JPH0634863B2 - 催事用ロボツト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、遠隔操作により人間と対話し、行動し、記念
写真を撮る催事用ロボット装置に関する。

〔従来技術〕

人間の挨拶の言葉に応答して、予め定められた複数の挨
拶の言葉を発声する再生装置を備えたり、又首、腕及び
足等を動かし得るロボット装置は種々開発されており、
この種のロボット装置は主に客寄せ用として利用されて
いる。

しかしながら、この種のロボット装置の動作は、人間の
動作から大変にかけ離れたものであり、極めて単純なも
のであった。また単に発声や動きだけであり面白みに欠
けるものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記観点に立ってなされたもので、本発明の
目的とするところは、遠隔操作により人間と同様な動作
を行い、音声やメロディを発生し、複数の装置が組とな
って変化に富んだ動作を行い、記念撮影が可能な催事用
ロボット装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

而して、上記目的を達成するために、本発明は大きく分
けて、ロボット本体１と、コントロール部２及びモニタ
テレビジョン（以下、モニタＴＶと略称する）と、ビデ
オプリンタ５を備えた補助ロボット３からなり、ロボッ
ト本体１に設けたテレビジョンカメラ（以下、ＴＶカメ
ラと略称する）15により撮影した映像をビデオプリンタ
５により所定用紙にプリントアウトするようになってい
る。

詳しくは、周囲情景を撮影するＴＶカメラと、外部との
間で信号の授受を行う電波通信部及び超音波通信部と、
内部で発声された音声信号に応じて作動する音声発声部
と、そして頭部から出没可能なストロボ機構部とを備
え、自律移動可能なロボット本体１；このロボット本体
１の各部の動作を指示するための音声入力部及びキー入
力部と、前記ロボット本体１との間で制御信号の授受を
行うための電波通信部とを備え、前記ロボット本体１を
遠隔操作するコントロール部２；前記ロボット本体１の
ＴＶカメラから電波通信部を介して伝送されるビデオ信
号を再生するモニタＴＶと、プリント指示に応じて前記
ビデオ信号の内容をプリントするビデオプリンタと、前
記ロボット本体１の超音波通信部を介して伝送される遠
隔制御信号の授受を行う超音波通信部とを備える補助ロ
ボット３であって、その頭部に開閉動可能なドームを有
し、このドーム内に前記ロボット本体１の縮小された相
似形をなしていて前記本願寺のロボット３内の超音波通
信部からの信号受信部を備えた模擬ロボット７７を昇降
並びに回転可能に格納している補助ロボット；とを備え
たことを特徴としている。

〔作用」 上記のように構成することにより、遠隔操作により人間
と略同様な動作を行い、人間と対話し並んで撮影をし、
ロボット同士対話するので、客寄せ用ロボット装置とし
て変化に富んだ演出ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の全体構成を示す図であり、１はロボッ
ト本体、２はロボット本体１を制御するコントロール
部、３は補助ロボット、４はロボット本体１に装着され
たＴＶカメラからの映像信号を受信するモニタＴＶであ
る。

ロボット本体１は移動可能なロボットであり、ロボット
本体１から離れた位置にコントロール部２は配置され
る。

モニターＴＶ４はコントロール部２近傍に設置され、コ
ントロール部２はオペレータにより操作される。ロボッ
ト本体１及びコントロール部２から離れて補助ロボット
３は配置され、補助ロボット３にはロボット本体１から
映像信号の転送が行われる。補助ロボット３はロボット
本体１のＴＶカメラ15に取り込まれた静止画像をプリン
トアウトするプリンタ５を内蔵している。

第２図はロボット本体１の外観図を示し、６は左右の脚
部ケーシングであり、その上方には略球体の胴部ケーシ
ング７が設けられ、胴部ケーシング７の前方には右腕８
が突設されている。この右腕８は伸縮自在であり、右腕
８の先端には開閉自在な右手９が設けられている。又胴
部ケーシング７には内蔵しているスプリングにより常時
は閉じられている左手10も設けられている。右腕８近く
の胴部ケーシング７にはマイクホルダ11が設けられ、マ
イクホルダ11にはワイヤレスマイク12が脱着自在に取付
られている。左手10の近傍の胴部ケーシングには後述す
る音声信号受信装置のスピーカ14が、又マイクホルダ11
上方にはＴＶカメラ15が各々設けられている。

胴部ケーシング７の正面中央にはＬＥＤ等により発光す
る目16と、その横には前記コントロール部２との交信を
示して点滅するＬＥＤ発光部17が設けられている。目16
の上方には超音波センサ18が設けられ障害物との距離を
検出する。胴部ケーシング７の上方後部には開閉可能な
ハッチ19が設けられ、このハッチ19の開口部から一対の
装飾アンテナ20が伸縮自在に取り付けられている。胴部
ケーシング７の背面には棒状の長い指令アンテナ22と太
く短いＦＭアンテナ21が突設されている。又一対の装飾
アンテナ21の先端には一対のストロボ23が回動可能に設
けられている。右腕８の近傍には超音波発振器13が設け
られ、ここから発せられた超音波は補助ロボット３で受
信される。

