JP6519199B2 - ロボットおよびロボットシステム - Google Patents

Description

本発明は、ロボットおよびロボットシステムに関する。特に、生物型ロボットに関する。

近年のロボット工学・機械工学やロボット部品の製作技術・加工技術の進歩・発達により、多種多様なロボットが開発され、使用されるロボットの用途も多岐にわたっている。

その中で、生物的な動作、構造を有する生物型ロボットの分野がある。生物の動きを模し、人間とのコミュニケーションをはかることを目的とするロボット全般を生物型ロボットというものとする。形状は動物を模しても良いし、球形や箱型など幾何学的な形状でも良い。ただし生物形状をしていても工業用ロボットは含まない。このような生物型ロボットはコミュニケーションロボット、ペットロボット、ホビーロボット等と呼ばれることもある。

この種の生物型ロボットは工場等で使用される工業用ロボット、産業用ロボットと異なり、福祉や娯楽あるいは各種イベント等の目的のために、家庭内や公共の場所など実際の人間の生活環境の中で利用されることになるので、高い人間親和性や、個性が要求される。

従来から顔面の表情、特に目を上下、左右に動かしたり、目を閉じたりすることで静止した顔面に表情を加えるようにしたロボットが知られている。また口を閉じたり開いたりする動作と一緒に目もパチパチと開閉するものも存在する（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の発明は、筒体を顔前面から後頭部へ横置して構成した眼球部と、眼球部の上下に隣接して配置され、かつそれぞれ一端で支持されて横方向にのびる眼瞼部と、上下に変形可能な眉毛部と、眼球部材を上下、左右に偏倚させる眼球部駆動機構と、眼瞼部を瞬き動作および上下方向動作させる眼瞼部駆動機構と、眉毛部を線状部材を介して上下に変形させる眉毛部駆動機構とを有し、眼球部駆動機構は左右共通の無端伸長伝動手段によってピッチ軸まわりの駆動を行い、眼瞼部駆動機構は眼球ピッチ軸まわりに眼球が動くにつれて左右の上側眼瞼部材も追従して動くように眼球ピッチ軸と左右の上側眼瞼部材が協調して駆動するようになっており、眉毛部駆動機構は線状部材の引張りによる上下双方向変形駆動機構としたものである。
これにより、例えば、幸福時の表情、嫌悪、驚き、悲しみ、怒り、恐れ、その他の表情の創出が可能となる。図１は、特許文献１における表情の例を引用して示すものである。

他方、ロボット工学の分野で、遺伝的アルゴリズムにおける交叉という概念がある。遺伝的アルゴリズム（Genetic Algorithms）とは，生物が環境に適応して進化していく過程を工学的に模倣した学習的アルゴリズムである。自然界における生物の進化過程では、ある世代を形成している個体の集合の中で環境に適応した個体が高い確率で生き残り，次の世代に子を残す．このメカニズムをモデル化し，環境に対して最もよく適応した個体、すなわち目的関数に対して最適値を与えるような解を求めようというのが遺伝的アルゴリズムの概念である。交叉（組み換え）は生物が交配によって子孫を残すことをモデル化したもので、個体の遺伝子の一部を入れ換える操作である。子孫に対して最適な個性を選ぶ（淘汰させる）ための操作といえる。

代表的な交叉のアルゴリズムには一点交叉と二点交叉がある。例として次の二つの個体を交叉する。
個体Ａの遺伝子を「０１００１１１０１０」、個体Ｂの遺伝子を「１０１０１０１０１１」とする。
一点交叉は遺伝子が交叉する場所（交叉点）をランダムで一つ選び、その場所より後ろを入れ換える方式である。
個体Ａ：０１００１｜１１０１０ → ０１００１ ０１０１１
個体Ｂ：１０１０１｜０１０１１ → １０１０１ １１０１０

二点交叉は、交叉点をランダムで二つ選び、二つの交叉点に挟まれている部分を入れ換える方式である。
個体Ａ：０１０ | ０１１１０ | １０ → ０１０ ０１０１０ １０
個体Ｂ：１０１ | ０１０１０ | １１ → １０１ ０１１１０ １１
（出典：Wikipedia）

