KR100521094B1 - 2족 로봇의 원격 조작 장치 - Google Patents
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Abstract
2족 보행 로봇의 이동의 원격조작을, 로봇의 자세의 안정성을 배려하면서, 간이한 구성으로 행하는 것이 가능한 2족 보행 로봇의 원격 조작 장치이다. 조작기(23)는 로봇(A)의 양각체(2L,2R)에 각각 대응하는 조작자(26L,26R)의 조작위치를 나타내는 신호를 로봇(A) 측에 출력한다. 로봇(A)에 구비된 콘트롤러 유닛(19)은 조작기(23)의 출력신호 데이터가 나타내는 조작자(26L, 26R)의 조작위치에 따라 로봇(A)의 보행 동작중 적어도 2보 이상의 보행수 분량의 각체(2L,2R)의 동작을 규정하는 동작 지령(목표 보행형태)을 생성하고, 이 동작 지령에 기초한 각체(2L,2R)의 동작을 제어한다.
Description
본 발명은, 2족 보행 로봇의 원격 조작 장치에 관한 것이다.
근래, 본원 출원인 등에 의하여 실용화가 도모되고 있는 2족 보행 로봇은 상체로부터 2개의 각체(脚體)가 연속 설치된 것이고, 인간과 마찬가지로, 2개의 각체를 교대로 이상(離床)·착상(着床)시키는 보행동작에 의해 이동하는 것이다. 또한, 본 명세서에서 2족 보행 로봇의 「이동」은 한 장소에서 다른 장소로의 이동을 포함하는 것은 물론, 예를 들면 거의 같은 장소에서 선회하여, 로봇의 방향을 바꾸는 것과 같은 동작도 포함하는 것으로 한다.
이런 종류의 2족 보행 로봇의 이동을 행하게 한 경우, 그 로봇에 행하도록 하는 보행 동작의 형태를 규정한 알고리즘(로봇의 어떤 보행 동작을 어떤 타이밍에서 행하게 하는지를 규정한 알고리즘)을, 그 로봇을 제어하는 제어 장치에 미리 티칭(teaching)해 두는 것이 일반적으로 행해지고 있다.
그렇지만, 이와 같은 알고리즘을 제어 장치에 미리 티칭해 두는 수법으로는, 그 티칭 작업에 막대한 수고와 시간을 필요로 함과 동시에, 로봇에 마음대로 여러 가지 다양한 보행 동작을 행하게 하는 것이 곤란하다.
이와 같은 불편함을 해소하기 위해서는, 리모트 컨트롤러 등을 이용한 원격 조작에 의하여, 로봇의 원하는 보행 동작을 로봇의 제어 장치에 지령하도록 하는 것이 고려된다.
그렇지만, 2족 보행 로봇은, 설치형의 산업용 로봇 등과 서로 다르고, 본래 외란(外亂) 등의 영향에 의하여 자세의 안정성이 손상되기 쉽기 때문에, 로봇의 자세의 안정성을 배려한 조작 시스템을 구축할 필요가 있다.
또, 로봇의 보행 동작을, 소위 마스터·슬레이브 방식으로 제어하는 것도 알려져 있다. 그러나, 이와 같은 마스터·슬레이브 방식에 의한 2족 보행 로봇의 조작 장치는 조종자 스스로가 로봇에 행하게 하려고 하는 보행 동작과 같은 동작을 해야 하기 때문에, 조작 장치가 크고 복잡한 것이 되는 불편한 점이 있다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 실시 형태에 있어서 2족 보행 로봇의 전체 구성을 도시하는 사시도 및 측면도, 도 3은 도 1 및 도 2의 로봇의 원격 조작 장치의 주요 부분 구성을 도시하는 사시도, 도 4는 도 3의 원격 조작 장치의 조작기의 회로구성을 도시하는 블록도이다. 도 5는 로봇의 제어 처리를 도시하는 플로차트, 도 6은 로봇의 제어 처리를 설명하기 위한 설명도, 도 7 내지 도 13은 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서 로봇의 각체 동작을 설명하기 위한 설명도이다. 도 14는 본 발명의 제 2 실시 형태에 있어서 로봇의 각체 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
본 발명은, 이러한 배경을 감안하여 이루어진 것이고, 2족 보행 로봇의 이동의 원격 조작을, 로봇의 자세의 안정성을 배려하면서, 간이한 구성으로 행하는 것이 가능한 2족 보행 로봇의 원격 조작 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 2족의 보행 로봇의 원격 조작 장치는 이러한 목적을 달성하기 위하여, 2개의 각체를 교대로 이상·착상시키는 보행 동작에 의하여 이동하는 2족의 보행 로봇의 원격 조작 장치에 있어서, 복수 종류의 조작 위치에 조작 가능한 조작자를 갖고, 그 조작자의 조작 위치를 나타내는 신호를 출력하는 조작기와 그 조작기의 출력 신호 데이터가 부여되어, 그 부여된 출력 신호 데이터가 나타내는 상기 조작자의 조작 위치에 따라 상기 로봇의 보행 동작의 적게는 2보 이상의 보행수 분량의 양각체의 동작을 규정하는 동작 지령을 생성하고, 그 동작 지령에 근거해서 양각체의 동작을 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는데 있다.
이러한 본 발명에 의하면, 상기 제어 수단은, 상기 조작기의 조작자의 조작 위치에 따라 로봇의 양각체의 동작 지령을 생성하고, 그 동작 지령에 근거해서 양각체의 동작을 제어하기 때문에, 상기 조작자의 조작에 의하여, 복수 종류의 형태의 보행 동작(예를 들면 전진, 선회, 횡보(橫步) 등)을 로봇에 행하게 하는 것이 가능해진다. 그리고, 이 때, 상기 동작 지령은, 로봇의 보행 동작의 2보 이상의 보행수 분량에 대하여 생성되기 때문에, 조작기의 조작자의 각각의 조작 위치에 의하여 로봇의 2보 이상 목적지까지의 보행 동작 형태를 지정할 수 있는 것이 된다. 이 때문에, 상기 제어 수단은, 로봇의 중심이 그 로봇의 안정된 자세가 확보할 수 있는 적정한 위치에 유지되는 것과 같은 형태로 상기 동작 지령을 생성하는 것이 가능해진다.
따라서, 본 발명에 의하면, 2족 보행 로봇의 이동의 원격 조작을, 로봇의 자세의 안정성을 배려하면서, 간이한 구성으로 행하는 것이 가능해진다.
이러한 본 발명은, 보다 구체적으로는, 상기 2보 이상의 보행수 분량의 양각체의 동작을 규정한 동작 지령은, 예를 들면 양 각체가 착상 상태로 되어 있는 양각 지지기(支持期)로부터, 다음회의 양각 지지기까지 양 각체의 동작을 규정하는 금회의 보행형태와, 다음회의 양각 지지기로부터 다다음회의 양각 지지기까지의 양각체의 동작을 규정하는 다음회 보행형태로 되는 2보 분량의 목표 보행형태이다. 그리고, 이 경우, 상기 제어 수단은, 양각 지지기로 될 때마다, 그 직전의 다음회 보행형태를 금회 보행형태로서 얻음과 동시에, 새로운 다음회 보행형태를 상기 조작자의 조작 위치에 따라 생성하고, 더욱이, 적어도 해당 새로운 다음회 보행형태를 조작자의 조작 위치에 따라 순서대로 조정하는 것이 매우 적합하다.
이것에 의하면, 각각의 양각 지지기로부터 다음회의 양각 지지기까지의 금회 보행형태에 근거하여 로봇의 각체의 동작을 행하면서, 다음회의 양각 지지기로부터 다다음회의 양각 지지기까지의 다음회 보행형태가 상기 조작자의 조작 위치에 따라 순서대로 조정되면서 생성된다. 그리고, 금회 보행형태에 근거해서 로봇의 각체의 동작이 완료되고 다음회의 양각 지지기가 되면, 그 직전에 생성된 다음회 보행형태가, 해당 다음회의 양각 지지기로부터의 금회 보행형태가 된다. 이와 같이 2보 분량의 목표 보행형태로서의 금회 보행형태 및 다음회 보행형태를 생성하는 것에 의하여, 로봇의 중심의 급격한 이동 등을 피하고, 로봇의 자세의 안정성을 확실하게 확보할 수 있도록 로봇의 보행 동작을 행하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명은, 바람직하게는, 상기 조작기는, 상기 로봇의 각각의 각체에 대응시켰던 조작자를 각각의 각체마다 구비하고 있고, 상기 제어 수단은, 상기 양각체 중, 상기 보행 동작에 있어서 비(非)지지 각측의 각체에 대응하는 조작자에 관계된 상기 출력 신호 데이터가 나타내는 그 조작자의 조작 위치에 따라서, 지지 각측의 각체에 대한 그 비지지 각측의 각체의 상대적인 착상 위치 및/또는 자세를 규정하도록 상기 동작 지령을 생성한다.
이것에 의하면, 로봇의 2개의 각체 중의 한쪽의 각체에 대응하는 조작자의 조작 위치에 따라, 이 한쪽의 각체를 비지지 각측의 각체로서 로봇의 보행 동작을 1보 분량 행한(이 한쪽의 각체의 이상, 착상을 행함) 때의 이 한쪽의 각체의 움직임이 규정됨과 동시에, 다른쪽의 각체에 대응하는 조작자의 조작 위치에 따라, 이 다른쪽의 각체를 비지지 각측의 각체로서 로봇의 보행 동작을 1보 분량 행한(이 다른쪽의 각체의 이상, 착상을 행함) 때의 이 다른쪽의 각체의 움직임이 규정된다. 즉, 양각체의 각각에 대응하는 조작자의 조작에 의하여, 로봇의 보행 동작의 2보 분량의 양각체의 동작을 제어 수단에 지시하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 상기 제어 수단은 로봇의 보행 동작중 적어도 2보 분량에 관해서는, 오퍼레이터에 의한 조작기의 조작에 적합하도록 하고 상기 동작 지령을 생성하는 것이 가능해지고, 조작기의 조작과 로봇의 실제의 동작과의 정합성을 높이는 것이 가능하다.
또, 본 발명에서는, 상기 조작자의 복수 종류의 조작 위치에는, 상기 2족의 보행 로봇의 이동을 정지하기 위한 이동 정지 조작 위치가 포함되어 있고, 그 이동 정지 조작 위치로 상기 조작자가 조작된 상태에서 상기 제어 수단은 상기 양각체의 제자리 걸음 동작을 행하게 하는 동작 지령과, 상기 양각체를 착상 상태에 유지하는 동작 지령을 소정의 조건에 대응하여 선택적으로 생성하는 것이 바람직하다.
이것에 의하면, 상기 조작자를 이동 정지 조작 위치로 조작한 상태에서는 로봇의 이동을 동반하지 않는 양각체의 제자리 걸음 동작이 행해지든지, 또는, 양각체가 착상 상태로 유지된다. 그리고, 제자리 걸음 동작을 행하고 있는 때에는 조작자가 중립 조작 위치에서 다른 조작 위치로 조작된 때에 순조롭게 로봇의 보행 동작에 의한 이동을 개시하는 것이 가능하다. 또, 양각체가 착상 상태로 유지되고 있는 상태에서는 로봇의 소비 전력을 저감하는 것이 가능해진다.
또한, 양각체의 제자리 걸음 동작을 행하던가, 양각체를 착상 상태로 유지하는지를 정하기 위한 상기 소정의 조건에 관해서는, 예를 들면, 조작기에 설치된 스위치 등에 의하여 오퍼레이터가 임의로 제어 수단에 지정할 수 있도록 하여도 좋지만, 예를 들면 로봇의 동작용의 축전 장치의 잔 용량을 감시하도록 해두고, 그것에 따라, 제어 수단이 자동적으로 선택하도록 하여도 좋다.
또, 본 발명에서는, 상기 조작자의 복수 종류의 조작 위치에는, 소정의 중립 조작 위치가 포함되고, 상기 제어 수단은, 그 중립 조작 위치에서 다른 조작 위치으로의 상기 조작자의 이동량 및/또는 그 이동량의 시간적 변화율을 상기 조작기의 출력신호 데이터에 근거하여 인식하는 수단을 구비하고, 그 인식한 이동량 및/또는 그 이동량의 시간적 변화율에 따라 상기 2족 보행 로봇의 이동량 또는 이동속도를 조정하도록 상기 동작 지령을 생성하는 것이 바람직하다.
또한, 이 경우, 전술과 같이 조작자의 조작 위치로서 이동 정지 위치를 갖는 경우에는, 그 이동 정지 위치와 상기 중립 조작 위치와 같은 조작 위치라도 좋다.
이것에 의하면, 조작자의 중립 조작 위치에서의 이동량이나 그 시간적 변화율(조작자의 이동속도)을 조정함으로써 2족의 보행 로봇의 이동량(보폭)이나 이동속도를 조정하는 것이 가능하고 조작기에 의한 로봇의 조작성을 높이는 것이 가능하다.
더욱이, 본 발명에서는, 상기 각각의 각체가 이상 상태에서 착상한 때, 그 착상을 각각의 각체마다 검지하고, 그 검지 신호를 상기 조작기에 출력하는 착상 검지 수단을 구비하고, 상기 조작기에는, 그 검지 신호에 따라 상기 각각의 각체의 착상을 각각의 각체마다 통지하는 통지 수단이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이것에 의하면, 조작기의 오퍼레이터는 로봇의 각각의 각체의 착상 타이밍을 상기 통지 수단의 통지에 의하여 각각의 각체마다 인식하는 것이 가능하기 때문에 로봇의 실제의 움직임에 맞춰서, 조작자의 정확한 조작을 행할 수가 있다.
