JP7081577B2 - ロボット - Google Patents

Description

本発明は、ロボットに関する。

従来のロボットとして、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この従来のロボットは、犬型のロボットであって、胴体部、頭部、及び４つの足部を備えており、胴体部に対して頭部や足部を駆動することによって、種々の生物的な動作を実行可能である。

特開２００２－２３９９６０号公報

しかし、従来のロボットでは、このように、駆動する部位が比較的多いので、構成が複雑であった。

そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成を用いて種々の生物的な動作を実行することができるロボットを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係るロボットの一様態は、
載置面に接触する胴体部と、
前記胴体部の前後方向に延びる第１回転軸と、前記胴体部の幅方向に延びる第２回転軸と、を中心としてそれぞれ回転可能に前記胴体部の前端部分に連結された頭部と、
前記頭部を、前記載置面に接触させた状態で前記第１回転軸を中心として回転させる第１回転制御と、前記頭部を、前記第２回転軸を中心として回転させて前記載置面から離間する方向に移動させるとともに前記第１回転軸を中心として回転させることにより、前記頭部の角度を前記第１回転制御による回転前の角度に戻す第２回転制御と、を実行する制御手段と、
を備える。

本発明によれば、簡易な構成を用いて種々の生物的な動作を実行することができる。

実施形態１に係るロボットの外観を示す図である。 実施形態１に係るロボットの側面から見た断面図である。 実施形態１に係るロボットの筐体を説明する図である。 実施形態１に係るロボットのひねりモータの動きの一例を説明する図である。 実施形態１に係るロボットのひねりモータの動きの一例を説明する他の図である。 実施形態１に係るロボットの上下モータの動きの一例を説明する図である。 実施形態１に係るロボットの上下モータの動きの一例を説明する他の図である。 実施形態１に係るロボットの機能構成を示すブロック図である。 実施形態１に係る反応テーブルの一例を説明する図である。 実施形態１に係る動作テーブルの一例を説明する第１の図である。 実施形態１に係る動作テーブルの一例を説明する第２の図である。 実施形態１に係る動作テーブルの一例を説明する第３の図である。 実施形態１に係る動作テーブルの一例を説明する第４の図である。 実施形態１に係る動作テーブルの一例を説明する第５の図である。 実施形態１に係る鳴き声テーブルの一例を説明する図である。 実施形態１に係るロボット制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態２に係るロボットの機能構成を示すブロック図である。 実施形態２に係る感情マップの一例を説明する図である。 実施形態２に係るロボット制御処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。

（実施形態１）
本発明の実施形態に係るロボット２００は、小型の動物を模したペットロボットである。ロボット２００は、図１に示すように、目を模した装飾部品２０２及びふさふさの毛２０３を備えた外装２０１に覆われている。また、外装２０１の中には、ロボット２００の筐体２０７が収納されている。図２に示すように、ロボット２００の筐体２０７は、頭部２０４、連結部２０５及び胴体部２０６とからなり、頭部２０４と胴体部２０６とが連結部２０５で連結されている。

また、ロボット２００の筐体２０７の動きが外装２０１に反映されるように、外装２０１は筐体２０７にスナップボタンで取り付けられている。具体的には、頭部２０４の前方にスナップボタンが２つ備えられており、また、胴体部２０６の後方にもスナップボタンが２つ備えられている。そして、外装２０１の対応する位置にも頭部２０４や胴体部２０６に備えられたスナップボタンと嵌まり合うスナップボタンが備えられており、外装２０１はスナップボタンにより筐体２０７に留められて装着される。なお、ここに示したスナップボタンの個数や位置は一例であり、任意に変更可能である。

胴体部２０６は、前後方向に延びており、ロボット２００が置かれている床やテーブル等の載置面に、外装２０１を介して接触する。そして、図２に示すように、胴体部２０６の前端部にひねりモータ２２１が備えられており、頭部２０４が連結部２０５を介して胴体部２０６の前端部に連結されている。連結部２０５には、上下モータ２２２が備えられている。なお、図２では、ひねりモータ２２１は胴体部２０６に備えられているが、連結部２０５に備えられていてもよい。

連結部２０５は、連結部２０５を通り胴体部２０６の前後方向に延びる第１回転軸を中心として回転自在に、胴体部２０６と頭部２０４とを連結している。筐体２０７の正面図として図４及び図５に示すように、ひねりモータ２２１は、頭部２０４を、胴体部２０６に対して、第１回転軸を中心として、時計回り（右回り）に正転角度範囲内で回転（正転）させたり、反時計回り（左回り）に逆転角度範囲内で回転（逆転）させたりする。なお、この説明における時計回りは、胴体部２０６から頭部２０４の方向を見た時の時計回りである。また、時計回りの回転を「右方へのひねり回転」、反時計回りの回転を「左方へのひねり回転」とも呼ぶことにする。右方又は左方へひねり回転させる角度の最大値は任意である。図４及び図５では、図３に示す、頭部２０４を右方へも左方へもひねっていない状態における頭部２０４の角度（以下「ひねり基準角度」）を０で表している。また、最も右方へひねり回転（時計回りに回転）させた時の角度を－１００で、最も左方へひねり回転（反時計回りに回転）させた時の角度を＋１００で、それぞれ表している。

また、連結部２０５は、連結部２０５を通り胴体部２０６の幅方向に延びる第２回転軸を中心として回転自在に、胴体部２０６と頭部２０４とを連結する。筐体２０７の側面図として図６及び図７に示すように、上下モータ２２２は、頭部２０４を、第２回転軸を中心として上方に正転角度範囲内で回転（正転）させたり、下方に逆転角度範囲内で回転（逆転）させたりする。上方又は下方に回転させる角度の最大値は任意だが、図６及び図７では、図２に示す、頭部２０４を上方にも下方にも回転させていない状態における頭部２０４の角度（以下「上下基準角度」）を０で、最も下方に回転させた時の角度を－１００で、最も上方に回転させた時の角度を＋１００で、それぞれ表している。頭部２０４は、第２回転軸を中心とする上下の回転によって上下基準角度又は上下基準角度より下方に回転している場合は、ロボット２００が置かれている床やテーブル等の載置面に、外装２０１を介して接触可能である。なお、図２では、第１回転軸と第２回転軸とが互いに直交している例が示されているが、第１及び第２回転軸は互いに直交していなくてもよい。

また、ロボット２００は、図２に示すように、頭部２０４にタッチセンサ２１１を備え、ユーザが頭部２０４を撫でたり叩いたりしたことを検出することができる。また、胴体部２０６にもタッチセンサ２１１を備え、ユーザが胴体部２０６を撫でたり叩いたりしたことを検出することができる。

また、ロボット２００は、胴体部２０６に加速度センサ２１２を備え、ロボット２００自体の姿勢の検出や、ユーザによって持ち上げられたり、向きを変えられたり、投げられたりしたことを検出することができる。また、ロボット２００は、胴体部２０６にマイクロフォン２１３を備え、外部の音を検出することができる。さらに、ロボット２００は、胴体部２０６にスピーカ２３１を備え、スピーカ２３１を用いてロボット２００の鳴き声を発することができる。

なお、本実施形態では加速度センサ２１２、マイクロフォン２１３及びスピーカ２３１は胴体部２０６に備えられているが、これらの全て又は一部が頭部２０４に備えられていてもよい。また、胴体部２０６に備えられた加速度センサ２１２、マイクロフォン２１３及びスピーカ２３１に加えて、これらの全て又は一部を頭部２０４にも備えるようにしてもよい。

また、本実施形態では、ロボット２００は、筐体２０７が外装２０１に覆われているため、頭部２０４や胴体部２０６は、ロボット２００が置かれている床やテーブル等の載置面に、外装２０１を介して間接的に接触している。しかし、このような形態には限定されず、頭部２０４や胴体部２０６は、直接的に載置面に接触してもよい。例えば、外装２０１の下の部分（載置面と接触する部分）が存在せずに、筐体２０７の下の部分（載置面と接触する部分）がむき出しになっていてもよいし、外装２０１が全く存在せずに、筐体２０７全体がむき出しになっていてもよい。

次に、ロボット２００の機能構成について説明する。ロボット２００は、図８に示すように、制御部１１０と、記憶部１２０と、センサ部２１０と、駆動部２２０と、出力部２３０と、操作部２４０と、を備え、これらがバスラインＢＬで接続されている。

制御部１１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等で構成され、記憶部１２０に記憶されたプログラムを実行することにより、後述する各部（外部刺激取得部１１１、動作制御部１１２）として機能する。また、図示しないが、制御部１１０は、クロック機能やタイマー機能も備えており、日時等を計時することができる。

記憶部１２０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。ＲＯＭには、制御部１１０のＣＰＵが実行するプログラム及びプログラムを実行する上で予め必要なデータが、記憶されている。フラッシュメモリは書き込み可能な不揮発性のメモリであり、電源オフ後も保存させておきたいデータが記憶される。ＲＡＭには、プログラム実行中に作成されたり変更されたりするデータが記憶される。

センサ部２１０は、前述したタッチセンサ２１１、加速度センサ２１２、及びマイクロフォン２１３を備える。制御部１１０は、バスラインＢＬを介して、センサ部２１０が備える各種センサが検出した検出値を外部刺激として取得する。なお、センサ部２１０は、タッチセンサ２１１、加速度センサ２１２、マイクロフォン２１３以外のセンサを備えてもよい。センサ部２１０が備えるセンサの種類を増やすことにより、制御部１１０が取得できる外部刺激の種類を増やすことができる。