すなわち、親に相当する複数の固体の遺伝子情報から、子に相当する固体の遺伝子情報を得るものであり、この交叉を利用して遺伝的に機能を継承するロボットが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２記載の発明は、一般生態系のように遺伝的に機能を継承させることができ、また必要に応じて機能を更新することができる情報通信ロボットを提案するもので、ロボットは、他のロボットとの間で基本情報の送信または受信を行う通信データ生成／解析部と、送信または受信された基本情報の解析を行うＤＮＡデータ生成／解析部と、他のロボットとの間における互いの基本情報のうちから選択された所定基本情報を遺伝子情報として記憶する着脱可能なＤＮＡ板状メモリと、を備え、ＤＮＡ板状メモリの遺伝子情報を更に他のロボットの基本板状メモリにおける基本情報として用いるものである。

これにより、オス型ロボットまたはメス型ロボットそれぞれに伝達させる学習データおよび行動パターンデータ等の基本情報を任意またはランダムに選択することにより、一般生態系のＤＮＡのように子型ロボットに特徴を継承させることにより、学習効果が固体の領域内に留まらないので、複数のロボットの優勢遺伝的成果が効率よく子々孫々に至るまでの他のロボットに伝達することができ、一般生態系におけるＤＮＡのように用いることができ、また、遺伝子効果を利用したエンタテイメントロボットとして、性格や学習能力が似ている同族のロボットファミリーの形成を実現させることができる。

以上説明した特許文献１、２記載の発明では、ロボットの個性という考え方が導入されていない。しかしてロボットの行動等に個性を出すためにパラメータを設定しているものがある（例えば、特許文献３参照）。

特許文献３記載の発明は、個性パラメータによりロボットが個性的に振る舞うことを実現するものである。

すなわち、ロボットに人間と同様に個性的に振る舞わせるためには、ロボットの機体ごとに、動作を少しずつ異ならせたモーションデータを作成する。そして、それぞれのロボットが、自身に対応したモーションデータを再生することにより、少しずつ異なる動作を行い、これにより個性的な振る舞いを実現することができる。このようなロボットの機体ごとにモーションデータを作成して準備することは煩雑となり、ロボットの数が増大すれば、膨大な数のモーションデータが必要となるという課題を解決するために、単一のモーションデータを用いて簡易にロボットが個性的に振る舞うことを実現することができるようにしたものである。

特開２００３−２６５８６９号公報 特開２００１−１４２８６２号公報 特開２０１４−０６９２５７号公報

しかしながら、特許文献３記載の発明では、遺伝的な考慮による多様性については、考えられていなかった。また、特許文献３記載の発明では、個性はパラメータにより決定され、そこには他の個体の個性との関係性が考慮されていなかった。
本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、多様性のある個性を持った新個体のロボットを作成することを目的とする。

本発明の第１の観点は、複数の要素を含む遺伝情報を有するロボットであって、複数のロボットの遺伝情報から、前記複数の要素をランダムに選択して新しい遺伝情報を作成する遺伝情報作成手段を有し、前記遺伝情報作成手段は、前記複数のロボットのうちの第１のロボットの遺伝情報を記憶する第１レジスタと、前記複数のロボットのうちの第２のロボットの遺伝情報を記憶する第２レジスタと、第１の乱数を記憶する第３レジスタと、第２の乱数を記憶する第４レジスタと、前記第１レジスタと前記第３のレジスタの対応関係から前記第１のロボットの遺伝情報を選択し、前記第２レジスタと前記第４のレジスタの対応関係から前記第２のロボットの遺伝情報を選択し、該選択した第１のロボットの遺伝情報と第２のロボットの遺伝情報を組み合わせて前記新しい遺伝情報を作成する遺伝情報テーブルとを含むことを特徴とするロボットを提供するものである。
本発明の第２の観点は、複数の要素を含む遺伝情報を有するロボットであって、複数のロボットの遺伝情報から、前記複数の要素をランダムに選択して新しい遺伝情報を作成する遺伝情報作成手段を有し、前記遺伝情報作成手段は、前記複数のロボットのうちのロボット（Ａ）の遺伝情報と前記複数のロボットのうちのロボット（Ｂ）の遺伝情報とから、複数の要素をランダムに選択して混ぜるとともに、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報の同じ要素を選択する際、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報に対して重み付け係数により重み付けを付けて合成することを特徴とするロボットを提供するものである。