더욱이, 본 발명에서는, 상기 제어 수단은, 상기 조작자의 복수 종류의 조작 위치 중의 적어도 일부의 조작 위치에 대하여, 서로 다른 복수 종류의 상기 동작 지령을 생성 가능하게 설치하고, 상기 조작기에는, 상기 제어 수단에 생성시켜야 할 동작 지령의 종류를 그 제어 수단에 대하여 전환 가능하게 지정하는 조작 모드 지정 수단이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이것에 의하면, 상기 조작 모드 지정 수단에 의하여, 조작기의 조작에 따른 로봇의 보행 동작의 형태를 복수 종류로 변경하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 조작기의 오퍼레이터는, 자신의 기호에 적합한 조작기의 조작 형태(조작 모드)로 로봇의 보행 동작의 조종을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 조작자의 조작 위치의 종류로서는, 로봇의 전후 방향의 이동을 행하기 위한 조작 위치, 로봇의 좌우 방향의 이동을 행하기 위한 조작 위치, 또는, 로봇의 선회 방향의 이동을 행하기 위한 조작 위치 등을 들 수 있다.
본 발명의 2족의 보행 로봇의 원격 조작 장치의 제 1 실시 형태를 도 1 ~ 도 13을 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하고, 본 실시 형태에 있어서 2족의 보행 로봇(A)은 상체(1)(몸통체), 좌우 한쌍의 각체(2L,2R), 좌우 한쌍의 완체(腕體)(3L,3R), 및 두부(4)를 구비하는 사람형태의 로봇이다.
이 로봇(A)의 상체(1)는 각체(2L,2R)나 완체(3L,3R)가 연달아 설치됨과 동시에 두부(4)를 지지하는 메인 보디(5)와, 이 메인 보디(5)에 짊어진 것과 같이 메인보디(5)의 배면부에 장착된 박스 형태의 서브 보디(6)로 구성되고 있다.
메인 보디(5)의 하단부에는 허리 부분(7)이 형성되어 있고, 이 허리 부분(7)에 설치된 좌우 한쌍의 고관절(股關節)(8L,8R)으로부터 각각 각각의 각체(2L,2R)가 연속 설치되어 있다. 각각의 각체(2L,2R)는 그 족평부(足平部)(9L,9R)와 고관절(8L,8R)과의 사이에, 고관절(8L,8R) 측에서 차례로 슬관절(膝關節)(10L,10R) 및 발목 관절(11L,11R)을 갖고 있다.
이 경우, 고관절(8L,8R)은 상하, 좌우, 및 전후 방향의 3축 회전의 회전동작이 가능하게 되고, 슬관절(10L,10R)은 좌우 방향의 1축 회전의 회전동작이 가능하게 되고, 발목 관절(11L,11R)은 상하 및 좌우 방향의 2축 회전의 회전동작이 가능하게 되어 있다. 이것에 의해, 각각의 각체(2L,2R)는 사람의 다리와 거의 동일한 운동을 행하는 것이 가능하게 되어 있다. 또, 각각의 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)의 바닥면부에는 그 족평부(9L,9R)가 바닥(F)(도 2 참조)에 착상한 때에 신호를 출력하는 접지 센서(12L,12R)가 구비되어 있다. 그 접지 센서(12L,12R)는 본 발명에 있어서 착상 검지 수단에 상당하는 것이고, 예를 들면 압력 센서 등에 의하여 구성된 것이다. 또한, 그 착상 검지 수단은 족평부(9L,9R)에 작용하는 하중 및 모멘트를 검출하는 센서(후술함) 등을 이용하여 구성하도록 하여도 좋다.
메인 보디(5)의 상부의 좌우의 각각의 측부에 견관절(肩關節)(13L,13R)이 설치되어 있고, 이 견관절(13L,13R)에서 각각의 완체(3L,3R)가 연달아 설치되어 있다. 각각의 완체(3L,3R)는 그 핸드부(14L,14R)와 견관절(13L,13R)과의 사이에 견관절(13L,13R) 측에서 차례로 완체의 관절(15L,15R) 및 손목 관절(16L,16R)을 구비하고 있다. 그리고, 견관절(13L,13R), 팔꿈치 관절(15L,15R) 및 손목 관절(16L,16R)은 각각, 3축 회전, 1축 회전, 1축 회전의 회전 동작이 가능하게 되고, 사람의 완의 운동에 가까운 운동을 각각의 완체(3L,3R)에 행하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 상기 각각의 각체(2L,2R) 및 각각의 완체(3L,3R)의 각각의 관절은 도시를 생략한 전동 모터에 의하여 구동되도록 되어 있다. 또, 두부(4)는 메인 보디(5)의 상단부에 지지되고, 그 내부에는 로봇(A)의 시각용의 촬상 장치(도시 생략)가 내장되어 있다.
또, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 메인 보디(5)에는 로봇(A)의 동작용 전원으로서의 축전 장치(17)가 탑재되어 있다. 또한, 상기 서브 보디(6)에는 각각의 각체(2L,24)나 각각의 완체(3L,3R)의 각각의 관절을 구동하는 전동 모터(도시생략)의 드라이버 회로 유닛(18)이나, 로봇(A)의 동작 제어(각체(2L,2R)나 완체(3L,3R)의 각각의 관절의 동작 제어)를 맡는 콘트롤러 유닛(19)(이하, ECU(19)라 함), 이 ECU(19)와 후술하는 원격 조작 장치(22)의 사이로 각종 정보의 수수를 행하기 위한 통신 장치(20), 상기 축전 장치(17)의 출력 전압의 레벨을 상기 전동 모터의 동작용의 전압 등의 레벨로 변환하는 DC/DC 컨버터(21) 등이 수용되어 있다. 여기에서, 상기 ECU(19)는 마이크로 컴퓨터 등을 포함하는 전자 회로에 의하여 구성되는 것으로, 본 발명에 있어서 제어 수단에 상당하는 것이다. 또, 본 실시 형태에서는, 상기 통신 장치(20)는 무선에 의하여 통신을 행하는 것이다.
또한, 도시는 생략하지만, 본 실시 형태의 2족의 보행 로봇(A)은 상술한 구성 외, 각각의 각체(2L,2R)나 각각의 완체(3L,3R)의 각각의 관절의 작동 위치(각각의 관절을 구동하는 전동 모터의 회전 위치)를 검출하기 위한 센서나, 각각의 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)에 작용하는 하중 및 모멘트를 검출하는 센서, 상체(1)의 경사각 및 그 변화 속도를 검출하는 센서 등도 구비하고 있다. 그리고, 상기 ECU(19)는 상기의 각종 센서(상기 접지 센서(12L,12R)를 포함)로부터 얻어지는 정보나 미리 정해진 프로그램, 후술의 원격 조작 장치(22)로부터 통신 장치(20)를 통하여 부여되는 지령 정보 등에 근거하여, 각체(2L,2R)나 완체(3L,3R)의 각각의 관절을 구동하는 전동 모터를 제어하고 로봇(A)의 작동 제어를 행한다. 또, 이 ECU(19)는 상기 접지 센서(12L,12R)의 검출 신호의 데이터를 상기 통신 장치(20)를 통하여 후술의 원격 조작 장치(22)에 송신하는 처리 등도 행한다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 좌우의 각체(2L,2R)를 구별하기 위해 로봇(A)의 전방으로 향하고 우측의 각체를 우각체(2R), 좌측의 각체를 좌각체(2L)라고 칭한 것이다(도 1 참조).
도 3은 상술한 2족의 보행 로봇(A)의 각체(2L,2R)에 의한 보행 동작의 원격 조작을 행하기 위한 원격 조작 장치(22)의 주요 구성을 도시하고 것이다. 동 도면과 같이 원격 조작 장치(22)는 오퍼레이터가 소지하여 조작하는 조작기(23)와, 이 조작기(23)에 케이블(24)을 통하여 접속된 통신 장치(25)를 구비하고 있다. 여기서, 통신 장치(25)는 조작기(23)와 상기 로봇(A)의 ECU(19) 사이에서 정보의 수수를 로봇(A)의 통신 장치(20)와 협동하여 중개하는 것이고, 안테나(25a)를 통하여 무선으로 로봇(A)의 통신 장치(20)와 통신을 행한다.
조작기(23)는 그 표면부에 로봇(A)의 각체(2L,2R)의 동작을 지령하기 위한 한 쌍의(2개의) 조이 스틱 형상의 조작자(26L,26R)와, 로봇(A)의 각체(2L,2R)를 정지시키기 위한 각체 정지 스위치(27)와, 각각의 각체(2L,2R)의 착상을 통지하는 통지 수단으로서 한쌍의 통지 램프(28L,28R)를 구비한다. 또, 조작기(23)는 그 조작 모드를 미리 정해진 2종류의 조작 모드 중의 어느 한쪽으로 선택적으로 지정하기 위한 조작 모드 전환 스위치(29)(조작 모드 지정 수단)를 조작기(23)의 측면부에 구비하고 있다.
조작자(26L,26R)는 각각 조작기(23)의 전방으로 향하고 우측 근처의 부분, 좌측 근처의 부분에 배치되고, 조작기(23) 안에 회전 자유롭게 내장한 구체(30L,30R) 상에 지지되어 있다. 그리고, 각각의 조작자(26L,26R)는 이것을 지지하는 구체(30L,30R)의 회전에 의하여 도 3의 화살표 P로 가리키는 바와 같이 전후 방향과 도 3의 화살표 Q로 가리키는 바와 같이 좌우 방향으로 요동 자유롭게 되어 있는 동시에, 도 3의 화살표 R로 가리키는 바와 같이 상하 방향의 축의 중심 주위로 회전 자유롭게 되어 있다. 이 각각의 조작자(26L,26R)는 조작기(23)의 표면에 대하여 연직 방향으로 기립하고, 또한, 각각의 조작자(26L,26R)의 상단면 가장자리부에 부착된 마크(26a)가 전방으로 향한 상태(도 3의 도시 상태)가 각각의 조작자(26L,26R)의 중립 조작 위치로 되고, 이 중립 조작 위치에 도시하지 않은 스프링 등에 의하여 가압되어 있다. 또한 이 중립(20) 조작 위치는 본 발명에 있어서 이동 정지 조작 위치이기도 한다.
또, 통지 램프(28L,28R)는 조작자(26L,26R)와 마찬가지로 각각 조작기(23)의 표면부의 우측부 근처의 위치, 좌측부 근처의 위치에 설치되고, 우측의 통지 램프(28R)는 그것이 점등한 때, 로봇(A)의 우각체(2R)가 이상 상태에서 착상한 것을 조작기(23)의 오퍼레이터에 통지하는 것이다. 마찬가지로, 좌측의 통지 램프(28L)는 그것이 점등한 때, 로봇(A)의 좌각체(2L)가 이상 상태에서 착상한 것을 조작기(23)의 오퍼레이터에 통지하는 것이다.
또, 상기 조작 모드 전환 스위치(29)에 의하여 지정하는 조작 모드는 조작자(26L,26R)의 조작에 의한 로봇(A)의 보행 동작시의 각체(2L,2R)의 동작 형태의 종별(상세한 것은 후술함)을 규정하는데 있다. 이 조작 모드는 본 실시 형태에서는 조작자(26L,26R)의 전후 및 좌우 방향의 요동 조작 및 상하 방향의 축의 중심 주위의 회전 조작에 의하여 로봇(A)의 각체(2L,2R)를 동작시키는 기본 조작 모드와, 조작자(26L,26R)의 전후 및 좌우 방향의 요동 조작만으로 각체(2L,2R)를 동작시키는 간이 조작 모드 2종류의 조작 모드가 있다.
또한, 이하 설명에 있어서, 조작자(26L,26R)를 구별하기 위하여, 조작기(23)의 전방으로 향하고 우측의 조작자를 우조작자(26R), 좌측의 조작자를 좌조작자(26L)라고 칭할 것이다. 마찬가지로, 통지 램프(28L,28R)를 구별하기 위하여, 우측의 통지 램프를 우통지 램프(28R), 좌측의 통지 램프를 좌통지 램프(28L)라고 칭하는 것이다.
도 4의 블록도를 참조하여, 상기 조작기(23)의 내부에는 우조작자(26R)의 조작 위치를 나타내는 우조작 신호를 출력하는 우조작 검출기(31R)와, 좌조작자(26L)의 조작 위치를 나타내는 좌조작 신호를 출력하는 좌조작 검출기(31L)와, 통지 램프(28R,28L)의 구동 회로(32)와, 상기 통신 장치(25)에 접속된 입출력 처리 회로(33)가 내장되어 있다. 입출력 처리 회로(33)에는 각각의 조작 검출기(31R,31L)로부터 각각의 조작 신호가 입력됨과 동시에 상기 각체 정지 스위치(27)의 ON/OFF 신호 및 상기 조작 모드 전환 스위치(29)의 조작 모드 설정 신호가 입력된다. 또한, 입출력 처리 장치(33)에는, 로봇(A)의 각각의 각체(2L,2R)의 접지 센서(12L,12R)에 의한 각각의 각체(2L,2R)의 착상의 검지 데이터(이하, 착상 검지 데이터라고 함)가 로봇(A) 측에서 상기 통신 장치(25)를 통하여 입력된다.
각각의 조작 검출기(31R,31L)는 상세한 도시를 생략하지만 엔코더나 포텐쇼미터(potentiometer) 등을 이용하여 구성되는 것이고, 출력한 조작 신호는 각각의 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 조작 위치를 나타내는 전후 조작 신호와, 좌우 방향의 조작 위치를 나타내는 좌우 조작 신호와, 상하 방향의 축의 중심 주위의 조작 위치를 나타내는 회전 조작 신호의 3개의 신호로 구성된다. 이 경우, 각각의 조작 검출기(31R,31L)는 각각의 조작자(26L,26R)의 상기 중립 조작 위치에서의 전후 방향의 요동량(구체(30L,30R)의 좌우 방향의 축의 중심 주위의 회전각) 및 그 요동 방향(구체(30L,30R)의 좌우 방향의 축의 중심 주위의 회전 방향)에 따른 신호를 상기 전후 조작 신호로서 출력하고, 상기 중립 조작 위치에서의 좌우 방향의 요동량(구체(30L,30R)의 전후 방향의 축의 중심 주위의 회전각) 및 그 요동 방향(구체(30L,30R)의 전후 방향의 축의 중심 주위의 회전 방향)에 따른 신호를 상기 좌우 조작 신호로서 출력한다. 또한, 각각의 조작 검출기(31R,31L)는 각각의 조작자(26L,26R)의 상기 중립 조작 위치에서의 상하 방향의 축의 중심 주위의 회전량(구체(30L,30R)의 상하 방향의 축의 중심 주위의 회전각) 및 그 회전 방향에 따른 신호를 상기 회전 조작 신호로서 출력한다.
