JPH11282531A

JPH11282531A - マイクロロボットの誘導方法およびその誘導装置、計測装置、部品搬送装置

Info

Publication number: JPH11282531A
Application number: JP11023718A
Authority: JP
Inventors: Osamu Miyazawa; 修宮澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1999-02-01
Publication date: 1999-10-15
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: JP3225945B2

Abstract

(57)【要約】【課題】オペレータの誘導操作なしでマイクロロボッ
トを誘導でき、しかも、動作エリアの拡大、縮小、変更
が容易なマイクロロボットの誘導方法および誘導装置を
実現すること。【解決手段】マイクロロボット１００のセンサ１１１
Ｌ、１１１Ｒが光、磁気、音などに反応するように、光
透過性のベース板１の裏面側から光源２からの光をパタ
ーンマスク３を通して投影することにより、ベース板１
の走行面１０に対して、任意の走行経路４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光、磁気、音など
に反応して動くマイクロロボットの誘導方法および誘導
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、光、磁気、音などに反応し
て動く約１立方センチメートル以下のマイクロロボット
を開発し、その内容は既に公知となっている（ＷＯ９３
／０９０１８号公報）。このマイクロロボットはワイヤ
レス誘導によるものであり、オペレータがマイクロロボ
ットのセンサに向けて光などを照射し誘導しなければな
らない。あたかも生き物のごとく動くマイクロロボット
の動きそのものに面白みを見つけ、それを楽しむことか
らすればオペレータによる誘導操作を必要とするもので
あっても十分であろう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ある種の作業
目的にこのマイクロロボットを利用する場合、例えば普
通のロボットのアームが入らないところでの作業（例え
ば部品の組み込み、接着、配線、異物の除去など）を行
わせるためにマイクロロボットを利用する場合には自動
的な誘導が必要になってくる。従って、従来の誘導方法
のように、オペレータによる誘導操作が必要な方式では
不便である。

【０００４】また、従来の一般的な産業用ロボットない
し自動機械では一定の動作エリア内でしか走行経路を自
由に変えることができない。従って、動作エリアの拡
大、変更は容易でない。特に、上記のマイクロロボット
の場合、ロボット本体に従来のロボットと同様に走行経
路のプログラミングや障害物回避の機能を持たせるのは
技術的、コスト的に困難である。そのため、マイクロロ
ボットとは別にマイクロロボットを自動的に誘導する誘
導装置が必要になる。しかしながら、このようなマイク
ロロボットの誘導装置として、その動作エリアを自由に
拡大、変更できるものは未だ案出されていない。

【０００５】本発明は、このような見地に立ってなされ
たものであり、マイクロロボットの動作エリアの拡大、
変更、縮小などが容易にできるジオラマ(diorama) のご
ときマイクロロボットの誘導方法および誘導装置を提供
することを目的としている。

【０００６】本発明の他の目的は、マイクロロボットの
位置を監視しながらそれを走行させることができるマイ
クロロボットの誘導方法および誘導装置を提供すること
にある。

【０００７】本発明のさらに他の目的は、マイクロロボ
ットの連続的動作を可能にするため、必要に応じて充電
エリアに自動的にマイクロロボットを誘導できるように
したマイクロロボットの誘導方法および誘導装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のマイクロロボッ
トの誘導方法では、少なくとも１つの物理量、たとえ
ば、光、磁気、音、電流、電圧の変化を検出可能な検出
手段を備えたマイクロロボットのための走行面を規定す
るベース板に対して、走行面上に物理量の変化のパター
ンを生成し、このパターンに沿ってマイクロロボットを
走行させることに特徴を有する。

【０００９】かかる誘導方法を実施するために、本発明
に係る誘導装置には、マイクロロボットのための走行面
を規定するベース板と、このベースの走行面上に物理量
の変化のパターンをマイクロロボットの走行経路として
生成する走行経路形成手段とを設けたことに特徴を有す
る。

【００１０】本発明において、走行経路形成手段が物理
量の変化パターンをベース板の走行面上に生成すると、
マイクロロボットは、その検出手段が光、磁気、音など
の物理量の強弱に反応しながら、物理量の変化パターン
に沿って走行する。従って、オペレータによる誘導操作
が無くても、マイクロロボットを自動的に誘導すること
ができる。また、走行面上に形成する走行経路は、あく
まで光、磁気、音などの物理量の変化パターンである。
従って、そのパターンを変更するのが容易であるため、
マイクロロボットの動作エリアを自由に拡大、変更でき
る。

【００１１】本発明では、ベース板の走行面近傍におけ
る物理量を検出し、この検出結果がマイクロロボットの
通過位置で変化することによりマイクロロボットの位置
を検出しながらそれを走行させることが好ましい。それ
には、誘導装置に対して、ベース板の走行面近傍におけ
る物理量を検出し、この検出結果がマイクロロボットの
通過位置で変化することによりマイクロロボットの位置
を検出するロボット位置検出手段を設ける。このように
して、マイクロロボットの位置を監視できるようにした
場合には、マイクロロボットによって複雑な作業を行な
わせるのに便利である。

【００１２】また、マイクロロボットの走行経路には、
マイクロロボットに対する充電装置が配置された充電エ
リアを含めておくことが好ましい。このように構成すれ
ば、マイクロロボットを走行面上から取り出すことなく
充電できるので、マイクロロボットに連続的な作業を行
わせることができる。

【００１３】本発明においては、ベース板の走行面上に
投影装置を用いて物理量としての光の明暗パターンを映
し出し、この明暗パターンに沿ってマイクロロボットを
走行させることができる。

【００１４】かかる誘導方法を実施するために、本発明
に係る誘導装置では、走行経路形成手段に対して、ベー
ス板の走行面上に対して物理量としての光の明暗パター
ンを映し出す投影装置を設ける。

【００１５】このような光の明暗パターンを利用する場
合には、ベース板の走行面近傍で光の強度を検出し、こ
の検出結果がマイクロロボットの通過位置で変化するこ
とによりマイクロロボットの位置を検出するロボット位
置手段を設けることが好ましい。

【００１６】ここで、ベース板が透光性を有する場合に
は、投影装置に対して、ベース板にその裏面側から光を
照射する光源部と、この光源部とベース板との間に配置
され、明暗パターンに対応する所定のパターンをもつ透
光部が形成されたパターンマスクとを設ける。または、
投影装置に対して、ベース板にその上方位置から走行面
に向けて光を照射する光源部と、この光源部とベース板
との間に配置され、明暗パターンに対応するパターンを
もって透光部が形成されたパターンマスクとを設ける。

【００１７】本発明においては、ベース板として透光性
を有するものを用い、ベース板の裏面に配列した発光体
群を所定のパターンで発光させて走行面上に物理量とし
ての光の明暗パターンを映し出し、この明暗パターンに
沿ってマイクロロボットを走行させることができる。

【００１８】かかる誘導方法を実施するためには、走行
経路形成手段に対して、ベース板の裏面に配列された光
源としての発光体群と、この発光体群を所定のパターン
で発光させる発光体制御手段とを設ける。