タッチセンサ２１１は、何らかの物体が接触したことを検出する。タッチセンサ２１１は、例えば圧力センサや静電容量センサにより構成される。制御部１１０は、タッチセンサ２１１からの検出値に基づいて、ユーザによってロボット２００が撫でられていることや、叩かれたりしていること等を検出することができる。

加速度センサ２１２は、ロボット２００の胴体部２０６の前後方向、幅（左右）方向及び上下方向から成る３軸方向の加速度を検出する。加速度センサ２１２は、ロボット２００が静止しているときには重力加速度を検出するので、制御部１１０は、加速度センサ２１２が検出した重力加速度に基づいて、ロボット２００の現在の姿勢を検出することができる。また、例えばユーザがロボット２００を持ち上げたり投げたりした場合には、加速度センサ２１２は、重力加速度に加えてロボット２００の移動に伴う加速度を検出する。したがって、制御部１１０は、加速度センサ２１２が検出した検出値から重力加速度の成分を除去することにより、ロボット２００の動きを検出することができる。

マイクロフォン２１３は、ロボット２００の周囲の音を検出する。制御部１１０は、マイクロフォン２１３が検出した音の成分に基づき、例えばユーザがロボット２００に呼びかけていることや、手を叩いていること等を検出することができる。

駆動部２２０は、ひねりモータ２２１及び上下モータ２２２を備える。駆動部２２０は、制御部１１０によって制御されて、頭部２０４を回転駆動する。その結果、ロボット２００は、例えば頭部２０４を持ち上げたり（第２回転軸を中心として上方に回転させたり）、横にひねったり（第１回転軸を中心として右方又は左方にひねり回転させたり）するような動作を表現することができる。これらの動作を行うための動作制御データは、後述する動作テーブル１２２に記録されている。駆動部２２０は、駆動手段として機能する。

出力部２３０は、スピーカ２３１を備え、制御部１１０が音のデータを出力部２３０に入力することにより、スピーカ２３１から音が出力される。例えば、制御部１１０がロボット２００の鳴き声のデータを出力部２３０に入力することにより、ロボット２００は疑似的な鳴き声を発する。この鳴き声のデータは、後述する鳴き声テーブル１２３に記録されている。

なお、出力部２３０として、スピーカ２３１に代えて、又はスピーカ２３１に加えて、液晶ディスプレイ等のディスプレイや、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光部を備えてもよい。この場合、各外部刺激に対応するディスプレイへの表示内容や、発光部の色や明るさ等が、記憶部１２０（例えば表示内容テーブルや、発光内容テーブル）に予め記録されている必要がある。

操作部２４０は、例えば、操作ボタン、ボリュームつまみ等から構成される。操作部２４０は、例えば、電源オンオフ、出力音のボリューム調整等のユーザ操作を受け付けるためのインタフェースである。

次に、制御部１１０の機能的構成について説明する。制御部１１０は、外部刺激取得部１１１、動作制御部１１２として機能する。

外部刺激取得部１１１は、センサ部２１０からの検出値に基づいて、外部からロボット２００に作用する外部刺激を取得する。センサ部２１０は、複数のセンサ（タッチセンサ２１１、加速度センサ２１２、マイクロフォン２１３）を備えるので、外部刺激取得部１１１は、これら複数のセンサにより、互いに異なる種類の複数の外部刺激を取得する。外部刺激取得部１１１は、外部刺激取得手段として機能する。

動作制御部１１２は、外部刺激取得部１１１で取得された外部刺激に応じて、駆動部２２０を駆動し、また、出力部２３０から鳴き声を出力させる。動作制御部１１２は、制御手段として機能する。

次に、記憶部１２０に記憶されるデータのうち、本実施形態に特徴的なデータである、反応テーブル１２１、動作テーブル１２２及び鳴き声テーブル１２３について、順に説明する。

反応テーブル１２１は、図９に一例を示すように、取得された外部刺激に対して、ロボット２００がどのような反応を示すかが定義されているテーブルである。反応テーブル１２１における外部刺激は、基本的にはセンサ部２１０によって検出される外部刺激であるが、これに限られない。例えば、図９の最下行に示すクロック情報のように、制御部１１０が取得可能な任意の情報を外部刺激として用いることができる。

動作テーブル１２２は、図１０～図１４に一例を示すように、反応テーブル１２１に定義された各反応に対して、駆動部２２０を制御する動作制御データが定義されているテーブルである。このテーブルには、各反応に対して、時間毎の上下モータ２２２及びひねりモータ２２１による頭部２０４の回転角度が定義されている。図１０～図１４では、各行に、「時間：上下モータ２２２の回転角度：ひねりモータ２２１の回転角度」が示されている。ここでは、時間はミリ秒で、上下モータ２２２の回転角度は、最上端が１００、中間（上下基準角度）が０、最下端が－１００で、ひねりモータ２２１の回転角度は、最左端が１００、中間（ひねり基準角度）が０、最右端が－１００で、それぞれ示されている。図１０～図１４に示されるように、動作制御データは、各反応に対する、駆動部２２０を制御する一連のシーケンスデータ（ここでは「時間：上下モータ２２２の回転角度：ひねりモータ２２１の回転角度」の並び）である。動作制御部１１２が、この一連のシーケンスデータに基づいて駆動部２２０を制御することを、「動作シーケンスの実行」と言う。

動作制御部１１２は、動作テーブル１２２の各行に定義された時間で、ひねりモータ２２１の回転角度及び上下モータ２２２の回転角度がそれぞれ定義された回転角度になるように駆動部２２０を制御する。このため、動作制御部１１２は、各モータの回転角度だけでなく、回転角速度も制御することによって、駆動部２２０の各モータが定義された時間内に定義された回転角度になるように制御している。つまり、動作制御部１１２は、頭部２０４の回転角度及び頭部２０４の回転角速度を、互いに異なる複数（上下又は左右）の回転角度の各々及び複数（上下又は左右）の回転角速度の各々に制御する。

なお、動作テーブル１２２の各行に定義された時間は、各動作の標準的な時間を表しており、動作制御部１１２は、定義された時間に対してゆらぎを持たせて動作の制御を行ってもよい。例えば、動作テーブル１２２のある行に「２０００：－３０：０」と定義されている場合を想定する。この場合、動作制御部１１２は、定義された時間に当該時間に応じたゆらぎ設定値（例えば定義された時間の１／１０以下の乱数）を増減させた値（例えば２０００±２００以下の乱数）の時間において、上下モータ２２２の回転角度を－３０にし、ひねりモータ２２１の回転角度を０にする制御を行ってもよい。動作制御部１１２は、このような制御を行うことにより、ある反応に対する動作シーケンスの実行中に、各モータの回転速度を増減させることができる。

また、動作制御部１１２は、ある反応に対する動作シーケンスの実行中に、ひねりモータ２２１及び上下モータ２２２を停止させて、頭部２０４の動きを一時的に停止させてもよい。さらに、動作制御部１１２は、頭部２０４の動きを一時的に停止させる際に、直前の各モータの回転速度の逆数で規定される値（例えば、回転速度が６０ｒｐｍ（ｒｏｔａｔｉｏｎｓ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）の場合は、その逆数である１／６０分＝１秒）よりも短い時間で停止させるように各モータを制御してもよい。

以下、各反応に対する各動作について説明する。これらの各動作は、動作テーブル１２２に細かく規定されているが、代表的な動作については、以下の第１制御、第２制御、第３制御、第４制御、第５制御、第６制御の６つの制御のうちの少なくとも１つの制御が実行される。

第１制御では、ひねりモータ２２１及び上下モータ２２２の両方を制御することによって、第２回転軸を中心として頭部２０４を第１初期角度（例えば８０の角度）又は第２初期角度（例えば－５０の角度）に回転させた状態で、第１回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させる。また、第１制御では、第１回転軸を中心とした頭部２０４の回転角度が、比較的大きな角度範囲である第１角度範囲（例えば８０の角度から－８０の角度の範囲）内に制御され、かつ第１回転軸を中心とした頭部２０４の回転角速度が、比較的ゆっくりとした回転角速度である第１角速度に制御される。この第１角速度は、第１時間（例えば０．５秒）で第１角度範囲の両端の２つの角度の一方から他方へ（例えば、８０の角度から－８０の角度へ）、他方から一方へ（例えば、－８０の角度から８０の角度へ）、繰り返し変化させる回転角速度である。

また、第２制御では、ひねりモータ２２１及び上下モータ２２２の両方を制御することによって、第２回転軸を中心として頭部２０４を第３初期角度（例えば１００の角度）に回転させた状態で、第１回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させる。また、第２制御では、第１回転軸を中心とした頭部２０４の回転角度が、第１角度範囲よりも小さい第２角度範囲（例えば４０の角度から－４０の角度の範囲）内に制御され、かつ第１回転軸を中心とした頭部２０４の回転角速度が、第１角速度よりも高い第２角速度に制御される。この第２角速度は、第２時間（例えば０．２秒）で第２角度範囲の両端の２つの角度の一方から他方へ（例えば、４０の角度から－４０の角度へ）、他方から一方へ（例えば、－４０の角度から４０の角度へ）、繰り返し変化させる回転角速度である。

また、第３制御では、ひねりモータ２２１及び上下モータ２２２の両方を制御することによって、第１回転軸を中心として頭部２０４をひねり基準角度に回転させた状態で、第２回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させる。また、第３制御では、第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角度が、第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも下方の角度範囲である第３角度範囲（例えば－１００の角度から－８０の角度の範囲）内に制御され、かつ第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角速度が、第１角速度よりも低い第３角速度に制御される。この第３角速度は、第３時間（例えば０．３秒）で第３角度範囲の両端の２つの角度の一方から他方へ（例えば、－１００の角度から－８０の角度へ）、他方から一方へ（例えば、－８０の角度から－１００の角度へ）、繰り返し変化させる回転角速度である。