発明の第３の観点は、複数の要素（ＰＡ）を含む遺伝情報（ＧＡ）を有するロボット（Ａ）と、複数の要素（ＰＢ）を含む遺伝情報（ＧＢ）を有するロボット（Ｂ）と、ロボット（Ａ）およびロボット（Ｂ）と接続可能でロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）とロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）を記憶する遺伝情報データベースと、前記遺伝情報データベースに記憶されたロボット（Ａ）およびロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＡ）、（ＧＢ）の前記複数の要素（ＰＡ）および（ＰＢ）からランダムに要素を選択して新しい遺伝情報（ＧＣ）を作成する遺伝情報作成部と、前記遺伝情報作成部が作成した新しい遺伝情報（ＧＣ）を有するロボット（Ｃ）と、を含み、前記遺伝情報作成部は、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）が書き込まれる第１レジスタと、前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）が書き込まれる第２レジスタと、第１の乱数を記憶する第３レジスタと、第２の乱数を記憶する第４レジスタと、前記第１レジスタと前記第３のレジスタの対応関係から前記ロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）を選択し、前記第２レジスタと前記第４のレジスタの対応関係から前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）を選択し、該選択したロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）とロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）を組み合わせて前記新しい遺伝情報（ＧＣ）を作成する遺伝情報テーブルとを含むことを特徴とするロボットシステムを提供するものである。
本発明の第４の観点は、複数の要素（ＰＡ）を含む遺伝情報（ＧＡ）を有するロボット（Ａ）と、複数の要素（ＰＢ）を含む遺伝情報（ＧＢ）を有するロボット（Ｂ）と、前記ロボット（Ａ）およびロボット（Ｂ）と接続可能で、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）を記憶する遺伝情報データベースと、前記遺伝情報データベースに記憶された前記ロボット（Ａ）およびロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＡ）、（ＧＢ）の前記複数の要素（ＰＡ）および（ＰＢ）からランダムに要素を選択して新しい遺伝情報（ＧＣ）を作成する遺伝情報作成部と、前記遺伝情報作成部が作成した新しい遺伝情報（ＧＣ）を有するロボット（Ｃ）と、を含み、前記遺伝情報作成部は、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）とから、複数の要素をランダムに選択して混ぜるとともに、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報の同じ要素を選択する際、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）に対して重み付け係数により重み付けを付けて合成することを特徴とするロボットシステムを提供するものである。

本発明によれば、複数の遺伝情報から新しい遺伝情報を作る遺伝情報作成器を有することにより、親の遺伝情報を引き継いで個性のある新個体のロボットを作成することが可能になる。

従来のロボットの表情の例を示すものである。 本発明の実施の形態におけるロボットの個体の構成を説明するための図である。 同実施の形態における遺伝情報の作成を説明するための図である。 同実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。 同実施の形態の新しい遺伝情報の作成を説明するための図である。 同実施の形態の新しい遺伝情報の作成を説明する変形例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
＜構成＞
図２は、本実施の形態におけるロボットの個体の構成を説明するための図である。
１０はロボットであり、人間を模した外形形状をしている。内部にＣＰＵ１を有し、ＣＰＵ１はロボット１０の動作を制御する。

ロボット１０の内部には、前記ＣＰＵ１と接続される瞼駆動回路２、眼球駆動回路３、首駆動回路４を有する。瞼駆動回路２はロボット１０の瞼１１、１１を動かす制御を行い、眼球駆動回路３はロボット１０の眼球１２、１２を動かす制御を行い、首駆動回路４はロボット１０の首１３を動かす制御を行う。

なお、瞼、眼球、首を動かす機構的な仕組みは、特許文献１に開示された技術を応用することができ、本発明の趣旨と直接は関係しないので説明は省略する。

８は乱数発生器である。ＣＰＵ１の制御により第１の乱数Ｒ１と第２の乱数Ｒ２を発生する。更に、後述する変形例では乱数Ｒ３を発生する機能を有する。なお、真の乱数を作成することは困難であると言われるが、本実施の形態では簡単な擬似乱数でよい。

５は、遺伝情報Ｇを記憶する遺伝情報メモリである。遺伝情報Ｇは多数の要素を含み、その中に前記瞼駆動回路２、眼球駆動回路３、首駆動回路４をどのように動かすかを指示するパラメータが含まれる。
人間に例えると、イメージとしては遺伝情報が染色体に相当し、要素がＤＮＡ（デオキシリボ核酸）に相当し、要素を構成するデータが遺伝子に相当する。ロボットの個体は染色体によって特徴づけられた自律的な個に相当するが、あくまでイメージであって限定解釈されるものではない。