【００１９】この場合には、発光体群としてのＬＥＤ群
のうち、非発光状態にあるＬＥＤの内部抵抗がマイクロ
ロボットからの反射光によって変化することに基づいて
マイクロロボットの位置を検出するロボット位置手段に
よって、ロボット位置を検出できる。また、発光体群の
隙間に配置された受光体を備え、これらの受光体におけ
る受光強度がマイクロロボットからの反射光によって変
化することに基づいてマイクロロボットの位置を検出す
るロボット位置手段によっても、ロボットの位置を検出
できる。

【００２０】このような光の明暗パターンを利用する場
合には、走行経路形成手段に対して、その光源から出た
光を発散あるいは収束させて走行面上に映し出す光の明
暗パターンの大きさを変える光拡散板、反射板などの光
学系を設けることが好ましい。

【００２１】また、走行経路形成手段には、ベース板の
走行面を所定の範囲で照らす光源部と、この光源部の走
行面に対する投光位置を移動させる駆動機構とを設けて
もよい。

【００２２】本発明においては、ベース板の走行面上に
磁気発生手段を用いて物理量としての磁気の強弱パター
ンを形成して、この強弱パターンに沿ってマイクロロボ
ットを走行させることができる。

【００２３】かかる誘導方法を実施するために、本発明
では、走行経路形成手段に対して、ベース板の走行面上
に物理量としての磁気の強弱パターンを形成するシート
マグネット、磁性膜、磁気ヘッドなどの磁界発生手段を
設ける。

【００２４】この場合には、ベース板の走行面近傍にお
ける磁束密度を監視し、この磁束密度がマイクロロボッ
トの通過位置で変化することによりマイクロロボットの
位置を検出するロボット位置手段を設けることが好まし
い。

【００２５】本発明においては、ベース板の走行面上に
超音波発生手段を用いて物理量としての超音波の強弱パ
ターンを形成し、この強弱パターンに沿ってマイクロロ
ボットを走行させることができる。

【００２６】かかる誘導方法を実施するために、本発明
では、走行経路形成手段に対して、ベース板の走行面上
に物理量としての超音波の強弱パターンを形成する超音
波ヘッドなどの超音波発生手段を設ける。

【００２７】この場合には、ベース板の走行面近傍にお
ける超音波強度を監視し、この超音波強度がマイクロロ
ボットの通過位置で変化することによりマイクロロボッ
トの位置を検出するロボット位置手段を設けることが好
ましい。

【００２８】かかる誘導装置は、たとえば計測装置に利
用できる。この場合には、マイクロロボットの走行経路
に、マイクロロボットに搭載したセンサによる計測地点
を含めておく。

【００２９】また、誘導装置は、部品搬送装置にも利用
できる。この場合には、マイクロロボットの走行経路
に、マイクロロボットが部品を受け取る第１の部品受渡
しエリアと、このエリアで受け取った部品を所定の位置
で放出する第２の部品受渡しエリアとを含めておく。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の実施例を詳細に説明する。

【００３１】〔実施例１〕（マイクロロボットの構成）本例のマイクロロボットの
誘導装置を説明する前に、マイクロロボットの構成を簡
単に説明しておく。なお、以下の説明において、マイク
ロロボットに左右一対で配置された構成要素には、マイ
クロロボット側から前方に向かって右側に位置する構成
要素に「Ｒ」を付し、左側に位置する部品には「Ｌ」を
付してある。

【００３２】図１は、マイクロロボットの側面図、図２
は、その平面図である。マイクロロボット１００は、ロ
ボット本体１１０の大きさが約１立方センチメートルで
あり、その前面部１０２には、左右で一対のセンサ１１
１Ｌ、１１１Ｒ（検出手段）が設けられている。本例で
は、センサ１１１Ｌ、１１１Ｒとして、フォトダイオー
ド、フォトトランジスタ等の光センサを用いてある。セ
ンサ１１１Ｌは、その検出領域として視野Ａ１を有し、
センサ１１１Ｒは、検出領域として視野Ａ２を有する。
また、センサ１１１Ｌ、１１１Ｒは、視野Ａ１、Ａ２同
士が重複する視野Ａ３を有する。従って、光源からの光
が正面、すなわち、視野Ａ３にあるときには、センサ１
１１Ｌ、１１１Ｒのいずれもが光を検出するようになっ
ている。

【００３３】図３は、マイクロロボットの底面図であ
る。マイクロロボット１１の底面では、その中央部分に
バッテリ電源１１６が構成されている。バッテリ電源１
１６は、電気二重層コンデンサ、ニッケル−カドニウム
電池などで構成され、マイクロロボット全体の電力源で
ある。ロボット本体１１０の前後方向には、触覚状のリ
ード端子１１２、および尾状のリード端子１１３がそれ
ぞれ延びており、これらのリード端子１１２、１１３を
電極端子としてバッテリ電源１１６への充電を行なうよ
うになっている。

【００３４】バッテリ電源１１６の右側方位置には、回
路部１２２が構成されている。回路部１２２では、回路
基板１２３にマイコン制御装置１２４（ＣＰＵ−Ｉ
Ｃ）、およびプルダウン用のチップ抵抗１１７などが実
装されている。

【００３５】回路部１２２およびバッテリ電源１１６の
両側方位置には、駆動装置１１５Ｌ、１１５Ｒが構成さ
れている。駆動装置１１５Ｌ、１１５Ｒは、それぞれス
テップモータおよび減速機構を内蔵しており、回路部１
２２によって制御されながら、出力軸１１８Ｌ、１１８
Ｒに取り付けられた車輪１１４Ｌ、１１４Ｒを回転駆動
するようになっている。車輪１１４Ｌ、１１４Ｒの外周
部は、ゴム製である。

【００３６】なお、バッテリ電源１１６、回路部１２２
および駆動装置１１５Ｌ、１１５Ｒは、それらの前後双
方においてスペーサ１３９によって框体１３０に支持さ
れている。ここで、バッテリ電源１１６および回路部１
２２の占有面積は、ロボット全体の体積が小さい割りに
は比較的広く確保してある。従って、バッテリ電源１１
６には、内部抵抗が小さなコンデンサや電池などを搭載
することができるので、大電流を得ることができる。ま
た、回路部１２２では、複雑な機能を有する大型のＩＣ
チップを搭載することもできる。

【００３７】図４は、回路部１２２のマイコン制御装置
１２４の機能を示すブロック図である。ＣＰＵコア１４
０は、ＡＬＵおよび各種のレジスタなどで構成され、そ
れには、プログラムが格納されているＲＯＭ１４２、こ
のＲＯＭ１４２のアドレスデコーダ１４４、各種データ
が格納されているＲＡＭ１４６、およびこのＲＡＭ１４
６のアドレスデコーダ１４８が接続されている。また、
ＣＰＵコア１４０には、水晶振動子１５０を源振とする
発振器１５２の発振信号がクロック信号として入力され
るようになっている。入出力制御回路１５４には、セン
サ１１１Ｌ、１１１Ｒからその検出結果が入力されるよ
うになっており、それは、ＣＰＵコア１４０に出力され
るようになっている。電圧調整器１５６は、バッテリ電
源１１６の電圧を低電圧、かつ安定化して回路部１２２
などに供給している。モータ駆動制御回路１５８は、Ｃ
ＰＵコア１４０との間で制御信号の入出力を行い、モー
タ駆動回路１６０、１６２を介してステップモータ１１
９Ｌ、１１９Ｒを制御している。ここで、ステップモー
タ１１９Ｒは、駆動装置１１５Ｒに内蔵され、ステップ
モータ１１９Ｌは、駆動装置１５Ｌに内蔵されている。

