JP7480722B2

JP7480722B2 - robot

Info

Publication number: JP7480722B2
Application number: JP2021023852A
Authority: JP
Inventors: 和良大林
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2021-02-18
Filing date: 2021-02-18
Publication date: 2024-05-10
Anticipated expiration: 2041-02-18
Also published as: JP2022126025A; WO2022176359A1

Description

本開示は、ロボットに関する。 This disclosure relates to robots.

特許文献１には、地上に複数の給電コイルを設置した非接触給電システムにおいて、所定の受電面高さをもつ移動体が受電することが開示されている（例えば図１６）。 Patent Document 1 discloses that in a non-contact power supply system in which multiple power supply coils are installed on the ground, a moving object with a predetermined power receiving surface height receives power (see, for example, FIG. 16).

特開２０１９－７１７１９号公報JP 2019-71719 A

一般に、非接触給電システムでは、送電コイルと受電コイルとのギャップが所定値近傍で最大の電力を伝送でき、ギャップが所定値よりも大きくても、小さくても、伝送効率が悪化することが知られている。車両用の非接触給電システムでは、車両の受電コイルは、例えば、送電コイルが設置される地上から所定の高さに配置され、この高さで最大の電力を伝送できるようになっている。この送電システムを車両以外の移動体、例えばロボットでも利用しようとすると、ロボットのボディに受電コイルを設置したのでは、送電コイルとのギャップが大きくなりすぎ、電力を十分に伝送できなくなる。一方、送電コイルが設置される地上に接地する足裏に受電コイルを設置すると、足裏が接地するときには、送電コイルとのギャップが小さくなりすぎて電力を十分に伝送できなくなるという課題があった。 In general, it is known that in a contactless power supply system, the maximum power can be transmitted when the gap between the power transmission coil and the power receiving coil is close to a predetermined value, and that the transmission efficiency deteriorates whether the gap is larger or smaller than the predetermined value. In a contactless power supply system for a vehicle, the vehicle's power receiving coil is placed, for example, at a predetermined height from the ground where the power transmission coil is installed, so that the maximum power can be transmitted at this height. If this power transmission system is to be used in a moving body other than a vehicle, such as a robot, if the power receiving coil is installed on the body of the robot, the gap with the power transmission coil becomes too large, making it impossible to transmit power sufficiently. On the other hand, if the power receiving coil is installed on the sole of the foot that is in contact with the ground where the power transmission coil is installed, there is a problem that when the sole of the foot touches the ground, the gap with the power transmission coil becomes too small, making it impossible to transmit power sufficiently.

本開示の一形態によれば、ロボット（１００、３００）が提供される。このロボットは、ボディ（２０、３２０）と、前記ボディに取り付けられ、前記ロボットの歩行に用いられる肢（３０、４０、３３０、３４０）と、前記ロボットが移動する移動面（２００）に沿って並べられた送電コイル（２１０）から非接触で電力の供給を受ける受電コイル（５０、３５０）と、前記ロボットの動作を制御する制御部（６０、６１）と、を備え、制御部は、前記歩行に伴う前記可動部材の動きによって、前記移動面から前記受電コイルまでの高さを、前記移動面から当該移動面より高い予め定められた高さまでの範囲内に維持して、前記範囲内にある前記受電コイルに非接触で給電する制御を実現する。この形態によれば、制御部は、受電コイルの移動面からの高さを予め定められた範囲内に維持する制御を、歩行に伴う肢の動きにより実現するので、送電コイルからの電力を効率よく受電できる期間を長くできる。この高さ維持を既存の肢で実現するため、新規にアクチュエータを追加する必要は無くなるというメリットがある。また、範囲内を、車両用の給電システムにおける受電コイルの高さとほぼ同じにすれば、車両用の給電システムを利用して、電力を効率よく受電できる。 According to one embodiment of the present disclosure, a robot (100, 300) is provided. The robot includes a body (20, 320), limbs (30, 40, 330, 340) attached to the body and used for walking the robot, a power receiving coil (50, 350) that receives power contactlessly from a power transmitting coil (210) arranged along a moving surface (200) on which the robot moves, and a control unit (60, 61) that controls the operation of the robot, and the control unit realizes control to maintain the height from the moving surface to the power receiving coil within a range from the moving surface to a predetermined height higher than the moving surface by the movement of the movable member accompanying the walking, and to supply power contactlessly to the power receiving coil within the range . According to this embodiment, the control unit realizes control to maintain the height of the power receiving coil from the moving surface within a predetermined range by the movement of the limbs accompanying the walking, so that the period during which power can be efficiently received from the power transmitting coil can be extended. Since this height maintenance is realized by the existing limbs, there is an advantage in that it is not necessary to add a new actuator. Furthermore, if the range is set to be approximately the same as the height of the power receiving coil in the power supply system for a vehicle, power can be efficiently received using the power supply system for a vehicle.

移動面を歩行するロボットを示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a robot walking on a moving surface. 移動面を走行する車両を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a vehicle traveling on a moving surface. ロボットの駆動系の構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of a drive system of the robot. 制御部の構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a control unit. 制御部が行うロボットの制御フローチャートである。4 is a flowchart of the control of the robot performed by the control unit. 足の軌跡を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing foot trajectories. 第２実施形態の制御部の構成を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a control unit according to a second embodiment. 制御部が行う高さ指令値の設定フローチャートである。11 is a flowchart showing a setting of a height command value performed by a control unit. 高さ指令値を図示する説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a height command value. 第２実施形態の変形例における図９のステップＳ２５０の制御フローチャートである。10 is a control flowchart of step S250 in FIG. 9 in a modified example of the second embodiment. 第３実施形態のロボットを示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a robot according to a third embodiment.

・第１実施形態：
図１に示すように、移動面２００を歩行するロボット１００は、人型の二足歩行ロボットである。ロボット１００は、頭部１０と、ボディ２０と、肢と、を備える。ロボット１００は、肢として、下肢３０と、上肢４０と、を備える。なお、本実施形態では、ロボット１００は、人型であるため、ロボット１００の各部の名称については、便宜上、人の解剖学的な名称に準じて名称を付している。ただし、ロボット１００の各部の名称について、機能等に応じて、他の名称を付してもよい。ロボット１００が人型でない場合には、ロボット１００の各部の名称について、機能に応じて他の名称を付してもよい。 First embodiment:
As shown in FIG. 1, the robot 100 walking on the moving surface 200 is a humanoid bipedal robot. The robot 100 includes a head 10, a body 20, and limbs. The robot 100 includes lower limbs 30 and upper limbs 40 as limbs. In this embodiment, since the robot 100 is humanoid, the names of the parts of the robot 100 are given according to human anatomical names for the sake of convenience. However, the names of the parts of the robot 100 may be given different names depending on the functions, etc. If the robot 100 is not humanoid, the names of the parts of the robot 100 may be given different names depending on the functions.