또, 상기 입출력 처리 회로(33)는 각각의 조작 검출기(31R,31L)로부터 부여받는 각각의 조작 신호나, 상기 각체 정지 스위치(27)의 0N/OFF 신호, 조작 모드 전환 스위치(29)에 의한 조작 모드 설정 신호의 데이터를 통신 장치(25)에 순서대로 출력하고, 해당 통신 장치(25)로부터 로봇(A) 측에 송신시키는 처리를 실행할 것이다. 또한, 그 입출력 처리 회로(33)는 로봇(A) 측에서 통신 장치(25)를 통하여 부여받는 상기 착상 검지 데이터에 따라 상기 통지 램프(28L,28R)의 구동 회로(32)를 제어하는 처리도 행한다.
다음에, 본 실시 형태의 장치의 작동을 설명한다.
먼저, 로봇(A)의 ECU(19)에 의한 각체(2L,2R)의 기본적인 동작 제어에 관하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 로봇(A)의 ECU(19)는 기본적으로는 소정 주기의 블록에 동기한 타이밍으로, 양각체(2,2)를 교대로 이상·착상하도록 각체(2L,2R)의 각각의 관절을 구동하는 전동 모터를 제어하고, 로봇(A)의 보행 동작(이동)을 하게 한다.
이 ECU(19)의 제어 처리에서는 로봇(A)의 이동시의 각각의 각체(2L,2R)의 동작 형태(다리 걸음걸이의 형태)를 규정하는 동작 지령으로서의 목표 보행형태가 상기 조작기(23)의 입출력 처리 회로(33)로부터 통신 장치(25,20)를 통하여 부여되는 상기 우조작 신호 및 좌조작 신호의 데이터(조작기(23)의 각각의 조작자(26L,26R)의 조작 위치를 나타내는 데이터) 등에 근거하여 생성된다. 상기 목표 보행형태는 상체(1)의 자세나, 각각의 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)의 위치 및 자세를 규정하는 파라미터 등으로부터 구성되는 것이다. 그리고, ECU(19)는 생성된 목표 보행형태에 근거하여 각체(2L,2R)의 각각의 관절을 구동하는 전동 모터를 제어하여, 각체(2L,2R)를 동작시킨다.
이 경우, 본 실시 형태에서는, 상기 목표 보행형태의 생성에 즈음해서는, ECU(19)는 로봇(A)의 보행 동작의 1보 때마다(비지지 각측의 각체(2L,2R)가 착상 상태로 될 때마다), 그 목표 보행형태를 로봇(A)의 보행 동작의 2보 분량에 걸쳐 생성한다. 여기서 1보 분량의 목표 보행형태는 보다 상세하게는 양 각체(2L,2R)가 착상 상태가 되는 양각 지지기의 개시 때로부터, 한쪽의 각체(2L,2R)가 이상 상태(비지지 상태)가 되는 편각 지지기가 종료하기까지(다음회의 양각 지지기가 개시하기까지)의 각각의 각체(2L,2R)의 동작을 규정하는 목표 보행형태이다. 따라서, 2보 분량의 목표 보행형태는 로봇(A)의 보행 동작에 있어서 양각 지지기의 개시 때부터 다음회의 양각 지지기의 개시 때까지의 목표 보행형태(이하, 금회 보행형태라고 함)와, 다음의 양각 지지기의 개시 때부터 그 다음의 양각 지지기의 개시 때까지의 목표-보행형태(이하, 다음회 보행형태라고 함)로 구성된다.
이와 같은 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)의 생성과, 그 목표 보행형태에 따른 각체(2L,2R)의 동작 제어와 관계된 ECU(19)의 기본적 제어 처리의 개요를 도 5 및 도 6을 참조하여 더욱 설명한다.
ECU(19)는, 도 5의 플로차트에 도시한 처리를 소정의 제어 사이클(예를 들면 10ms)로 실행함으로써, 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 생성하면서, 로봇(A)의 각체(2L,2R)의 동작 제어를 행한다. 즉, ECU(19)는 소정의 제어 사이클마다, 조작기(23)로부터 통신 회로(25,20)를 통하여 부여된 상기 조작 신호의 데이터로부터 조작기(23)의 각각의 조작자(26L,26R)의 현재의 조작 위치를 읽어들인다(단계 1). 그리고, ECU(19)는 현재 타이밍이 양각 지지기의 개시 타이밍인지 아닌지를 판단한다(단계 2). 이 때, 양각 지지기의 개시 타이밍인 경우에는, ECU(19)는 현재 생성되고 있는 다음회 보행형태(이것은 후술하는 단계 4,7,10,11의 처리에 의하여 전회의 양각 지지기의 개시 때부터 금회의 양각 지지기의 개시 때까지의 기간에 생성됨)를 금회 보행형태로서 얻는다(단계 3). 또한, ECU(19)는 상기 단계 1에서 읽어들인 각각의 조작자(26L,26R)의 현재 조작 위치에 따라 다음회 보행형태를 생성한다(단계 4). 또한, 각각의 조작자(26L,26R)의 조작 위치에 따른 구체적인 보행형태 형태에 관해서는 후술한다.
상기 단계 2에서 양각 지지기의 개시 타이밍이 아닌 경우에는, ECU(19)는 더욱이 현재 타이밍이 양각 지지기 내의 타이밍(양각 지지기의 개시 직후로부터 그 양각 지지기가 종료하는 직전까지의 기간내의 타이밍)인지 아닌지를 판단한다(단계 5). 이 때, 양각 지지기내의 타이밍인 경우에는 ECU(19)는 현재의 금회 보행형태 및 다음회 보행형태(보다 구체적으로는 금회 보행형태 및 다음회 보행형태에 있어서 비지지 각측의 각체(2L,2R)의 착상 위치 및 자세 등)를 각각 조작자(26L,26R)의 현재의 조작 위치에 따라 수정한다(단계 6,7). 이 경우, 금회 보행형태 및 다음회 보행형태에 있어서 비지지 각측의 각체(2L,2R)의 착상 위치 및 자세는 원칙적으로는 조작자(26L,26R)의 조작 위치에 대응하는 것으로 수정된다. 단, 조작자(26L,26R)의 조작 위치가 현재의 로봇(A)의 이동 방향 등을 급변시키는 조작 위치로 변경시킨 경우에는 로봇(A)의 자세의 안정성을 확보할 수 있도록 금회 보행형태 및 다음회 보행형태에 있어서 비지지 각측의 각체(2L,2R)의 착상 위치 및 자세가 수정된다. 이 경우, 특히 금회 보행형태는 현재 타이밍의 직후의 비지지 각측의 각체(2L,2R)의 움직임을 규정하는 것이기 때문에, 단계 3에서 얻어진 것으로부터의 수정량이 가능한 적어지도록 수정된다.
상기 단계 5에서 양각 지지기 내의 타이밍이 아닌 경우에는, ECU(19)는 또한 현재 타이밍이 양각 지지기의 종료 타이밍(편각 지지기의 개시 타이밍)인지 아닌지를 판단한다(단계 8). 이 때, 양각 지지기의 종료 타이밍인 경우에는, ECU(19)는 현재의 금회 보행형태를 최종적인 금회 보행형태로서 확정한다(단계 9). 또, ECU(19)는 현재의 다음회 보행형태를 상기 단계 7의 경우와 마찬가지로 조작자(26L,26R)의 조작 위치에 따라 수정한다(단계 10).
그리고, ECU(19)는 단계 8에서 양각 지지기의 종료 타이밍이 아닌 경우, 즉, 한쪽의 각체(2L,2R)가 이상 상태가 되는 편각 지지기인 경우에는, 현재의 다음회 보행형태를 상기 단계 7의 경우와 마찬가지로 조작자(26L,26R)의 조작 위치에 따라 수정한다(단계 11).
또 ECU(19)는 위에서 설명한 바와 같이 금회 보행형태 및 다음회 보행형태를 생성 또는 수정한 후에는(단계 4,7,10,11의 처리의 실행 후), ECU(19)는 현재의 금회 보행형태에 따라 각체(3L,3R)의 동작 제어를 행한다(단계 12).
로봇(A)의 보행 동작 중에 있어서 상술한 것과 같은 ECU(19)의 제어 처리의 모습을 시계열적으로 도시 표현한 것이 도 6이다. 동 도면에 있어, t0,t1,……는 시각을 의미하고, 「D」,「S」는 각각 양각 지지기, 편각 지지기를 의미하고, 「L」,「R」는 각각 좌각체(2L), 우각체(2R)를 의미하고 있다. 또, 물결선 부분은 각체(2L,2R)가 착상 상태가 되는 기간을 도시하고 있다. 이 경우, 물결선 부분과 같은 행의 「L」 또는 「R」이 양각체(2L,2R)의 어느 각체가 착상 상태가 되는지를 나타내고 있다. 예를 들면, 시각 t3 ~ t7의 기간의 물결선 부분은 그 기간에 있어 좌각체(2L)가 착상 상태가 되는 것을 나타내고 있다.
또, 점묘 부분은 상기 금회 보행형태의 생성이나 수정이 행해지는 기간을 도시하고 있다. 이 경우, 점묘 부분과 같은 행의 「L」 또는 「R」이 그 점묘 부분에 대응하는 금회 보행형태에 있어 비지지 각이 되는 각체(2L,2R)를 나타내고 있다. 예를 들면, 시각 t3 ~ t4의 기간의 점묘 부분은 우각체(2R)를 비지지 각으로 하는 금회 보행형태가 그 점묘 부분의 기간에 생성되고 적절히 수정되는 것을 나타내고 있다. 더욱이, 사선 부분은 상기 다음회 보행형태의 생성이나 수정이 행해지는 기간을 나타내고 있다. 이 경우, 사선 부분과 같은 행의 「L」 또는 「R」이 사선 부분에 대응하는 다음회 보행형태에 있어 비지지 각이 되는 각체(2L,2R)를 나타내고 있다. 예를 들면 시각 t3 ~ t6의 기간의 사선 부분은 좌각체(2L)를 비지지 각으로 하는 다음회 보행형태가 그 사선 부분의 기간에 생성되어 적절히 수정된 것을 나타내고 있다.
전술의 ECU(19)의 처리에 의하여 예를 들면 시각 t6(t6 ~ t7의 양각 지지기의 개시 때, 우각체(2R)의 착상 개시 때)에 있어서, 그 시각 t6의 직전까지 t3 ~ t6의 기간에 생성·수정된 다음회 보행형태(좌각체(2L)를 비지지 각으로 하는 목표 보행형태)가 그 시각 t6의 직후의 좌각체(2L)의 다리 걸음걸이의 형태를 규정하는 금회 보행형태로 된다. 그리고, 그 금회 보행형태는 그 좌각체(2L)의 이상이 개시한 시각 t7까지 조작자(26L,26R)의 조작 위치에 따라 적절히 수정되고, 그 시각 t7에 있어 확정한다. 그리고, t7 ~ t9로 비지지 각이 되는 좌각체(2L)의 동작(시각 t9에서의 좌각체(2L)의 착상 위치 및 자세 등)은 시각 t7에서 확정한 금회 보행형태에 근거하여 행해진다. 또, 상기 시각(t6)에 있어서, 우각체(2R)를 비지지 각으로 하는 다음회 보행형태(t6 ~ t9의 금회 보행형태에 계속된 다음회 보행형태)가 그 때의 조작자(26L,26R)의 조작 위치에 따라 생성되고, 이 다음회 보행형태는 금회 보행형태에 근거해서 실제의 각체의 동작의 종료시(좌각체(2L)가 이상 상태에서 착상한 시각(t9))까지 조작자의(26L,26R)의 조작 위치에 따라 적절히 수정된다. 그리고, 그 다음회 보행형태는 시각 t9에 있어 그 시각 t9 ~ t12의 기간에 관계하는 금회 보행형태가 된다.
본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 로봇(A)의 보행 동작의 1보 마다 2보 분량의 목표 보행형태인 금회 보행형태 및 다음회 보행형태가 조작기(23L,23R)의 조작자(26L,26R)의 조작 위치에 따라 적절히, 생성·수정되고, 이러한 목표 보행형태에 근거하여 각체(3L,3R)의 동작 제어가 행해진다.
다음에, 조작기(23L,23R)의 각각의 조작자(26L,26R)의 조작 위치에 따라 ECU(19)가 제어하는 각체(3L,3R)로써 구체적인 보행형태 형태를 설명한다.
먼저, 상기 조작 모드 전환 스위치(29)에 의하여 조작기(23L,23R)의 조작모드가 상기 기본 조작 모드에 설정되고, 이것을 나타내는 데이터가 조작기(23L,23R)의 입출력 처리 회로(33)로부터 통신 장치(25,20)를 통하여 로봇(A)의 ECU(19)에 부여받고 있는 경우에 관하여 설명한다.
조작기(23L,23R)의 조작 모드가 기본 조작 모드에 설정되고 있는 상태에서는, 로봇(A)의 ECU(19)는 조작기(23L,23R)로부터 통신 회로(25,20)를 통하여 부여된 상기 조작 신호의 데이터로부터 조작기(23L,23R)의 각각의 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 조작 위치와, 좌우 방향의 조작 위치와, 상하 방향의 축의 중심 주위의 조작 위치를 각각 3 종류로 분류하고 판단한다.
즉, ECU(19)는 예를 들면 각각의 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 요동 조작에 관하여, 그 조작자(26L,26R)의 중립 조작 위치에서 전후 방향의 요동량이 소정량에 못 미친 경우에는 그 조작자(26L,26R)가 중립 조작 위치에 존재한다고 판단하고, 그 전후 방향의 요동량이 전방측으로 소정량 이상인 때와, 후방측으로 소정량 이상인 때에, 각각 조작자(26L,26R)의 조작 위치를 전방측의 조작 위치(이하, 전조작 위치라고 함), 후방측의 조작 위치(이하, 후조작 위치라고 함)라고 판단한다.