【００３８】図５は、センサ１１１Ｌの回路図である。
センサ１１１Ｌは、ホトトランジスタ１０９Ｌで構成さ
れている。このホトトランジスタ１０９Ｌのエミッタ端
子には、プルダウン抵抗１２８が直列に接続され、ホト
トランジスタ１０９Ｌのエミッタ端子から受光出力が取
り出されるようになっている。ここで、受光出力は、図
４に示した入出力制御回路１５４で波形整形されて、Ｃ
ＰＵコア１４０に出力されるようになっている。なお、
センサ１１１Ｒは、センサ１１１Ｌと同じ構成になって
いる。

【００３９】図６は、駆動装置１１５Ｌの平面図であ
り、図７は、その展開図である。これらの図において、
ステップモータ１６４は、電子時計に用いられている電
磁式２極ステップモータであり、励磁コイル１６８と、
マグネットからなるロータ１７０とを有する。ロータ１
７０は、ピニオン１７２を駆動しており、このピニオン
１７２は、ギアを介してピニオン１７４を駆動してい
る。また、ピニオン１７４は、ギアを介してピニオン１
７６を駆動しており、このようにして減速されたピニオ
ン１７６は、車輪１１４Ｌを回転駆動する。なお、駆動
装置１１５Ｒは、駆動装置１１５Ｌと同じ構成になって
いる。

【００４０】図８は、マイクロロボットの基本動作を説
明するためのタイミングチャートである。図８（ａ）に
おいて、期間Ｓ０では、センサ１１１Ｌ、１１１Ｒに光
が入射しない状態では、それからの出力が０ｖである。
これに対し、センサ１１１Ｌ、１１１Ｒに光が入射する
と、その光量に応じた電圧を出力する。その電圧は、入
出力制御回路１５４において所定のスレッショルド電圧
で図８（ｂ）に示すように波形整形され、ＣＰＵコア１
４０に入力される。モータ駆動制御回路１５８は、図８
（ｆ）（ｇ）に示すように、モータ駆動回路１６０、１
６２を介してステップモータ１１９Ｌ、１１９Ｒに正、
逆に交互に駆動パルスを供給する。従って、センサ１１
１Ｌが受光していく期間Ｓ１は、ステップモータ１１９
Ｒが作動し、車輪１１４Ｒが回転駆動される。これに対
して、図８（ｃ）に示すように、センサ１１１Ｒが受光
している期間Ｓ２は、図８（ｇ）に示すように、ステッ
プモータ１１９Ｌが作動し、車輪１１４Ｌが回転駆動さ
れる。なお、双方のセンサ１１１Ｌ、１１１Ｒが受光し
ている期間Ｗでは、ステップモータ１１９Ｌ、１１９Ｒ
の双方が作動し、車輪１１４Ｌ、１１４Ｒが回転駆動さ
れる。

【００４１】従って、図２において、光源からの光が視
野Ａ１のうち、視野Ａ３を除く部分にあると、センサ１
１１Ｌは、それを受光し、ステップモータ１６４がその
受光出力に応じて車輪１１４Ｒを回転させる。このと
き、車輪１１４Ｌは、停止状態にあるので、ロボット本
体１１０は、左の方向に向かって旋回走行することにな
る。また、光源からの光が視野Ａ２のうち、視野Ａ３を
除く部分にあると、センサ１１１Ｒは、それを受光し、
ステップモータ１１９Ｌは、その受光出力に応じて車輪
１１４Ｌを回転させる、このとき、車輪１１４Ｒは、停
止状態にあるので、ロボット本体１１０は、右方向に向
かって旋回走行することになる。

【００４２】さらに、光源からの光が視野Ａ３にある
と、センサ１１１Ｌ、１１１Ｒは、それを受光し、ステ
ップモータ１１９Ｌ、１１９Ｒは、その受光出力に応じ
て車輪１１４Ｌ、１１４Ｒを回転させる。その結果、ロ
ボット本体１１０は、光源に向かって真っ直ぐに走行す
ることになる。

【００４３】（マイクロロボットの誘導装置の構成）図
９は、このように構成したマイクロロボットを誘導する
ための装置の概要図である。

【００４４】本例に係る誘導装置では、ベース板１の下
方位置（裏面側）に光源２が配置され、光源２とベース
板１との間には、所定のパターン５をもつ透光部３０が
形成されたパターンマスク３が配置されている。このた
め、ベース板１には、透光部３０のパターン５に対応し
た光が照射されている。ここで、ベース板１は、プラス
チック、ガラス等の透光性材料、あるいは光を当てた部
分がある時間光っているような蓄光材料からなる。従っ
て、ベース板１の上面（マイクロロボット１００の走行
面１０）には、他の部分よりも明るい通路として、マイ
クロロボット１００の走行経路４が写し出されている。
すなわち、本例では、光源２とパターンマスク３とから
なる投影装置（走行経路形成手段）によって、光の明暗
パターンが形成されている。

【００４５】本例において、パターンマスク３の透光部
３０を透過する光によって、ベース板１に他の部分より
も明るい走行経路４を写し出すと、ベース板１に載置さ
れたマイクロロボット１００は、目の部分に相当する一
対のセンサ１１１Ｌ、１１１Ｒにより走行経路４の光を
感知しながら走行経路４に沿って走行する。

【００４６】すなわち、マイクロロボット１００は、前
述のとおり、センサ１１１Ｌ、１１１Ｒがそれぞれ検出
領域としての視野Ａ1 、Ａ2 を有し、視野Ａ1 、Ａ2 は
中央部で一部重複する視野Ａ3 を有している。また、マ
イクロロボット１００は、一対のセンサ１１１Ｌ、１１
１Ｒ、バッテリへの充電用及びバランサを兼ねたリード
端子１１２、１１３、独立に駆動される車輪１１４Ｌ、
１１４Ｒ、各車輪の減速機付きの駆動装置１１５Ｌ、１
１５Ｒ、バッテリ電源１１６、およびマイコン制御装置
１２４を有し、明るい部分が視野Ａ３に位置するように
その向きを変える。従って、視野Ａ３を除く左側の視野
Ａ１でセンサ１１１Ｌが光を感知すると、その光は電気
パルス信号に変換され、その電気パルス信号によって右
側の駆動装置１１５Ｒのみが駆動する。このとき、左側
の駆動装置１１５Ｌは停止している。このため、右側の
車輪１１４Ｒのみが回転し、左側の車輪１１４Ｌは停止
したままであるので、マイクロロボット１００は左方向
へ旋回する。

