JPH11156765A - ロボツト装置 - Google Patents
ロボツト装置Info
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- JPH11156765A JPH11156765A JP9345841A JP34584197A JPH11156765A JP H11156765 A JPH11156765 A JP H11156765A JP 9345841 A JP9345841 A JP 9345841A JP 34584197 A JP34584197 A JP 34584197A JP H11156765 A JPH11156765 A JP H11156765A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- constituent units
- unit
- role
- constituent
- Prior art date
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- Granted
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
- G05B2219/40302—Dynamically reconfigurable robot, adapt structure to tasks, cellular robot, cebot
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
- G05B2219/40304—Modular structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control By Computers (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】構成ユニツトを２つ以上の分岐して連結するモ
ジユラ型のロボツト装置において、組立て作業を容易化
させ難かつた。 【解決手段】モジユラ型のロボツト装置において、各構
成ユニツトに役割に関する役割情報を記憶する記憶手段
を設けると共に、各構成ユニツトの役割情報に基づいて
各構成ユニツトの役割を認識する認識手段とを設けるよ
うにした。またモジユラ型のロボツト装置において、各
構成ユニツトの連結状態を検出する連結状態検出手段
と、構築されるロボツト装置の形態を各構成ユニツトの
連結状態に応じて複数のカテゴリに分類した、各カテゴ
リ毎の各構成ユニツトの連結状態を記憶する記憶手段
と、連結状態検出手段により検出された各構成ユニツト
の連結状態と、記憶手段により記憶された各カテゴリ毎
の各構成ユニツトの連結状態とに基づいて、構築された
ロボツト装置のカテゴリを判別する判別手段とを設けよ
うにした。
ジユラ型のロボツト装置において、組立て作業を容易化
させ難かつた。 【解決手段】モジユラ型のロボツト装置において、各構
成ユニツトに役割に関する役割情報を記憶する記憶手段
を設けると共に、各構成ユニツトの役割情報に基づいて
各構成ユニツトの役割を認識する認識手段とを設けるよ
うにした。またモジユラ型のロボツト装置において、各
構成ユニツトの連結状態を検出する連結状態検出手段
と、構築されるロボツト装置の形態を各構成ユニツトの
連結状態に応じて複数のカテゴリに分類した、各カテゴ
リ毎の各構成ユニツトの連結状態を記憶する記憶手段
と、連結状態検出手段により検出された各構成ユニツト
の連結状態と、記憶手段により記憶された各カテゴリ毎
の各構成ユニツトの連結状態とに基づいて、構築された
ロボツト装置のカテゴリを判別する判別手段とを設けよ
うにした。
Description
【０００１】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。
【０００２】発明の属する技術分野 従来の技術（図９） 発明が解決しようとする課題（図９） 課題を解決するための手段（図１〜図８） 発明の実施の形態 （１）第１の実施の形態 （１−１）第１の実施の形態によるロボツトの構成（図
１及び図２） （１−２）第１の実施の形態の動作及び効果（図１及び
図２） （２）第２の実施の形態 （２−１）第２の実施の形態によるロボツトの構成（図
３） （２−２）第２の実施の形態におけるソフトウエアのア
ーキテクチヤ（図４〜図８） （２−３）第２の実施の形態の動作及び効果（図３〜図
８） （３）他の実施の形態（図１〜図８） 発明の効果
１及び図２） （１−２）第１の実施の形態の動作及び効果（図１及び
図２） （２）第２の実施の形態 （２−１）第２の実施の形態によるロボツトの構成（図
３） （２−２）第２の実施の形態におけるソフトウエアのア
ーキテクチヤ（図４〜図８） （２−３）第２の実施の形態の動作及び効果（図３〜図
８） （３）他の実施の形態（図１〜図８） 発明の効果
【０００３】
【発明の属する技術分野】本発明はロボツト装置に関
し、例えば複数の構成ユニツト（部品）を連結するよう
にして構築する、いわゆるモジユラ型のロボツトに適用
して好適なものである。
し、例えば複数の構成ユニツト（部品）を連結するよう
にして構築する、いわゆるモジユラ型のロボツトに適用
して好適なものである。
【０００４】
【従来の技術】従来、この種のロボツトとして、例えば
特開昭47-25858号公報や、特開昭59-205292 号公報、
「Robot Models for Space Environment」（R.O.Ambros
e and C.G.Ambrose,IEEE International conference on
R&A,1995 pp.2113-2131）、「The Concept and Constr
uction of a modular robot system」（K.-H Wurst Pro
cof 16 th ISIR,1986,pp.37-44 ）及び「Conceptual De
sign of a Modular Robot」（R.Cohen et.al Journal o
f Mechanical Design,1992 vol.114 pp.117-125）など
において種々の構成のものが提案されている。
特開昭47-25858号公報や、特開昭59-205292 号公報、
「Robot Models for Space Environment」（R.O.Ambros
e and C.G.Ambrose,IEEE International conference on
R&A,1995 pp.2113-2131）、「The Concept and Constr
uction of a modular robot system」（K.-H Wurst Pro
cof 16 th ISIR,1986,pp.37-44 ）及び「Conceptual De
sign of a Modular Robot」（R.Cohen et.al Journal o
f Mechanical Design,1992 vol.114 pp.117-125）など
において種々の構成のものが提案されている。
【０００５】また例えば「モジユラー・マヌピユレータ
の構成・形状認識と作業遂行可／不可判定の方法に関す
る検討」（松丸隆文他 日本ロボツト学会誌 Vol.15 N
o.3、PP.408 〜416.1997）では、関節モジユールとリン
クモジユールとを自在に連結して構築し得るモジユラー
・マヌピユレータにおいて、その構成を自動的に認識
し、組み立てた後すぐに実際的で有益を作業を行い得る
ようにする方法が開示されている。
の構成・形状認識と作業遂行可／不可判定の方法に関す
る検討」（松丸隆文他 日本ロボツト学会誌 Vol.15 N
o.3、PP.408 〜416.1997）では、関節モジユールとリン
クモジユールとを自在に連結して構築し得るモジユラー
・マヌピユレータにおいて、その構成を自動的に認識
し、組み立てた後すぐに実際的で有益を作業を行い得る
ようにする方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところがこれらはすべ
てマニピユレータ（機械の腕）を前提としており、この
ため構成ユニツトを２つ以上の分岐して連結するタイプ
のロボツトにはこれら各文献において開示された各種工
夫を適用し難い問題があつた。
てマニピユレータ（機械の腕）を前提としており、この
ため構成ユニツトを２つ以上の分岐して連結するタイプ
のロボツトにはこれら各文献において開示された各種工
夫を適用し難い問題があつた。
【０００７】実際上、例えば胴体部ユニツトに対して頭
部や、腕部、脚部及び車輪等の各種構成ユニツトを所望
状態に取り付けることにより、例えば図９（Ａ）のよう
な４足歩行型や、図９（Ｂ）のような２足歩行型、図９
（Ｃ）のような車型、又は図９（Ｄ）のような２輪推進
型などの各種形態に組み立て得るようになされたロボツ
トでは、組み立て終わつた段階で全体の構成を自動的に
認識できるように構築したとしても、当該ロボツトがど
のユニツトを「腕」として用い、どのユニツトを「足」
として用いるかといつたことや、２足歩行型及び４足歩
行型のいずれの形態に組み立てられたのかといつたこと