下肢３０は、歩行に用いられる可動部材であり、大腿部３２と、下腿部３４と、足３６とを備える。大腿部３２は、股関節３１によりボディ２０と接続されている。股関節３１には、後述するモータが配置されており、大腿部３２は、股関節３１を中心に回動可能である。下腿部３４は、膝関節３３により大腿部３２と接続されている。膝関節３３には、後述するモータが配置されており、下腿部３４は、膝関節３３を中心に回動可能である。足３６は、足首関節３５により下腿部３４と接続されている。足首関節３５には、後述するモータが配置されており、足３６は、足首関節３５を中心に回動可能である。足３６は、移動面２００に接地する接地部として機能する。足３６の裏には、距離センサ３８と、受電コイル５０とが配置されている。受電コイル５０は、移動面２００に沿って並べられた送電コイル２１０から伝送される電力を受電する。受電コイル５０は、足３６の甲側に設けられていてもよい。距離センサ３８は、移動面２００から足３６までの間隔を測定する。 The lower limb 30 is a movable member used for walking, and includes a thigh 32, a lower leg 34, and a foot 36. The thigh 32 is connected to the body 20 by a hip joint 31. A motor described later is arranged in the hip joint 31, and the thigh 32 can rotate around the hip joint 31. The lower leg 34 is connected to the thigh 32 by a knee joint 33. A motor described later is arranged in the knee joint 33, and the lower leg 34 can rotate around the knee joint 33. The foot 36 is connected to the lower leg 34 by an ankle joint 35. A motor described later is arranged in the ankle joint 35, and the foot 36 can rotate around the ankle joint 35. The foot 36 functions as a grounding part that comes into contact with the moving surface 200. A distance sensor 38 and a power receiving coil 50 are arranged on the sole of the foot 36. The power receiving coil 50 receives power transmitted from the power transmitting coils 210 arranged along the moving surface 200. The receiving coil 50 may be provided on the instep of the foot 36. The distance sensor 38 measures the distance from the moving surface 200 to the foot 36.

上肢４０は、上腕部４２と、前腕部４４と、手４６と、を備える。上腕部４２は、肩関節４１によりボディ２０と接続されている。肩関節４１には、後述するモータが配置されており、上腕部４２は、肩関節４１を中心に回動可能である。前腕部４４は、肘関節４３により上腕部４２と接続されている。肘関節４３には、後述するモータが配置されており、前腕部４４は、肘関節４３を中心に回動可能である。手４６は、手首関節４５により前腕部４４と接続されている。手首関節４５には、後述するモータが配置されており、手４６は、手首関節４５を中心に回動可能である。 The upper limb 40 includes an upper arm 42, a forearm 44, and a hand 46. The upper arm 42 is connected to the body 20 by a shoulder joint 41. A motor, which will be described later, is disposed in the shoulder joint 41, and the upper arm 42 can rotate around the shoulder joint 41. The forearm 44 is connected to the upper arm 42 by an elbow joint 43. A motor, which will be described later, is disposed in the elbow joint 43, and the forearm 44 can rotate around the elbow joint 43. The hand 46 is connected to the forearm 44 by a wrist joint 45. A motor, which will be described later, is disposed in the wrist joint 45, and the hand 46 can rotate around the wrist joint 45.

人型の二足歩行ロボットでは、下肢３０や上肢４０は、それぞれ、左右一対の構成であり、下肢３０、上肢４０及びそれらの構成要素において、左と右とを区別する場合には、各符号の末尾にｌあるいは、ｒを付加することで区別する。例えば、左の大腿部３２は、左大腿部３２ｌと呼ぶ。他の構成についても同様である。 In a humanoid bipedal robot, the lower limbs 30 and upper limbs 40 are each a pair, one on the left and one on the right. When distinguishing between left and right for the lower limbs 30, upper limbs 40 and their components, the letter l or r is added to the end of each reference number. For example, the left thigh 32 is called the left thigh 32l. The same applies to the other components.

ロボット１００は、移動面２００を、下肢３０を用いて歩行する。移動面２００には、移動面２００に沿って複数の送電コイル２１０が配置されており、ロボット１００は、足３６に配置された受電コイル５０を用いて送電コイル２１０から伝送される電力を受電し、ロボット１００を駆動するエネルギーとしてこの電力を用いる。ここで、移動面２００から受電コイル５０までの高さがＨとなる位置で、送電コイル２１０から受電コイル５０に最も電力を伝送できる。この理由は、車両用の非接触電力伝送システムと同一の非接触電力伝送システムを用いるためである。ロボット１００は、移動面２００から受電コイル５０までの高さがＨとなる期間が長くなるように、歩行が制御される。この制御において、上肢４０は、二足歩行する際のロボット１００が倒れないように、バランスを取るために用いられる。なお、上肢４０を動作させなくても、ロボット１００のバランスがとれるのであれば、上肢４０は、無くても良い。 The robot 100 walks on the moving surface 200 using the lower limbs 30. A plurality of power transmission coils 210 are arranged along the moving surface 200, and the robot 100 receives power transmitted from the power transmission coils 210 using the power receiving coils 50 arranged on the feet 36, and uses this power as energy to drive the robot 100. Here, the most power can be transmitted from the power transmission coil 210 to the power receiving coil 50 at a position where the height from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 is H. This is because the same non-contact power transmission system as the non-contact power transmission system for vehicles is used. The walking of the robot 100 is controlled so that the period during which the height from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 is H is extended. In this control, the upper limbs 40 are used to balance the robot 100 so that it does not fall over when walking on two legs. Note that if the balance of the robot 100 can be achieved without moving the upper limbs 40, the upper limbs 40 may not be required.

図２に示すように、車両４００は、ボディ４２０と、車輪４３０と、車載受電コイル４５０とを有し、移動面２００に沿って並べられた送電コイル２１０から電力の供給を受けて、移動面２００の上を走行する。車両４００の車載受電コイル４５０は、ボディ４２０の下部に配置されている。車載受電コイル４５０の移動面２００からの高さは、Ｈである。非接触電力伝送システムは、車載受電コイル４５０が移動面２００から高さＨとなる位置において、送電コイル２１０から車載受電コイル４５０に最も電力を供給できるように、設計されている。移動面２００から高さＨとなる位置において、送電コイル２１０からロボット１００の受電コイル５０及び車両の車載受電コイル４５０のいずれに対しても、効率よく電力を供給できる。なお、以上は送電コイル２１０を共用しながら、車両４００の車載受電コイル４５０と、ロボット１００の受電コイル５０とが、同じサイズ、巻き数の場合の状況を説明しているが、受電コイル５０のサイズや巻き数等を変更することで、最適な高さHを変更することは可能である。実例としては、駐車中の非接触給電の標準化としてSAE-J2954という規格があり、この規格では、送電コイル２１０は共通でも、車両４００の地上最低高の違いに合わせて3つのクラスに分けられ、それぞれ車載受電コイル４５０の大きさ等が異なる。ロボット１００では、足３６の大きさにより、受電コイル５０を搭載可能なスペースが異なるため、受電コイル５０の大きさ等に合わせた最適な高さＨが決まる。以下、最適な高さＨで給電する方法について記載する。 As shown in FIG. 2, the vehicle 400 has a body 420, wheels 430, and an on-board power receiving coil 450, and travels on the moving surface 200 while receiving power from the power transmitting coils 210 arranged along the moving surface 200. The on-board power receiving coil 450 of the vehicle 400 is disposed at the bottom of the body 420. The height of the on-board power receiving coil 450 from the moving surface 200 is H. The contactless power transmission system is designed so that the most power can be supplied from the power transmitting coil 210 to the on-board power receiving coil 450 at a position where the on-board power receiving coil 450 is at a height H from the moving surface 200. At a position at a height H from the moving surface 200, power can be efficiently supplied from the power transmitting coil 210 to both the power receiving coil 50 of the robot 100 and the on-board power receiving coil 450 of the vehicle. The above describes a situation where the vehicle-mounted power receiving coil 450 of the vehicle 400 and the power receiving coil 50 of the robot 100 have the same size and number of turns while sharing the power transmitting coil 210. However, it is possible to change the optimal height H by changing the size and number of turns of the power receiving coil 50. As an example, there is a standard called SAE-J2954 for standardizing contactless power supply while parking. In this standard, even if the power transmitting coil 210 is common, the vehicle 400 is divided into three classes according to the difference in the minimum ground clearance, and the size of the vehicle-mounted power receiving coil 450 is different for each class. In the robot 100, the space available for mounting the power receiving coil 50 differs depending on the size of the foot 36, so the optimal height H is determined according to the size of the power receiving coil 50. A method for supplying power at the optimal height H will be described below.