【００４７】同様の原理で、視野Ａ3 を除く右側の視野
Ａ2 でセンサ１１１Ｒが光を感知すると、マイクロロボ
ット１００は右方向へ旋回する。また、中央の視野Ａ３
で両センサ１１１Ｌ、１１１Ｒが光を感知すると、マイ
クロロボット１００は直進する。このように、光を常に
中央の視野Ａ3 でとらえるようにマイクロロボット１０
０は向きを変えつつ走行する。

【００４８】それ故、図９において、マイクロロボット
１００は、走行経路４の直線部分を真っ直ぐに進み、第
１コーナ部４ａの近くでは左側からの光をセンサ１１１
Ｌが感知するので、マイクロロボット１００は左側に向
きを変えて第１コーナ部４ａを曲がる。同様に、マイク
ロロボット１００は、第２コーナ部４ｂでも左側に向き
を変える。さらに、マイクロロボット１００は、第３コ
ーナ部４ｃで右側に向きを変えて進み、走行経路４に沿
って周回する。

【００４９】以上のとおり、本例では、ベース板１の走
行面１０上に投影装置（光源２およびパターンマスク
３）を用いて物理量としての光の明暗パターンを映し出
して走行経路４を形成する。従って、オペレータによる
誘導操作が無くても、マイクロロボット１００を自動的
に誘導することができる。また、走行面１０上に形成す
る走行経路４は、あくまで光の変化パターンである。こ
のため、パターンマスク３を交換するだけで、任意の走
行経路４のパターンをベース板１の走行面１０に生成す
ることができる。それ故、マイクロロボット１００の動
作エリアを自由に拡大、変更できる。

【００５０】また、本例では、透光性のベース板１を用
いて、その裏面側から光源２およびパターンマスク３が
光の明暗パターンを映し出している。従って、ベース板
１の走行面１０の側が開放状態にあるので、そこを自由
に活用できる。

【００５１】さらに、本例では、光源２とベース板１と
の距離を変えることによって、走行経路４を拡大または
縮小することができる。

【００５２】ここで、複数種類のパターンマスク３をロ
ータリ式に回転可能にした場合には、パターンマスク３
の切り換えによって走行経路４をさらに簡単に変更でき
る。

【００５３】また、鏡、レンズ等の光学手段をベース板
１に直結した状態に、またはベース板１から離隔した状
態に設けることにより、光源２などの位置などに対する
制約を緩和してもよい。

【００５４】さらに、ベース板１の走行面１０近傍で光
の強度を検出し、この検出結果がマイクロロボット１０
０の通過位置で変化することに基づいてマイクロロボッ
ト１００の位置を検出するロボット位置手段を構成した
場合には、マイクロロボット１００の位置を監視しなが
ら、それを誘導することができる。

【００５５】〔実施例２〕なお、以下に説明するいずれ
の実施例でも、誘導装置およびマイクロロボットの基本
的な構成は、同じである。従って、共通する構成要素に
は、同じ符号を付して、それらの詳細な説明を省略す
る。

【００５６】図１０は、本発明の実施例２を示す概要図
である。本例に係る誘導装置でも、実施例１と同様に、
透光性のベース板１の下方位置には、光源２が配置さ
れ、光源２とベース板１との間には、所定のパターン５
をもつ透光部３０が形成されたパターンマスク３が配置
されている。このため、ベース板１には、透光部３０の
パターン５に対応した光が照射され、ベース板１の走行
面１０には、他の部分よりも明るいマイクロロボット１
００の走行経路４が形成されている。

【００５７】本例では、ベース板１とパターンマスク３
の間には、光を拡散する性質を有する拡散板６（光学
系）を介在させることによって、ベース板１を透過する
光Ｒ１を拡散させた状態でベース板１の走行面１０に投
影させている。従って、走行経路４の幅は、透光部３０
の幅よりも拡大されているので、マイクロロボット１０
０は、走行経路４の中心線から外れてても光Ｒ１に確実
に反応し、その反応範囲が広い。

【００５８】すなわち、拡散板６がないときには、ベー
ス板１を透過する光Ｒ２の幅Ｗ２は、図１０に点線で示
すような範囲であるが、拡散板６を設けると、それを通
過した光が拡散し、ベース板１の表面（走行面１０）で
の幅Ｗ１が拡大される。従って、マイクロロボット１０
０が走行経路４の中心線から外れてても、光Ｒ１がマイ
クロロボット１０のセンサ１１１Ｌ、１１１Ｒに到達す
る。それ故、マイクロロボット１００は、光Ｒ１に確実
に反応して動く。なお、拡散板６とパターンマスク３の
配置は上下逆でもよい。

【００５９】〔実施例３〕図１１は、本発明の実施例３
を示す概要図である。

【００６０】本例でも、実施例１、２と同様に、光源２
およびパターンマスク３を備える投影装置を用いてベー
ス板１の走行面１０にマイクロロボット１００の走行経
路４を生成する。さらに、本例では、光源２から出た光
を反射板７（光学系）により導いて、透過光の幅（走行
経路４の幅）を拡大する方式を用いてある。すなわち、
反射板７がないときには、走行経路４の幅は、透過光Ｒ
３のみの幅Ｗ３であるが、反射板７を用いたときには、
反射板７を反射した光がパターンマスク３の背後に回り
込む。従って、走行経路４の幅Ｗ１は、反射板７がない
ときの透過光Ｒ３と、反射板７を反射した光の透過光Ｒ
４とを合わせた部分に相当し、その幅Ｗ４が広い。それ
故、実施例２と同様の効果が得られる。

【００６１】〔実施例４〕本例に係る誘導装置では、図
１２に示すように、ベース板１は、各種の電子部品が実
装された回路基板であり、この回路基板には、透光性が
ない。そこで、ベース板１の上方位置に配置した光源２
およびパターンマスク３からなる投影装置（走行経路形
成手段）を用いてベース板１の走行面１０にマイクロロ
ボット１００の走行経路４を形成し、マイクロロボット
１００を回路基板上において電子部品１９の間をぬうよ
うに走行させている。それ故、マイクロロボット１００
に、たとえば温度センサを搭載しておけば、走行経路４
に設定した各計測地点において回路基板の温度分布（状
態量）を計測できる。すなわち、マイクロロボット１０
０の誘導装置を搭載した計測装置を構成できる。この場
合には、電子部品１９を作動させたまま、回路基板の温
度分布を計測することができるので、電子機器の設計デ
ータなどを収集するのに便利である。また、本例でも、
パターンマスク３を、大きなパターンの透光部３０Ａが
形成されたパターンマスク３Ａに交換するだけで、走行
経路４を簡単に変更することができる。