を判別できず、組み立てた段階において直ちにその形態
に応じた行動を行わせ難い問題がある。
部や、腕部、脚部及び車輪等の各種構成ユニツトを所望
状態に取り付けることにより、例えば図９（Ａ）のよう
な４足歩行型や、図９（Ｂ）のような２足歩行型、図９
（Ｃ）のような車型、又は図９（Ｄ）のような２輪推進
型などの各種形態に組み立て得るようになされたロボツ
トでは、組み立て終わつた段階で全体の構成を自動的に
認識できるように構築したとしても、当該ロボツトがど
のユニツトを「腕」として用い、どのユニツトを「足」
として用いるかといつたことや、２足歩行型及び４足歩
行型のいずれの形態に組み立てられたのかといつたこと
を判別できず、組み立てた段階において直ちにその形態
に応じた行動を行わせ難い問題がある。
【０００８】従つてこのような問題を解決しなければ、
構築したロボツトの形態に応じたプログラムを入力する
などの作業を行うことなしに当該ロボツトに組立て形態
に応じた行動をとらせることができず、モジユラ型ロボ
ツトの組み立て作業を容易化させることができない。
構築したロボツトの形態に応じたプログラムを入力する
などの作業を行うことなしに当該ロボツトに組立て形態
に応じた行動をとらせることができず、モジユラ型ロボ
ツトの組み立て作業を容易化させることができない。
【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、組立て作業を容易化させ得るロボツト装置を提案し
ようとするものである。
で、組立て作業を容易化させ得るロボツト装置を提案し
ようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、モジユラ型のロボツト装置におい
て、各構成ユニツトにそれぞれその構成ユニツトの役割
に関する役割情報を記憶する記憶手段を設けると共に、
各構成ユニツトの記憶手段から役割情報をそれぞれ読み
出し、当該読み出した各役割情報に基づいて各構成ユニ
ツトの役割を認識する認識手段とを設けるようにした。
め本発明においては、モジユラ型のロボツト装置におい
て、各構成ユニツトにそれぞれその構成ユニツトの役割
に関する役割情報を記憶する記憶手段を設けると共に、
各構成ユニツトの記憶手段から役割情報をそれぞれ読み
出し、当該読み出した各役割情報に基づいて各構成ユニ
ツトの役割を認識する認識手段とを設けるようにした。
【００１１】この結果このロボツト装置では、ユーザが
各構成ユニツトの役割等を与えることなくロボツト装置
自身が組み立てられた段階において各構成ユニツトの役
割を認識することができる。
各構成ユニツトの役割等を与えることなくロボツト装置
自身が組み立てられた段階において各構成ユニツトの役
割を認識することができる。
【００１２】また本発明においては、モジユラ型のロボ
ツト装置において、各構成ユニツトの連結状態を検出す
る連結状態検出手段と、構築されるロボツト装置の形態
を各構成ユニツトの連結状態に応じて複数のカテゴリに
分類した、各カテゴリ毎の各構成ユニツトの連結状態を
記憶する記憶手段と、連結状態検出手段により検出され
た各構成ユニツトの連結状態と、記憶手段により記憶さ
れた各カテゴリ毎の各構成ユニツトの連結状態とに基づ
いて、構築されたロボツト装置がどのカテゴリに属する
かを判別する判別手段とを設けようにした。
ツト装置において、各構成ユニツトの連結状態を検出す
る連結状態検出手段と、構築されるロボツト装置の形態
を各構成ユニツトの連結状態に応じて複数のカテゴリに
分類した、各カテゴリ毎の各構成ユニツトの連結状態を
記憶する記憶手段と、連結状態検出手段により検出され
た各構成ユニツトの連結状態と、記憶手段により記憶さ
れた各カテゴリ毎の各構成ユニツトの連結状態とに基づ
いて、構築されたロボツト装置がどのカテゴリに属する
かを判別する判別手段とを設けようにした。
【００１３】この結果このロボツト装置では、ユーザが
構築したロボツト装置にその形態を知らせることなくロ
ボツト装置に自分自身の形態を自動的に認識させること
ができる。
構築したロボツト装置にその形態を知らせることなくロ
ボツト装置に自分自身の形態を自動的に認識させること
ができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。
施の形態を詳述する。
【００１５】（１）第１の実施の形態 （１−１）第１の実施の形態によるロボツトの構成 図１において、１は全体として本発明によるモジユラ型
のロボツトを示し、胴体部ユニツト２の前後左右の各隅
部にそれぞれ太股部ユニツト３〜６及びすね部ユニツト
７〜１０が順次着脱自在に連結されると共に、胴体部ユ
ニツト２の前端中央部に首部ユニツト１１及び頭部ユニ
ツト１２が順次着脱自在に連結されている。なお以下の
説明においては、胴体部ユニツト２、各太股部ユニツト
３〜６、各すね部ユニツト７〜１０、首部ユニツト１１
及び頭部ユニツト１２をまとめて構成ユニツト２〜１２
と呼ぶものとする。
のロボツトを示し、胴体部ユニツト２の前後左右の各隅
部にそれぞれ太股部ユニツト３〜６及びすね部ユニツト
７〜１０が順次着脱自在に連結されると共に、胴体部ユ
ニツト２の前端中央部に首部ユニツト１１及び頭部ユニ
ツト１２が順次着脱自在に連結されている。なお以下の
説明においては、胴体部ユニツト２、各太股部ユニツト
３〜６、各すね部ユニツト７〜１０、首部ユニツト１１
及び頭部ユニツト１２をまとめて構成ユニツト２〜１２
と呼ぶものとする。
【００１６】この場合胴体部ユニツト２の内部には、図
２に示すように、ロボツト１全体の動作制御を司るＣＰ
Ｕ（Central Processing Unit ）２０、後述のシリアル
バスを管理するＳＢＨ（Serial Bus Host ）２１、ＨＵ
Ｂ（分配器）２２、メモリ２３、ＲＡＭ（Random Acces
s Memory）１８及び構築されたロボツト１に各種行動を
発生させるためのプログラムが格納されたＲＯＭ（Read
Only Memory）１９が収納されている。
２に示すように、ロボツト１全体の動作制御を司るＣＰ
Ｕ（Central Processing Unit ）２０、後述のシリアル
バスを管理するＳＢＨ（Serial Bus Host ）２１、ＨＵ
Ｂ（分配器）２２、メモリ２３、ＲＡＭ（Random Acces
s Memory）１８及び構築されたロボツト１に各種行動を
発生させるためのプログラムが格納されたＲＯＭ（Read
Only Memory）１９が収納されている。
【００１７】またメモリ２３には、胴体部ユニツト２の
幅や長さ等の形状に関する情報（以下、これを形状情報
と呼ぶ）と、胴体部ユニツト２の質量、回転モーメン
ト、回転軸の中心位置及び当該胴体部ユニツト２の重心
位置などの運動を記述するのに必要な情報（以下、これ
を運動情報と呼ぶ）と、ＨＵＢ２２の各連結点Ｐ１〜Ｐ
５の位置情報とが格納されている。
幅や長さ等の形状に関する情報（以下、これを形状情報
と呼ぶ）と、胴体部ユニツト２の質量、回転モーメン
ト、回転軸の中心位置及び当該胴体部ユニツト２の重心
位置などの運動を記述するのに必要な情報（以下、これ
を運動情報と呼ぶ）と、ＨＵＢ２２の各連結点Ｐ１〜Ｐ
５の位置情報とが格納されている。
【００１８】一方、胴体部ユニツト２を除く各構成ユニ
ツト３〜１２の内部には、それぞれＨＵＢ２４と、メモ
リ２５と、アクチユエータ及びセンサ等の必要な電子部
品２６とが収納されており、各メモリ２５にはそれぞれ
その構成ユニツト３〜１２の形状情報及び運動情報と、
当該構成ユニツト３〜１２に収納された電子部品２６の
機能及び特性に関する情報（以下、これを特性情報と呼
ぶ）とが格納されている。
ツト３〜１２の内部には、それぞれＨＵＢ２４と、メモ
リ２５と、アクチユエータ及びセンサ等の必要な電子部
品２６とが収納されており、各メモリ２５にはそれぞれ
その構成ユニツト３〜１２の形状情報及び運動情報と、
当該構成ユニツト３〜１２に収納された電子部品２６の
機能及び特性に関する情報（以下、これを特性情報と呼
ぶ）とが格納されている。
【００１９】さらに各構成ユニツト２〜１２には、それ
ぞれ他の構成ユニツト２〜１２との連結位置に、その構
成ユニツト２〜１２の内部に配設されたＩＥＥＥ１３９
４又はＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のシリアルバ
ス２７を介してＨＵＢ２４と接続されたコネクタ（図示
せず）が設けられており、構成ユニツト２〜１２同士を
物理的に連結することによつてこれら構成ユニツト２〜
１２内のＨＵＢ２２、２４同士をもシリアルバス２７を
介して電気的に接続し得るようになされている。
ぞれ他の構成ユニツト２〜１２との連結位置に、その構
成ユニツト２〜１２の内部に配設されたＩＥＥＥ１３９
４又はＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のシリアルバ
ス２７を介してＨＵＢ２４と接続されたコネクタ（図示
せず）が設けられており、構成ユニツト２〜１２同士を
物理的に連結することによつてこれら構成ユニツト２〜
１２内のＨＵＢ２２、２４同士をもシリアルバス２７を
介して電気的に接続し得るようになされている。
【００２０】これによりこのロボツト１においては、例