図３は、ロボット１００の駆動系の構成を示す説明図である。ロボット１００は、距離センサ３８と、制御部６０と、モータ群１３０と、状態取得部群１５０とを備える。モータ群１３０は、右股関節モータ１３１ｒと、左股関節モータ１３１ｌと、右膝関節モータ１３３ｒと、左膝関節モータ１３３ｌと、右足首関節モータ１３５ｒと、左足首関節モータ１３５ｌと、右肩関節モータ１４１ｒと、左肩関節モータ１４１ｌと、右肘関節モータ１４３ｒと、左肘関節モータ１４３ｌと、右手首節モータ１４５ｒと、左手首股関節モータ１４５ｌと、を備える。右股関節モータ１３１ｒは、左股関節３１ｒに配置されているモータであり、ボディ２０に対して左大腿部３２ｌを回転させる。他のモータについても、それぞれ対応する関節に設けられている。状態取得部群１５０は、複数の状態取得部１５１ｒ、１５１ｌ、１５３ｒ、１５３ｌ、１５５ｒ、１５５ｌ、１６１ｒ、１６１ｌ、１６３ｒ、１６３ｌ、１６５ｒ、１６５ｌを有する。状態取得部１５１ｒは、右股関節モータ１３１ｒの動作状態、例えば、右股関節モータ１３１ｒの回転角や負荷を取得する。他の１５１ｌ、１５３ｒ、１５３ｌ、１５５ｒ、１５５ｌ、１６１ｒ、１６１ｌ、１６３ｒ、１６３ｌ、１６５ｒ、１６５ｌについても、同様に、対応する左股関節モータ１３１ｌ、右膝関節モータ１３３ｒ、左膝関節モータ１３３ｌ、右足首関節モータ１３５ｒ、左足首関節モータ１３５ｌ、右肩関節モータ１４１ｒ、左肩関節モータ１４１ｌ、右肘関節モータ１４３ｒ、左肘関節モータ１４３ｌ、右手首節モータ１４５ｒ、左手首股関節モータ１４５ｌの動作状態を取得する。 Figure 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the drive system of the robot 100. The robot 100 includes a distance sensor 38, a control unit 60, a motor group 130, and a state acquisition unit group 150. The motor group 130 includes a right hip joint motor 131r, a left hip joint motor 131l, a right knee joint motor 133r, a left knee joint motor 133l, a right ankle joint motor 135r, a left ankle joint motor 135l, a right shoulder joint motor 141r, a left shoulder joint motor 141l, a right elbow joint motor 143r, a left elbow joint motor 143l, a right wrist joint motor 145r, and a left wrist hip joint motor 145l. The right hip joint motor 131r is a motor arranged in the left hip joint 31r, and rotates the left thigh 32l relative to the body 20. The other motors are also provided in the corresponding joints. The status acquisition unit group 150 has a plurality of status acquisition units 151r, 151l, 153r, 153l, 155r, 155l, 161r, 161l, 163r, 163l, 165r, and 165l. The status acquisition unit 151r acquires the operating status of the right hip joint motor 131r, for example, the rotation angle and load of the right hip joint motor 131r. Similarly, for the other motors 151l, 153r, 153l, 155r, 155l, 161r, 161l, 163r, 163l, 165r, and 165l, the operating states of the corresponding left hip joint motor 131l, right knee joint motor 133r, left knee joint motor 133l, right ankle joint motor 135r, left ankle joint motor 135l, right shoulder joint motor 141r, left shoulder joint motor 141l, right elbow joint motor 143r, left elbow joint motor 143l, right wrist joint motor 145r, and left wrist hip joint motor 145l are obtained.

制御部６０は、外部コントローラ１１０からロボット１００の動作指令を受けると、状態取得部群１５０からの各モータの動作状態を取得し、距離センサ３８を用いて、移動面２００から、移動面２００から浮いている足３６までの高さが、高さＨの近傍を維持するように、モータ群１３０の各モータを駆動する。なお、上肢４０の各モータも駆動するのは、上肢４０を動作させることにより、ロボット１００のバランスを取るためである。上肢４０を動作させなくてもロボット１００のバランスが取れる場合には、上肢４０の動作は不要である。その他、別途追加するカウンターウェイト等でバランスを取る場合は、カウンターウェイト等で代替することも可能である。 When the control unit 60 receives an operation command for the robot 100 from the external controller 110, it acquires the operation status of each motor from the status acquisition unit group 150, and uses the distance sensor 38 to drive each motor of the motor group 130 so that the height from the moving surface 200 to the foot 36 floating above the moving surface 200 is maintained close to height H. Note that each motor of the upper limbs 40 is also driven in order to balance the robot 100 by moving the upper limbs 40. If the robot 100 can be balanced without moving the upper limbs 40, there is no need to move the upper limbs 40. In addition, if a counterweight or the like is added separately to achieve balance, it is possible to use a counterweight instead.