【００６２】また、図１３に示すように、ベース板１の
上に走行経路４を形成し、それに沿ってマイクロロボッ
ト１００を走行させることによって、ウォッチなどの精
密機器１２を組み立てる部品１３を搬送させてもよい。
すなわち、マイクロロボット１００には、部品を保持す
るためのアーム１０３を構成しておく一方、ベース板１
の端部には、精密機器１２に搭載する部品１３を供給す
るパーツフィーダ１４を配置しておく。さらに、パーツ
フィーダ１４と精密機器１２との間には、光源２からの
光をパターンマスク３を通してベース板１に照射するこ
とによって、マイクロロボット１００の走行経路４を形
成しておく。従って、マイクロロボット１００は、第１
のエリア４Ａ（第１の部品受渡し位置）でパーツフィー
ダ１４から部品を受け取った後、走行経路４に沿って走
行して第２のエリア４Ｂ（第１の部品受渡し位置）まで
部品を搬送し、そこで精密機器１２に部品１３を組み込
んだ後、第１のエリア４Ａに自動的に戻る。すなわち、
マイクロロボット１００の誘導装置を搭載した部品搬送
装置を構成できる。この場合には、ベース板１に対して
走行経路４およびパーツフィーダ１４を複数組設け、複
数のマイクロロボット１００によって組み立て作業を行
なってもよい。

【００６３】なお、本例に係る誘導装置を利用した計測
装置や搬送装置では、ベース板１の走行面１０近傍にお
ける光の強度（物理量）を検出し、この検出結果がマイ
クロロボット１００の通過位置で変化することに基づい
てマイクロロボット１００の現在位置を検出するロボッ
ト位置検出手段を設け、マイクロロボット１００の現在
位置を監視ながら作業を行なわせる。

【００６４】〔実施例５〕また、図１４に示すように、
ベース板１の上方位置から光源２の光を照射してマイク
ロロボット１００の走行経路４を形成する際に、光源２
とパターンマスク３との間に集光レンズ１５（光学系）
を配置するとともに、パターンマスク３とベース板１と
の間に集光レンズ１６（光学系）を配置して、パターン
マスク３に形成されている透光部３０のパターン５を縮
小して走行経路４を映し出してもよい。この場合には、
マターンマスク３には、大きなパターン５で透光部３０
を形成すればよいので、複雑な走行経路４を形成するの
に適している。

【００６５】〔実施例６〕さらに、図１５に示すよう
に、ＣＲＴ１７に映し出したパターンを集光レンズ１８
（光学系）を用いて縮小しながら、ベース板１に走行経
路４を映し出してもよい。この場合には、ＣＲＴ１７自
身が光源であるとともに、走行経路４のパターンを規定
する機能を有する。それ故、ＣＲＴ１７上での画像を切
り換えるだけで、走行経路４のパターンを簡単に変更す
ることができる。この場合にも、ＣＲＴ１７には、大き
なパターンを映し出せばよいので、複雑な走行経路４を
形成するのに適している。

【００６６】〔実施例７〕図１６は、本発明の実施例７
を示す概要図である。

【００６７】本例は、スポットライト８（光源）をベー
ス板１の上方位置に首振り自在に設けることによってマ
イクロロボット１００の走行経路を形成する方法を示し
たものである。スポットライト駆動装置（図示せず。）
によってマイクロロボット１００の走行方向に合わせて
スポットライト８を前後、左右など任意の方向に振って
その投光位置を変えながらマイクロロボット１００を誘
導する。この場合にも、スポットライト８の振りだけで
走行経路を簡単に変更できる。なお、スポットライト８
に代えてレーザ光などをスキャンして誘導してもよい。

【００６８】〔実施例８〕図１７は、本発明の実施例８
を示す平面図、図１８は、その側面図である。

【００６９】本例に係る誘導装置では、透光性のベース
板１の裏面側に発光体９を縦横に配列して発光体群９０
を構成してあり、これらを周知の発光体制御手段（図示
せず。）からの指令によって所定のパターンで発光させ
て、発光体９のＯＮ（白抜き部分で示す）、ＯＦＦ（斜
線部で示す）でマイクロロボット１００の走行経路４を
形成する。すなわち、発光状態にある発光体９の位置を
結ぶと、発光体群９０の発光パターンどおりに走行経路
４が浮き出てくる。１１は、発光体９の配線基板（例え
ばピンボード）である。発光体９は豆電球、発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）、または赤外球等からなる。従って、発
光体９のＯＮ、ＯＦＦで任意のパターンの走行経路４を
簡単に形成することができ、その変更も容易である。

【００７０】ここで、発光体群９０とベース板１との間
に光の拡散板などを配置して、発光体９から出た光を拡
散させながら走行面１０に幅の広い走行経路４を映し出
してもよい。

【００７１】なお、図示は省略するが、ベース板１自身
を液晶表示装置で構成することもでき、この場合には、
液晶表示装置をパソコンに接続することにより任意の走
行経路を簡単に形成することができる。しかも、液晶表
示装置は、フラットパネルであるので、走行面１０がフ
ラットである。それ故、マイクロロボット１００の走行
経路４を形成するのに適している。また、ベース板１自
身をＣＲＴや液晶表示装置などの表示装置で構成しても
よい。

【００７２】〔実施例９〕図１９は、本発明の実施例９
を示す概要図であり、マイクロロボットの位置検出方法
を示すものである。

【００７３】本例に係る誘導装置では、光透過性のベー
ス板１の下方位置（裏面側）にＬＥＤ２１（発光体）と
フォトセンサ２２（受光体）を縦横に多数配置し、ＬＥ
Ｄ２１を周知の発光体制御手段（図示せず。）からの指
令によって所定のパターンで発光させることにより（発
光中のＬＥＤには、斜線を付してある。）、実施例８の
ような任意の走行経路４を簡単に形成する。また、ＬＥ
Ｄ２１の近傍に配置したフォトセンサ２２によりマイク
ロロボット１００の位置を検出するようにしてある。す
なわち、マイクロロボット１００の直下にあるＬＥＤ２
１の光がマイクロロボット１００の底面に当たって反射
し、その反射光Ｒ５が近傍のフォトセンサ２２に当たる
と、フォトセンサ２２がＯＮとなる。それ故、いずれの
位置にあるフォトセンサ２２がＯＮ状態にあるかを検出
することによって、走行中ないし作業中のマイクロロボ
ット１００の位置を検出することができる。

【００７４】〔実施例１０〕図２０は、本発明の実施例
１０を示す回路図である。

【００７５】本例に係る誘導装置では、同じタイプのＬ
ＥＤ２１（発光体）で発光と位置検出を兼用させるもの
である。まず、スイッチ２３（発光体制御手段）をａ接
点側に切り替えると、発光用電源２４から電流が流れ、
ＬＥＤ２１を発光させる。その結果、ベース板１の走行
面１０には、多数のＬＥＤ群のうち、発光したＬＥＤ２
１によってマイクロロボット１００の走行経路４を形成
することができる。一方、スイッチ２３がｂ接点側にあ
ると、そのＬＥＤ２１は発光しないが、発光しているＬ
ＥＤ２１上にマイクロロボット１００がくると、実施例
９と同様に、マイクロロボット１００からの反射光が近
傍の非発光状態のＬＥＤ２１に当たる。