えば図１及び図２のように組み立てられた状態におい
て、胴体部ユニツト２内のＣＰＵ２０が当該胴体部ユニ
ツト２内のＳＢＨ２１及びＨＵＢ２２と各構成ユニツト
３〜１２内のＨＵＢ２４とを順次介して、これら構成ユ
ニツト２〜１２内のメモリ２３、２５からその構成ユニ
ツト２〜１２の形状情報や運動情報及び特性情報を読み
出し、若しくは各構成ユニツト３〜１２内のセンサの出
力を受信し、又は各構成ユニツト３〜１２内のアクチユ
エータを制御することができるようになされている。
えば図１及び図２のように組み立てられた状態におい
て、胴体部ユニツト２内のＣＰＵ２０が当該胴体部ユニ
ツト２内のＳＢＨ２１及びＨＵＢ２２と各構成ユニツト
３〜１２内のＨＵＢ２４とを順次介して、これら構成ユ
ニツト２〜１２内のメモリ２３、２５からその構成ユニ
ツト２〜１２の形状情報や運動情報及び特性情報を読み
出し、若しくは各構成ユニツト３〜１２内のセンサの出
力を受信し、又は各構成ユニツト３〜１２内のアクチユ
エータを制御することができるようになされている。
【００２１】かくするにつきこのロボツト１では、ＣＰ
Ｕ２０が、胴体部ユニツト２のメモリ２３に格納された
ＨＵＢ２２の各連結点Ｐ１〜Ｐ５の位置情報と、各構成
ユニツト２〜１２のメモリ２３、２５にそれぞれ格納さ
れた形状情報とに基づいて、胴体部ユニツト２のどの連
結位置にどのような構成ユニツト３〜６が連結され、ま
たその構成ユニツト３〜６にどのような構成ユニツト７
〜１０が連結されているかといつたロボツト１の形態を
認識できる。
Ｕ２０が、胴体部ユニツト２のメモリ２３に格納された
ＨＵＢ２２の各連結点Ｐ１〜Ｐ５の位置情報と、各構成
ユニツト２〜１２のメモリ２３、２５にそれぞれ格納さ
れた形状情報とに基づいて、胴体部ユニツト２のどの連
結位置にどのような構成ユニツト３〜６が連結され、ま
たその構成ユニツト３〜６にどのような構成ユニツト７
〜１０が連結されているかといつたロボツト１の形態を
認識できる。
【００２２】またこのロボツト１では、ＣＰＵ２０が、
胴体部ユニツト２を除く各構成ユニツト３〜１２のメモ
リ２５にそれぞれ格納された運動情報及び電子部品２６
の特性情報に基づいて、各構成ユニツト３〜１２のアク
チユエータを所望状態に駆動し、かつそのときの各構成
ユニツト３〜１２の状態をその構成ユニツト３〜１２内
のセンサの出力に基づいてモニタし得るようになされて
いる。
胴体部ユニツト２を除く各構成ユニツト３〜１２のメモ
リ２５にそれぞれ格納された運動情報及び電子部品２６
の特性情報に基づいて、各構成ユニツト３〜１２のアク
チユエータを所望状態に駆動し、かつそのときの各構成
ユニツト３〜１２の状態をその構成ユニツト３〜１２内
のセンサの出力に基づいてモニタし得るようになされて
いる。
【００２３】かかる構成に加えこのロボツト１の場合、
各構成ユニツト２〜１２のメモリ２３、２５には、例え
ば「右前太股」や、「左後すね」、「首」、「頭」など
といつたその構成ユニツト２〜１２のロボツト１全体か
らみた役割に関する情報（以下、これを役割情報と呼
ぶ）が格納されている。
各構成ユニツト２〜１２のメモリ２３、２５には、例え
ば「右前太股」や、「左後すね」、「首」、「頭」など
といつたその構成ユニツト２〜１２のロボツト１全体か
らみた役割に関する情報（以下、これを役割情報と呼
ぶ）が格納されている。
【００２４】これによりこのロボツト１では、この役割
情報に基づいてＣＰＵ２０が各構成ユニツト２〜１２の
役割を認識でき、かくして例えば外部（又は内部の上位
のプログラム）から「右前すね部を上げろ」といつた所
定の役割の構成ユニツト２〜１２を所定状態に駆動すべ
き動作命令が与えられたときに、対応する構成ユニツト
２〜１２のアクチユエータを制御することによつて指定
された構成ユニツト２〜１２を指定された状態に動作さ
せ得るようになされている。
情報に基づいてＣＰＵ２０が各構成ユニツト２〜１２の
役割を認識でき、かくして例えば外部（又は内部の上位
のプログラム）から「右前すね部を上げろ」といつた所
定の役割の構成ユニツト２〜１２を所定状態に駆動すべ
き動作命令が与えられたときに、対応する構成ユニツト
２〜１２のアクチユエータを制御することによつて指定
された構成ユニツト２〜１２を指定された状態に動作さ
せ得るようになされている。
【００２５】ここで実際上ＣＰＵ２０は、ロボツト１が
組み立てられた状態において電源が投入されると、ＲＯ
Ｍ１９に格納された各種行動を発生させるためのプログ
ラムを読み出し、これをＲＡＭ１８にダウンロードす
る。
組み立てられた状態において電源が投入されると、ＲＯ
Ｍ１９に格納された各種行動を発生させるためのプログ
ラムを読み出し、これをＲＡＭ１８にダウンロードす
る。
【００２６】次いでＣＰＵ２０は、胴体部ユニツト２内
のＳＢＨ２１及びＨＵＢ２２と、各構成ユニツト３〜１
２内のＨＵＢ２４とを順次介して各構成ユニツト２〜１
２内のメモリ２３、２５から当該メモリ２３、２５内に
格納されたその構成ユニツト２〜１２についての形状情
報や運動情報、特性情報及び役割情報を読み出し、これ
らをＲＡＭ１９に格納する一方、各構成ユニツト２〜１
２の形状情報に基づいて組み立てられたロボツト１の形
態を認識し、各構成ユニツト２〜１２の役割情報に基づ
いて各構成ユニツト２〜１２の役割を認識する。
のＳＢＨ２１及びＨＵＢ２２と、各構成ユニツト３〜１
２内のＨＵＢ２４とを順次介して各構成ユニツト２〜１
２内のメモリ２３、２５から当該メモリ２３、２５内に
格納されたその構成ユニツト２〜１２についての形状情
報や運動情報、特性情報及び役割情報を読み出し、これ
らをＲＡＭ１９に格納する一方、各構成ユニツト２〜１
２の形状情報に基づいて組み立てられたロボツト１の形
態を認識し、各構成ユニツト２〜１２の役割情報に基づ
いて各構成ユニツト２〜１２の役割を認識する。
【００２７】またＣＰＵ２０は、この後例えば外部から
「右前すね部を上げろ」、「頭をさげろ」といつた所定
の役割の構成ユニツト２〜１２を所定状態に駆動すべき
動作命令が与えられると、ＲＡＭ１８にダウンロードし
たプログラムと、ＲＡＭ１８に格納された対応する構成
ユニツト３〜１２の運動情報及び特性情報とに基づいて
対応する制御信号を生成し、当該生成した制御信号をそ
の構成ユニツト３〜１２内のアクチユエータに与える。
「右前すね部を上げろ」、「頭をさげろ」といつた所定
の役割の構成ユニツト２〜１２を所定状態に駆動すべき
動作命令が与えられると、ＲＡＭ１８にダウンロードし
たプログラムと、ＲＡＭ１８に格納された対応する構成
ユニツト３〜１２の運動情報及び特性情報とに基づいて
対応する制御信号を生成し、当該生成した制御信号をそ
の構成ユニツト３〜１２内のアクチユエータに与える。
【００２８】このようにしてＣＰＵ２０は、この制御信
号に基づいて指定された構成ユニツト３〜１２のアクチ
ユエータを指定された状態に駆動させるようになされ、
かくして当該構成ユニツト３〜１２を指定された状態に
駆動させるようになされている。
号に基づいて指定された構成ユニツト３〜１２のアクチ
ユエータを指定された状態に駆動させるようになされ、
かくして当該構成ユニツト３〜１２を指定された状態に
駆動させるようになされている。
【００２９】（１−２）第１の実施の形態の動作及び効
果 以上の構成において、このロボツト１では、ＣＰＵ２０
が各構成ユニツト３〜１２のメモリ２５に格納された役
割情報に基づいて各構成ユニツト３〜１２の役割を認識
し、認識結果に基づいて構成ユニツト３〜１２のアクチ
ユエータを駆動制御することにより、外部から与えられ
る動作命令に応じた動作を実行する。
果 以上の構成において、このロボツト１では、ＣＰＵ２０
が各構成ユニツト３〜１２のメモリ２５に格納された役
割情報に基づいて各構成ユニツト３〜１２の役割を認識
し、認識結果に基づいて構成ユニツト３〜１２のアクチ
ユエータを駆動制御することにより、外部から与えられ
る動作命令に応じた動作を実行する。
【００３０】従つてこのロボツト２０では、組み立てら
れた状態においてユーザが胴体部ユニツト２に連結した
各構成ユニツト３〜１２の役割を設定する（組み立て
後、ユーザが各構成ユニツト３〜１２の役割に関するデ
ータをＣＰＵ２０に与える）必要がなく、その分組み立
て作業を簡易化させることができる。
れた状態においてユーザが胴体部ユニツト２に連結した
各構成ユニツト３〜１２の役割を設定する（組み立て
後、ユーザが各構成ユニツト３〜１２の役割に関するデ
ータをＣＰＵ２０に与える）必要がなく、その分組み立
て作業を簡易化させることができる。
【００３１】以上の構成によれば、各構成ユニツト３〜
１２にその構成ユニツト３〜１２の役割情報を記録した
メモリ２４を配設すると共に、当該役割情報に基づいて
ＣＰＵ２０が各構成ユニツト３〜１２の役割を認識する
ようにしたことにより、ユーザが各構成ユニツト３〜１
２の役割を設定することなくＣＰＵ２０に各構成ユニツ
ト２〜１２の役割を認識させることができ、かくして組
み立て作業を容易化させ得るロボツトを実現できる。
１２にその構成ユニツト３〜１２の役割情報を記録した
メモリ２４を配設すると共に、当該役割情報に基づいて
ＣＰＵ２０が各構成ユニツト３〜１２の役割を認識する
ようにしたことにより、ユーザが各構成ユニツト３〜１
２の役割を設定することなくＣＰＵ２０に各構成ユニツ