また、第４制御では、ひねりモータ２２１及び上下モータ２２２の両方を制御することによって、第２回転軸を中心として頭部２０４を第４初期角度（例えば－５０の角度）に回転させた状態で、第１回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させる。また、第４制御では、第１回転軸を中心とした頭部２０４の回転角度が、比較的大きな角度範囲である第１角度範囲（例えば８０の角度から－８０の角度の範囲）内に制御され、かつ第１回転軸を中心とした頭部２０４の回転角速度が、第１角速度よりも低い第４角速度に制御される。この第４角速度は、第４時間（例えば２秒）で第４角度範囲の両端の２つの角度の一方から他方へ（例えば、８０の角度から－８０の角度へ）、他方から一方へ（例えば、－８０の角度から８０の角度へ）、繰り返し変化させる回転角速度である。

また、第５制御では、ひねりモータ２２１及び上下モータ２２２の両方を制御することによって、第１回転軸を中心として頭部２０４をひねり基準角度に回転させた状態で、第２回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させる。また、第５制御では、第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角度が、第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも下方の角度範囲である第５角度範囲（例えば－２０の角度から－６０の角度の範囲）内、又は、第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも下方から上下基準角度にかけての角度範囲である第６角度範囲（例えば－３０の角度から０の角度の範囲）内、又は、第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも上方から上下基準角度にかけての角度範囲である第７角度範囲（例えば３０の角度から０の角度の範囲）内のいずれかの角度範囲内に制御される。さらに、第５制御では、第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角速度が、第４角速度よりも低い第５角速度、又は、第４角速度よりも低く第５角速度よりも高い第６角速度、又は、第５角速度よりも低い第７角速度、のいずれかの角速度に制御される。ここで、第５角速度は、第５時間（例えば３秒）で第５角度範囲の両端の２つの角度の一方から他方へ（例えば、－２０の角度から－６０の角度へ）、他方から一方へ（例えば、－６０の角度から－２０の角度へ）、繰り返し変化させる回転角速度である。また、第６角速度は、第６時間（例えば２秒）で第６角度範囲の両端の２つの角度の一方から他方へ（例えば、－３０の角度から０の角度へ）、他方から一方へ（例えば、０の角度から－３０の角度へ）、繰り返し変化させる回転角速度である。また、第７角速度は、第７時間（例えば３秒）で第７角度範囲の両端の２つの角度の一方から他方へ（例えば、３０の角度から０の角度へ）、他方から一方へ（例えば、０の角度から３０の角度へ）、繰り返し変化させる回転角速度である。

また、第６制御では、ひねりモータ２２１と上下モータ２２２の両方を制御することによって、第２回転軸を中心として頭部２０４を第５初期角度（例えば８０の角度）に回転させてから、第１回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転並びに第２回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、それぞれ交互に繰り返させる。また、第６制御におけるひねりモータ２２１の制御では、第１回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させ、第１回転軸を中心とした頭部２０４の回転角度が、第１角度範囲よりも小さい第２角度範囲（例えば４０の角度から－４０の角度の範囲）内に制御され、かつ第１回転軸を中心とした頭部２０４の回転角速度が、第１角速度よりも高い第２角速度に制御される。この第２角速度は、第２時間（例えば０．２秒）で第２角度範囲の両端の２つの角度の一方から他方へ（例えば、４０の角度から－４０の角度へ）、他方から一方へ（例えば、－４０の角度から４０の角度へ）、繰り返し変化させる回転角速度である。そして、第６制御における上下モータ２２２の制御では、第２回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させ、第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角度が、第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも上方の角度範囲である第８角度範囲（例えば６０の角度から１００の角度の範囲）内に制御され、かつ第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角速度が、第１角速度よりも高い第８角速度に制御される。この第８角速度は、第２時間（例えば０．２秒）で第８角度範囲の両端の２つの角度の一方から他方へ（例えば、６０の角度から１００の角度へ）、他方から一方へ（例えば、１００の角度から６０の角度へ）、繰り返し変化させる回転角速度である。

外部刺激がないときの反応である「呼吸」に対しては、動作制御部１１２は、図１０に示すように、ひねりモータ２２１と上下モータ２２２を上述した第５制御で制御することによって、まず、頭部２０４を、第１回転軸を中心としてひねり基準角度に回転させる。次いで、第２回転軸を中心として上下基準角度方向に対して下方の角度範囲である第５角度範囲（例えば－２０の角度から－６０の角度の範囲）の一方の角度（例えば－２０の角度）に回転させる。そして、第１基準時間（例えば２秒）以上の長さの呼吸基準時間（例えば３秒。上述したようにゆらぎを持たせてもよい。）の周期で、第２回転軸を中心として正転（例えば－６０の角度から－２０の角度への回転）及び逆転（例えば－２０の角度から－６０の角度への回転）を頭部２０４に交互に繰り返させることにより、頭部２０４を互いに異なる下向きの２つの角度（例えば－２０の角度と－６０の角度）で規定される第５角度範囲内に制御する。さらに、頭部２０４の回転角速度を、呼吸基準時間（例えば３秒）で当該下向きの２つの角度の一方から他方へ（例えば、－２０の角度から－６０の角度へ４０だけ）、他方から一方へ（例えば、－６０の角度から－２０の角度へ－４０だけ）、繰り返し変化させる、第１角速度から第４角速度まで及び第６角速度のいずれの角速度よりも低い第５角速度に制御する。この第１角度範囲内の角度は上下基準角度（０の角度）に対して下方（マイナス）の角度なので、この制御により、頭部２０４が下に向いた状態でその角度が変化し、周期的に筐体２０７の中央部が少し上がったり下がったりするのを繰り返す。上記第１基準時間以上の長さの呼吸基準時間の周期としては、２秒以上の周期が望ましく、これによりロボット２００はゆっくりと上下動を繰り返すようになり、呼吸動作が表される。なお、図１０に示される呼吸の動作は２４秒で終了しているが、その後３秒の時点に戻って、上下動を繰り返すようにしてもよい。この呼吸動作により、ロボット２００は、何も外部刺激がない状態でも生物感を表現する。

マイクロフォン２１３で大きな音を検出した時の反応である「驚く」に対しては、図１０に示すように、動作制御部１１２は、上下モータ２２２を介して素早く（例えば０．１秒で）頭部２０４（首）を上下基準角度（０の角度）に対して上方に回転させる制御を行うことにより、ロボット２００が驚いて警戒する様子を表す生物的な動作が表現される。

胴体部２０６のタッチセンサ２１１で撫でられたことを検出したときの反応である「喜ぶ」に対しては、図１０に示すように、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１と上下モータ２２２を上述した第１制御で制御することによって、まず、頭部２０４（首）を、第２回転軸を中心として上下基準角度に対して上方に第１初期角度（例えば８０の角度）回転させる。次いで、頭部２０４をそのように上方に回転させた状態で、第１回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させ、頭部２０４の回転角度を第１角度範囲内に制御するとともに、頭部２０４の回転角速度を第１角速度に制御する。以上により、頭部２０４が、上下基準角度から上方に回転した状態で、ひねり基準角度に対して左右に比較的ゆっくりとひねり回転することによって、ロボット２００の喜びを表す生物的な動作が表現される。

抱かれていることを検出したときの反応である「興奮する」に対しては、図１０に示すように、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１と上下モータ２２２を上述した第２制御で制御することによって、まず、頭部２０４（首）を、第２回転軸を中心として上下基準角度に対して上方に第３初期角度（例えば１００の角度）回転させる。次いで、頭部２０４をそのように上方に回転させた状態で、第１回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させ、頭部２０４の回転角度を第１角度範囲よりも小さい第２角度範囲内に制御するとともに、頭部２０４の回転角速度を第１角速度よりも高い第２角速度に制御する。以上により、頭部２０４が、上下基準角度から上方に回転した状態で、ひねり基準角度に対して小刻みに素早く左右にひねり回転することによって、ロボット２００の興奮を表す生物的な動作が表現される。

頭部２０４のタッチセンサ２１１で叩かれたことを検出したときの反応である「怒る」に対しては、図１１に示すように、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１と上下モータ２２２を上述した第６制御で制御することによって、まず、頭部２０４（首）を第２回転軸を中心として上下基準角度に対して上方に第５初期角度（例えば８０の角度）回転させる。次いで、第１回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転並びに、第２回転軸を中心とした頭部２０４の正点及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させる。このような制御により、頭部２０４の第１回転軸を中心とした回転角度が第１角度範囲よりも小さい第２角度範囲（例えば４０の角度から－４０の角度の範囲）内に制御されるとともに、頭部２０４の第１回転軸を中心とした回転角速度は第１角速度よりも高い第２角速度（例えば４０の角度から－４０の角度までの回転を０．２秒で行う角速度）に制御され、頭部２０４の第２回転軸を中心とした回転角度が第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも上方の角度範囲である第８角度範囲内に制御され、かつ第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角速度は第１角速度よりも高い第８角速度に制御される。以上により、頭部２０４が上下基準角度から上方に回転した状態で、上下基準角度に対して頭部２０４が小刻みに素早く上下に回転するとともに、ひねり基準角度に対して頭部２０４が小刻みに素早く左右にひねり回転することによって、ロボット２００の怒りを表す生物的な動作が表現される。