【００７６】そのため、この非発光の状態にあるＬＥＤ
２１は、光励起により内部抵抗が小さくなって導通状態
となり、検出用電源２５の微少電流が流れ出す。ここ
で、ｂ接点側には抵抗２６が接続されているため、抵抗
２６の両端には電圧が生じる。それ故、各抵抗２６の両
端の電圧を監視し、いずれのＬＥＤ２１が受光したかを
検出することにより、マイクロロボット１００の位置を
検出できる。

【００７７】〔実施例１１〕図２１は、本発明の実施例
１１を示す概略図である。

【００７８】本例に係る誘導装置では、透光性のベース
板１に対して、その下面側にＬＥＤ２１を格子状に配置
して、ランプアレイ６１を構成してある。また、ベース
板１上のマイクロロボット１００の位置は、テレビカメ
ラ６８で監視するようになっている。さらに、テレビカ
メラ６８で撮られた画像は、無線または有線によって伝
送され、制御装置６０のモニターテレビ６２に映し出さ
れるようになっている。また、制御装置６０のコントロ
ールパネル６３には、ランプアレイ６１の各ＬＥＤ２１
毎に対応するコントロールスイッチ６４が配置されてい
る。ここで、コントロールスイッチ６４は、ランプアレ
イ６１の各ＬＥＤ２１と同じ配列で配置されている。従
って、所定のコントロールスイッチ６４を押しておけ
ば、スイッチ自身が発光するとともに、それに対応する
ＬＥＤ２１が発光する。それ故、ベース板１の走行面１
０には、発光したＬＥＤ２１によってマイクロロボット
１００の走行経路４が映し出されるとともに、走行経路
４の位置は、コントロールスイッチ６４の発光状態でモ
ニターできる。

【００７９】このような走行経路形成装置を用いた場合
には、ベース板１上を監視ながら、その状況に合わせ
て、走行経路４を遠隔操作で簡単に変更することができ
る。それ故、新規化合物の合成実験、さらには宇宙での
作業など、危険な作業を行なうのに適している。

【００８０】〔実施例１２〕図２２は、本発明の実施例
１２によるマイクロロボットの充電方法を示す概要図で
ある。

【００８１】本例に係る誘導装置では、マイクロロボッ
ト１００の作業エリア４０内に充電位置４１を設けてあ
る。充電位置４１には誘導ランプ４２が設けられ、マイ
クロロボットが誘導範囲（誘導エリア）４３にきたとき
に、誘導ランプ４２が点灯し、マイクロロボットを充電
位置４１に誘導するようになっている。また、充電位置
４１には後述するような充電装置が設けられている。

【００８２】図２３はマイクロロボットの充電動作を示
すフローチャートである。

【００８３】マイクロロボット１００に充電が必要な場
合、まず、マイクロロボット１００の位置を実施例９ま
たは実施例１０などで説明したロボット位置検出装置を
用いて検出する（ステップＳ１）。次に、検出したマイ
クロロボット１００の位置により、マイクロロボット１
００が所定の誘導範囲４３外の作業エリア４０内にある
か、誘導範囲４３内にあるかを判断する（ステップＳ
２）。マイクロロボット１００が誘導範囲４３外にある
ときは、誘導範囲４３内にくるよう誘導する。マイクロ
ロボット１００を誘導範囲４３に導いた後は、マイクロ
ロボット１００の作業を一時中止する（ステップＳ
３）。

【００８４】そして、誘導ランプ４２をＯＮし（ステッ
プＳ４）、充電位置４１にマイクロロボット１００を誘
導する（ステップＳ５）。このマイクロロボットの誘導
方法を、図２４を参照して説明しておく。誘導ランプ４
２をＯＮすると、誘導ランプ４２は、放射状に光を出
す。その結果、マイクロロボット１００は、光源４４が
両方のセンサ１１１Ｌ、１１１Ｒの間にくるように方向
を変えて走行してくる。

【００８５】そして、両方のセンサ１１１Ｌ、１１１Ｒ
の反応範囲（視野Ａ1 、Ａ2 ）を通り越すまで誘導され
る。これによって、マイクロロボット１００を充電位置
４１に誘導し定置させる。

【００８６】再び、図２３において、充電位置４１にマ
イクロロボット１００を誘導した後（ステップＳ５）、
誘導ランプ４２をＯＦＦにする（ステップＳ６）。次
に、マイクロロボット１００に対して、充電装置をセッ
トし（ステップＳ７）、充電を開始する（ステップＳ
８）。ステップＳ９において、充電時間、例えば３分が
経過すれば、充電を終了し、次いで充電装置をリセット
し（ステップＳ１０）、マイクロロボットの作業を再開
する（ステップＳ１１）。

【００８７】従って、マイクロロボット１００を作業エ
リア４０から人手によって取り出さなくても、充電作業
を行なえる。それ故、マイクロロボット１００を用いた
作業を長期間連続的に行なうことができる。なお、マイ
クロロボットの作業や作業中止、作業再開などのコント
ロールは、光の断続や強弱等によって制御信号を重畳さ
せて行う。

【００８８】かかる充電作業に用いる充電装置の一例
を、図２５ないし図２７を参照して説明する。図２５
は、充電状態にある充電装置の側面図、図２６はその正
面図、図２７はその平面図である。

【００８９】これらの図において、充電装置４５では、
その駆動装置４６により押圧部材４７、４８を直立した
状態から伏した状態にまで回転させ、マイクロロボット
１００の前後位置でリード端子１１２、１１３をベース
板１の電極５１、５２に押し付け接触させるようになっ
ている。この状態で、マイクロロボット１００の内部バ
ッテリへの充電が開始可能である。

【００９０】なお、実施例１２では、誘導ランプ４２に
より充電位置にマイクロロボット１００を誘導する方法
を説明したが、磁界や超音波などを発生する方法でもよ
い。

【００９１】このとき、マイクロロボットの作業時にお
ける誘導用、位置検出用、充電エリアへの誘導用の光、
磁気、または超音波などは一つの発生源から発生させて
もよいが、各々専用の発生源を設けてもよい。また、位
置検出用と充電用の素子（例えばソーラーセルやコイ
ル）を兼用してもよい。さらに、マイクロロボットの充
電方法も本例に限らず、種々の方法が考えられるもので
あり、例えば太陽電池を用いて非接触式に充電する方法
もその一つである。

【００９２】〔実施例１３〕図２８は、本発明の実施例
１３を示す概要図である。

【００９３】本例に係る誘導装置では、ベース板１の走
行面上１０に走行経路４を形作るシートマグネット２０
（磁界発生手段）をベース板１の裏面に貼りつけてあ
る。すなわち、走行経路４は、シートマグネット２０に
よって形成された磁気の強弱パターンによって構成され
ている。この場合には、図１および図２に示したマイク
ロロボット１００の目に当る部分（センサ１１１Ｌ、セ
ンサ１１１Ｒ）は、磁気センサであり、これらの磁気セ
ンサがシートマグネット２０から放射する磁力線を感知
してマイクロロボットを走行経路４に沿って走行させ
る。