ト２〜１２の役割を認識させることができ、かくして組
み立て作業を容易化させ得るロボツトを実現できる。
【００３２】（２）第２の実施の形態 （２−１）第２の実施の形態によるロボツトの構成 図２との対応部分に同一符号を付して示す図３及び図１
は、第２の実施の形態によるロボツト３０を示し、胴体
部ユニツト３１のＲＯＭ５０に格納されたプログラムが
ＲＯＭ１９（図２）に格納されたプログラムと異なる点
と、胴体部ユニツト３１の内部に重力センサを含む電子
部品５１が追加されている点と、各構成ユニツト３１〜
４１のメモリ５４、５２にその構成ユニツト３１〜４１
の役割情報が格納されておらず、その構成ユニツト３１
〜４１に関する形状情報、運動情報及び特性情報のみが
格納されている点とを除いて第１の実施の形態のロボツ
ト１（図１及び図２）とほぼ同様に構成されている。
は、第２の実施の形態によるロボツト３０を示し、胴体
部ユニツト３１のＲＯＭ５０に格納されたプログラムが
ＲＯＭ１９（図２）に格納されたプログラムと異なる点
と、胴体部ユニツト３１の内部に重力センサを含む電子
部品５１が追加されている点と、各構成ユニツト３１〜
４１のメモリ５４、５２にその構成ユニツト３１〜４１
の役割情報が格納されておらず、その構成ユニツト３１
〜４１に関する形状情報、運動情報及び特性情報のみが
格納されている点とを除いて第１の実施の形態のロボツ
ト１（図１及び図２）とほぼ同様に構成されている。
【００３３】この場合この胴体部ユニツト３１のＲＯＭ
５０には、ロボツト３０が組み立てられた状態において
例えば図４（Ａ）〜（Ｃ）のようにＣＰＵ５３に対して
アクチユエータＡc や車輪Ｗh がどのような位置関係で
どのような順番で接続されるかといつた、ＣＰＵ５３と
アクチユエータＡc 及び車輪Ｗh との接続関係を表すツ
リー構造のデータが格納されている。
５０には、ロボツト３０が組み立てられた状態において
例えば図４（Ａ）〜（Ｃ）のようにＣＰＵ５３に対して
アクチユエータＡc や車輪Ｗh がどのような位置関係で
どのような順番で接続されるかといつた、ＣＰＵ５３と
アクチユエータＡc 及び車輪Ｗh との接続関係を表すツ
リー構造のデータが格納されている。
【００３４】実際上ロボツト３０の形態は、このような
ツリー構造に応じて複数のカテゴリに分けることがで
き、例えば図９（Ａ）及び（Ｂ）のような形態のロボツ
トではそのツリー構造が図４（Ａ）のように表されるの
に対して、図９（Ｃ）のような形態のロボツトではその
ツリー構造が図４（Ｂ）のように表され、図９（Ｄ）の
ような形態のロボツトでは、そのツリー構造が図４
（Ｃ）のように表される。
ツリー構造に応じて複数のカテゴリに分けることがで
き、例えば図９（Ａ）及び（Ｂ）のような形態のロボツ
トではそのツリー構造が図４（Ａ）のように表されるの
に対して、図９（Ｃ）のような形態のロボツトではその
ツリー構造が図４（Ｂ）のように表され、図９（Ｄ）の
ような形態のロボツトでは、そのツリー構造が図４
（Ｃ）のように表される。
【００３５】そして胴体部ユニツト３１のＲＯＭ５０に
は、予め予想される構築されるロボツト３０の形態をそ
のツリー構造に応じて複数のカテゴリに分類した場合の
各カテゴリ毎のツリー構造のデータが格納されている。
なおこの場合、例えば図９（Ａ）及び（Ｂ）のように同
じツリー構造の形態でも、電源投入時におけるロボツト
３０の姿勢により異なるカテゴリに分類されている（胴
体部ユニツト３１が鉛直方向と平行に位置している場合
は２足歩行型、胴体部ユニツト３１が鉛直方向と垂直な
方向に位置している場合は４足歩行型など）。
は、予め予想される構築されるロボツト３０の形態をそ
のツリー構造に応じて複数のカテゴリに分類した場合の
各カテゴリ毎のツリー構造のデータが格納されている。
なおこの場合、例えば図９（Ａ）及び（Ｂ）のように同
じツリー構造の形態でも、電源投入時におけるロボツト
３０の姿勢により異なるカテゴリに分類されている（胴
体部ユニツト３１が鉛直方向と平行に位置している場合
は２足歩行型、胴体部ユニツト３１が鉛直方向と垂直な
方向に位置している場合は４足歩行型など）。
【００３６】またＲＯＭ５０には、これら各カテゴリの
ツリー構造のデータと共に例えばどの構成ユニツト３２
〜４１を「頭」、「足」、「手」などと認識してどのよ
うに行動するかといつた行動を発生させるためのプログ
ラムが各カテゴリにそれぞれ対応させて複数種類格納さ
れている。
ツリー構造のデータと共に例えばどの構成ユニツト３２
〜４１を「頭」、「足」、「手」などと認識してどのよ
うに行動するかといつた行動を発生させるためのプログ
ラムが各カテゴリにそれぞれ対応させて複数種類格納さ
れている。
【００３７】これによりこのロボツト３０においては、
胴体部ユニツト３１のＣＰＵ５３が、各構成ユニツト３
１〜４１のメモリ５４、５２内に格納された形状情報に
基づいて組み立てられたロボツト３０の形態を認識し、
当該認識結果と、ＲＯＭ５０に格納された各カテゴリの
ツリー構造のデータとに基づいてそのロボツト３０のカ
テゴリを判別でき、さらにこの判別結果と、ＲＯＭ５０
に格納された各カテゴリ毎の行動のための各種プログラ
ムに基づいて必要時に必要な構成ユニツト３２〜４１を
駆動制御することにより、組立て形態に応じた行動をと
ることができるようになされている。
胴体部ユニツト３１のＣＰＵ５３が、各構成ユニツト３
１〜４１のメモリ５４、５２内に格納された形状情報に
基づいて組み立てられたロボツト３０の形態を認識し、
当該認識結果と、ＲＯＭ５０に格納された各カテゴリの
ツリー構造のデータとに基づいてそのロボツト３０のカ
テゴリを判別でき、さらにこの判別結果と、ＲＯＭ５０
に格納された各カテゴリ毎の行動のための各種プログラ
ムに基づいて必要時に必要な構成ユニツト３２〜４１を
駆動制御することにより、組立て形態に応じた行動をと
ることができるようになされている。
【００３８】ここで実際上、胴体部ユニツト３１のＣＰ
Ｕ５３は、ロボツト３０が組み立てられた状態において
電源が投入されると、ＲＯＭ５０に格納された各種プロ
グラムを読み出し、これをＲＡＭ１８にダウンロードす
る。
Ｕ５３は、ロボツト３０が組み立てられた状態において
電源が投入されると、ＲＯＭ５０に格納された各種プロ
グラムを読み出し、これをＲＡＭ１８にダウンロードす
る。
【００３９】次いでＣＰＵ５３は、ＳＢＨ２１及びＨＡ
Ｂ２２と、各構成ユニツト３２〜４１のＨＵＢ２４とを
順次介して各構成ユニツト３１〜４１のメモリ５４、５
２から形状情報を読み出すことにより組み立てられたロ
ボツト３０のツリー構造を検出する。またこのときＣＰ
Ｕ５３は、胴体部ユニツト３１の電子部品５１を構成す
る重力センサの出力に基づいて、電源投入時におけるロ
ボツト３０の姿勢を検出する。
Ｂ２２と、各構成ユニツト３２〜４１のＨＵＢ２４とを
順次介して各構成ユニツト３１〜４１のメモリ５４、５
２から形状情報を読み出すことにより組み立てられたロ
ボツト３０のツリー構造を検出する。またこのときＣＰ
Ｕ５３は、胴体部ユニツト３１の電子部品５１を構成す
る重力センサの出力に基づいて、電源投入時におけるロ
ボツト３０の姿勢を検出する。
【００４０】次いでＣＰＵ５３は、このようにして検出
したロボツト３０のツリー構造及び姿勢に基づいてその
ロボツトのカテゴリを判別し、当該判別結果に基づいて
対応するプログラムを選択し、当該プログラムに基づい
てそのカテゴリにおける基本姿勢を各状態ごとに割り付
ける。実際上例えば４足型ロボツトであれば胴体部ユニ
ツト３１を水平にすると共に各足を伸ばした状態が「st
anding」の基本姿勢として割り付けられ、２輪推進型で
あれば胴体部ユニツト３１を垂直にした状態が「standi
ng」の基本姿勢として割り付けられる。そしてＣＰＵ５
３は、この後このプログラム基づいて必要時に必要な構
成ユニツト３２〜４１内のアクチユエータを制御する。
したロボツト３０のツリー構造及び姿勢に基づいてその
ロボツトのカテゴリを判別し、当該判別結果に基づいて
対応するプログラムを選択し、当該プログラムに基づい
てそのカテゴリにおける基本姿勢を各状態ごとに割り付
ける。実際上例えば４足型ロボツトであれば胴体部ユニ
ツト３１を水平にすると共に各足を伸ばした状態が「st
anding」の基本姿勢として割り付けられ、２輪推進型で
あれば胴体部ユニツト３１を垂直にした状態が「standi
ng」の基本姿勢として割り付けられる。そしてＣＰＵ５
３は、この後このプログラム基づいて必要時に必要な構
成ユニツト３２〜４１内のアクチユエータを制御する。
【００４１】このようにしてＣＰＵ５３は、組み立てら
れたロボツト３０の形態及び電源投入時における姿勢に
基づいて、対応するプログラムに従つて各構成ユニツト
３２〜４１を駆動制御する。
れたロボツト３０の形態及び電源投入時における姿勢に
基づいて、対応するプログラムに従つて各構成ユニツト
３２〜４１を駆動制御する。
【００４２】（２−２）第２の実施の形態におけるソフ
トウエアのアーキテクチヤ ここで図５は、胴体部ユニツト３１のＲＯＭ５０に格納
されるソフトウエアのアーキテクチヤを示すものであ
る。
トウエアのアーキテクチヤ ここで図５は、胴体部ユニツト３１のＲＯＭ５０に格納
されるソフトウエアのアーキテクチヤを示すものであ
る。