遺伝情報Ｇの要素（１）は、瞼駆動回路２が瞼１１の動きを制御する際に、まばたきが多いか少ないかを指示するパラメータであり、Ｐ１とする。
遺伝情報Ｇの要素（２）は、瞼駆動回路２が瞼１１の動きを制御する際に、まばたきが速いか遅いかを指示するパラメータであり、Ｐ２とする。
遺伝情報Ｇの要素（３）は、眼球駆動回路３が眼球１２の動きを制御する際に、視線移動が多いか少ないかを指示するパラメータであり、Ｐ３とする。
遺伝情報Ｇの要素（４）は、眼球駆動回路３が眼球１２の動きを制御する際に、視線移動が速いか遅いかを指示するパラメータであり、Ｐ４とする。
遺伝情報Ｇの要素（５）は、首駆動回路４が首１３の動きを制御する際に、うなずきが多いか少ないかを指示するパラメータであり、Ｐ５とする。
遺伝情報Ｇの要素（６）は、首駆動回路４が首１３の動きを制御する際に、うなずきが速いか遅いかを指示するパラメータであり、Ｐ６とする。

各パラメータは２値であれば「速い」「遅い」の区別であるが、多値であれば「すごく速い」「速い」「やや速い」「標準」「やや遅い」「遅い」「すごく遅い」のようにきめ細かく表現することができる。

図３は本実施の形態における遺伝情報の作成を説明するための図である。
７は遺伝情報データベースで、図２に代表で示したロボット１０の各個体１、個体２、・・・個体Ａ、個体Ｂの遺伝情報Ｇ１、Ｇ２、・・・ＧＡ、ＧＢ、・・・を集約して記憶している。この遺伝情報データベース７はロボット１０の各個体内に埋め込まれていても良いし、サーバーや全体システムのステーションに用意してあってもよい。または、スマートフォンに記憶させることも可能である。ここではロボット１０とは別体のサーバー２０に用意されているものとする。

ここで、個体１の遺伝情報Ｇ１の要素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６をＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１、Ｐ４１、Ｐ５１、Ｐ６１とする。
個体２の遺伝情報Ｇ２の要素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６をＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２、Ｐ４２、Ｐ５２、Ｐ６２とする。
個体Ａの遺伝情報ＧＡの要素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６をＰ１Ａ、Ｐ２Ａ、Ｐ３Ａ、Ｐ４Ａ、Ｐ５Ａ、Ｐ６Ａとする。
個体Ｂの遺伝情報ＧＢの要素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６をＰ１Ｂ、Ｐ２Ｂ、Ｐ３Ｂ、Ｐ４Ｂ、Ｐ５Ｂ、Ｐ６Ｂとする。

６は遺伝情報作成器であり、遺伝情報データベース７から遺伝情報を得て、その要素をランダムに選択して合成することにより新個体の遺伝情報を作成する。
新個体を得たい時、例えばユーザーは所有する個体Ａ、個体Ｂからその特徴を引き継いだ個体Ｃを欲しい時に、この遺伝情報作成器６は、個体Ａ、個体Ｂの遺伝情報ＧＡ、ＧＢから個体Ｃの遺伝情報ＧＣを作り、個体Ａ、個体Ｂの個性を持った個体Ｃを所有することを可能とする。個体Ａ、Ｂが親に相当し、個体Ｃが子に相当する。

例えば、個体Ｃの遺伝情報ＧＣの要素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６をＰ１Ｃ、Ｐ２Ｃ、Ｐ３Ｃ、Ｐ４Ｃ、Ｐ５Ｃ、Ｐ６Ｃとする。このうち、交叉により個体ＡからＰ１とＰ３を取得し、個体ＢからＰ２とＰ５を取得したとすると、個体Ｃの遺伝情報ＧＣの要素は、Ｐ１Ａ、Ｐ２Ｂ、Ｐ３Ａ、Ｐ４Ｃ、Ｐ５Ｂ、Ｐ６Ｃとなる。

