JP6844124B2 - ロボット制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、ロボット制御システムに関する。
特許文献1には、ある環境中に多数の探索ロボットを配置し、各探索ロボットはカメラで周囲の画像を撮影して画像の特徴を抽出し、監督ロボットがその特徴を集めて顕著性を検出し各探索ロボットに通知し、探索ロボットは回転アンテナによって顕著な画像を見た探索ロボットの位置を知って移動手段で移動し、結果として、他とは異なる特徴を有する対象物を見た探索ロボットの周囲に他の探索ロボットが集まる、群ロボットシステムが開示されている。
特許文献2には、ナビゲータロボット(自律ロボット)と機能ロボット(非自律ロボット)とからなるシステムが開示されている。ナビゲータロボットは、マッピング、位置確認、計画、及び制御の4つの主要なタスクを行い、機能ロボットは、掃除機がけ、掃き掃除、モップがけ、等のタスクを実行する。ナビゲータロボットは、機能ロボットが障害物の周りを移動する際に機能ロボットを操作する。
特開2007−287071号公報 特許第4951180号公報
本発明の目的は、利用者からのロボット派遣要請に応じてロボットを派遣する際に、ロボット派遣要請を受け付けた順番にロボットを派遣する場合に比べ、より緊急性の高いロボット派遣要請を行っている利用者に対するロボット派遣の待ち時間を短縮することが可能なロボット制御システムを提供することである。
請求項1に係る本発明は、
複数のロボットと、
利用者からのロボット派遣要請を受信する受信手段と、
前記利用者の予定に関する情報を取得する取得手段と、
複数の利用者から複数のロボット派遣要請を受信した場合、前記利用者の予定に関する情報をもとに当該ロボット派遣要請の優先順位を決定する決定手段と、
先順位の高いロボット派遣要請から順にロボットを派遣する制御を行う制御手段と、
を備えるロボット制御システムである。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記制御手段が、ロボット派遣要請を行った利用者の予定に関する情報から当該利用者の業務を特定し、当該業務を基に前記優先順位を決定することを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記利用者の予定に関する情報に基づいて前記利用者に派遣するロボットの種類を選択する選択手段をさらに備え、前記制御手段は、優先順位の高いロボット派遣要請から順に前記選択手段が選択したロボットを派遣する制御を行うことを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記選択手段が、ロボット派遣要請を行った利用者の業務において使用される確率が高いロボットを派遣すべきロボットとして選択することを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記選択手段が、利用者のロボット使用履歴に基づいて、当該利用者が使用する確率が高いロボットを選択することを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記選択手段が、ロボット派遣要請を行った利用者の音声によって特定されたロボットの種類に応じて前記複数のロボットの中から派遣すべきロボットを選択して派遣することを特徴とする。
また、請求項7に記載の発明は、請求項1から6記載の発明において、ロボット派遣要請を行った利用者の状態を検出するセンサをさらに備え、検出した利用者の状態を加味してさらに優先順位を決定することを特徴とする。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記決定手段が、前記センサにより検出された利用者の状態から当該利用者の心理状態を特定し、特定された心理状態から優先順位を決定することを特徴とする。
また、請求項9に記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記制御手段が、ロボットを派遣する際に、前記センサにより取得した情報に応じて所定箇所を通過又は回避する移動経路を前記ロボットに指示することを特徴とする。
また、請求項10に記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記制御手段が、ロボットを派遣する際に、前記センサにより取得した情報に応じて所定箇所を、速度を変えて通過するよう前記ロボットに指示することを特徴とする。
また、請求項11に記載のプログラムの発明は、
利用者によるロボット派遣要請に対し当該ロボット派遣要請を行った利用者の予定に関する情報を取得するステップと、
複数の利用者から複数のロボット派遣要請を受信した場合、前記利用者の予定に関する情報を基に当該ロボット派遣要請の優先順位を決定するステップと、
優先順位の高いロボット派遣要請から優先的にロボットを派遣するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
請求項1に記載のロボット制御システムの発明によれば、利用者からのロボット派遣要請に応じてロボットを派遣する際に、ロボット派遣要請を受け付けた順番にロボットを派遣する場合に比べ、より緊急性の高いロボット派遣要請を行っている利用者に対するロボット派遣の待ち時間を短縮することが可能となる。
請求項2に記載のロボット制御システムの発明によれば、ロボット派遣要請を行っている利用者の業務に基づいて当該ロボット派遣要請の緊急度を判断できる。
請求項3に記載のロボット制御システムの発明によれば、利用者の予定に応じた種類のロボットを派遣できる。
請求項4に記載のロボット制御システムの発明によれば、ロボット派遣要請を行っている利用者が明示的にどのロボットを派遣すべきか指示しなかった場合でも、利用者の業務の必要に応じたロボットを派遣することが可能となる。
請求項5に記載のロボット制御システムの発明によれば、ロボット派遣要請を行っている利用者が明示的にどのロボットを派遣すべきか指示しなかった場合でも、利用者のロボット使用傾向に応じたロボットを派遣することが可能となる。
請求項6に記載されたロボット制御システムの発明によれば、ロボット派遣要請を行っている利用者の音声によって明示的に特定されたロボットを派遣できる。
