。
第1の実施の形態に係るフィギュアシステムの全体構成を表す模式図である。 図1Aに示したフィギュアシステムの内部機構を説明するためのブロック図である。 図1Aに示したフィギュアシステムの内部の骨格を表す模式図である。 図1Aに示したフィギュアシステムの動作時における外観の一態様を表す斜視図である。 図1Aに示したフィギュアシステムの、駆動部から関節部への動力伝達を行う仕組みを説明する第1の概念図である。 図1Aに示したフィギュアシステムにおける、制御部による動作を説明するためのタイミングチャートである。 図1Aに示したフィギュアシステムの、駆動部から関節部への動力伝達を行う仕組みを説明する第2の概念図である。 図1Aに示したフィギュアシステムの、駆動部から関節部への動力伝達を行う仕組みを説明する第3の概念図である。 第1の実施の形態における第1の変形例としてのフィギュアシステムの要部を表す概念図である。 図4Aに示したフィギュアシステムの要部を表す断面図である。 図4Aに示したフィギュアシステムの他の要部を拡大して表す概念図である。 第1の実施の形態における第2の変形例としてのフィギュアシステムの要部を表す概念図である。 第1の実施の形態における第3の変形例としてのフィギュアシステムの要部を表す概念図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの全体構成を表す分解斜視図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの全体構成を表す斜視図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの要部構成を表す第1の説明図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの要部構成を表す第2の説明図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの要部構成を表す第3の説明図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの要部構成を表す第4の説明図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの要部構成を表す第5の説明図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの第1の脱着部における複数のサーボモータの配置状態を表す上面図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの第2の脱着部における複数のサーボホーンの配置状態を表す底面図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの脱着部における、各種配線の接続構造を表す断面図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの動作制御を説明する第1の説明図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの動作制御を説明する第2の説明図である。 第2の実施の形態に係るフィギュアシステムの動作制御を説明する第3の説明図である。 第2の実施の形態における第1の変形例としてのフィギュアシステムの第1の脱着部における複数のサーボモータの配置状態を表す上面図である。 第2の実施の形態における第1の変形例としてのフィギュアシステムの第2の脱着部における複数のサーボホーンの配置状態を表す底面図である。 第2の実施の形態における第2の変形例としてのフィギュアシステムの脱着部の構成を表す説明図である。 第2の実施の形態における第2の変形例としてのフィギュアシステムの脱着部の構成を表す他の説明図である。 第2の実施の形態における第2の変形例としてのフィギュアシステムの脱着部の要部構成を拡大して表す断面図である。 第2の実施の形態における第3の変形例としてのフィギュアシステムの脱着部の要部構成を拡大して表す平面図である。 図14Aに示した脱着部の動作を説明するための平面図である。 図14Aに示した脱着部の動作を説明するための他の平面図である。 図14Aに示した平面図に対応する側面図である。 図14Bに示した平面図に対応する側面図である。 図14Cに示した平面図に対応する側面図である。 第2の実施の形態における第4の変形例としてのフィギュアシステムの脱着部の要部構成を拡大して表す平面図である。 図15Aに示した脱着部の張力調整部における動作を説明するための平面図である。 図15Aに示した脱着部の張力調整部における動作を説明するための他の平面図である。 図15Aに示した張力調整部の断面図である。 図16Aに示した張力調整部の一部を模式的に表した説明図である。 第3の実施の形態に係るフィギュアシステムの全体構成を表す模式図である。 第3の実施の形態における第1の変形例としてのフィギュアシステムの全体構成を表す模式図である。 第3の実施の形態における第2の変形例としてのフィギュアシステムの全体構成を表す模式図である。 第3の実施の形態における第3の変形例としてのフィギュアシステムの全体構成を表す模式図である。 第3の実施の形態における第4の変形例としてのフィギュアシステムの全体構成を表す模式図である。 第3の実施の形態における第5の変形例としてのフィギュアシステムの全体構成を表す模式図である。 第4の実施の形態に係るフィギュアシステムの台座の構成を表す模式図である。 第4の実施の形態に係るフィギュアシステムの台座の構成を表す他の模式図である。 その他の第1の変形例としてのフィギュアシステムの要部を表す概念図である。 その他の第2の変形例としてのフィギュアシステムの要部を表す概念図である。 その他の第3の変形例としてのフィギュアシステムの要部を表す概念図である。 その他の第4の変形例としてのフィギュアシステムの要部を表す概念図である。 その他の第5の変形例としてのフィギュアシステムの張力調整部を表す概念図である。 その他の第6の変形例としてのフィギュアシステムの張力調整部を表す概念図である。 その他の第7の変形例としてのフィギュアシステムの張力調整部を表す斜視図である。 図25Aに示した張力調整部の平面図である。 図25Aに示した張力調整部の正面図である。 図25Aに示した張力調整部の左側面図である。 その他の第7の変形例としてのフィギュアシステムにおける台座を表す概略図である。 図26Aに示した台座の動作を説明するための概略図である。 その他の第8の変形例としてのフィギュアシステムにおける台座を表す斜視図である。 図27Aに示した台座の平面図である。 図27Aに示した台座の正面図である。 図27Aに示した台座の左側面図である。 図27Aに示した台座にフィギュアを取り付けた状態を表す左側面図である。 その他の第9の変形例としてのフィギュアシステムにおける台座の連結部を拡大して表す斜視図である。 図28Aに示した連結部を他の方向から眺めた斜視図である。 図28Aに示した連結部の正面図である。 図28Aに示した連結部の平面図である。 図28Aに示した連結部の右側面図である。
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(基本構造を有するフィギュアシステム)
(1)フィギュアシステムの基本構成例
(2)関節部の詳細な構成例
(3)フィギュアシステムの基本動作の例
(4)関節部の動作の例
(5)作用および効果
2.第1の実施の形態の変形例(ワイヤをチューブに収納するようにしたフィギュアシステム)
(1)変形例1−1
(2)変形例1−2
(3)変形例1−3
3.第2の実施の形態(台座部にフィギュア部が脱着可能に保持するようにしたフィギュアシステム)
(1)脱着部の構成
(2)フィギュアシステムの動作制御についての説明
(3)作用および効果
4.第2の実施の形態の変形例
(1)変形例2−1
(2)変形例2−2
(3)変形例2−3
(4)変形例2−4
5.第3の実施の形態(フィギュアの背中からワイヤを挿入するようにしたフィギュアシステム)
(1)全体構成
(2)作用および効果
6.第3の実施の形態の変形例
(1)変形例3−1
(2)変形例3−2
(3)変形例3−3
(4)変形例3−4
(5)変形例3−5
7.第4の実施の形態(ディスプレイ用の台座)およびその変形例
8.その他の変形例
<第1の実施の形態>
[1.フィギュアシステムの基本構成例]
図1Aは、本開示の一実施の形態としてのフィギュアの全体構成を模式的に表す概念図である。図1Bは、本実施の形態のフィギュアの内部機構を説明するためのブロック図である。図1Cは、本実施の形態のフィギュアの内部における骨格を表す正面図である。図1Dは、本実施の形態のフィギュアの動作時における外観の一態様を表すものである。
図1Aに示したように、本実施の形態のフィギュアは、台座1と、この台座1の上に配置されたフィギュア2とを備える。
フィギュア2は、その骨部材として、例えば胴体部20、頭部21、右腕部22R、左腕部22L、右脚部23Rおよび左脚部23Lを有している(図1Aおよび図1C参照)。これらの骨部材は、例えば板状や棒状などの形状を有する剛性の高い材料からなる。骨部材における長手方向と直交する断面の形状は、例えば円形、楕円形、四角形などの多角形である。また、骨部材は中実構造でもよいが、軽量化を図るために中空構造であることが望ましい。胴体部20は、例えばT形状の胴体上部20Aと逆T形状の胴体下部20Bとが腰関節部30により連結されたものである。頭部21、右腕部22R、左腕部22L、右脚部23Rおよび左脚部23Lは、それぞれ、関節部としての首関節部31、肩関節部32R、肩関節部32L、股関節部33Rおよび股関節部33Lによって胴体部20と連結されている。このようにフィギュア2では、骨部材が複数の関節部において連結されることにより、骨格が形成されている。フィギュア2では、その骨格を内蔵するように、皮膚に相当する上皮部分24が設けられている。上皮部分24は、例えばシリコーンやポリ塩化ビニル(PVC)などの樹脂からなる。フィギュア2は、図1Dに示したように、上皮部分24のさらなる上層として、フィギュア2のモチーフとするキャラクタの種類に応じた着衣を有していてもよい。
右腕部22Rは、上腕221R、前腕222Rおよび手223Rを有している。上腕221Rは、その一端が肩関節部32Rを介して胴体上部20Aの右端と連結され、他端が肘関節部34Rによって前腕222Rと連結されている。前腕222Rは、その一端が肘関節部34Rを介して上腕221Rと連結され、他端が手関節部35Rによって手223Rと連結されている。手223Rは、その一端が手関節部35Rを介して前腕222Rと連結され、他端には5本の指が設けられている。
左腕部22Lは、胴体部20を中心として右腕部22Rと左右対称の構造を有している。具体的には、左腕部22Lは上腕221L、前腕222Lおよび手223Lを有している。上腕221Lは、その一端が肩関節部32Lを介して胴体上部20Aの左端と連結され、他端が肘関節部34Lによって前腕222Lと連結されている。前腕222Lは、その一端が肘関節部34Lを介して上腕221Lと連結され、他端が手関節部35Lによって手223Lと連結されている。手223Lは、その一端が手関節部35Lを介して前腕222Lと連結され、他端には5本の指が設けられている。
右脚部23Rは、大腿231R、下腿232Rおよび足233Rを有している。大腿231Rは、その一端が股関節部33Rを介して胴体下部20Bの右端と連結され、他端が膝関節部36Rによって下腿232Rと連結されている。下腿232Rは、その一端が膝関節部36Rを介して大腿231Rと連結され、他端が足関節部37Rによって足233Rと連結されている。足233Rは、その一端が足関節部37Rを介して下腿232Rと連結され、他端には例えば5本の指(図示せず)が設けられている。
左脚部23Lは、胴体部20を中心として右脚部23Rと左右対称の構造を有している。具体的には、左脚部23Lは大腿231L、下腿232Lおよび足233Lを有している。大腿231Lは、その一端が股関節部33Lを介して胴体下部20Bの左端と連結され、他端が膝関節部36Lによって下腿232Lと連結されている。下腿232Lは、その一端が膝関節部36Lを介して大腿231Lと連結され、他端が足関節部37Lによって足233Lと連結されている。足233Lは、その一端が足関節部37Lを介して下腿232Lと連結され、他端には例えば5本の指(図示せず)が設けられている。
本実施の形態では、腰関節部30、首関節部31、肩関節部32R,32L、股関節部33R,33L、肘関節部34R,34L、手関節部35R,35L、膝関節部36R,36L、足関節部37R,37Lをまとめて関節部と呼ぶ。なお、上記以外の箇所、例えば指などにも関節部を設けるようにしてもよい。
フィギュア2は、入力デバイスIUおよび出力デバイスOUの少なくとも一方をさらに有していてもよい。入力デバイスIUは、信号線SL1により制御部12(後出)と接続され、電力線PL1により電源13と接続されている。出力デバイスは、信号線SL2により制御部12と接続され、電力線PL2により電源13と接続されている。入力デバイスIUとしては、例えば撮像装置やマイク、あるいはタッチセンサなどが挙げられる。入力デバイスIUを備えることにより、フィギュア2を介して画像情報や音声情報、あるいは接触情報を制御部12に取り込むことができる。一方、出力デバイスOUとしては、スピーカや照明(発光ダイオードなど)、振動素子あるいは表示デバイス(LCD:liquid crystal display)などが挙げられる。出力デバイスOUを備えることにより、取得した画像情報や音声情報に対応した会話や動作をフィギュア2にさせることができる。
台座1は、筐体10の内部に駆動ユニットDUを有している。駆動ユニットDUとして、例えばフィギュア2を駆動するための駆動部11と、その駆動部11などの動作を制御する制御部12とを有している。駆動部11は複数のサーボモータSMを有しており、各サーボモータSMがワイヤ4によって関節部と繋がっている。ワイヤ4としては、例えば伸び率の小さな強度の高い樹脂製の釣り糸やピアノ線などの金属製のものが好適である。駆動ユニットDUは、電池等の電源13をさらに有していてもよい。あるいは、台座1は、外部電源から電力供給を受けるようにしてもよい。さらには、それらの双方を可能とする構造であってもよい。駆動ユニットDUは、信号線SL14により制御部12と接続された記憶部14をさらに有し、その記憶部14に、フィギュア2を動作制御するためのプログラムが格納されていてもよい。
筐体10は駆動部11を取り囲むように覆っており、これにより台座1における遮音構造を実現している。筐体10が駆動部11を取り囲む構造により、サーボモータSMにおいて発生する動作音が外部に洩れにくくなるからである。なお、サーボモータSMの数や騒音特性(強度や周波数特性)に応じて筐体10の厚さや材質(吸音特性)を適宜変更するとよい。さらに、筐体10の内面または外面に吸音性を有するシート(図示せず)を設けるようにしてもよい。また、筐体10から外部への音漏れ低減の観点からは密閉性が高いことが望ましいが、その一方で密閉性が高いことにより、サーボモータSMの動作時に発生する熱が筐体10の内部に滞留することも予想される。その場合、冷却ファンやヒートパイプ等(いずれも図示せず)を筐体10に設け、サーボモータSMの冷却を行うことが好ましい。また、台座1は、図1Bに示したように外部装置との信号等の送受信を行う送受信部(I/F)15を駆動ユニットDUとして内蔵すると共に、例えばUSB(universal serial bus)規格に対応した端子などの外部接続端子(図示せず)を筐体10に有していてもよい。送受信部(I/F)15は、有線LANのほか、WiFiや無線LANなどの無線通信により外部装置との信号等の送受信を行うようにしてもよい。
[2.関節部の詳細な構成例]
続いて、関節部の構成の詳細について説明する。各関節部は、1または複数の軸関節機構をそれぞれ含んでいる。ワイヤ4は複数のワイヤエレメント40(41A,41B,42A,42B,43A,43B,…)を含んでいる。
例えば腰関節部30は、3つの軸関節機構を含んでいる(図1C参照)。具体的には、フィギュア2の前後方向(図1Cの紙面垂直方向)の軸部分30J1を中心として回動する軸関節機構、鉛直方向の軸部分30J2を中心として回動する軸関節機構、およびフィギュア2の左右方向(図1Cの紙面左右方向)の軸部分30J3を中心として回動する軸関節機構の3つである。
このような軸関節機構を含む腰関節部30を設けることにより以下のような挙動が実現される。例えば胴体上部20Aが胴体下部20Bに対し軸部分30J1を中心として回動することにより、フィギュア2の上体が正面を向いたまま左右方向に傾くこととなる。また、胴体上部20Aが胴体下部20Bに対し軸部分30J2を中心として回動することにより、フィギュア2の上体が左右方向に回転することとなる。さらに、胴体上部20Aが胴体下部20Bに対し軸部分30J3を中心として回動することにより、フィギュア2の上体が前後方向に傾くこととなる。
なお、ここでは腰関節部30を例に挙げて説明したが、他の関節部についても軸部分を含む軸関節機構が1以上設けられている。