この遺伝情報作成器５の構成を、図５を参照して説明する。６１は個体Ａの遺伝情報ＧＡが書き込まれるレジスタ、６２は個体Ｂの遺伝情報ＧＢが書き込まれるレジスタである。
６３は乱数発生器８で発生される乱数Ｒ１が書き込まれるレジスタであり、６４は乱数発生器８で発生される乱数Ｒ２が書き込まれるレジスタである。

６５は２次元遺伝情報テーブルであり、一方向の遺伝情報（個体Ｂの遺伝情報ＧＢ）と他方向の遺伝情報（個体Ａの遺伝情報ＧＡ）を交叉する。個体Ａの遺伝情報ＧＡは、レジスタ６３に書き込まれた乱数Ｒ１で１が立っている要素を選択する。個体Ｂの遺伝情報ＧＢは、レジスタ６４に書き込まれた乱数Ｒ２で１が立っている要素を選択する。そしてその交叉方向６６の要素を新個体Ｃの遺伝情報ＧＣとするものである。

これにより、まばたきが多いか少ないかを指示するパラメータＰ１は個体Ａの特徴を受け継ぎ、まばたきが速いか遅いかを指示するパラメータＰ２は個体Ｂの特徴を受け継ぎ、視線移動が多いか少ないかを指示するパラメータＰ３は個体Ａの特徴を受け継ぎ、うなずきが多いか少ないかを指示するパラメータＰ５は個体Ｂの特徴を受け継ぐ。

親からの受け継ぎがない視線移動が速いか遅いかを指示するパラメータＰ４と、うなずきが速いか遅いかを指示するパラメータＰ６は、個体Ｃが元々保有していたパラメータＰ４Ｃ、Ｐ６Ｃとする。

遺伝情報作成器６において、個体Ａと個体Ｂからどの要素（パラメータ）をいくつ受け継ぐかは、前記乱数発生器８の発生した乱数を用いてランダムに決定する。

同じパラメータを両者から受け継いだ場合は、両者を平均化する。例えば、まばたきが多いか少ないかを指示するパラメータＰ１について、個体Ａはまばたきが多く、個体Ｂはまばたきが遅かった場合、両者を受け継いだ個体Ｃのまばたきの数は平均的となる。
上記実施の形態では遺伝情報の要素の数を６として説明したが、実際はもっと大量の要素を含むものである。

＜動作＞
次に、本実施の形態の動作について図４のフローチャートを参照して説明する。
遺伝情報データベース７は、所定のサーバー２０に備えられているものとする。また遺伝情報作成器６は、ロボット１０に備えられ、ロボット１０内のＣＰＵ１に接続されているものとする。

ユーザーが新個体Ｃを作成したい時、遺伝情報データベース７の中から特徴を取り入れたい親に相当する個体を２つ選ぶ。なお２以上の複数であっても可能である。
ユーザーは、新個体Ｃとなるロボット１０をサーバー２０に接続する。サーバー２０は現在保持している遺伝情報の個体１、２、・・・Ａ、Ｂをユーザーに知らせるので、ユーザーは例えば個体Ａと個体Ｂを選択する。サーバー２０のＣＰＵが自動的に又は所定のルールに則って選択するようにしても良い。

ロボット１０をサーバー２０に接続することにより、遺伝情報作成器６が遺伝情報データベース７と接続される。遺伝情報作成器６がＣＰＵを内蔵していて交叉処理を実行し得られた遺伝情報を個体Ｃであるロボット１０の遺伝情報メモリ５に送り込んでも良いし、ロボット１０のＣＰＵ１が交叉処理を実行しても良い。なお、本実施の形態で便宜上交叉と表現しているもので、遺伝的アルゴリズムにおける交叉とは同一でない。

図４は、個体Ｃであるロボット１０のＣＰＵ１の動作を示すフローチャートである。
まず、遺伝情報データベース７から、個体Ａの遺伝情報ＧＡを取り込み、遺伝情報作成器６のレジスタ６１に取り込む（ステップＳ１）。続いて、同じく遺伝情報データベース７から、個体Ｂの遺伝情報ＧＢを遺伝情報作成器６のレジスタ６２に取り込む（ステップＳ２）。