請求項7に記載のロボット制御システムの発明によれば、ロボット派遣要請を行っている利用者の状態に基づいて当該ロボット派遣要請の優先順位を判断できる。
請求項8に記載のロボット制御システムの発明によれば、ロボット派遣要請を行っている利用者の心理状態に基づいて当該ロボット派遣要請の優先順位を判断できる。
請求項9に記載のロボット制御システムの発明によれば、ロボット派遣要請に応じて選択されたロボットを、周囲の状況に応じた移動経路を通って目的地に到達するよう制御できる。
請求項10に記載のロボット制御システムの発明によれば、ロボット派遣要請に応じて選択されたロボットを、移動経路の周囲にいる人に配慮を払いつつ目的地へ移動させることが可能となる。
請求項11に記載のロボット制御システムの発明によれば、利用者からのロボット派遣要請に応じてロボットを派遣する際に、ロボット派遣要請を受け付けた順番にロボットを派遣する場合に比べ、より緊急性の高いロボット派遣要請を行っている利用者に対するロボット派遣の待ち時間を短縮可能な制御を行う制御サーバを提供できる。
本発明の実施形態に係るロボット制御システム100の一例を示す全体概略図である。 対話型ロボット20のハードウェア構成図である。 対話型ロボット20の機能ブロック図である。 サービス実行ロボット20のハードウェア構成図である。 サービス実行ロボット20の機能ブロック図である。 制御サーバ40のハードウェア構成図である。 制御サーバ40の機能ブロック図を示す。 利用者データベース424の一例を示す図である。 スケジュール・データベース425の一例を示す図である。 緊急度換算テーブル426の一例を示す図である。 ロボット使用可能性換算テーブル427の一例を示す図である。 ロボット制御システム100の制御サーバ40の動作の流れを示すフローチャートである。
本発明の一実施形態のロボット制御システムを、図1を参照して説明する。本実施形態のロボット制御システム100は、オフィスビルの一つのフロア(一つの階)等の比較的大きな所定の領域10(以下、ワークプレイスという)に配置される複数の対話型ロボット20と、複数のサービス実行ロボット30、制御サーバ40、ワークプレイス10の天井や壁に配置される環境センサ50と、を備えて構成され、制御サーバ40は、各対話型ロボット20、各サービス実行ロボット30、及び環境センサ50にネットワーク60によって接続される。環境センサ50は、RGBカメラ、深度センサ、複数のマイクロフォン等(それぞれ図示せず)を含んで構成される。また、制御サーバ40と各対話型ロボット20、各サービス実行ロボット30とは、ワークプレイス10の壁面等に設置されたアクセスポイント70を介して無線ネットワークにより接続される。
また、ワークプレイス10にはコンピュータ80が複数配置され、アクセスポイント70を介して制御サーバ40と接続されている。コンピュータ80には、スケジューリング・アプリケーション・ソフトウェアがインストールされている。ワークプレイス10には複数の利用者90が存在するが、本実施形態では、利用者90は、ワークプレイス10内で業務を行うオフィスワーカーである。それぞれの利用者90は、コンピュータ80にインストールされたスケジューリング・アプリケーション・ソフトウェアを使用して各自のスケジュールデータを登録し、登録されたスケジュールデータは、アクセスポイント70、及びネットワーク60を介して制御サーバ40のスケジュール・データベースに記憶される。さらに、それぞれの利用者90は、ウェアラブルセンサ55を腕等に装着しており、各ウェアラブルセンサ55はアクセスポイント70を介して制御サーバ40と接続される。なお、環境センサ50、ウェアラブルセンサ55は、利用者90によるロボット派遣要請、及びロボット派遣要請を行った利用者90の状態を検出する。
ここで、図2、3を参照して、本実施形態の対話型ロボット20について説明する。図2は対話型ロボット20のハードウェア構成図である。図2に示すように、ロボット対話型20は、制御用マイクロプロセッサ210、メモリ211、ハードディスク・ドライブ(HDD)やソリッド・ステート・ドライブ(SSD)等の記憶装置212、通信インタフェース213、カメラ214、マイクロフォン215、スピーカ216、移動装置217を備えて構成され、それぞれ制御バス218に接続されている。
制御用マイクロプロセッサ210は、記憶装置212に記憶された制御プログラムに基づいて対話型ロボット20の各部の動作を制御統括する。メモリ211には、対話型ロボット20が利用者90と行った対話時の対話の音声、対話内容、カメラ214により撮影された利用者90の表情、挙動、身体の状態の画像等が一時的に記憶される。記憶装置212には対話型ロボット20の各部を制御するための制御プログラムが記憶される。通信インタフェース213は、対話型ロボット20がアクセスポイント70を介して制御サーバ40や他の対話型ロボット20或いはサービス実行ロボット30と通信を行うための通信制御を行う。
カメラ214は、利用者の表情、挙動、身体の状態の変化等を撮影し、メモリ211に記憶する。マイクロフォン215は、利用者と対話を行った際に、利用者の音声を検出し、メモリ211に記憶、つまり録音する。なお、メモリ211には、音声を直接録音するのではなく、音声内容を解釈した後の対話内容を記憶させてもよい。スピーカ216は、対話型ロボット20の後述する対話制御部が生成した音声を出力する。移動装置217は、対話型ロボット20を任意の場所に移動させるのに必要な車輪やモータ等の駆動装置、及びGPS受信装置等の現在位置検出装置で構成される。
図3は、対話型ロボット20の機能ブロック図を示す。対話型ロボット20は、記憶装置212に記憶されている制御プログラムを制御用マイクロプロセッサ210において実行することにより、図3に示されるように、派遣指示受信部220、移動制御部221、ロボット状態通知部222、認識部223、対話制御部224として機能する。
派遣指示受信部220は、制御サーバ40からロボット派遣指示を受信し、受信したロボット派遣指示をメモリ211に一時的に記憶する。ロボット派遣指示には対話型ロボット20の現在位置からロボット派遣要請を行った利用者90の位置までの移動経路情報が含まれる。移動制御部221は、メモリ211に記憶されたロボット派遣指示に含まれる移動経路情報、及び移動装置217に含まれる現在位置検出装置によって検出される現在位置の情報にしたがって移動装置217を制御することによって対話型ロボット20を現在位置から目的地まで移動させる。ロボット状態通知部222は、当該対話型ロボット20に関する情報、例えば、対話型ロボット20が複数台使用されている場合には、それぞれの対話型ロボット20に割り当てられたID番号、ロボットの種類、対話型ロボット20の現在の位置、待機状態であるか或いはロボット派遣指示によって移動中、利用者と対話中であるといった対話型ロボット20の現在の状態、バッテリー残量等の情報を取得して制御サーバ40に通知する。