この超音波発振器13と上記超音波センサ18とは超音波通
信部を構成する。

第３図はロボット本体１の内部に取り付けられる主要装
置の構成であり、図中25は動力用及び制御回路用の電源
バッテリーである。バッテリー25の左右には各種制御基
板が装着されるボードラック26が設けられ、又バッテリ
ー25の電圧12Ｖを回路基板用の電源電圧である５Ｖに変
換するコンバータ27、28が設けられている。バッテリー
25の後方には装飾アンテナ部20を出没させる装飾駆動部
29が設けられ、その後方には前記ハッチ19を開閉させる
駆動ロッド30が上下動可能に設けられている。ＴＶカメ
ラ15の近傍には、ＴＶカメラ15からの映像データを前記
モニターＴＶ４や補助ロボットに送信するためのＵＨＦ
トランスミッタ31、ＵＨＦアンテナ24が設けられてい
る。32は右腕を伸縮させる右腕メカニズムであり、ボー
ドラック26の近傍には前記コントロール部２から送られ
てくる音声信号を受信するＦＭチューナ33が設けられて
いる。ＦＭチューナ33で検波された音声信号にエコーを
かけて前記スピーカ14から放音させるハーモナイザ34も
設けられている。

前記ＵＨＦトランスミッタ31とＦＭチューナ33は電波通
信部を構成している。

第４図はロボット本体１の電波通信部、超音波通信部及
びこれらの指令により制御駆動回路構成を示す図であ
り、コントロール部２からの指令電波を受信する指令ア
ンテナ22はワイヤレスモデム36に接続され、ワイヤレス
モデム36で復調された信号はインターフェース回路37、
例えばＲＳ232Ｃにより、シリアルデータからパラレル
データに変換され、ＣＰＵ38に与えられる。

上記指令アンテナ22とワイヤレスモデム36は電波通信部
を構成している。

ＣＰＵ38はロボット本体１の全ての運動及び作用を制御
するものであり、入出力回路39を介してストロボ同期回
路40を動作させる。

ストロボ同期回路40は超音波発振器13を駆動して補助ロ
ボット３に超音波信号を送り、又前記一対のストロボ23
をフラッシュさせる。

又入出力回路39はモータや送りスクリュ等からなる駆動
回路43を介して一対の装飾アンテナ部20を突出回動させ
る。

ＣＰＵ38はドライバ回路45、46を介して右車輪部47、左
車輪部48が駆動され、これら左右車輪部48、47は前記脚
部ケーシング６内に設けられ、ロボット本体１を自由に
移動させる。又ＣＰＵ38は右手メカニズム部49、左手メ
カニズム部50を介して、右腕８を突出、右左の手９、10
を各々開閉動させる。更にＣＰＵ38はドライバ回路51を
介して前記駆動ロッド30を上下させハッチ19を開閉させ
る。ＣＰＵ38は他のドライバ回路52を介して目16や表示
用のＬＥＤ発光部17を必要に応じて発光させる。超音波
送信器と受信器が対をなす超音波センサ18の送信から受
信までの時間はカウンタ53で計測され、ＣＰＵ38に計数
値が与えられ、ＣＰＵ38はロボット本体１から障害物迄
までの距離を算出する。

第５図、第６図は補助ロボット３の外観図を示し、第７
図は断面図を示している。図において55は円筒状のケー
シングであり、ケーシング55の底面には移動用キャスタ
ー56が設けられている。補助ロボット３の正面下方には
スピーカ57が、その上方にはスピーカ57から音声や音楽
が流れたとき点滅するＬＥＤ（発光ダイオード）58、更
にその上方にはプリンタ５が設けられている。又プリン
タ５上方には超音波受信器59が設けられ、ロボット本体
１から送られてくる指令超音波を受信する。

これらスピーカ57等が設けられた部分のケーシングは円
筒面から下方に拡大するテーパー状に突出している。ケ
ーシング55の上方には小径となった開口部61が形成さ
れ、開口部61には両開きの一対のドーム62が回動可能に
設けられている。

各ドーム62は軸線が同一のシャフト63、64によりケーシ
ング55の上部に軸支され、一方のシャフト63にはスプロ
ケット等が同軸に設けられている。又シャフト63の下方
のケーシングには駆動モータ65が設けられ、このモータ
65の出力軸にもスプロケット等が設けられ、このスプロ
ケットとシャフト63のスプロケットにはチェーン66が掛
け渡されている。一方シャフト64近傍にはリミットスイ
ッチ67が配設され、モータ65によりドーム62が全開、前
閉された位置を検出しモータ65の通電を遮断するように
なっている。

又モータ65の出力軸には図示しないトルク検知器が設け
られドーム62閉鎖途中に、無理な力が加えられるとモー
タ65の回転力がチェーン66に伝わらないようになってい
る。

ケーシング55の内方中間部には図中水平な基板68が設け
られ、基板68の中央部には支柱69が上下方向に摺動可能
に設けられている。この支柱69にはラックが形成されて
おり、基板68上には昇降モータ70が配置されている。こ
のモータ70の出力軸にはピニオンギアが設けられ、この
ピニオンギアが支柱69のラックと噛合し、モータ70の回
転により支柱69は上下動する。