投げ飛ばされたことを検出したときの反応である「不安がる」に対しては、図１１に示すように、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１と上下モータ２２２を上述した第１制御で制御することによって、まず、頭部２０４を第２回転軸を中心として上下基準角度に対してやや下方に第２初期角度（例えば－５０の角度）回転させる。次いで、頭部２０４をそのように下方に回転させた状態で、第１回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させ、頭部２０４の回転角度を第１角度範囲内に制御するとともに、頭部２０４の回転角速度を第１角速度に制御する。以上により、頭部２０４が、上下基準角度から下方に回転した状態で、ひねり基準角度に対して左右にひねり回転することによって、ロボット２００の不安を表す生物的な動作が表現される。

胴体部２０６のタッチセンサ２１１で叩かれたことを検出したときの反応である「悲しむ」に対しては、図１１に示すように、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１と上下モータ２２２を上述した第３制御で制御することによって、まず、頭部２０４を第１回転軸を中心としてひねり基準角度に回転させる。次いで、頭部２０４をそのようにひねり基準角度に回転させた状態で、第２回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させ、第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角度を第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも下方の角度範囲である第３角度範囲内に制御するとともに、第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角速度を第１角速度よりも低い第３角速度に制御する。以上により、頭部２０４が、第２回転軸を中心として上下基準角度に対して小刻みに上下に回転することによって、ロボット２００の悲しみを表す生物的な動作が表現される。

宙づりにされていることを検出したときの反応である「無気力になる」に対しては、図１１に示すように、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１と上下モータ２２２を上述した第４制御で制御することによって、まず、頭部２０４を、第２回転軸を中心として上下基準角度に対してやや下方に第４初期角度回転させる。次いで、頭部２０４をそのように下方に回転させた状態で、第１回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させ、第１回転軸を中心とした頭部２０４の回転角度を第１角度範囲内に制御するとともに、第１回転軸を中心とした頭部２０４の回転角速度を第１角速度より低い第４角速度に制御する。以上により、頭部２０４が、ひねり基準角度に対してゆっくり左右にひねり回転することによって、ロボット２００の無気力を表す生物的な動作が表現される。

マイクロフォン２１３で小さな音を検出したときの反応である「平穏になる」に対しては、図１２に示すように、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１と上下モータ２２２を上述した第５制御で制御することによって、まず頭部２０４を、第１回転軸を中心としてひねり基準角度に回転させる。次いで、頭部２０４をそのようにひねり基準角度に回転させた状態で、頭部２０４を第２回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させ、第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角度を、第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも下方から上下基準角度にかけての角度範囲である第６角度範囲（例えば－３０の角度から０の角度の範囲）内に制御するとともに、第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角速度を、第４角速度よりも低く第５角速度よりも高い第６角速度に制御する。以上により、頭部２０４が第２回転軸を中心として上下基準角度に対してやや下方でゆっくり上下に回転することによって、ロボット２００の平穏を表す生物的な動作が表現される。

頭部２０４のタッチセンサ２１１で撫でられたことを検出したときの反応である「安心する」に対しては、図１２に示すように、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１と上下モータ２２２を上述した第５制御で制御することによって、まず頭部２０４を、第１回転軸を中心としてひねり基準角度に回転させる。次いで、頭部２０４をそのようにひねり基準角度に回転させた状態で、第２回転軸を中心とした頭部２０４の正転及び逆転を、頭部２０４に交互に繰り返させ、第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角度を、第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも上方から上下基準角度にかけての角度範囲である第７角度範囲（例えば３０の角度から０の角度の範囲）内に制御するとともに、第２回転軸を中心とした頭部２０４の回転角速度を、第５角速度よりも低い第７角速度に制御する。以上により、頭部２０４が第２回転軸を中心として上下基準角度に対してやや上方でゆっくり上下に回転することによって、ロボット２００の安心を表す生物的な動作が表現される。

マイクロフォン２１３で「右」という声を検出したときの反応である「右方向回転」に対しては、図１２に示すように、動作制御部１１２は、頭部２０４を上下左右に大きく回転させる制御を行うことにより、胴体部２０６から上下方向に延びる軸線を中心としてロボット２００を右方に回転させる。

より詳細には、以下に述べる、回転準備制御を行った後に、第１回転制御及び第２回転制御を、この順で繰り返し実行することにより、回転を行う。回転準備制御では、頭部２０４を載置面から離すように上下モータ２２２で第２回転軸を中心として上方に非接触基準角度（例えば５０の角度）回転させるとともに、ひねりモータ２２１で頭部２０４を第１回転軸を中心として回転準備角度（例えば、１００の角度）にひねり回転させる。

第１回転制御では、頭部２０４を、上下モータ２２２で下方に接触基準角度（例えば－１００の角度）回転させることで載置面に接触させた状態で、ひねりモータ２２１で第１回転軸を中心として第１角度で（例えば、角度を１００から－１００まで）回転させる。また、第１回転制御では、頭部２０４が載置面に接触し、胴体部２０６の後端以外の部分が載置面から少し浮き上がり気味になる。したがって、胴体部２０６の後端以外の部分の載置面に対する摩擦力は、頭部２０４及び胴体部２０６の後端部分の載置面に対する摩擦力よりも小さくなる。そして、この状態で頭部２０４が第１回転軸を中心として時計回りに回転することにより、頭部２０４は載置面から右方向の摩擦力を受け、胴体部２０６から上下方向に延びる軸線を中心としてロボット２００が右方に回転することになる。

第２回転制御では、頭部２０４を載置面から離すように上下モータ２２２で第２回転軸を中心として上方に回転させるとともに、ひねりモータ２２１で頭部２０４を第１回転軸を中心として第１角度で回転させる前の角度に（例えば、角度を－１００から１００まで）戻すように回転させる。この制御により、頭部２０４は載置面に接触しなくなる（頭部２０４と載置面との間に摩擦力が生じなくなる）とともに、頭部２０４の第１回転軸を中心とする回転角度は、再度上述の第１回転制御を行うことができる角度に戻る。なお、第２回転制御では、頭部２０４を、第２回転軸を中心として上方に回転させて載置面から離す回転が完了してから、第１回転軸を中心として以前の角度に戻す回転を行ってもよい。また、頭部２０４を、第２回転軸を中心として上方に回転させて載置面から離す回転を行いながら、第１回転軸を中心として以前の角度に戻す回転を行ってもよい。

マイクロフォン２１３で「まわれ右」という声を検出したときの反応である「右方向大回転」に対しては、図１３に示すように、動作制御部１１２は、頭部２０４を上下左右に大きく回転させる制御を行うことにより、胴体部２０６から上下方向に延びる軸線を中心としてロボット２００を右方に大きく回転させる。

より詳細には、上述の第１回転制御及び第２回転制御を、この順で、反応「右方向回転」の繰り返し回数より多い回数（例えば２倍の回数）、繰り返し実行することにより、回転を行う。

マイクロフォン２１３で「左」という声を検出したときの反応である「左方向回転」に対しては、図１３に示すように、動作制御部１１２は、頭部２０４を上下左右に大きく回転させる制御を行うことにより、胴体部２０６から上下方向に延びる軸線を中心としてロボット２００を左方に回転させる。

より詳細には、上述の第１回転制御及び第２回転制御を、この順で繰り返し実行することにより、回転を行うが、上述の第１角度を、反応「右方向回転」の逆（例えば、角度を－１００から１００まで）にして回転させる。

マイクロフォン２１３で「まわれ左」という声を検出したときの反応である「左方向大回転」に対しては、図１４に示すように、動作制御部１１２は、頭部２０４を上下左右に大きく回転させる制御を行うことにより、胴体部２０６から上下方向に延びる軸線を中心としてロボット２００を左方に大きく回転させる。

より詳細には、上述の第１回転制御及び第２回転制御を、この順で、反応「左方向回転」の繰り返し回数より多い回数（例えば２倍の回数）、繰り返し実行することにより、回転を行うが、上述の第１角度を、反応「右方向回転」の逆（例えば、角度を－１００から１００まで）にして回転させる。

制御部１１０の備えるクロックが毎時０分０秒を通知した時の反応である「時報」に対しては、図１４に示すように、動作制御部１１２は、上下モータ２２２を介して頭部２０４を上下基準角度に対して上方に回転させるとともに、ひねりモータ２２１を正転及び逆転させて頭部２０４をひねり基準角度に対して左右に振る制御を行うことにより、時報を告げる動作が表現される。

鳴き声テーブル１２３は、図１５に示すように、反応テーブル１２１に定義された各反応に対して、出力部２３０から出力する鳴き声データが定義されている。なお、鳴き声データとは、鳴き声の音声データのことである。図１５では、わかりやすく示すために、各鳴き声データを説明する文が記載されているが、実際にはこれらの文で説明されている鳴き声データ自身が、鳴き声テーブル１２３に格納されている。

次に、図１６に示すフローチャートを参照しながら、ロボット２００の制御部１１０が実行するロボット制御処理について説明する。ロボット制御処理は、制御部１１０が、センサ部２１０からの検出値等に基づいて、ロボット２００の動作や鳴き声を制御する処理である。ユーザがロボット２００の電源をオンすると、ロボット制御処理が開始される。

まず、外部刺激取得部１１１は、センサ部２１０から外部刺激を取得する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１は、外部刺激取得ステップとも呼ばれる。

そして、動作制御部１１２は、ステップＳ１０１で取得された外部刺激に応じて、反応テーブル１２１を参照して、どのような反応をすべきかを決定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２は、反応決定ステップとも呼ばれる。ステップＳ１０２において、動作制御部１１２は、反応決定手段として機能する。

