JPH06233871A - サービスロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極めて多様の動作形態、表情が創成され、か
つ人間の動作により近い自然な動作形態をとるサービス
ロボットを得る。 【構成】 少なくとも胴部構体１４及び商品９の保持部
として構成された手部構体１８が先端部に設けられた腕
部構体１６とが可動部として構成されるとともに人体若
しくはキャラクタ等に模した象形ロボットであり、商品
収納部４から商品９を取出して商品受渡し部８まで移動
すると、前記胴部構体１４が回動して「おじぎ動作」を
行うとともに腕部構体１６が動作して手部構体１８が保
持していた商品９を商品受渡し部８へと差出す配膳サー
ビス動作を行う。腕部構体１６を駆動する腕部駆動機構
Ｂは、腕部構体１６を水平方向に移動させる第１の駆動
伝達機構と、手部構体１８を平行状態に保持するように
駆動する第２の駆動伝達機構を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動販売機等に組込ま
れ、選択された商品を商品格納部から取出して商品受渡
し部へと搬送するとともにこの商品受渡し部において商
品を差出すようにして載置することによって、購入者に
対して商品を提供する配膳サービス動作を行う人体若し
くはキャラクタ等に模した象形ロボットによって構成し
たサービスロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動販売機は、省スペース化、省力化或
いは低コスト化等のメリットによって設置台数が驚異的
に増加しており、また最近では冷却技術或いは保温、加
熱技術等の進歩に伴って様々な商品の自動販売機が提供
されている。また、この自動販売機にあっては、例え
ば、デザインについては、購買意欲の向上、設置環境と
の調和或いは美的外観の向上等から大幅な改善、変遷が
行われている。

【０００３】ところで、自動販売機は、機器に収納され
た商品の売上から商品原価、利益ばかりでなく高額な機
器費用、電気使用料或いはメンテナンス費用等も回収さ
れなければならない。したがって、機器は必要最低限の
機構を備えた比較的廉価なものであれば充分であり、ま
た顧客は便利さ故に自動販売機を利用するのであって、
商品購入に際してのサービスまでは要求していないとの
考え方に基づいて、従来では上述した基本機構、デザイ
ン等を中心とした開発が進められており、「商品の販
売」のためのソフト面の開発は不充分であった。

【０００４】しかしながら、かかる自動販売機におい
て、最近では、基本機構或いはデザイン面ばかりでな
く、各種機器において採用されているマン・マシーン・
インタフェースの考え方のもとに、無味乾燥な単なる無
人の販売機器の位置付けにとどまらず、顧客に対して商
品購入の満足感を感じさせてより一層の購買意欲を生じ
せしめるといった「商品の販売」のためのソフト面から
の種々の見直し、検討が図られている。

【０００５】かかる観点から、一部の自動販売機におい
ては、単に商品を販売する機能だけではなく、販売員に
よる商品の販売に際して感じるサービスと同等のサービ
ス感或いは「やさしさ感」等を感じせしめるソフト的な
付加機能の採用が図られている。

【０００６】例えば、音声合成技術の進歩により、「い
らっしゃいませ。」「ありがとうございました。」等の
挨拶、お礼或いは操作方法等を音声によって行うように
した音声ガイド装置を付設したり、下方部に設けた商品
取出し口に落下された商品を顧客が屈み込んで取出して
いた構造をリフトアップ機構を採用することによって上
方部に設けた商品取出し口まで搬送するといった構造が
採用されるようになった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、広義の解釈
からは、上述した音声ガイド装置或いはリフトアップ機
構等も、一種のロボットの範疇に属するするものであ
り、個々の機能ロボット的な機構を搭載した自動販売機
は、従来からも種々提供されているともいえる。しかし
ながら、単に挨拶や操作方法を音声によって行う音声ガ
イド装置は、顧客に対して直接語りかけるといった感覚
は無く、折角の装置も単に機械から音が出るといった印
象を持つに過ぎない。

【０００８】一方、従来の自動販売機において、上述し
た機能ロボットの他に人体若しくはキャラクタ等に模し
た象形ロボットを組込んだものも提供されている。しか
しながら、これら象形ロボットは、単に装置の意匠的機
能の向上、いわゆる飾り、客寄せの機能を奏するにとど
まり、装置の高額化を招くため、この象形ロボットに上
記機能ロボットがはたしている役割、機能を持たせるま
で展開したものは未だ提供されてはいない。

【０００９】したがって、本発明は、極めて多様の動作
形態、表情の創成が行われ、かつ人間の動作により近い
自然な動作形態をとるサービスロボットであって、客寄
せ、装置の意匠的向上の達成は勿論のこと、ガイド機能
或いは商品取出し、搬送機能を違和感なく行い、例えば
自動販売機、ガイド装置等のサービス機器に搭載して好
適なサービスロボットを提供することを目的として提案
されたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成した
本発明に係るサービスロボットは、少なくとも胴部構体
及び商品保持部として構成された手部構体が先端部に設
けられた一方の腕部構体とが可動部として構成されると
ともに人体若しくはキャラクタ等に模した象形ロボット
であって、商品収納部から商品を取出して商品受渡し部
まで移動すると、前記胴部構体が回動して「おじき動
作」を行うとともに腕部構体が動作して手部構体が保持
していた商品を商品受渡し部へと差出す配膳サービス動
作を行うように構成したことを特徴とする。

【００１１】また、本発明に係るサービスロボットは、
頭部構体と胴部構体とを、前後方向に離間して配設され
た駆動手段と支持手段とを介して結合することによって
頭部構体を可動部として構成し、前記胴部構体が回動し
て「おじき動作」を行う際に、前記駆動手段を動作させ
ることによって頭部構体が前記支持手段を支点として前
倒動作を行なうように構成したことを特徴とする。

【００１２】さらに、本発明に係るサービスロボット
は、胴部構体に配設した腕部駆動機構と、前記胴部構体
の回転支軸に固設した駆動タイミングプーリと、腕部構
体を支持する肩軸に軸装した従動タイミングプーリと、
これら両タイミングプーリ間に張架したタイミングベル
トとからなる第１の駆動伝達機構と、前記胴部構体の回
転支軸に固設した第１のタイミングプーリと、胴部構体
を貫通した肩軸の両端にそれぞれ固設された第２及び第
３のタイミングプーリと、前記手首軸に固定された第４
のタイミングプーリと、前記第１及び第２のプーリ間に
張架した第１のタイミングベルトと、前記第３及び第４
のタイミンプーリ間に張架した第２のタイミングベルト
とからなる第２の駆動伝達機構とを備え、前記第１の駆
動伝達機構によって腕部構体を上下方向に動作させると
ともに、前記第２の駆動伝達機構によって腕部構体の動
作に係わらず手部構体を平行状態に保持するように構成
したことを特徴とする。

【００１３】本発明に係るサービスロボットは、駆動タ
イミングプーリは回転方向に対して外径が次第に大とな
る偏心タイミングプーリによって構成され、腰部構体及
び頭部構体による「おじぎ動作」に連動して腕部駆動機
構を動作させることによって、おじぎ動作に伴う腕部構
体の上下方向のふれが修正された水平方向の移動動作と
なり、「おじぎ動作」に伴って腕部構体による水平方向
の「商品差出し動作」を行なうように構成したことを特
徴とする。

【００１４】本発明に係るサービスロボットは、手部構
体は、腕部構体の先端部に設けた手首軸に支持された手
首部と、親指部を除く水平方向の４指部及び立上り基部
とからなる断面Ｌ字状の手部と、この手部の前記立上り
基部に回動自在に支持された親指部及びこの親指部を駆
動する駆動手段とから構成され、前記４指部は商品収納
部から取出した商品の載置部として構成されるとともに
前記親指部は駆動手段を介して前記４指部側に回動され
載置された商品の一端部を係止する係止部として構成し
たことを特徴とする。