又基板68の下方には、リミットスイッチ71が配設され、
支柱69の上下動の範囲を検知し、モータ70を制御する。
支柱69の上端には水平板73が基板68を略平行に設けら
れ、水平板73の下側にはモータ74が設けられている。水
平板73の上方には回転板75が略平行に、かつ回転可能に
設けられ、この回転板75はモータ74により歯車等を介し
て回転される。水平板73上方にはリミットスイッチ72が
設けられ、回転板75の回転範囲を検知しモータ74を制御
する。回転板75上略中央には支持棒76が立設され、この
支持棒76には模擬ロボット77が支持されている。この模
擬ロボット77は外殻がロボット本体１と外観略同形でや
や小型（相似形）であり、その頭部には開閉可能な一対
のハッチ78が設けられている。支持棒76は模擬ロボット
77の内方に挿入され外からは見えないようになってお
り、支持棒76上端にはモータ79が設けられ、模擬ロボッ
ト77の腕を揺動させる。

又、ケーシング55内方には駆動モータ用の電源及び制御
回路用の電力となるバッテリー80が設けられている。第
６図に示すように、ケーシング55後面には内部点検用の
裏ブタ81が開閉可能に設けられ、ケーシング55の上方ド
ーム62後方にはループアンテナ82が配設されている。こ
のループアンテナ82はロボット本体１のＵＨＦトランス
ミッタ31から送られてくる映像電波を受信する。また前
記回転板75がステージとなりその上で模擬ロボット77が
回転し腕を揺動させる。

第８図は模擬ロボット77の回路構成の図であり、ＣＰＵ
83は各種マイクロ命令が格納されている制御部、演算部
等の他、表示、転送、演算等に用いられる各種レジスタ
が備えられ、前記ロボット本体１のＣＰＵ83略同一機能
である。又、ロボット本体１の超音波発振器13から送ら
れた超音波信号は超音波受信器59で受信されて電気信号
に変換され入力回路84を介してＣＰＵ83に送られる。こ
の信号を受けたＣＰＵ83は入力回路84を介してドライバ
回路85に指令を送り、ステージモータ74を停止する。
又、同時に入力回路84を介してプリンタドライバ86にプ
リント指令を送り、ビデオプリンタ５を作動させる。ビ
デオプリンタ５には、ループアンテナ82を通して受信さ
れた映像電波がＴＶチューナ87で復調された映像信号が
入力される。ロボット本体１と補助ロボット３との指令
超音波は、ドライバ回路85の例えば２８kHzとプリンタ
ドライバ86用の４０kHzと２種類が使用される。ドライ
バ回路85は、模擬ロボット77をケーシング55から登場さ
せるドームモータ65、昇降モータ70、揺動モータ79をＣ
ＰＵ83で制御して駆動する。ＣＰＵ83には音声合成回路
89、アンプ90、スピーカ57がシリアルに接続されメロデ
ィの放音を行う。

第９図はコントロール部２のブロック回路図を示してい
る。

同図において、コントロール部２はコントロールパネル
91とコントロールボックス92からなり、ロボット本体１
と補助ロボット３を無線により遠隔操作する。コントロ
ールパネル91はキー入力部であり、ロボット本体１の移
動を制御する前進キー93、後進キー94、右回転キー95、
左回転キー96を備えている。又、装飾アンテナ部20を昇
降させるアップキー97、ダウンキー98、右手８を伸縮さ
せるアームオープンキー99、アームクローズキー100、
左手10を開閉させるハンドオープンキー101、ハンドク
ローズキー102が設けられている。移動用の前進キー93
等の上方には２桁のセグメントＬＥＤ表示部103が設け
られ、後述するプログラムモードのステップ数を発光表
示する。移動用の後進キー94等の下方には、プログラム
をスタートさせるスタートキー104、プログラムをキャ
ンセルさせるキャンセルキー105が配置されている。移
動用の右回転キー95の右方には、補助ロボット３に映像
のプリント命令を発するプリントキー107、ロボット本
体１をプログラムコントロールで移動させるプログラム
キー108、オペレータによるリアルタイムのマニュアル
コントロールで移動させるマニュアルキー109、ロボッ
ト本体１を音声命令により移動させるボイスキー110が
設けられている。これらプリントキー107等の上方には
コントロール部２がいずれのモードコントロール下にあ
るかを示し点灯するＬＥＤ111〜114が対応して設けられ
ている。

次ぎに、プリントキー107の下方には、補助ロボット３
の模擬ロボット77を呼び出す呼出しキー115、補助ロボ
ット３のプリンタ５を動作させる撮影キー106も設けら
れている。

右方の３個のキーはロボット本体１を音声命令でコント
ロールするための音声設定用であり、シンタックスキー
116、登録キー117、認識キー118であり、これら上方に
は３桁の７セグメントのＬＥＤ表示部119が設けられて
いる。

コントロールボックス92にはコントロールパネル91から
キー入力信号が与えられるＣＰＵ120が設けられ、この
ＣＰＵ120は補助ロボット３のＣＰＵ３と略同一機能を
有している。又、ＦＭアンテナ126が立設され、ロボッ
ト本体１からのワイヤレスマイク12からの電波を受信す
る。ＦＭ送受信器123はこの電波を検波してスピーカ124
から放音しオペレータに伝える。又、ハンドマイク125
からのオペレータ音声入力はＦＭ送受信器123、ＦＭア
ンテナ126を介してロボット本体１に送信される。更
に、ＦＭ送受信器123は音声信号をＡ／Ｄ変換してＣＰ
Ｕ120に与え、ＲＡＭ127に音声認識のとき記憶する。Ｒ
ＯＭ129は動作用各キー例えば、前進キー93等に対応す
る音声コード「まえ」即ち、「前進」等が記憶、設定さ
れている。