そして、動作制御部１１２は、ステップＳ１０２で決定された反応に応じて動作制御データ及び鳴き声データを取得する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３は、動作データ取得ステップとも呼ばれる。ステップＳ１０３において、動作制御部１１２は、動作データ取得手段として機能する。

そして、動作制御部１１２は、ステップＳ１０３で取得した動作制御データ及び鳴き声データによりロボット２００の動作及び鳴き声を制御する（ステップＳ１０４）。具体的には、ステップＳ１０３で取得した動作制御データを用いて駆動部２２０を制御し、ステップＳ１０３で取得した鳴き声データを用いて出力部２３０から鳴き声を出力させる。ステップＳ１０４は、動作制御ステップとも呼ばれる。

続いて、制御部１１０は、処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。例えば、操作部２４０が、ロボット２００の電源オフの指示を受け付けたら、処理を終了することになる。処理を終了するなら（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、制御部１１０は、ロボット制御処理を終了する。

処理を終了しないなら（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、制御部１１０は、ステップＳ１０１に戻る。

以上説明したロボット制御処理によれば、ロボット２００は、頭部２０４と胴体部２０６とが連結部２０５で連結されているという簡易な構成であるにも関わらず、その構成からは想像できない回転動作を行うことができる。

さらに、ロボット２００は、このような簡易な構成であるにも関わらず、まるで生きているかのように見える種々の生物的な動作を行うことができる。

種々の生物的な動作の一例として、頭部２０４を上方に向けて、左右に振ったり上下に振ったりすることにより、喜び、興奮、怒りを表現することができる。

また、種々の生物的な動作の他の一例として、頭部２０４を下方に向けて、左右に振ったり上下に振ったりすることにより、不安、悲しみ、無気力を表現することができる。

また、種々の生物的な動作のさらに他の一例として、頭部２０４をゆっくりと上下に動かすことにより、呼吸、平穏、安心を表現することができる。

また、外部からの刺激に応じて反応を変化させることにより、より生物らしい動作をさせることができる。

また、頭部２０４の回転速度にゆらぎを持たせることにより、より生物的な動きを表現することができる。

また、頭部２０４を一時的に停止させることによっても、より生物的な動きを表現することができる。

さらに、頭部２０４を一時的に停止させる際に、回転速度の逆数よりも短い時間で停止させることにより、頭部２０４を違和感なく停止させることができ、より生物的な動きを表現することができる。

（実施形態２）
実施形態２として、疑似的な感情を持たせることができるロボット２５０について説明する。ロボット２５０の外観やハードウェア構成はロボット２００と同様である。ロボット２５０の機能構成は図１７に示すように、ロボット２００の機能構成と比較すると、感情設定部１１３、変化量学習部１１４、感情データ１２４、感情変化データ１２５及び成長日数データ１２６が追加されている。また、感情データ１２４、感情変化データ１２５及び成長日数データ１２６は、ロボット２５０の電源をオフにしても保存されていることが望ましいため、記憶部１２０のフラッシュメモリ等、不揮発性メモリに記憶される。

感情設定部１１３は、ロボット２５０の疑似的な感情を表す感情パラメータ（感情データ１２４）を、外部刺激取得部１１１で取得された外部刺激及び後述する感情変化パラメータに応じて設定する。感情設定部１１３は、感情設定手段として機能する。

変化量学習部１１４は、ロボット２５０の疑似的な感情を変化させるパラメータである感情変化パラメータ（感情変化データ１２５）を、外部刺激取得部１１１で取得された外部刺激に応じて学習し、記憶する。具体的には、変化量学習部１１４は、感情変化データ１２５を後述するロボット制御処理により、外部刺激に応じて増減させる。変化量学習部１１４は、感情変化パラメータ学習手段として機能する。

感情データ１２４は、ロボット２５０に疑似的な感情を持たせるためのデータであり、図１８に示す感情マップ３００上の座標を示すデータ（Ｘ，Ｙ）である。感情マップ３００は図１８に示すように、Ｘ軸３１１として安心度（不安度）の軸、Ｙ軸３１２として興奮度（無気力度）の軸を持つ２次元の座標系で表される。感情マップ上の原点３１０（０，０）が通常時の感情を表す。そして、Ｘ座標の値（Ｘ値）が正でその絶対値が大きくなるほど安心度が高く、Ｙ座標の値（Ｙ値）が正でその絶対値が大きくなるほど興奮度が高い感情を表す。また、Ｘ値が負でその絶対値が大きくなるほど不安度が高く、Ｙ値が負でその絶対値が大きくなるほど無気力度が高い感情を表す。

感情データ１２４は、互いに異なる複数（本実施形態では４つ）の疑似的な感情を表すＸ値（安心度、不安度）とＹ値（興奮度、無気力度）の２つの値を持ち、Ｘ値とＹ値とで表される感情マップ３００上の点が、ロボット２５０の疑似的な感情を表す。感情データ１２４の初期値は（０，０）であり、取得された外部刺激に応じて感情設定部１１３により設定される。なお、図１８では感情マップ３００が２次元の座標系で表されているが、感情マップ３００の次元数は任意である。感情マップ３００を１次元で規定し、感情データ１２４として１つの値が設定されるようにしてもよい。また、他の軸を加えて３次元以上の座標系で感情マップ３００を規定し、感情データ１２４として感情マップ３００の次元数の個数の値が設定されるようにしてもよい。

本実施形態においては、感情マップ３００の初期値としてのサイズは、図１８の枠３０１に示すように、Ｘ値もＹ値も最大値が１００、最小値が－１００となっている。そして、第１期間の間、ロボット２５０の疑似的な成長日数が１日増える度に、感情マップ３００の最大値、最小値ともに２ずつ拡大されていく。ここで第１期間とは、ロボット２５０が疑似的に成長する期間であり、ロボット２５０の疑似的な生誕から例えば５０日の期間である。なお、ロボット２５０の疑似的な生誕とは、ロボット２５０の工場出荷後のユーザによる初回の起動時である。成長日数が２５日になると、図１８の枠３０２に示すように、Ｘ値もＹ値も最大値が１５０、最小値が－１５０となる。そして、第１期間（この例では５０日）経過後は、図１８の枠３０３に示すように、Ｘ値もＹ値も最大値が２００、最小値が－２００となって、感情マップ３００のサイズが固定される。

感情データ１２４の設定可能範囲は、感情マップ３００によって規定される。このため、感情マップ３００のサイズが拡大するにつれて、設定可能な感情データ１２４の範囲が拡大する。感情データ１２４の設定可能範囲が拡大することにより、より豊かな感情表現が可能になるので、ロボット２５０の疑似的な成長が、感情マップ３００のサイズの拡大によって表現されることになる。そして、感情マップ３００のサイズは第１期間経過後に固定され、ロボット２５０の疑似的な成長が終了する。

感情変化データ１２５は、感情データ１２４のＸ値及びＹ値の各々を増減させる変化量を設定するデータである。本実施形態では、感情データ１２４のＸに対応する感情変化データ１２５として、Ｘ値を増加させるＤＸＰと、Ｘ値を減少させるＤＸＭとがあり、感情データ１２４のＹ値に対応する感情変化データ１２５として、Ｙ値を増加させるＤＹＰと、Ｙ値を減少させるＤＹＭとがある。すなわち、感情変化データ１２５は、以下の４つの変数からなる。これらの変数はロボット２５０の疑似的な感情を変化させるパラメータなので、感情変化パラメータとも呼ばれる。
ＤＸＰ：安心し易さ（感情マップでのＸ値のプラス方向への変化し易さ）
ＤＸＭ：不安になり易さ（感情マップでのＸ値のマイナス方向への変化し易さ）
ＤＹＰ：興奮し易さ（感情マップでのＹ値のプラス方向への変化し易さ）
ＤＹＭ：無気力になり易さ（感情マップでのＹ値のマイナス方向への変化し易さ）
本実施形態では、一例として、これらの変数の初期値をいずれも１０とし、上述した変化量学習部１１４により、最大２０まで増加するものとしている。変化量学習部１１４により、感情変化データ１２５、すなわち感情の変化度合が変化するので、ロボット２５０は、ユーザによるロボット２５０との接し方に応じて、様々な性格を持つことになる。つまり、ロボット２５０の性格は、ユーザの接し方により、個々に異なって形成されることになる。

成長日数データ１２６は、初期値が１であり、１日経過する度に１ずつ加算されていく。成長日数データ１２６により、ロボット２５０の疑似的な成長日数（疑似的な生誕からの日数）が表されることになる。

次に、図１９に示すフローチャートを参照しながら、ロボット２５０の制御部１１０が実行するロボット制御処理について説明する。ユーザがロボット２５０の電源をオンすると、ロボット制御処理が開始される。図１９に示すように、ロボット２５０のロボット制御処理は、図１６に示すロボット２００のロボット制御処理のステップＳ１０３がステップＳ１１２に置き換えられ、ステップＳ１０２とステップＳ１１２の間にステップＳ１１１が追加され、ステップＳ１０５の後にステップＳ１１３～ステップＳ１１６が追加された処理であるので、これら追加されたステップについて説明する。

ステップＳ１１１では、感情設定部１１３が、感情変化データ１２５とステップＳ１０１で取得された外部刺激とに応じて、感情データ１２４を設定する。感情設定部１１３が感情データ１２４をどのように設定するかは任意であるが、ここでは、以下に一例を示す。なお、感情データ１２４のＸ値及びＹ値は感情マップ３００のサイズによって最大値及び最小値が規定されているため、以下の演算によって感情マップ３００の最大値を上回る場合には最大値が、感情マップ３００の最小値を下回る場合には最小値が、それぞれ設定される。