【００１５】また、上述した目的を達成した本発明に係
るサービスロボットは、目及び口に対応した部分がそれ
ぞれ開口部として構成されるとともに略半球若しくは前
後に分割可能な球体として構成された顔面シェルと、こ
の顔面シェルの内部に、前記目開口部に対応位置して配
設された瞼機構と瞳機構及び前記口開口部に対応位置し
て配設された口機構とによって頭部構体を構成し、前記
瞼機構は前記顔面シェルの内面に沿って上下方向に揺動
して前記目開口部を開閉する円弧状の瞼片及びこの瞼片
を駆動する駆動手段とから構成され、前記瞳機構は前記
瞼片の内側に位置して前記顔面シェルの内面に沿って横
方向に揺動しかつ表面には瞳が設けられた円弧状の瞳片
及びこの瞳片を駆動する駆動手段とから構成され、前記
口機構は前記顔面シェルの内面に沿って上下方向に揺動
して前記口開口部を開閉する円弧状の口蓋片及びこの口
蓋片を駆動する駆動手段とから構成され、瞼片、瞳片及
び口蓋片を動作させて表情の創出を行うように構成した
ことを特徴とする。

【００１６】また、本発明に係るサービスロボットは、
顔面シェルと、瞼機構、瞳機構及び口機構とが組付けら
れた頭部側板とを含む頭部構体を前後方向に駆動する駆
動手段を介して胴部構体に組合わせ、前記各機構による
表情の創成とともに頭部の首振り動作を行うように構成
したことを特徴とする。

【００１７】

【作用】上述した構成を備える本発明に係るサービスロ
ボットによれば、自動販売機等に組込まれ、顧客の商品
選択操作によって起動されて、初期位置より商品収納部
まで移動して選択された商品を取出し、この商品を手部
構体に保持しながら商品受渡し部の位置まで移動する。

【００１８】商品受渡し部の位置において、胴部構体が
前方へと回動動作されることによって「おじぎ動作」を
行うとともに、胴部構体と連動して腕部構体も動作する
ことによって手部構体が前方へと平行に移動し、保持し
ていた商品を商品受渡し部へと移送する「商品差出し動
作」が行なわれる。

【００１９】また、胴部構体が前方へと回動動作される
「おじぎ動作」に連動して頭部構体の前倒動作が行なわ
れるように構成することによって、自然な形態での「お
じぎ動作」が行われる。さらに、前記「おじぎ動作」に
連動して移動動作される腕部構体の上下方向のぶれを修
正するように構成することによって、「商品差出し動
作」が自然な形態で行われる。

【００２０】さらに、前記「商品差出し動作」等の各部
構体が動作するに際しては、手部構体が水平状態を保持
するようにして駆動動作されるように構成することによ
って、手部構体が保持している商品の脱落を防止し、か
つ自然な形態での「商品差出し動作」等が行われる。ま
た、商品は、下側から支える４指部と回動して上側から
押さえる親指部とからなる手部材によって保持するよう
に構成したことにより、保持機構は簡易となりかつ商品
を自然な形態で保持する。

【００２１】本発明に係るサービスロボットは、略半球
面体若しくは前後に分割可能な球面体として構成された
顔面シェルの内部に多層構造を構成するようにして瞼
片、瞳片及び口蓋片をそれぞれ独立して可動自在に組込
んで頭部構体を構成したことにより、全体がコンパクト
化されかつ豊かな表情の創出が行われ、機器に象形ロボ
ットを搭載した効果がより高められる。さらに、この頭
部構体を前後に首振り動作自在に構成したことにより、
自然な動作形態とともに多様な動作形態が行われる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について、図面
を参照しながら説明する。実施例サービスロボット１０
は、宇宙飛行士に模したキャラクタロボットとして構成
され、例えば図１９に示す自動販売機１に搭載される。
この自動販売機１は、全体が飛行船にイメージされると
ともにルーレットゲーム装置を内蔵しており、このルー
レットゲームの結果によってランダムに選択された商
品、例えば箱詰めのスナック菓子類等の販売が行われ
る。

【００２３】この自動販売機１において、前記サービス
ロボット１０は、客寄せガイド、操作ガイド等の音声に
よるガイド機能或いは商品の取出し、搬送といった動作
機能を担当し、後述するようにこれら諸機能を人間の動
作に近い自然な動作によって行うように構成されてい
る。

【００２４】前記自動販売機１は、同図に示すように、
前方部を開放した略ボックス型の本体２と、前方開放部
に開閉自在に組付けられた前面パネル部３とからなり、
その内部には多数種の商品を種別にそれぞれ収納する商
品ストッカー４、図示しないルーレットゲーム装置、前
記サービスロボット１０及び装置全体、ルーレットゲー
ム装置或いはサービスロボット１０の動作を制御するＣ
ＰＵ等が搭載されている。

【００２５】また、前記前面パネル部３の一部には、透
明板５を嵌込んだ大きな窓６が設けられるとともに本体
２の両側面にも透明板を嵌込んだ窓を設けることによっ
て内部が透視可能となっている。前面パネル部３は、通
常、本体２にしっかりと施錠されており、保守或いは商
品ストッカー４への商品の補充等に際して本体２から開
放操作される。

【００２６】この前面パネル部３には、ルーレットゲー
ム装置の操作盤７が配設されるとともに来客センサーが
組込まれており、また操作盤７の上部には商品の受渡し
部を構成する商品受渡し窓８が開設されている。なお、
図示した実施例自動販売機１においては、この商品受渡
し窓８は単に開口窓として構成されているが、防塵ある
いは悪戯防止等の対策上、例えば、周知のシャツタ機構
を付設し、通常はシャッタによって閉鎖するとともに後
述する動作によって商品が搬送されるとシャッタが駆動
されて開放される構造を採用してもよい。

【００２７】商品ストッカー４は、複数種の商品９をそ
れぞれ種別に収納する複数の商品収納部を備えており、
前方側が開口された各商品収納部には、例えばモータに
よって回動するスパイラルバーからなる周知の商品搬出
機構が付設されている。したがって、商品９は、各商品
収納部の前方開口部側からそれぞれ前記スパイラルバー
の各保持部に嵌合されるようにして内部に充填される。
また、前記複数種の商品９は、それぞれ１等、２等、・
・Ｎ等の区分がなされいて価格差が付けられたものが用
意されている。

【００２８】また、各商品収納部に種別毎にそれぞれ充
填収納された商品９は、顧客の前記ルーレットゲーム装
置の操作によるゲーム結果に基づいてある商品収納部が
指定されると、該当商品収納部の前記商品搬出機構が作
動して、その内部に充填された商品９が１個宛その前方
開口部まで搬出されるようになっている。

【００２９】この商品９の搬出動作は、各商品収納部に
配設した搬出センサーによって検出される。また、各商
品収納部の開口部近傍には、収納された商品９がある一
定数以下となった場合にＯＮ出力を送出する売切れセン
サーがそれぞれ配設されており、この売切れセンサーの
出力によって売切表示器が点灯表示するように構成され
ている。

【００３０】前記商品搬出機構によって商品収納部の開
口部まで搬送された商品９は、後述する動作によって待
機状態にあるサービスロボット１０が右手に保持した商
品トレイ１９上に乗せられて商品受渡し窓８まで搬送さ
れる。なお、商品トレイ１９は、通常商品受渡し窓８の
内側に設けた載置台上に置かれている。

【００３１】本体２の、前面パネル部３と商品ストッカ
ー４との間には適当な空間部が構成されており、この空
間部に位置して前記サービスロボット１０が移動自在に
配設されている。サービスロボット１０は、通常前面パ
ネル部３の透明板５側に対面した姿勢をとって前記商品
受渡し窓８と対応位置しており、後述するように適宜の
駆動手段によって、頭部全体及びその目、瞼、口或いは
胴部、腕部、手等の身体各部が可動自在に構成されてい
る。

【００３２】また、サービスロボット１０は、前記空間
部の底部に前記商品ストッカー４と平行して配設した搬
送路に沿って移動自在な台座部１１上に組立て支持され
ている。この台座部１１は、サービスロボット１０が前
面パネル部３側に対面した初期状態から、上述したルー
レットゲーム装置の操作によるゲーム結果によって指定
された商品ストッカー４のある商品収納部位置への移
動、またこの商品収納部から商品９を取出して商品受渡
し窓８までの搬送及び初期状態への復帰等の一連の動作
を行うに際して、サービスロボット１０の全体の移動動
作を担当するものである。