이것은 각각의 조작자(26L,26R)의 좌우 방향의 요동 조작, 및 상하 방향의 축의 중심 주위의 회전 조작에 관해서도 마찬가지이고, ECU(19)는 각각의 조작자(26L,26R)의 중립 조작 위치에서의 좌우 방향의 요동량이 우방향 또는 좌방향으로 소정량 이상인지 아닌지에 의하여, 조작자(26L,26R)의 좌우 방향의 조작 위치가 중립 조작 위치인가, 우측의 조작 위치(이하, 우조작 위치라고 함)인가, 좌측의 조작 위치(이하, 좌조작 위치라고 함)인가를 판단한다.
또, ECU(19)는 각각의 조작자(26L,26R)의 상하 방향의 축의 중심 주위의 회전량(중립 조작 위치에서의 회전량)이 시계방향 혹은 반시계 회전 방향으로 소정량 이상인지 아닌지에 의하여, 조작자(26L,26R)의 상하 방향의 축의 중심 주위의 조작 위치(이하, 간단히 회전 조작 위치라고 함)가, 중립 조작 위치인가, 시계회전 방향으로 회전된 위치(이하, 우회전 조작 위치라고 함)인가, 반시계 회전 방향으로 회전된 위치(이하, 좌회전 조작 위치라고 함)인가를 판단한다.
그리고, ECU(19)는 조작기(23L,23R)의 양 조작자(26R,26L)의 조작 위치에 대하여, 예를 들면, 도 7, 도 8(a) ~ 도 8(d), 도9(a) ~ 도 9(d), 도10(a) ~ 도 10(d)에 도시한 것과 같은 보행형태 형태로, 각체(2L,2R)를 동작시킨다.
이러한 각각의 도면은, 양 각체(2L,2R)가 좌우 방향으로 병렬하여 같은 장소에서 제자리 걸음을 하고 있거나, 혹은, 계속적으로 착상한 상태(로봇(A)이 이동하지 않는 상태. 이 상태에 관해서는 도 7을 참조하여 후에 설명함)에 있어서, 양 조작자(26R,26L)가 각각의 도면에 병기한 조작 위치로 조작된 경우에 있어서 각체(2L,2R)의 1보째부터 3보째까지의 족평부(9L,9R)의 움직임(로봇(A)의 상방에서 본 평면으로 본 움직임)을 모식적으로 각각의 도면의 좌측으로부터 순번으로 시계열적으로 표현한 것이다. 이 경우, 각각의 도면에 있어, 흰공백의 족평부(9L,9R)는 비지지 각측의 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)를 나타내고, 사선 표시의 족평부(9L,9R)는 지지 각측의 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)를 가리키고 있다. 또, 각각의 도면에 병기한 조작 위치에 관하여, 도면 중의 「중」, 「전」, 「후」, 「우」, 「좌」, 「우회」, 「좌회」는 각각 상기 중립조작 위치, 전조작 위치, 후조작 위치, 우조작 위치, 좌조작 위치, 우회전 조작 위치, 좌회전 조작 위치를 의미하고 있다.
여기서, 이들 도 7 ~ 도 10에 도시한 예는 보다 자세하게는 좌각체(2L)를 이상시키는 것이 당연한 타이밍전(예를 들면 도 6의 시각 t3 ~ t6의 기간내)에 양 조작자(26R,26L)가 상기 중립 조작 위치에서 각각의 도면에 병기한 조작 위치에 조작되어 그 조작 위치에 정상적으로 유지되고, 그 조작 위치에 따라 상기 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)가 생성되고 있는 경우에 대응하는 것이다.
이 경우, 좌각체(2L)의 이상 직전의 양각 지지기의 개시 이전에 상기 ECU(19)가 생성하고 있는 다음회 보행형태(예를 들면 도 6의 t3 ~ t6의 기간내의 다음회 보행형태)는 양 조작자(26R,26L)가 각각의 도 7 ~ 도 10에 병기한 조작 위치로 조작된 시점에서, 그 조작 위치에 대응한 보행형태로 수정(갱신)되고, 그것이 그대로 좌각체(2L)의 이상 직전의 양각 지지기(예를 들면 도 6의 t6 ~ t7)에 있어, 금회 보행형태(각각의 도 7 ~ 도 10의 1보째의 목표 보행형태로, 좌각체(2L)를 비지지 각으로서 움직이기 위한 보행형태)로 확정된다. 또, 1보째의 좌각체(2L)의 이상 직전의 양각 지지기의 개시 때부터 새롭게 생성된 다음회 보행형태(예를 들면 도 6의 t6 ~ t9의 기간내의 다음회 보행형태)는 각각의 도 7 ~ 도 10에 병기한 조작자(26R,26L)의 조작 위치에 대응한 것으로 생성되어 유지되고, 그것이 좌각체(2L)의 이상 후 착상 때(예를 들면 도 6의 시각 t9)에 있어 금회 보행형태(각각의 도 7 ~ 도 10의 2보째의 목표 보행형태로, 우각체(2R)를 비지지 각체로서 옮기기 위한 보행형태)가 된다. 또한, 이 2보째의 우각체(2R)의 이상 직전의 양각 지지기 개시 때부터 새롭게 생성되는 다음회 보행형태(예를 들면 도 6의 t9 ~ t12의 기간내의 다음회 보행형태)는 각각의 도 7 ~ 도 10에 병기한 조작자(26R,26L)의 조작 위치에 대응한 것으로 생성되어 유지되고, 그것이, 우각체(2R)의 이상 후 착상 때(예를 들면 도 6의 시각 t12)에 있어 금회 보행형태(각각의 도 7 ~ 도 10의 3보째의 목표 보행형태로 좌각체(2L)를 비지지 각으로서 움직이기 위한 보행형태)가 된다. 이후, 이와 같은 금회 보행형태 및 다음회 보행형태 생성이 정상적으로 반복된다.
도 7 ~ 도 10에 도시한 보행형태 형태에 관하여 이하에 상세히 설명한다. 먼저, 도 7에 도시한 바와 같이, 조작기(23L,23R)의 양 조작자(26R,26L)가 함께 중립 조작 위치에 정상적으로 조작되고 있는 상태에서는(단, 조작기(23L,23R)의 각체 정지 스위치(27)는 OFF에 되어 있음), ECU(19)는 양 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)를 좌우 방향으로 일정한 간격으로 병렬시키면서, 교대로 같은 장소에서 이상·착상을 반복하여 목표 보행형태를 생성하고, 양 각체(2L,2R)의 제자리 걸음 동작을 하게 한다. 이 상태에서는, 로봇(A)은 이동하지 않는다. 이와 같이 양 조작자(26R,26L)가 함께 중립 조작 위치에 조작되고 있는 상태에서, 상기 조작기(23L,23R)의 각체 정지 스위치(27)가 ON 조작되고, 그것을 가리키는 데이터가 조작기(23L,23R)의 입출력 처리 회로(33)로부터 통신 장치(25,20)를 통하여 로봇(A)의 ECU(19)에 부여된 때에는, ECU(19)는 양 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)를 좌우 방향으로 병렬시킴과 동시에 착상 상태(이하, 병렬 착상 상태라고 함)에 유지하도록, 목표 보행형태를 생성한다. 이 때의 족평부(9L,9R)의 좌우 방향의 간격은 상기의 제자리 걸음 동작에 있어, 양 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)가 함께 착상 상태가 된 때의 양 족평부(9L,9R)의 간격과 동일하다. 이것에 의해, 양 각체(2L,2R)의 제자리 걸음동작이 양 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)가 함께 착상한 때부터 정지한다.
또한, 양각체(2L,2R)가 함께 착상 상태로 유지되고 있는 경우에 있어서, 각체 정지 스위치(27)가 0FF 조작된 때에는 다시 한번 각체(2L,2R)의 제자리 걸음 동작이 개시된다. 또, 각체(2L,2R)의 제자리 걸음 동작에 있어, 2보 분량의 목표 보행형태으로서 상기 금회 보행형태 및 다음회 보행형태가 보행 동작의 1보마다 생성되는 것은 전술대로이다. 예를 들면, 도 7의 1보째에 있어, 좌각체(2L)가 비지지 각이 되기 직전의 양각 지지기에 있어, 1보째의 목표 보행형태인 금회 보행형태가 생성되어 확정되고, 그 양각 지지기의 개시 때부터, 좌각체(2L)의 이상 후, 착상하기 까지의 기간에 있어 2보째의 목표 보행형태인 다음회 보행형태가 생성된다.
또, 이하의 설명에 있어서는, 상기의 제자리 걸음 동작 상태나, 병렬 착상 상태에 있어서 양 족평부(9L,9R)의 좌우 방향의 간격을 족평 기본 간격이라고 한다.
다음에, 도 8(a) ~ 도 8(d)는, 양 조작자(26R,26L)의 전후 방향의 요동 조작에 관계된 로봇(A)의 보행 동작의 기본 형태를 가리키는 것이다.
이 경우, 좌조작자(26L)의 전후 방향의 조작 위치(전조작 위치 또는 후조작 위치 또는 중립조작 위치)에 따라, 좌각체(2L)를 비지지 각으로 동작시키는 때에 있어서 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)의, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 전후 방향의 착상 위치 및 자세가 결정되어진다. 마찬가지로, 우조작자(26R)의 전후 방향의 조작 위치에 따라, 우각체(2R)를 비지지 각으로 동작시키는 때에 있어서 그 우각체(2R)의 족평부(9R)의, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 전후 방향의 착상 위치 및 자세가 결정되어진다.
예를 들면, 도 8(a)에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 함께 정상적으로 전조작 위치로 조작되고 있는 상태에서는, ECU(19)는 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 전방으로 소정량만큼 내디딘 위치에 좌각체(2L)를 착상시킴(이것은 좌조작자(26L)가 전조작 위치에 조작되고 있는 것에 대응함)과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 전방으로 소정량만큼 내디뎠던 위치에 우각체(2R)를 착상시키는(이것은 우조작자(26R)가 전조작 위치에 조작되고 있는 것에 대응함) 것과 같이 상기 금회 보행형태 및 다음회 보행형태를 1보마다 생성한다. 이것에 의해, 도 8(a)에 도시한 것과 같은 양각체(2L,2R)의 동작 형태로 로봇(A)의 전진 보행이 행해지는 것이 된다.
또, 도 8(b)에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 전조작 위치, 중립조작 위치에 조작되고 있는 상태에서는, ECU(19)는 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 앞쪽으로 소정량만큼 내디뎠던 위치에 좌각체(2L)를 착상시킴(이것은 도 8(a)의 경우와 동일)과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 좌우 방향으로 상기 족평 기본 간격으로 병렬한 위치에 우각체(2R)를 착상시키는(이것은 우조작자(26R)가 중립 조작 위치에 조작되고 있는 것에 대응함) 것과 같이 2보 분량의 목표 보행형태(상기 금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다. 이것에 의해, 도 8(b)에 도시한 것과 같은 형태로, 로봇(A)의 전진 보행이 행해지는 것이 된다.
이와 같은 도 8(b)와 같은 보행 동작은 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 중립조작 위치, 전조작 위치에 조작되고 있는 경우에도, 도 8(d)에 도시한 바와 같이 동일하게 행해진다. 단, 이 경우, 좌조작자(26L)가 중립조작 위치에 조작되고 있기 때문에, 좌각체(2L)가 비지지 각으로 될 때(도면의 1보째, 및 3보째)에 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 좌우 방향으로 상기 족평 기본 간격으로 병렬하도록 이동된다. 그리고, 도 8(d)에서는, 1보째의 비지지 각이 좌각체(2L)이기 때문에, 1보째로는 로봇(A)은 전방으로 이동하지 않는다.
또, 도 8(c)에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 전조작 위치, 후조작 위치로 조작되고 있는 상태에서는, ECU(19)는 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 전방으로 소정량만큼 내디뎠던 위치에 좌각체(2L)를 착상시키는(이것은 도 8(a)의 경우와 같음)것과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 후방으로 소정량만큼 뒤로 물러난 위치로 우각체(2R)를 착상시키도록 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다. 이 때문에, 이 경우에는, 1보째로, 비지지 각의 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 전방으로 내디어진 후는 그 1보째의 족평부(9L,9R)의 전후 방향의 위치 및 자세 관계를 유지한 체, 각체(2L,2R)의 제자리 걸음 동작이 반복되는 것이 된다.
이와 같이 하여, 양 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 요동 조작에 관해서는, 좌조작자(26L)가, 전, 중립, 후의 어느 조작 위치에 조작되고 있든지에 의하여, 좌각체(2L)가 비지지 각으로서 동작한 때의, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 전후 방향의 착상 위치 및 자세가 우조작자(26R)의 전후 방향의 조작 위치에 의하지 않고 결정된다. 또, 우조작자(26R)가 전, 중립, 후의 어느 조작 위치로 조작되고 있는지에 의하여, 우각체(2R)가 비지지 각로서 동작한 때의, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 전후 방향의 착상 위치 및 자세가 좌조작자(26L)의 전후 방향의 조작 위치에 의하지 않고 결정된다.
또한, 도 8(a) ~ 도 8(d)의 어느 경우에 있어도, 양 조작자(26L,26R)가 같은 조작 위치에 계속적으로 조작되고 있는 상태에서는, 4보째 이후는, 2보째, 3보째의 동작이 교대로 반복되는 것이 된다.
다음에, 도 9(a) ~ 도 9(d)는, 양 조작자(26R,26L)의 좌우 방향의 요동 조작에 관계된 로봇(A)의 보행 동작의 형태를 도시하는 것이다. 이 경우, 좌조작자(26L)의 좌우 방향의 조작 위치(좌조작 위치 또는 우조작 위치 또는 중립조작 위치)에 따라, 좌각체(2L)를 비지지 각으로서 동작시키는 때에 있어서 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)의, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 좌우 방향의 착상 위치 및 자세가 결정되어진다. 마찬가지로, 우조작자(26R)의 좌우 방향의 조작 위치에 따라, 우각체(2R)를 비지지 각으로서 동작시키는 때에 있어서 그 우각체(2R)의 족평부(9R)의, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 좌우 방향의 착상 위치 및 자세가 결정되어진다.