121はワイヤレスモデムであり、コントロールパネル91
の各キー入力による動作指令を複周波数変調して、発信
アンテナ122を介してロボット本体１へ送信する。又、
ＬＥＤドライバ回路128はＣＰＵ120の指示に従って２桁
のＬＥＤ103、モード表示ＬＥＤ111〜114及び３桁のＬ
ＥＤ119を点灯制御する。

次ぎに、上記催事用ロボット装置の制御の仕方を第10図
〜第12図、第15、16図のフローチャートに基づいて説明
する。

先ず、ロボット本体１を催事会場の広場の中心部に設置
し、コントロール部２とモニタＴＶ４を所定のコーナー
に、又、補助ロボット３をロボット本体１と所定距離離
して設置する。次ぎに、コントロール部２、モニタＴＶ
４、補助ロボット３、ロボット本体１の順に電源スイッ
チをオンして第10図のフローがスタートする。

ロボット本体１のＴＶカメラ15のレンズカバーを外し、
オペレータはモニタＴＶ４上で、ＴＶカメラ15によって
撮影された周囲の情景を観察する。安全のために、オペ
レータは直接コントロール部２の方からロボット本体１
を観察することもできる。ステップＳ１ではモニタＴＶ
４のレベル調整を行い映像が見易いようにする。ステッ
プＳ２ではモニタＴＶ４の画面で鮮明な映像となるまで
繰り返しレベル調整を行う。画面が見ずらいと、お客が
ロボット本体１に近づきすぎて安全上の問題を発生する
恐れが生ずるからである。

ステップＳ３では、ロボット本体１を以下のいずれのモ
ードで制御するか設定する。即ち、オペレータはステッ
プＳ４のボイスコントロールモードをボイスキー110
で、ステップＳ５のマニュアルコントロールモードをマ
ニュアルキー109で、ステップＳ６のプログラムコント
ロールモードをプログラムキー108で、又、プリントコ
ントロールモードをプリントキー107で、いずれか一方
を押圧して入力する。コントロールボックス92のＣＰＵ
120はいずれのモードにセットされたかＲＡＭ127で記憶
する。

この状態でロボット本体１のＴＶカメラ15は前方の様子
を撮影し、映像データはＵＨＦトランスミッタ31で例え
ば、ＵＨＦ２６cHの４７３MHZで変調され、背中のＵＨ
Ｆアンテナ24から送信される。そしてモニタＴＶ４上で
オペレータはロボット本体１前方周囲の映像を見ること
ができる。

次ぎに、ステップＳ５のマニュアルコントロールモード
の動作を詳しく第11図のフローにより説明する。

これは、オペレータの直接入力によりリアルタイムでロ
ボット本体１を移動させるモードである。即ち、ステッ
プＳ８では、前進キー93等を操作し、この前進キー93等
の指令信号はＣＰＵ120を通り、ステップＳ９でワイヤ
レスモデム121、発信アンテナ122を介してロボット本体
１側へ送られる。この指令信号は例えば、１２２、７５
MHZの復周波数変調の信号であり、ロボット本体１の指
令アンテナ22で受信される。更に、この受信電波はワイ
ヤレスモデム36で復調され、インタフェース回路37を介
してＣＰＵ38に入力される。ＣＰＵ38はこの指令信号を
解読し、相当するドライバ回路45、46を共に正方向に指
定し、左右輪47、48を所定量正回転させてロボット本体
１を前進させる。

このとき、お客がロボット本体１に所定距離例えば、前
方視界６０°で８０cm〜６０cmまで近づくと、超音波セ
ンサ18からの超音波の反射時間がカウンタ53でカウント
されＣＰＵ38に送られる。ＣＰＵ38は内蔵するＲＯＭの
安全基準に従い、停止命令をドライバ回路45、46に指令
し、左右輪47、48は回転停止する。ロボット本体１が後
進する場合は、後の超音波センサの働きによりロボット
本体１は停止し常に移動方向のお客との距離は安全な状
態に保たれる。

次にお客がロボット本体１のワイヤレスマイク12に向か
って「こんにちは」等と呼びかけると、ＦＭ変調された
挨拶信号はコントロール部２方へ送信される。この挨拶
電波はコントロールボックス92のＦＭ送受信器123で受
信され、復調されてスピーカ124から放音される。

オペレータはこのお客の呼びかけを聞きながら、モニタ
ＴＶ４で前方及びお客の状況を観察しながら、ハンドマ
イク125から返答「いらっしゃいませ」等と入力する。
この返答信号はＦＭ送受信器123でＦＭ変調されＦＭア
ンテナ126を介して送信される。この返答電波はロボッ
ト本体１のＦＭアンテナ21で受信される。ＦＭチューナ
33はこの信号を復調し、ハーモナイザ34は、エコー等の
効果を附加し、オペレータの肉声を、ロボットの声に変
換してスピーカ14から放音してお客に答える。このとき
ＣＰＵ38はこの音声の流れをキャッチし、ドライバ回路
52を指令して目16や発光ダイオードのＬＥＤ発光部17を
点滅させてロボット本体１の生き生きとした表情をお客
に伝える。