認識部223は、利用者90と対話型ロボット20間の対話を通して利用者90の要求や感情を認識し、解釈する。具体的には、認識部223はメモリ211に記憶された、利用者90との対話時における利用者90の音声データ、或いは対話内容に基づいて、利用者90の要求を特定する。また、認識部223は、メモリ211に記憶された、利用者90との対話時における利用者の挙動、表情、顔の色、身体の状態、さらには、声の調子、声の速さ、心拍数のいずれか少なくとも一つ、或いは複数の組み合わせで構成される情報に基づいて利用者90の感情を解釈する。例えば、顔色の変化はカメラ214によって撮影した利用者90の顔の画像のRGBの割合の変化から検出可能であるが、認識部223は、利用者90の顔の色の変化に基づいて、利用者90の心拍数や体温の変化を検出し、その検出結果に基づいて利用者の感情を解釈する。
認識部223は、さらに、マイクロフォン215によって検出され、メモリ211に記憶された利用者90の音声データを解析し、声の調子(トーン)や声の速さ(言葉の速さ)等に基づいて、利用者90の感情を解釈する。感情の解釈については、例えば、顔の色の変化と口の開け具合から、『喜んでいる』、心拍数と肌の伝導率の変化から『緊張している』、声の調子と言葉の速さから『苛立っている』というような解釈を行う。認識部223は、解釈した要求と感情に関する情報を対話制御部224に出力する。
対話制御部224は、対話型ロボット20が利用者90と行う対話を制御するとともに、利用者90に対する応答内容を生成する。例えば、メモリ211に記憶された対話内容に応じて応答メッセージを生成し、スピーカ216に出力する。その際、対話制御部224は、認識部223において認識された利用者90の感情に応じてメッセージの出力音声の大きさや発話速度を調整する。
次に、図4、5を参照して、本実施形態のサービス実行ロボット30について説明する。サービス実行ロボット30は、例えば、運搬ロボット、ディスプレイロボット、プロジェクタロボット等である。なお、図4、5においては、サービス実行ロボットとして、ディスプレイロボットを例示して説明する。図4は、本実施形態のサービス実行ロボット30のハードウェア構成図である。サービス実行ロボット30は、制御用マイクロプロセッサ310、メモリ311、記憶装置312、通信インタフェース313、カメラ314、マイクロフォン315、移動装置316、表示装置317、入力装置318を備えて構成され、それぞれ制御バス319に接続されている。
制御用マイクロプロセッサ310は、記憶装置312に記憶された制御プログラムを実行することによりサービス実行ロボット30の各部の動作を制御統括する。メモリ311は、通信インタフェース313を介して制御サーバ40から受信したロボット派遣指示を一時的に記憶する。また、メモリ311には、カメラ314が捉えた画像やマイクロフォン315が検出した音声等も一時的に記憶される。記憶装置312は、ハードディスク・ドライブ(HDD)やソリッド・ステート・ドライブ(SSD)等であり、サービス実行ロボット30を制御するための制御プログラムが記憶されている。通信インタフェース313は、サービス実行ロボット30がアクセスポイント70及びネットワーク60を介して制御サーバ40と通信を行うための通信制御を行う。
カメラ314は、サービス実行ロボット30が移動する際に、周囲の状況を撮影したり、利用者90がサービス実行ロボット30の表示装置317の前に立ってテレビ電話をかける、というような場合に利用者90の顔を撮影したりする。カメラ314によって撮影された画像はメモリ211に一時的に記憶される。マイクロフォン315は、利用者90の音声等を検出し、メモリ211に一時的に記憶する。移動装置316は、サービス実行ロボット30を任意の場所に移動させるのに必要な車輪やモータ等の駆動装置、及びGPS受信装置等の現在位置検出装置で構成される。
表示装置317は、液晶ディスプレイ、液晶ディスプレイの角度や高さを変えるための調節装置等で構成され、記憶装置312に記憶された情報や、通信インタフェース313、アクセスポイント70、及びネットワーク60を介して制御サーバ40やインターネット等から取得した情報を、液晶ディスプレイ上に表示する。入力装置318は、表示装置317を構成する液晶ディスプレイの表面に配置されたタッチパネルであり、利用者90が表示装置317に表示された情報を視認しながらタッチパネルの所定箇所に触れることにより、必要な情報を入力することができる。
図5は、サービス実行ロボット30の機能ブロック図を示す。サービス実行ロボット30は、記憶装置312に記憶されている制御プログラムを制御用マイクロプロセッサ310において実行することにより、図5に示されるように、派遣指示受信部320、サービス指示解釈部321、移動制御部322、ロボット状態通知部323、サービス実行部324として機能する。
派遣指示受信部320は、制御サーバ40からロボット派遣指示を受信する。ロボット派遣指示にはサービス実行ロボット30の現在位置からロボット派遣要請を行った利用者90の位置までの移動経路情報、及びサービス指示情報が含まれる。サービス指示情報には、実行すべきなのはどんなサービスか(サービス内容)、だれに対して提供するのか(サービス提供相手)、いつ、或いはいつまでに提供するのか(サービス提供の時期)といった情報が含まれる。派遣指示受信部320は、受信したロボット派遣指示をメモリ311に一時的に記憶する。
サービス指示解釈部321は、受信したサービス指示情報を解釈し、サービス実行ロボット30の各部を動作させる具体的な制御情報を生成する。制御情報には、いつ、どのように表示装置317を動作させるか、どんな情報を表示するか、といった具体的動作に関する情報(サービス実行ロボット30が運搬ロボットの場合には、どんなものをどのように収集、配布するかといった情報)が含まれており、メモリ311に一時的に記憶される。