【００３３】したがって、このサービスロボット１０の
全体の移動動作を担当するため、台座部１１には、図示
しないがドライバーやモータ等からなる駆動手段或いは
位置センサーが組込まれている。例えば、センサーは、
台座部１１の位置出し、復旧動作等の制御を行うための
出力をＣＰＵへと送出する。なお、前記駆動手段は、台
座部１１を搬送路に沿って移動させるとともにこの台座
部１１に対してサービスロボット１０を回転駆動する駆
動手段としても作用する。また、この台座部１１は、外
部から直接見えないようになっている。

【００３４】上述した自動販売機１において、サービス
ロボット１０は、図２０の各図に示すように、主として
〔Ａ．待機〕の状態、〔Ｂ．来客応対〕の状態、〔Ｃ．
（顧客による）ゲーム操作〕の状態、〔Ｄ．商品取出
し〕の状態、〔Ｅ．商品差出し〕の状態及び、〔Ｆ．
（顧客の）商品受取り〕の状態に応じて、それぞれ異な
った動作形態に駆動される。

【００３５】サービスロボット１０をこれらの動作形態
に駆動制御するため、上述したように、自動販売機１に
はＣＰＵが搭載されており、またこのＣＰＵの出力によ
って制御される音声ボードからの音声出力を内蔵したス
ピーカから放出することによって音声によるガイド機能
を奏するようにも構成されている。

【００３６】上述した諸機能を奏するサービスロボット
１０について、以下その構成並びに動作を詳細に説明す
る。サービスロボット１０は、図１に示すように、外観
上足部を構成する一対の支柱部１２を介して前記台座部
１１上に組立て支持されており、この支柱部１２とこれ
に固定状態に組立てられた腰部構体１３とが固定部とし
て構成されている。

【００３７】また、サービスロボット１０は、上記固定
部に対して、可動部として胴部構体１４、頭部構体１
５、右腕部構体１６、左腕部構体１７及び手部構体（右
手構体）１８とが構成され、腰部構体１３には胴部駆動
機構Ａ及び腕部駆動機構Ｂとがそれぞれ配設されてい
る。なお、後述するように、腕部駆動機構Ｂは第１及び
第２の２系統の駆動伝達機構Ｂ１、Ｂ２を備えている。

【００３８】〔腰部構体の構成〕腰部構体１３は、支柱
部１２の上端部にそれぞれ固着され、略変形６角形状を
なし互いに相対向する一対の腰部側板２０Ａ、２０Ｂを
基材としている。これら腰部側板２０Ａ、２０Ｂ間に
は、このサービスロボット１０に後述する「おじぎ動
作」、「商品差出し動作」等を行わせるため、胴部構体
１４或いは左右の腕部構体１６、１７を適宜駆動するた
めの前記胴部駆動機構Ａ及び腕部駆動機構Ｂとが前後方
向に離間しかつ互いに平行するようにして配設されてい
る。

【００３９】また、腰部側板２０Ａ、２０Ｂには互いに
軸線を一致させて軸孔２０ａ、２０ｂが穿設されてお
り、これら軸孔２０ａ、２０ｂに胴部構体１４の回動支
点となる胴部支軸２１がその両端を側方へと突出するよ
うにして支架されるとともに、後述する胴部駆動機構Ａ
の支軸３０が貫通する軸孔２２ｅ、２２ｆが穿設されて
いる。なお、これら腰部側板２０Ａ、２０Ｂの対向間隔
は、前記支柱部１２及び図示しないロッドによって保持
されている。

【００４０】〔胴部構体の構成〕胴部構体１４は、下端
部が前記腰部側板２０Ａ、２０Ｂの外側にそれぞれ延在
しかつ互いに相対向する一対の胴部側板２２Ａ、２２Ｂ
を基材としている。これら胴部側板２２Ａ、２２Ｂは、
図３乃至図５に示すように、胴部構体１３の背面側に配
設された腕部駆動機構Ｂに対応して背面側の部分が切欠
かれており、またその下端部には腰部側板２０Ａ、２０
Ｂから突出された前記胴部支軸２１が緩く嵌合する軸孔
２２ａ、２２ｂが穿設されて支点部として構成される。

【００４１】また、胴部側板２２Ａ、２２Ｂは、その上
方部背面側に位置して互いに軸線が一致されかつ軸受部
材２３Ａ、２３Ｂをそれぞれ嵌込むことによって肩軸３
１を貫通させる軸孔２２ｃ、２２ｄが穿設されるととも
に上端部には支架した支持板２４を介して後述する頭部
構体１５が組立てられる。

【００４２】〔胴部駆動機構〕上述した胴部構体１４
を、胴部駆動機構Ａによって、腰部構体１３に対して回
動させることにより、サービスロボット１０は後述する
頭部構体１５の前倒動作と連動する「おじぎ動作」を行
う。以下この胴部駆動機構Ａについて説明する。

【００４３】すなわち、腰部構体１３の前方側に配設さ
れた胴部駆動機構Ａは、図５に示すように、ＣＰＵから
の出力信号に基づいて正逆回転駆動される駆動源である
胴部駆動モータ２５と、その出力軸２５ａに固設された
小径傘歯車２６と、大径傘歯車２７と、左右一対でそれ
ぞれ２個からなる第１及び第２のクランクレバー２８、
２９及び前記大径傘歯車２７の支軸３０とから構成され
る。なお、図５においては、右側のクランクレバー２
８、２９等の図示は省略してある。

【００４４】前記胴部駆動モータ２５、換言すれば小径
傘歯車２６は高さ方向に配設されており、この小径傘歯
車２６と噛合されることによって胴部駆動モータ２５の
回転を水平方向へと変換する大径傘歯車２７は支軸３０
に固定して軸装されている。支軸３０は、前記腰部構体
１３の腰部側板２０Ａ、２０Ｂに設けた軸孔２０ｃ、２
０ｄに回転自在に軸受けされ、その両端は腰部側板２０
Ａ、２０Ｂを貫通して前記胴部側板２２Ａ、２２Ｂに近
接して対面している。

【００４５】この支軸３０の両端部には、前記腰部側板
２０Ａ、２０Ｂにそれぞれ対向する前記第１のクランク
レバー２８が固定されている。横長であってその一方側
に支軸３０が固定された第１のクランクレバー２８の他
方側には、前記胴部側板２２Ａ、２２Ｂ側に向かって第
１の連結軸２８ａが立設されており、この第１連結軸２
８ａの一端は第１のクランクレバー２８に対向する横長
の第２のクランクレバー２９の一方側に嵌合している。

【００４６】この第２のクランクレバー２８の他方側に
は、第２の連結軸２９ａが前記胴部側板２２Ａ、２２Ｂ
側に向かって立設されており、この第２の連結軸２９ａ
は胴部側板２２Ａ、２２Ｂの前方側に穿設した連結孔２
２ｅ、２２ｆにそれぞれ嵌合している。

【００４７】以上のように構成された胴部駆動機構Ａ
は、ＣＰＵの出力によって胴部駆動モータ２５が図５に
おいて時計方向へと回転駆動されると、小径傘歯車２６
と噛合された大径傘歯車２７も時計方向へと回転し、こ
の大径傘歯車２７が固定された支軸３０も一体的に回転
する。さらに、支軸３０の回転にしたがって、第１のク
ランクレバー２８も同図時計方向へと回動し、第１の連
結軸２８ａを介して第２のクランクレバー２９が回動さ
れる。

【００４８】この第２のクランクレバー２９の回動によ
って、連結孔２２ｅ、２２ｆに嵌合された第２の連結軸
２９ａを介して前記胴部側板２２Ａ、２２Ｂもまた、図
５鎖線で示すように、胴部支軸２１を支点として腰部構
体１３に対して時計方向へと回動される。なお、ＣＰＵ
から復帰出力が胴部駆動モータ２５に印加されると、胴
部駆動モータ２５は、図５において反時計方向へと回動
し、上述した動作とは逆の動作によって胴部構体１４は
初期位置へと復旧回動する。