同様にして、コントロールパネル91の後退キー94の操作
により、ロボット本体１は後退し、右回転キー95で右向
き移動、左回転キー96で左向き移動を行う。

同様のコントロールパネル91の装飾アンテナ20を、アン
テナアップキー97、ダウンキー98を操作して上昇させた
り、降下させたりできる。このときロボット本体１側で
はこの指令信号を、指令アンテナ22、ワイヤレスモデム
36、インターフェース回路37で受信しＣＰＵ38に入力す
る。ＣＰＵ38はまずドライバ回路51を介して、ロッド30
を上昇させ、それによりハッチ19を開く、続いてＣＰＵ
38は入出力回路39を介して駆動回路43に指令を与え、装
飾アンテナ20を上昇させる。

又同様にしてコントロールパネル91のアームオープンキ
ー99、アームクローズキー100を操作することにより、
ロボット本体１の右腕８を伸縮させることができる。同
様にハンドオープンキー101、ハンドクローズキー102を
操作してロボット本体の左手10を開閉させる。このとき
も指令信号が指令アンテナ22等からＣＰＵ38に与えら
れ、ＣＰＵ38は左右メカニズム部49、50を介して左右の
腕、手８、９、10等を駆動する。お客がロボット本体１
に最接近して、危険範囲に入るとモニタＴＶ４でオペレ
ータはこれを観察し、これらのキー操作を行わない。又
ロボット本体１の超音波センサ18等で最小接近距離が計
測されるとＣＰＵ38は予め入力されている安全プログラ
ムに従い緊急停止命令をドライブ45等に発し、移動や機
械的動作を中断する。

而してメインフローチヤート（第10図）に示すステップ
Ｓ７のプリントコントロールモードについて説明する。
このモードはロボット本体１と補助ロボット３とを第13
図に示すように対置させ、お客Ｍが補助ロボット３と並
び立ち、ロボット本体１のＴＶカメラ15で撮影した映像
をプリンタ５でプリントアウトするモードである。即ち
このモードに入る前に前記マニュアルコントロールモー
ドにより、ロボット本体１を誘導し、モニターＴＶ４の
画面上で補助ロボット３がほぼ中央に写るように移動さ
せ、互いに例えば２ｍの位置で正対させる。

このようにして第12図のフローが開始する。先ずステッ
プＳ10では、オペレータは手動でコントロールパネル91
のプリントモードキー107を操作する。すると、コント
ロール部２のワイヤレスモデム121等からハッチ開信号
がロボット本体１に送信され、前述したように指令アン
テナ22等を介して指令信号がＣＰＵ38に入力される。Ｃ
ＰＵ38はハッチ19を開き、入出力回路39等を介して装飾
アンテナ20が上昇してくる。更に一対の装飾アンテナ20
は第14図に示すように両方に開くと共に、ストロボ同期
回路40により一対のストロボ23は夫々90度回転する。こ
のようにしてストロボ23は補助ロボット３に対向する、
ロボット本体１のＣＰＵ38はこれと平行して、入出力回
路39、ストロボ同期回路40を介して超音波発振器13を動
作させ、補助ロボット31にメロディ発声の信号を送る。
補助ロボット３の超音波受信器59等でこの信号を受信
し、ＣＰＵ38は音声合成回路89にメロデイ発声指令を発
し、アンプ90を介してスピーカ57から音楽を放音させ
る。次にステップＳ11では、コントロールボックス92の
ＣＰＵ120は呼出キー（ＣＨＢ−ＩＯ）115が押されたか
どうか判断する。押されたらステップＳ12に進み補助ロ
ボット３の模擬ロボット77が登場する。このときコント
ロールパネル91の呼出キー115の操作はＣＰＵ120で検知
され、ＣＰＵ120は予めプログラムされた命令によりワ
イヤレスモデム121、発信アンテナ122を介して補助ロボ
ット３起動の信号をロボット本体１に送る。ロボット本
体１ではこの信号電波を指令アンテナ22等で受信し、Ｃ
ＰＵ38はこれを受けて予め記憶されているプログラムに
従い、超音波発振器13等を介して補助ロボット３に超音
波による起動信号を送る。補助ロボット３の超音波受信
器59等はこの起動信号を受信してＣＰＵ83に与える、す
るとＣＰＵ83は予め記憶されたプログラムに従い、入出
力回路84、ドライバ回路85を介して、先ずドームモータ
65を駆動する。すると補助ロボット３のチエーン66、シ
ャフト63、64を介して一対のドーム62が両方向に開く、
このときスピーカ57からは引続き音楽が流れている。

次にＣＰＵ83は入出力回路84、ドライバ回路85を介して
昇降モータ70、ステージモータ74、揺動モータ79を駆動
する、すると支柱69により回転板75と共に模擬ロボット
77がケーシング55からせり上がってくる。同時に回転板
75、支持棒76と共に模擬ロボット77は回転し、揺動モー
タ79により一対のハッチ78を開閉すると共に両手を開閉
させる。このときＣＰＵ83は音声合成回路89により「い
っしょに写真を撮ろうよ」等の言葉信号を発声させアン
プ90を介してスピーカ57から放音する。ここでお客が第
13図に示す位置で補助ロボット３と並ぶ、オペレータは
モニタＴＶ上でその映像を観察している。