【００４３】この図５においてＣＰＣ（Configurationa
l Physical Component）ドライバ６０は各構成ユニツト
３２〜４１のアクチユエータ等のＣＰＣデバイスを初期
化したり、胴体部ユニツト３１のＲＡＭ１８にデータを
読み書きするプログラムであり、ＣＰＵ５３により検出
された現在のロボツト３０のツリー構造のデータ及び電
源投入時におけるロボツト３０の姿勢に関するデータ
（以下これらデータをまとめて形態データＤ１と呼ぶ）
を保持する。そしてこの形態データＤ１がカテゴリース
トツク６１に与えられる。
l Physical Component）ドライバ６０は各構成ユニツト
３２〜４１のアクチユエータ等のＣＰＣデバイスを初期
化したり、胴体部ユニツト３１のＲＡＭ１８にデータを
読み書きするプログラムであり、ＣＰＵ５３により検出
された現在のロボツト３０のツリー構造のデータ及び電
源投入時におけるロボツト３０の姿勢に関するデータ
（以下これらデータをまとめて形態データＤ１と呼ぶ）
を保持する。そしてこの形態データＤ１がカテゴリース
トツク６１に与えられる。
【００４４】カテゴリストツク６１は、予め登録された
各カテゴリ毎のツリー構造のデータ及び姿勢のデータ
（以下、これらデータをまとめてカテゴリ分けデータＣ
Ｄ1 〜ＣＤn と呼ぶ）を管理するプログラムであり、こ
れら登録された各カテゴリ分けデータＣＤ1 〜ＣＤ
n と、ＣＰＣドライバ６０から与えられる形態データＤ
１とを比較することにより、組み立てられたロボツト３
０がどのカテゴリに属するかを判別し、判別結果をカテ
ゴリーインフオメーシヨンストツク６２に与える。
各カテゴリ毎のツリー構造のデータ及び姿勢のデータ
（以下、これらデータをまとめてカテゴリ分けデータＣ
Ｄ1 〜ＣＤn と呼ぶ）を管理するプログラムであり、こ
れら登録された各カテゴリ分けデータＣＤ1 〜ＣＤ
n と、ＣＰＣドライバ６０から与えられる形態データＤ
１とを比較することにより、組み立てられたロボツト３
０がどのカテゴリに属するかを判別し、判別結果をカテ
ゴリーインフオメーシヨンストツク６２に与える。
【００４５】カテゴリーインフオメーシヨンストツク６
２は、予め登録されている各カテゴリでのロボツト３０
の姿勢遷移と動きに関するプログラム（以下、これをモ
ーシヨンネツトワークと呼ぶ）MoNet1〜MoNet n と、各
カテゴリにおいて上位のプログラムから与えられる行動
コマンドCOM を対応する命令に変換するための変換デー
タＣＣ1 〜ＣＣn とを管理するプログラムであり、カテ
ゴリーストツク６１による判別結果に基づいて対応する
モーシヨンネツトワークMoNet1〜MoNet n 及び変換デー
タＣＣ1 〜ＣＣn を選択し、これをモーシヨンジエネレ
ータ６３に与える。
２は、予め登録されている各カテゴリでのロボツト３０
の姿勢遷移と動きに関するプログラム（以下、これをモ
ーシヨンネツトワークと呼ぶ）MoNet1〜MoNet n と、各
カテゴリにおいて上位のプログラムから与えられる行動
コマンドCOM を対応する命令に変換するための変換デー
タＣＣ1 〜ＣＣn とを管理するプログラムであり、カテ
ゴリーストツク６１による判別結果に基づいて対応する
モーシヨンネツトワークMoNet1〜MoNet n 及び変換デー
タＣＣ1 〜ＣＣn を選択し、これをモーシヨンジエネレ
ータ６３に与える。
【００４６】モーシヨンジエネレータ６３は、動作デー
タを生成するプログラムであり、カテゴリーインフオメ
ーシヨンストツク６２から与えられるモーシヨンネツト
ワークMoNet1〜MoNet n 及び変換データＣＣ1 〜ＣＣn
を保持する一方、当該保持した変換データＣＣ1 〜ＣＣ
n に基づいて上位のプログラムから与えられる行動コマ
ンドCOM をそのカテゴリに応じた命令に変換し、得られ
た命令と、保持しているモーシヨンネツトワークMoNet1
〜MoNet n とに基づいて対応する動作データＤ２を生成
し、これをＣＰＣドライバ６０に与える。
タを生成するプログラムであり、カテゴリーインフオメ
ーシヨンストツク６２から与えられるモーシヨンネツト
ワークMoNet1〜MoNet n 及び変換データＣＣ1 〜ＣＣn
を保持する一方、当該保持した変換データＣＣ1 〜ＣＣ
n に基づいて上位のプログラムから与えられる行動コマ
ンドCOM をそのカテゴリに応じた命令に変換し、得られ
た命令と、保持しているモーシヨンネツトワークMoNet1
〜MoNet n とに基づいて対応する動作データＤ２を生成
し、これをＣＰＣドライバ６０に与える。
【００４７】かくしてロボツト３０においては、このＣ
ＰＣドライバ６０に従つてＣＰＵ５３の制御のもとに各
構成ブロツク３２〜４１内の対応するアクチユエータが
制御され、これにより上位のプログラムから与えられる
行動コマンドCOM 応じた行動が行われる。
ＰＣドライバ６０に従つてＣＰＵ５３の制御のもとに各
構成ブロツク３２〜４１内の対応するアクチユエータが
制御され、これにより上位のプログラムから与えられる
行動コマンドCOM 応じた行動が行われる。
【００４８】なお図６に４足歩行型ロボツトのモーシヨ
ンネツトワークMoNet x のグラフ構造を示し、図７に２
輪推進型ロボツトのモーシヨンネツトワークMoNet y の
グラフ構造を示す。
ンネツトワークMoNet x のグラフ構造を示し、図７に２
輪推進型ロボツトのモーシヨンネツトワークMoNet y の
グラフ構造を示す。
【００４９】図６からも明らかなように、４足歩行型ロ
ボツトのモーシヨンネツトワークMoNet x は、「sleepi
ng」、「sitting 」、「standing」、「forward walkin
g 」及び「forward walking 」の５つのNodeＳＴ１〜Ｓ
Ｔ５を有し、これらのうちの遷移可能なNodeＳＴ１〜Ｓ
Ｔ５間がEdge（向きつきの矢）により結ばれている。
ボツトのモーシヨンネツトワークMoNet x は、「sleepi
ng」、「sitting 」、「standing」、「forward walkin
g 」及び「forward walking 」の５つのNodeＳＴ１〜Ｓ
Ｔ５を有し、これらのうちの遷移可能なNodeＳＴ１〜Ｓ
Ｔ５間がEdge（向きつきの矢）により結ばれている。
【００５０】また各NodeＳＴ１〜ＳＴ５にはそのNodeＳ
Ｔ１〜ＳＴ５での動作を発生させるためのプログラムＥ
１〜Ｅ５が関連付けられると共に、各Edgeにもその状態
遷移の際に必要とする動作を発生させるためのプログラ
ムＥ６〜Ｅ１３が関連付けられている。この状態遷移の
際に必要とする動作を発生させるためのプログラムＥ６
〜Ｅ１３は制御アルゴリズムを含むプログラムであり、
各状態遷移の際に必要となる制御はここから供給され
る。
Ｔ１〜ＳＴ５での動作を発生させるためのプログラムＥ
１〜Ｅ５が関連付けられると共に、各Edgeにもその状態
遷移の際に必要とする動作を発生させるためのプログラ
ムＥ６〜Ｅ１３が関連付けられている。この状態遷移の
際に必要とする動作を発生させるためのプログラムＥ６
〜Ｅ１３は制御アルゴリズムを含むプログラムであり、
各状態遷移の際に必要となる制御はここから供給され
る。
【００５１】なお２輪推進型ロボツトのモーシヨンネツ
トワークMoNet y （図７）も、「sleeping」及び「sitt
ing 」のNodeＳＴ１、ＳＴ２がないことを除いて４足歩
行型ロボツトのモーシヨンネツトワークMoNet x とほぼ
同様に構成される。
トワークMoNet y （図７）も、「sleeping」及び「sitt
ing 」のNodeＳＴ１、ＳＴ２がないことを除いて４足歩
行型ロボツトのモーシヨンネツトワークMoNet x とほぼ
同様に構成される。
【００５２】さらに図８は、４足歩行型ロボツト及び２
輪推進型ロボツトの各変換データＣＣx 、ＣＣY を示す
ものである。この図８からも明らかなように、４足歩行
型ロボツトでは、上位のプログラムから与えられる「Mo
ve forward」、「Move backward 」、「stay」、「Res
t」及び「sleep 」といつた命令がそれぞれ「forwardwa
lking 」、「backward walking」、「standing」、「si
tting 」又は「sleeping」といつた命令に変換される。
輪推進型ロボツトの各変換データＣＣx 、ＣＣY を示す
ものである。この図８からも明らかなように、４足歩行
型ロボツトでは、上位のプログラムから与えられる「Mo
ve forward」、「Move backward 」、「stay」、「Res
t」及び「sleep 」といつた命令がそれぞれ「forwardwa
lking 」、「backward walking」、「standing」、「si
tting 」又は「sleeping」といつた命令に変換される。
【００５３】また２輪推進型ロボツトでは、「Move for
ward」、「Move backward 」、「stay」、「Rest」及び
「sleep 」といつた命令がそれぞれ「forward 」、「ba
ckward」、「stop」、「stop」又は「stop」といつた命
令に変換される。
ward」、「Move backward 」、「stay」、「Rest」及び