図４に示すように、制御部６０は、ロボット動作指令取得部６２と、下肢・上肢動作目標算出部６４と、モータ指令算出部６６と、差分器６８と、を備える。ロボット動作指令取得部６２は、外部コントローラ１１０からロボット１００をどのように動作させるかの指令を取得する。外部コントローラ１１０からロボット動作指令取得部６２への指令は、無線、有線、いずれで行われてもよい。下肢・上肢動作目標算出部６４は、状態取得部群１５０からモータ群１３０のモータの状態を取得し、距離センサ３８から移動面２００から足３６までの高さＨを取得することで、下肢３０、上肢４０の現在の状態を取得し、下肢３０、上肢４０をどのように動作させるか、目標を算出する。下肢・上肢動作目標算出部６４は、移動面２００から浮いている足３６の受電コイル５０までの高さがＨとなる期間をできるだけ長く維持できる動作の目標を算出する。モータ指令算出部６６は、下肢・上肢動作目標算出部６４が算出した目標を実現するための各モータを駆動するための指令値を算出する。 4, the control unit 60 includes a robot operation command acquisition unit 62, a lower limb/upper limb operation target calculation unit 64, a motor command calculation unit 66, and a subtractor 68. The robot operation command acquisition unit 62 acquires an instruction from the external controller 110 as to how to operate the robot 100. The instruction from the external controller 110 to the robot operation command acquisition unit 62 may be made wirelessly or wired. The lower limb/upper limb operation target calculation unit 64 acquires the motor status of the motor group 130 from the status acquisition unit group 150, and acquires the height H from the moving surface 200 to the foot 36 from the distance sensor 38 to acquire the current status of the lower limbs 30 and upper limbs 40, and calculates a target as to how to operate the lower limbs 30 and upper limbs 40. The lower limb/upper limb operation target calculation unit 64 calculates an operation target that can maintain the period during which the height from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 of the floating foot 36 is H as long as possible. The motor command calculation unit 66 calculates command values for driving each motor to achieve the goals calculated by the lower limb/upper limb movement goal calculation unit 64.

差分器６８は、状態取得部群１５０からモータ群１３０の各モータの状態、例えば回転角を取得し、各モータを駆動するための指令値との差分を算出しモータ群１３０に最終指令値を出力する。モータ群１３０の各モータは、この最終指令値を受けて駆動する。 The difference calculator 68 acquires the state of each motor of the motor group 130, such as the rotation angle, from the state acquisition unit group 150, calculates the difference with the command value for driving each motor, and outputs a final command value to the motor group 130. Each motor of the motor group 130 receives this final command value and drives.

図５は、制御部６０が行うロボット１００の制御フローチャートである。ステップＳ１００では、制御部６０は、ロボット動作指令取得部６２を用いて、外部コントローラ１１０からの動作指令を取得する。ステップＳ１１０では、制御部６０は、状態取得部群１５０を用いてモータ群の１３０の状態、例えば、回転角を取得し、距離センサ３８を用いて移動面２００から受電コイル５０までの高さを取得する。ステップＳ１２０では、制御部６０は、下肢３０、上肢４０の状態を取得する。制御部６０は、例えば、右の下肢３０ｒについて、ボディ２０に対し、右大腿部３２ｒがどのような方向を向いており、さらに、右下腿部３４ｒがどのような方向を取得する。左の下肢３０ｌ、右の上肢４０ｒ、左の上肢４０ｌについても同様である。 Figure 5 is a control flow chart of the robot 100 performed by the control unit 60. In step S100, the control unit 60 uses the robot operation command acquisition unit 62 to acquire an operation command from the external controller 110. In step S110, the control unit 60 acquires the state of the motor group 130, for example, the rotation angle, using the state acquisition unit group 150, and acquires the height from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 using the distance sensor 38. In step S120, the control unit 60 acquires the state of the lower limbs 30 and upper limbs 40. For example, for the right lower limb 30r, the control unit 60 acquires the direction in which the right thigh 32r faces relative to the body 20, and further the direction of the right lower leg 34r. The same applies to the left lower limb 30l, the right upper limb 40r, and the left upper limb 40l.

ステップＳ１３０では、制御部６０は、電力を受電するか否かを判断する。制御部６０は、例えば、ロボット１００が搭載しているバッテリ（図示せず）に蓄電されている電力が、予め定めた閾値以下の場合には、電力を受電し、予め定めた閾値を超える場合には電力を受電しないと判断する。制御部６０は、電力を受電しない場合には、処理をステップＳ１４０に移行し、電力を受電する場合には、処理をステップＳ１５０に移行する。なお、制御部６０は、ステップＳ１３０を省略し、ステップＳ１５０に移行してもよい。 In step S130, the control unit 60 determines whether or not to receive power. For example, if the power stored in a battery (not shown) mounted on the robot 100 is equal to or less than a predetermined threshold, the control unit 60 determines to receive power, and if the power exceeds the predetermined threshold, the control unit 60 determines not to receive power. If the control unit 60 does not receive power, it transitions the process to step S140, and if the control unit 60 receives power, it transitions the process to step S150. Note that the control unit 60 may omit step S130 and transition to step S150.

ステップＳ１４０では、制御部６０は、下肢・上肢動作目標算出部６４を用いて、下肢３０、上肢４０をどのように動作させるか、動作の第１目標を算出する。この第１目標は、充電を考慮しない通常の移動制御目標で、制御部６０は、安定や移動の速さ消費電力等により第１目標を決定する。ステップＳ１５０では、下肢・上肢動作目標算出部６４を用いて、下肢３０、上肢４０をどのように動作させるか、動作の第２目標を算出する。この第２目標は、上述したように、移動面２００から浮いている足３６の受電コイル５０までの高さがＨとなる期間をできるだけ長く維持できる動作を実現できる目標である。本実施形態では、第１目標を、充電を考慮しない通常の移動の制御目標とし、ロボット１００の安定性や移動の速さ低消費電力等を重視した動作を実現できるものとし、第２目標を、受電効率を重視するものとした。制御部６０は、第２目標を採用する場合、充電目標の大きさに応じ、充電目標が大きければ、高さＨに維持する期間を長くし、充電目標が小さければ、高さＨに維持する期間を短くしてもよい。高さＨに維持する期間を短くすれば、ロボット１００の安定性や移動の速さを向上し、低消費電力を図ることができる。したがって、制御部６０は、動作の目標を設定する際に、基準の目標を第１目標とし、充電目標の大きさに応じて、第２目標の寄与を高めるように、設定してもよい。なお、制御部６０は、第１目標を採用する場合、足３６の受電コイル５０までの高さを距離センサ３８で測定し、足３６の受電コイル５０までの高さが、高さＨを含む所定の範囲内のときにのみ受電する様にしてもよい。このように制御することで、受電効率の良いタイミングで受電することが可能となる。 In step S140, the control unit 60 uses the lower limb/upper limb movement target calculation unit 64 to calculate a first movement target for how to move the lower limbs 30 and upper limbs 40. This first target is a normal movement control target that does not take charging into consideration, and the control unit 60 determines the first target based on stability, movement speed, power consumption, etc. In step S150, the lower limb/upper limb movement target calculation unit 64 calculates a second movement target for how to move the lower limbs 30 and upper limbs 40. As described above, this second target is a target that can realize an operation in which the height from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 of the floating foot 36 is maintained at H for as long as possible. In this embodiment, the first target is a normal movement control target that does not take charging into consideration, and can realize an operation that emphasizes the stability, movement speed, low power consumption, etc. of the robot 100, and the second target is one that emphasizes power receiving efficiency. When the control unit 60 adopts the second target, the control unit 60 may extend the period during which the height H is maintained depending on the size of the charging target, if the charging target is large, and may shorten the period during which the height H is maintained depending on the size of the charging target. By shortening the period during which the height H is maintained, the stability and moving speed of the robot 100 can be improved and low power consumption can be achieved. Therefore, when setting the operation target, the control unit 60 may set the reference target to be the first target, and may set the contribution of the second target to be increased depending on the size of the charging target. Note that, when the control unit 60 adopts the first target, the control unit 60 may measure the height of the foot 36 to the power receiving coil 50 with the distance sensor 38, and may receive power only when the height of the foot 36 to the power receiving coil 50 is within a predetermined range including the height H. By controlling in this manner, it is possible to receive power at a timing with good power receiving efficiency.