ステップＳ13でオペレータはプリント準備に入るため
に、もう一度呼出しキー（ＣＨＢ−ＩＯ）115を操作す
る、コントロールボックス92のＣＰＵ120はこの操作を
検出する、そしてＣＰＵ120は予めプログラムされた命
令により、ワイヤレスモデム121等を介して模擬ロボッ
ト77の停止信号をロボット本体１に送る。ステップＳ14
ではロボット本体１はこの停止信号電波を指令アンテナ
22等で受信し、ＣＰＵ38はこれを受けて、予め記憶され
ているプログラムに従い、超音波発振器13等を介して、
補助ロボット３に超音波による停止信号を送る。補助ロ
ボット３は前記と同様に超音波受信器59を介してＣＰＵ
83でこの停止信号を受け、ＣＰＵ83は直ちにドライバ回
路85等を介してステージモータ74等への通電を切り、模
擬ロボット77の動きを停止させる。

次に、ステップＳ15ではオペレータが撮影キー（ＰＲ
Ｎ．ＯＵＴ）106を操作する、コントロールボックス92
のＣＰＵ120はこのキー操作を確認し、前述と同様に撮
影信号が電波となってコントロール部２からロボット本
体１に送信される。次にロボット本体１から撮影信号が
超音波となって補助ロボット３に送信される。そしてス
テップＳ16のプリントアウトとなる。コントロールボッ
クス92のＣＰＵ120は、ワイヤレスモデム121、発信アン
テナ122を介してプログラムに従い撮影指令信号をロボ
ット本体１に送信する。ロボット本体１は指令アンテナ
22、ワイヤレスモデム36、インターフェース回路37を介
してＣＰＵ38でこの撮影信号を受ける。そこでＣＰＵ38
はプログラムに従い、入出力回路39を介してストロボ同
期回路40に信号を送り、ストロボ23をフラッシュさせ
る。これに少し先立ちＣＰＵ38はプログラムに従い超音
波発振器13より、補助ロボット３に向かってプリントを
開始信号を送る。

フラッシュにより、ロボット本体１と対面しているお客
と補助ロボット２に映像データが鮮明にＴＶカメラ15に
より撮影されて、その映像データがＵＨＦトランスミッ
タ31、アンテナ24を介して補助ロボット３のループアン
テナ82に向けて発射される。この映像電波は補助ロボッ
ト３のＴＶチューナー87で検波されビデオプリンタ５に
入力される。ロボット本体１からのプリント開始音波信
号は補助ロボット３の超音波受信器59等で受信される。
そしてＣＰＵ83はこのプリント開始信号を受けて、プロ
グラムに従い、プリント実行命令を入出力回路84を介し
てプリンタドライバ86に出力する。するとプリンタドラ
イバ86はビデオプリンタ５を駆動し先刻取り込んだお客
と補助ロボット３の並んだ撮影データを所定の用紙に印
刷しケーシング55の前面から送り出す。この時補助ロボ
ット３のＣＰＵ83はプログラムに従い音声合成回路89に
次のメッセージ、例えば「写真上手に撮れたかな」の音
声信号を発声させ、アンプ90を介してスピーカ57から放
音させる。お客はビデオプリンタ５から送り出されるプ
リント済の写真を受け取ることができる。

次に、ステップＳ17ではコントロールボックス92のＣＰ
Ｕ120は、コントロールパネル91の呼出キー115又は撮影
キー106のいずれかが操作されたか判断する。オペレー
タが再び撮影キー（ＰＲＮ．ＯＵＴ）106を操作すると
ステップＳ16に戻り再度プリントアウト動作を行う。一
方呼出キー（ＣＨＢ−ＩＯ）115を操作するとステップ
Ｓ18に進み、再び補助ロボット３の模擬ロボット77はス
テージの回転板75と共に回転し、ハッチ78を開閉させ、
両手を揺動させる。この動作命令は前述と同様にまずコ
ントロールボックス92の発信アンテナ122等から指令電
波がロボット本体１の指令アンテナ22に送られる。次に
ロボット本体１のＣＰＵ38はその超音波発振器13等から
超音波信号を補助ロボット３に送信する。補助ロボット
３のＣＰＵ83は指令信号に従いドライバ回路85等を介し
て模擬ロボット77を揺動回転させる。しかる後ステップ
Ｓ13に戻り、前記ステップＳ14〜Ｓ18を繰り返す。

而して、ステップＳ15で呼出キー（ＣＨＢ−ＩＯ）115
が操作されると、ステップＳ19に進み、模擬ロボット77
の退場となる。即ちコントロールパネル91の呼出しキー
115が押下げられ、ＣＰＵ120がこれを検出し、発信アン
テナ122等を介して退場指令をロボット本体１に送信す
る。ロボット本体１はこの信号を指令アンテナ22等で受
け、ＣＰＵ38に伝える。ＣＰＵ38はプログラムに従って
超音波発振器13等を介して、退場指令を超音波として送
信する。補助ロボット３ではこれを超音波受信器59等で
受けＣＰＵ83に伝える、ＣＰＵ83はドライバ回路85等を
介して昇降モータ70を逆回転させる。支柱69が下がりき
った所でリミットスイッチ71が作動し昇降モータ70は停
止する。同時にドームモータ65も逆回転して一対のドー
ム62は閉じられる。このときスピーカ57から「有り難う
ございました」等の声が発せられる。