移動制御部322は、メモリ311に記憶されたロボット派遣指示に含まれる移動経路情報、及び移動装置316に含まれる現在位置検出装置によって検出される現在位置の情報にしたがって移動装置316を制御し、サービス実行ロボット30を現在位置からロボット派遣要請を行った利用者90の位置まで移動させる。ロボット状態通知部323は、当該ロボットに関する情報、例えば、サービス実行ロボット30が複数台使用されている場合には、それぞれのサービス実行ロボット30に割り当てられたID番号、ロボットの種類、サービス実行ロボット30の現在の位置、待機状態であるか或いはロボット派遣指示によって移動中、利用者により使用中であるといったサービス実行ロボット30の現在の状態、バッテリー残量の情報を制御サーバ40に通知する。
サービス実行部324は、メモリ242に記憶されている制御情報にしたがって、表示装置317等を動作させ、制御サーバ40から受信したサービス指示情報で指示されたサービスを実行する。
次に、図6、7を参照して、本実施形態の制御サーバ40について説明する。図6は、制御サーバ40のハードウェア構成図である。図6に示すように、制御サーバ40は、CPU410、メモリ411、記憶装置412、通信インタフェース413、ユーザインタフェース414を備えて構成され、それぞれ制御バス415に接続されている。CPU410は、記憶装置412に記憶された制御プログラムに基づいて制御サーバ40各部の動作を制御統括する。メモリ411には、環境センサ50から送信されてきたロボット派遣要請に含まれる情報、及び対話型ロボット20やサービス実行ロボット30に送信されるロボット派遣指示等が一時的に記憶される。
記憶装置412は、ハードディスク・ドライブ(HDD)やソリッド・ステート・ドライブ(SSD)等であり、制御サーバ40を制御するための制御プログラムが記憶されている。さらに、記憶装置412には、後述する利用者データベース、スケジュール・データベース、緊急度換算テーブル、ロボット使用可能性換算テーブル等が格納される。通信インタフェース413は、制御サーバ40がアクセスポイント70を介して各対話型ロボット20、サービス実行ロボット30、環境センサ50、ウェアラブルセンサ55、及びコンピュータ80と各種データの送受信を行うための通信制御を行う。ユーザインタフェース414は、液晶ディスプレイ等の表示装置、及びキーボードやマウス等の入力装置によって構成されており、記憶装置412に記憶されている制御プログラムを管理者が調整したりするためのものである。
図7は、制御サーバ40の機能ブロック図を示す。制御サーバ40は、記憶装置412に記憶されている制御プログラムをCPU410において実行することにより、図5に示されるように、ロボット派遣要請受信部420、ロボット派遣要請解析部421、派遣ロボット選択部422、ロボット派遣指示部423として機能する。制御サーバ40は、さらに、利用者データベース424、スケジュール・データベース425、緊急度換算テーブル426、ロボット使用可能性換算テーブル427も含んで構成される。
ロボット派遣要請受信部420は、環境センサ50から送信されてきたロボット派遣要請、及びロボット派遣要請ともに送信されてきた、利用者90の状態についての情報を受信してメモリ411に記憶する。ロボット派遣要請としての挙動は、「手を振る」といった振る舞い以外にも、例えば、「手招き」、「手を叩く」といった動作であってもよいし、環境センサ50によって検出される、所定内容の音声、例えば「ロボット」といった呼び出し音声であってもよい。利用者90の状態についての情報は、環境センサ50が検出した、ロボット派遣要請を行った利用者90が誰であるかという利用者を特定するための情報を含み、さらに、当該利用者90がどこにいるかを示す利用者の現在位置情報、当該利用者90がどんな表情、どんな動作をしているか、といった利用者の心理状態を表す身体の徴候を示す情報、又は、利用者90がどんな活動に携わっているか、利用者90の周囲には誰がいるか、それらの人はどんな活動に携わっているか、といった利用者90が存在する場の状態に関する情報の少なくとも一つを含んでいてもよい。なお、これらは利用者90の状態についての情報の一例に過ぎず、利用者90の状態は、環境センサ50およびウェアラブルセンサ55が利用者90に関連して検出することのできる情報であればどんなものを利用してもよいが、いずれの場合でも、少なくとも利用者90を特定するための情報を含んでいる必要がある。利用者90が存在する場の状態に関する情報は、例えば「数人が立っている」、「テーブルを囲んで座っている」、「会話している」といった情報、及び利用者90とともに業務を行っている人物を特定する情報を含む。
ロボット派遣要請受信部420は、ロボット派遣要請信号を、環境センサ50から受信するだけでなく、利用者90が身に着けているウェアラブルセンサ55から受信するようにしてもよい。その場合、ウェアラブルセンサ55は、環境センサ50と同様に、利用者90が「手を振る」といったロボット派遣要請として予め定められた動作或いは挙動を検出すると、利用者90を識別する情報、及びウェアラブルセンサ55によって検出される利用者90の心拍数や体温等の利用者90の心理状態を表す徴候を含む利用者90の状態についての情報をロボット派遣要請信号とともに制御サーバ40に送信する。
ロボット派遣要請解析部421は、ロボット派遣要請を行った利用者90の状態に応じてロボット派遣要請の優先順位を決定する。具体的には、ロボット派遣要請解析部421は、上記ロボット派遣要請受信部420によって受信された利用者90の状態についての情報に基づいて、利用者データベース424、スケジュール・データベース425、緊急度換算テーブル426を参照し、利用者90の立場(職位)と性格、利用者90が行っている現在の業務、利用者90の心理状態等を特定するとともに、当該ロボット派遣要請の緊急度を算出し、当該ロボット派遣要請に対して優先順位を決定する。ロボット派遣要請にはロボット派遣要請を行った利用者90を特定する情報が含まれているので、ロボット派遣要請解析部421は、この情報に基づいて利用者データベース424を参照することにより、利用者90の立場と本来の性格を特定する。また、ロボット派遣要請解析部421は、スケジュール・データベース425を参照することにより、利用者90の現在の業務を特定する。