「sleep 」といつた命令がそれぞれ「forward 」、「ba
ckward」、「stop」、「stop」又は「stop」といつた命
令に変換される。
【００５４】（２−３）第２の実施の形態の動作及び効
果 以上の構成において、胴体部ユニツト３１のＣＰＵ５３
は、各構成ユニツト３１〜４１のメモリ５４、５２内に
格納された形状情報に基づいて組み立てられたロボツト
３０の形態を認識し、当該認識結果と、ＲＯＭ５０に格
納された各カテゴリのツリー構造のデータとに基づいて
そのロボツト３０のカテゴリを判別し、さらにこの判別
結果と、ＲＯＭ５０に格納された各カテゴリ毎の行動の
ための各種プログラムに基づいて各構成ユニツト３２〜
４１のアクチユエータを駆動制御することにより、ロボ
ツト３０全体として組立て形態に応じた行動を実行させ
る。
果 以上の構成において、胴体部ユニツト３１のＣＰＵ５３
は、各構成ユニツト３１〜４１のメモリ５４、５２内に
格納された形状情報に基づいて組み立てられたロボツト
３０の形態を認識し、当該認識結果と、ＲＯＭ５０に格
納された各カテゴリのツリー構造のデータとに基づいて
そのロボツト３０のカテゴリを判別し、さらにこの判別
結果と、ＲＯＭ５０に格納された各カテゴリ毎の行動の
ための各種プログラムに基づいて各構成ユニツト３２〜
４１のアクチユエータを駆動制御することにより、ロボ
ツト３０全体として組立て形態に応じた行動を実行させ
る。
【００５５】従つてこのロボツト３０では、組み立てら
れた状態においてユーザがそのロボツト３０の組立て形
態をＣＰＵ５３に知らせることなくロボツト３０自身が
電源投入時に自分の形態を認識することができ、その分
組み立て作業を簡易化させることができる。
れた状態においてユーザがそのロボツト３０の組立て形
態をＣＰＵ５３に知らせることなくロボツト３０自身が
電源投入時に自分の形態を認識することができ、その分
組み立て作業を簡易化させることができる。
【００５６】またこのロボツト３０の場合、例えば第１
の実施の形態のように各構成ユニツト３１〜４１のメモ
リに役割情報が格納されていない分、各構成ユニツト３
１〜４１を予め設定した役割以外の役割をもたせて使用
する（例えば「足」としてして用いていた構成ユニツト
３２〜３９を例えば指の１本として使用する）ことがで
きるため、第１の実施の形態に比べて各構成ユニツト３
１〜４１の汎用性を向上させることができる。
の実施の形態のように各構成ユニツト３１〜４１のメモ
リに役割情報が格納されていない分、各構成ユニツト３
１〜４１を予め設定した役割以外の役割をもたせて使用
する（例えば「足」としてして用いていた構成ユニツト
３２〜３９を例えば指の１本として使用する）ことがで
きるため、第１の実施の形態に比べて各構成ユニツト３
１〜４１の汎用性を向上させることができる。
【００５７】以上の構成において、ＣＰＵ５３が、各構
成ユニツト３１〜４１のメモリ５４、５２内に格納され
た形状情報に基づいて組み立てられたロボツト３０の形
態を認識し、当該認識結果と、ＲＯＭ５０に格納された
各カテゴリのツリー構造のデータとに基づいてそのロボ
ツト３０のカテゴリを判別し、さらにこの判別結果と、
ＲＯＭ５０に格納された各カテゴリ毎の行動のための各
種プログラムに基づいて必要時に必要な構成ユニツト３
２〜４１のアクチユエータを駆動制御するようにしたこ
とにより、ロボツト３０に自分自身の形態を自動的に認
識させ、これに応じた行動をとらせることができ、かく
して組み立て作業を容易化させ得るロボツトを実現でき
る。
成ユニツト３１〜４１のメモリ５４、５２内に格納され
た形状情報に基づいて組み立てられたロボツト３０の形
態を認識し、当該認識結果と、ＲＯＭ５０に格納された
各カテゴリのツリー構造のデータとに基づいてそのロボ
ツト３０のカテゴリを判別し、さらにこの判別結果と、
ＲＯＭ５０に格納された各カテゴリ毎の行動のための各
種プログラムに基づいて必要時に必要な構成ユニツト３
２〜４１のアクチユエータを駆動制御するようにしたこ
とにより、ロボツト３０に自分自身の形態を自動的に認
識させ、これに応じた行動をとらせることができ、かく
して組み立て作業を容易化させ得るロボツトを実現でき
る。
【００５８】（３）他の実施の形態 なお上述の第１の実施の形態においては、各構成ユニツ
ト２〜１２にそれぞれ設けられ、その構成ユニツト２〜
１２の役割に関する役割情報を記憶する記憶手段とし
て、メモリ２３、２５を適用するようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、デイスク状記録媒
体や、テープ状記録媒体などこの他種々の記憶手段を広
く適用することができる。
ト２〜１２にそれぞれ設けられ、その構成ユニツト２〜
１２の役割に関する役割情報を記憶する記憶手段とし
て、メモリ２３、２５を適用するようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、デイスク状記録媒
体や、テープ状記録媒体などこの他種々の記憶手段を広
く適用することができる。
【００５９】また上述の第１の実施の形態においては、
各構成ユニツト２〜１２のメモリ２３、２５からその構
成ユニツト２〜１２の役割情報をそれぞれ読み出し、当
該読み出した各役割情報に基づいて各構成ユニツト２〜
１２の役割を認識する認識手段としてロボツト１全体の
制御を司るＣＰＵ２０を適用するようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、各構成ユニツト２
〜１２の役割を認識する認識手段と、ロボツト１全体の
制御を司るＣＰＵ２０とを別体に構成するようにしても
良く、認識手段の構成としては、この他種々の構成を広
く適用することができる。
各構成ユニツト２〜１２のメモリ２３、２５からその構
成ユニツト２〜１２の役割情報をそれぞれ読み出し、当
該読み出した各役割情報に基づいて各構成ユニツト２〜
１２の役割を認識する認識手段としてロボツト１全体の
制御を司るＣＰＵ２０を適用するようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、各構成ユニツト２
〜１２の役割を認識する認識手段と、ロボツト１全体の
制御を司るＣＰＵ２０とを別体に構成するようにしても
良く、認識手段の構成としては、この他種々の構成を広
く適用することができる。
【００６０】さらに上述の第１の実施の形態において
は、各種行動を発生させるためのプログラムを胴体部ユ
ニツト２のＲＯＭ１９に格納しておくようにした場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば外部か
らその役割の構成ユニツトを所定状態に動かすべき動作
命令が与えられた場合の対応する動作を発生させるため
のプログラムを各構成ユニツト２〜１２のメモリ２３、
２５に格納しておき、ＣＰＵ２０が電源投入時又はこの
他のタイミングでこのプログラムを読み出し、当該読み
出したプログラムと、各構成ユニツト２〜１２の役割の
認識結果とに基づいて、所定の役割の構成ユニツト２〜
１２を所定状態に駆動すべき動作命令が与えられたとき
に対応する構成ユニツト２〜１２を駆動制御するための
制御信号を生成し、当該制御信号に基づいて対応する構
成ユニツト２〜１２内のアクチユエータを駆動制御する
ようにしても良い。
は、各種行動を発生させるためのプログラムを胴体部ユ
ニツト２のＲＯＭ１９に格納しておくようにした場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば外部か
らその役割の構成ユニツトを所定状態に動かすべき動作
命令が与えられた場合の対応する動作を発生させるため
のプログラムを各構成ユニツト２〜１２のメモリ２３、
２５に格納しておき、ＣＰＵ２０が電源投入時又はこの
他のタイミングでこのプログラムを読み出し、当該読み
出したプログラムと、各構成ユニツト２〜１２の役割の
認識結果とに基づいて、所定の役割の構成ユニツト２〜
１２を所定状態に駆動すべき動作命令が与えられたとき
に対応する構成ユニツト２〜１２を駆動制御するための
制御信号を生成し、当該制御信号に基づいて対応する構
成ユニツト２〜１２内のアクチユエータを駆動制御する
ようにしても良い。
【００６１】さらに上述の第１の実施の形態において
は、ＣＰＵ２０が各構成ユニツト２〜１２の形状情報に
基づいて組み立てられたロボツト１の形態を認識するよ
うにした場合について述べたが、その手法として例えば
第２の実施の形態のように組み立てられたロボツト１の
ツリー構造に応じてその形態を認識するようにすれば良
い。
は、ＣＰＵ２０が各構成ユニツト２〜１２の形状情報に
基づいて組み立てられたロボツト１の形態を認識するよ
うにした場合について述べたが、その手法として例えば
第２の実施の形態のように組み立てられたロボツト１の
ツリー構造に応じてその形態を認識するようにすれば良
い。
【００６２】さらに上述の第２の実施の形態において
は、各構成ユニツト３１〜４１の連結状態（ツリー構
造）を検出する連結状態検出手段として、ロボツト３０
全体の制御を司るＣＰＵ５３を適用するようにした場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、連結状態検