ステップＳ１６０では、制御部６０は、モータ群１３０の各モータを駆動するためのモータの指令値を算出する。ステップＳ１７０では、制御部６０は、状態取得部群１５０を用いてモータ群の１３０の状態、例えば、回転角を取得し、モータの指令値との差分を取り、モータ群１３０の各モータに出力するフィードバック制御を行う。制御部６０は、フィードバック制御として、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御など、様々なフィードバック制御が可能である。 In step S160, the control unit 60 calculates motor command values for driving each motor of the motor group 130. In step S170, the control unit 60 uses the state acquisition unit group 150 to acquire the state of the motor group 130, for example, the rotation angle, and performs feedback control by taking the difference from the motor command value and outputting it to each motor of the motor group 130. The control unit 60 is capable of various types of feedback control, such as PI control and PID control.

ステップＳ１８０において、制御部６０は、外部コントローラ１１０から受けた動作指令を完了すると、処理を終了する。 In step S180, when the control unit 60 completes the operation command received from the external controller 110, it ends the process.

図６は、足３６の軌跡を示す説明図である。第１の可動部材である右下肢３０ｒの第１の接地部である第１の足を左足３６ｌ、第２の可動部材である左下肢３０ｌの第２の接地部である第２の足を右足３６ｒとする。制御部６０は、左足３６ｌと、右足３６ｒとを、異なる位相で移動面２００から離間させてロボット１００を歩行させる。第１の足である左足３６ｌが移動面２００に接地しているとき、第２の足である右足３６ｒが、第１の位置Ｐ１から浮いて、その後、空中を移動し、第２の位置Ｐ２に接地する。本実施形態の第１目標に従った制御における右足３６ｒの中心３６ｒｏの軌跡３６ｔ１を実線で示し、本実施形態の第２目標に従った制御における右足３６ｒの中心３６ｒｏの軌跡３６ｔ２を一点鎖線で示す。第２目標に従った制御では、右足３６ｒの中心３６ｒｏの軌跡３６ｔ２は、略半円であり、移動面２００から浮いている右足３６ｒの受電コイル５０までの高さがＨとなる期間が短い。これに対し、本実施形態の第１目標に従った制御では、右足３６ｒの中心３６ｒｏの軌跡３６ｔ１は、移動面２００から受電コイル５０までの高さがＨになった後、しばらく高さＨで右足３６ｒの進行方向に水平移動し、その後、移動面２００に接地する軌跡である。右足３６ｒを接地し、左足３６ｌを移動させる場合の左足３６ｌの中心３６ｌｏの軌跡についても同様である。したがって、第１目標に従った制御は、第２目標に従った制御と比較して、移動面２００から受電コイル５０までの高さがＨとなる期間が長いため、効率的に電力を受電できる期間を長くできる。なお、足３６が水平移動するときの高さが、厳密に高さＨである必要は無く、高さＨを含む一定の範囲に高さＨが含まれていればよい。第２の足である右足３６ｒが移動面２００に接地し、第１の足である左足３６ｌが、第１の位置から浮いて、その後、空中を移動し、第２の位置に接地する場合も同様である。また、第１の位置と第２の位置は、同じであってもよい。この場合、ロボット１００は、足踏みする。ロボット１００が足踏みする場合には、上げた足３６を水平移動させるのではなく、移動面２００からの高さHで維持するようにしてもよい。一方、第２目標に従った制御は、第１目標に従った制御と比較して、ロボット１００の下肢３０の動きに無理がなく、ロボット１００の動作が安定する。 6 is an explanatory diagram showing the trajectory of the foot 36. The first foot, which is the first ground-contacting part of the right lower leg 30r, which is the first movable member, is the left foot 36l, and the second foot, which is the second ground-contacting part of the left lower leg 30l, which is the second movable member, is the right foot 36r. The control unit 60 causes the robot 100 to walk by moving the left foot 36l and the right foot 36r away from the moving surface 200 in different phases. When the left foot 36l, which is the first foot, is in contact with the moving surface 200, the right foot 36r, which is the second foot, floats from the first position P1, then moves in the air and touches the second position P2. The trajectory 36t1 of the center 36ro of the right foot 36r in the control according to the first target of this embodiment is shown by a solid line, and the trajectory 36t2 of the center 36ro of the right foot 36r in the control according to the second target of this embodiment is shown by a dashed line. In the control according to the second target, the trajectory 36t2 of the center 36ro of the right foot 36r is substantially semicircular, and the period during which the height of the right foot 36r floating from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 is H is short. In contrast, in the control according to the first target of the present embodiment, the trajectory 36t1 of the center 36ro of the right foot 36r is a trajectory in which, after the height from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 becomes H, the right foot 36r moves horizontally in the moving direction of the right foot 36r at height H for a while, and then the right foot 36r touches the ground on the moving surface 200. The same is true for the trajectory of the center 36lo of the left foot 36l when the right foot 36r touches the ground and the left foot 36l moves. Therefore, the control according to the first target has a longer period during which the height from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 is H, and therefore the period during which power can be efficiently received can be extended, compared to the control according to the second target. The height of the foot 36 when it moves horizontally does not need to be exactly the height H, and it is sufficient that the height H is included in a certain range including the height H. The same applies to the case where the right foot 36r, which is the second foot, touches the ground on the moving surface 200, and the left foot 36l, which is the first foot, floats from the first position, moves in the air, and touches the ground on the second position. The first position and the second position may be the same. In this case, the robot 100 steps. When the robot 100 steps, the raised foot 36 may be maintained at the height H from the moving surface 200, rather than moving horizontally. On the other hand, the control according to the second goal makes the movement of the lower limbs 30 of the robot 100 more natural and the operation of the robot 100 more stable than the control according to the first goal.

なお、ロボット１００が移動する場合、接地している側の足３６は送電コイル２１０の真上でなく隣接する２つの送電コイル２１０の間に接地することが好ましい。第１の足である左足３６ｌが移動面２００の第３の位置Ｐ３に接地し、第２の足である右足３６ｒが、第１の位置Ｐ１から浮いて、その後、空中を移動し、第２の位置Ｐ２に接地するとする。隣接する２つの送電コイル２１０の間の位置、例えば、第１の位置Ｐ１、第２の位置Ｐ２、第３の位置Ｐ３は電力供給可能な量が小さいヌル点である。ヌル点を受電できない足で接地させることにより、移動中に浮く足３６は、送電コイル２１０の上方、かつ、高さＨの範囲内に入れさせやすく、受電可能な足３６による受電可能範囲を拡大することができる。 When the robot 100 moves, it is preferable that the foot 36 on the ground is grounded between two adjacent power transmission coils 210, not directly above the power transmission coil 210. The left foot 36l, which is the first foot, is grounded at the third position P3 on the moving surface 200, and the right foot 36r, which is the second foot, floats from the first position P1, then moves in the air and grounds at the second position P2. The positions between the two adjacent power transmission coils 210, for example, the first position P1, the second position P2, and the third position P3, are null points where the amount of power that can be supplied is small. By grounding the null points with a foot that cannot receive power, the floating foot 36 during movement can be easily placed above the power transmission coil 210 and within the range of height H, and the range in which power can be received by the power-receiving foot 36 can be expanded.