また、ロボット派遣要請解析部421は、環境センサ50及び/或いはウェアラブルセンサ55から受信した利用者90の心理状態を表す身体の徴候に関する情報に基づいて利用者90の現在の心理状態、例えば「極度の緊張、焦り、怒り」、「軽度の緊張、焦り、怒り」、「平常」、「リラックス」等を特定する。ロボット派遣要請解析部421は、利用者90の立場と性格、現在の業務、及び現在の心理状態の少なくとも一つに基づき、緊急度換算テーブル426を参照することにより、当該利用者90による当該ロボット派遣要請の緊急度を算出する。ロボット派遣要請の緊急度の算出方法については後述する。
派遣ロボット選択部422は、複数のロボット派遣要請信号を同時、或いは略同時(予め定められた所定期間内)に受信した場合に、それら複数のロボット派遣要請のうち、上記ロボット派遣要請解析部421によって算出されたロボット派遣要請の緊急度の高いものから順に、つまり優先順位の高いロボット派遣要請から優先的に、上記ロボット派遣要請解析部421が特定した利用者90の業務に基づいて、後述のロボット使用可能性換算テーブル426、及び、利用者データベース424に記録されている当該利用者90のロボット使用履歴を参照し、最も使用される確率、或いは使用可能性の高いロボットの種類を選択する。さらに、派遣ロボット選択部422は、選択されたロボットの種類に該当する個々のロボットを、利用者90までの距離、ロボットの現在の状態、バッテリー残量に基づいて利用可能なものをリストアップし、最も適切なロボットを派遣すべきロボットとして選択する。
ロボット派遣指示部423は、派遣すべきロボットとして選択された対話型ロボット20、或いはサービス実行ロボット30に対して、当該ロボットの現在位置からロボット派遣要請を行った利用者90の位置までの移動経路情報、提供すべきサービスの内容を含むサービス指示情報で構成されるロボット派遣指示を作成し、通信インタフェース413を介して派遣すべきロボットとして選択された対話型ロボット20、或いはサービス実行ロボット30に送信する。
利用者データベース424は、ワークプレイス10内で業務をしている利用者90毎に、ID,氏名、立場、性格、及び当該利用者による対話型ロボット20、及びサービス実行ロボット30の使用履歴を関連付けて登録したものである。図8は、利用者データベース242の一例を説明する図である。利用者データベース242には、各利用者90のIDに対して、氏名、立場、性格、過去所定期間における対話型ロボット20及びサービス実行ロボット30の使用の有無が関連付けて記憶されている。利用者90の立場としては、「役員」、「部門長」、「グループ長」、「チーム長」、「一般社員」等がある。利用者90の性格の分類としては、「せっかち、怒りっぽい」、「普通」、「のんびり、おおらか」等である。例えば、図8では、ID番号「0001」の「山田太郎」の立場は「グループ長」、性格は「普通」と登録されている。
対話型ロボット20、及びサービス実行ロボット30の使用履歴として、過去所定期間内に、利用者90のそれぞれが、業務毎にどのロボットの使用の有無があるかが記録されている。例えば、図8では、ID番号「0001」の「山田太郎」についての対話型ロボット20の使用履歴は、「社内会議」、「取引先との会議」、「立ち話」では使用履歴「あり」であるが、「実験室での作業」、「デスクワーク」では使用履歴「なし」となっている。
スケジュール・データベース425は、ワークプレイス10内にいる利用者90毎のスケジュールデータを保存している。スケジュールデータはスケジュールとして登録された業務の内容と、その業務に関連付けられた開始時刻と、終了時刻とで構成され、利用者90がワークプレイス10に設置されたコンピュータ80、或いは利用者が携帯する携帯端末(図示せず)を使用して登録されるものである。図9は、スケジュール・データベース425の一例を示す図である。例えば、ID番号「0001」の「山田太郎」の「2016年5月20日」のスケジュールとして、9時00分〜10時00分に「デスクワーク」が登録され、10時00分〜12時00分に「部門会議」、13時00分〜16時00分に「デスクワーク」、16時00分〜17時00分に「実験室での作業」がそれぞれ登録されている。
緊急度換算テーブル426は、図10に示されるように、利用者90の業務、立場、心理状態、性格の各要素と、それに対応する緊急度換算のための値を関連づけたものである。具体的には、緊急度換算テーブル426は、利用者90が行う業務の種類とそれに対応するスケール、ロボット派遣要請を行った利用者90と同じ場所に存在するすべての利用者の平均の立場とそれに対応するスケール、ロボット派遣要請を行った利用者90と同じ場所に存在するすべての利用者のうち、最大の職位を有する利用者の立場とそれに対応するスケール、ロボット派遣要請を行った利用者90の心理状態とそれに対応するスケール、利用者90の性格とそれに対応するスケールがそれぞれ関連付けられ、それぞれの要素には重みが付与されている。
例えば、図10では、「業務の需要度」の要素には、重みとして「0.4」の値が割り当てられ、ロボット派遣要請を行った利用者90の業務が「役員会議、重要取引先との会議」の場合であれば、スケールとして「5」の値が割り当てられている。また、「利用者の平均の立場(平均値)」の要素には、重みとして「0.1」の値が割り当てられ、ロボット派遣要請を行った利用者90とともにその場に存在する利用者90の平均の立場が「部門長」であれば、スケールとして「4」が割り当てられている。また、「利用者の立場(最大値)」の要素には、重みとして「0.2」の値が割り当てられ、ロボット派遣要請を行った利用者90とともにその場に存在する利用者90の最大の立場が「役員」であれば、スケールとして「5」の値が割り当てられている。
さらに、「利用者の心理状態」の要素には、重みとして「0.2」の値が割り当てられており、ロボット派遣要請を行った利用者90の心理状態が「軽度の緊張、焦り、怒り」であれば、スケールとして「3」の値が割り当てられている。また、「利用者の性格」の要素に対しては、重みとして「0.1」の値が割り当てられており、ロボット派遣要請を行った利用者90の性格が「のんびり、おおらか」であれば、スケールとして「1」の値が割り当てられている。なお、この緊急度換算テーブル426を参照したロボット派遣要請の緊急度の算出については後述するが、緊急度は、各要素の「重み」と「スケール」を乗算したものの総和を算出することにより求められ、全体として緊急度は1〜5の間の値をとる。