出手段をロボツト３０全体の制御を司るＣＰＵ５３と別
体に設けるようにしても良い。
は、各構成ユニツト３１〜４１の連結状態（ツリー構
造）を検出する連結状態検出手段として、ロボツト３０
全体の制御を司るＣＰＵ５３を適用するようにした場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、連結状態検
出手段をロボツト３０全体の制御を司るＣＰＵ５３と別
体に設けるようにしても良い。
【００６３】さらに上述の第２の実施の形態において
は、構築されるロボツト装置の形態を各構成ユニツト３
１〜４１の連結状態に応じて複数のカテゴリに分類し
た、各カテゴリ毎の各構成ユニツト３１〜４１の連結状
態を記憶する記憶手段としてＲＯＭ５０を適用するよう
にした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
記憶手段としては、デイスク状記録媒体やテープ状記録
媒体等この他種々の記憶手段を広く適用することができ
る。
は、構築されるロボツト装置の形態を各構成ユニツト３
１〜４１の連結状態に応じて複数のカテゴリに分類し
た、各カテゴリ毎の各構成ユニツト３１〜４１の連結状
態を記憶する記憶手段としてＲＯＭ５０を適用するよう
にした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
記憶手段としては、デイスク状記録媒体やテープ状記録
媒体等この他種々の記憶手段を広く適用することができ
る。
【００６４】さらに上述の第２の実施の形態において
は、検出した各構成ユニツト３１〜４１の連結状態と、
予めＲＯＭ５０に格納されている各カテゴリ毎の各構成
ユニツト３１〜４１の連結状態とに基づいて、構築され
たロボツト３０がどのカテゴリに属するかを判別する判
別手段として、ロボツト３０全体の制御を司るＣＰＵ５
３を適用するようにした場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、判別手段をロボツト３０全体の制御を
司るＣＰＵ５３と別体に設けるようにしても良い。
は、検出した各構成ユニツト３１〜４１の連結状態と、
予めＲＯＭ５０に格納されている各カテゴリ毎の各構成
ユニツト３１〜４１の連結状態とに基づいて、構築され
たロボツト３０がどのカテゴリに属するかを判別する判
別手段として、ロボツト３０全体の制御を司るＣＰＵ５
３を適用するようにした場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、判別手段をロボツト３０全体の制御を
司るＣＰＵ５３と別体に設けるようにしても良い。
【００６５】さらに上述の第２の実施の形態において
は、構築されるロボツト３０の形態を初期状態と、ツリ
ー構造とに応じてカテゴリ分けするようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、要は、構築され
るロボツト３０の形態を少なくともツリー構造によりカ
テゴリ分けするのであれば、これ以上の細かなカテゴリ
分けの方法としてはこの他種々の方法を広く適用するこ
とができる。
は、構築されるロボツト３０の形態を初期状態と、ツリ
ー構造とに応じてカテゴリ分けするようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、要は、構築され
るロボツト３０の形態を少なくともツリー構造によりカ
テゴリ分けするのであれば、これ以上の細かなカテゴリ
分けの方法としてはこの他種々の方法を広く適用するこ
とができる。
【００６６】さらに上述の第２の実施の形態において
は、胴体部ユニツト３１内に重力センサを配設し、当該
重力センサの出力に基づいてＣＰＵ５３がロボツト３０
の形態のカテゴリを判別するようにした場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、例えば構築されたロボ
ツトの形態の種類（２足歩行型、４足歩行型、車輪型、
２輪推進型など）を入力設定できるスイツチ等の設定手
段をロボツト３０に設け、ユーザによる当該設定手段を
介した入力設定に基づいてＣＰＵ５３がロボツト３０の
形態のカテゴリを判別するようにしても良い。
は、胴体部ユニツト３１内に重力センサを配設し、当該
重力センサの出力に基づいてＣＰＵ５３がロボツト３０
の形態のカテゴリを判別するようにした場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、例えば構築されたロボ
ツトの形態の種類（２足歩行型、４足歩行型、車輪型、
２輪推進型など）を入力設定できるスイツチ等の設定手
段をロボツト３０に設け、ユーザによる当該設定手段を
介した入力設定に基づいてＣＰＵ５３がロボツト３０の
形態のカテゴリを判別するようにしても良い。
【００６７】また重力センサに代えて例えば各構成ユニ
ツト３１〜４１に接地センサを設け、当該接地センサの
出力に基づいて初期状態においてどの構成ユニツト３１
〜４１のどの部分が接地しているかに基づいて構築され
たロボツト３１の形態のカテゴリを判別するようにして
も良く、初期状態を判別し得るようにする手法として
は、この他種々の手法を広く適用することができる。
ツト３１〜４１に接地センサを設け、当該接地センサの
出力に基づいて初期状態においてどの構成ユニツト３１
〜４１のどの部分が接地しているかに基づいて構築され
たロボツト３１の形態のカテゴリを判別するようにして
も良く、初期状態を判別し得るようにする手法として
は、この他種々の手法を広く適用することができる。
【００６８】さらに上述の第２の実施の形態において
は、ＣＰＵ５３が電源投入時におけるロボツト３０の姿
勢に基づいて当該ロボツト３０のカテゴリを判別するよ
うにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、ＣＰＵ５３が電源投入時以外の他のタイミング時に
おけるロボツト３０の姿勢に基づいて当該ロボツト３０
のカテゴリを判別するようにしても良い。
は、ＣＰＵ５３が電源投入時におけるロボツト３０の姿
勢に基づいて当該ロボツト３０のカテゴリを判別するよ
うにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、ＣＰＵ５３が電源投入時以外の他のタイミング時に
おけるロボツト３０の姿勢に基づいて当該ロボツト３０
のカテゴリを判別するようにしても良い。
【００６９】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、モジユラ
型のロボツト装置において、各構成ユニツトにそれぞれ
その構成ユニツトの役割に関する役割情報を記憶する記
憶手段を設けると共に、各構成ユニツトの記憶手段から
役割情報をそれぞれ読み出し、当該読み出した各役割情
報に基づいて各構成ユニツトの役割を認識する認識手段
とを設けるようにしたことにより、ユーザが各構成ユニ
ツトの役割等を与えることなくロボツト装置自身が組み
立てられた段階において各構成ユニツトの役割を認識す
ることができ、かくして組立て作業を容易化させ得るロ
ボツト装置を実現できる。
型のロボツト装置において、各構成ユニツトにそれぞれ
その構成ユニツトの役割に関する役割情報を記憶する記
憶手段を設けると共に、各構成ユニツトの記憶手段から
役割情報をそれぞれ読み出し、当該読み出した各役割情
報に基づいて各構成ユニツトの役割を認識する認識手段
とを設けるようにしたことにより、ユーザが各構成ユニ
ツトの役割等を与えることなくロボツト装置自身が組み
立てられた段階において各構成ユニツトの役割を認識す
ることができ、かくして組立て作業を容易化させ得るロ
ボツト装置を実現できる。
【００７０】また本発明によれば、モジユラ型のロボツ
ト装置において、各構成ユニツトの連結状態を検出する
連結状態検出手段と、構築されるロボツト装置の形態を
各構成ユニツトの連結状態に応じて複数のカテゴリに分
類した、各カテゴリ毎の各構成ユニツトの連結状態を記
憶する記憶手段と、連結状態検出手段により検出された
各構成ユニツトの連結状態と、記憶手段により記憶され
た各カテゴリ毎の各構成ユニツトの連結状態とに基づい
て、構築されたロボツト装置がどのカテゴリに属するか
を判別する判別手段とを設けようにしたことにより、ユ
ーザが構築したロボツト装置にその形態を知らせること
なくロボツト装置が自分自身の形態を自動的に認識し得
るようにすることができ、かくして組立て作業を容易化
させ得るロボツト装置を実現できる。
ト装置において、各構成ユニツトの連結状態を検出する
連結状態検出手段と、構築されるロボツト装置の形態を
各構成ユニツトの連結状態に応じて複数のカテゴリに分
類した、各カテゴリ毎の各構成ユニツトの連結状態を記
憶する記憶手段と、連結状態検出手段により検出された
各構成ユニツトの連結状態と、記憶手段により記憶され
た各カテゴリ毎の各構成ユニツトの連結状態とに基づい
て、構築されたロボツト装置がどのカテゴリに属するか
を判別する判別手段とを設けようにしたことにより、ユ
ーザが構築したロボツト装置にその形態を知らせること
なくロボツト装置が自分自身の形態を自動的に認識し得
るようにすることができ、かくして組立て作業を容易化
させ得るロボツト装置を実現できる。