次に、乱数発生器８に乱数Ｒ１を発生させて（ステップＳ３）、レジスタ６３に書き込む（ステップＳ４）。これは、個体Ａの遺伝情報ＧＡを構成する要素のうち、どの要素を抽出するかを無作為に決定するためである。この実施の形態では乱数は「１０１０００」であるので、対応するパラメータＰ１とＰ３を選択する。実際には要素の数は多数あるので同じ要素の組み合わせが選択される確率はきわめて低く、多様性が期待できる。

ステップＳ５では同様に個体Ｂのための乱数２を乱数発生器８に発生させ、レジスタ６４に書き込む（ステップＳ６）。乱数は「０１００１０」であるので、対応するパラメータＰ２とＰ５を選択する。

２次元遺伝情報テーブル６５の交叉部分６６から抽出した遺伝情報の要素を個体Ｃの遺伝情報に取り込んで（ステップＳ７）、遺伝情報メモリ５に組み込んで遺伝情報ＧＣとする（ステップＳ８）。上述した例では遺伝情報ＧＣの要素はＰ１Ａ、Ｐ２Ｂ、Ｐ３Ａ、Ｐ４Ｃ、Ｐ５Ｂ、Ｐ６Ｃとなる。

交叉処理の結果、個体Ｃの遺伝情報メモリ５に得られた遺伝情報ＧＣに従って、個体Ｃのロボットは動作制御される（ステップＳ９）。すなわち、個体Ａと個体Ｂの特徴を混ぜ込んだ個性で、ＣＰＵ１および瞼駆動回路２、眼球駆動回路３、首駆動回路４がまばたきの数、まばたきの速さ、視線移動の量、視線移動の速さ、うなずきの量、うなずきの速さを制御するものである。

＜変形例＞
図６は、同じパラメータについて個体Ａと個体Ｂが衝突した場合を示す。すなわち、乱数１は「１０１０００」であり、乱数２は「０１１０１０」であるとすると、パラメータＰ３について、レジスタ６１の３ビット目とレジスタ６３の６４の３ビット目の両方に「１」が立っている。そこで、２次元遺伝情報テーブル６５の交叉するエリア６５３３では、パラメータＰ３ＡとＰ３Ｂを平均化する処理を行う。勿論、単純平均でなく何らかの重み付け係数により重み付けをしてもよい。

例えば、上記例では選択されたパラメータについて（Ｐ３Ａ＋Ｐ３Ｂ）／２としたが、重み付け係数をＫＡ、ＫＢとし、（Ｐ３Ａ＊ＫＡ＋Ｐ３Ｂ＊ＫＢ）／（ＫＡ＋ＫＢ）としてもよい。

更に、重み付け係数ＫＡ、ＫＢを乱数としてもよい。そうすることによって、一層の多様性が得られる。しかも、あくまで個体Ａと個体Ｂの遺伝情報ＧＡ、ＧＢの中から選択しているので個体Ａと個体Ｂの個性は引継ぎ、突然変異のようなまったく関係ない個性が生まれるわけではない。乱数はＲ３として乱数発生器８に発生させる。
更に、乱数Ｒ１、Ｒ２を、各１ビットの６桁の数値としたが、各桁を多値とすれば、重み付け係数を導入するのと類似した効果を得ることができる。

一般的な遺伝的アルゴリズムに従った交叉処理では最適化処理（淘汰処理）が成されるため多様性が乏しくなってしまうが、本実施の形態によれば、個体Ａと個体Ｂの遺伝情報からどの要素を取得するかはランダムであるので、同じ作業を繰り返しても同一の個性が生まれる確率はきわめて低い。従って、多様性に富んだ個性のある新たな個体を得ることができる。
これにより、簡単な構成で親個体の遺伝情報をランダムに取り込んだ子個体の遺伝情報を作成することができる。

前記実施の形態では人間形ロボットについて説明したが、本発明は人間形にのみ限定されるものではなく、動物形ロボットその他一般の各種ロボットにも同様に適用されることは勿論である。
また、遺伝情報データベース７はサーバー２０にあるとして説明したが、個体Ｃがサーバー２０を経由せずに直接個体Ａの遺伝情報と個体Ｂの遺伝情報を取得しても良い。
また、個性としてまばたきが多いか少ない、まばたきが速いか遅い、視線移動が多いか少ない、視線移動が速いか遅い、うなずきが多いか少ない、うなずきが速いか遅い、を例にとって説明したが、これはあくまでも一例であって、その他腕や足の動き、口の開閉、等の動作、音声を出力できるロボットであれば声質、声の大きさ、発声速度、単語の選び方等、ディスプレイを備えたロボットであればディスプレイの表示状態等でも個性を発揮することが可能である。
また、前記実施の形態では６種類の要素から２又は３の要素を選択したがこれはあくまでも一例であって、要素の数や選択数は任意である。すべての要素を選択しても良い。