예를 들면, 도 9(a)에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 함께 우조작 위치에 조작되고 있는 상태에서는, ECU(19)는 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 상기 족평 기본 간격보다도 소정량만큼 우방향으로 접근한 위치로 좌각체(2L)를 착상시킴(이것은 좌조작자(26L)가 우조작 위치로 조작되고 있는 것에 대응함)과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 상기 족평 기본 간격보다도 소정량만큼 우방향으로 이간한 위치로 우각체(2R)를 착상시키는(이것은 우조작자(26R)가 우조작 위치로 조작되고 있는 것에 대응함) 것과 같이 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다. 이것에 의해, 도 9(a)에 도시한 것과 같은 양 각체(2L,2R)의 동작 형태로, 로봇(A)의 우방향으로의 횡보가 행해지는 것이 된다.
또, 도 9(b)에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 우조작 위치, 중립조작 위치로 조작되고 있는 상태에서는, ECU(19)는 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 상기 족평 기본 간격보다도 소정량만큼 우방향으로 접근한 위치로 좌각체(2L)를 착상시키는(이것은 도 9(a)의 경우와 같음)과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 상기 족평 기본 간격으로 좌우 방향으로 병렬하는 위치로 우각체(2R)를 착상시키는(이것은 우조작자(26R)가 중립 조작 위치로 조작되고 있는 것에 대응함)것과 같이 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다. 이것에 의해, 도 9(b)에 도시한 것과 같은 형태로, 로봇(A)의 우방향으로의 횡보가 행해진다.
이와 같이 도 9(b)와 같은 보행 동작은 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 중조작 위치, 우조작 위치로 조작되고 있는 경우에서도 도 9(d)에 도시한 바와 같이 동일하게 행해진다. 단, 이 경우, 좌조작자(26L)가 중립 조작 위치로 조작되고 있기 때문에, 좌각체(2L)가 비지지 각이 된 때(도면의 1보째, 및 3보째)에, 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여 좌우 방향에 상기 족평 기본 간격으로 병렬하는 위치로 이동된다. 그리고, 도 9(d)에서는, 1보째의 비지지 각이 좌각체(2L)이기 때문에, 1보째로는, 로봇(A)은 우방향으로 이동하지 않는다. 더욱이, 이 경우, 우조작자(26R)가 우조작 위치로 조작되고 있기 때문에, 우각체(2R)가 비지지 각이 된 때(도면의 2보째)에, 우각체(2R)의 족평부(9R)가 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 상기 족평 기본 간격보다도 소정량만큼 이간하도록 우방향으로 이동된다.
또, 도 9(c)에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 우조작 위치, 좌조작 위치로 조작되고 있는 상태에서는, ECU(19)는 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여 상기 족평 기본 간격보다도 소정량만큼 좌우 방향으로 접근하는 위치에 좌각체(2L)를 착상시킴(이것은 도 9(a)의 경우와 같음)과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여 상기 족평 기본 간격보다도 소정량만큼 좌우 방향으로 접근한 위치에 우각체(2R)를 착상시키는(이것은 우조작자(26R)가 좌조작 위치에 조작되고 있는 것에 대응함) 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다. 이 때문에, 이 경우에는 1보째로 비지지 각의 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 우각체(2R)의 족평부(9R)에 좌우 방향으로 접근된 후는, 그 1보째의 족평부(9L,9R)의 좌우 방향의 위치 및 자세 관계를 유지한 채, 각체(2L,2R)의 제자리 걸음 동작이 반복되는 것으로 된다. 따라서, 이 경우에는 로봇(A)은 좌우 방향으로 이동하지 않는다.
이와 같이 하여, 양 조작자(26L,26R)의 좌우 방향의 요동 조작에 관해서는, 좌조작자(26L)가 우, 중립, 좌의 어느 조작 위치로 조작되고 있든지에 의하여, 좌각체(2L)가 비지지 각으로서 동작한 때의, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 좌우 방향의 착상 위치 및 자세가 우조작자(26R)의 좌우방향의 조작 위치에 의하지 않고 결정되어진다. 또, 우조작자(26R)가 우, 중립, 좌의 어느 조작 위치로 조작되고 있든지에 의하여, 우각체(2R)가 비지지 각으로서 동작한 때의, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 좌우 방향의 착상 위치 및 자세가 좌조작자(26L)의 좌우방향의 조작 위치에 의하지 않고 결정된다.
또한, 도 9(a) ~ 도 9(d)의 어느 경우에 있어도, 양 조작자(26L,26R)가 같은 조작 위치로 계속적으로 조작되고 있는 상태에서는 4보째 이후는, 2보째, 3보째의 동작이 교대로 반복되는 것이 된다.
다음에 도 10(a) ~ 도 10(d)는, 양 조작자(26R,26L)의 회전 조작에 관계된 로봇(A)의 보행 동작의 형태를 도시하는 것이다. 이 경우, 좌조작자(26L)의 회전 방향의 조작 위치(좌회전 조작 위치 또는 우회전 조작 위치 또는 중립 조작 위치)에 따라, 좌각체(2L)를 비지지 각으로서 동작시키는 때에 있어서 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)의, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 선회 방향의 착상 위치 및 자세가 결정되어진다. 마찬가지로, 우조작자(26R)의 회전 방향의 조작 위치에 따라, 우각체(2R)를 비지지 각으로서 동작시키는 때에 그 우각체(2R)의 족평부(9L)의, 좌각체(2L)의 족평부(9R)에 대한 선회 방향의 착상 위치 및 자세가 결정되어진다.
예를 들면, 도 10(a)에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 동시에 우회전 조작 위치로 조작되고 있는 상태에서는, ECU(19)는 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 시계회전 방향으로 소정량만큼 선회한 위치로 좌각체(2L)를 착상시킴(이것은 좌조작자(26L)가 우회전 조작 위치로 조작되고 있는 것에 대응함)과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 시계회전 방향으로 소정량만큼 선회한 위치에 우각체(2R)를 착상시키는(이것은 우조작자(26R)가 우조작 위치에 조작되고 있는 것에 대응함) 것과 같이 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다. 이것에 의해, 도 10(a)에 도시한 바와 같은 양 각체(2L,2R)의 동작 형태로, 로봇(A)의 시계회전 방향의 선회가 행해지는 것이 된다. 이 경우, 좌각체(2L)가 비지지 각인 때에, 양쪽의 족평부(9L,9R)가 안짱다리 형상의 자세 관계가 되고, 우각체(2R)가 비지지 각인 때에, 양쪽의 족평부(9L,9R)가 O다리 형상의 자세 관계가 된다.
또, 도 10(b)에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 우회전 조작 위치, 중립 조작 위치로 조작되고 있는 상태에서는, ECU(19)는 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 소정량만큼 시계회전 방향으로 선회한 위치로 좌각체(2L)를 착상시킴(이것은 도 10(a)의 경우와 같음)과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 상기 족평 기본 간격으로 평행 병렬한 위치로 우각체(2R)를 착상시키는(이것은 우조작자(26R)가 중립 조작 위치로 조작되고 있는 것에 대응함) 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다. 이것에 의해, 도 10(b)에 도시한 것과 같은 형태로, 로봇(A)의 시계회전 방향의 선회가 행해지게 된다. 이 경우, 좌각체(2L)가 비지지 각인 때에, 양 족평부(9L,9R)가 안짱다리 형상의 자세 관계가 되고, 우각체(2R)가 비지지 각인 때에, 양 족평부(9L,9R)가 상기 족평 기본 간격으로 평행 병렬한 자세 관계가 된다.
이와 같이 도 10(b)와 같은 보행 동작(로봇(A)의 선회 동작)은 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 중립 조작 위치, 우회전 조작 위치로 조작되고 있는 경우에도, 도 10(d)에 도시한 바와 같이 동일하게 행해진다. 단, 이 경우, 좌조작자(26L)가 중립 조작 위치로 조작되어 있기 때문에, 좌각체(2L)가 비지지 각이 되는 때(도면의 1보째, 및 3보째)에, 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 상기 족평 기본 간격으로 평행 병렬하는 위치로 이동된다. 그리고, 도 10(d)에서는, 1보째의 비지지 각이 좌각체(2L)이기 때문에, 1보째로는, 로봇(A)은 시계회전 방향으로 선회하지 않는다. 또한, 이 경우, 우조작자(26R)가 우회전조작 위치로 조작되고 있기 때문에, 우각체(2R)가 비지지 각이 된 때(도면의 2보째)에, 우각체(2R)의 족평부(9R)가, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 시계회전 방향으로 선회하고, 양 족평부(9L,9R)가 안짱다리 형상의 자세 관계가 된다.
또 도 10(c)에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 우회전 조작 위치, 좌회전 조작 위치로 조작되고 있는 상태에서는, ECU(19)는 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 소정량만큼 시계회전 방향으로 선회하는 위치로 좌각체(2L)를 착상시킴(이것은 도 10(a)의 경우와 마찬가지)과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 소정량만큼 반시계 회전 방향으로 선회한 위치로 우각체(2R)를 착상시킴(이것은 우조작자(26R)가 좌 회전 조작 위치로 조작되고 있는 것에 대응함) 과 같이 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다. 이 때문에, 이 경우에는, 1보째로, 비지지 각의 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여 안짱다리 형상이 되도록 시계회전 방향으로 선회된 후는, 그 1보째의 족평부(9L,9R)의 선회 방향의 위치 및 자세 관계를 유지한 채, 각체(2L,2R)의 제자리 걸음 동작이 반복되는 것이 된다. 따라서, 이 경우에는 로봇(A)은 선회하지 않는다.
이와 같이 하여, 양 조작자(26L,26R)의 회전 조작에 관해서는, 좌조작자(26L)가 우회전, 중립, 좌회전의 어느 조작 위치로 조작되고 있는지에 의하여, 좌각체(2L)가 비지지 각으로서 동작하는 때의, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 선회 방향의 착상 위치 및 자세가 우조작자(26R)의 회전 조작 위치에 의하지 않고 결정된다. 또, 우조작자(26R)가 우회전, 중립, 좌회전의 어느 조작 위치에 조작되어 있는가에 의하여, 우각체(2R)가 비지지 각으로서 동작한 때의 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 선회 방향의 착상 위치 및 자세가 좌조작자(26L)의 회전 조작 위치에 의하지 않고 결정된다.
또한, 도 10(a) ~ 도 10(d)의 어느 경우에 있어도, 양 조작자(26L,26R)가 같은 조작 위치로 계속적으로 조작되고 있는 상태에서는, 4보째 이후는, 2보째, 3보째의 동작이 교대로 반복되는 것이 된다.
이상과 같이 하여, 조작기(23)의 조작 모드가 상기 조작 모드 전환 스위치(29)에 의하여 기본 조작 모드로 설정되어 있는 경우에는, 기본적으로는, 양 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 요동 조작, 좌우 방향의 요동 조작, 회전 조작에 의하여, 각각 로봇(A)의 전후 방향의 보행 동작, 좌우 방향의 보행 동작(횡보), 선회 보행 동작이 행해지는 것이 된다.
다음에, 상기 조작 모드 전환 스위치(29)에 의하여 조작기(23)의 조작 모드가 상기 간이 조작 모드로 설정되고, 그것을 가리키는 데이터가 조작기(23)의 입출력 처리 회로(33)로부터 통신 장치(25,20)를 통하여 로봇(A)의 ECU(19)에 부여되는 경우에 관하여 설명한다.
조작기(23)의 조작 모드가 간이 조작 모드로 설정되어 있는 상태에서는, 로봇(A)의 ECU(19)는 조작기(23)로부터 통신 회로(25,20)를 통하여 부여되는 상기 조작 신호의 데이터 중, 각각의 조작자(26L,26R)의 회전 조작에 관계되는 데이터는 이용하지 않고, 각각의 조작자(26L,26R)의 회전 조작 위치에 관해서는 고려하지 않는다. 그리고, ECU(19)는 그 조작 신호의 데이터 중, 각각의 조작자(26L,26R)의 전후 및 좌우 방향의 요동 조작에 관계되는 데이터만을 이용하고, 조작기(23)의 각각의 조작자(26L,26R)의 전후 방향 및 좌우 방향의 조작 위치 만을 상기 기본 조작 모드의 경우도 동일하게 하고, 각각 3종류로 분류하여 판단한다.
그리고, 이 간이 조작 모드에 있어서 양 조작자(26L,26R)의 조작에 따른 로봇(A)의 보행 동작의 제어에 관해서는 양 조작자(26L,26R)가 함께 중립 조작 위치로 연속적으로 조작되고 있는 경우와, 양 조작자(26L,26R)가 좌우 방향으로 계속적으로 요동 조작되고 있는 경우에 대해서는, 상기 기본 조작 모드의 경우와 완전히 동일하다. 즉, 양 조작자(26L,26R)가 동시에 중립 조작 위치에 계속적으로 조작되고 있는 경우에는, 각체 정지 스위치(27)가 0FF 상태라면, 도 7에 도시한 제자리 걸음 동작이 행해지고, 그 각체 정지 스위치(27)가 0N 상태라면, 양 족평부(9L,9R)가 상기 족평 기본 간격으로 착상 상태로 유지된 상기 병렬 착상 상태가 된다. 또, 양 조작자(26L,26R)가 좌방향 또는 우방향으로 계속적으로 조작되는 경우에는, 상기 도 9에 도시한 형태로 로봇(A)의 횡보가 행해지게 된다.
한편, 간이 조작 모드에서는, 양 조작자(26R,26L)의 전후 방향의 요동 조작에 관계된 로봇(A)의 보행 동작은, 예를 들면 도 11(a) ~ 도 11(d)에 도시한 것과 같은 형태로 행해진다.
예를 들면, 도 11(a)에 도시한 바와 같이, 조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 함께 전조작 위치로 조작되고 있는 상태에서는, ECU(19)는 상기 기본 조작 모드에 있어서 도 8(a)의 경우와 완전히 동일한 형태로 2보만큼의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다. 이것에 의해, 로봇(A)의 전진 보행이 행해진다.