【００４９】以上の説明より明らかなように、胴部駆動
機構Ａは、胴部駆動モータ２５−出力軸２５ａ−小径傘
歯車２６−大径傘歯車２７−支軸３０−大１のクランク
レバー２８−連結軸２８ａ−第２のクランクレバー２９
−連結軸２９ａ−胴部側板２２Ａ、２２Ｂの伝達系から
なる。

【００５０】〔右腕部構体の構成〕右腕部構体１６は、
図１及び図６に詳細を示すように、前記胴部側板２２Ａ
を貫通して延長された肩軸３１に組付け支持されてい
る。すなわち、上述したように、肩軸３１はその両端が
胴部側板２２Ａ、２２Ｂに嵌合された軸受部材２３Ａ、
２３Ｂを貫通して胴部側板２２Ａ、２２Ｂの両側に突出
しており、右側胴部側板２２Ａから突出した部分には後
述する腕部駆動機構Ｂの第１の腕部駆動伝達機構Ｂ１を
構成する第２のタイミングプーリ３２を介して軸受ブッ
シュ３３が軸装されている。

【００５１】この軸受ブッシュ３３の他端部には、右腕
部構体１６を構成する右腕筐体３４が固定されている。
また、肩軸３１は、軸受ブッシュ３３を貫通してその自
由端部が右腕筐体３４の側壁に支架され、また右腕筐体
３４の内部において第２の腕部駆動伝達機構Ｂ２を構成
する第３のタイミングプーリ３５が固定して軸装されて
いる。

【００５２】右腕筐体３４は、全体角筒状を呈してお
り、また図１に示すように、肘関節部３６においてやや
折曲された略ヘ字状を呈している。また、この右腕筐体
３４には、前記肘関節部３６に対応位置して上下一対の
ガイドプーリ３７、３８が配設され、さらに先端部の右
手首関節部３９には、後述する腕部駆動機構Ｂの第２の
腕部駆動伝達機構Ｂ２を構成する第４のタイミングプー
リ４０が配設されている。

【００５３】前記第３のタイミングプーリ３５、第４の
タイミングプーリ４０及びガイドプーリ３７、３８に
は、これらを周回するようにしてタイミングベルト４１
が掛渡されている。

【００５４】〔左腕部構体の構成・駆動機構〕左腕部構
体１７は、後述するように、下げた状態から肘関節部を
支点として上方へと曲げる１動作のみを行うため、極め
て簡単な構造となっている。図２に示すように、左胴部
側板２２Ｂより突出された肩軸３１の先端部にブラケッ
ト４２が組付けられており、このブラケット４２に左腕
部構体１７を構成する左腕筐体４３が取付けられてい
る。

【００５５】左腕筐体４３には、エアーシリンダ４４が
組込まれており、また、図示しないが肘関節部において
その先端側が回動自在に組立てられ、前記エアーシリン
ダ４４のアークチュエータ４５がこの先端部に連結され
ている。したがって、ＣＰＵからの出力によって左腕駆
動エアーシリンダ４４が動作すると、アークチュエータ
４５が先端部を吸引することによって、上述した左腕部
構体１７の肘曲げ動作が行われる。

【００５６】〔右腕部駆動機構〕右腕部構体１６は、後
述するように、商品９を商品ストッカー４から取出して
顧客へと差出すサービスロボット１０の一連の動作過程
で、商品トレイ１９の取上げ動作に伴う水平移動動作、
商品ストッカー４の商品収納部に対応した位置への持上
げ動作或いは商品受渡し窓８への差出し動作に伴う胴部
構体１４の「おじぎ動作」に連動した水平移動動作を行
う。このため、右腕部構体１６の腕部駆動機構Ｂは、上
述したように第１及び第２の２系統の駆動伝達機構Ｂ
１、Ｂ２を備えている。

【００５７】腰部構体１３の後方側に配設された腕部駆
動機構Ｂは、基本的な構成を上述した胴部駆動機構Ａと
ほぼ同等とし、ＣＰＵからの出力信号に基づいて正逆回
転駆動される駆動源である腕部駆動モータ４６と、その
出力軸４６ａに固設された小径傘歯車４７と、大径傘歯
車４８と、第１及び第２のクランクレバー４９、５０、
前記大径傘歯車４８の支軸５１とから構成され、この腕
部駆動機構Ｂの動作は、第１及び第２の駆動伝達機構Ｂ
１、Ｂ２へとそれぞれ伝達される。

【００５８】前記腕部駆動モータ４６、換言すれば小径
傘歯車４７は高さ方向に配設されており、この小径傘歯
車４７と噛合されることによって腕部駆動モータ４６の
回転を水平方向へと変換する大径傘歯車４８は支軸５１
に固定して軸装されている。支軸５１は、前記腰部構体
１３の腰部側板２０Ａ、２０Ｂに設けた軸孔２０ｅ、２
０ｆに回転自在に軸受けされ、その両端は腰部側板２０
Ａ、２０Ｂを貫通して前記胴部側板２２Ａ、２２Ｂの切
欠き部に対応位置している。

【００５９】この支軸５１の右側端部には、前記腰部側
板２０Ａに対向して前記第１のクランクレバー４９が固
定されている。横長であってその一方側に支軸５１が固
定された第１のクランクレバー４９の他方側には、外側
に向かって第１の連結軸４９ａが立設されており、この
第１連結軸４９ａの一端は第１のクランクレバー４９に
対向する横長の第２のクランクレバー５０の一方側に嵌
合している。

【００６０】この第２のクランクレバー５０の他方側に
は、外側に向かって第２の連結軸５０ａが立設されてお
り、この第２の連結軸５０ａは第１の駆動伝達機構Ｂ１
を構成する第１の偏心タイミングプーリ５２の周面近傍
位置に嵌合している。

【００６１】以上のように構成された腕部駆動機構Ｂ
は、ＣＰＵの出力によって腕部駆動モータ４６が図７に
おいて時計方向へと回転駆動されると、小径傘歯車４７
と噛合された大径傘歯車４８は反時計方向へと回転し、
この大径傘歯車４８が固定された支軸５１も反時計方向
に一体的に回転する。さらに、支軸５１の回転にしたが
って、第１のクランクレバー４９も同図反時計方向へと
回動し、第１の連結軸４９ａを介して第２のクランクレ
バー５０が同図時計方向へと回動される。

【００６２】この第２のクランクレバー５０の時計方向
の回動によって、第２の連結軸５０ａを介して第１の偏
心タイミングプーリ５２は、図７矢印で示すように、反
時計方向へと回動される。なお、ＣＰＵから復帰出力が
腕部駆動モータ４６に印加されると、腕部駆動モータ４
６は、図７において時計方向へと回動し、上述した動作
とは逆の動作によって第１の偏心タイミングプーリ５２
は、同図時計方向へと復旧回動する。

【００６３】〔第１の駆動伝達機構〕腕部駆動機構Ｂの
第１の駆動伝達機構Ｂ１は、右腕部構体１６を上方へと
振上げる動作と、胴部構体１４が動作する前記「おじぎ
動作」等に連動して腕部構体の上下方向のぶれを修正し
水平方向に移動させる動作を担当する機構であり、前記
第１の偏心タイミングプーリ５２、前記第２のタイミン
グプーリ３２、軸受ブッシュ３３及びタイミングベルト
５３とによって構成され、このタイミングベルト５３
は、図７に示すように、その両端部が前記第１及び第２
のタイミングプーリ５２、３２にそれぞれ固定されてい
る。

【００６４】また、前記第１の偏心タイミングプーリ５
２は、図７において反時計方向へと回動するにしたがっ
てその外径が次第に大となるように周面の一部が膨出す
るように形成されている。したがって、第１の偏心タイ
ミングプーリ５２によって駆動されるタイミングベルト
５３、換言すれば第２のタイミングプーリ３２は、この
第１の偏心タイミングプーリ５２が回動するにしたがっ
て次第にその回転速度が増加するように構成されてい
る。