ロボット使用可能性換算テーブル427は、図11に示されるように、ロボット派遣要請を行う利用者90が行っている業務の内容に対して、各ロボットの種類毎にロボットの使用可能性の度合いを示す値を対応付けたものである。例えば、図11において、ロボット派遣要請を行う利用者90の業務が「社内会議」の場合、「対話型ロボット」の利用可能性を示す値は「0.1」、「運搬ロボット」の利用可能性を示す値は「0.3」、「ディスプレイロボット」の利用可能性を示す値は「0.2」、「プロジェクタロボット」の利用可能性を示す値は「0.4」と設定されている。
次に、図12を参照して、本実施形態のロボット制御システム100における動作を説明する。なお、図12はロボット制御システム100の制御サーバ40の動作の流れを示したフローチャートである。まず、ワークプレイス10内で業務を行っている利用者90が「手を振る」、「手招き」、「手を叩く」等のロボット派遣要請として予め定められている所定の動作をしたり、或いは「ロボット」といったロボット派遣要請として予め定められている呼び出し音声を発したりすると、環境センサ50、或いはウェアラブルセンサ55は、ロボット派遣要請信号を、当該ロボット派遣要請を行った利用者90の状態とともに制御サーバ40に送信する。利用者90の状態には、ロボット派遣要請を行った利用者90が誰であるかを示す情報、当該利用者90の位置、利用者90の顔の表情や利用者の心理状態を表す身体の徴候、及び利用者90が存在する場の状態、つまり、「数人が立っている」、「テーブルを囲んで座っている」、「会話をしている」といった情報が含まれる。さらに、利用者90の状態を示す情報には、ロボット派遣要請を行った利用者90とともに他の利用者90がその場に存在する場合には、それら他の利用者90が誰であるかを特定する情報、及びそれら他の利用者90の顔の表情や心理状態を表す身体の徴候も含まれる。
ステップS1201において、制御サーバ40のロボット派遣要請受信部420は、環境センサ50、或いはウェアラブルセンサ55からロボット派遣要請信号を受信し、ロボット派遣要請とともに受信した利用者90の状態についての情報をメモリ411に一時的に記憶する。
次いで、ステップS1202において、ロボット派遣要請解析部421は、スケジュール・データベース425を参照し、ロボット派遣要請を行った利用者90が現在行っている業務と、利用者90の性格を特定する。さらに、ロボット派遣要請解析部421は、ロボット派遣要請を行った利用者90に加えてその場に他の利用者90が複数存在する場合には、利用者データベース424を参照し、各利用者90の立場に基づいて、その場に存在する利用者90の平均の立場、及び最大の立場を取得、また算出する。さらに、ロボット派遣要請解析部421は、ロボット派遣要請とともに受信した、ロボット派遣要請を行った利用者90の顔の表情や心理状態を表す身体の徴候についての情報に基づいて利用者90の心理状態、つまり「極度の緊張、焦り、怒り」、「平常」、「リラックス」等を特定する。
次いで、ステップS1203において、ロボット派遣要請解析部421は、上記ステップS1202で解析された情報に基づいて、緊急度換算テーブル426を参照し、当該ロボット派遣要請の緊急度を算出する。例えば、ロボット派遣要請を行った利用者90が行っている業務が「本部会議、通常レベルの取引先との会議」であり、その場の利用者90の平均の立場が「部門長」、その場の利用者90の最大の立場が「役員」であり、ロボット派遣要請を行った利用者90の心理状態が「軽度の緊張、焦り、怒り」であり、性格が「のんびり、おおらか」である場合には、緊急度は、「業務の重要度0.4×4(本部会議、通常レベルの取引先との会議)+利用者の立場(平均値)0.1×4(部門長)+利用者の立場(最大値)0.2×5(役員)+利用者の心理状態0.2×3(軽度の緊張、焦り、怒り)+利用者の性格0.1×1(のんびり、おおらか)=3.7」となる。なお、ロボット派遣要請受信部420がほぼ同時、或いは所定期間内に複数のロボット派遣要請を受信した場合、ロボット派遣要請解析部421は、ロボット派遣要請毎にステップS1201〜S1203の処理を実行することによってロボット派遣要請に対する緊急度を算出し、ロボット派遣要請に対して優先順位を設定する。なお上記の例においては、利用者90の業務、立場、心理状態、性格のすべてに基づいて緊急度を算出しているが、上記要素のうち少なくとも一つに基づいて緊急度を算出するようにしてもよい。
次いでステップS1204において、派遣ロボット選択部422は、すべてのロボット派遣要請に対してロボットを派遣したか否かを判定し、すべてのロボット派遣要請に対してロボットを派遣していれば処理を終了し、ロボット派遣要請に対してロボットを派遣していないものがあれば、ステップS1205に進む。ステップS1205において、派遣ロボット選択部422は、まだロボットを派遣していないロボット派遣要請のうち優先順位が最も高いロボット派遣要請を一つ選択する。
ステップS1206において、派遣ロボット選択部422は、ロボット派遣要請を行った利用者90の業務の内容に基づいて、ロボット使用可能性換算テーブル427、及び利用者データベース424を参照し、当該業務において最も使用可能性の高いロボットの種類を選択する。例えば、ロボット派遣要請を行った利用者90が利用者データベース424内のID番号「0001」の「山田太郎」であり、この利用者90の現在の業務が、スケジュール・データベース425を参照して「部門会議」である場合、これは、ロボット使用可能性換算テーブル427における「社内会議」に相当し、この場合のプロジェクタロボットの使用可能性は「0.4」であり、最も使用可能性が高い。しかしながら、派遣ロボット選択部422は、利用者データベース424を参照し、当該ロボット派遣要請を行った利用者90の過去のロボット使用履歴に基づいて、ロボットの使用可能性の値を補正する。
例えば、過去所定期間に使用実績のあるロボットの使用可能性を1.5倍に補正し、使用実績のないロボットの使用可能性を0.5倍する。例えば、ロボット派遣要請をおこなった利用者90が「山田太郎」の場合、図8の利用者データベース424を参照すると、「社内会議」におけるプロジェクタロボットの使用の実績は「なし」であり、運搬ロボットの使用の実績は「あり」であることが分かる。そこで、派遣ロボット選択部422は、運搬ロボットの使用可能性を、「0.3×1.5=4.5」と補正し、プロジェクタロボットの使用可能性を「0.4×0.5=0.2」と補正する。したがって、「山田太郎」の「社内会議」における運搬ロボットの使用可能性が最も高くなる。したがって、派遣ロボット選択部422は、当該ロボット派遣要請に対して派遣すべきロボットの種類として、運搬ロボットを選択する。