【００９４】また、ベース板１の表面（走行面）または
裏面の全体に磁性膜を貼りつけ、該磁性膜を部分的に磁
化または消磁する磁界発生手段によって所望の走行経路
を形成することができる。さらに、多数の磁気ヘッド
（磁界発生手段）をベース板１の下方に縦横ないし千鳥
状に配列し、該磁気ヘッドのＯＮ、ＯＦＦにより所望の
走行経路を簡単に形成することもできる。

【００９５】〔実施例１４〕図２９は、本発明の実施例
１４を示す概要図である。

【００９６】本例に係る誘導装置では、ベース板１の下
方に配置した発信用磁気ヘッド２７と受信用磁気ヘッド
２８の組み合わせからなるものである。発信用磁気ヘッ
ド２７に電源２９の電圧を通じると、ベース板１を透過
する磁界が発生し、この磁界によって隣接の受信用磁気
ヘッド２８に誘起電力が発生する。この誘起電力によっ
て受信回路３１に流れる電流をダイオード３２で整流
し、コンデンサ３３で平滑化する。

【００９７】このように構成したマイクロロボットの誘
導装置における位置検出機構では、マイクロロボット１
００が発信用磁気ヘッド２７の近辺にくると、マイクロ
ロボット１００によって磁界の乱れが生じ、受信用磁気
ヘッド２８を透過する磁束密度が変化するため、受信回
路３１の電圧が変化する。このような電圧の変化から、
いずれの受信用磁気ヘッド２８において、磁束密度の変
化があったかを検出することで、マイクロロボット１０
０の位置を検出することができる。

【００９８】また、本例では、発信用磁気ヘッド２７を
走行経路４を形成するための磁界発生手段として利用
し、それが形成した磁界によって、磁気センサ内蔵のマ
イクロロボット１００を誘導することもできる。すなわ
ち、発信用磁気ヘッド２７に電源２９の電圧を通じる
と、ベース板１を透過する磁界が発生するので、この磁
界の強部分をマイクロロボット１００の走行経路４とし
て利用できる。また、マイクロロボット１００の走行経
路４を先に述べたように、光を投影する方法などで形成
してもよい。この場合には、ベース板１の裏面側に発信
用磁気ヘッド２７や受信用磁気ヘッド２８が配置されて
いるので、ベース板１の上方位置から光を照射する。

【００９９】〔実施例１５〕図３０は、本発明の実施例
１５を示す概要図である。

【０１００】本例の誘導装置では、ベース板１の裏面に
多数の磁気センサ３５を配置し、マイクロロボット１０
０のステップモータ１５Ｌ、１５Ｒから発生する磁界を
磁気センサ３５で検出することにより、マイクロロボッ
ト１００の位置を検出するロボット位置手段を構成して
ある。

【０１０１】なお、マイクロロボット１００の走行経路
の形成は実施例１４と同様の方法による。たとえば、磁
気センサ３５の間に発信用磁気ヘッドを配置し、この発
信用磁気ヘッドが形成する磁界の強部分がマイクロロボ
ット１００の走行経路となる。また、ベース板１の上方
位置から光を照射することにより、光の強部分を走行経
路としてもよい。

【０１０２】〔実施例１６〕図３１は、本発明の実施例
１６を示す概要図である。

【０１０３】本例のマイクロロボットの誘導装置では、
光、磁気、音などの発生源３６で上方から光などを供給
することによってマイクロロボット１００を誘導する。
また、ベース板１の下面に配置した位置検出センサ３７
によりマイクロロボット１００の位置を検出するもので
ある。すなわち、位置検出センサ３７は、発生源３６か
ら出た光、磁気、音などを検出しているが、その上方位
置をマイクロロボット１００が通過すると、それらの検
出強度が変化することにより、マイクロロボット１００
の位置を検出する。なお、マイクロロボット１００に
は、発生源３６から出た光、磁気、音などを遮る遮蔽板
３８を設けるとよい。また、一つの発生源でマイクロロ
ボットの誘導用と位置検出用の光などの発生源を兼ねる
こともできる。

【０１０４】〔その他の実施例〕なお、マイクロロボッ
トが超音波などの音に反応して動くものであれば、超音
波ヘッドなどを配置することで所望の走行経路のパター
ンを形成することができる。すなわち、ベース板の走行
面上に超音波発生装置を用いて物理量としての超音波の
強弱パターンを形成し、この強弱パターンに沿ってマイ
クロロボットを走行させる。かかる誘導方法を実施する
には、マイクロロボットの誘導装置に対して、ベース板
の走行面上に物理量としての超音波の強弱パターンを形
成する超音波ヘッドなどの超音波発生手段（走行経路形
成手段）を設ける。この場合には、ベース板の走行面近
傍における超音波強度を監視し、この超音波強度がマイ
クロロボットの通過位置で変化することによりマイクロ
ロボットの位置を検出するロボット位置手段を設けても
よい。

【０１０５】また、光、磁気、音に代えて、電流、電圧
に対する検出器を設け、これらの電流、電圧の変化パタ
ーンで走行経路を構成してもよい。

【０１０６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、マイク
ロロボットの走行経路をベース板の走行面上に光、磁
気、音などの物理量の変化パターンとして形成すること
に特徴を有する。従って、本発明によれば、マイクロロ
ボットは、その検出手段が光、磁気、音などの物理量の
強弱に反応しながら、その変化パターンに沿って走行す
る。従って、オペレータによる誘導操作が無くても、マ
イクロロボットを自動的に誘導することができる。ま
た、物理量の変化パターンを変えれば、走行経路を任意
のパターンに形成することができるので、動作エリアの
変更、拡大、縮小が容易である。それ故、マイクロロボ
ットのアミューズメント、作業ロボットとしての用途を
拡大できるという効果がある。

【０１０７】走行経路を形成する光の変化パターンを走
行面上で拡大することにより、マイクロロボットの反応
範囲を拡げた場合には、マイクロロボットが走行経路の
中心位置からずれても所定の経路を走行させることがで
きる。

【０１０８】走行経路に対してロボット位置検出手段を
配置した場合には、マイクロロボットの位置を監視しな
がら、マイクロロボットを所望の位置、エリアに誘導す
ることができる。

【０１０９】走行経路内に充電エリアを設けた場合に
は、そこにマイクロロボットを誘導することにより、ベ
ース板上でマイクロロボットへの充電が可能となる。そ
れ故、充電の度にベース板からマイクロロボットを取り
出さなくてもよいので、マイクロロボットに連続作業を
行わせるのに便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】マイクロロボットの側面図である。