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲を付記する。

＜付記＞
［請求項１］
複数の要素を含む遺伝情報を有するロボットであって、
複数のロボットの遺伝情報から、前記複数の要素をランダムに選択して新しい遺伝情報を作成する遺伝情報作成手段を有するロボット。
［請求項２］
前記複数のロボットの遺伝情報は、１つのデータベースに格納されていることを特徴とする請求項１記載のロボット。
［請求項３］
前記遺伝情報の要素は、ロボットの部位の動作を指示するパラメータであることを特徴とする請求項１または２記載のロボット。
［請求項４］
前記遺伝情報の要素である動作を指示するパラメータは、以下のいずれかを指示することを特徴とする請求項３記載のロボット。
要素（１） まばたきが多いか少ない
要素（２） まばたきが速いか遅い
要素（３） 視線移動が多いか少ない
要素（４） 視線移動が速いか遅い
要素（５） うなずきが多いか少ない
要素（６） うなずきが速いか遅い
［請求項５］
前記遺伝情報作成手段は、第１のロボットの遺伝情報を記憶する第１レジスタと、第２のロボットの遺伝情報を記憶する第２レジスタと、第１の乱数を記憶する第３レジスタと、第２の乱数を記憶する第４レジスタと、前記第１レジスタと第３のレジスタの対応関係から前記第１のロボットの遺伝情報を選択し、前記第２レジスタと第４のレジスタの対応関係から前記第２のロボットの遺伝情報を選択し、該選択した第１のロボットの遺伝情報と第２のロボットの遺伝情報を組み合わせて前記新しい遺伝情報を作成する遺伝情報テーブルとを含むことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のロボット。
［請求項６］
前記遺伝情報作成手段は、ロボット（Ａ）の遺伝情報とロボット（Ｂ）の遺伝情報とから、複数の要素をランダムに選択して混ぜるとともに、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報とロボット（Ｂ）の遺伝情報の同じ要素を選択する際、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報とロボット（Ｂ）の遺伝情報に対して重み付け係数により重み付けを付けて合成することを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載のロボット。
［請求項７］
前記重み付け係数は、乱数であることを特徴とする請求項６記載のロボット。
［請求項８］
複数の要素（ＰＡ）を含む遺伝情報（ＧＡ）を有するロボット（Ａ）と、複数の要素（ＰＢ）を含む遺伝情報（ＧＣ）を有するロボット（Ｂ）と、ロボット（Ａ）およびロボット（Ｂ）と接続可能でロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）とロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）を記憶する遺伝情報データベースと、前記遺伝情報データベースに記憶されたロボット（Ａ）およびロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＡ）、（ＧＢ）の前記複数の要素（ＰＡ）および（ＰＢ）からランダムに要素を選択して新しい遺伝情報（ＧＣ）を作成する遺伝情報作成部と、前記遺伝情報作成部が作成した新しい遺伝情報（ＧＣ）を有するロボット（Ｃ）と、を含むロボットシステム。

１ ＣＰＵ
２ 瞼駆動回路
３ 眼球駆動回路
４ 首駆動回路
５ 遺伝情報メモリ
６ 遺伝情報作成器
７ 遺伝情報データベース
８ 乱数発生器
１０ ロボット
１１ 瞼
１２ 眼球
１３ 首
２０ サーバー
６１、６２、６３、９４ レジスタ
６５ ２次元遺伝情報テーブル

Claims (8)