【００６５】このようにして第２のタイミングプーリ３
２が反復回転駆動されることによって、軸受ブッシュ３
３を介して右腕筐体３４も、図７において反時計方向或
いは時計方向へと反復回動し、しかして右腕部構体１６
の振上げ動作或いは下ろし動作が行われる。

【００６６】したがって、腕部駆動機構Ｂ及び第１の駆
動伝達機構Ｂ１は、腕部駆動モータ４６−出力軸４６ａ
−小径傘歯車４７−大径傘歯車４８−支軸５１−第１の
クランクレバー４９−連結軸４９ａ−第２のクランクレ
バー５０−連結軸５０ａ−偏心タイミングプーリ５２−
タイミングベルト５３−第２のタイミングプーリ３２−
軸受けブッシュ３３−右腕筐体３４の伝達系で構成され
る。

【００６７】〔第２の駆動伝達機構〕一方、腕部駆動機
構Ｂの第２の駆動伝達機構Ｂ２は、右腕部構体１６の先
端部に組付けられた右手構体１８を胴部構体１４の回動
動作或いは右腕部構体１６の振上げ動作に係わらず、水
平状態に保持する動作を担当する機構であり、図６及び
図８に示すように、前記胴部支軸２１の左胴部側板２２
Ｂより突出された左端部に固定された第１のタイミング
プーリ５４と、前記肩軸３１及びこの肩軸３１の左胴部
側板２２Ｂより突出された左端部に固定された第２のタ
イミングプーリ５５とから構成されている。

【００６８】また、この第２の駆動伝達機構Ｂ２は、右
腕筐体３４内に配設された前記第３のタイミングプーリ
３５、ガイドプーリ３７、３８及び第４のタイミングプ
ーリ４０と、第１及び第２のタイミングプーリ５４、５
５間に掛渡したタイミングベルト５６と、右腕筐体３４
内に掛渡した前記タイミングベルト４１とから構成され
ている。

【００６９】以上のように構成した第２の駆動伝達機構
Ｂ２において、上述した腕部駆動機構Ｂの動作にしたが
って、例えば図８において大径傘歯車４８が反時計方向
へと回転すると支軸５１を介して第１のタイミングプー
リ５４も一体的に反時計方向へと回動する。この第１の
タイミングプーリ５４の回転は、タイミングベルト５６
を介して第２のタイミングプーリ５５へと伝達され、こ
の第２のタイミングプーリ５５と一体的に肩軸３１も反
時計方向へと回転する。

【００７０】肩軸３１の回転によって第３のタイミング
プーリ３５が反時計方向へと一体的に回転し、タイミン
グベルト４１を介して第４のタイミングプーリ４０へと
伝達され、この第４のタイミングプーリ４０が反時計方
向へと回転する。この第４のタイミングプーリ４０の回
転は、後述する右手構体１８へと伝達され、右手構体１
８は手首軸５７を支点として図１において反時計方向へ
と回動する。

【００７１】したがって、腕部駆動機構Ｂ及び第２の駆
動伝達機構Ｂ２は、腕部駆動モータ４６−出力軸４６ａ
−小径傘歯車４７−大径傘歯車４８−支軸５１−第１の
タイミングプーリ５４−タイミングベルト５６−第２の
タイミングプーリ５５−肩軸３１−第２のタイミングプ
ーリ３５−タイミングベルト４１−第４のタイミングプ
ーリ４０−右手構体１８の伝達系で構成される。

【００７２】〔右手構体の構成・動作〕右手構体１８
は、図９に示すように、前記手首軸５７に固定支持され
た手首部としてのブラケット部５８と、基部５９と、こ
の基部５９に対して親指支軸６０を介して回動自在に支
持された親指部６１と、この親指部６１を回動動作させ
る駆動手段とから構成される。

【００７３】前記基部５９は、親指を除く他の４指部６
２が水平方向に一体に突出されることによって全体とし
て断面略Ｌ字を呈しており、４指部６２の先端上面部６
２ａと基部５９の内面５９ａとによって、同図鎖線で示
すように、前記商品トレイ１９の一端が載置される載置
部を構成している。

【００７４】親指部６１を回動動作させる駆動手段は、
親指部６１の付根部分を構成する基部５９の上端部に支
架された前記親指支軸６０に軸装された小径の従動タイ
ミングプーリ６３と、基部５９に配設された駆動タイミ
ングプーリ６４と、親指駆動エアーシリンダ６５及び前
記両タイミングプーリ６３、６４間に掛合したタイミン
グベルト６６とから構成される。

【００７５】前記親指部６１と従動タイミングプーリ６
３は、一体的に回動し、また駆動タイミングプーリ６４
は、親指駆動エアーシリンダ６５のアークチュエータ６
５ａに連結されている。したがって、ＣＰＵから駆動出
力が親指駆動エアーシリンダ６５に印加されてアークチ
ュエータ６５ａが図９矢印に示すように動作されると、
駆動タイミングプーリ６４は同図反時計方向へと回動
し、タイミングベルト６６を介して親指部６１と従動タ
イミングプーリ６３とが同図反時計方向へと回動する。

【００７６】以上によって回動された親指部６１の先端
部６１ａは、同図鎖線で示すように前記基部５９の内面
５９ａと所定の間隔をもって対向位置し、この内面５９
ａと前記４指部６２の先端上面部６２ａに跨がって載置
された商品トレイ１９を係止する。

【００７７】〔頭部構体の構成〕頭部構体１５は、上述
したように、胴部側板２２の上部に設けた支持板２４の
前方位置に配設された頭部駆動エアーシリンダ６７と、
後方位置の左右に離間して配設された一対の自在継手部
材６８Ａ、６８Ｂとを介して胴部構体１４に組付けられ
ている。

【００７８】この頭部構体１５は、図１０及び図１１に
示すように、前記頭部駆動エアーシリンダ６７のアーク
チュエータ６７ａ及び自在継手部材６８の関節ロッド６
８ａとが連結された頭部支持板６９と、この支持板６９
に組立てられた互いに相対向する一対の頭部側板７０
Ａ、７０Ｂを基材として、顔面シェル７１、瞼機構７
２、瞳機構７３、口機構７４及びこれらの駆動機構が組
付けられてなる。

【００７９】顔面シェル７１は、硬質の合成樹脂材料に
よって全体略半球面体に形成されており、目及び口に対
応した部分には右目開口部７１ａと左目開口部７１ｂ及
び口開口部７１ｃがそれぞれ開設されている。図示しな
いが、この顔面シェル７１は、前記頭部側板７０Ａ、７
０Ｂに、その前方部分を被覆するようにして組付けられ
ている。

【００８０】〔瞼機構の構成・動作〕瞼機構７２は、左
右一対宛設けられており、説明の便宜上、左瞼機構を代
表して説明する。図１０及び図１２に示すように、前記
顔面シェル７１の曲率とほぼ等しい曲率でかつ自由端部
が左目開口部７１ｂ（右目開口部７１ａ）の内方に位置
して延在する縦長かつ円弧状の薄板部材として構成され
る瞼部材７５と、この瞼部材７５の他端部を支持しかつ
頭部側板７０Ａ、７０Ｂ間に支架した支軸７６に回動自
在に支持された瞼ステイ７７及び頭部側板７０Ｂ（７０
Ａ）に組付けられそのアークチュエータ７８ａが前記瞼
ステイ７７と連結された瞼駆動エアーシリンダ７８とか
ら構成されている。

【００８１】以上のように構成された瞼機構７２は、Ｃ
ＰＵから瞼駆動エアーシリンダ７８に駆動出力が印加さ
れると、アークチュエータ７８ａが進退動作し、瞼ステ
イ７７、換言すれば瞼部材７５が支軸７６を支点として
回動する。この瞼部材７５の回動動作によって顔面シェ
ル７１の左右目開口部７１ａ、７１ｂがそれぞれ開閉さ
れ、まばたき動作が行われる。