頭部２０４を撫でられる（安心する）：Ｘ＝Ｘ＋ＤＸＰ
頭部２０４を叩かれる（不安になる）：Ｘ＝Ｘ－ＤＸＭ
（これらの外部刺激は頭部２０４のタッチセンサ２１１で検出可能）
胴体部２０６を撫でられる（興奮する）：Ｙ＝Ｙ＋ＤＹＰ
胴体部２０６を叩かれる（無気力になる）：Ｙ＝Ｙ－ＤＹＭ
（これらの外部刺激は胴体部２０６のタッチセンサ２１１で検出可能）
頭を上にして抱かれる（喜ぶ）：Ｘ＝Ｘ＋ＤＸＰ及びＹ＝Ｙ＋ＤＹＰ
頭を下にして宙づりにされる（悲しむ）：Ｘ＝Ｘ－ＤＸＭ及びＹ＝Ｙ－ＤＹＭ
（これらの外部刺激はタッチセンサ２１１及び加速度センサ２１２で検出可能）
優しい声で呼びかけられる（平穏になる）：Ｘ＝Ｘ＋ＤＸＰ及びＹ＝Ｙ－ＤＹＭ
大きな声で怒鳴られる（イライラする）：Ｘ＝Ｘ－ＤＸＭ及びＹ＝Ｙ＋ＤＹＰ
（これらの外部刺激はマイクロフォン２１３で検出可能）

ステップＳ１１２では、動作制御部１１２は、ステップＳ１０２で決定された反応及びステップＳ１１１で設定された感情データ１２４に応じて動作制御データ及び鳴き声データを取得する。ステップＳ１１２において、動作制御部１１２は、感情動作データ取得手段として機能する。このステップで動作制御データ及び鳴き声データを取得する際に感情データ１２４をどのように用いるかは任意である。例えば、感情データ１２４の値に応じて、動作制御データ及び鳴き声データを変更してもよい。この変更の一例としては、例えば感情データ１２４のＸの値が大きいほど鳴き声データの音量を大きくし、感情データのＹの値が大きいほど動作制御データに規定されている時間を小さくすることによって動作速度を速くすることが考えられる。

また、実施形態１では動作テーブル１２２及び鳴き声テーブル１２３は、反応の各々に対して動作制御データ及び鳴き声データが定義されていたが、実施形態２では、動作テーブル１２２及び鳴き声テーブル１２３に、反応及び感情データ１２４の組の各々に対して、動作制御データ及び鳴き声データを定義してもよい。この場合は、動作制御部１１２は、ステップＳ１０２で決定された反応及びステップＳ１１１で設定された感情データ１２４の組の各々に対して定義された動作制御データ及び鳴き声データを取得する。

図１９に戻り、ステップＳ１１３では、制御部１１０は、クロック機能により、日付が変わったか否かを判定する。日付が変わっていないなら（ステップＳ１１３；Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻る。

日付が変わったなら（ステップＳ１１３；Ｙｅｓ）、制御部１１０は、第１期間中であるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。第１期間を、ロボット２５０の疑似的な生誕（工場出荷後のユーザによる初回の起動時）から例えば５０日の期間とすると、制御部１１０は、成長日数データ１２６が５０以下なら第１期間中であると判定する。第１期間中でないなら（ステップＳ１１４；Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻る。

第１期間中なら（ステップＳ１１４；Ｙｅｓ）、変化量学習部１１４は、感情変化データ１２５（感情変化パラメータ）を学習する（ステップＳ１１５）。具体的には、その日のステップＳ１１１において、感情データ１２４のＸ値が１度でも感情マップ３００の最大値に設定されたなら感情変化データ１２５のＤＸＰに１を加算し、感情データ１２４のＹ値が１度でも感情マップ３００の最大値に設定されたなら感情変化データ１２５のＤＹＰに１を加算し、感情データ１２４のＸ値が１度でも感情マップ３００の最小値に設定されたなら感情変化データ１２５のＤＸＭに１を加算し、感情データ１２４のＹ値が１度でも感情マップ３００の最小値に設定されたなら感情変化データ１２５のＤＹＭに１を加算することによって、感情変化データ１２５を更新し、学習する。ただし、感情変化データ１２５の各値が大きくなりすぎると、感情データ１２４の１回の変化量が大きくなりすぎるので、感情変化データ１２５の各値は例えば２０を最大値とし、それ以下に制限する。また、ここでは、感情変化データ１２５のいずれに対しても１を加算することとしたが、例えば、最大値又は最小値に設定された回数をカウントして、その回数が多い場合には、感情変化データ１２５に加算する数値を増やすようにしてもよい。

ステップＳ１１５での感情変化データ１２５（感情変化パラメータ）の学習において、ステップＳ１１１で感情データ１２４が感情マップ３００の最大値又は最小値に設定されるか否かは、ステップＳ１０１で取得された外部刺激に基づく。そして、ステップＳ１０１では、センサ部２１０が備える複数のセンサにより、互いに異なる種類の複数の外部刺激が取得されるので、これら複数の外部刺激の各々に応じて、感情変化データ１２５の各々が学習されることになる。例えば、頭部２０４のみが何度も撫でられると感情変化データ１２５のＤＸＰのみが増加し、他の感情変化データ１２５は変化しないので、ロボット２５０は安心しやすい性格になる。また、頭部２０４のみが何度も叩かれると感情変化データ１２５のＤＸＭのみが増加し、他の感情変化データ１２５は変化しないので、ロボット２５０は不安になりやすい性格になる。このように、変化量学習部１１４は、外部刺激の各々に応じて、感情変化データ１２５を互いに異ならせるように学習する。ステップＳ１１５は、感情変化パラメータ学習ステップとも呼ばれる。

そして、制御部１１０は、感情マップ３００を最大値、最小値ともに、２だけ拡大し（ステップＳ１１６）、成長日数データ１２６に１を加算して、ステップＳ１０１に戻る。なお、ここでは、感情マップ３００を最大値、最小値ともに、２だけ拡大することとしたが、この拡大する数値「２」はあくまでも一例であり、３以上拡大してもよいし、１だけ拡大してもよい。また感情マップ３００の軸毎、また最大値と最小値とで、拡大する数値が同じでなくてもよい。

また、図１９では、感情変化パラメータの学習及び感情マップの拡大は、ステップＳ１１３で日付が変わったのを判定してから行われるものとしているが、基準時刻（例えば午後９時）になったことを判定してから行われるようにしてもよい。また、ステップＳ１１３での判定は、実際の日付で判定するのではなく、ロボット２５０が電源オンになっている時間を制御部１１０のタイマー機能で累計した値に基づいて判定してもよい。例えば、電源オンの累計時間が２４の倍数の時間になる毎に、ロボット２５０が１日成長したとみなして、感情変化パラメータの学習及び感情マップの拡大が行われるようにしてもよい。

ステップＳ１１１～ステップＳ１１６以外の処理については、実施形態１と同様の処理なので、説明を省略する。

以上説明したロボット制御処理によれば、ロボット２５０は、簡易な構成であるにも関わらず、種々の生物的な動作を実行して、疑似的な感情を表現することができる。

（変形例）
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、上述のロボット２００，２５０では、ロボット２００，２５０の動作は、動作テーブル１２２に定義された動作制御データで駆動部２２０を制御し、鳴き声テーブル１２３に定義された鳴き声データで出力部２３０から鳴き声を出力させていた。しかし、駆動部２２０の駆動のみ、又は出力部２３０からの鳴き声の出力のみを行ってもよい。また動作や鳴き声以外の制御が設定されていてもよい。動作や鳴き声以外の制御としては、例えば、ロボット２００，２５０の出力部２３０にＬＥＤが備えられている場合には、点灯させるＬＥＤの色や明るさを制御することが考えられる。

また、上述の実施形態では、ひねりモータ２２１及び上下モータ２２２という２つの駆動手段（モータ）により、ロボット２００，２５０が動作していたが、駆動手段は２つのモータに限られない。例えば、第１回転軸を中心とする回転と第２回転軸を中心とする回転とをクラッチで切り替えることにより、１つのモータでロボット２００，２５０を動作させてもよい。また、駆動手段は回転運動するモータに限られない。例えば、直線的に往復運動するアクチュエータを、当該往復運動をクランクやボールねじ等で回転運動に変換することにより、駆動手段として用いてもよい。

また、上述の実施形態では、動作テーブル１２２に、図１０～図１４に示す種々の動作が定義されているが、ロボット２００，２５０は、これらの全ての動作が実行可能に構成されていなくてもよく、これらの動作の少なくとも１つを実行可能に構成されていればよい。

上述の実施形態において、制御部１１０のＣＰＵが実行する動作プログラムは、あらかじめ記憶部１２０のＲＯＭ等に記憶されていた。しかしながら、本発明は、これに限定されず、上述の各種処理を実行させるための動作プログラムを、既存の汎用コンピュータ等に実装することにより、上述の実施形態に係るロボット２００，２５０の制御部１１０及び記憶部１２０に相当する装置として機能させてもよい。

このようなプログラムの提供方法は任意であり、例えば、コンピュータが読取可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）－ＲＯＭ、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）、メモリカード、ＵＳＢメモリ等）に格納して配布してもよいし、インターネット等のネットワーク上のストレージにプログラムを格納しておき、これをダウンロードさせることにより提供してもよい。