또, 도 11(b)에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 전조작 위치, 중립조작 위치로 조작되고 있는 상태에서는, ECU(19)는 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 전방으로 소정량만큼 내디디고, 또한, 소정량만큼 시계회전 방향으로 선회시킨 위치로 좌각체(2L)를 착상시킴과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로 하여 동작시키는 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 전방으로 소정량만큼 내디디고, 또한, 소정량만큼 시계회전 방향으로 선회시킨 위치로 우각체(2R)를 착상시키도록 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다. 이것에 의해, 도 11(b)에 도시한 것과 같은 형태로, 로봇(A)이 전진하면서 시계회전 방향으로 선회하는 보행 동작이 행해지게 된다.
이와 같은 도 11(b)과 같은 보행 동작은 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 중조작 위치, 전조작 위치로 조작되고 있는 경우에도, 도 11(d)에 도시한 바와 같이 동일하게 행해진다. 이 경우, 좌조작자(26L)가 중립조작 위치에서, 또한 우조작자(26R)가 전조작 위치이기 때문에, 좌각체(2L)가 비지지 각이 되는 1보째와 3보째로는, 각체(2L)의 족평부(9L)가 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 전방으로 소정량 내디디고, 또한, 소정량만큼 반시계 회전 방향으로 선회시킨 위치로 착상하고, 우각체(2R)가 비지지 각이 되는 2보째에서는, 우각체(2R)의 족평부(9R)가 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 전방으로 소정량 내디디고, 또한, 소정량만큼 반시계회전 방향으로 선회시킨 위치로 착상한다. 이것에 의해, 로봇(A)이 전진하면서 반시계회전 방향으로 선회하는 보행 동작이 행해진다.
또, 도 11(c)에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 전조작 위치, 후조작 위치에 조작되고 있는 상태에서는, ECU(19)는 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 소정량만큼 시계회전 방향으로 선회시킨 위치로 좌각체(2L)를 착상시킴과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시킨 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 소정량만큼 시계회전 방향으로 선회시킨 위치로 우각체(2R)를 착상시키도록 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다. 이것에 의하여, 도 11(c)에 도시한 것과 같은 형태로, 로봇(A)이 거의 같은 장소에 존재하고, 선회하는 보행 동작이 행해지는 것이 된다.
이와 같이 하여, 간이 조작 모드에서는, 조작기(23)의 양 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 요동 조작에 의하여, 로봇(A)의 전후 방향 및 선회 방향의 보행 동작이 행해진다. 그리고, 조작기(23)의 양 조작자(26L,26R)의 좌우 방향의 요동 조작에 의하여, 기본 조작 모드의 경우와 완전히 마찬가지로 로봇(A)의 좌우 방향의 보행 동작(횡보 동작)이 행해진다.
또한, 간이 조작 모드에서는, 조작기(23)의 양 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 요동 조작에 있어서, 각각의 조작자(26L,26R)의 조작 위치만으로는 각각 각각의 각체(2L,2R)가 비지지 각이 된 때의 지지 각측의 각체에 대한 착상 위치 및 자세는 정해지지 않고, 양 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 조작 위치의 조합에 의하여, 각각의 각체(2L,2R)가 비지지 각이 된 때의 지지 각측의 각체에 대한 착상 위치 및 자세가 결정되어진다.
또, 본 실시 형태에서는, 상기 기본 조작 모드 및 간이 조작 모드의 어느 조작 모드에 있어서도, 상기 병렬 착상 상태를 제외하고, 좌각체(2L)가 이상 상태에서 착상한 때에는, 그것이 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 접지 센서(12L)에 의하여 검지되고, 그 검지 데이터가 ECU(19) 및 통신 장치(20,25)를 통하여 조작기(23)의 입출력 처리 회로(33)에 주어질 수 있다. 그리고, 이 때, 그 입출력 처리 회로(33)는 조작기(23)의 좌통지 램프(28L)를 상기 구동 회로(32)를 통하여 일시적으로 점등시킨다. 마찬가지로, 우각체(2R)가 이상 상태에서 착상한 때에는 그것이 그 우각체(2R)의 족평부(9R)의 접지 센서(12R)에 의하여 검지되고, 그 검지 데이터가 입출력 처리 회로(33)에 부여된다. 그리고, 이 때, 그 입출력 회로(33)는 조작기(23)의 우 통지 램프(28R)를 일시적으로 점등시킨다. 이것에 의해, 각각의 각체(2L,2R)의 착상이 각각에 대응하는 조작기(23)의 통지 램프(28L,28R)의 점등에 의하여 오퍼레이터에 통지된다.
이상의 설명으로는, 각각의 조작자(26L,26R)를 전후 방향, 좌우 방향, 회전 방향의 어느 1방향으로 조작한 경우에 관해서만 설명했지만, 본 실시 형태의 장치에서는 각각의 조작자(26L,26R)를 전후, 좌우, 회전 방향에서 복합적인 조작을 한 경우에는 각각의 조작자(26L,26R)의 전후, 좌우, 회전 방향의 각각의 방향에서의 조작에 대한 전술한 보행형태를 복합시킨 형태로 로봇(A)의 각체(2L,2R)의 동작이 행해진다.
예를 들면, 상기 기본 조작 모드에 있어서, 좌조작자(26L)를 전조작 위치로 또한 좌조작 위치, 또한 좌회전조작 위치가 되는 조작 위치로 조작하는 동시에, 우조작자(26L)를 중립조작 위치로 연속적으로 조작한 상태에서는 도 12에 도시한 바와 같은 보행형태로, 양각체(2L,2R)의 동작이 행해진다. 즉, 좌각체(2L)가 비지지 각이 되는 1보째와 3보째에서는 좌각체(2L)의 족평부(9L)를, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 전방향, 좌방향, 및 반시계회전의 선회 방향으로 각각 소정량씩 이동한 위치 및 자세로 착상시키고(이것은 좌조작자(26L)의 조작 위치에 대응함), 우각체(2R)가 비지지 각이 되는 2보째로는, 우각체(2R)의 족평부(9R)를, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 상기 족평 기본 간격으로 좌우 방향으로 병렬하는 위치 및 자세로 착상시킨(이것은 우조작자(26R)의 조작 위치(중립 조작 위치)에 대응함) 상기 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)가 1보마다 ECU(19)에 의하여 생성된다.
이와 같이, 상기 기본 조작 모드에 있어서, 각각의 조작자(26L,26R)를 전후, 좌우, 회전 방향으로 복합적인 조작을 한 경우에는 좌각체(2L)가 비지지 각이 되는 때의 그 좌각체(2L)의 보행형태는 좌조작자(26L)의 전후 방향의 조작 위치에 대한 보행형태와, 좌우 방향의 조작 위치에 대한 보행형태와, 회전방향의 조작 위치에 대한 보행형태를 합성한 형태의 것이 된다. 마찬가지로, 우각체(2R)가 비지지 각이 되는 때의 그 우각체(2R)의 보행형태는 우조작자(26R)의 전후 방향의 조작 위치에 대한 보행형태와, 좌우 방향의 조작 위치에 대한 보행형태와, 회전 방향의 조작 위치에 대한 보행형태를 합성한 형태의 것이 된다.
이상 설명한 조작자(26R,26L)의 조작 위치에 대한 보행형태 형태는 조작자(26R,26L)의 조작 위치가 정상적으로 동일한 위치로 유지된 경우에 대응하는 기본적인 보행형태 형태이다. 이 경우, 전술과 같이 1보마다 ECU(19)가 생성하는 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)도 정상적인 것이 된다. 그러면, 다음에, 전술과 같이 로봇(A)의 정상적인 보행 동작이 행해지고 있는 상태에서, 조작자(26R,26L)의 조작 위치가 변경된 경우의 예를 도 13을 참조하여 이하에 설명한다.
도 13을 참조하여, 먼저, 점묘를 표시한 족평부(9L,9R)는 예를 들면, 조작기(23)의 조작 모드가 상기 기본 조작 모드로 설정된 상태에서, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)의 양자를 동시에, 전조작 위치인 동시에 좌회전 조작 위치가 되는 조작 위치로 계속적으로 조작된 경우에 있어서 양 각체(2R,2L)의 족평부(9L,9R)의 움직임(1보 마다의 각각의 각체(2R,2L)의 족평부(9L,9R)의 착상 위치 및 자세)을 나타냈던 것이다. 여기서, 도 13은 상기 도 6에 대응시켜 기재되어 있고, 동 도면중의 t0, t1,……는 상기 도 6에 기재한 시각을 도시하고 있다. 또, 동그라미 부착 숫자 ① ~ ④는 상기 도 6에서 각각의 각체(2R,2L)가 착상 상태가 되는 기간을 나타내는 각각의 물결선 부분에 붙인 동그라미 부착 숫자에 대응하고 있다. 예를 들면, ①과 관계된 점선표시의 족평부(9L,9R)는 도 6의 시각 t3 ~ t7에 있어서 착상 상태가 되는 좌각체(2L)의 족평부(9L,9R)의 착상 위치 및 자세를 나타내고 있다. 도 13의 다른 족평부(9L,9R)에 대해서도 마찬가지이다.
상기 기본 조작 모드에 있어서, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)의 양자가 상술한 바와 같이 전조작 위치인 동시에 좌회전 조작 위치가 되는 조작 위치(이하, 전·좌회조작 위치라고 함)로 계속적으로 조작되고 있는 경우에는 점묘표시의 족평부(9L,9R)로 도시된 바와같이, 도 13의 1점 쇄선 화살표a로 도시한 바와 같이 로봇(A)의 선회 이동(반시계회전 방향의 선회 이동)이 행해진다. 이 경우, 1보 마다의 금회 보행형태 및 다음회 보행형태는 모두 비지지 각측의 각체(2R,2L)의 족평부(9L,9R)를 지지 각측의 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)에 대하여 전방으로 소정량만큼 이동시키고, 또한, 반시계회전 방향으로 소정량만큼 선회하는 위치로 착상시키는 보행형태로 유지된다.
또, 도 13에서 사선표시의 족평부(9L,9R)와 파선표시의 족평부(9L,9R)는 각각 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 착상 상태가 되는 시각 t0 ~ t4의 기간내에 있어서, 예를 들면 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)의 양자를 상기 전·좌회 조작위치에서, 전조작 위치인 동시에 우회전조작 위치가 되는 조작 위치(이하, 전·우회조작 위치라고 함)로 변경하고, 그 후, 그 전·우회조작 위치로 유지한 경우에 있어서 보행형태를 점선표시의 것과 동일하게 나타냈던 것이다. 상기 전·우회 조작 위치는 점묘표시의 족평부(9L,9R)에 관계된 선회 이동과 반대로 시계회전 방향으로 로봇(A)을 선회 이동시키는 조작 위치이다. 여기서, 사선표시의 족평부(9L,9R)는 예를 들면 시각 t1의 직전 시점에서 양 조작자(26L,26R)의 조작 위치를 전·좌회 조작위치에서 전·우회 조작 위치로 변경한 경우의 것이고, 파선표시의 족평부(9L,9R)는 예를 들면 시각(t3)에 있어서 양 조작자(26L,26R)의 조작 위치를 전·좌회 조작 위치에서 전·우회 조작 위치로 변경하는 경우의 것이다.
시각 t1의 직전 시점에서 위에서 설명한 바와 같이 양 조작자(26L,26R)의 조작 위치를 변경한 경우에 관하여 먼저 설명한다. 이 경우에는, ECU(19)는 상기 도 5의 플로차트의 처리에 의하여, 그 변경시점에 있어서 금회 보행형태(좌각체(2L)를 비지지 각으로 하는 보행형태)와 다음회 보행형태(우각체(L)를 비지지 각으로 하는 보행형태)를 수정하려고 한다. 이 경우, 조작 위치의 변경시점에서 금회 보행형태는 로봇(A)을 반시계회전 방향으로 선회 이동시키기 위하여 시각 t3에서 도 13의 ①의 위치 및 자세로 좌각체(2L)의 족평부(9L)를 이동시키는 것과 같은 보행형태(이것은, 시각 t0의 직전의 다음회 보행형태에 일치함)이다. 또, 그 변경시점은 로봇(A)을 반시계회전 방향으로 선회 이동시키기 때문에, 로봇(A)의 중심을 좌측으로 이동시키면서, 좌각체(2L)를 ①의 점묘표시의 위치 및 자세를 향하여 내디디려고 하는 직전의 상태이다.
이 때문에, 조작 위치의 변경시점에 있어서 금회 보행형태를, 만일 새로운 조작 위치인 전·우회 조작 위치에 대응한 것으로 변경하면, 로봇(A)의 중심의 이동이 과대해지고, 그 로봇(A)의 자세가 밸런스를 잃는 우려가 있다. 따라서, 이 경우에는, ECU(19)는 금회 보행형태를 실질적으로 수정없이, 현재의 보행형태(전·좌회 조작 위치에 대응한 보행형태)를 유지한다.
이 결과, 시각 t3 ~ t7에 있어서, 착상 상태가 되는 우각체(2R)의 착상 위치 및 자세는 조작 위치가 전·좌회 조작 위치인 경우와 같은 위치 및 자세(①의 점묘표시의 위치 및 자세)가 된다.
또한, 상기의 예는 시각(t1)의 직전 시점에서 조작 위치가 전·좌회 조작 위치에서 전·우회 조작 위치로 변경된 경우에 관한 예이기 때문에 ECU(19)는 금회 보행형태를 수정하지 않는 것으로 되어 있다. 단, 예를 들면 시각 t0의 직후에 조작 위치가 전·우회 조작 위치로 변경된 경우에는 ECU(19)는 로봇(A)의 자세의 안정성을 확보 가능한 범위에 있어서, 금회 보행형태를 변경 후의 조작 위치에 따라 수정한다. 이 경우의 금회 보행형태의 수정으로는, 예를 들면, 시각 t3에 있어서 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 착상 위치 및 자세가 도 13의 ①의 점묘표시의 족평부(9L,9R)보다도 로봇(A)의 진행 방향을 향하여 약간 우방향(도면의 하측방향)으로 수정된다.