【図１】本発明によるロボツトの構成を示す概念図であ
る。
る。
【図２】第１の実施の形態によるロボツトの構成を示す
ブロツク図である。
ブロツク図である。
【図３】第２の実施の形態によるロボツトの構成を示す
ブロツク図である。
ブロツク図である。
【図４】各種ツリー構造を示す概念図である。
【図５】第２の実施の形態によるソフトウエアのアーキ
テクチヤを示す概念図である。
テクチヤを示す概念図である。
【図６】４足歩行型ロボツトのモーシヨンネツトワーク
を示す概念図である。
を示す概念図である。
【図７】２輪推進型ロボツトのモーシヨンネツトワーク
を示す概念図である。
を示す概念図である。
【図８】４足歩行型ロボツト及び２輪推進型ロボツトに
おけるそれぞれの変換データ例を示す図表である。
おけるそれぞれの変換データ例を示す図表である。
【図９】モジユラ型ロボツトの各種形態の説明に供する
略線的な斜視図である。
略線的な斜視図である。
１、３０……ロボツト、２〜１２、３１〜３１……構成
ユニツト、１９、５０……ＲＯＭ、２０、５３……ＣＰ
Ｕ、２３、２５、５２……メモリ。
ユニツト、１９、５０……ＲＯＭ、２０、５３……ＣＰ
Ｕ、２３、２５、５２……メモリ。
Claims (7)
- 【請求項１】複数の構成ユニツトを連結するようにして
構築されるロボツト装置において、 各構成ユニツトにそれぞれ設けられ、その構成ユニツト
の役割を表わす役割情報を記憶する記憶手段と、 各上記構成ユニツトの上記記憶手段から上記役割情報を
それぞれ読み出し、当該読み出した各上記役割情報に基
づいて各上記構成ユニツトの上記役割を認識する認識手
段とを具えることを特徴とするロボツト装置。 - 【請求項２】上記識別手段は、各上記構成ユニツトの上
記役割の認識結果に基づいて、所定の上記役割の上記構
成ユニツトを所定状態に駆動すべき動作命令に対し、対
応する上記構成ユニツトを上記所定状態に駆動するため
の制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載
のロボツト装置。 - 【請求項３】各上記構成ユニツトの記憶手段は、それぞ
れ対応する構成ユニツトを各種状態に駆動するためのプ
ログラムを記憶し、 上記識別手段は、各上記構成ユニツトの上記記憶手段か
ら上記プログラムを読み出し、当該読み出したプログラ
ムと、各上記構成ユニツトの上記役割の認識結果とに基
づいて、所定の上記役割の上記構成ユニツトを所定状態
に駆動すべき動作命令に応じて対応する上記構成ユニツ
トを駆動制御するための制御信号を生成することを特徴
とする請求項１に記載のロボツト装置。 - 【請求項４】複数の構成ユニツトを連結するようにして
構築されるロボツト装置において、 各上記構成ユニツトの連結状態を検出する連結状態検出
手段と、 構築される上記ロボツト装置の形態を各上記構成ユニツ
トの上記連結状態に応じて複数のカテゴリに分類した、
各上記カテゴリ毎の各上記構成ユニツトの上記連結状態
を記憶する記憶手段と、 上記連結状態検出手段により検出された各上記構成ユニ
ツトの上記連結状態と、上記記憶手段により記憶された
各上記カテゴリ毎の各上記構成ユニツトの上記連結状態
とに基づいて、構築された上記ロボツト装置がどの上記
カテゴリに属するかを判別する判別手段とを具えること
を特徴とするロボツト装置。 - 【請求項５】上記記憶手段は、各上記カテゴリ毎の基本
動作をそれぞれ発生させる複数のプログラムを記憶し、 上記判別手段は、構築された上記ロボツト装置がどの上
記カテゴリに属するかの判別結果と、上記記憶手段に記
憶された対応する上記プログラムとに基づいて各上記構
成ユニツトを駆動制御するための制御信号を生成するこ
とを特徴とする請求項４に記載のロボツト装置。 - 【請求項６】重力方向を検出する重力センサを具え、 上記構築されるロボツト装置の形態は、各上記構成ユニ
ツトの上記連結状態及び初期設定時における当該ロボツ
ト装置の姿勢に応じて複数の上記カテゴリに分類され、 上記判別手段は、上記重力センサの検出結果と、上記記
憶手段により記憶された各上記カテゴリ毎の各上記構成
ユニツトの上記連結状態とに基づいて、構築された上記
ロボツト装置がどの上記カテゴリに属するかを判別する
ことを特徴とする請求項４に記載のロボツト装置。 - 【請求項７】構築された上記ロボツト装置の姿勢を初期
設定するための設定手段を具えることを特徴とする請求
項６に記載のロボツト装置。
Priority Applications (13)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34584197A JP3919040B2 (ja) | 1997-11-30 | 1997-11-30 | ロボツト装置 |
| US09/197,332 US6411055B1 (en) | 1997-11-30 | 1998-11-20 | Robot system |
| TW087119286A TW378286B (en) | 1997-11-30 | 1998-11-20 | Robot device |
| SG9804897A SG97125A1 (en) | 1997-11-30 | 1998-11-23 | Robot system |
| CA002254502A CA2254502C (en) | 1997-11-30 | 1998-11-25 | Robot system |
| DE69812558T DE69812558T2 (de) | 1997-11-30 | 1998-11-26 | Roboter System und Methode zum Antreiben eines Roboters |
| ES98309707T ES2196504T3 (es) | 1997-11-30 | 1998-11-26 | Sistemas de robot y metodos para controlar el accionamiento de robots. |
| EP98309707A EP0923011B1 (en) | 1997-11-30 | 1998-11-26 | Robot systems and robot drive-controlling methods |
| BRPI9804751-5A BR9804751B1 (pt) | 1997-11-30 | 1998-11-27 | sistema robótico e processo de controle de acionamento de robÈ. |
| AU94203/98A AU755446B2 (en) | 1997-11-30 | 1998-11-27 | Robot system |
| MYPI98005409A MY120352A (en) | 1997-11-30 | 1998-11-30 | Robot systems and robot drive-controlling methods. |
| CN98126901A CN1096919C (zh) | 1997-11-30 | 1998-11-30 | 机器人系统 |
| KR1019980051672A KR100549971B1 (ko) | 1997-11-30 | 1998-11-30 | 로봇장치및그구동제어방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34584197A JP3919040B2 (ja) | 1997-11-30 | 1997-11-30 | ロボツト装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11156765A true JPH11156765A (ja) | 1999-06-15 |
| JP3919040B2 JP3919040B2 (ja) | 2007-05-23 |
Family
ID=18379356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34584197A Expired - Lifetime JP3919040B2 (ja) | 1997-11-30 | 1997-11-30 | ロボツト装置 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6411055B1 (ja) |
| EP (1) | EP0923011B1 (ja) |
| JP (1) | JP3919040B2 (ja) |
| KR (1) | KR100549971B1 (ja) |
| CN (1) | CN1096919C (ja) |
| AU (1) | AU755446B2 (ja) |
| BR (1) | BR9804751B1 (ja) |
| CA (1) | CA2254502C (ja) |
| DE (1) | DE69812558T2 (ja) |
| ES (1) | ES2196504T3 (ja) |
| MY (1) | MY120352A (ja) |
| SG (1) | SG97125A1 (ja) |
| TW (1) | TW378286B (ja) |
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