次に、ステップＳ20に進みロボット本体１の装飾アンテ
ナ部20が下がり第10図のメインフローに戻る。このとき
ロボット本体１の指令アンテナ22から退場信号を受け取
ったＣＰＵ38はストロボ同期回路40等を介して一対のス
トロボ23を前述とは逆に回転させ、又駆動回路43等を介
して装飾アンテナ部20を閉じ、続いて降下させて胴部ケ
ーシング７内に格納する。又ドライバ回路51を介してロ
ッド30を引き込みハッチ19を閉じる。

次に、第10図のメインフローのステップＳ６、プログラ
ムモードについて説明する。

このモードはロボット本体１の動作を予めオペレータが
コントロールパネル91の各キーにより入力するものであ
る。プログラムモードキー108を操作するとＬＥＤ112は
点灯し、第15図のフローが開始する。ここでコントロー
ルパネル91上の２桁のＬＥＤ103は最初「００」を表示
し、この数字はプログラムのステップ数を現す。ステッ
プＳ21ではコントロールボックス92のＣＰＵ120は下記
のキー操作を判別する。

プログラムキャンセルキー105が押下げられるとステッ
プＳ22へロボット本体１の動作は移行し前進キー93等が
操作されるとステップＳ23へ進む。その入力信号はコン
トロールボックス92のＣＰＵ120により、ＲＡＭ127へ順
次格納されステップＳ24では、これらキー入力のステッ
プ数がＬＥＤ103に数値１．２．……ｎのようにインク
リメントされ表示される。プログラム入力後にスタート
キー104を押下るとステップＳ25に進みプログラムされ
た一連の命令がコントロール部２からロボット本体１に
送られる。動作キーの一回操作でステップ数は＋１づつ
加算され、例えば増大99ステップまでプログラム可能で
あり、キャンセルキー105を操作すると、直前に入力し
た動作キーがキャンセルされ、ステップ数も１つ減算さ
れる。

プログラム入力後、スタートキー104を操作すると、ロ
ボット本体１はプグラム通り動作を開始する。このとき
の各回路の動作は前述したマニュアル動作を略同一であ
り、お客があまり接近すると障害物センサ18で検出し直
ちに停止し安全は保証され、そして次のプログラムから
再開される。このプログラムモードの実行は、これら催
事用ロボットを展示動作する床面、周囲の状況を充分研
究した後、安全を確認した後に行われる。

次に第10図、メインフローのステップＳ４、ボイスコン
トロールモードについて説明する。

このモードはコントーロール部２のハンドマイク125に
より予め音声を登録し、この音声によりロボット本体１
を制御するものである。コントロールパネル91のボイス
モードキー110を操作するとＬＥＤ114が点灯し第16図フ
ローが開始する。

ステップＳ26ではコントロールボックス92のＣＰＵ120
は下記のキー操作を判別する。シンタックスキー116が
操作されるとステップＳ27に、登録キー117が操作され
るとステップ117進む。又、認識キー118を操作するとス
テップＳ29へ進み、登録済みの音声が認識され、該当す
る指令がステップＳ30でロボット本体１に送信される。

先ず、ステップＳ27のシンタックスグループの指定につ
いて説明する。

前記ボイスモードキー110を操作した段階で７セグメン
トＬＥＤ119には「１」が表示される。次にシンタ
ックスキー116を一回操作するとＬＥＤ119は３桁目の表
示を＋１加算して「２」と、二回操作すると、同様
に「３」となり、三回操作すると３桁目を２減算し
て元の「１」に戻り表示される。このシンタクッス
グループの指定は、コントロールボックス92のＲＡＭ12
7に前に記憶されたものを確実にキャンセルしロボット
本体１が誤った行動をしないための予備セットである。

次にステップＳ28のロボット本体１を音声指令により制
御する単語登録について説明する。

登録キー117を操作すると７セグメントのＬＥＤ119は
「？０１」を表示する。次にシンタックスキー116を一
回操作するとＬＥＤ119は「？０２」を二回操作すると
「？０３」と同様に八回操作すると「？０９」となり、
九回操作すると「？０１」の元の表示に戻る。これはコ
ントロール部２が認識できる言葉が例えば９個あること
を示し、このNo.１からNo.９までを以下登録する。即
ち、コントロールボックス92のＣＰＵ120により、ＲＡ
Ｍ127に１〜９のアドレスが指定される。

次に、登録キー117を操作すると７セグメントのＬＥＤ1
19は下２桁が消燈し「？」となる、この状態でコントロ
ール部２にハンドマイク125に向かって、オペレータは
例えば、第17図に示す、「まえ」を発声し音声入力す
る。するとこの音声信号はＦＭ送受信器123でＤ／Ａ変
換されＣＰＵ120に入力される。このときＬＥＤ119には
「？０１」が表示されＲＡＭ127のアドレスNo.１が指定
される。ＣＰＵ120はＲＡＭ127内のアドレスNo.１に
「まえ」を格納する。そして前進動作のコードをＲＯＭ
128から引き出し、この動作「前進」をＲＡＭ127のアド
レスNo.１の「まえ」の次に格納する。次に、登録キー1
17を操作するとＬＥＤ119は下２桁が消燈し「？」とな
る。この状態で、前記同様にハンドマイク125に向かっ
て「みぎ」と発声するとＲＡＭ127のアドレスNo.２に
「みぎ」、「右回転」が記憶される。