【００８２】〔瞳機構の構成・動作〕瞳機構７３は、図
１０及び図１１に示すように、前記顔面シェル７１の曲
率とほぼ等しい曲率であって横長かつ円弧状の薄板部材
として構成される瞳部材７９と、この瞳部材７９が取付
けられた取付部材８０と、一端部にこの取付部材８０が
固設されるとともに前記頭部支持板６９に立設された支
軸８１に回動自在に支持された瞳ステイ８２及び頭部支
持板６９に組付けられそのアークチュエータ８３ａが前
記瞳ステイ８２と連結された瞳駆動エアーシリンダ８３
とから構成されている。

【００８３】瞳部材７９は、前記瞼部材７５のさらに内
側に位置して後述するように瞳駆動エアーシリンダ８２
の動作にしたがって、前記左右目開口部７１ａ、７１ｂ
に対して横方向に往復移動され、その表面側には瞳を構
成する一対の黒丸７９ａ（７９ｂ）が左右目開口部７１
ａ、７１ｂに対応して描かれている。また、この瞳部材
７９が前面に組付けられた取付部材８０は、全体略扇状
であってその中央部分に前記瞳ステイ８２が固設されて
いる。

【００８４】以上のように構成された瞳機構７３は、Ｃ
ＰＵから瞳駆動エアーシリンダ８３に駆動出力が印加さ
れると、アークチュエータ８３ａが進退動作し、瞳ステ
イ８２、換言すれば瞳部材７９が支軸８１を支点として
回動する。この瞳部材７９の回動動作によって顔面シェ
ル７１の左右目開口部７１ａ、７１ｂに対して黒丸７９
ａ、７９ｂが左右に移動して瞳の移動動作、すなわち
「視線移動動作」が行われる。

【００８５】〔口機構の構成・動作〕口機構７４は、図
１０乃至図１２に示すように、前記顔面シェル７１の曲
率とほぼ等しい曲率であって縦長かつ円弧状の薄板部材
として構成される口蓋部材８４と、この口蓋部材８４の
他端部を支持しかつ頭部側板７０Ａ、７０Ｂ間に支架さ
れ前記瞳ステイ８２を回動自在に支持した前記支軸７６
を共軸として回動自在に支持された口蓋ステイ８５及び
頭部側板７０Ｂに組付けられそのアークチュエータ８６
ａが前記口蓋ステイ８５と連結された口蓋駆動エアーシ
リンダ８６とから構成されている。

【００８６】口蓋部材８４は、前記顔面シェル７１の口
開口部７１ｃに対応してその内面側に沿って上下方向に
移動自在であり、袋状の口外皮８４ａが被覆されてい
る。

【００８７】以上のように構成された口機構７４は、Ｃ
ＰＵから口蓋駆動エアーシリンダ８６に駆動出力が印加
されると、アークチュエータ８６ａが進退動作し、口蓋
ステイ８５、換言すれば口蓋部材８４が支軸７６を支点
として上下方向に揺動する。この口蓋部材８４の動作に
よって口の開閉動作が行われる。

【００８８】以上のように構成された頭部構体１５に
は、図１０及び図１１に示すように、頭部外皮８７が被
覆される。弾力性を有する合成樹脂材料によって成形さ
れかつ適当な着色処理を施された頭部外皮８７は、前記
顔面シェル７１の左右目開口部７１ａ、７１ｂ及び口開
口部７１ｃにそれぞれ対応して左右の目開口８７Ａ、８
７ｂ及び口開口８７ｃがそれぞれ開設されるととともに
鼻８７ｄが突設されている。

【００８９】なお、前記顔面シェル７１及び頭部外皮８
７は、ともに半球面体に形成されているが、図１に示す
ように、このサービスロボット１０は、後頭部に宇宙帽
をかぶっているため、特に全球面として構成されていな
い。

【００９０】〔おじぎ・商品差出し動作〕次に上述した
構成、動作を行うサービスロボット１０について、図１
４及び図１５を参照して、「おじぎ・商品差出し動作」
について説明する。サービスロボット１０は、図１に示
すように、身体全体が直立しており、視線は正面に向け
られかつ右手構体１８には、商品トレイ１９が水平状態
で保持された初期状態をとる。

【００９１】この初期状態から、胴部駆動機構Ａが動作
することによって、胴部構体１４は胴部支軸２１を支点
として、図１５矢印で示すように、前方へと回動する。
同時に頭部構体１５も頭部駆動エアーシリンダ６７が動
作されることによって、自在継手部材６７を支点とし
て、同図矢印で示すように前方へと回動する。勿論、胴
部構体１４の回動角度に比べて頭部構体１５の回動角度
は小角度に設定されている。

【００９２】このように、胴部構体１４と同時に頭部構
体１５を回動させることによって、胴体部分が前屈みと
なるとともに頭を幾分下げる動作となり、人間の「おじ
ぎ」に極めて近い自然な「おじぎ動作」が行われる。

【００９３】一方、胴部駆動機構Ａに連動して腕部駆動
機構Ｂも動作される。この腕部駆動機構Ｂの第１の駆動
伝達機構Ｂ１によって、右腕部構体１６は、肩軸３１を
支点としてやや上方へと持上がるようにして回動するこ
とによって右手構体１８の水平状態が保持されかつ胴部
構体１４の回動動作に合わせて偏心タイミングプーリ５
２の作用により、上下方向のぶれが修正された水平方向
の移動動作によって、「おじぎ動作」に追従した腕の動
作が行われ、図１４に示したように、自然な動作形態と
なる。

【００９４】次に図１６を参照して、右腕部構体１６の
振上げ動作を説明する。右腕部構体１６の振上げ動作
は、胴部駆動機構Ａが停止状態のまま腕部駆動機構Ｂの
動作によって行われる。すなわち、腕部駆動機構Ｂが動
作することによって第１の駆動伝達機構Ｂ１を介して右
腕部構体１６は肩軸３１を支点として回動する。

【００９５】また、この右腕部構体１６の全体の動作と
ともに、第２の駆動伝達機構Ｂ２を介して右手構体１８
も手首軸５７を支点として回動することによって、その
平行状態が保持される。

【００９６】次に、図１３及び図１７、図１８を参照し
て頭部構体１５の瞼機構７２、瞳機構７３及び口機構７
４の動作によるサービスロボット１０の表情の創成動作
について説明する。

【００９７】初期状態にあっては、図１３に示すよう
に、瞳ステイ８２は頭部構体１５の中心線上に位置して
おり、この瞳ステイ８２に取付けられた瞳部材７９は正
面に対面している。この状態では、瞳部材７９の表面に
描かれた瞳７９ａ、７９ｂは顔面シェル７１の左右目開
口部７１ａ、７１ｂにそれぞれ対応位置している。

【００９８】また、瞼部材７５は、図１７に示すよう
に、左右目開口部７１ａ、７１ｂの上方位置にあり、し
かして、サービスロボット１０の左右の目は大きく開か
れた状態となっている。さらに、口蓋部材８４は、図１
７に示すように、顔面シェル７１の口開口部７１ｃに対
応位置しており、これによって、サービスロボット１０
は口を閉じた状態となっている。なお、この状態では、
口蓋部材８４の上端部は顔面シェル７１と瞳部材７９と
の間に介挿された状態にある。

【００９９】以上の初期状態から、瞳駆動エアーシリン
ダ８３が動作されると、瞳部材７９は顔面シェル７１の
内面に沿って移動し、サービスロボット１０の「視線移
動動作」が行われる。また、瞼駆動エアーシリンダ７８
が動作すると、瞼部材７５は顔面シェル７１の内面に沿
って瞳部材７９との間に進入し、図１８に示すように、
左右目開口部７１ａ、７１ｂを次第に閉鎖していく。

【０１００】この動作によって、サービスロボット１０
は、瞼を閉じる動作を行う。なお、瞼部材７５の動作
は、左右同時ばかりでなくいずれか一方側が動作される
こともあり、この場合いわゆる「ウインク動作」が行わ
れることになる。さらに、口蓋駆動エアーシリンダ８６
が動作されることによって、口蓋部材８４は顔面シェル
７１の内面に沿って下降し、口が開けられる。