【図２】図１に示すマイクロロボットの平面図である。

【図３】図１に示すマイクロロボットの底面図である。

【図４】図１に示すマイクロロボットにおける回路部の
マイコン制御装置の機能を示すブロック図である。

【図５】図１に示すマイクロロボットにおけるセンサの
回路図である。

【図６】図１に示すマイクロロボットにおける駆動装置
の平面図である。

【図７】図６に示す駆動装置の展開図である。

【図８】図１に示すマイクロロボットの基本動作を説明
するためのタイミングチャートである。

【図９】本発明の実施例１に係るマイクロロボットの誘
導装置の概要図である。

【図１０】本発明の実施例２に係るマイクロロボットの
誘導装置の概要図である。

【図１１】本発明の実施例３に係るマイクロロボットの
誘導装置の概要図である。

【図１２】本発明の実施例４に係るマイクロロボットの
誘導装置の概要図である。

【図１３】本発明の実施例４に係るマイクロロボットの
誘導装置の応用例を示す概要図である。

【図１４】本発明の実施例５に係るマイクロロボットの
誘導装置の概要図である。

【図１５】本発明の実施例６に係るマイクロロボットの
誘導装置の概要図である。

【図１６】本発明の実施例７に係るマイクロロボットの
誘導装置の概要図である。

【図１７】本発明の実施例８に係るマイクロロボットの
誘導装置の概要図である。

【図１８】図１７に示すマイクロロボットの誘導装置の
側面図である。

【図１９】本発明の実施例９に係るマイクロロボットの
誘導装置の概要図である。

【図２０】本発明の実施例１０に係るマイクロロボット
の誘導装置の概要図である。

【図２１】本発明の実施例１１に係るマイクロロボット
の誘導装置の概要図である。

【図２２】本発明の実施例１２に係るマイクロロボット
の誘導装置における作業エリアの平面図である。

【図２３】図２２に示すマイクロロボットの作業エリア
内における充電動作を示すフローチャートである。

【図２４】図２２に示すマイクロロボットの作業エリア
内における充電位置への誘導動作を示す概要図である。

【図２５】図２２に示すマイクロロボットの作業エリア
内に配置した充電機構の側面図である。

【図２６】図２５に示す充電機構の正面図である。

【図２７】図２５に示す充電機構の平面図である

【図２８】本発明の実施例１３に係るマイクロロボット
の誘導装置の概要図である。

【図２９】本発明の実施例１４に係るマイクロロボット
の誘導装置の概要図である。

【図３０】本発明の実施例１５に係るマイクロロボット
の誘導装置の概要図である。

【図３１】本発明の実施例１６に係るマイクロロボット
の誘導装置の概要図である。

【符号の説明】

１・・・ベース板２・・・光源３、３Ａ・・・パターンマスク４・・・走行経路５・・・透光部のパターン６・・・拡散板７・・・反射板８・・・スポットライト（光源）９・・・発光体１１・・・配線基板１３・・・部品１４・・・パーツフィーダ１５、１６、１８・・・集光レンズ１７・・・ＣＲＴ２０・・・シートマグネット（磁界発生手段）２１・・・ＬＥＤ（発光体）２２・・・フォトセンサ（受光体）２３・・・スイッチ（発光体制御手段）２７・・・発信用磁気ヘッド（磁界発生手段）２８・・・受信用磁気ヘッド３０、３０Ａ・・・透光部３１・・・受信回路３２・・・ダイオード３３・・・コンデンサ３５・・・磁気センサ３６・・・光、磁気、音などの発生源３７・・・位置検出センサ４０・・・作業エリア４１・・・充電位置４２・・・誘導ランプ４３・・・誘導範囲４４・・・誘導ランプの光源４５・・・充電装置４６・・・駆動部６０・・・制御装置６１・・・ランプアレイ６３・・・コントロールパネル６４・・・コントロールスイッチ１００・・・マイクロロボット１１１Ｌ、１１１Ｒ・・・センサ（検出手段）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５・・・光Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・視野

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの物理量の変化を検出可能
な検出手段を備えたマイクロロボットのための走行面を
規定するベース板に、前記走行面上に前記物理量の変化
のパターン全体を同時に生成し、このパターンに沿って
マイクロロボットを走行させるマイクロロボットの誘導
方法において、前記ベース板として透光性を有するものを用い、前記ベ
ース板の裏面に配列した発光体群を所定のパターンで発
光させて前記走行面上に前記物理量として光の明暗パタ
ーンを映し出すことを特徴とするマイクロロボットの誘
導方法。
【請求項２】少なくとも１つの物理量の変化を検出可能
な検出手段を備えたマイクロロボットのための走行面を
規定するベース板と、このベース板の走行面上に前記物
理量の変化のパターン全体を前記マイクロロボットの走
行経路として同時に生成する走行経路形成手段とを有す
るマイクロロボットの誘導装置であって、前記走行経路形成手段は、前記ベース板の走行面上に対
して前記物理量としての光の明暗パターンを映し出す投
影装置を備えていることを特徴とするマイクロロボット
の誘導装置。
【請求項３】請求項２において、更に、前記ベース板は、透光性を備え、前記投影装置
は、前記ベース板にその裏面から光を照射する光源部
と、この光源部と前記ベース板との間に配置され、前記
明暗パターンに対応する所定のパターンをもつ透光部が
形成されたパターンマスクとを備えていることを特徴と
するマイクロロボットの誘導装置。
【請求項４】請求項２において、更に、前記投影装置は、前記ベース板にその上方位置か
ら前記走行面に向けて光を照射する光源部と、この光源
部前記ベース板との間に配置され、前記明暗パターンに
対応するパターンをもつ透光部が形成されたパターンマ
スクとを備えていることを特徴とするマイクロロボット
の誘導装置。
【請求項５】請求項２において、更に、前記ベース板の走行面近傍で前記光の強度を検出
し、この検出結果が前記マイクロロボットの通過位置で
変化することに基づいて前記マイクロロボットの位置を
検出するロボット位置検出手段を有することを特徴とす
るマイクロロボットの誘導装置。
【請求項６】少なくとも１つの物理量の変化を検出可能
な検出手段を備えたマイクロロボットのための走行面を
規定するベース板と、このベース板の走行面上に前記物
理量の変化のパターン全体を前記マイクロロボットの走
行経路として同時に生成する走行経路形成手段とを有す
るマイクロロボットの誘導装置であって、前記ベース板は透光性を備え、前記走行経路形成手段
は、前記ベース板の裏面に配列された光源としての発光
体群と、この発光体群を所定のパターンで発光させる発
光体制御手段とをそなえていることを特徴とするマイク
ロロボットの誘導装置。
【請求項７】請求項６において、前記発光体群としてのＬＥＤ群のうち、非発光状態にあ
るＬＥＤの内部抵抗が前記マイクロロボットからの反射
光によって変化することに基づいて前記マイクロロボッ
トの位置を検出するロボット位置検出手段とを有するこ
とを特徴とするマイクロロボットの誘導装置。
【請求項８】請求項６において、前記発光体群の近傍に配置された受光体を備え、これら
の受光体における受光強度が前記マイクロロボットから
の反射光によって変化することに基づいて前記マイクロ
ロボットの位置を検出するロボット位置検出手段をゆう
することを特徴とするマイクロロボットの誘導装置。
【請求項９】請求項３、４または６において、前記走行経路形成手段は、その光源から出た光を発散あ
るいは収束させて前記走行面上に映し出す前記光の明暗
パターンの大きさを変える光学系を有することを特徴と
するマイクロロボット。