次に、図2Aを参照して、肩関節部32Rおよび肘関節部34Rを例に挙げて軸関節機構について説明する。図2Aは、駆動部11から関節部への動力伝達を行う仕組みを説明する概念図である。図2Aに示したように、肩関節部32Rは、例えば本体部321と軸関節機構322とを含んでいる。軸関節機構322は、胴体上部20Aに固定された軸部分322Aと、上腕221Rに固定された本体部321と、この本体部321に固定されたバー322Bとを有する。バー322Bは、例えばその中央部が軸部分322Aによって回転可能に支持されている。バー322Bの一端にはワイヤエレメント41Aの一端が接続され、バー322Bの他端にはワイヤエレメント41Bの一端が接続されている。なお、ワイヤエレメント41Aの一端とワイヤエレメント41Bの一端とが互いに接続されていてもよい。同様に、肘関節部34Rは、例えば本体部341と軸関節機構342とを含んでいる。軸関節機構342は、上腕221Rに固定された軸部分342Aと、本体部341に固定されたバー342Bとを有する。本体部341には、前腕222Rの一端も固定されている。バー342Bは、例えばその中央部が軸部分342Aにより軸部分342Aを中心軸として回転可能に支持されている。バー342Bの一端にはワイヤエレメント42Aの一端が接続され、バー342Bの他端にはワイヤエレメント42Bの一端が接続されている。なお、ワイヤエレメント42Aの一端とワイヤエレメント42Bの一端とが互いに接続されていてもよい。このように、フィギュア2では、軸関節機構ごとに一対のワイヤエレメント40が設けられている。すなわち、例えば軸関節機構322には、ワイヤエレメント41Aによって形成される動力伝達経路と、ワイヤエレメント41Bによって形成される動力伝達経路との2つが設けられている。ここで、一対のワイヤエレメント41A,41Bは、本開示の「ワイヤエレメント対」の一具体例に対応する。
ワイヤ4は、上皮部分24の内部に収容されると共に骨部材に沿って引き回され、最終的に足233Rの裏面を貫いて開口10Kから筐体10の内部へ導かれている。骨部材が中空構造を有する場合は、その内部の中空部分を各ワイヤ4が通過するようにするとよい。また、ワイヤ4は、足233Rおよび足233Lの双方を貫いて筐体10の内部へ導かれるようにしてもよいが、足233Rまたは足233Lのいずれか一方のみを貫いて筐体10の内部へ導かれるようにすることが望ましい。足233Rまたは足233Lのいずれか一方のみが筐体10に固定され、他方は自由に動かせる状態となるからである。筐体10に導入されたワイヤ4の他端は、関節部の軸関節機構ごとに個別に設けられたサーボモータSMに接続されている。具体的には、図2Aに示したように、ワイヤエレメント41Aの他端およびワイヤエレメント41Bの他端は、肩関節部32Rの軸関節機構322に対応するサーボモータSM(ここでは便宜上サーボモータSM1とする)のサーボホーン51の両端にそれぞれ接続されている。サーボモータSM1は、本体部52と、その本体部52に設けられた駆動軸53とを有している。サーボホーン51は、駆動軸53に固定されており、本体部52に対し駆動軸53を中心として回転可能にされている。同様に、ワイヤエレメント42Aの他端およびワイヤエレメント42Bの他端は、肘関節部34Rの軸関節機構342に対応するサーボモータSM(ここでは便宜上サーボモータSM2とする)のサーボホーン51の両端にそれぞれ接続されている。但し、ワイヤエレメント42A,42Bは、それに対応する軸関節機構342とサーボモータSM2との間に位置する他の軸関節機構322の中心部を貫いて延設されていることが望ましい。ワイヤエレメント42A,42Bの経路上にある他の軸関節機構322を作動した際に、ワイヤエレメント42A,42Bが弛んだり緊張したりするなどの干渉を受けるのを回避するためである。また、各ワイヤエレメントが適切な箇所に位置するように、例えば図3Aに示したように、関節部(肩関節部32R)とサーボモータSM1との間の各ワイヤエレメント41A,41Bの経路上にワイヤガイド61を設けるとよい。サーボモータSM1の駆動力を、ワイヤエレメント41A,41Bを介して肩関節部32Rの軸関節機構322へより確実に伝達させるためである。
なお、ここでは肩関節部32Rおよび肘関節部34Rを例示したが、他の関節部における軸関節機構と、ワイヤエレメントおよびサーボモータとの関係についても同様の構成である。
[3.フィギュアの基本動作]
本実施の形態のフィギュアでは、制御部12の指令に基づいてフィギュア2の動作制御を行う。具体的には、記憶部14に格納された所定のプログラムにしたがって各関節部に対応するサーボモータSMへ信号を送信し、そのサーボモータSMを起動し(電源オンの状態とし)、各関節部における軸関節機構の回転動作を実行させ、肢体を自在に動かすようにする。なお、電源オフ時における駆動部11のサーボモータSMを動かすのに要するトルクは、そのサーボモータSMに対応する関節部に及ぶ重量によるトルクよりも大きいことが望ましい。電源をオフにした際のフィギュア2の姿勢を保持することができるからである。
また、制御部12は、全てのサーボモータSMの電源をオンの状態とせず、一部のサーボモータSMの電源のみをオンの状態とし、残りのサーボモータSMの電源をオフの状態とするようにしてもよい。例えば複数の軸関節機構のうちの一部の軸関節機構のみを動かす際は、その一部の軸関節機構に対応する一部のサーボモータSMの電源を所定時間に亘ってオンとし、他のサーボモータSMの電源を所定時間に亘ってオフとするようにしてもよい。動作を行わない軸関節機構に対応するサーボモータSMの電源をオフにしたとしても、上述のようにそのサーボモータSMを動かすのに要するトルクを利用してフィギュア2の姿勢を保持することができるからである。
具体的には、例えば図2Bに示したタイミングチャートのように、第1〜第3のサーボモータSM1〜SM3は、各々のタイミングで電源のオン・オフがなされる。図2Bでは、横軸が時刻を示し、縦軸が第1〜第3のサーボモータSM1〜SM3に各々投入される電力のレベルを示している。図2Bにおいて、L0(レベル・ゼロ)は電源オフ状態に相当する電力レベルである。一方、LL(レベル・ロー)およびLH(レベル・ハイ)はいずれも電源オン状態であるが、LLは軸関節機構の動作を行わない待機状態に相当する電力レベルであり、LHは軸関節機構の動作を行う駆動状態に相当する電力レベルである。図2Bの例では、時刻T1において第1〜第3のサーボモータSM1〜SM3は同時に起動し、時刻T2に至るまで電源オン状態(駆動状態)を維持する。すなわち、時刻T1から時刻T2に至るまで、第1〜第3のサーボモータSM1〜SM3にそれぞれ対応する各軸関節機構が駆動する。第1のサーボモータSM1は、時刻T2から時刻T3に至るまでの待機状態の期間(待機期間)と、時刻T3から時刻T4に至るまでの駆動状態の期間(駆動期間)と、時刻T4から時刻T5に至るまでの待機期間と、時刻T5から時刻T6に至るまでの駆動期間とを繰り返したのち、電源オフとなる。この例の第1のサーボモータSM1については、前の駆動期間と次の駆動期間との間隔が短いため、その期間を電源オフ状態の期間(休止期間)とせず待機期間とすることで応答性を向上させ、フィギュア2の円滑な動作を実現するようにしている。これに対し、第2のサーボモータSM2については、時刻T2から時刻T5に至るまで比較的長時間に亘って駆動を行わないので、その期間は電力レベルをL0として電源オフ状態を維持することとしている。また、第3のサーボモータSM3については、時刻T1から時刻T4に至るまで駆動状態を維持し、その後、休止期間としている。
このように、フィギュア2の動作に応じて必要となるサーボモータSMを必要となる期間のみ電源オン状態とすることで、駆動部11全体の駆動音を減少させることができ、静音性をより向上させることができる。そのうえ、消費電力の低減を図ることができる。さらに、前後の駆動期間の間隔が短い場合には一時的に低い電力レベルLLに設定し、サーボモータSMを一時的に停止させる待機期間を設けるようにすれば、完全に電力オフ状態とする場合よりも動作の始動を迅速に行うことができる。その場合、フィギュア2は、より自然な動作を行うことができる。
[4.関節部の動作]
ここで、図2Aを参照して、肩関節部32Rおよび肘関節部34Rを例に挙げて上腕221Rおよび前腕222Rの動作について説明する。上腕221Rは、肩関節部32Rの軸関節機構322が回転することにより動作する。すなわち、サーボモータSM1の駆動力を、ワイヤエレメント41A,41Bを介して軸関節機構322へ伝達することにより、上腕221Rを動かすことができる。具体的には、制御部12からの信号に基づきサーボモータSM1が駆動し、その駆動軸53が例えば矢印R53+の方向に回転(右回転)すると、サーボホーン51も同方向へ回転する。このため、ワイヤエレメント41Bが引っ張られ、肩関節部32Rの軸関節機構322におけるバー322Bが軸部分322Aを中心として矢印R32+の方向へ回転(右回転)する。その結果、バー322Bを固定する本体部321も同方向へ回転し、最終的に本体部321に固定された上腕221Rが肩関節部32Rを支点として上方へ(胴体部20から離れる方向へ)回動することとなる。反対に、駆動軸53を矢印R53−の方向に回転(左回転)させればワイヤエレメント41Aが引っ張られるので、上腕221Rを下げる方向へ(胴体部20へ近づく方向へ)回動させることができる。なお、この肩関節部32Rおよび上腕221Rの動作に伴って、それよりも先端側に位置する肘関節部34Rおよび前腕222Rが影響を受けることはほとんどない。ワイヤエレメント42A,42Bが、軸関節機構322の中心部を貫いて延設されているからである。
肘関節部34Rについても同様である。すなわち、サーボモータSM2の駆動力を、ワイヤエレメント42A,42Bを介して軸関節機構342へ伝達することにより、前腕222Rを動かすことができる。具体的には、制御部12からの信号に基づきサーボモータSM2が駆動し、その駆動軸53が例えば矢印R53+の方向に回転(右回転)すると、サーボホーン51も同方向へ回転する。このため、ワイヤエレメント42Bが引っ張られ、肩関節部32Rの軸関節機構322におけるバー342Bが軸部分342Aを中心として矢印R34+の方向へ回転(右回転)する。その結果、バー342Bを固定する本体部341も同方向へ回転し、最終的に本体部341に固定された前腕222Rが肘関節部34Rを支点として上腕221Rと平行に近づく方向へ回動することとなる。反対に、駆動軸53を矢印R53−の方向に回転(左回転)させればワイヤエレメント42Aが引っ張られる。その結果、前腕222Rが肘関節部34Rを支点として上腕221Rに対して曲がる方向へ回動させることができる。
なお本技術は、一の軸関節機構に対し一対のワイヤエレメントを設ける構造(両引き構造という。)の場合に限定されるものではない。例えば図3Bに示したように、首関節部31など、それほど大きな駆動力を必要としない関節部においては、一本のワイヤエレメントのみを用いるようにしてもよい(片引き構造という。)。具体的には、首関節部31が、胴体上部20Aの上端中央部に固定された軸部分311と、例えば自らの中央部が軸部分311によって回転可能に支持されたバー312とを含む軸関節機構310を有しているとする。ここで、バー312の一端のみにワイヤエレメント43が接続され、ワイヤエレメント43の他端が軸関節機構310に対応するサーボモータSM3のサーボホーン51の一端に接続されている。バー312の他端はコイルばねなどの弾性部材62を介して胴体上部20Aなどに接続されている。この片引き構造であっても頭部21の動作を実行させることができる。すなわち、駆動軸53を矢印R53−の方向に回転(左回転)させればワイヤエレメント43が引っ張られる。その結果、バー312が軸部分311を支点として左回転するので、頭部21を前方へ倒す動作(頷く動作)を実現することができる。反対に、駆動軸53を矢印R53+の方向に回転(右回転)させればワイヤエレメント43に及ぶ張力が緩和され、弾性部材62がバー312の他端を引っ張ることとなるので、バー312が軸部分311を支点として右回転する。その結果、頭部21を元の位置に戻すことができ、あるいは上方を見上げる動作を実現することができる。
[5.作用および効果]
本実施の形態のフィギュアでは、台座1に、フィギュア2を駆動するための駆動部11を内蔵するようにした。このため、フィギュア2に駆動源を設けなくともよいので、フィギュア2の軽量化を図ることができるうえ、例えばスリムな形状を有するなどの審美性に優れたフィギュア2を実現することができる。フィギュア2の軽量化により、駆動に必要なサーボモータSMの出力を低く抑えることができるので、フィギュア2の寸法をより大きくすることもできる。フィギュア2の大型化をした場合であっても、低コスト化や転倒時の危険性の排除などの点で有利となる。また、フィギュア2を駆動するにあたり、駆動部11におけるサーボモータSMの駆動力を、ワイヤ4を介して各関節部へ伝達するようにしたので、フィギュア2の動作が安定し、高い動作再現性が得られる。そのうえ、シャフト、カムあるいはギアを動力伝達部材として用いた場合と比べ、動作上の高い自由度が容易に得られる。
また、本実施形態のフィギュアでは、1つの関節部に対し1または2以上の軸関節機構を設け、それらの軸関節機構を個別に設けられたワイヤ4により独立駆動させるようにしたので、部位に応じたより多彩な運動を実現させることができる。
特に、ワイヤ4を、足部233Rまたは足部233Lのいずれか一方のみに集中させて筐体10の内部へ導入するようにすれば、フィギュア2が台座1に固定される箇所を最小限度にとどめることができる。このため、他方の足部の上下運動や回転運動を自由に実行させることができ、両足を固定した場合と比べて身体全体の向きや姿勢などの制限も緩和される。よって、ユーザの要望に沿った比較的自由なポーズが可能となり、視覚上の違和感も少なくなる。
また、本実施形態のフィギュアでは、台座1に駆動部11を内蔵させ、その駆動部11を覆うように筐体10を設けることで遮音構造を実現するようにした。これにより動作時の静音性が確保されるので、例えば家庭内や夜間などの静かな環境下においても、使用者は周囲に気兼ねすることなくフィギュアを動作させ、楽しむことができる。
このように、本実施形態のフィギュアによれば、フィギュア2における外観上の審美性を担保することができるうえ、使用者の好みに応じた多彩な動作を容易に実現することが可能となる。
<第1の実施の形態の変形例>
(変形例1−1)
図4A、図4Bおよび図4Cを参照して、上記第1の実施の形態に係るフィギュアの第1の変形例(変形例1−1)を説明する。本変形例では、ワイヤ4が、対応する軸関節機構ごとにチューブTに収容されて延設されている。具体的には、例えば軸関節機構322に対応し設けられた1対のワイヤエレメント41A,41Bが、1本のチューブT1に収容されている。チューブT1はフィギュア2の内部、例えば上皮部分24の内部に収容されている。チューブT1は、その一部が把持部(図示せず)によって骨部材に固定されていてもよい。また、骨部材が中空構造である場合には、その骨部材の内部空間を通過するように設けられていてもよい。その場合、例えば図4Bに示したように、例えば胴体下部20Bの一部に、その延伸方向に貫通した孔であるチューブガイドTGが複数形成されているとよい。このようなチューブガイドTGを設けることで、チューブTが一定の位置に保持されるうえ、チューブTを骨部材の内部空間に挿入しやすくなり、製造性にも優れるからである。なお、チューブTは、例えばテフロン(デュポン社の登録商標)などの樹脂からなり、各ワイヤエレメントに対する内面の摩擦係数が小さいものがよい。
本変形例では、1対のワイヤエレメント41A,41Bが、対応する軸関節機構ごとに1本のチューブTに収容されている。このため、例えば胴体部20を大きく捻る動作、すなわち胴体上部20Aを胴体下部20Bに対して大きな角度で回転させる動作をさせた場合であっても、他の軸関節機構を動かす1対のワイヤエレメントとの干渉(例えば重なり合って摩擦を生じること)が回避される。さらには、1対のワイヤエレメント41A,41Bが、その経路上における構造物と構造物との間の段差部分において損傷を受けることも回避される。また、フィギュア2の動作により1対のワイヤエレメント41A,41Bが屈曲してしまうことも防止される。そのため、操作性や姿勢の自由度が向上し、よりダイナミックな動作を円滑に行うことができる。また、ワイヤ4の通過経路を適切な位置に安定して保持できることから、より正確な動作を再現できる。また、チューブTをフィギュア2の内部に収容させるようにしたので、フィギュア2の全体から生じる審美性を損なわないうえ、チューブTと肢体(頭部21、右腕部22R、左腕部22L、右脚部23R、左脚部23L)との干渉が回避される。また、チューブTの内部をワイヤ4が貫く構造は、チューブTを使用しない場合と比べ、ワイヤ4を骨部材の内部に通す作業が容易であり製造性に優れる。同様に、修理時においてもワイヤ4の交換作業が比較的容易であるからメンテナンス性にも優れる。