以下、同様にしてアドレスNo.９の「とじる」、「とじ
る」までの９動作がＲＡＭ127に格納される。尚、ＲＡ
Ｍ127の容量を大きくし、ＲＯＭ128にコントロールパネ
ル91の全てのキー動作に対応する動作コードを予め設定
すれば、前述のマニュアル動作や、プリント動作も音声
認識モードで登録できる。

次に、ステップＳ29の音声認識によるロボット本体１の
制御について説明する。

ロボット本体１を催事用会場の所定の位置に設置し、ロ
ボット本体１のワイヤレスマイク12を外して音声入力す
るか、又はコントロール部２のハンドマイク７から登録
済の言葉、例えば「まえ」と言う言葉を発声し入力する
と、この発声信号はコントロールボックス92のＦＭ送受
信器123からＡ／Ｄ変換されＣＰＵ120に与えられる。Ｃ
ＰＵ120は「まえ」を解読しＲＯＭ127のアドレスNo.１
から「前進」コードデータを引き出し、先ずＬＥＤドラ
イバ128を介して７セグメントＬＥＤ119に「００１」を
表示し、コード番号に対応した動作を行う。

次に、ＣＰＵ120はワイヤレスモデム121、発信アンテナ
122を介して動作指令信号をロボット本体１に送信す
る。するとロボット本体１のＣＰＵ38は前述したマニュ
アルモードと同様にしてこの「まえ」信号をドライバ回
路45、46に与え左右車輪47、48を正回転させて、ロボッ
ト本体１は前進する。このときもお客が接近し過ぎると
障害物用の超音波センサ18は動作し、ＣＰＵ38に割込み
命令をかけ、ロボット本体１は停止する。

〔発明の効果〕

本発明は上述の如く構成したので、遠隔操作や音声命令
による操作により人間と対話し、音楽を流し、又ロボッ
ト同士で対話し、行動する。更にお客と並んでカメラに
よって撮影を行い記念のプリント写真も提供するので客
寄せ用として使用すると極めてその場を盛り立てる催事
用の装置となる。尚、ＴＶカメラはカラーカメラにし、
プリンタから天然色の写真をプリントアウトさせること
もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体システム構成図、第２図はロボッ
ト本体の外観斜視図、第３図はロボット本体内の主要装
置の斜視図、第４図はロボット本体の回路図、第５図は
補助ロボットの斜視図、第６図は補助ロボットの背面
図、第７図は補助ロボットの断面図、第８図は補助ロボ
ットの回路図、第９図はコントロール部の回路図、第10
図は動作を説明するメインルローチャート、第11図はマ
ニュアルフローチャート、第12図はプリントロールモー
ドのフローチャート、第13図は動作を説明するための平
面図、第14図は装飾アンテナ部の斜視図、第15図はプロ
グラムコントロールモードのフローチャート、第16図は
ボイスコントロールモードのフローチャート、第17図は
登録単語の一覧図である。 １…ロボット本体、２…コントロール部、３…補助ロボ
ット、４…モニタＴＶ、５…ビデオプリンタ、12…ワイ
ヤレスマイク、13…超音波発振器、14…スピーカ、15…
ＴＶカメラ、18…超音波センサ、20…装飾アンテナ、21
…ＦＭアンテナ、22…指令アンテナ、23…ストロボ、24
…ＵＨＦアンテナ、34…ハーモナイザ、36…ワイヤレス
モデム、57…スピーカ、59…超音波受信器、62…ドー
ム、77…模擬ロボット、82…ループアンテナ、91…コン
トロールパネル、92…コントロールボックス、124…ス
ピーカ、125…ハンドマイク、126…ＦＭアンテナ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 光義 東京都千代田区平河町２丁目５番３号 タ イトービルデイング 株式会社タイトー内 (72)発明者 井上 利夫 東京都千代田区平河町２丁目５番３号 タ イトービルデイング 株式会社タイトー内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】周囲情景を撮影するＴＶカメラと、外部と
   の間で信号の授受を行う電波通信部及び超音波通信部
   と、内部で発声された音声信号に応じて作動する音声発
   声部と、そして頭部から出没可能なストロボ機構部とを
   備え、自律移動可能なロボット本体１； このロボット本体１の各部の動作を指示するための音声
   入力部及びキー入力部と、前記ロボット本体１との間で
   制御信号の授受を行うための電波通信部とを備え、前記
   ロボット本体１を遠隔操作するコントロール部２； 前記ロボット本体１のＴＶカメラから電波通信部を介し
   て伝送されるビデオ信号を再生するモニタＴＶと、プリ
   ント指示に応じて前記ビデオ信号の内容をプリントする
   ビデオプリンタと、前記ロボット本体１の超音波通信部
   を介して伝送される遠隔制御信号の授受を行う超音波通
   信部とを備える補助ロボット３であって、その頭部に開
   閉動可能なドーム部を有し、このドーム部内に前記ロボ
   ット本体１の縮小された相似形をなしていて前記補助ロ
   ボット３内の超音波通信部からの信号受信部を備えた模
   擬ロボット７７を昇降並びに回転可能に格納している補
   助ロボット； とを備えたことを特徴とする催事用ロボット装置。