また、上述の処理をＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）とアプリケーションプログラムとの分担、又は、ＯＳとアプリケーションプログラムとの協働によって実行する場合には、アプリケーションプログラムのみを記録媒体やストレージに格納してもよい。また、搬送波にプログラムを重畳し、ネットワークを介して配信することも可能である。例えば、ネットワーク上の掲示板（Ｂｕｌｌｅｔｉｎ Ｂｏａｒｄ Ｓｙｓｔｅｍ：ＢＢＳ）に上記プログラムを掲示し、ネットワークを介してプログラムを配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上記の処理を実行できるように構成してもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲とを逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、前述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記１）
載置面に接触する胴体部と、
前記胴体部の前端部に、前記胴体部の前後方向に延びる第１回転軸を中心として回転自在に、かつ、前記胴体部の幅方向に延びる第２回転軸を中心として回転自在に、連結され、前記載置面に接触可能な頭部と、
前記第１回転軸を中心とする回転と前記第２回転軸を中心とする回転とを互いに独立して行うことにより、前記頭部を回転駆動する駆動手段と、
前記頭部を、前記載置面に接触させた状態で前記第１回転軸を中心として回転させるように前記駆動手段を制御する第１回転制御、及び、前記頭部を前記載置面から離すとともに前記頭部の回転角度を前記第１回転制御により回転させる前の角度に戻すように前記駆動手段を制御する第２回転制御を、この順で繰り返し実行する制御手段と、
を備えるロボット。

（付記２）
前記制御手段は、
前記駆動手段を制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を第１初期角度又は第２初期角度に回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を第１角度範囲内に制御し、かつ前記頭部の回転角速度を第１角速度に制御する第１制御と、
前記駆動手段を制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を第３初期角度に回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲よりも小さい第２角度範囲内に制御し、かつ前記頭部の回転角速度を前記第１角速度よりも高い第２角速度に制御する第２制御と、
前記駆動手段を制御することによって、前記第１回転軸を中心として前記頭部をひねり基準角度に回転させた状態で、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも下方の角度範囲である第３角度範囲内に制御し、かつ前記頭部の回転角速度を前記第１角速度よりも低い第３角速度に制御する第３制御と、
前記駆動手段を制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を第４初期角度に回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲内に制御し、かつ前記頭部の回転角速度を前記第１角速度よりも低い第４角速度に制御する第４制御と、
前記駆動手段を制御することによって、前記第１回転軸を中心として前記頭部をひねり基準角度に回転させた状態で、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を、前記第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも下方の角度範囲である第５角度範囲内、又は、前記第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも下方から上下基準角度にかけての角度範囲である第６角度範囲内、又は、前記第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも上方から上下基準角度にかけての角度範囲である第７角度範囲内、のいずれかの角度範囲内に制御し、かつ前記頭部の回転角速度を、前記第４角速度よりも低い第５角速度、又は、前記第４角速度よりも低く前記第５角速度よりも高い第６角速度、又は、前記第５角速度よりも低い第７角速度、のいずれかの角速度に制御する第５制御と、
前記駆動手段を制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を第５初期角度に回転させてから、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転並びに前記第２回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部にそれぞれ交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第２角度範囲内に制御し、かつ前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角速度を前記第２角速度に制御し、さらに、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも上方の角度範囲である第８角度範囲内に制御し、かつ前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角速度を前記第１角速度よりも高い第８角速度に制御に制御する第６制御と、の６つの制御のうちの少なくとも１つの制御を実行する、
付記１に記載のロボット。

（付記３）
前記制御手段は、
前記駆動手段を前記第１制御で制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を上下基準角度に対して上方に前記第１初期角度だけ回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲内に制御するとともに、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角速度を前記第１角速度に制御して喜びの動作を表現し、
前記駆動手段を前記第２制御で制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を上下基準角度に対して上方に前記第３初期角度だけ回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第２角度範囲内に制御するとともに、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角速度を前記第２角速度に制御して興奮の動作を表現し、
前記駆動手段を前記第６制御で制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を上下基準角度に対して上方に前記第５初期角度だけ回転させてから、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転並びに、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部にそれぞれ交互に繰り返させ、前記頭部の第１回転軸を中心とした回転角度を前記第２角度範囲内に制御するとともに、前記頭部の第１回転軸を中心とする回転角速度を前記第２角速度に制御し、前記頭部の第２回転軸を中心とした回転角度を前記第８角度範囲内に制御するとともに、前記頭部の第２回転軸を中心とする回転角速度を前記第８角速度に制御して怒りの動作を表現する、
付記２に記載のロボット。

（付記４）
前記制御手段は、
前記駆動手段を前記第１制御で制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を上下基準角度に対して下方に前記第２初期角度だけ回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲内に制御するとともに、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角速度を前記第１角速度に制御して不安の動作を表現し、
前記駆動手段を前記第３制御で制御することによって、前記第１回転軸を中心として前記頭部をひねり基準角度に回転させた状態で、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第３角度範囲内に制御するとともに、前記頭部の回転角速度を前記第３角速度に制御して悲しみの動作を表現し、
前記駆動手段を前記第４制御で制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を上下基準角度に対して下方に前記第２初期角度だけ回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲内に制御するとともに、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角速度を前記第４角速度に制御して無気力の動作を表現する、
付記２に記載のロボット。

（付記５）
前記制御手段は、
前記駆動手段を前記第５制御で制御することによって、前記第１回転軸を中心として前記頭部をひねり基準角度に回転させた状態で、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、
前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第５角度範囲内に制御するとともに、前記頭部の回転角速度を前記第５角速度に制御して呼吸の動作を表現し、
前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第６角度範囲内に制御するとともに、前記頭部の回転角速度を前記第６角速度に制御して平穏の動作を表現し、
前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第７角度範囲内に制御するとともに、前記頭部の回転角速度を前記第７角速度に制御して安心の動作を表現する、
付記２に記載のロボット。

（付記６）
外部刺激を取得する外部刺激取得手段と、
前記取得された外部刺激に応じた反応を決定する反応決定手段と、
疑似的な感情を変化させるための感情変化パラメータを、前記取得された外部刺激に応じて学習する感情変化パラメータ学習手段と、
疑似的な感情を表す感情パラメータを、前記取得された外部刺激及び前記学習された感情変化パラメータに応じて設定する感情設定手段と、
前記決定された反応及び前記設定された感情パラメータに応じて前記駆動手段を制御する動作制御データを取得する感情動作データ取得手段と、
をさらに備え、
前記制御手段は、前記取得された動作制御データに基づいて前記駆動手段を制御して、前記頭部を回転させる、
付記１から５のいずれか１つに記載のロボット。

（付記７）
前記制御手段は、前記動作制御データに基づいて前記駆動手段を制御する際に、前記頭部の回転速度を増減させる、
付記６に記載のロボット。

（付記８）
前記制御手段は、前記動作制御データに基づいて前記駆動手段を制御する際に、前記頭部の回転を一時的に停止させる、
付記６又は７に記載のロボット。

（付記９）
前記制御手段は、前記頭部の回転を一時的に停止させる際に、前記頭部の回転速度の逆数よりも短い時間で停止させる、
付記８に記載のロボット。

（付記１０）
載置面に接触する胴体部と、
前記胴体部の前端部に、前記胴体部の前後方向に延びる第１回転軸を中心として回転自在に、かつ、前記胴体部の幅方向に延びる第２回転軸を中心として回転自在に、連結され、前記載置面に接触可能な頭部と、
前記第１回転軸を中心とする回転と前記第２回転軸を中心とする回転とを互いに独立して行うことにより、前記頭部を回転駆動する駆動手段と、
を備えるロボットの制御方法であって、
外部から前記ロボットに作用する外部刺激を取得する外部刺激取得ステップと、
前記取得された外部刺激に応じた反応を決定する反応決定ステップと、
前記決定された反応に応じた動作制御データを取得する動作データ取得ステップと、
前記取得された動作制御データに基づいて、前記駆動手段を制御することにより、前記頭部を、前記載置面に接触させた状態で前記第１回転軸を中心として回転させるように前記駆動手段を制御する第１回転制御、及び、前記頭部を前記載置面から離すとともに前記頭部の回転角度を前記第１回転制御により回転させる前の角度に戻すように前記駆動手段を制御する第２回転制御を、この順で繰り返し実行する動作制御ステップと、
を備えるロボットの制御方法。

（付記１１）
載置面に接触する胴体部と、
前記胴体部の前端部に、前記胴体部の前後方向に延びる第１回転軸を中心として回転自在に、かつ、前記胴体部の幅方向に延びる第２回転軸を中心として回転自在に、連結され、前記載置面に接触可能な頭部と、
前記第１回転軸を中心とする回転と前記第２回転軸を中心とする回転とを互いに独立して行うことにより、前記頭部を回転駆動する駆動手段と、
を備えるロボットのコンピュータに、
外部から前記ロボットに作用する外部刺激を取得する外部刺激取得ステップ、
前記取得された外部刺激に応じた反応を決定する反応決定ステップ、
前記決定された反応に応じた動作制御データを取得する動作データ取得ステップ、及び、
前記取得された動作制御データに基づいて、前記駆動手段を制御することにより、前記頭部を、前記載置面に接触させた状態で前記第１回転軸を中心として回転させるように前記駆動手段を制御する第１回転制御、及び、前記頭部を前記載置面から離すとともに前記頭部の回転角度を前記第１回転制御により回転させる前の角度に戻すように前記駆動手段を制御する第２回転制御を、この順で繰り返し実行する動作制御ステップ、
を実行させるためのプログラム。