さらに、このようなチューブTの内部をワイヤエレメント40が通過するようにすることで、例えば図4Cに示したように、複数本のワイヤエレメント40を一箇所(例えば右脚部23R)に集約させる構造が可能となる。すなわち、本変形例では、ワイヤエレメント40が収容されたチューブTが複数本集束されて一のバンドル区間部TBを構成し、この一のバンドル区間部TBにおいて台座1とフィギュア2とが連結されている。このような構造により、台座1とフィギュア2との連結箇所が最小限に抑えられ、フィギュア2の動作の自由度をよりいっそう高めることができる。例えば、足233Rおよび足233Lの双方にチューブT(あるいはワイヤエレメント40)を通す場合と比べて、足233Rのみを台座1との連結箇所とすることで片方の足233Lを上げたり振り回したりなどの多彩な動作が可能となる。図4Cでは、3本のチューブT1〜T3のみを集束させ、それらを下腿232Rと、足関節部37Rと、足233Rとを順に通過させて筐体10の内部に導く様子を図示している。チューブT1は1対のワイヤエレメント41A,41Bを収容し、チューブT2は1対のワイヤエレメント42A,42Bを収容し、チューブT3は1対のワイヤエレメント43A,43Bを収容するものである。しかしながら、フィギュア2の動作の自由度を高めるためには、ワイヤエレメント40の各々に対応する全てのチューブTを集束させることが望ましい。
また、本変形例では、図4Cに示したように、ワイヤ4(ワイヤエレメント41A)の経路上に張力調整部5が設けられている。張力調整部5は、筐体10などに固定されたプーリー5Aおよびプーリー5Bの間に、移動可能なプーリー5Cが設けられたものである。プーリー5Cは例えば矢印の方向にワイヤエレメント41Aを付勢することで、ワイヤエレメント41Aに対し一定の張力を付加するものである。これにより、ワイヤエレメント41Aの張力が適切に維持され、より高精度の動作が実現される。なお、図4Cでは1箇所のみに張力調整部5を設けた様子を表しているが、必要に応じて複数箇所に設ければよい。例えば、図4Cにおいてワイヤエレメント41Bにも張力調整部5を設け、ワイヤエレメント41Aおよびワイヤエレメント41Bの双方に対し同時に適切な張力を付加するとよい。また、このような張力調整部5は、チューブTを使用しない場合にも適用できる。なお、張力調整部5は、図4Cに示した形態のものに限定されず、他の形態のものであってもよい。
さらに、本変形例では、例えばチューブT2が、台座1とチューブT2に対応する軸関節機構342との間に位置する他の軸関節機構322の中心部を貫いて延設されている。軸関節機構322の中心部とは、例えば軸部分322Aの近傍である。このような構造により、軸関節機構342は、他の関節部(肩関節部32R)の動きに干渉されず、正確な動作が可能となる。
なお図4Aおよび図4Cでは、視認性を十分に確保するため、各チューブTを相対的に太く描いている。しかしながら、各チューブTの太さ(外径)は例えば最大1.5mm程度であり、例えばフィギュア2における下腿232Rの幅(6mm〜9mm程度)や、最も細い部分である足関節部37Rの内部空間の径(10mm程度)よりも十分に細いものである。したがって、各軸関節機構に対応した複数のチューブT(例えば20本程度)の全てを集束して右脚部23Rを通じて筐体10の内部へ導くことができ、左脚部23Lを筐体10に連結させることなく自由に動かせる状態とすることができる。また、そのように複数のチューブTの全てを片方の脚部に集束させた場合であっても、フィギュア2の各関節部における回転動作の妨げとはならない。
(変形例1−2)
図5Aを参照して上記第1の実施の形態に係るフィギュアの第2の変形例(変形例1−2)を説明する。本変形例では、1の軸関節機構に対応する1対のワイヤエレメントの各々が1本のチューブTに収容されて延設されている。具体的には、例えば軸関節機構322に対応し設けられた1対のワイヤエレメント41A,41Bのうち、ワイヤエレメント41AがチューブT1Aに収容され、ワイヤエレメント41BがチューブT1Bに収容されている。本変形例では、ワイヤエレメント41Aとワイヤエレメント41Bとの接触をも回避することができるので、フィギュア2の動作をより円滑に行うことができる。例えば、特に強い駆動力を印加する必要がある軸関節機構に対応したワイヤエレメント40について、本変形例の構成は好適である。
(変形例1−3)
図5Bを参照して上記第1の実施の形態に係るフィギュアの第3の変形例を説明する。本変形例は、張力調整部5としての弾性部材5Dをさらに有するようにしたことを除き、他は上記第2の変形例(図5A)と同じ構成である。ここで、弾性部材5Dは例えばコイルばねであり、1つのチューブTに対して1つずつ設けられているとよい。例えばチューブT1Aには弾性部材5D1が取り付けられ、チューブT1Bには弾性部材5D2が取り付けられている。すなわち、弾性部材5D1の一端はチューブT1Aに固定され、他端は台座1の筐体10に固定されている。同様に、弾性部材5D2の一端はチューブT1Bに固定され、他端は台座1の筐体10に固定されている。このように、チューブT1A,T1Bの外側からそれぞれ張力を付加することで、そのチューブT1A,T1Bの内部のワイヤエレメント41A,41Bを付勢するようにしてもよい。これにより、ワイヤエレメント41A,41Bの張力が適切に維持され、より高精度の動作が実現される。
<第2の実施の形態>
[1.脱着部の構成]
本開示の第2の実施の形態に係るフィギュアシステムを説明する。本実施の形態では、図6Aおよび図6Bなどに示したように、台座1が筐体10の上部に脱着部3Aを有し、フィギュア2がその下方に脱着部3Bを有し、脱着部3Aと脱着部3Bとが脱着可能に連結されている。本実施の形態はこの点を除き、他は上記第1の実施の形態と同様の構成である。こうすることで取り扱いが容易となるうえ、互換性を確保すれば、一つの台座1を複数のフィギュア2で共有することができる。
具体的には、図6Aに示したように、台座1には筐体10の上面10Sに複数のサーボモータSMが配列されて脱着部3Aが構成されており、図6Bに示したようにフィギュア2に設けられた脱着部3Bが脱着部3Aに覆いかぶさるように脱着部3Aと連結される。
図7Aは、脱着部3Bおよびその近傍の構成を表す正面図である。また、図7Bは、連結直前の状態(離間した状態)における脱着部3A,3Bおよびその近傍の構成を表す側方図であり、図7Cは、連結後の状態(連結状態)における脱着部3A,3Bおよびその近傍の構成を表す側方図である。脱着部3Bは、脱着部3Aと連結された状態において筐体10の上方に位置し、基部71と、その周縁に立設する壁部72と、壁部72によって取り囲まれた領域において基部71の下面71Sに立設する突起部73と、回転軸部74を介して突起部73に支持されたサーボホーン75とを有する。サーボホーン75は、正面から見た形状が例えば正方形である軸受穴75Hを中心部に有しており、その軸受穴75Hの底部を回転軸部74が貫いている。したがって、サーボホーン75は、軸受穴75Hを中心として回転可能に突起部73に支持されている。
図7Bに示したように、脱着部3Bは筐体10の上面10Sに複数のサーボモータSMが載置されたものである。サーボモータSMの本体部52が上面10Sに立設しており、駆動軸53の延伸方向は軸受穴75Hの延伸方向と一致している。なお、図7Bに示した連結直前の状態から、筐体10に対して脱着部3Bを図7Bに示した矢印の方向(紙面右方向)へスライドさせることで、図7Cに示したように、サーボホーン75の軸受穴75Hへ駆動軸53が挿入され、連結された状態となる。
このフィギュアシステムでは、脱着部3Aと脱着部3Bとが連結されることにより、複数のサーボモータSMを取り囲む遮音構造が構成されるようになっている。このような遮音構造により、サーボモータSMにおいて発生する動作音が外部に洩れにくくなる。その場合、サーボモータSMを冷却するための冷却部として、例えば筐体10の内部にファン10Fが設けられている(図7B,図7C参照)とよい。ファン10Fは例えば筐体10の下部に上方を向いて配置されており、上方へ風を送るようになっている。筐体10の上部には通気口10K1,10K2が形成されており、ファン10Fが起動されると脱着部3Aと脱着部3Bとが連結された状態において脱着部3Bおよび筐体10の内部空間に気流が循環することとなる(図7B,図7C,図7F参照)。この気流は、ファン10Fから上方へ向かい、通気口10K1、サーボモータSM、通気口10K2を順次通過したのち、再びファン10Fに戻るものである。なお、筐体10の内部に熱が篭ってしまう場合には、例えば図7Cに示したように筐体10の底部に1または複数の通気口10K3を設け、外部への排気と外部からの吸気とを行うようにしてもよい。この場合、通気口10K3は筐体10の底面に設けられているので、遮音性を大きく損なうことはない。あるいは、通気性に優れると共に遮音性の高い材質により、通気口10K3の周囲を覆うようにしてもよい。
図7Dは、回転軸部74に沿った断面図である。また図7Eは、回転軸部74から眺めたサーボモータSMの正面図である。図7Dに示したように、駆動軸53は、その延伸方向に沿って、台形状の断面を有する前方部53Aと矩形状の断面を有する後方部53Bとを含む。図7Eに示したように、回転軸部74から駆動軸53を眺めた場合、前方部53Aは円形の頂面53ASを有しており、後方部53Bは軸受穴75Hと同じく、正方形の外縁を有している。使用時(装着時)において、駆動軸53は軸受穴75Hと係合し、後方部53Bの外面が軸受穴75Hの内面75Sと接するようになっている。このような構造により、駆動軸53と軸受穴75Hとは、回転面において常に一定の角度の状態で嵌合することとなる。なお、サーボホーン75の軸受穴75Hは、入口付近の傾斜部分と、その奥に位置し、駆動軸53と嵌合する直進部分とを有している。この傾斜部分が挿入される駆動軸53のガイドとなり、スムーズな装着を実現するよう機能する。
本実施の形態では、複数のサーボモータSMにおける各駆動軸53はいずれも同一の方向に揃っている。具体的には、図7Fに示した上面図のように、筐体10の上面10Sに、互いに同じ直線方向を向いた駆動軸53を各々含む複数のサーボモータSMが設けられている。これに対応して、脱着部3Aは、図7Gに示した底面図のように、各サーボモータSMの駆動軸53にそれぞれ対応した方向の軸受穴75Hを有するサーボホーン75を複数備えている。このため、例えば脱着部3Bを全てのサーボモータSMの上に被せたのち、そのまま図7Gの矢印の方向へ脱着部3Bをスライドさせることにより、全てのサーボホーン75の軸受穴75Hに対応する駆動軸53を一括操作で各々挿入することができる。よって、台座1に対しフィギュア2を簡便に装着することができる。なお、台座1からフィギュア2を取り外す際には逆の操作を行えばよい。
信号線SL1,SL2や電力線PL1,PL2、その他の各種配線についても、脱着部3Aと脱着部3Bとの接合部において接続および分離が可能となっている。例えば信号線SL1は、フィギュア2の内部を通過する上部信号線SL1Aと、台座1の内部に設けられた下部信号線SL1Bとに分離可能となっている。具体的には図8に示したように、一部の突起部73に、回転軸部74とサーボホーン75との代わりに凹部76を設ける。凹部76は穴76Hを有しており、その穴76Hの内部に上部信号線SL1Aと接続された接続端子77を形成する。一方、筐体10の上面10S上には、例えば本体部52と同様の大きさの接続端子ベース78を立設させ、その内部に下部信号線SL1Bを配線する。接続端子ベース78には、凹部76の穴76Hと対向することとなる位置に、下部信号線SL1Bの一端と接続された凸状の接続端子79を設置する。信号線SL2や電力線PL1,PL2、その他の各種配線についても同様の構成である。このような構成により、サーボモータSMの駆動軸53とサーボホーン75の軸受穴75Hとの嵌合および分離操作と併せて、各種配線の接続および分離操作を一括して行うことができる。
[2.フィギュアの動作制御について]
(機種ID)
本実施の形態のフィギュアでは、図9に示したように、フィギュア2がROM(read-only memory)などからなる記憶部25をさらに有し、その記憶部25にはそのフィギュア2自身の機種識別情報(機種ID)が格納されているとよい。その場合、台座1の記憶部14には、フィギュア2の機種IDごとに対応する動作パラメータを含むパラメータテーブルが格納されているとよい。図9に、台座1の記憶部14に格納されたパラメータテーブルPTの一例を示す。このパラメータテーブルPTには、一番左の列に機種ID(ID1,ID2,…,IDm)が記載され、一番上の行に軸関節機構の識別記号K(K1,K2,…,Kn)が記載されている。所定の機種IDと所定の識別記号Kとの交差する各欄には、対応するサーボモータSMの回転方向や回転速度、あるいは回転数などを規定する適切な動作パラメータX(X1,X2,…,Xn)が記載されている。なお、図9では、関節部の軸関節機構についての記載のみが示されているが、パラメータテーブルPTには各種の入力デバイスIUおよび出力デバイスOUについても機種IDごとに動作パラメータXが記載されているとよい。なお、記憶部25についても、脱着部3Aと脱着部3Bとの接合部において分離可能な信号線および電力線により台座1と接続されているとよい。
本実施の形態では、制御部12は、記憶部25に格納された機種IDに応じた適切な条件下での動作制御を行うことができる。具体的には、制御部12は、信号線SL25を介して記憶部25から機種IDを取得すると共に、台座1の記憶部14に格納されたパラメータテーブルPTからその機種IDに対応する動作パラメータXを選択する。そののち、制御部12は、機種IDに対応する適切なソフトウェアを起動し、選択された動作パラメータXに応じた動作を行うよう駆動部11に制御信号AC(AC1,AC2,…,ACn)を送信し、対応する各サーボモータSMを駆動させる。各種の入力デバイスIUおよび出力デバイスOUについても同様である。
ここでいう機種IDとは、例えばそのフィギュア2における型式情報、肢体の寸法および重量、関節部の可動範囲などに関する情報をいう。また、機種IDに応じた適切な条件とは、例えば各肢体の可動範囲や、重量に応じた動作速度範囲あるいはトルクの範囲など、その型式のフィギュア2を破損もしくは転倒させたり、周囲に危害を加えたりすることのない条件をいう。この場合、制御部12は、機種IDに応じて動作パラメータを変更してもよいし、あるいは制御ソフトそのものを変更してもよい。このように制御部12が装着されたフィギュア2の機種IDを取得し、それに基づく適切な動作を駆動部11を介してフィギュア2に実行させることで、フィギュア2のスペックに応じた構造上無理のない動作が実行されることとなる。
また、制御部12は、機種IDに応じた最新の動作パラメータのデータや最新の制御ソフトを、インターネット回線やLAN(Local Area Network)等を通じて外部から入手し、記憶部14に格納された上述のパラメータテーブルや制御ソフトを更新するようにしてもよい。具体的には例えば図10に示したように、制御部12が、インターネット回線NTを介して外部のサーバSVから機種ID1に対応する補正された動作パラメータX'(X1',X2',…,Xn')を取得する。そののち、記憶部14に格納されたパラメータテーブルPT上の動作パラメータX(X1,X2,…,Xn)をこれに置換する。あるいは、元の動作パラメータX(X1,X2,…,Xn)を上書きせず、動作パラメータX'(X1',X2',…,Xn')を新たに追加するようにしてもよい。制御ソフトについても同様である。こうすることで、適宜、最新の動作パラメータのデータや最新の制御ソフトに基づく動作制御が可能となる。したがって、例えばフィギュア2のキャラクタに相応しい動作や仕草を新たに追加することができる。
(個体ID)
本実施の形態のフィギュアでは、記憶部25に、そのフィギュア2自身の個体識別情報(個体ID)がさらに格納されていてもよい(図11)。その場合、制御部12は、フィギュア2の個体IDに応じた個別情報DDを、台座1内部の記憶部14または外部のサーバSV等から得て、個別情報DDに基づきフィギュア2の動作制御を行うことができる。ここでいう個別情報DD(DD1,DD2,…,DDm)とは、個々のフィギュア2の個性を表すものであり、ユーザの嗜好に合わせてカスタマイズされた動作パラメータXX(XX1,XX2,…,XXn)を含むものである。したがって、制御部12は、この個別情報DDを用いることで、そのフィギュア2の個性に相応しい動作や仕草、発声などを実行させることができる。さらに、制御部12は、インターネットを利用して、個体IDに応じた適切なコンテンツ、例えばユーザの嗜好に応じた商品情報や地域情報などをユーザに提供するようにしてもよい。また、自分のフィギュアを介してインターネット回線や電話回線等を利用し、他の個体IDを有する特定のフィギュア(のオーナー)との情報交換を行うようにしてもよい。
[3.作用および効果]
このように本実施の形態のフィギュアでは、台座1とフィギュア2とが脱着部3において脱着可能に連結されるようにした。これにより、取り扱いが容易となるうえ、互換性を確保すれば、一つの台座1を複数のフィギュア2により共有することができる。その結果、ユーザの利便性や経済性に有利となるうえ、故障の際にもその要因が特定されやすく、かつ、修理も容易となる。また、フィギュア2から導かれたワイヤ4の端部は脱着部3Bに接続されており、駆動部11のサーボモータSMには繋がっていない。このため、フィギュアシステムをメカ系統部分(フィギュア2)と、電気系統部分(台座1)とに完全に分離することができ、製造性またはメンテナンス性に優れている。