ステップS1207において、派遣ロボット選択部422は、派遣すべきロボットの種類に該当するロボットの中から利用可能なものをリストアップする。例えば、上記の場合であれば、派遣ロボット選択部422は、運搬ロボットの中から利用可能なもの、ロボット派遣要請のあった位置から所定範囲内に存在し、現在別の利用者により使用されていない待機状態であり、バッテリー残量が所定値以上の運搬ロボットをリストアップする。さらに、派遣ロボット選択部422は、ロボット派遣要請を行った利用者90により利用可能なロボットが存在するか否かを判断し、利用可能なロボットがない場合には、ステップS1206に戻って、使用可能性が次に高いロボットの種類を特定する。利用可能なロボットが存在する場合には、ステップS1208に進む。
ステップS1208において、派遣ロボット選択部422は、使用可能なロボットのリストの中から当該ロボット派遣要請を行った利用者90に最も近い位置、或いは、当該利用者90までの移動距離が最短となる位置にあるロボットを派遣すべきロボットとして選択する。ステップS1209において、ロボット派遣指示部423は、ロボット派遣指示を生成し、ステップS1208において選択された派遣すべきロボットとしての対話型ロボット20、或いはサービス実行ロボット30に対し、通信インタフェース413を介してロボット派遣指示を送信し、ステップS1204に戻り、ステップS1205〜S1209までの処理を、すべてのロボット派遣要請に対してロボットを派遣するまで繰り返し行う。なお、ロボット派遣指示は、選択された派遣すべきロボットの現在位置からロボット派遣要請を行った利用者90までの移動経路情報、提供すべきサービスの内容を含むサービス指示情報で構成される。
なお、上記のロボット派遣指示に含まれる移動経路情報は、ロボット派遣指示部423が、記憶装置412に予め記憶された地図情報を参照し、当該派遣すべきロボットの現在位置からロボット派遣要請を行った利用者90の位置までの経路探索を行うことにより生成される。なお、この地図情報には、予め人がよく通る場所など、衝突危険性の高い箇所が登録されており、経路探索を行う際に、危険度が高い場所を回避するような経路を生成してもよい。
派遣すべきロボットとしての対話型ロボット20、或いはサービス実行ロボット30は、ロボット派遣指示を受信すると、移動制御部221、322は、ロボット派遣指示に含まれる移動経路情報、及び移動装置217、316に含まれる現在位置検出装置によって検出される現在位置の情報にしたがって移動装置217、316を制御し、派遣すべきロボットとしての対話型ロボット20、或いはサービス実行ロボット30を現在位置からロボット派遣要請を行った利用者90の位置まで移動させる。
なお、上記の実施形態においては、ロボット派遣要請を行った利用者90は、ロボット派遣要請として「手を振る」、「手招き」といった動作や「ロボット」といった音声でロボットの派遣を要請した例を説明し、この場合に、利用者90が明示的にロボットの種類を特定することはしなかった。しかしながら、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、利用者90が明示的に、例えば音声によってロボットの種類を特定してロボット派遣要請を行うようにしてもよい。その場合、上述の図12のステップS1006における派遣すべきロボットの種類を判定する処理は不要となる。しかしながら、利用者90が指定した種類のロボットが利用不可能である場合には、制御サーバ40の派遣ロボット選択部422は、次に利用可能性が高いと思われる種類のロボットを派遣すべきロボットとして特定する。
また、上記の実施形態においては、ロボット派遣要請を行った利用者90の業務は、ロボット派遣要請解析部421がスケジュール・データベース425を参照することによって特定している。しかしながら、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、ロボット派遣要請解析部421は、スケジュール・データベース425を参照することによって特定した利用者90の業務を、さらに環境センサ50により取得した場の状況に基づいて補正するようにしてもよい。例えば、環境センサ50により特定された、ロボット派遣要請を行った利用者90及びその場に存在する他の利用者90すべてのスケジュール・データベース425を参照し、登録されている業務として最も多いものを、ロボット派遣要請を行った利用者90の業務としてもよい。或いは、その場に存在する利用者90すべての中で最も立場が高い人の業務を、ロボット派遣要請を行った利用者90の業務としてもよい。
さらに、上記実施形態においては、派遣ロボット選択部422は、派遣すべきロボットの種類を決定する際に、特定された業務に対するロボット使用可能性換算テーブル427の値を、利用者データベース424のロボット使用履歴の有無を参照することによって使用可能性の値を補正していた。しかしながら、本発明は上記実施形態に限定されず、利用者90毎の補正テーブルを用意し、特定された業務に対するロボット使用可能性テーブル427の値を、当該利用者90の補正テーブルを参照することによって補正するようにしてもよい。そして、補正テーブルの値は、利用者90が特定の業務の際に特定のロボットを使用する度に更新し、特定のロボットを使用する頻度が高ければ高いほど当該ロボットの使用可能性が高くなるようにしてもよい。また、所定期間特定のロボットを使用しなかった場合には、補正テーブルの当該ロボットに対応する補正値を低くしてもよい。
さらに、ロボット派遣指示部423は、派遣すべきロボットの現在位置からロボット派遣要請を行った利用者までの移動経路情報を、予め記憶装置412に記憶された地図情報に基づいて生成するだけでなく、派遣すべきロボットとして選択されなかった他の対話型ロボット20やサービス実行ロボット30から取得した情報、環境センサ50から取得した情報に基づいて移動経路情報を生成するようにしてもよい。例えば、予め記憶装置412に記憶された地図情報に基づいて生成された移動経路付近の状況を他の対話型ロボット20、サービス実行ロボット30や環境センサ50から取得し、ロボット派遣要請を行っていない別の利用者90が集まって打ち合わせをしている場所や、静かにデスクワークをしている場所があれば、それら利用者90の気を散らさないような特定の箇所を通過するように、或いはそれら利用者90の気を散らすような所定箇所を回避して通過するように移動経路情報を補正する。或いは、他の利用者90が集まって打ち合わせをしている場所や、静かにデスクワークしている場所の速度を変えて通過する、つまり当該箇所の通過速度を低下させ、静かに通るような指示を追加することによって移動経路情報を補正する。