以上、第１実施形態によれば、制御部６０は、移動面２１０から受電コイル５０まで高さを予め定められた範囲内に維持する制御を、歩行に伴う肢の動きにより実現するので、送電コイルから効率よく電力を受電できる。 As described above, according to the first embodiment, the control unit 60 realizes control to maintain the height from the moving surface 210 to the receiving coil 50 within a predetermined range by the movement of the limbs accompanying walking, so that power can be received efficiently from the transmitting coil.

第１実施形態において、移動面２１０から受電コイル５０まで高さは、車両用の非接触給電システムにおいて、移動面２１０から車両に搭載される受電コイル５０までの高さＨを含む範囲とするので、車両用の非接触給電システムの送電コイル２１０からの電力受電において、効率よく電力を受電できる。 In the first embodiment, the height from the moving surface 210 to the receiving coil 50 is set to a range that includes the height H from the moving surface 210 to the receiving coil 50 mounted on the vehicle in the non-contact power supply system for the vehicle, so that power can be received efficiently from the transmitting coil 210 in the non-contact power supply system for the vehicle.

第１実施形態において、制御部６０は、第１の肢の足である左足３６ｌを移動面２１０に接地させ、第２の肢の足である右足３６ｒを移動面２１０に接地した状態から離間させ、移動面の第１の位置と異なる第２の位置に接地させることでロボットを歩行させ、右足３６ｒの移動面２１０からの離間中は、右足３６ｒを移動面２１０に対して水平方向に移動させ、移動面２１０から水平方向に移動中の右足３６ｒまでの高さを、予め定められた範囲内に維持する期間を有するので、効率よく電力を受電できる。 In the first embodiment, the control unit 60 makes the robot walk by grounding the left foot 36l, which is the foot of the first limb, on the moving surface 210, and moving the right foot 36r, which is the foot of the second limb, away from the moving surface 210 and at a second position different from the first position on the moving surface, and while the right foot 36r is moving away from the moving surface 210, the right foot 36r is moved horizontally relative to the moving surface 210, and there is a period during which the height from the moving surface 210 to the right foot 36r moving horizontally is maintained within a predetermined range, so that power can be received efficiently.

・第２実施形態：
図７に示すように、第２実施形態の制御部６１は、第１実施形態の制御部６０と比較すると、受電目標電力設定部７０と、高さ指令値設定部７２と、差分器７４と、受電電力算出部７６と、高さ指令値変更部７８と、を備える点で相違する。 Second embodiment:
As shown in FIG. 7 , the control unit 61 of the second embodiment differs from the control unit 60 of the first embodiment in that it includes a receiving target power setting unit 70, a height command value setting unit 72, a difference calculator 74, a receiving power calculation unit 76, and a height command value changing unit 78.

受電目標電力設定部７０は、外部コントローラ１１０からの動作指令をロボット１００に実行させるのに必要な電力を、下肢・上肢動作目標算出部６４が設定した動作目標に従って算出し、受電目標電力を設定する。高さ指令値設定部７２は、受電目標電力に応じて、移動面２００から受電コイル５０までの高さの高さ指令値Ｈｃを設定する。 The power receiving target power setting unit 70 calculates the power required for the robot 100 to execute the motion command from the external controller 110 according to the motion target set by the lower limb/upper limb motion target calculation unit 64, and sets the power receiving target power. The height command value setting unit 72 sets the height command value Hc for the height from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 according to the power receiving target power.

受電電力算出部７６は、受電コイル５０が受電した電力を算出する。受電電力算出部７６は、例えば、受電コイルが受け取った高周波の電力を直流に変換してロボット駆動に用いるため、この直流電流と電圧から、受電コイル５０が実際に受電した受電電力を算出する。なお、受電コイル５０に生じる誘起電圧と誘起電流とを用いて受電電力を算出してもよい。 The received power calculation unit 76 calculates the power received by the receiving coil 50. For example, the received power calculation unit 76 converts the high-frequency power received by the receiving coil into direct current for use in driving the robot, and calculates the received power actually received by the receiving coil 50 from this direct current and voltage. Note that the received power may also be calculated using the induced voltage and induced current generated in the receiving coil 50.

高さ指令値変更部７８は、受電目標電力設定部７０が設定した受電目標電力と、受電電力算出部が算出した受電コイル５０が実際に受電した電力とを比較し、受電コイル５０が実際に受電した電力が受電目標電力を満足しているか否かを判断し、満足していない場合には、移動面２００から受電コイル５０までの高さの高さ指令値Ｈｃをどれだけ変更するか、変更値ΔＨｃを算出する。 The height command value change unit 78 compares the power receiving target power set by the power receiving target power setting unit 70 with the power actually received by the power receiving coil 50 calculated by the power receiving power calculation unit, and determines whether the power actually received by the power receiving coil 50 satisfies the power receiving target power. If it does not, it calculates a change value ΔHc indicating how much to change the height command value Hc for the height from the moving surface 200 to the power receiving coil 50.

差分器７４は、高さ指令値Ｈｃと、高さ指令値の変更値ΔＨｃとの差分を算出し、下肢・上肢動作目標算出部６５に送る。 The difference calculator 74 calculates the difference between the height command value Hc and the change value ΔHc of the height command value, and sends it to the lower limb/upper limb movement target calculation unit 65.

下肢・上肢動作目標算出部６５の動作は、第１実施形態の下肢・上肢動作目標算出部６４とほぼ同じであるが、第１実施形態の下肢・上肢動作目標算出部６４では、高さ指令値Ｈｃを固定値として有しているのに対し、第２実施形態の下肢・上肢動作目標算出部６５は、高さ指令値Ｈｃを高さ指令値設定部７２から差分器７４を経て取得する点で相違する。 The operation of the lower and upper limb motion target calculation unit 65 is almost the same as that of the lower and upper limb motion target calculation unit 64 of the first embodiment, but differs in that the lower and upper limb motion target calculation unit 64 of the first embodiment has a fixed height command value Hc, whereas the lower and upper limb motion target calculation unit 65 of the second embodiment obtains the height command value Hc from the height command value setting unit 72 via a difference calculator 74.

図８は、制御部６１が行う高さ指令値Ｈｃの設定フローチャートである。ステップＳ２００では、制御部６１は、受電目標電力設定部７０に、下肢・上肢動作目標算出部６５が算出した動作目標に従ってロボットを動作させたときの電力を算出し、受電目標電力を設定する。 Figure 8 is a flowchart showing the setting of the height command value Hc performed by the control unit 61. In step S200, the control unit 61 calculates the power required to operate the robot according to the movement target calculated by the lower limb/upper limb movement target calculation unit 65, and sets the target power to be received in the power receiving target setting unit 70.