また、本実施の形態では、フィギュア2は自らの機種IDを格納した記憶部25を有し、台座1が、制御部12により機種IDに応じてフィギュア2の動作制御を行うようにした。このため、フィギュア2のスペックに応じた構造上無理のない安全な動作を実行することができる。
さらに、制御部12は、外部からの情報に基づいてフィギュア2の機種IDに応じた動作制御を行うようにすれば、適宜動作パラメータを更新し、あるいは蓄積することで、新たな動作をフィギュア2に実行させることができる。
さらに、記憶部25に個体IDを格納し、制御部12が、その個体IDに応じた個別情報DDに基づきフィギュア2の動作制御を行うようにすれば、そのフィギュア2の個性に相応しい動作を実行させることができる。
以上の理由から、本実施の形態のフィギュアによれば、ユーザの満足度をよりいっそう高めることができる。
<第2の実施の形態の変形例>
(変形例2−1)
図12Aおよび図12Bを参照して、上記第2の実施の形態に係るフィギュアの第1の変形例(変形例2−1)を説明する。上記第2の実施の形態では、台座1における複数のサーボモータSMが、互いに同じ直線方向を向いた駆動軸53を各々含む場合を例示して説明したが、本技術はこれに限定されるものではない。例えば図12Aに示したように、脱着部3Aが円形状をなし、その上面10S上に、互いに同じ円周方向を向いた駆動軸53を各々含む複数のサーボモータSMを備えるようにしてもよい。これに対し脱着部3Bもまた円形状をなし、図12Bに示した底面図のように、各サーボモータSMの駆動軸53にそれぞれ対応した方向の軸受穴75Hを有するサーボホーン75を複数備えていればよい。この場合においても、脱着部3Bを脱着部3Aの全てのサーボモータSMの上に被せたのち、そのまま図12Bの矢印の方向へ脱着部3Bを回転させることにより、全てのサーボホーン75の軸受穴75Hに対応する駆動軸53を各々挿入することができる。
(変形例2−2)
図13Aおよび図13Bを参照して、上記第2の実施の形態に係るフィギュアの第2の変形例(変形例2−2)を説明する。図13Aは、本変形例の連結直前の状態(離間した状態)における脱着部3A,3Bおよびその近傍の構成を表す概略図であり、図13Bは、本変形例の連結後の状態(連結状態)における脱着部3A,3Bおよびその近傍の構成を表す概略図である。
上記第2の実施の形態では、筐体10の上面10Sに沿った方向(水平方向)に駆動軸53および軸受穴75Hが配向された場合について説明した。これに対し、本変形例では、駆動軸53および軸受穴75Hが水平方向と異なる方向、例えば筐体10の上面10Sに対して実質的に垂直の方向(鉛直方向)に配向されている。具体的には、脱着部3Aにおいて、上面10Sに配置された各サーボモータSMは、本体部52の上面に駆動軸53を有している。駆動軸53は、その延伸方向が上面10Sに対して実質的に垂直の方向となっている。
一方、脱着部3Bは脱着部3Aの上方に位置し、基部71と、その周縁に立設する壁部72と、回転軸部74を介して基部71の下面71Sに支持されたサーボホーン75とを有する。サーボモータSMの駆動軸53と対向するサーボホーン75の軸受穴75Hは、例えば図13Cに示したように、駆動軸53と実質的に同じ方向に延伸されている。図13Cは、脱着部3の要部構成を拡大して表す断面図である。なお、ワイヤエレメント40を収容するチューブTは、基部71に設けられた開口71Kを通じて上方へ進出し、複数本集束されて一のバンドル区間部TBを構成している。
本変形例では脱着部3の構成がより簡素化され、脱着部3Aと脱着部3Bとの装着および取り外しの各操作が容易となる。例えば、脱着部3Aと脱着部3Bとを位置合わせしたのち、脱着部3Bを脱着部3Aの上方から押し込むことにより台座1にフィギュア2を装着できる。反対に、脱着部3Bを上方に引っ張って取り外すことにより、フィギュア2を台座1から離脱できる。すなわち上記第2の実施の形態では、脱着部3Bについて、筐体10の上面10Sに沿った水平方向の移動と上面10Sと直交する鉛直方向の移動との2段階の操作を行う必要であったところ、本変形例では上面10Sと直交する鉛直方向の移動のみで足りる。さらに、脱着部3の構成の簡素化に伴い、フィギュアシステムの製造時における組立や修理がより容易となる。
(変形例2−3)
図14A〜図14Fを参照して、上記第2の実施の形態に係るフィギュアの第3の変形例(変形例2−3)を説明する。図14A〜図14Fは、本変形例としてのフィギュアシステムにおける脱着部3Bの要部であるサーボホーン75Aを拡大して表している。そのうち図14A〜図14Cはサーボホーン75Aを正面から眺めたものであり、図14D〜図14Fはサーボホーン75Aを側面から眺めたものである。図14A〜図14Cと図14D〜図14Fとがそれぞれ対応している。本変形例における脱着部3Bのサーボホーン75Aは、板状部分751Aと、軸受け穴75Hが設けられた円筒部分751Bとを含む第1の部材751と、ワイヤエレメント41が固定される固定部752A,752Bを含む板状の第2の部材752とを有する。第1の部材751は、軸受穴75Hの底部を貫く回転軸部74により、軸受穴75Hを中心として回転可能に基部71または突起部73に支持されている。第2の部材752はその平面形状が例えばオーバル状であり、固定部752Aと固定部752Bとを結ぶ方向を長手方向とするものである。第2の部材752は、その中央部に設けられた開口752K1と、長手方向において開口752K1の両隣に設けられたオーバル状の一対の開口752K2とを有している。開口752K1および一対の開口752K2は、いずれも第2の部材752の幅方向に延在している。第1の部材751の円筒部分751Bは、開口752K1を貫通しており、開口752K1の範囲内で移動可能となっている。第2の部材752は、開口752K2を貫くねじ753により、第1の部材751の板状部分751Aに固定されている。
ここで、第1の部材751と第2の部材752とは、開口752K2が設けられた範囲内で、図14Aおよび図14Dに示した矢印P75Aの方向における任意の相対位置で固定可能に構成されている。例えば図14Aおよび図14Dを基準位置とすると、第2の部材752を第1の部材751に対して下方に移動させた位置(図14Bおよび図14E)としたり、第2の部材752を第1の部材751に対して上方に移動させた位置(図14Cおよび図14F)としたりすることができる。
本変形例では、脱着部3Bのサーボホーン75Aを第1の部材751および第2の部材752の2つの部材により構成し、それら第1の部材751および第2の部材752が任意の相対位置で固定できるようにした。このため、例えばフィギュアシステムの製造時または修理時において、ワイヤエレメント41A,41Bを固定部752A,752Bに固定する際、ワイヤエレメント41A,41Bの長さに応じて微調整を容易に行うことができる。また、長期保管もしくは輸送の際に、ねじ753を緩めておき、もしくはワイヤエレメント41A,41Bが弛んだ状態で第1の部材751と第2の部材752とを互いに固定しておくことができる。その結果、ワイヤエレメント41A,41Bに対する負荷を緩和し、破損や劣化を十分に回避することができる。なお、第1の部材751と第2の部材752との相対的な移動方向や各々の形状、固定方法については上記のものに限定されない。
(変形例2−4)
図15A〜図15Cおよび図16A,図16Bを参照して、上記第2の実施の形態に係るフィギュアの第4の変形例(変形例2−4)を説明する。図15A〜図15Cは、本変形例としてのフィギュアシステムにおける脱着部3Bの要部であるサーボホーン75Bおよびその近傍を正面から眺めたものである。また、図16Aは、サーボホーン75Bにおける、図15Aに示したXVIA- XVIA線に沿った矢視方向の断面図である。
本変形例のサーボホーン75Bは、オーバル状の平面形状を有する第2の部材752の両端近傍に、ワイヤエレメント41A,41Bの各々の張力を調整する1対の張力調整部754A,754Bを有している。この点を除き、サーボホーン75Bはサーボホーン75Aと同様の構成を有している。サーボホーン75Bにおける張力調整部754A,754Bは、それぞれ、ワイヤエレメント41A,41Bの係止位置を調整する位置調整部755と、ワイヤエレメント41A,41Bの各々に張力を付与する張力付与部756とを有する。位置調整部755は、ねじ54と、ねじ54により第2の部材752に固定される例えば円柱状のコア部材55と、第2の部材752とコア部材55との間に設けられた係止部56とを含んで構成されている。係止部56は、第2の部材752に固定された摩擦部561と、この摩擦部561と当接すると共にコア部材55に固定された摩擦部562とを含んでいる。係止部56では、摩擦部561と摩擦部562との当接面において間に一定の摩擦力が生じ、その摩擦力を上回る回転トルクが加わらない限り、コア部材55は第2の部材752に対して回転することはない。一方、張力付与部756は、ねじ54を中心として双方向に回転可能に支持された回転部材57と、コア部材55と回転部材57とを繋ぎ、回転部材57に対し回転トルクを付与する弾性部材としてのトルクばね58とを含んで構成されている。
図16Bは、張力付与部756を正面から眺めたときの構造を模式的に表したものである。トルクばね58はコア部材55の周囲をらせん状に巻回しており、内周側の端部58T1がコア部材55の外周面55Sに固定され、外周側の端部58T2が回転部材57の内周面57S1に固定されている。回転部材57は、その内周面57S1をコア部材55の外周面55Sと対向させつつ、コア部材55の外側を、ねじ54を中心として所定の回転角の範囲で回転するようになっている。その際、回転部材57は、トルクばね58によって一定の回転トルクを付与される。回転部材57の外周面57S2に設けられた固定部752A,752Bには、ワイヤエレメント41A,41Bの一端が接続されている。したがって、ワイヤエレメント41A,41Bに対してトルクばね58による一定の回転トルクが回転部材57を介して伝達されるので、ワイヤエレメント41A,41Bに一定の張力が付与されることとなる。
位置調整部755は、ねじ54を一旦緩め、摩擦部562およびコア部材55を摩擦部561に対して右回転もしくは左回転させたのち、ねじ54を再度締め付けることにより、第2の部材752に対する固定部752A,752Bの初期位置を変更し、固定するものである。具体的には、ねじ54を例えば左に回すことにより緩めると、摩擦部562およびコア部材55がねじ54を中心として自由に回転できるようになる。そこで、ワイヤエレメント41A,41Bの長さに応じた適切な位置に固定部752A,752Bの初期位置を合わせ、その状態のままねじ54を右に回して再度締め付けるようにする。この状態では、係止部56における摩擦部561と摩擦部562との間の摩擦力により、第2の部材752とコア部材55との相対位置がそのまま保持される。このように第2の部材752とコア部材55との相対位置を変化させることで、固定部752A,752Bの初期位置を適切な位置に修正することができる。この結果、ワイヤエレメント41A,41Bを固定部752A,752Bに取り付ける際、ワイヤエレメント41A,41Bの弛みの発生を解消することができる。
例えば図15Aに示した状態を基準とすると、その状態よりもワイヤエレメント41A,41Bが僅かに長い場合は以下のように調整する。すなわち、張力調整部754Aにおけるねじ54をドライバにより回転させて緩めたのち、そのねじ54を中心としてコア部材55を左方向へ回転させ、ワイヤエレメント41Aの弛みが生じないように固定部752Aの初期位置を修正する(図15B)。同様に、張力調整部754Bにおけるねじ54をドライバにより回転させて緩めたのち、そのねじ54を中心としてコア部材55を右方向へ回転させ、ワイヤエレメント41Bの弛みが生じないように固定部752Bの初期位置を修正する(図15B)。ワイヤエレメント41A,41Bが基準の長さよりもさらに長い場合には張力調整部754Aのコア部材55をさらに左回転させ、張力調整部754Bのコア部材55をさらに右回転させればよい。ワイヤエレメント41A,41Bの弛みが生じないように固定部752A,752Bの初期位置を調整したのち、ねじ54をそれぞれドライバにより締め付けることでそれらの初期位置を固定する。
このように、本変形例では、位置調整部755を設け、ワイヤエレメント41A,41Bを取り付ける固定部752A,752Bの初期位置を簡便に修正できるようにしたので、製造時または交換時におけるワイヤエレメント41A,41Bの取付作業の効率を向上させることができる。また、位置調整部755と張力付与部756とを一体化したので、より簡素な構成を実現できる。なお、張力付与部756において回転部材57に対しぜんまい状のトルクばね58によって一定の回転トルクを付与するようにしたが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。例えばコイルばねやゴムなどの他の弾性部材に置き換えてもよい。
<第3の実施の形態>
[1.全体構成]
図17を参照して、本開示の第3の実施の形態に係るフィギュアシステムを説明する。上記第1の実施の形態に係るフィギュアシステムでは、ワイヤ4が、フィギュア2の内部から足233Rの裏面を貫いて筐体10の内部へ導入されている。これに対し、本実施の形態のフィギュアシステムでは、ワイヤ4(図15では図示せず)をフィギュア2の胴体部20(例えば背中)から支持体80を経由して筐体10の内部へ導入するようにした。支持体80は剛性を有する材料からなり、フィギュア2を台座1に対して支持する部材である。
具体的には、図17に示したように、支持体80の一端がフィギュア2の胴体部20に取り付けられ、支持体80の他端が筐体10の上面に取り付けされている。支持体80は、例えば2つの骨部材80A1,80A2と3つの関節部80B1〜80B3とを有している。骨部材80A1は、その一端が関節部80B1によりフィギュア2の胴体部20と回転自在に接続され、他端が関節部80B2により骨部材80A2の一端と回転自在に接続されている。骨部材80A2の他端は、関節部80B3により筐体10と回転自在に接続されている。関節部80B1〜80B3は、1または複数の(例えば3つの)軸関節機構(図示せず)をそれぞれ含んでいる。フィギュア2の内部に導入されるワイヤ4は、骨部材80A1,80A2に沿って、あるいは骨部材80A1,80A2が中空構造を有する場合は、その内部の中空部分を通過するように設けられている。支持体80の関節部80B1〜80B3を駆動するためのワイヤ4Aも設けられている。そのワイヤ4Aは、支持体80の関節部82A〜82Cを駆動するためのサーボモータSM(図17では図示せず)と接続されている。これにより、支持体80の一端に接続されたフィギュア2および各骨部材80A1,80A2は、例えば互いに直交する3つの軸を中心とする回転動作を行うことができる。なお、図15では、ワイヤ4Aを1本の破線および実線により表示しているが、関節部80B1〜80B3における軸関節機構ごとに対応して設けられた1または1対のワイヤエレメントによりワイヤ4Aが構成される。また、支持体80は、その全体が被覆部材(図示せず)によって覆われているとよい。
[2.作用および効果]
本実施の形態のフィギュアシステムでは、第1の実施の形態とは異なり、フィギュア2の足233R(または足233L)を筐体10に固定する必要がない。このため、支持体80により支持されたフィギュア2が筐体10から離れて自在に移動可能となっている。例えば、筐体10の上方へ飛び上がったり、筐体10上を跳ねたり歩き回ったりする動作を行うこともできる。その場合、骨部材81A,81Bの長さを長くすれば、より広い可動範囲を確保することができる。また、第1の実施の形態では、フィギュア2の足233Rの大きさや大腿231Rおよび下腿232Rの太さは、フィギュア2全体のサイズ(身長)との比率により制限される。これに対し本実施の形態では、支持体80がフィギュア2とは別体であるうえ、支持体80を足233Rの裏よりも大きな面積を有する胴体部20と接続するので、支持体80の太さを比較的自由に変更(拡大)できる。したがって、より多くのワイヤエレメントをフィギュア2の内部に導入することができるので、フィギュア2に内蔵される軸関節機構の数を増加させることができる。その結果、より多彩な動作が可能なフィギュア2が実現される。
<第3の実施の形態の変形例>
図18A〜図18Eを参照して、上記第3の実施の形態に係るフィギュアの第1〜第5の変形例(変形例3−1〜3−5)を説明する。上記第3の実施の形態では、フィギュア2の胴体部20を剛性材料からなる支持体80により支持すると共に、その支持体80の内部に配設されたワイヤ4Aにより、駆動ユニットからの駆動力をフィギュア2へ伝達するようにした。しかしながら、本技術はこれに限定されるものではない。例えば図18A〜図18Dに示したように、フィギュア2の胴体部20(例えば背中)と駆動ユニットDUとを、可撓性を有する駆動力伝達部84により接続するようにしてもよい。駆動ユニットDUは、第1の実施の形態と同様に、駆動部11および制御部12のほか、電源13、記憶部14および送受信部(I/F)15を含んでいてもよい。駆動力伝達部84は、ゴムや樹脂、あるいは金属などの可撓性材料からなるフレキシブルチューブの内部に、上述のワイヤ4Aが挿通されたものである。駆動力伝達部84の一端はフィギュア2と接続され、駆動力伝達部84の他端は図13Aなどに示したものと同様の構造の脱着部3Bと接続されている。