1. 複数の要素を含む遺伝情報を有するロボットであって、
   複数のロボットの遺伝情報から、前記複数の要素をランダムに選択して新しい遺伝情報を作成する遺伝情報作成手段を有し、
   前記遺伝情報作成手段は、前記複数のロボットのうちの第１のロボットの遺伝情報を記憶する第１レジスタと、前記複数のロボットのうちの第２のロボットの遺伝情報を記憶する第２レジスタと、第１の乱数を記憶する第３レジスタと、第２の乱数を記憶する第４レジスタと、前記第１レジスタと前記第３のレジスタの対応関係から前記第１のロボットの遺伝情報を選択し、前記第２レジスタと前記第４のレジスタの対応関係から前記第２のロボットの遺伝情報を選択し、該選択した第１のロボットの遺伝情報と第２のロボットの遺伝情報を組み合わせて前記新しい遺伝情報を作成する遺伝情報テーブルとを含むことを特徴とするロボット。
2. 複数の要素を含む遺伝情報を有するロボットであって、
   複数のロボットの遺伝情報から、前記複数の要素をランダムに選択して新しい遺伝情報を作成する遺伝情報作成手段を有し、
   前記遺伝情報作成手段は、前記複数のロボットのうちのロボット（Ａ）の遺伝情報と前記複数のロボットのうちのロボット（Ｂ）の遺伝情報とから、複数の要素をランダムに選択して混ぜるとともに、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報の同じ要素を選択する際、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報に対して重み付け係数により重み付けを付けて合成することを特徴とするロボット。
3. 前記重み付け係数は、乱数であることを特徴とする請求項２記載のロボット。
4. 前記複数のロボットの遺伝情報は、１つのデータベースに格納されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のロボット。
5. 前記遺伝情報の要素は、ロボットの部位の動作を指示するパラメータであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のロボット。
6. 前記遺伝情報の要素である動作を指示するパラメータは、以下のいずれかを指示することを特徴とする請求項５記載のロボット。
   要素（１） まばたきが多いか少ない
   要素（２） まばたきが速いか遅い
   要素（３） 視線移動が多いか少ない
   要素（４） 視線移動が速いか遅い
   要素（５） うなずきが多いか少ない
   要素（６） うなずきが速いか遅い
7. 複数の要素（ＰＡ）を含む遺伝情報（ＧＡ）を有するロボット（Ａ）と、
   複数の要素（ＰＢ）を含む遺伝情報（ＧＢ）を有するロボット（Ｂ）と、
   前記ロボット（Ａ）およびロボット（Ｂ）と接続可能で、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）を記憶する遺伝情報データベースと、
   前記遺伝情報データベースに記憶された前記ロボット（Ａ）およびロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＡ）、（ＧＢ）の前記複数の要素（ＰＡ）および（ＰＢ）からランダムに要素を選択して新しい遺伝情報（ＧＣ）を作成する遺伝情報作成部と、
   前記遺伝情報作成部が作成した新しい遺伝情報（ＧＣ）を有するロボット（Ｃ）と、を含み、
   前記遺伝情報作成部は、
   前記ロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）が書き込まれる第１レジスタと、前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）が書き込まれる第２レジスタと、第１の乱数を記憶する第３レジスタと、第２の乱数を記憶する第４レジスタと、前記第１レジスタと前記第３のレジスタの対応関係から前記ロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）を選択し、前記第２レジスタと前記第４のレジスタの対応関係から前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）を選択し、該選択したロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）とロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）を組み合わせて前記新しい遺伝情報（ＧＣ）を作成する遺伝情報テーブルとを含むことを特徴とするロボットシステム。
8. 複数の要素（ＰＡ）を含む遺伝情報（ＧＡ）を有するロボット（Ａ）と、
   複数の要素（ＰＢ）を含む遺伝情報（ＧＢ）を有するロボット（Ｂ）と、
   前記ロボット（Ａ）およびロボット（Ｂ）と接続可能で、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）を記憶する遺伝情報データベースと、
   前記遺伝情報データベースに記憶された前記ロボット（Ａ）およびロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＡ）、（ＧＢ）の前記複数の要素（ＰＡ）および（ＰＢ）からランダムに要素を選択して新しい遺伝情報（ＧＣ）を作成する遺伝情報作成部と、
   前記遺伝情報作成部が作成した新しい遺伝情報（ＧＣ）を有するロボット（Ｃ）と、を含み、
   前記遺伝情報作成部は、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）とから、複数の要素をランダムに選択して混ぜるとともに、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報の同じ要素を選択する際、前記ロボット（Ａ）の遺伝情報（ＧＡ）と前記ロボット（Ｂ）の遺伝情報（ＧＢ）に対して重み付け係数により重み付けを付けて合成することを特徴とするロボットシステム。

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