한편, 조작 위치의 변경시점(t0 ~ t1의 기간내)에 있어서 다음회 보행형태는 로봇(A)을 반시계회전 방향으로 선회 이동시키기 위하여, 금회 보행형태에 의한 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 이동 후에 우각체(2R)의 족평부(9R)를 시각 t6으로 도 13의 ②의 점묘표시의 위치 및 자세로 이동시키는 것과 같은 보행형태이다. 그런데, 이 경우의 조작 위치의 변경시점은 금회 보행형태에 따라 도 13의 ①의 위치에 착상시키는 좌각체(2L)의 족평부(9L)를 내디디기 전 타이밍이다. 이 때문에, 조작 위치의 변경시점에 있어서 다음회 보행형태를 새로운 조작 위치인 전·우회 조작 위치에 대응한 것으로 변경해도, 로봇(A)의 자세의 안정성을 여유로써 확보하는 것이 가능하다. 따라서, 이 경우에는, ECU(19)는 다음회 보행형태를 새로운 조작 위치인 전·우회 조작 위치에 대응하는 보행형태로 수정한다. 이 전·우회 조작 위치에 대응하는 다음회 보행형태는 우각체(2R)의 족평부(9R)를 시각 t3 ~ t7에서 착상 상태가 되는 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여 앞쪽으로 소정량만큼 이동하고, 또한 시계회전 방향으로 소정량만큼 선회시킨 위치 및 자세(도 13의 ②의 사선표시의 위치 및 자세)이다. 그리고, 이 다음회 보행형태가 그대로 시각(t3)(좌각체(2L)의 착상 개시 때)에 금회 보행형태가 된다. 이 결과, 시각 t6 ~ t10에 있어서 착상 상태가 되는 우각체(2R)의 족평부(9R)는 도 13의 ②의 사선표시의 위치 및 자세로 착상한 것이 된다.
또, 그 후는 조작자(26L,26R)의 조작 위치가 전·우회 조작 위치에 유지되어 있는 것으로, 1보 마다의 금회 보행형태 및 다음회 보행형태는 모두 비지지 각측의 각체(2R,2L)의 족평부(9L,9R)를 지지 각측의 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)에 대하여, 전방으로 소정량만큼 이동시키고, 또한 시계회전 방향으로 소정량만큼 선회한 위치로 착상시키는 보행형태로 유지된다(도 13의 ③ 및 ④의 사선표시의 족평부(9L,9R)를 참조).
따라서, t0 ~ t1의 기간내에 전술과 같이 조작자(26L,26R)의 조작 위치가 변경된 경우에는, 도 13의 1점 쇄선 b로 표시한 바와 같이 로봇(A)이 이동하여 가는 것이 된다.
다음에, 시각 t3로 조작자(26L,26R)의 조작 위치가 전·좌회 조작위치로부터 전·우회조작 위치로 변경된 경우에는 ECU(19)는 상기 도 5의 플로차트의 처리에 의하여, 그 변경시점(우각체(2R)의 족평부(9L,9R)가 도 13의 ①의 위치로 착상을 개시한 때)에 있어서 금회 보행형태가 그 직전에 생성된 다음회 보행형태가 된다. 따라서, 조작 위치의 변경시점으로는 금회 보행형태는 좌각체(2L)의 족평부(9L,9R)를 도 13의 ②의 점선표시의 위치 및 자세로 착상시키는 것과 같은 보행형태가 된다. 그리고, ECU(19)는 t3 ~ t4의 기간내에 있어서, 금회 보행형태를 새로운 조작 위치인 전·좌회 조작 위치에 따라 수정하려 한다.
이 경우, 조작 위치의 변경시점은 좌각체(2L)가 ①의 위치 및 자세로 착상을 개시한 시점이고, 또 다음에 비지지 각이 되는 우각체(2R)가 이상을 개시하는 직전의 시점이다. 이 때문에, 로봇(A)의 중심을 다소는 그의 시계회전 방향으로의 선회 이동을 행할 수 있도록 이동시키는 것이 가능한 상태이다. 단, 금회 보행형태에 의하여 우각체(2R)의 족평부(9R)를 전·우회 조작 위치에 대응한 본래의 위치 및 자세(도 13의 ②의 사선표시의 위치 및 자세)로 착상시키려고 하면, 로봇(A)의 자세의 안정성을 손상시킬 우려가 있다. 그러면, 이 경우에는 ECU(19)는 t3 ~ t4의 기간내에 있어서, 우각체(2R)의 족평부(9R)의 금회 보행형태에 있어서 착상 위치 및 자세를 전·우 조작 위치에 대응한 본래의 위치 및 자세보다도, 조작 위치의 변경시점에 있어서 금회 보행형태에 의한 우각체(2R)의 족평부(9R)의 착상 위치 및 자세(도 13의 ②의 점묘표시의 위치 및 자세)에 접근하도록 생성한다. 예를 들면, t6 ~ t10의 기간에서 착상 상태로 되는 우각체(2R)의 착상 위치 및 자세를 도 13의 ②의 파선표시의 위치 및 자세이도록 금회 보행형태를 수정한다. 즉, 좌각체(2L)의 족평부(9L)(①의 것)에 대하여, 전·우회 조작 위치에 대응한 본래의 소정의 선회량보다도 작은 선회량만큼 선회하여, 또 소정의 이동량만큼 전방으로 이동시킨 위치로 우각체(2R)의 족평부(9R)를 착상시키도록 금회 보행형태를 생성한다.
또한, 이 경우 조작 위치의 변경시점은 시각(t3)(양각 지지기의 개시 때)이기 때문에, ECU(19)는 다음회 보행형태를 새로운 조작 위치(전·우회 조작 위치)에 대응시켜 생성한다. 즉, 그 다음회 보행형태는 t9 ~ t13의 기간에서 착상 상태가 되는 좌각체(2L)의 족평부(9L)를 t6 ~ t10의 기간에서 착상 상태가 되는 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여 소정량만큼 전방으로 이동시키고, 또한 소정량만큼 시계회전 방향으로 선회시킨 위치로 착상시키도록 생성된다. 이 경우, 조작 위치의 변경시점에서의 금회 보행형태는 우각체(2R)를 ②의 점묘표시의 위치 및 자세로 착상시키는 것과 같은 보행형태이기 때문에, 그 변경 시점에서의 다음회 보행형태는, 도 13의 ③의 점묘표시의 위치 및 자세에 좌각체(2L)를 착상시키는 것과 같은 보행형태가 된다. 그리고, 금회 보행형태가 상술과 같이 우각체(2R)를 ②의 파선표시의 위치 및 자세에 착상시키는 보행형태로 수정되면, 다음회 보행형태는 좌각체(2L)를 도 13의 ③의 파선표시의 위치 및 자세로 착상시키는 것과 같은 보행형태로 수정된다.
또, 그 후는 조작자(26L,26R)의 조작 위치가 전·우회 조작 위치로 유지되어있는 것으로, 1보마다의 금회 보행형태 및 다음회 보행형태는 모두 비지지 각측의 각체(2R,2L)의 족평부(9L,9R)를 지지 각측의 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)에 대하여, 전방으로 소정량만큼 이동시키고, 또한, 시계회전 방향으로 소정량만큼 선회하는 위치로 착상시키는 것과 같은 보행형태로 유지된다(도 13의 ④의 파선표시의 족평부(9R)를 참조).
따라서, 예를 들면 시각 t3에서 전술한 바와 같이 조작자(26L,26R)의 조작 위치가 변경된 경우에는 도 13의 1점 쇄선(c)으로 표시한 바와 같이 로봇(A)이 이동하여 가는 것이 된다.
또한, 전술한 바와 같이 도 13을 참조하여 설명하는 것과 같은 보행형태의 변경은 조작기(23)의 조작 모드가 간이 조작 모드로 설정되고 있는 경우에도 마찬가지로 행해진다.
이상과 같이 하여, 본 실시 형태의 장치에서는 조작기(23)의 간단한 조작에 의하여, 로봇(A)의 전후 방향, 좌우 방향 및 선회 방향의 보행 동작을 행할 수가 있다.
이 경우, 상기 기본 조작 모드로는, 조작기(23)의 양 조작자(26L,26R)의 조작 위치에 의하여, 2보 분량의 보행 동작의 형태를 ECU(19)로 지정할 수 있기 때문에, 그 ECU(19)는 양 조작자(26L,26R)의 조작 위치로 정합한 2보 분량의 목표 보행형태를 생성하는 것이 가능하다. 즉, 좌조작자(26L)가 어느 조작 위치로 조작되고 있든지에 의하여, 좌각체(2L)가 비지지 각으로서 동작한 때의, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 착상 위치 및 자세가 우조작자(26R)의 조작 위치에 의하지 않고 결정되어진다. 또, 우조작자(26R)가 어느 조작 위치에 조작되고 있든지에 의하여, 우각체(2R)가 비지지 각으로서 동작하는 때의, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 우각체(2R)의 족평부(9R)의 착상 위치 및 자세가 좌조작자(26L)의 조작 위치에 의하지 않고 결정되어진다. 따라서, 각각의 조작자(26R,26L)의 조작 위치가 독립적으로 1보마다의 보행형태를 지시하는 것이 된다. 이 때문에, 2보 분량의 목표 보행형태인 금회 보행형태와 다음회 보행형태를 각각의 조작자(26R,26L)의 조작 위치로 정합시켜서 생성하는 것이 가능하게 된다. 이 결과, 조작기(23)의 양 조작자(26L,26R)의 조작 위치와, 로봇(A)의 실제의 보행 동작과의 정합성이 높아지고, 로봇(A)의 조작성을 높일 수 있다.
더욱이, 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 생성한 것으로, 로봇(A)의 중심이 로봇(A)의 안정한 자세를 확보할 수 있는 위치에 존재하도록, 그 목표 보행형태를 생성하는 것이 가능하고, 로봇(A)의 안정된 자세로의 보행 동작을 행하는 것이 가능해진다. 더욱이, 2보 분량의 목표 보행형태를 생성하는 것으로, 오퍼레이터는, 기본적으로는 2걸음의 이동마다에 로봇(A)의 보행 형태, 더 나아가서는 각각의 조작자(26L,26R)의 조작 위치를 결정하여 그 조작자(26L,26R)의 조작을 행하면 좋기 때문에, 여유를 갖고 로봇(A)의 보행 동작의 조작을 행할 수가 있고, 로봇(A)의 보행 동작의 조작을 용이하게 행하는 것이 가능하다.
또한, 각각의 각체(2L,2R)의 착상이 대응한 통지 램프(28L,28R)에 의하여 통지되기 때문에, 오퍼레이터는 로봇(A)의 실제의 동작 상태에 적합한 타이밍에서 조작자(26L,26R)의 조작을 행하는 것이 가능하고, 조작기(23)의 양호한 조작성을 확보하는 것이 가능하다.
또, 조작자(26L,26R)를 중립 조작 위치로 조작한 상태에서는, 상기 각체 정지 스위치(27)를 0N 조작하는 것으로, 각체(2L,2R)를 병렬 착상 상태로서, 그러한 동작을 정지하는 것이 가능하기 때문에, 로봇(A)에 탑재한 축전 장치(17)의 쓸데없는 소모를 방지할 수 있다. 그리고, 상기 병렬 착상 상태에 있어서, 각체 정지 스위치(27)를 0FF 조작한 것으로, 필요에 따라 각체(2L,2R)의 제자리 걸음 동작을 행하도록 하는 것도 가능하다.
또, 조작기(23)의 조작 모드 전환 스위치(29)에 의하여, 조작자(26,26)의 조작에 따른 로봇(A)의 보행 동작의 형태의 종별을 전환할 수 있기 때문에, 오퍼레이터는 자신의 기호에 맞았던 형태로 로봇(A)의 조종을 할 수 있다.
다음에 본 발명의 2족의 보행 로봇의 원격 조작 장치의 제 2 실시 형태를 설 명한다. 또한, 본 실시 형태는 상기 제 1 실시 형태의 것과 구성은 동일하고, 로봇(A)의 ECU(19)에 의한 일부의 제어 처리만이 제 1 실시 형태의 것과 서로 다르기 때문에, 장치 구성에 관해서는 상기 도1 ~ 도 4에 도시한 것과 동일한 참조 부호를 이용하여 설명을 생략한다.
본 실시 형태로는, 로봇(A)의 ECU(19)는 상기 조작기(23)의 조작 모드가 상기 기본 조작 모드로 설정되어 있는 경우에 있어서, 전술의 제 1 실시 형태와 마찬가지로 조작기(23)로부터 부여되는 상기 조작 신호의 데이터로부터, 조작기(23)의 각각의 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 조작 위치와, 좌우 방향의 조작 위치와, 상하 방향의 축의 중심 주위의 조작 위치를 각각 3 종류로 분류하여 판단할 뿐만 아니라, 또한, 상기 전조작 위치, 후조작 위치, 우조작 위치, 및 좌조작 위치에서는 각각 각각의 조작자(26L,26R)의 중립조작 위치에서의 전방향으로의 요동량, 후방향으로의 요동량, 우방향으로의 요동량, 좌방향으로의 요동량을 감시한다. 또, ECU(19)는 각각의 조작자(26L,26R)의 상기 우회전 조작 위치 및 좌회전 조작 위치에서는 각각 각각의 조작자(26L,26R)의 중립 조작 위치에서의 시계회전 방향의 회전량, 반시계 회전 방향의 회전량을 감시한다(이하, 이러한 요동량, 회전량을 총칭적으로 조작량이라고 함).