(変形例3−1)
本変形例では、床面FSに設置した椅子85の上にフィギュア2を載置している。床面FSには、駆動ユニットDUを収容した筐体10Aを設置している。筐体10Aの側面には、やはり図13Aなどに示したものと同様の構造の脱着部3Aが形成されており、脱着部3Bと脱着可能に構成されている。本変形例では、フィギュア2を筐体10Aとは異なる場所に設置することができる。
(変形例3−2)
本変形例は、駆動ユニットDUを収容する筐体10Aを床面FSに設置するのではなく、建物の壁Wに筐体10Aを埋設するようにしたものである。この場合、筐体10Aにおける脱着部3Aを壁面WSに露出させ、脱着部3Aと脱着部3Bとの接続を行うようにするとよい。
(変形例3−3)
本変形例は、駆動ユニットDUを収容する筐体10Aを床面FSに設置するのではなく、建物の床下に筐体10Aを埋設するようにしたものである。この場合、筐体10Aにおける脱着部3Aを床面FSに露出させ、脱着部3Aと脱着部3Bとの接続を行うようにするとよい。但し、脱着部3Bについても床下に収容するようにしてもよい。
(変形例3−4)
本変形例は、駆動ユニットDUを収容する筐体10Aを床面FSに設置するのではなく、建物の天井CEに筐体10Aを埋設するようにしたものである。この場合、筐体10Aにおける脱着部3Aを天井面CPに露出させ、脱着部3Aと脱着部3Bとの接続を行うようにするとよい。
このように、上記の変形例3−1〜3−4では、駆動ユニットを収容する筐体10Aとフィギュア2とを、可撓性を有する駆動力伝達部84により繋ぐようにしたので、フィギュア2の取りうる姿勢の自由度をより一層高めることができる。このため、使用者におけるより多様なニーズに対応しやすくなる。
(変形例3−5)
なお、上記変形例3−1〜3−4では、椅子85の上にフィギュア2を載置する態様を例示したが、椅子以外の物体にフィギュア2を載置するようにしてもよいし、フィギュア2を床面にそのまま載置するようにしてもよい。例えば図18Eに示した変形例3−5は、床面FSに立設する壁Wに剛性材料からなる駆動力伝達部84Aを取り付け、その駆動力伝達部84Aによりフィギュア2を支持するものである。さらに、その駆動力伝達部84Aの内部に配設されたワイヤ4Aにより、駆動ユニットからの駆動力をフィギュア2へ伝達するようにしている。このようにフィギュア2を立位とすることで、フィギュア2が幅広い動作を行うのに好適となる。
<第4の実施の形態>
[1.全体構成]
図19Aおよび図19Bを参照して、本開示の第4の実施の形態に係るフィギュアシステムに適用される台座1Aを説明する。図19Aは、脱着部3Aと脱着部3Bとを連結する直前の状態(離間した状態)における脱着部3A,3Bおよびその近傍の構成を表す側方図であり、例えば図7Bや図13Aに対応する図である。図19Bは、脱着部3Aと脱着部3Bとを連結した状態(連結状態)における脱着部3A,3Bおよびその近傍の構成を表す側方図であり、例えば図7Cや図13Bに対応する図である。上記第1の実施の形態に係るフィギュアシステムでは、サーボモータSMを内蔵した筐体10を有する台座1について例示した。これに対し、本実施の形態の台座1Aは、筐体10の内部にサーボモータSMなどの電動機構を有さない、フィギュア2のディスプレイを行うためのものである。
したがって台座1Aでは、筐体10の上面10S上に、サーボモータSMの代わりに、フィギュア2の姿勢を保持する姿勢保持部86が複数設けられている。各姿勢保持部86は、例えば本体部861と、本体部861の上部に立設する回転軸部862とをそれぞれ有する。図19Aに示したように、回転軸部862の延伸方向およびサーボホーン75の軸受穴75Hの延伸方向は互いに一致しており、例えばいずれも鉛直方向である(図19A参照)。台座1Aでは、回転軸部862が軸受穴75Hと嵌合することにより(図19B参照)、軸受穴75Hを中心としたサーボホーン75の回転動作(ふらつき)を抑止することができる。
さらに、本体部861の下部には、筐体10の裏面10BSに至るまで延在する調整用ねじ863が設けられている。調整用ねじ863は、裏面10BSに露出するヘッド部863Aと、ヘッド部863Aと本体部861とを繋ぐシャフト部863Bとを有する。ヘッド部863Aを例えばドライバなどの工具により回転させることで、回転軸部862を回転させることができるようになっている。回転軸部862は、ワイヤエレメント40を介して複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構に駆動力を各々伝達するようになっている。なお、本体部861に1以上のギアを含むギア機構を設け、調整用ねじ863の回転数と回転軸部862の回転数との比率を変更するようにしてもよい。
[2.作用および効果]
本実施の形態の台座1Aによれば、姿勢保持部86における回転軸部862をサーボホーン75の軸受穴75Hと嵌合させ、サーボホーン75の回転動作を抑止するようにした。このため、台座1Aと連結されるフィギュア2の保管や展示の際、そのフィギュア2の姿勢を比較的長時間に亘って保持できる。さらに、台座1Aはアクチュエータを搭載していないので、サーボモータSMを搭載した台座1よりも軽量かつ安価である。
また、台座1Aによれば、調整用ねじ863を設け、回転軸部862を回転させることができるようにした。このため、対応するサーボホーン75の角度を所望の位置で保持することができる。したがって、使用者の好みに応じたフィギュア2の姿勢を比較的長時間に亘って維持することができる。ここで、回転軸部862を動かすのに要するトルクは、対応する軸関節機構に及ぶ重力によるトルクよりも大きいとよい。より安定して長時間に亘るフィギュア2の姿勢保持が可能となるからである。さらに、回転軸部862の回転を係止するロック機構864を設け、保管や展示の際に回転軸部862が振動などにより意図せずに回転してしまうのを防止するようにしてもよい。
<第4の実施の形態の変形例>
図19Aおよび図19Bに示した台座1Aでは、サーボモータSMの代わりに姿勢保持部86を備えるようにしたが、その変形例として、1以上のサーボモータSMと1以上の姿勢保持部86との双方を備えるようにしてもよい。
<その他の変形例>
以上、いくつかの実施の形態および変形例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態等では、フィギュア部を、駆動部からの駆動力をワイヤによって軸関節機構に伝達することにより駆動させるようにした。しかしながら、例えば図20に示したその他の第1の変形例のように、フィギュア2に別のアクチュエータを設け、フィギュア2の一部をそのアクチュエータにより駆動させるようにしてもよい。その場合、フィギュア2のアクチュエータを、信号線(図示せず)により制御部12と接続し、電力線(図示せず)電源13と接続すればよい。図20の例では、首関節部31の代わりにコイルばね81により胴体上部20Aと頭部21とが接続されている。頭部21はコイルばね81により胴体上部20Aの上方に支持されている。頭部21には、コイルばね81の左右両側に形状記憶合金からなる一対の金属線82A,82Bの一端が接続されている。ここで用いる形状記憶合金は、電圧を印加することで自ら発熱して縮み、放置すれば数秒で元に戻る性質のものであって、例えばトキ・コーポレーション株式会社のバイオメタル(登録商標)が好適である。金属線82Aの他端は電極83Aと接続され、金属線82Bの他端は電極83Bと接続されている。電極83A,83Bは一対の電力線PL3により電源13と接続されている。図20の例では、例えば電極83Aのみ通電し、金属線82Aを加熱することにより例えば5%収縮させると、頭部21が右側(紙面に向かって左側)へ傾くこととなる。反対に電極83Bのみ通電し、金属線82Bのみを加熱して収縮させると、頭部21が左側(紙面に向かって右側)へ傾くこととなる。
さらには、図21A,21Bに示した軸関節機構のように、形状記憶合金を使用して関節部の回転駆動を行うようにしてもよい。図21Aの軸関節機構では、対向配置された一対の円板91,92がシャフト93により相互に回転可能に連結されている。さらに、形状記憶合金からなる一対の金属線82A,82Bが互いに交差するように円板91と円板92とをそれぞれ繋いでいる。一方、図21Bの軸関節機構では、シャフト93の代わりにコイルばね94が設けられている。これらの図21A,21Bの軸関節機構では、金属線82Aが通電されて収縮することで円板92が矢印で示したR−の方向へ回転し、金属線82Bが通電されて収縮することで円板92が矢印で示したR+の方向へ回転する。このように比較的負荷が小さく可動範囲の狭い関節部(例えば首関節部31や手関節部35R,35Lなど)であれば、上記の形状記憶合金を使用して駆動させることができる。その結果、サーボモータを使用する数を削減でき、低コスト化、軽量化の面で有利となる。また、サーボモータのような駆動音が生じないので、夜間など静かな環境下での使用にも適している。
なお、駆動源としては、ポリマーアクチュエータやソレノイドアクチュエータなどの他の簡易アクチュエータを用いることもできる。また、より大きな駆動力を必要とする関節部には、サーボモータにより直接駆動させてもよい。いずれにせよ、用途や使用に応じて異なる種類のアクチュエータを組み合わせて用いてもよい。
また、本技術では、例えば図22に示したように、関節部と、関節部同士をつなぐ骨部材とが脱着可能に接続されていてもよい。図22では、肘関節部34Rの近傍を例示している。図22の肘関節部34Rは、軸部分342Aに固定されてこれと一体に回転する円筒部343と、本体部341に固定されて一体に回転する円筒部344とを有している。円筒部343には骨部材としての上腕221Rが挿入されて支持されるようになっており、円筒部344には骨部材としての前腕222Rが挿入されて支持されるようになっている。骨部材と関節部とが一体であり分離できない場合、フィギュア2の全体を一体として製造する必要がある。ところが骨部材と関節部とが分離可能であればモジュール化により部品点数を削減しつつ、多種の人形を構成することができる。例えば肘関節部34Rについてはフィギュア2の種類によらず共通の部品とし、骨部材のみを機種依存の部品とし、フィギュア2の種類に応じてサイズや形状の異なるものに変更すればよい。また、部品の共通化により金型の数も削減できる。なお、本変形例の構造は、肘関節部以外の他の関節部においても同様に採用できる。
また、図4Aなどでは、ワイヤ4を通過させるチューブTの形状を円筒状としたがこれに限定されるものではない。例えば角型の断面を有するものであってもよい。また、チューブTは、その壁部分の一部に内面から外面に至る穴が空いている網目状のものやコイルばね状のものであってもよい。さらに、材質も樹脂に限定されず、金属製のものでもよい。重量や強度、可撓性を考慮して適宜選択すればよい。また、同一のフィギュア2において、チューブTを通過するように配設されたワイヤ4と、チューブTを通過せずに配設されたワイヤ4とが混在していてもよい。また、フィギュア2の内部において、ワイヤ4が全長に亘ってチューブTに覆われていてもよいし、全長のうちの一部区間のみにおいてワイヤ4がチューブTに覆われていてもよい。
また、上記実施の形態等では、フィギュア部の足の裏面または胴体部を通してワイヤを筐体内部に導入するようにしたが、フィギュア部の他の部分を通じてワイヤを筐体内部に導入してもよい。
また、上記第2の実施の形態では、フィギュア2がROMなどからなる記憶部25をさらに有するようにしたが、第1の実施の形態のように、台座1とフィギュア2とが分離できない構造においてもフィギュア2が記憶部25を有するようにしてもよい。
また、複数の信号線や複数の電力線は、それぞれいくつかのデバイスにより共用するようにしてもよい。さらには、信号線と電力線との共用を行うようにしてもよい。
また、上記実施の形態等で示した関節部は例示であり、本技術は説明した関節部の全てを備える場合に限定されるものではない。また、他の関節部を設けるようにしてもよい。さらに、フィギュア部は人形に限定されるものではなく、例えば犬などの自然界の動物のほか、空想上あるいは想像上のキャラクタをモチーフとしたものであってもよい。また、フィギュア部は、その全体の寸法が例えば15cmから30cm程度に縮小されたものでもよいし、等身大のものであってもよい。
さらに、脱着部におけるサーボホーンの構成は上記実施の形態等に示したものに限定されない。例えば図23に示したサーボホーン75Cのように、本体部87と、1対の張力調整部88A,88Bと、係止部89とを備えたものとしてもよい。本体部87は、回転軸部74により回転可能に支持された円板状の第1の部分871と、自らの中央部分が回転軸部74の位置と重なるように第1の部分871に固定された板状の第2の部分872とを有する。張力調整部88Aは、第2の部分872の一端部において回転軸部881Aを中心として回転可能に設けられた円板部材882Aと、この円板部材882Aに固定されたグリップ883Aと、円板部材882Aの周縁部に円周方向に配列されると共に円板部材882Aの表面に立設する複数の突起部884Aと、ワイヤエレメント41Aの一端を円板部材882Aに固定する固定部885Aとを有する。同様に、張力調整部88Bは、第2の部分872の他端部において回転軸部881Bを中心として回転可能に設けられた円板部材882Bと、この円板部材882Bに固定されたグリップ883Bと、円板部材882Bの周縁部に円周方向に配列されると共に円板部材882Bの表面に立設する複数の突起部884Bと、ワイヤエレメント41Bの一端を円板部材882Bに固定する固定部885Bとを有する。係止部89は、本体部87の第2の部分872の延伸方向に沿って延伸された板状の第1の部分891と、その第1の部分891と本体部87の第1の部分871とを連結する第2の部分892とを有する。このため、本体部87と係止部89とは互いに固定されている。係止部89における第1の部分891の両端部には、突起部893A,893Bが設けられている。突起部893A,893Bは、それぞれ、第1の部分891の延伸方向に沿って並ぶように複数設けられていてもよい。
ここで、張力調整部88Aにおける1の突起部884Aと、第1の部分891における1の突起部893Aとが例えばコイルばね90Aにより接続されている。同様に、張力調整部88Bにおける1の突起部884Bと、第1の部分891における1の突起部893Bとが例えばコイルばね90Bにより接続されている。すなわち、張力調整部88Aと第1の部分891とが一定の張力で引き付け合うように構成されている。したがって本変形例においても、例えばフィギュアシステムの製造時または修理時において、ワイヤエレメント41A,41Bを固定部885A,885Bに固定する際、ワイヤエレメント41A,41Bの長さに応じて微調整を容易に行うことができる。具体的には、グリップ883Aを掴んで円板部材882Aを回転軸部881Aを中心として回転させ、ワイヤエレメント41Aの弛みが生じない位置でコイルばね90Aの両端部を任意の突起部884Aおよび突起部893Aに掛けるようにする。同様に、グリップ883Bを掴んで円板部材882Bを回転軸部881Bを中心として回転させ、ワイヤエレメント41Bの弛みが生じない位置でコイルばね90Bの両端部を任意の突起部884Bおよび突起部893Bに掛けるようにする。
また、図23に示したサーボホーン75Cでは、長期保管もしくは輸送の際には、コイルばね90A,90Bを外しておくことができる。その結果、ワイヤエレメント41A,41Bに対する負荷を緩和し、破損や劣化を十分に回避することができる。
例えば図24に示したサーボホーン75Dのように、本体部97と、1対の張力調整部95A,95Bと、係止部96A,96Bとを備えたものとしてもよい。本体部97は、図23に示したサーボホーン75Cの本体部87と同様の構成を有する。すなわち、本体部97は、回転軸部74により回転可能に支持された円板状の第1の部分971と、自らの中央部分が回転軸部74の位置と重なるように第1の部分971に固定された板状の第2の部分972とを有する。張力調整部95Aは、第2の部分972の一端部において回転軸部951Aを中心として回転可能に設けられた円板部材952Aと、この円板部材952Aに固定されたグリップ953Aと、円板部材952Aの外周面に並び径方向に突出する複数の突起部954Aと、ワイヤエレメント41Aの一端を円板部材952Aに固定する固定部955Aとを有する。同様に、張力調整部95Bは、第2の部分952の他端部において回転軸部951Bを中心として回転可能に設けられた円板部材952Bと、この円板部材952Bに固定されたグリップ953Bと、円板部材952Bの円板部材952Bの外周面に並び径方向に突出する複数の突起部954Bと、ワイヤエレメント41Bの一端を円板部材952Bに固定する固定部955Bとを有する。係止部96Aは、本体部97の第2の部分972に固定された回転軸部961Aを中心として回転可能に支持された部材である。係止部96Aの一端には突起部954Aを係止する爪部962Aが設けられ、他端には突起部963Aが設けられている。同様に、係止部96Bは、本体部97の第2の部分972に固定された回転軸部961Bを中心として回転可能に支持された部材である。係止部96Bの一端には突起部954Bを係止する爪部962Bが設けられ、他端には突起部963Bが設けられている。