【０１０１】以上の頭部構体１５の瞼機構７２、瞳機構
７３或いは口機構７４の動作を適宜組合わすことによっ
て、極めて豊かな表情の創成が行われる。また、このよ
うに豊かな表情の創成を行う前記諸機構、特に瞼部材７
５、瞳部材７９或いは口蓋部材８４は、顔面シェル７１
の内面を重合った状態で動作するように構成したことに
より、頭部構体１５の小型化が図られる。

【０１０２】次に、以上のように構成された実施例サー
ビスロボット１０を搭載した自動販売機１において、そ
の操作に対応したサービスロボット１０の動作形態につ
いて以下詳細に説明する。

【０１０３】〔待機〕図２０（Ａ）に示すように、待機
状態、すなわち初期状態においては、サービスロボット
１０は、自動販売機１の内部において正面を向いた状態
で直立しており、右腕は、肘関節部３６においてやや折
曲された略「ヘ」字状の右腕筐体３４の構成から右手構
体１８が水平状態で前方へと差出され、左腕は下方へと
下げられている。

【０１０４】〔来客応対〕自動販売機１に顧客が接近す
ると、来客センサーがこれを感知してＣＰＵに来客出力
が送出される。これによって、ＣＰＵからサービスロボ
ット１０の胴部駆動機構Ａ、腕部駆動機構Ｂ或いは頭部
構体１５の各駆動源に駆動出力が送出される。頭部構体
１５は、音声ボードから送出される操作ガイドに応じて
瞼機構７２、瞳機構７３或いは口機構７４が適宜動作し
て種々の表情が創成され、「おしゃべり動作」が行なわ
れる。

【０１０５】また、胴部駆動機構Ａ及び腕部駆動機構Ｂ
の動作によって、胴部構体１４は胴部支軸２１を支点と
して前方へと回動する「おじぎ動作」を行うとともに、
右腕部構体１７は、腕部駆動機構Ｂの第２の駆動伝達系
Ｂ２を介して右手構体１８を水平状態に保持したまま、
腕部駆動機構Ｂの第１の駆動伝達系Ｂ１を介して前方へ
と平行状態で差出される。

【０１０６】以上の動作によって、右手構体１８は、そ
の４指部６１が商品受渡し窓８の内側に載置された商品
トレイ１９の下面に差込まれて載置部５９ａ、６２ａで
商品トレイ１９の一端側を支え、またこの状態で親指駆
動エアーシリンダー６５が駆動されることによって、親
指部６１が回動して商品トレイ１９の一端側上面を係止
する。しかる後、上記各機構は初期状態へと復帰動作
し、図２０（Ｂ）に示すように、サービスロボット１０
は商品トレイ１９を保持した状態で顧客と対面する。

【０１０７】〔ゲーム操作〕顧客が硬貨を投入して操作
盤７を操作することによって自動販売機１に内蔵された
ルーレットゲーム装置が起動される。上述した〔来客応
対〕の状態から、サービスロボット１０は、右手に商品
トレイ１９を持った状態で、左腕駆動エアーシリンダー
４４が適宜動作されることによって、図２０（Ｃ）に示
すように、左腕部構体１７が上下方向に揺動して左腕の
「上げ下げ動作」が行われるとともに「おしゃべり動
作」を行い、顧客をより楽しませる。

【０１０８】〔商品取出し〕ルーレットゲーム装置が停
止して商品の選定が行われと、サービスロボット１０は
商品取出し動作を行う。すなわち、ゲーム結果に基づい
てＣＰＵから駆動出力が送出され、台座部１１が駆動さ
れてサービスロボット１０を商品ストッカー４の所定の
商品収納部位置まで移動する。なお、サービスロボット
１０は、図２０（Ｄ）に示すように、正面を向いた状態
から横向きになる。

【０１０９】サービスロボット１０は、商品ストッカー
４の所定の位置まで移動すると、腕部駆動モータ４６が
駆動され、前記腕部駆動機構Ｂの第１の駆動伝達系Ｂ１
を介して右腕部構体１６が肩軸３１を支点として上方へ
と回動する。また、前記腕部駆動機構Ｂの第２の駆動伝
達系Ｂ２を介して、右腕部構体１６と連動して右手構体
１８も手首軸５７を支点として回動して水平状態に保持
される。これによって、商品ストッカー４の指定された
商品収納部に対応するようにして商品トレイ１９が位置
される。

【０１１０】以上のサービスロボット１０の動作が完了
すると、商品ストッカー４の当該商品収納部の商品搬出
手段が駆動され、内部から商品９が商品トレイ１９上へ
と送出される。

【０１１１】〔商品差出し〕上述した商品取出し動作が
完了すると、台座部１１が駆動されてサービスロボット
１０は、横向きの状態から再び正面を向いた状態とな
り、かつ腕部駆動機構Ｂの動作によって右腕部構体１６
及び右手構体１８が上記待機状態まで回動復帰されて商
品受渡し窓８の位置まで移動する。

【０１１２】そして、商品受渡し窓８の位置において、
サービスロボット１０は、胴部駆動機構Ａ、腕部駆動機
構Ｂ及び頭部構体１５が同時に動作され、胴部構体１４
が胴部支軸２１を支点として前方へと回動する「おじぎ
動作」と右手構体１８が水平に保持された状態で右腕部
構体１６が前方に移動する「商品差出し動作」とが同時
に行われる。

【０１１３】このサービスロボット１０の、「おじぎ動
作」を行いながらの「商品差出し動作」によって、図２
０（Ｅ）に示すように、商品受渡し窓８の内面側の載置
部上に商品トレイ１９が載置される。

【０１１４】〔商品受取り〕商品トレイ１９が載置部上
に載置されることによって、顧客は商品受渡し窓８から
商品９を受取る。この商品受取りは、受取センサーによ
って感知され、この受取センサーからの出力によってサ
ービスロボット１０は、図２０（Ｆ）に示すように、購
入お礼に関する「おしゃべり動作」或いは左腕部構体の
１７の上下動作等を行った後、初期状態へと復帰する。

【０１１５】なお、上記実施例においては、ルーレット
ゲーム装置を備えた箱状のスナック菓子を販売する自動
販売機１に搭載したサービスロボット１０ついて紹介し
たが、本発明に係るサービスロボットにおいては、その
他各種の商品を対象としかつゲーム装置を搭載しない通
常の自動販売機等に搭載されることは勿論である。

【０１１６】また、このサービスロボット１０の動作形
態については、各駆動機構を適宜に組合わせ制御するこ
とによって種々変更可能である。また、例えば右手構体
１８は、対象商品が箱状のスナック菓子であることから
商品トレイ１９を保持するようにしたが、親指部６１と
４指部６１とで挟持可能なものであれば、特に商品トレ
イ１９は不要となる。

【０１１７】さらに、サービスロボット１０について
は、本体１、前面パネル部２の意匠に適合する形態と
し、人体に模した形態ばかりでなく、例えば動物等に模
した形態であってもよい。

【０１１８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るサービスロボット１０によれば、商品を顧客へ提供す
る際に、「おじぎ動作」を行いながら「商品差出し動
作」を行うように構成したものであるから、顧客は投出
された商品を屈込んで取出すといった従来の自動販売機
に比べて、極めて丁寧であり、顧客に対して購入の満足
感を与えることができる。

【０１１９】また、胴部構体、腕部構体、手部構体或い
は頭部構体を可動自在とし、かつ頭部構体の瞼、瞳或い
は口を独立して可動自在としたことにより、極めて自然
で多様の動作形態をとることができるとともに極めて豊
かな表情が創成され、顧客に対してより親密な感情を起
こさせることができる。

【０１２０】したがって、このサービスロボットを自動
販売機等のサービス機器に搭載することによって、従来
の単なる商品の販売機器の範疇にとどまらず、顧客に対
して商品の購入に際して、販売員を介しての購入と同等
の商品の購入感、被サービス意識を感じせしめて購買意
欲の一層の向上を図らしめる付加価値の極めて高い自動
販売機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサービスロボットの全体構成を説
明するため外装を取除いて示した要部側面図である。