さらに、ロボット派遣指示部423は、環境センサ50や他のロボットから移動経路付近の状況をリアルタイムに取得し、例えば死角になるような場所で衝突の危険があると判断した場合に、その危険個所を回避するような修正移動経路を生成し、当該ロボットに新たな移動経路情報として送信するようにしてもよい。リアルタイムに移動経路情報が更新されることにより、当該派遣すべきロボットは危険個所を回避した経路を移動する。
なお、上記実施形態においては、利用者90からのロボット派遣要請があった場合に、利用者90の業務内容、立場、性格、過去のロボットの利用状況のうち少なくとも一つに応じて派遣すべきロボットの種類を決定していた。しかしながら、派遣すべきロボットが対話型ロボット20である場合に、利用者90の業務内容、立場、性格、過去のロボットの利用状況の少なくとも一つに応じて対話型ロボット20の性格を変化させてもよい。
さらに、対話型ロボット20が派遣すべきロボットとして利用者90の位置に派遣される際に、そこに利用者90とともに他の利用者90が存在する場合、制御サーバ40のロボット派遣指示部423は、利用者データベース424を参照し、そこに存在する利用者90のだれと対話すべきかを判断し、その対話情報をロボット派遣指示に含めるようにしてもよい。その場合、ロボット派遣指示部423は、そこに存在する利用者90同士の関係性、例えば、上司であるか部下であるか、力関係、仲の良さ等に基づいて、対話相手となる利用者90を特定する。
10 ワークプレイス
20 対話型ロボット
30 サービス実行ロボット
40 制御サーバ
50 環境センサ
55 ウェアラブルセンサ
60 ネットワーク
70 アクセスポイント
80 コンピュータ
90 利用者
100 ロボット制御システム
210 制御用マイクロプロセッサ
211 メモリ
212 記憶装置
213 通信インタフェース
214 カメラ
215 マイクロフォン
216 スピーカ
217 移動装置
218 制御バス
220 派遣指示受信部
221 移動制御部
222 ロボット状態通知部
223 認識部
224 対話制御部
310 制御用マイクロプロセッサ
311 メモリ
312 記憶装置
313 通信インタフェース
314 カメラ
315 マイクロフォン
316 移動装置
317 表示装置
318 入力装置
319 制御バス
320 派遣指示受信部
321 サービス指示解釈部
322 移動制御部
323 ロボット状態通知部
324 サービス実行部
410 CPU
411 メモリ
412 記憶装置
413 通信インタフェース
414 ユーザインタフェース
415 制御バス
420 ロボット派遣要請受信部
421 ロボット派遣要請解析部
422 派遣ロボット選択部
423 ロボット派遣指示部
424 利用者データベース
425 スケジュール・データベース
426 緊急度換算テーブル
427 ロボット使用可能性換算テーブル

Claims (11)

  1. 複数のロボットと、
    利用者からのロボット派遣要請を受信する受信手段と、
    前記利用者の予定に関する情報を取得する取得手段と、
    複数の利用者から複数のロボット派遣要請を受信した場合、前記利用者の予定に関する情報をもとに当該ロボット派遣要請の優先順位を決定する決定手段と、
    優先順位の高いロボット派遣要請から順にロボットを派遣する制御を行う制御手段と、
    を備えるロボット制御システム。
  2. 前記制御手段は、ロボット派遣要請を行った利用者の予定に関する情報から当該利用者の業務を特定し、当該業務を基に前記優先順位を決定する請求項1記載のロボット制御システム。
  3. 前記利用者の予定に関する情報に基づいて前記利用者に派遣するロボットの種類を選択する選択手段をさらに備え、
    前記制御手段は、優先順位の高いロボット派遣要請から順に前記選択手段が選択したロボットを派遣する制御を行う請求項1又は2記載のロボット制御システム。
  4. 前記選択手段は、ロボット派遣要請を行った利用者の業務において使用される確率が高いロボットを派遣すべきロボットとして選択する請求項3記載のロボット制御システム。
  5. 前記選択手段は、利用者のロボット使用履歴に基づいて、当該利用者が使用する確率が高いロボットを選択する請求項3記載のロボット制御システム。
  6. 前記選択手段は、ロボット派遣要請を行った利用者の音声によって特定されたロボットの種類に応じて前記複数のロボットの中から派遣すべきロボットを選択して派遣する請求項3記載のロボット制御システム。
  7. ロボット派遣要請を行った利用者の状態を検出するセンサをさらに備え、検出した利用者の状態を加味してさらに優先順位を決定する請求項1から6いずれか記載のロボット制御システム。
  8. 前記決定手段は、前記センサにより検出された利用者の状態から当該利用者の心理状態を特定し、特定された心理状態から優先順位を決定する請求項7記載のロボット制御システム。
  9. 前記制御手段は、ロボットを派遣する際に、前記センサにより取得した情報に応じて所定箇所を通過又は回避する移動経路を前記ロボットに指示する請求項7記載のロボット制御システム。
  10. 前記制御手段は、ロボットを派遣する際に、前記センサにより取得した情報に応じて所定箇所を、速度を変えて通過するよう前記ロボットに指示する請求項7記載のロボット制御システム。
  11. 利用者によるロボット派遣要請に対し当該ロボット派遣要請を行った利用者の予定に関する情報を取得するステップと、
    複数の利用者から複数のロボット派遣要請を受信した場合、前記利用者の予定に関する情報を基に当該ロボット派遣要請の優先順位を決定するステップと、
    優先順位の高いロボット派遣要請から優先的にロボットを派遣するステップと、をコンピュータに実行させるプログラム。
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