ここで、係止部96Aにおける突起部963Aと、係止部96Bにおける突起部963Bとが、例えばコイルばね98により接続されている。すなわち、係止部96Aにおける突起部963Aが設けられた端部と係止部96Bにおける突起部963Bが設けられた端部とが一定の張力で引き付け合うように構成されている。そのため、爪部962A,962Bは、それぞれ矢印で示したように、張力調整部95A,95Bに向かうように付勢されている。したがって、例えば張力調整部95Aでは、円板部材952Aが矢印95R1の方向に回転する際、爪部962Aが突起部954Aを乗り越えるためにワイヤエレメント41Aに対し一定の張力が負荷されることとなる。張力調整部95Bについても同様である。すなわち、張力調整部95Bでは、円板部材952Bが矢印95R2の方向に回転する際、爪部962Bが突起部954Bを乗り越えるためにワイヤエレメント41Bに対し一定の張力が負荷されることとなる。
したがって本変形例においても、例えばフィギュアシステムの製造時または修理時において、ワイヤエレメント41A,41Bを固定部955A,955Bに固定する際、ワイヤエレメント41A,41Bの長さに応じて微調整を容易に行うことができる。具体的には、グリップ953Aを掴んで円板部材952Aを回転軸部951Aを中心として回転させ、ワイヤエレメント41Aの弛みが生じない位置で円板部材952Aの回転と停止する。同様に、グリップ953Bを掴んで円板部材952Bを回転軸部951Bを中心として回転させ、ワイヤエレメント41Bの弛みが生じない位置で円板部材952Bの回転と停止する。また、長期保管もしくは輸送の際には、コイルばね98を外しておくことができる。その結果、ワイヤエレメント41A,41Bに対する負荷を緩和し、破損や劣化を十分に回避することができる。
また、図25A〜25Dに示したサーボホーン75Eのように、本体部97と、1対の張力調整部95A,95Bと、係止部96A,96Bとに加え、ガイド部99を備えたものとしてもよい。ガイド部99は、円板部材952A,952Bの回転面内に延在し、互いに対向して配置された一対の板状部材99G1,99G2と、板状部材99G1と板状部材99G2とを繋ぐように回転軸部951A,951Bと同方向に伸びるピラー99P1〜99P3とを有する。一対の板状部材99G1,99G2は円弧状に湾曲しており、各々の一端が張力調整部95Aの近傍に位置し、各々の他端が張力調整部95Bの近傍に位置している。ピラー99P1は板状部材99G1の一端と99G2の一端とを繋ぎ、ピラー99P2は板状部材99G1の他端と99G2の他端とを繋いでいる。ピラー99P3は、ピラー99P1とピラー99P2との中間に位置し、一対の板状部材99G1,99G2の湾曲部分同士を繋いでいる。ここで、一端が張力調整部95Aに固定されたワイヤエレメント41Aがピラー99P2およびピラー99P3に案内されて対応する軸関節機構へ導かれるようになっている。同様に、一端が張力調整部95Bに固定されたワイヤエレメント41Bがピラー99P1およびピラー99P3に案内されて対応する軸関節機構へ導かれるようになっている。このような構成のサーボホーン75Eを用いることにより、フィギュア2を動作させる際、ワイヤエレメント41A,41Bがピラー99P1〜99P3にガイドされることで、より大きなストロークであってもワイヤエレメント41A,41Bに対し所定の張力が速やかに負荷されることとなる。ピラー99P1〜99P3の両端は一対の板状部材99G1,99G2と連結されているので、フィギュア2の動作を行う際、本体部97の回転によりワイヤエレメント41A,41Bがピラー99P1〜99P3から外れてしまうのを防ぐことができるからである。よって、このようなガイド部99Gを有することにより、対応する軸関節機構における、より大きな動作が安定して行われるようになる。
さらに、本技術では、図26A,26Bに示したように、フィギュアを移動式の台座に搭載するようにしてもよい。図26A,26Bは、移動式の台座の一例として、筐体10の下部に複数のキャスター16を搭載した台座1Bを示している。図26Aは、キャスター16を筐体10の下部に収納した停止状態を表し、図26Bは、キャスター16を筐体10の下部から突出させた移動可能状態を表す。
図26A,26Bに示したように、筐体10の内部には、制御部12からの指令に基づいてキャスター16を駆動する駆動源としてのモータ16Mがさらに設置されている。また、キャスター16は、アーム161と、そのアーム161の一端に回転可能に支持された回転体162とを有する。アーム161の他端は筐体10に回転可能に支持されている。アーム161は、モータ16Mから伝達される動力により、支点16J1を中心として回転するようになっている。回転体162は、モータ16Mから伝達される動力により、アーム161の一端に位置する支点16J2を中心として自転するようになっている。なお、複数のキャスター16における回転体162の全てをモータ16Mにより自転させてもよいし、複数のキャスター16における回転体162のうちの一部のみをモータ16Mにより自転させ、他は従動させてもよい。さらに、アーム161は、水平面内においても回転可能に筐体10に取り付けられていてもよい。
この台座1Bにおいて、制御部12からの指令に基づいて移動動作を行う際には、まず、モータ16Mからの動力によりアーム161を回転させ、図26Bに示したように回転体162の下部が筐体10よりも下方へ突出するようにする。これにより、回転体162のみが床面と接することとなる。次に、モータ16Mからの動力により回転体162を所望の方向へ自転させる。これにより、台座1Bは、フィギュア2と共に自在に(例えば矢印16Yで示した水平方向に)移動することができる。
なお、上述のキャスターの種類や構造は図26A,26Bに示したものに限定されず、適宜選択され得るものである。また、キャスターは1以上搭載していればよいが、3以上搭載していることが望ましい。円滑な動作の確保および動作安定性の確保の点で有利だからである。
さらに、本技術では、表示装置、スピーカなどの音響装置、投影機などの各種デバイスを台座部やフィギュア部に搭載させてもよい。例えば図27A〜27Eに、照明装置を搭載した台座1Cを示す。図27Aは、変形例としてのフィギュアシステムにおける台座1Cを表す斜視図である。また、図27Bは台座1Cの平面図であり、図27Cは台座1Cの正面図であり、図27Dは台座1Cの左側面図である。さらに、図27Eは台座1Cにフィギュア2を取り付けた状態を表す左側面図である。なお、図27Aでは、脱着部3の上面および一部の側面ならびに筐体10Bの一部の側面を取り外し、筐体10Bおよび脱着部3の内部構造(例えば上述のサーボホーン75Eなど)をも表している。図27Bにおいても脱着部3の上面を取り外し、脱着部3の内部構造をも表している。
台座1Cは、筐体10Bと、その上に接続された脱着部3と、筐体10Bの上方において脱着部3に立設した支柱17と、この支柱17をフィギュア2に連結する連結部18(図27E参照)と、筐体10Bに取り付けられ、上方を照らす一対の照明装置19とを有する。筐体10Bおよび脱着部3は、いずれも、その平面形状が、前後を長手方向とする長方形の前方両角部が斜め(約45°)に切り落とされた六角形となっている。支柱17は、脱着部3と接続された下方の接続部分と連結部18と接続された上方の接続部分とを繋ぐ中間部分とを有し、その中間部分は、連結部18に接続されるフィギュア2から遠ざかるように後方へ湾曲している。
図28A〜28Eに、連結部18を拡大して示す。図28Aは、連結部18を拡大して表す斜視図である。図28Bは、図28Aと異なる方向から眺めた連結部18の様子を表す斜視図である。図28Cは連結部18の正面図であり、図28Dは連結部18の平面図であり、図28Eは連結部18の右側面図である。図28A〜28Eに示したように、連結部18は、第1〜第4の部分181〜184を有している。第1の部分181は連結部材180(図27E)を介して支柱に固定される部分であり、その一部に第2の部分182がシャフト182Jを中心に左右方向へ(図28D中の矢印182Rの方向へ)回転可能に保持される。第2の部分182には、前方へ突出する第3の部材183が取り付けられ、その第3の部材183の先端には第4の部材184が取り付けられている。第4の部材184はフィギュア2を把持するものである。なお、連結部材180は、第1の部分181を、その水平を保持したまま上下に移動可能とするものである。
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
(1)
複数の第1のアクチュエータを有する駆動ユニットと、
1または複数の軸関節機構を各々含む関節部を複数有するフィギュアと
を備え、
前記複数の第1のアクチュエータのうちの少なくとも1つの第1のアクチュエータにおける駆動力が、ワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達される
フィギュアシステム。
(2)
前記駆動ユニットを収容する台座をさらに備え、
前記フィギュアは、前記台座の上に配置され、または配置可能に構成されている
上記(1)に記載のフィギュアシステム。
(3)
前記駆動ユニットと前記フィギュアとは、前記ワイヤを収容すると共に可撓性を有する駆動力伝達部により接続されている
上記(1)に記載のフィギュアシステム。
(4)
前記駆動力伝達部は、前記駆動ユニットと着脱可能に接続されている
上記(3)に記載のフィギュアシステム。
(5)
前記フィギュアは、チューブを有し、
前記ワイヤは、前記複数の軸関節機構のうちの対応する前記軸関節機構ごとに前記チューブに収容されて延設されている
上記(1)から(4)のいずれか1つに記載のフィギュアシステム。
(6)
前記チューブは前記フィギュアの内部に収容されている
上記(5)に記載のフィギュアシステム。
(7)
前記ワイヤが収容された前記チューブが複数設けられ、
複数の前記チューブが集束されて1のバンドル区間部を構成し、
前記1のバンドル区間部において前記駆動ユニットと前記フィギュアとが連結されており、または連結可能に構成されている
上記(6)に記載のフィギュアシステム。
(8)
前記フィギュアは、チューブを有し、
前記ワイヤは1対のワイヤエレメントからなるワイヤエレメント対を1以上含み、
前記軸関節機構ごとに前記ワイヤエレメント対が設けられ、
少なくとも1つの前記ワイヤエレメント対は、対応する前記軸関節機構ごとに1または2本の前記チューブに収容されて延設されている
上記(1)から(7)のいずれか1つに記載のフィギュアシステム。
(9)
前記フィギュアは、軸部分と、前記軸部分を中心として回転軸を中心として回転するホーンとをさらに有し、
前記ホーンは、前記ワイヤエレメント対を構成する前記1対のワイヤエレメントの各々が取り付けられる1対のワイヤエレメント取付部を含む
上記(8)に記載のフィギュアシステム。
(10)
前記1対のワイヤエレメントの各々の張力を調整する張力調整部をさらに備えた
上記(9)に記載のフィギュアシステム。
(11)
前記張力調整部は、前記1対のワイヤエレメントの係止位置を調整する位置調整部と、前記1対のワイヤエレメントの各々に張力を付与する張力付与部と
を有する
上記(10)に記載のフィギュアシステム。
(12)
前記位置調整部は、ねじと、前記ねじにより前記ホーンに固定される第1の部材とを含み、
前記張力付与部は、前記ねじを中心として回転可能に保持された第2の部材と、前記第1の部材と前記第2の部材とを繋ぎ、前記第2の部材に対し回転トルクを付与する弾性部材とを含む
上記(11)に記載のフィギュアシステム。
(13)
前記チューブは、前記駆動ユニットと前記チューブに対応する前記軸関節機構との間に位置する他の前記1または複数の軸関節機構の中心部を貫いて延設されている
上記(10)から(12)のいずれか1つに記載のフィギュアシステム。
(14)
前記駆動ユニットは第1の脱着部を有し、
前記フィギュアは第2の脱着部を有し、
前記第1の脱着部と前記第2の脱着部とが脱着可能に連結されており、または連結可能に構成されている
上記(1)から(13)に記載のフィギュアシステム。
(15)
前記駆動ユニットは、前記複数の第1のアクチュエータとして、互いに同じ方向を向いた駆動軸を各々含む複数のサーボモータを有し、
前記第2の脱着部は、前記複数のサーボモータの駆動軸にそれぞれ対応した複数の軸受穴を有する
上記(14)に記載のフィギュアシステム。
(16)
前記フィギュアは、入力デバイスと出力デバイスと第2のアクチュエータとメモリデバイスとをさらに有し、
前記入力デバイスは、前記第1の脱着部と前記第2の脱着部との接合部において各々分離可能な第1の信号線および第1の電力線により前記駆動ユニットと接続され、
前記出力デバイスは、前記接合部において各々分離可能な第2の信号線および第2の電力線により前記駆動ユニットと接続され、
前記第2のアクチュエータは、前記接合部において分離可能な第3の信号線および第3の電力線により前記駆動ユニットと接続され、
前記メモリデバイスは、前記接合部において分離可能な第4の信号線および第4の電力線により前記駆動ユニットと接続されている
上記(14)または(15)に記載のフィギュアシステム。
(17)
電源オフ時の前記第1のアクチュエータを動かすのに要するトルクは、対応する前記軸関節機構に及ぶ重力によるトルクよりも大きい
上記(1)から(16)のいずれか1つに記載のフィギュアシステム。
(18)
前記フィギュアは、複数の前記関節部のうちの1の前記関節部と、前記複数の関節部のうちの他の1の前記関節部とを繋ぐ骨部材を有し、
前記関節部と前記骨部材とが脱着可能に接続されている
上記(1)から(16)のいずれか1つに記載のフィギュアシステム。
(19)
前記第1の脱着部と前記第2の脱着部とが連結されることにより、前記複数の第1のアクチュエータを取り囲む遮音構造が構成される
上記(14)から(18)のいずれか1つに記載のフィギュアシステム。
(20)
前記駆動ユニットは、前記複数の第1のアクチュエータを冷却する冷却部を有する
上記(19)に記載のフィギュアシステム。
(21)
前記フィギュアは、自らの機種識別情報を格納したメモリデバイスを有し、
前記駆動ユニットは、前記フィギュアの機種識別情報に応じて前記フィギュアの動作を制御する制御部を有する
上記(1)から(20)のいずれか1つに記載のフィギュアシステム。
(22)
前記制御部は、外部からの情報に基づいて前記フィギュアの機種識別情報に応じて前記フィギュアの動作を制御する
上記(21)に記載のフィギュアシステム。
(23)
前記メモリデバイスは、前記フィギュアの個体識別情報をさらに格納しており、
前記制御部は、前記フィギュアの個体識別情報に応じて前記フィギュアの動作を制御する
上記(21)または(22)に記載のフィギュアシステム。
(24)
アクチュエータを内蔵する台座部と、
関節部を有し、前記台座部の上に配置されたフィギュア部と
を備え、
前記アクチュエータの駆動力が、ワイヤを介して前記フィギュア部の関節部に伝達される
フィギュアシステム。
(25)
1または複数の軸関節機構を各々含む複数の関節部と、
複数のアクチュエータを有する駆動ユニットと接続されるように構成された脱着部と、
前記複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構から前記脱着部へ延設されたワイヤと
を有するフィギュア。
(26)
1または複数の軸関節機構を各々含む複数の関節部を有するフィギュアが連結される脱着部と、
ワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構に駆動力を各々伝達するアクチュエータが複数設けられた筐体と、
複数の前記アクチュエータの動作を制御する制御部と
を有する台座。
(27)
1または複数の軸関節機構を各々含む複数の関節部と、前記1または複数の軸関節機構と接続されたワイヤとを有するフィギュアが連結される脱着部と、
前記フィギュアの姿勢を保持する姿勢保持部が複数設けられた筐体と
を有する台座。
(28)
前記姿勢保持部は、前記ワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構に駆動力を各々伝達するギア機構を有する
上記(27)に記載の台座。
(29)
前記ギア機構を動かすのに要するトルクは、対応する前記軸関節機構に及ぶ重力によるトルクよりも大きい
上記(28)に記載の台座。
(30)
前記フィギュアは、軸部分と、前記軸部分を中心として回転軸を中心として回転すると共に前記ワイヤが取り付けられるワイヤ取付部を含むホーンとをさらに有し、
前記姿勢保持部は、前記軸部分と嵌合する回転部材と、前記回転部材の回転を係止するロック機構とを有する
上記(27)から(29)のいずれか1つに記載の台座。
(31)
前記筐体は、前記ワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構に駆動力を各々伝達するアクチュエータをさらに含む