ステップＳ２１０では、制御部６１は、高さ指令値設定部７２を用いて、高さ指令値Ｈｃをフィードフォワードで決定して設定する。 In step S210, the control unit 61 uses the height command value setting unit 72 to determine and set the height command value Hc in a feedforward manner.

ステップＳ２２０では、制御部６１は、受電電力算出部７６を用いて、受電コイル５０が実際に受電した電力を取得する。 In step S220, the control unit 61 uses the received power calculation unit 76 to obtain the power actually received by the receiving coil 50.

ステップＳ２３０では、制御部６１は、高さ指令値変更部７８に、受電コイル５０が実際に受電した電力が受電目標電力を満足しているか否かを判断させる。制御部６１は、受電コイル５０が実際に受電した電力が受電目標電力を満足している場合には、処理をステップＳ２４０に移行し、満足していない場合には、処理をステップＳ２５０に移行する。 In step S230, the control unit 61 causes the height command value change unit 78 to determine whether the power actually received by the power receiving coil 50 satisfies the power receiving target power. If the power actually received by the power receiving coil 50 satisfies the power receiving target power, the control unit 61 shifts the process to step S240, and if it does not, the control unit 61 shifts the process to step S250.

ステップＳ２４０では、制御部６１は、高さ指令値Ｈｃを維持する。制御部６１は、例えば、高さ指令値変更部７８が出力する変更値ΔＨｃをゼロとさせればよい。また、ステップＳ２５０では、制御部６１は、高さ指令値変更部７８が出力する変更値ΔＨｃを、プラスの値、またはマイナスの値として、高さ指令値Ｈｃを変更する。 In step S240, the control unit 61 maintains the height command value Hc. For example, the control unit 61 may set the change value ΔHc output by the height command value change unit 78 to zero. In addition, in step S250, the control unit 61 changes the height command value Hc by setting the change value ΔHc output by the height command value change unit 78 to a positive value or a negative value.

図９に示すように、移動面２００から足３６の受電コイル５０までの高さＨがＨｐｍａｘであるときに、受電コイル５０は、送電コイル２１０から最も電力を受電できる。ここで、制御部６１の高さ指令値設定部７２が、高さ指令値をＨｃｈと設定した場合、受電コイル５０が実際に受電した電力が受電目標電力よりも低い場合には、移動面２００から足３６の受電コイル５０までの高さ指令値ＨｃｈをＨｐｍａｘに向けて変更値ΔＨｃだけ低くする。一方、受電コイル５０が実際に受電した電力が受電目標電力よりも過多の場合には、移動面２００から足３６の受電コイル５０までの高さ指令値Ｈｃｈを変更値ΔＨｃだけ高くする。また、制御部６１の高さ指令値設定部７２が、高さ指令値をＨｃｌと設定した場合、受電コイル５０が実際に受電した電力が受電目標電力よりも低い場合には、移動面２００から足３６の受電コイル５０までの高さ指令値ＨｃｌをＨｐｍａｘに向けて変更値ΔＨｃだけ高くする。一方、受電コイル５０が実際に受電した電力が受電目標電力よりも過多の場合には、移動面２００から足３６の受電コイル５０までの高さ指令値Ｈｃｌを変更値ΔＨｃだけ低くする。制御部６１は、変更値ΔＨｃを固定値としてもよく、受電目標電力と、受電コイル５０が実際に受電した電力との差に応じて設定してもよい。なお、制御部６１は、変更値ΔＨｃを固定値とした場合、高さ指令値を変更値ΔＨｃだけ増減させる変更を、１回に限らず、複数回行ってもよい。制御部６１は、移動面２００から足３６の受電コイル５０までの高さ指令値の変更を、受電コイル５０が実際に受電した電力が受電目標電力となるように、フィードバック制御をしてもよい。なお、このフィードバックするための計測値は受電期間中の平均値を用いると、受電コイル５０の位置による受電電力の変動に過敏に反応することを回避することができ、ロボット１００の動きの安定性を確保しつつ受電の平均電力を所望の値に制御することが可能となる。また、ロボット１００の足３６が上下に小刻みに揺れることを回避できる。また、厳密には、ロボット１００の移動方向における送電コイル２１０コイルと受電コイル５０の前後位置関係に応じて、受電電力が変化する。フィードバックするための計測値は受電期間中の平均値を用いると、平均の受電電力の変化は、１回ごとの受電電力の変化に比べて小さいので、ロボット１００の足３６の高さに変化を少なくして、ロボット１００の移動動作を安定させることができる。 9, when the height H from the moving surface 200 to the receiving coil 50 of the foot 36 is Hpmax, the receiving coil 50 can receive the most power from the transmitting coil 210. Here, when the height command value setting unit 72 of the control unit 61 sets the height command value to Hch, if the power actually received by the receiving coil 50 is lower than the receiving target power, the height command value Hch from the moving surface 200 to the receiving coil 50 of the foot 36 is lowered by the change value ΔHc toward Hpmax. On the other hand, if the power actually received by the receiving coil 50 is more than the receiving target power, the height command value Hch from the moving surface 200 to the receiving coil 50 of the foot 36 is increased by the change value ΔHc. Furthermore, when the height command value setting unit 72 of the control unit 61 sets the height command value as Hcl, if the power actually received by the power receiving coil 50 is lower than the power receiving target power, the height command value Hcl from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 of the foot 36 is increased by the change value ΔHc toward Hpmax. On the other hand, if the power actually received by the power receiving coil 50 is more than the power receiving target power, the height command value Hcl from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 of the foot 36 is decreased by the change value ΔHc. The control unit 61 may set the change value ΔHc as a fixed value, or may set it according to the difference between the power receiving target power and the power actually received by the power receiving coil 50. Note that, when the change value ΔHc is set as a fixed value, the control unit 61 may change the height command value by increasing or decreasing the change value ΔHc not only once, but also multiple times. The control unit 61 may perform feedback control of the change in the height command value from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 of the foot 36 so that the power actually received by the power receiving coil 50 becomes the power receiving target power. If the average value during the power receiving period is used as the measurement value for this feedback, it is possible to avoid overreacting to the fluctuation of the power receiving due to the position of the power receiving coil 50, and it is possible to control the average power receiving to a desired value while ensuring the stability of the movement of the robot 100. It is also possible to prevent the foot 36 of the robot 100 from shaking up and down. Strictly speaking, the power receiving changes depending on the front-rear positional relationship between the power transmitting coil 210 coil and the power receiving coil 50 in the moving direction of the robot 100. If the average value during the power receiving period is used as the measurement value for feedback, the change in the average power receiving is smaller than the change in the power receiving for each time, so the change in the height of the foot 36 of the robot 100 can be reduced, and the movement of the robot 100 can be stabilized.

以上、第２実施形態によれば、受電目標電力に応じて移動面２００から足３６の受電コイル５０までの高さ指令値を変更するので、効率よく電力の受電ができる。 As described above, according to the second embodiment, the height command value from the moving surface 200 to the receiving coil 50 of the foot 36 is changed according to the target receiving power, so that power can be received efficiently.