１１０…制御部、１１１…外部刺激取得部、１１２…動作制御部、１１３…感情設定部、１１４…変化量学習部、１２０…記憶部、１２１…反応テーブル、１２２…動作テーブル、１２３…鳴き声テーブル、１２４…感情データ、１２５…感情変化データ、１２６…成長日数データ、２００，２５０…ロボット、２０１…外装、２０２…装飾部品、２０３…毛、２０４…頭部、２０５…連結部、２０６…胴体部、２０７…筐体、２１０…センサ部、２１１…タッチセンサ、２１２…加速度センサ、２１３…マイクロフォン、２２０…駆動部、２２１…ひねりモータ、２２２…上下モータ、２３０…出力部、２３１…スピーカ、２４０…操作部、３００…感情マップ、３０１，３０２，３０３…枠、３１０…原点、３１１…Ｘ軸、３１２…Ｙ軸、ＢＬ…バスライン

Claims (14)

1. 載置面に接触する胴体部と、
   前記胴体部の前後方向に延びる第１回転軸と、前記胴体部の幅方向に延びる第２回転軸と、を中心としてそれぞれ回転可能に前記胴体部の前端部分に連結された頭部と、
   前記頭部を、前記載置面に接触させた状態で前記第１回転軸を中心として回転させる第１回転制御と、前記頭部を、前記第２回転軸を中心として回転させて前記載置面から離間する方向に移動させるとともに前記第１回転軸を中心として回転させることにより、前記頭部の角度を前記第１回転制御による回転前の角度に戻す第２回転制御と、を実行する制御手段と、
   を備えるロボット。
2. 前記制御手段は、前記第１回転制御を実行した後に前記第２回転制御を実行する処理を所定の回数繰り返す、
   請求項１に記載のロボット。
3. 前記第１回転制御は、前記頭部を前記第１回転軸を中心として回転させる動作の前に行われる、前記頭部を前記第２回転軸を中心として前記載置面に近づく方向に移動させて前記頭部と前記載置面とを接触させる動作を含む、
   請求項１または２に記載のロボット。
4. 音を検出する音検出部を更に備え、
   前記制御手段は、前記音検出部により検出された音に特定の音声が含まれていると判定した場合に前記第１回転制御と前記第２回転制御とを実行する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のロボット。
5. 前記制御手段は、前記第１回転制御を実行する前に、前記頭部を前記第２回転軸を中心として回転させて前記載置面から離間する方向に回転させるとともに、前記頭部を前記第１回転制御により回転させる方向とは逆の方向に所定の角度だけ回転させる回転準備制御を行う、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のロボット。
6. 前記第１回転軸を中心とする回転と前記第２回転軸を中心とする回転とを互いに独立して行うことにより、前記頭部を回転駆動する駆動手段を更に備え、
   前記制御手段は、
   前記駆動手段を制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を第１初期角度又は第２初期角度に回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を第１角度範囲内に制御し、かつ前記頭部の回転角速度を第１角速度に制御する第１制御と、
   前記駆動手段を制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を第３初期角度に回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲よりも小さい第２角度範囲内に制御し、かつ前記頭部の回転角速度を前記第１角速度よりも高い第２角速度に制御する第２制御と、
   前記駆動手段を制御することによって、前記第１回転軸を中心として前記頭部をひねり基準角度に回転させた状態で、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも下方の角度範囲である第３角度範囲内に制御し、かつ前記頭部の回転角速度を前記第１角速度よりも低い第３角速度に制御する第３制御と、
   前記駆動手段を制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を第４初期角度に回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲内に制御し、かつ前記頭部の回転角速度を前記第１角速度よりも低い第４角速度に制御する第４制御と、
   前記駆動手段を制御することによって、前記第１回転軸を中心として前記頭部をひねり基準角度に回転させた状態で、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を、前記第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも下方の角度範囲である第５角度範囲内、又は、前記第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも下方から上下基準角度にかけての角度範囲である第６角度範囲内、又は、前記第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも上方から上下基準角度にかけての角度範囲である第７角度範囲内、のいずれかの角度範囲内に制御し、かつ前記頭部の回転角速度を、前記第４角速度よりも低い第５角速度であって、第５時間で前記頭部を前記第５角度範囲の両端の２つの角度の一方から他方へ、他方から一方へ、繰り返し変化させる第５角速度、又は、前記第４角速度よりも低く前記第５角速度よりも高い第６角速度であって、前記第５時間よりも短い第６時間で前記頭部を前記第６角度範囲の両端の２つの角度の一方から他方へ、他方から一方へ、繰り返し変化させる第６角速度、又は、前記第５角速度よりも低い第７角速度であって、前記第６時間よりも長い第７時間で前記頭部を前記第７角度範囲の両端の２つの角度の一方から他方へ、他方から一方へ、繰り返し変化させる第７角速度、のいずれかの角速度に制御する第５制御と、
   前記駆動手段を制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を第５初期角度に回転させてから、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転並びに前記第２回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部にそれぞれ交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第２角度範囲内に制御し、かつ前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角速度を前記第２角速度に制御し、さらに、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲よりも小さく上下基準角度よりも上方の角度範囲である第８角度範囲内に制御し、かつ前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角速度を前記第１角速度よりも高い第８角速度に制御する第６制御と、の６つの制御のうちの少なくとも１つの制御を実行する、
   請求項１に記載のロボット。
7. 前記制御手段は、
   前記駆動手段を前記第１制御で制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を上下基準角度に対して上方に前記第１初期角度だけ回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲内に制御するとともに、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角速度を前記第１角速度に制御して喜びの動作を表現し、
   前記駆動手段を前記第２制御で制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を上下基準角度に対して上方に前記第３初期角度だけ回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第２角度範囲内に制御するとともに、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角速度を前記第２角速度に制御して興奮の動作を表現し、
   前記駆動手段を前記第６制御で制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を上下基準角度に対して上方に前記第５初期角度だけ回転させてから、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転並びに、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部にそれぞれ交互に繰り返させ、前記頭部の第１回転軸を中心とした回転角度を前記第２角度範囲内に制御するとともに、前記頭部の第１回転軸を中心とする回転角速度を前記第２角速度に制御し、前記頭部の第２回転軸を中心とした回転角度を前記第８角度範囲内に制御するとともに、前記頭部の第２回転軸を中心とする回転角速度を前記第８角速度に制御して怒りの動作を表現する、
   請求項６に記載のロボット。
8. 前記制御手段は、
   前記駆動手段を前記第１制御で制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を上下基準角度に対して下方に前記第２初期角度だけ回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲内に制御するとともに、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角速度を前記第１角速度に制御して不安の動作を表現し、
   前記駆動手段を前記第３制御で制御することによって、前記第１回転軸を中心として前記頭部をひねり基準角度に回転させた状態で、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第３角度範囲内に制御するとともに、前記頭部の回転角速度を前記第３角速度に制御して悲しみの動作を表現し、
   前記駆動手段を前記第４制御で制御することによって、前記第２回転軸を中心として前記頭部を上下基準角度に対して下方に前記第４初期角度だけ回転させた状態で、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第１角度範囲内に制御するとともに、前記第１回転軸を中心とした前記頭部の回転角速度を前記第４角速度に制御して無気力の動作を表現する、
   請求項６に記載のロボット。
9. 前記制御手段は、
   前記駆動手段を前記第５制御で制御することによって、前記第１回転軸を中心として前記頭部をひねり基準角度に回転させた状態で、前記第２回転軸を中心とした前記頭部の正転及び逆転を、前記頭部に交互に繰り返させ、
   前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第５角度範囲内に制御するとともに、前記頭部の回転角速度を前記第５角速度に制御して呼吸の動作を表現し、
   前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第６角度範囲内に制御するとともに、前記頭部の回転角速度を前記第６角速度に制御して平穏の動作を表現し、
   前記第２回転軸を中心とした前記頭部の回転角度を前記第７角度範囲内に制御するとともに、前記頭部の回転角速度を前記第７角速度に制御して安心の動作を表現する、
   請求項６に記載のロボット。
10. 外部刺激を検出する外部刺激取得手段と、
    前記検出された外部刺激に対応する反応を決定する反応決定手段と、
    前記決定された反応に対応させて前記頭部の回転を制御する動作制御データを取得する動作データ取得手段と、
    をさらに備え、
    前記制御手段は、前記取得された動作制御データに基づいて前記頭部を回転させる、
    請求項１から９のいずれか１項に記載のロボット。
11. 外部刺激を検出する外部刺激取得手段と、
    前記検出された外部刺激に対応する反応を決定する反応決定手段と、
    ユーザによる前記ロボットの初回の起動時から所定の期間内であることを含む条件が満たされた場合に、疑似的な感情を変化させるための感情変化パラメータを、前記検出された外部刺激に対応させて更新する感情変化パラメータ学習手段と、
    疑似的な感情を表す感情パラメータを、前記検出された外部刺激及び前記更新された感情変化パラメータに対応させて設定する感情設定手段と、
    前記決定された反応と、前記設定された感情パラメータと、に対応させて前記頭部の回転を制御する動作制御データを取得する感情動作データ取得手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、前記取得された動作制御データに基づいて前記頭部を回転させる、
    請求項１から９のいずれか１項に記載のロボット。
12. 前記制御手段は、前記動作制御データに基づいて前記頭部の回転を制御する際に、前記頭部の回転速度を増減させる、
    請求項１０または１１に記載のロボット。
13. 前記制御手段は、前記動作制御データに基づいて前記頭部の回転を制御する際に、前記頭部の回転を一時的に停止させる、
    請求項１０から１２のいずれか１項に記載のロボット。
14. 前記制御手段は、前記頭部の回転を一時的に停止させる際に、前記頭部の回転速度の逆数よりも短い時間で停止させる、
    請求項１３に記載のロボット。

Images