上記(27)から(30)のいずれか1つに記載の台座。
(32)
前記台座は、1以上のキャスターと、前記キャスターを駆動する駆動源とを有する
上記(27)から(31)のいずれか1つに記載の台座。
(33)
前記台座は、前記脱着部の上方に立設する支柱と、前記支柱を前記フィギュアに連結する連結部とを有する
上記(27)から(32)のいずれか1つに記載の台座。
(34)
前記支柱は、前記脱着部と接続された第1の接続部分と、前記連結部と接続された第2の接続部分と、前記第1の接続部分と前記第2の接続部分とを繋ぐ中間部分とを有し、
前記中間部分は、前記連結部に接続されることとなる前記フィギュアから遠ざかるように湾曲している
上記(33)に記載の台座。
(35)
前記台座と前記フィギュアとを連結し、または連結可能に構成された支持体をさらに備え、
前記チューブは前記支持体の内部に収容されている
上記(1)に記載のフィギュアシステム。
(36)
前記支持体は、1または複数の前記関節部を有する
上記(35)に記載のフィギュアシステム。
(37)
前記駆動ユニットを収容する台座をさらに備え、
前記フィギュアは、前記台座の上に配置され、または配置可能に構成されており、
前記駆動軸および前記軸受け穴は、前記台座の、前記フィギュアが載置される載置面と実質的に垂直の方向に沿って延伸されている
上記(15)に記載のフィギュアシステム。
(38)
前記張力調整部は、前記チューブに固定された一端と前記駆動ユニットに固定された他端とを含む弾性部材を有する
上記(10)に記載のフィギュアシステム。
(39)
1つの前記チューブに対して1つの前記弾性部材が設けられている
上記(38)に記載のフィギュアシステム。
(40)
制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記複数の軸関節機構のうちの一部の前記軸関節機構のみを動かす際に、前記複数の第1のアクチュエータのうちの前記一部の軸関節機構に対応する一部の前記第1のアクチュエータの電源をオンとする時間を設け、他の前記第1のアクチュエータの電源をオフとする時間を設ける
上記(1)から(24)および(35)から(39)のいずれか1つに記載のフィギュアシステム。
(41)
前記第2の脱着部は、前記軸受け穴が設けられた第1の部材と、前記第1の部材が固定される第2の部材とを含み、
前記第1の部材と前記第2の部材とは、2以上の相対位置において固定可能に構成されている
上記(15)に記載のフィギュアシステム。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
本開示のフィギュアシステムは以下のような産業上の利用可能性を有する。
例えばパチンコ台や据え置き型ゲーム機などの遊技機に搭載し、それらの遊技機と連動した多彩な動作をさせることができる。本開示のフィギュアシステムによれば小型軽量が実現できるので、上記の用途に好適である。また、自動車の室内、例えばダッシュボード上に本開示のフィギュアシステムを配置してもよい。その場合、カーナビゲーション・システムなどと連動した道案内や情報伝達などの所作を行うようにしてもよい。ここでいう連動としては、例えばカーナビゲーション・システムのソフトウェアからの信号に基づき、フィギュアの出力(機械的動作、音声、光の出力など)を行うことが挙げられる。あるいは、フィギュア側から何らかの信号をカーナビゲーション・システムに送信し、カーナビゲーション・システムの制御を行うようにしてもよい。
また、本開示のフィギュアシステムでは、台座に電気系統部分を集約することができるので、防水構造を比較的容易に実現できる。このため、屋外に設置する用途に好適である。
また、本開示のフィギュアシステムは、台座に重量の大きな駆動部を集約している。このため、フィギュアの軽量化を図ることができるので、安全性に優れており、衆人環境下にも設置できる。したがって、例えば人通りの多い店舗周辺や美術館等における案内役として好適である。
また、本開示のフィギュアシステムは、一般家庭での高齢者やペットなどの見守りシステム、介護施設や病院等での要介護者や患者に対するケアを行なうケアシステム、あるいは留守宅の監視システムとしての利用可能性を有する。さらにはショールームやイベントスペース、商店などでの来訪者に対する案内システムとしても利用され得るものである。本開示のフィギュアシステムに通信機能を搭載し、外部との双方向通信を行うことや、外部からの制御を行うようにしてもよい。例えば異常発生時にはフィギュアシステムの使用者の操作により、あるいは自動的に異常を検出することで外部へ警報を出力したり、あるいは定期的に映像データを取得し、外部送信したりすることが考えられる。さらには、フィギュアシステムの使用者と外部者との双方向の情報(音声および映像など)の通信を行うようにしてもよい。
また、パーソナルコンピュータ等にインストールされた教育用アプリケーションとの連動により、学習者のサポートを行うこともできる。例えば、予め用意された情報の範囲内で、または外部との通信により取得した情報に基づき、学習内容の解説と併せて動作したり、学習者の回答に対する正誤判定や間違った箇所の指摘などの指導を行ったりするような使い方が想定される。
また、テレビ放送やラジオ放送と連動して放送内容に関連した解説や情報伝達を行うデバイスとしての利用可能性がある。この場合、フィギュアシステムは、放送データの解説等を音声で行い、併せて手足が何らかの動作を行うようにしてもよい。さらに、パーソナルコンピュータ等の情報端末と連動して、インターネット回線を通じた情報伝達を行うデバイスとして利用できる。本開示のフィギュアシステムは小型かつ軽量であるうえ、駆動部を一箇所にまとめていることから、例えばストラップのような装飾性を有する付属品として情報端末に繋げておくこともできる。
さらに、本開示のフィギュアシステムは、音楽制作ソフトと連動して踊る観賞用の玩具としての利用可能性を有する。例えば音楽ソフトのプログラムからの指令により本開示のフィギュアシステムを動作させることができる。あるいは、キャプチャー機器と連動して、人間の動作を取り込み、同一の動作を再現する(いわゆる物真似をする)デバイスとしても利用できる。さらには、ゲーム機器やゲームソフトと連動した動作を行うデバイスとして利用することもできる。二次元の画面上におけるキャラクタと同じ動作(あるいは対応した動作)をさせることで、ゲームのプレーヤーの臨場感を高めることができる。例えば対戦型ゲーム(戦闘ゲームやスポーツゲームなど)において、対戦相手のキャラクタの動作を二次元の画面の表示と連動してフィギュアシステムにさせたり、二次元画面上に映っていないユーザ側のキャラクタの動作をフィギュアシステムにさせたりすることが想定される。
さらに、本開示のフィギュアシステムは、カラオケシステムと連動して使用するものであってもよい。例えば使用者がカラオケシステムにおいて選曲した曲の映像および音声と連動して、フィギュアが踊るようにしてもよい。
1,1A〜1C…台座、2…フィギュア、3(3A,3B)…脱着部、4…ワイヤ、5…張力調整部、5A〜5C…プーリー、10,10A…筐体、10F…ファン、10S…上面、11…駆動部、12…制御部、13…電源、14…記憶部、15…送受信部(I/F)、16…キャスター、17…支柱、18…連結部材、19…照明装置、20…胴体部、20A…胴体上部、20B…胴体下部、21…頭部、22R…右腕部、221R…上腕、222R…前腕、223R…手、22L…左腕部、221L…上腕、222L…前腕、223L…手、23R…右脚部、23L…左脚部、24…上皮部分、25…記憶部、30…腰関節部、31…首関節部、32L,32R…肩関節部、33L,33R…股関節部、34L,34R…肘関節部、35L,35R…手関節部、36R,36L…膝関節部、37R,37L…足関節部、40…ワイヤエレメント、51…サーボホーン、52…本体部、53…駆動軸、54…ねじ、55…コア部材、56…係止部、57…回転部材、58…トルクばね、61…ワイヤガイド、62…弾性部材、71…基部、72…壁部、73…突起部、74…回転軸部、75,75A,75B,75C,75D…サーボホーン、751…第1の部材、751A…板状部分、751B…円筒部分、752…第2の部材、752A,752B…固定部、753…ねじ、754…張力調整部、755…位置調整部、756…張力付与部、75H…軸受穴、76…凹部、76H…穴、77…接続端子、78…接続端子ベース、79…接続端子、80…支持体、80A1,80A2…骨部材、80B1〜80B3…関節部、81…コイルばね、82A,82B…金属線、83A,83B…電極、84…駆動力伝達部、85…椅子、86…姿勢保持部、87…本体部、88A,88B…張力調整部、89A,89B…係止部、90A,90B…コイルばね、91,92…円板、93…シャフト、94…コイルばね、95A,95B…張力調整部、96A,96B…係止部、97…本体部、98…コイルばね、99…ガイド部、IU…入力デバイス、OU…出力デバイス、DU…駆動ユニット。

Claims (50)

  1. 複数の第1のアクチュエータを有する駆動ユニットと、
    1または複数の軸関節機構を含む関節部を複数有するフィギュアと
    を備え、
    前記複数の第1のアクチュエータのうちの少なくとも1つの第1のアクチュエータによる駆動力が、ワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達され、
    前記駆動ユニットは、前記第1のアクチュエータとして、駆動軸を含むサーボモータを有し、
    前記フィギュアは、前記サーボモータの前記駆動軸と脱着可能に連結され、または着脱可能に構成された軸受穴を含む連結部材を有し、
    前記ワイヤは、前記軸関節機構と接続された一端と、前記連結部材と接続された他端とを含む
    フィギュアシステム。
  2. 前記駆動ユニットを収容する台座をさらに備え、
    前記フィギュアは、前記台座の上に配置され、または配置可能に構成されている
    請求項1に記載のフィギュアシステム。
  3. 前記駆動ユニットと前記フィギュアとは、前記ワイヤを収容すると共に可撓性を有する駆動力伝達部により接続されている
    請求項1または請求項2に記載のフィギュアシステム。
  4. 前記駆動力伝達部は、前記駆動ユニットと着脱可能に接続されている
    請求項3に記載のフィギュアシステム。
  5. 前記フィギュアは、チューブを有し、
    前記ワイヤは、前記複数の軸関節機構のうちの対応する前記軸関節機構ごとに前記チューブに収容されて延設されている
    請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のフィギュアシステム。
  6. 前記チューブは前記フィギュアの内部に収容されている
    請求項5に記載のフィギュアシステム。
  7. 前記ワイヤが収容された前記チューブが複数設けられ、
    複数の前記チューブが集束されて1のバンドル区間部を構成し、
    前記1のバンドル区間部において前記駆動ユニットと前記フィギュアとが連結されており、または連結可能に構成されている
    請求項6に記載のフィギュアシステム。
  8. 前記フィギュアは、チューブを有し、
    前記ワイヤは1対のワイヤエレメントからなるワイヤエレメント対を1以上含み、
    前記軸関節機構ごとに前記ワイヤエレメント対が設けられ、
    少なくとも1つの前記ワイヤエレメント対は、対応する前記軸関節機構ごとに1または2本の前記チューブに収容されて延設されている
    請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のフィギュアシステム。
  9. 前記軸関節機構は、軸部分と、前記軸部分を中心として回転する回転部分とをさらに有し、
    前記回転部分には前記ワイヤエレメント対を構成する前記1対のワイヤエレメントの各々の一端が取り付けられ、
    前記回転部分は、前記1対のワイヤエレメントのうちの第1のワイヤエレメントに伝達される前記第1のアクチュエータによる第1の方向の前記駆動力により、第1の回転方向に回転すると共に、前記1対のワイヤエレメントのうちの第2のワイヤエレメントに伝達される前記第1のアクチュエータによる前記第1の方向と反対の第2の方向の前記駆動力により、前記第1の回転方向と反対の第2の回転方向に回転するようになっている
    請求項8に記載のフィギュアシステム。
  10. 前記1対のワイヤエレメントの各々の張力を調整する張力調整部をさらに備えた
    請求項9に記載のフィギュアシステム。
  11. 前記フィギュアは、回転軸部と、前記回転軸部を中心として回転する回転体とをさらに有し、
    前記張力調整部は、
    前記1対のワイヤエレメントの各々の他端が係止され、前記1対のワイヤエレメントの各々の他端の、前記回転体に対する係止位置を調整する位置調整部と、
    前記1対のワイヤエレメントの各々に張力を付与する張力付与部と
    を有する
    請求項10に記載のフィギュアシステム。
  12. 前記位置調整部は、ねじと、前記1対のワイヤエレメントの他端が係止されると共に前記ねじにより前記回転体に固定される第1の部材とを含み、
    前記張力付与部は、前記ねじを中心として回転可能に保持された第2の部材と、前記第1の部材と前記第2の部材とを繋ぎ、前記第2の部材に対し回転トルクを付与する弾性部材とを含む
    請求項11に記載のフィギュアシステム。
  13. 前記チューブは、前記駆動ユニットと前記チューブに対応する前記軸関節機構との間に位置する他の前記1または複数の軸関節機構の中心部を貫いて延設されている
    請求項10から請求項12のいずれか1項に記載のフィギュアシステム。
  14. 前記駆動ユニットは第1の脱着部を有し、
    前記フィギュアは第2の脱着部を有し、
    前記第1の脱着部と前記第2の脱着部とが脱着可能に連結されており、または連結可能に構成されている
    請求項1から請求項13のいずれか1項に記載のフィギュアシステム。
  15. 前記駆動ユニットは、前記複数の第1のアクチュエータとして、互いに同じ方向を向いた駆動軸を各々含む複数のサーボモータを有し、
    前記第2の脱着部は、前記複数のサーボモータの駆動軸にそれぞれ対応した複数の軸受穴を有する
    請求項14に記載のフィギュアシステム。
  16. 前記フィギュアは、入力デバイスと出力デバイスと第2のアクチュエータとメモリデバイスとをさらに有し、
    前記入力デバイスは、前記第1の脱着部と前記第2の脱着部との接合部において各々分離可能な第1の信号線および第1の電力線により前記駆動ユニットと接続され、
    前記出力デバイスは、前記接合部において各々分離可能な第2の信号線および第2の電力線により前記駆動ユニットと接続され、
    前記第2のアクチュエータは、前記接合部において分離可能な第3の信号線および第3の電力線により前記駆動ユニットと接続され、
    前記メモリデバイスは、前記接合部において分離可能な第4の信号線および第4の電力線により前記駆動ユニットと接続されている
    請求項14に記載のフィギュアシステム。
  17. 電源オフ時の前記第1のアクチュエータを動かすのに要するトルクは、対応する前記軸関節機構に及ぶ重力によるトルクよりも大きい
    請求項1から請求項16のいずれか1項に記載のフィギュアシステム。
  18. 前記フィギュアは、複数の前記関節部のうちの1の前記関節部と、前記複数の関節部のうちの他の1の前記関節部とを繋ぐ骨部材を有し、
    前記関節部と前記骨部材とが脱着可能に接続されている
    請求項1から請求項17のいずれか1項に記載のフィギュアシステム。
  19. 前記第1の脱着部と前記第2の脱着部とが連結されることにより、前記複数の第1のアクチュエータを取り囲む遮音構造が構成される
    請求項14に記載のフィギュアシステム。
  20. 前記駆動ユニットは、前記複数の第1のアクチュエータを冷却する冷却部を有する
    請求項19に記載のフィギュアシステム。
  21. 前記フィギュアは、自らの機種識別情報を格納したメモリデバイスを有し、
    前記駆動ユニットは、前記フィギュアの機種識別情報に応じて前記フィギュアの動作を制御する制御部を有する
    請求項1に記載のフィギュアシステム。
  22. 前記制御部は、外部からの情報に基づいて前記フィギュアの機種識別情報に応じて前記フィギュアの動作を制御する
    請求項21に記載のフィギュアシステム。
  23. 前記メモリデバイスは、前記フィギュアの個体識別情報をさらに格納しており、
    前記制御部は、前記フィギュアの個体識別情報に応じて前記フィギュアの動作を制御する
    請求項21または請求項22に記載のフィギュアシステム。
  24. 1または複数の軸関節機構を各々含む複数の関節部と、
    駆動軸を各々含むサーボモータを有する駆動ユニット脱着可能に構成された脱着部と、
    前記複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構から前記脱着部へ延設されたワイヤと
    を有し、