・第２実施形態の変形例：
図１０は、第２実施形態の変形例における図９のステップＳ２５０の制御フローチャートである。ステップＳ２５２では、制御部６１は、変更後の高さ指令値を取得する。ステップＳ２５４では、制御部６１は、移動面２００から足３６の受電コイル５０までの高さ指令値を変更した場合に、ロボット１００の姿勢制御が可能か否かを判断する。ロボット１００の姿勢制御が可能とは、例えば、ロボット１００が転倒しないように制御できることを意味する。例えば、制御部６１は、ロボット１００を転倒させようとする力を求め、この力が予め定められた値以下の場合には、ロボット１００が転倒しないと判断してもよい。 Modification of the second embodiment:
Fig. 10 is a control flowchart of step S250 in Fig. 9 in a modified example of the second embodiment. In step S252, the control unit 61 acquires the changed height command value. In step S254, the control unit 61 judges whether or not the attitude of the robot 100 can be controlled when the height command value from the moving surface 200 to the power receiving coil 50 of the foot 36 is changed. The fact that the attitude of the robot 100 can be controlled means that the robot 100 can be controlled so as not to fall over, for example. For example, the control unit 61 may obtain a force that tends to cause the robot 100 to fall over, and judge that the robot 100 will not fall over if the force is equal to or less than a predetermined value.

以上、第２実施形態の変形例によれば、制御部６１は、高さ指令値に従って制御する際に、ロボット１００の姿勢が不安定になるか否かを判断し、ロボット１００の姿勢が不安定になる場合には、高さ指令値の変更をスキップし、ロボット１００の姿勢の安定化を優先させるので、ロボット１００が転倒しにくくできる。 As described above, according to the modified example of the second embodiment, the control unit 61 determines whether the posture of the robot 100 will become unstable when controlling according to the height command value, and if the posture of the robot 100 will become unstable, it skips changing the height command value and prioritizes stabilizing the posture of the robot 100, making it difficult for the robot 100 to tip over.

・第３実施形態：
図１１は、第３実施形態のロボット３００を示す説明図である。第１実施形態、第２実施形態では、ロボット１００は、人型の二足歩行ロボットであったが、第３実施形態のロボット３００は、動物型の４足歩行ロボットであり、ボディ３２０と、前肢３４０ｒ、３４０ｌと、後肢３３０ｒ、３３０ｌを備える。ロボット３００の各部の名称についても、ロボット１００の名称と同様に、便宜上、犬や猫のような四つ足哺乳動物の解剖学的な名称に準じて名称を付している。受電コイル３５０は、ボディ３２０に設けられている。ロボット３００は、歩行に用いられる可動部材である前肢３４０ｒ、３４０ｌと、後肢３３０ｒ、３３０ｌを用いて、移動面２００から受電コイル３５０までの高さを予め定められた範囲内に維持しつつ歩行しながら受電するので、効率よく電力の受電ができる。なお、第３実施形態のロボット３００は、歩行中に電力を受電するが、歩行していない期間においても電力を受電可能である。すなわち、第３実施形態のロボット３００は、歩行中を含む期間に電力を受電可能である。なお、ロボットの歩行に用いられる可動部材の数は、４に限られず、６、８など、４以上であってもよい。 Third embodiment:
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a robot 300 of the third embodiment. In the first and second embodiments, the robot 100 is a humanoid bipedal robot, but the robot 300 of the third embodiment is an animal-type quadrupedal robot, and includes a body 320, front legs 340r, 340l, and rear legs 330r, 330l. As with the name of the robot 100, the names of the parts of the robot 300 are given in accordance with the anatomical names of four-legged mammals such as dogs and cats for convenience. The power receiving coil 350 is provided on the body 320. The robot 300 receives power while walking using the front legs 340r, 340l and the rear legs 330r, 330l, which are movable members used for walking, while maintaining the height from the moving surface 200 to the power receiving coil 350 within a predetermined range, so that it can receive power efficiently. The robot 300 of the third embodiment receives power while walking, but can also receive power during periods when the robot is not walking. That is, the robot 300 of the third embodiment can receive power during periods including when the robot is walking. The number of movable members used for the robot to walk is not limited to four, and may be four or more, such as six or eight.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be realized in various configurations without departing from the spirit of the present disclosure. For example, the technical features of the embodiments corresponding to the technical features in each form described in the Summary of the Invention column can be replaced or combined as appropriate to solve some or all of the above-described problems or to achieve some or all of the above-described effects. Furthermore, if a technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.

２０、３２０…ボディ、３０、４０、３３０ｒ、３３０ｌ、３４０ｒ、３４０ｌ…肢、３６…足、３６ｌ…第１の肢、３６ｒ…第２の肢、５０、３５０…受電コイル、６０、７１…制御部、１００、３００…ロボット、２００…移動面、２１０…送電コイル、３３０ｒ…肢、４００…車両、４５０…車載受電コイル 20, 320...body, 30, 40, 330r, 330l, 340r, 340l...limbs, 36...foot, 36l...first limb, 36r...second limb, 50, 350...receiving coil, 60, 71...controller, 100, 300...robot, 200...moving surface, 210...transmitting coil, 330r...limbs, 400...vehicle, 450...vehicle-mounted receiving coil

Claims

A robot (100, 300),
A body (20, 320);
A movable member (30, 40, 330, 340) attached to the body and used for walking of the robot;
a power receiving coil (50, 350) that receives power in a non-contact manner from a power transmitting coil (210) arranged along a moving surface (200) on which the robot moves;
A control unit (60, 61) for controlling the operation of the robot;
Equipped with
the control unit maintains the height from the moving surface to the power receiving coil within a range from the moving surface to a predetermined height higher than the moving surface by the movement of the movable member accompanying the walking , and realizes control to supply power to the power receiving coil within the range in a non-contact manner .
robot.

The robot according to claim 1 ,
The power receiving coil is provided on a grounding portion (36) that grounds the power receiving coil to the moving surface of the movable member,
The robot receives power when the robot walks using the movable member.

The robot according to claim 2,
The movable members include a first movable member (30l) and a second movable member (30r),
The control unit is
performing an operation of moving a first ground portion (36l, 36r) of a first movable member and a second ground portion (36r, 36l) of the second movable member away from the moving surface in different phases;
A robot having a period during which the height from the moving surface to the second ground contact portion is maintained within a predetermined range when the second ground contact portion is moved from a first position to a second position on the moving surface with the first ground contact portion in contact with the moving surface.

The robot according to claim 3,
The control unit, when grounding the first grounding portion and the second grounding portion to the moving surface, grounds them at a position between two adjacent power transmission coils.

2. The robot (300) of claim 1,
The receiving coil is provided in the body (320), and the movable members (330r, 330l, 340r, 340l) are four or more.
robot.

The robot according to any one of claims 1 to 5,
The control unit sets a target power receiving power in response to an operation command,
The robot determines a height command value of the power receiving coil according to the target power receiving by feedforward.

The robot according to claim 6,
measuring an actual height of the receiving coil from the moving surface;
The robot feedback controls the height command value based on a difference between the height command value and an actual height from the moving surface to the power receiving coil.

The robot according to claim 6 or 7,
The control unit, when controlling according to the height command value, determines whether the posture of the robot will become unstable, and if the posture of the robot will become unstable, skips changing the height command value and prioritizes stabilizing the posture of the robot.