【図２】同サービスロボットの全体構成を説明するため
外装を取除いて示した要部正面図である。

【図３】同サービスロボットの腰部構体及び胴部構体の
構成を説明するための同構体部分の一部切欠き右側面図
である。

【図４】同サービスロボットの腰部及び胴部の構成を説
明するための同構体部分の一部切欠き左側面図である。

【図５】同サービスロボットの胴部駆動機構を説明する
ための同機構部分の一部切欠き斜視図である。

【図６】同サービスロボットの右腕部構体の構成を説明
するための同構体部分の一部切欠き背面図である。

【図７】同サービスロボットの右腕部駆動機構を説明す
るための同機構部分の一部切欠き斜視図である。

【図８】同サービスロボットの右腕部駆動機構を説明す
るための同機構部分の斜視図である。

【図９】同サービスロボットの右手構体を説明するため
の同構体部分の側面図である。

【図１０】同サービスロボットの頭部構体の構成を説明
するための同構体部分を側面方向から示した分解斜視図
である。

【図１１】同サービスロボットの頭部構体の構成を説明
するための同構体部分を背面方向から示した分解斜視図
である。

【図１２】同サービスロボットの頭部構体の構成を説明
するための縦断面図である。

【図１３】同サービスロボットの頭部構体の構成を説明
するための横断面図である。

【図１４】同サービスロボットの「おじぎ動作」を説明
するための動作途中の側面図である。

【図１５】同サービスロボットの「おじぎ動作」を説明
するための側面図である。

【図１６】同サービスロボットの商品取出し動作を説明
するための側面図である。

【図１７】同サービスロボットの頭部構体の動作を説明
するための縦断面図であり、瞼及び口を閉じた状態を示
す。

【図１８】同サービスロボットの頭部構体の動作を説明
するための縦断面図であり、瞼及び口を開けた状態を示
す。

【図１９】本発明に係るサービスロボットが搭載された
ルーレットゲーム装置付き自動販売機の斜視図である。

【図２０】同自動販売機に搭載された本発明に係るサー
ビスロボットの各動作形態を、使用状態とともに示した
図であり、同図（Ａ）は初期状態、同図（Ｂ）は来客の
応対状態、同図（Ｃ）はゲーム操作時の状態、同図
（Ｄ）は商品の取出し状態、同図（Ｅ）は商品の差出し
状態、同図（Ｆ）は終了状態をそれぞれ示す。

【符号の説明】

１・・・・自動販売機 ８・・・・商品受渡し窓 ９・・・・商品 １０・・・サービスロボット １１・・・台座部 １２・・・支柱部（足部） １３・・・腰部構体 １４・・・胴部構体 １５・・・頭部構体 １６・・・右腕部構体 １７・・・左腕部構体 １８・・・右手構体 ２０・・・腰部側板 ２１・・・胴部支軸 ２２・・・胴部側板 ２５・・・胴部駆動モータ ３１・・・肩軸 ３４・・・右腕筐体 ４３・・・左腕筐体 ４４・・・腕部駆動エアシリンダ ６１・・・親指部 ６２・・・４指部 ６７・・・頭部駆動エアーシリンダ ６９・・・頭部支持板 ７０・・・頭部側板 ７１・・・顔面シェル ７２・・・瞼機構 ７３・・・瞳機構 ７４・・・口機構 ７５・・・瞼部材 ７９・・・瞳部材 ８４・・・口蓋部材 Ａ・・・・胴部駆動機構 Ｂ・・・・腕部駆動機構 Ｂ１・・・第１の駆動伝達機構（腕部構体の水平移動機
構） Ｂ２・・・第２の駆動伝達機構（腕部構体の平行移動機
構）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも胴部構体及び商品保持部とし
   て構成された手部構体が先端部に設けられた一方の腕部
   構体とが可動部として構成されるとともに人体若しくは
   キャラクタ等に模した象形ロボットであって、 商品収納部から商品を取出して商品受渡し部まで移動す
   ると、前記胴部構体が回動して「おじき動作」を行うと
   ともに腕部構体が動作して手部構体が保持していた商品
   を商品受渡し部へと差出す配膳サービス動作を行うよう
   に構成したことを特徴とするサービスロボット。
2. 【請求項２】 頭部構体と胴部構体とを、前後方向に離
   間して配設された駆動手段と支持手段とを介して結合す
   ることによって頭部構体を可動部として構成し、前記胴
   部構体が回動して「おじき動作」を行う際に、前記駆動
   手段を動作させることによって頭部構体が前記支持手段
   を支点として前倒動作を行なうように構成したことを特
   徴とする請求項１記載のサービスロボット。
3. 【請求項３】 胴部構体に配設した腕部駆動機構と、 前記胴部構体の回転支軸に固設した駆動タイミングプー
   リと、腕部構体を支持する肩軸に軸装した従動タイミン
   グプーリと、これら両タイミングプーリ間に張架したタ
   イミングベルトとからなる第１の駆動伝達機構と、 前記胴部構体の回転支軸に固設した第１のタイミングプ
   ーリと、胴部構体を貫通した肩軸の両端にそれぞれ固設
   された第２及び第３のタイミングプーリと、前記手首軸
   に固定された第４のタイミングプーリと、前記第１及び
   第２のプーリ間に張架した第１のタイミングベルトと、
   前記第３及び第４のタイミンプーリ間に張架した第２の
   タイミングベルトとからなる第２の駆動伝達機構とを備
   え、 前記第１の駆動伝達機構によって腕部構体を上下方向に
   動作させるとともに、前記第２の駆動伝達機構によって
   腕部構体の動作に係わらず手部構体を平行状態に保持す
   るように構成したことを特徴とする請求項１記載のサー
   ビスロボット。
4. 【請求項４】 駆動タイミングプーリは回転方向に対し
   て外径が次第に大となる偏心タイミングプーリによって
   構成され、腰部構体及び頭部構体による「おじぎ動作」
   に連動して腕部駆動機構を動作させることによって、腕
   部構体の上下方向のふれが修正された水平方向の移動動
   作となり、「おじぎ動作」に伴って水平な「商品差出し
   動作」を行なうように構成したことを特徴とする請求項
   ３記載のサービスロボット。
5. 【請求項５】 手部構体は、腕部構体の先端部に設けた
   手首軸に支持された手首部と、親指部を除く水平方向の
   ４指部及び立上り基部とからなる断面Ｌ字状の手部と、
   この手部の前記立上り基部に回動自在に支持された親指
   部及びこの親指部を駆動する駆動手段とから構成され、 前記４指部は商品収納部から取出した商品の載置部とし
   て構成されるとともに前記親指部は駆動手段を介して前
   記４指部側に回動され載置された商品の一端部を係止す
   る係止部として構成したことを特徴とする請求項１記載
   のサービスロボット。
6. 【請求項６】 目及び口に対応した部分がそれぞれ開口
   部として構成されるとともに略半球若しくは前後に分割
   可能な球体として構成された顔面シェルと、 この顔面シェルの内部に、前記目開口部に対応位置して
   配設された瞼機構と瞳機構及び前記口開口部に対応位置
   して配設された口機構とによって頭部構体を構成し、 前記瞼機構は前記顔面シェルの内面に沿って上下方向に
   揺動して前記目開口部を開閉する円弧状の瞼片及びこの
   瞼片を駆動する駆動手段とから構成され、 前記瞳機構は前記瞼片の内側に位置して前記顔面シェル
   の内面に沿って横方向に揺動しかつ表面には瞳が設けら
   れた円弧状の瞳片及びこの瞳片を駆動する駆動手段とか
   ら構成され、 前記口機構は前記顔面シェルの内面に沿って上下方向に
   揺動して前記口開口部を開閉する円弧状の口蓋片及びこ
   の口蓋片を駆動する駆動手段とから構成され、瞼片、瞳
   片及び口蓋片を動作させて表情の創出を行うように構成
   したことを特徴とするサービスロボット。
7. 【請求項７】 顔面シェルと、瞼機構、瞳機構及び口機
   構とが組付けられた頭部側板とを含む頭部構体を前後方
   向に駆動する駆動手段を介して胴部構体に組合わせ、前
   記各機構による表情の創成とともに頭部の首振り動作を
   行うように構成したことを特徴とする請求項６記載のサ
   ービスロボット。