    前記サーボモータによる駆動力が前記ワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達され、
    前記脱着部は、前記サーボモータの前記駆動軸と脱着可能に連結され、または脱着可能に構成された軸受穴を各々含む連結部材を含み、
    前記ワイヤは、前記軸関節機構と接続された一端と、前記連結部材と接続された他端とを含む
    フィギュア。
  25. 1または複数の軸関節機構を各々含む複数の関節部と、前記1または複数の軸関節機構と接続されたワイヤとを有するフィギュアが連結される脱着部と、
    前記フィギュアの姿勢を保持する姿勢保持部が複数設けられた筐体と
    を有し、
    前記フィギュアは、軸受穴と、前記ワイヤが取り付けられるワイヤ取付部とを含み前記軸受穴を中心として回転するホーンをさらに有し、
    前記姿勢保持部は、前記軸部分と嵌合する回転軸部と、前記回転軸部の回転を係止するロック機構とを有する
    台座。
  26. 前記姿勢保持部は、前記ワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構に駆動力を各々伝達する回転軸部を有する
    請求項25記載の台座。
  27. 前記回転軸部を動かすのに要するトルクは、対応する前記軸関節機構に及ぶ重力によるトルクよりも大きい
    請求項26に記載の台座。
  28. 前記筐体は、前記ワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構に駆動力を各々伝達するアクチュエータをさらに含む
    請求項25から請求項27のいずれか1項に記載の台座。
  29. 前記台座は、1以上のキャスターと、前記キャスターを駆動する駆動源とを有する
    請求項25から請求項28のいずれか1項に記載の台座。
  30. 前記台座は、前記脱着部の上方に立設する支柱と、前記支柱を前記フィギュアに連結する連結部とを有する
    請求項25から請求項29のいずれか1項に記載の台座。
  31. 前記支柱は、前記脱着部と接続された第1の接続部分と、前記連結部と接続された第2の接続部分と、前記第1の接続部分と前記第2の接続部分とを繋ぐ中間部分とを有し、
    前記中間部分は、前記連結部に接続されることとなる前記フィギュアから遠ざかるように湾曲している
    請求項30に記載の台座。
  32. 前記駆動ユニットを収容する台座と、
    前記台座と前記フィギュアとを連結し、または連結可能に構成された支持体とをさらに備え、
    前記ワイヤは前記支持体の内部に収容されている
    請求項1から請求項23のいずれか1項に記載のフィギュアシステム。
  33. 前記支持体は、1または複数の前記関節部を有する
    請求項32に記載のフィギュアシステム。
  34. 前記駆動ユニットを収容する台座をさらに備え、
    前記フィギュアは、前記台座の上に配置され、または配置可能に構成されており、
    前記駆動軸および前記軸受穴は、前記台座の、前記フィギュアが載置される載置面と実質的に垂直の方向に沿って延伸されている
    請求項15に記載のフィギュアシステム。
  35. 前記張力調整部は、前記チューブに固定された一端と前記駆動ユニットに固定された他端とを含む弾性部材を有する
    請求項10から請求項13のいずれか1項に記載のフィギュアシステム。
  36. 1つの前記チューブに対して1つの前記弾性部材が設けられている
    請求項35に記載のフィギュアシステム。
  37. 制御部をさらに備え、
    前記制御部は、前記複数の軸関節機構のうちの一部の前記軸関節機構のみを動かす際に、前記複数の第1のアクチュエータのうちの前記一部の軸関節機構に対応する一部の前記第1のアクチュエータの電源をオンとする時間を設け、他の前記第1のアクチュエータの電源をオフとする時間を設ける
    請求項1から請求項23のいずれか1項に記載のフィギュアシステム。
  38. 前記第2の脱着部は、前記軸受穴が設けられた第1の部材と、前記第1の部材が固定される第2の部材とを含み、
    前記第1の部材と前記第2の部材とは、2以上の相対位置において固定可能に構成されている
    請求項15に記載のフィギュアシステム。
  39. 複数のアクチュエータを有する駆動ユニットと、
    1または複数の軸関節機構を含む関節部を複数有すると共にチューブを有するフィギュアと
    を備え、
    前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも1つのアクチュエータによる駆動力が、1対のワイヤエレメントからなるワイヤエレメント対を1以上含むワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達され、
    前記ワイヤエレメント対は、前記軸関節機構ごとに設けられ、
    少なくとも1つの前記ワイヤエレメント対は、対応する前記軸関節機構ごとに1または2本の前記チューブに収容されて延設されている
    フィギュアシステム。
  40. 複数のアクチュエータを有する駆動ユニットと、
    1または複数の軸関節機構を含む関節部を複数有するフィギュアと
    を備え、
    前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも1つのアクチュエータによる駆動力が、ワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達され、
    前記駆動ユニットは、第1の脱着部を有し、
    前記フィギュアは、前記第1の脱着部と脱着可能に連結されており、または連結可能に構成されている第2の脱着部を有し、
    前記駆動ユニットは、前記複数のアクチュエータとして、互いに同じ方向を向いた駆動軸を各々含む複数のサーボモータを有し、
    前記第2の脱着部は、前記複数のサーボモータの駆動軸にそれぞれ対応した複数の軸受穴を有する
    フィギュアシステム。
  41. 複数のアクチュエータを有する駆動ユニットと、
    1または複数の軸関節機構を含む関節部を複数有するフィギュアと、
    第1のワイヤエレメントおよび第2のワイヤエレメントを含んで前記軸関節機構ごとに設けられたワイヤエレメント対と
    を備え、
    前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも1つのアクチュエータによる駆動力が、前記ワイヤエレメント対を介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達され、
    前記軸関節機構は、軸部分と、前記軸部分を中心として回転する回転部分とを有し、
    前記回転部分には、前記第1のワイヤエレメントおよび前記第2のワイヤエレメントの各々の一端が取り付けられ、
    前記回転部分は、前記第1のワイヤエレメントに伝達される、前記アクチュエータによる第1の方向の前記駆動力により第1の回転方向に回転すると共に前記第2のワイヤエレメントに伝達される、前記アクチュエータによる前記第1の方向と反対の第2の方向の前記駆動力により前記第1の回転方向と反対の第2の回転方向に回転するようになっている
    フィギュアシステム。
  42. 複数のアクチュエータを有する駆動ユニットと、
    1または複数の軸関節機構を含む関節部を複数有するフィギュアと、
    前記軸関節機構と接続される一端と、他端とを含み、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも1つのアクチュエータによる駆動力を、前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達するワイヤと、
    前記ワイヤの他端が係止される位置調整部と
    を備え、
    前記フィギュアは、回転軸部と、前記回転軸部を中心として回転すると共に前記位置調整部が設けられた回転体とをさらに有し、
    前記位置調整部は、前記ワイヤの他端の、前記回転体に対する係止位置を調整する
    フィギュアシステム。
  43. 複数のアクチュエータを有する駆動ユニットと、
    1または複数の軸関節機構を含む関節部を複数有すると共にチューブを有するフィギュアと、
    前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも1つのアクチュエータによる駆動力を、前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達するワイヤと、
    位置調整部および張力付与部を含む張力調整部と
    を備え、
    前記ワイヤは1対のワイヤエレメントからなるワイヤエレメント対を1以上含み、
    前記軸関節機構ごとに前記ワイヤエレメント対が設けられ、
    少なくとも1つの前記ワイヤエレメント対は、前記軸関節機構と接続される一端と、他端とを含み、対応する前記軸関節機構ごとに1または2本の前記チューブに収容されて延設されており、
    前記軸関節機構は、軸部分と、前記軸部分を中心として回転する回転部分とをさらに有し、
    前記回転部分には前記ワイヤエレメント対を構成する前記1対のワイヤエレメントの各々の他端が取り付けられ、
    前記回転部分は、前記1対のワイヤエレメントのうちの第1のワイヤエレメントに伝達される、前記アクチュエータによる第1の方向の前記駆動力により第1の回転方向に回転すると共に、前記1対のワイヤエレメントのうちの第2のワイヤエレメントに伝達される、前記アクチュエータによる前記第1の方向と反対の第2の方向の前記駆動力により前記第1の回転方向と反対の第2の回転方向に回転するようになっており、
    前記フィギュアは、回転軸部と、前記回転軸部を中心として回転する回転体とをさらに有し、
    前記張力調整部は、前記1対のワイヤエレメントの各々の張力を調整するものであり、
    前記位置調整部は、前記1対のワイヤエレメントの各々の他端が係止され、前記1対のワイヤエレメントの各々の他端の、前記回転体に対する係止位置を調整するものであり、
    前記張力付与部は、前記1対のワイヤエレメントの各々に張力を付与するものである
    フィギュアシステム。
  44. 前記ワイヤまたは前記ワイヤエレメント対に対し張力を付与する弾性部材を含む張力調整部をさらに備えた
    請求項39から請求項42のいずれか1項に記載のフィギュアシステム。
  45. 1または複数の軸関節機構を各々含む複数の関節部と、
    複数のアクチュエータを有する駆動ユニットと接続可能に構成された脱着部と、
    前記複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構から前記脱着部へ延設された1対のワイヤエレメントからなるワイヤエレメント対を1以上含むワイヤと、
    チューブと
    を有し、
    前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも1つのアクチュエータによる駆動力が、前記ワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達され、
    前記ワイヤエレメント対は、前記軸関節機構ごとに設けられ、
    少なくとも1つの前記ワイヤエレメント対は、対応する前記軸関節機構ごとに1または2本の前記チューブに収容されて延設されている
    フィギュア。
  46. 1または複数の軸関節機構を各々含む複数の関節部と、
    駆動軸を各々含む複数のサーボモータを有する駆動ユニットと脱着可能に構成された脱着部と、
    前記複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構から前記脱着部へ延設されたワイヤと
    を有し、
    前記サーボモータによる駆動力が前記ワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達され、
    前記脱着部は、前記複数のサーボモータの駆動軸にそれぞれ対応し、互いに同じ方向を向いた複数の軸受穴を有する
    フィギュア。
  47. 1または複数の軸関節機構を各々含む複数の関節部と、
    複数のアクチュエータを有する駆動ユニットと接続可能に構成された脱着部と、
    前記複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構から前記脱着部へ延設された1対のワイヤエレメントからなるワイヤエレメント対を1以上含むワイヤと
    を有し、
    前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも1つのアクチュエータによる駆動力が、前記ワイヤエレメント対を介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達され、
    前記ワイヤエレメント対は、前記軸関節機構ごとに設けられ、
    前記軸関節機構は、軸部分と、前記軸部分を中心として回転する回転部分とを有し、
    前記回転部分には、前記第1のワイヤエレメントおよび前記第2のワイヤエレメントの各々の一端が取り付けられ、
    前記回転部分は、前記第1のワイヤエレメントに伝達される、前記アクチュエータによる第1の方向の前記駆動力により第1の回転方向に回転すると共に前記第2のワイヤエレメントに伝達される、前記アクチュエータによる前記第1の方向と反対の第2の方向の前記駆動力により前記第1の回転方向と反対の第2の回転方向に回転するようになっている
    フィギュア。
  48. 1または複数の軸関節機構を含む複数の関節部と、
    複数のアクチュエータを有する駆動ユニットと接続可能に構成された脱着部と、
    前記複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構から前記脱着部へ延設されると共に、前記軸関節機構と接続される一端と他端とを含み、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも1つのアクチュエータによる駆動力を、前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達するワイヤと、
    前記ワイヤの他端が係止される位置調整部と
    を有し、
    前記脱着部は、回転軸部と、前記回転軸部を中心として回転すると共に前記位置調整部が設けられた回転体とをさらに有し、
    前記位置調整部は、前記ワイヤの他端の、前記回転体に対する係止位置を調整する
    フィギュア。
  49. 1または複数の軸関節機構を各々含む複数の関節部と、
    チューブと、
    複数のアクチュエータを有する駆動ユニットと接続可能に構成された脱着部と、
    前記複数の軸関節機構のうちの対応する1の軸関節機構から前記脱着部へ延設されたワイヤと、
    位置調整部および張力付与部を含む張力調整部と、
    回転軸部と、
    前記回転軸部を中心として回転する回転体と
    を有し、
    前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも1つのアクチュエータによる駆動力が、前記ワイヤを介して前記複数の軸関節機構のうちの対応する少なくとも1つの軸関節機構に伝達され、
    前記ワイヤは1対のワイヤエレメントからなるワイヤエレメント対を1以上含み、
    前記軸関節機構ごとに前記ワイヤエレメント対が設けられ、
    少なくとも1つの前記ワイヤエレメント対は、前記軸関節機構と接続される一端と、他端とを含み、対応する前記軸関節機構ごとに1または2本の前記チューブに収容されて延設されており、
    前記軸関節機構は、軸部分と、前記軸部分を中心として回転する回転部分とをさらに有し、
    前記回転部分には前記ワイヤエレメント対を構成する前記1対のワイヤエレメントの各々の他端が取り付けられ、
    前記回転部分は、前記1対のワイヤエレメントのうちの第1のワイヤエレメントに伝達される、前記アクチュエータによる第1の方向の前記駆動力により第1の回転方向に回転すると共に、前記1対のワイヤエレメントのうちの第2のワイヤエレメントに伝達される、前記アクチュエータによる前記第1の方向と反対の第2の方向の前記駆動力により前記第1の回転方向と反対の第2の回転方向に回転するようになっており、
    前記張力調整部は、前記1対のワイヤエレメントの各々の張力を調整するものであり、
    前記位置調整部は、前記1対のワイヤエレメントの各々の他端が係止され、前記1対のワイヤエレメントの各々の他端の、前記回転体に対する係止位置を調整するものであり、
    前記張力付与部は、前記1対のワイヤエレメントの各々に張力を付与するものである
    フィギュア。
  50. 前記ワイヤまたは前記ワイヤエレメント対に対し張力を付与する弾性部材を含む張力調整部をさらに有する
    請求項45から請求項48のいずれか1項に記載のフィギュア。
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