그리고, 본 실시 형태로는, 양 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 조작에 의한 로봇(A)의 전후 방향의 보행 동작, 양 조작자(26L,26R)의 좌우 보행의 조작에 의한 로봇(A)의 좌우 방향의 보행 동작, 및 양 조작자(26L,26R)의 회전 조작에 의한 로봇(A)의 선회 보행 동작을 행하는 것은 상기 제 1 실시 형태와 마찬가지이다. 또, 금회 보행형태 및 다음회 보행형태의 생성 및 수정에 관한 기본적 처리(도 5의 플로차트의 처리)도 상기 제 1 실시 형태와 마찬가지이다. 단, 이 경우, 각각의 보행 동작에 있어서, 1보 마다의 로봇(A)의 이동량(금회 보행형태 및 다음회 보행형태의 각각에 있어서 비지지 각측의 각체(2R,2L)의 족평부(9L,9R)의 이동량)이 양 조작자(26L,26R)의 조작량에 따라 조정된다. 또한, 양 조작자(26L,26R)가 함께 중립 조작 위치에 조작되고 있는 경우에 있어서 각체(2L,2R)의 동작은 전술의 제 1 실시 형태와 동일하다. 즉, 상기 각체 정지 스위치(27)가 0FF 조작되고 있는 때에는, 상기 도 7에 도시한 것처럼 제자리 걸음 동작이 행해지고, 그 스위치(27)가 0N 조작되고 있는 때에는 양 각체(2L,2R)의 제자리 걸음 동작은 정지하여 상기 병렬 착상 상태가 된다.
본 실시 형태에 있어서 로봇(A)의 보행 동작의 구체적인 예를 양 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 요동 조작에 의한 로봇(A)의 보행 동작에 관하여 도 14(a) ~ (d)를 참조하여 설명한다. 또한, 이러한 도 14(a) ~ (d)는 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 도 8 ~ 도 10의 경우와 마찬가지로, 양 각체(2L,2R)가 좌우 방향으로 병렬하고 같은 장소에서 제자리 걸음을 하고 있거나, 혹은 상기 병렬 착상 상태로 되어 있는 상태에서 양 조작자(26R,26L)가 각각의 도면에 병기한 조작 위치에 조작되고, 그 조작 위치로 유지된 경우에 있어서 각체(2L,2R)의 1보째로부터 3보째까지의 족평부(9L,9R)의 움직임을 모식적으로 각각의 도면의 좌측으로부터 순번대로 시계열적으로 표현한 것이다.
도 14(a)는 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 함께 전조작 위치로 조작되고, 그 조작 위치로 유지된 경우의 로봇(A)의 보행동작의 보행형태를 도시하는 것이고, 도면 중, 파선표시의 양 족평부(9L,9R)는 양 조작자(26L,26R)가 함께 전방으로 최대한의 조작량으로 요동 조작되고 있는 경우에 대응하는 것이고, 실선표시의 양 족평부(9L,9R)는 양 조작자(26L,26R)와 동시에 전방으로 최대한의 조작량의 절반 정도의 조작량으로 요동 조작되고 있는 경우에 대응하는 것이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 함께 전조작 위치로 조작되고 있는 경우에는, ECU(19)는 기본적으로는 상기 제 1 실시 형태의 도 8(a)의 경우와 마찬가지, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 전방으로 내디딘 위치로 좌각체(2L)를 착상시킴과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시킨 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여 전방으로 내디딘 위치에 우각체(2R)를 착상시키도록 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다.
단, 이 경우, 본 실시 형태로는, 좌각체(2L)를 비지지 각으로서 동작시킬 때에는 ECU(19)는 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 전방측으로의 이동량을 좌조작자(26L)의 전방측으로의 조작량에 따라 설정하고, 그 조작량이 큰 만큼, 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 전방측으로의 이동량을 크게 하도록 목표 보행형태를 생성한다. 마찬가지로, 우각체(2R)를 비지지 각으로서 동작시킬 때에는 ECU(19)는 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 우각체(2R)의 족평부(9R)의 전방측으로의 이동량을 우조작자(26R)의 전방측으로의 조작량에 따라 설정하고, 그 조작량이 큰 만큼 우각체(2R)의 족평부(9R)의 전방측으로의 이동량을 크게 하도록 목표 보행형태를 생성한다. 이 결과, 양 조작자(26L,26R)가 함께 전방으로 최대한의 조작량으로 요동 조작되고 있는 경우에는, 도 14(a)의 파선으로 표시한 바와 같이 로봇(A)의 가장 큰 보폭으로 전진 보행하고, 양 조작자(26L,26R)가 함께 전방으로 최대한의 조작량보다도 작은 조작량으로 요동 조작되고 있는 경우에는 도 14(a)의 실선으로 표시한 바와 같이, 상기 파선의 경우보다도 작은 보폭으로 전진 보행하는 것이 된다.
또, 도 14(b)는 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 전조작 위치, 중립조작 위치로 조작된 경우의 로봇(A)의 보행 동작의 보행형태를 도시하는 것이고, 도면 중 파선표시의 양 족평부(9L,9R)는 좌조작자(26L)가 전방으로 최대한의 조작량으로 요동 조작되고 있는 경우에 대응하는 것이고, 실선표시의 양 족평부(9L,9R)는 좌조작자(26L)가 전방으로 최대한의 조작량의 절반정도의 조작량으로 요동 조작되고 있는 경우에 대응하는 것이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 전조작 위치, 중립조작 위치로 조작되고 있는 경우에는, ECU(19)는 기본적으로는 상기 제 1 실시 형태의 도 8(b)의 경우와 마찬가지로, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 전방으로 내디딘 위치로 좌각체(2L)를 착상시킴(이것은 도 14(a)의 경우와 같음)과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 좌우 방향으로 상기 족평 기본 간격으로 병렬하는 위치에 우각체(2R)를 착상시키도록 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다.
단, 이 경우, 본 실시 형태로는, 좌각체(2L)를 비지지 각으로서 동작시키는 때에는, ECU(19)는 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 전방측으로의 이동량을 좌조작자(26L)의 전방측으로의 조작량에 따라 설정하고, 그 조작량이 큰 만큼 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 전방측으로의 이동량을 크게 하도록 목표 보행형태를 생성한다. 이 결과, 우조작자(26R)가 중립 조작 위치로 조작되고, 또한 좌조작자(26L)가 전방으로 최대한의 조작량으로 요동 조작되고 있는 경우에는 도 14(b)의 파선으로 표시한 바와 같이 좌각체(2L)가 비지지 각이 되는 때에 큰 보폭으로 전진 보행하고, 좌조작자(26L)가 전방으로 최대한의 조작량보다도 작은 조작량으로 요동 조작되고 있는 경우에는, 도 14(b)의 실선으로 표시한 바와 같이, 좌각체(2L)가 비지지 각이 되는 때에, 상기 파선의 경우보다도 작은 보폭으로 전진 보행하는 것이 된다.
이와 같은 도 14(b)와 같은 보행 동작은 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 중조작 위치, 전조작 위치로 조작되고 있는 경우에도, 도 14(d)에 도시한 바와 같이 마찬가지로 행해진다. 도 14(d)는 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 중립조작 위치, 전조작 위치로 조작된 경우의 로봇(A)의 보행 동작의 보행형태를 나타내는 것이고, 도면 중, 파선표시의 양 족평부(9L,9R)는 우조작자(26R)가 전방으로 최대한의 조작량으로 요동 조작되고 있는 경우에 대응하는 것이고, 실선표시의 양 족평부(9L,9R)는 우조작자(26R)가 전방으로 최대한의 조작량의 반 정도의 조작량으로 요동 조작되고 있는 경우에 대응하는 것이다.
단, 이 경우, 좌조작자(26L)가 중립 조작 위치로 조작되고 있기 때문에, 좌각체(2L)가 비지지 각이 된 때(도면의 1보째, 및 3보째)에, 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여 좌우 방향으로 상기 족평 기본 간격으로 병렬하도록 이동된다. 그리고, 우각체(2R)가 비지지 각이 되는 때(도면의 2보째)에, 우각체(2R)의 족평부(9R)가 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 우조작자(26R)의 전방으로의 조작량에 따른 이동량으로 전방측으로 이동된다. 또한, 도 14(d)에서는, 1보째의 비지지 각이 좌각체(2L)이기 위하여, 1보째로는, 로봇(A)은 전방으로 이동하지 않는다.
또, 도 14(c)는 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 전조작 위치, 후조작위치로 조작된 경우의 로봇(A)의 보행 동작의 보행형태를 도시하는 것이고, 도면 중, 파선표시의 양 족평부(9L,9R)는 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 전방 및 후방으로 최대한의 조작량으로 요동 조작되고 있는 경우에 대응하는 것이고, 실선표시의 양 족평부(9L,9R)는 좌조작자(26L)가 전방으로 최대한의 조작량의 절반 정도의 조작량으로 요동 조작되고 있는 것과 동시에 우조작자(26R)가 후방으로 최대한의 조작량의 절반 정도의 조작량으로 요동 조작되고 있는 경우에 대응하는 것이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 전조작 위치, 후조작 위치로 조작되고 있는 경우에는, ECU(19)는 기본적으로는 상기 제 1 실시 형태의 도 8(c)의 경우와 마찬가지로, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 비지지 각, 지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 1보째, 및 3보째를 참조), 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)가, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대하여, 전방으로 내디딘 위치에 좌각체(2L)를 착상시킴(이것은 도 14(a)의 경우와 같음)과 동시에, 좌각체(2L) 및 우각체(2R)를 각각 지지 각, 비지지 각으로서 동작시키는 때에(도면의 2보째를 참조), 그 우각체(2R)의 족평부(9R)가 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대하여, 후방으로 뒤로 물러났던 위치로 우각체(2R)를 착상시키도록 2보 분량의 목표 보행형태(금회 보행형태 및 다음회 보행형태)를 1보마다 생성한다.
단, 이 경우, 좌각체(2L)를 비지지 각으로서 동작시키는 때에는, ECU(19)는 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 전방측으로의 이동량을 좌조작자(26L)의 전방측으로의 조작량에 따라 설정하고, 그 조작량이 큰 만큼 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 전방측으로의 이동량을 크게 하도록 목표 보행형태를 생성한다. 마찬가지로, 우각체(2R)를 비지지 각으로서 동작시킬 때에는, ECU(19)는 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 우각체(2R)의 족평부(9R)의 후방측으로의 이동량을 우조작자(26R)의 후방측으로의 조작량에 따라 설정하고, 그 조작량이 큰 만큼, 우각체(2R)의 족평부(9R)의 후방측으로의 이동량을 크게 하도록 목표 보행형태를 생성한다. 이 결과, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 전조작 위치, 후조작 위치에 최대한의 요동량으로 조작되고 있는 경우에는, 도 14(c)의 파선으로 표시한 바와 같이, 1보째로, 비지지 각의 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 전방으로 비교적 크게 내디딘 후는 그 1보째의 족평부(9L,9R)의 전후 방향의 위치 및 자세 관계를 유지한 채 각체(2L,2R)의 제자리 걸음 동작이 반복되게 된다. 또, 좌조작자(26L) 및 우조작자(26R)가 각각 전조작 위치, 후조작 위치로 최대한의 요동량보다도 작게 하고 또한 동일한 정도의 요동량으로 조작되고 있는 경우에는, 도 14(c)의 실선으로 표시한 바와 같이, 1보째로, 비지지 각의 좌각체(2L)의 족평부(9L)가 상기 파선의 경우보다도 작은 보폭으로 전방으로 내디딘 후는 그 1보째의 족평부(9L,9R)의 전후 방향의 위치 및 자세 관계를 유지한 채, 각체(2L,2R)의 제자리 걸음 동작이 반복되게 된다.
이와 같이 하여, 양 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 요동 조작에 관해서는 좌조작자(26L)가 전, 중립, 후의 어느 조작 위치로 조작되는지에 의하여, 좌각체(2L)가 비지지 각으로서 동작한 때, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 전후 방향의 착상 자세가 결정되어짐과 동시에 그 좌조작자(26L)의 조작량에 따라, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 전후 방향의 착상 위치(좌각체(2L)의 족평부(9L)의 전후 방향의 이동량)가 결정된다. 또, 우조작자(26R)가 전, 중립, 후의 어느 조작 위치로 조작되는지에 의하여, 우각체(2R)가 비지지 각으로서 동작한 때의, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 우각체(2R)의 족평부(9R)의 전후 방향의 착상 자세가 결정되어짐과 동시에, 그 우조작자(26R)의 조작량에 따라, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 우각체(2R)의 족평부(9R)의 전후 방향의 착상 위치(우각체(2R)의 족평부(9R)의 전후 방향의 이동량)가 결정된다.
상술한 바와 같은 양각체(2L,2R)의 동작 제어는 도시는 생략하지만 조작기(23)의 양 조작자(26L,26R)의 좌우 방향의 요동 조작, 및 회전 조작에 관해서도 마찬가지로 행해진다. 즉, 양 조작자(26L,26R)의 좌우 방향의 요동 조작에 관해서는 양각체(2L,2R)의 기본적인 보행형태 형태는 상기 도 9의 경우와 마찬가지이지만, 이 때, 좌각체(2L)가 비지지 각이 된 때에 있어서 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)의, 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 좌우 방향의 이동량이 좌조작자(26L)의 조작량에 따라 조정된다(그 조작량이 큰 만큼, 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 이동량이 커진다). 또, 우각체(2R)가 비지지 각이 되는 때에 있어서 그 우각체(2R)의 족평부(9R)의, 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 좌우 방향의 이동량이 우조작자(26R)의 조작량에 따라 조정된다(그 조작량이 큰 만큼, 우각체(2R)의 족평부(9R)의 이동량이 커진다).
또, 양 조작자(26L,26R)의 회전 조작에 관해서는, 양 각체(2L,2R)의 기본적인 보행형태 형태는 상기 도 10의 경우와 마찬가지이지만, 이 때, 좌각체(2L)가 비지지 각이 되는 때에 있어서 그 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 우각체(2R)의 족평부(9R)에 대한 선회 방향의 이동량이 좌조작자(26L)의 조작량에 따라 조정된다(그 조작량이 큰 만큼 좌각체(2L)의 족평부(9L)의 이동량이 커진다). 또, 우각체(2R)가 비지지 각이 되는 때에 있어서 그 우각체(2R)의 족평부(9R)의 좌각체(2L)의 족평부(9L)에 대한 선회 방향의 이동량이 우조작자(26R)의 조작량에 따라 조정된다(그 조작량이 큰 만큼, 우각체(2R)의 족평부(9R)의 이동량이 커진다).
또, 1보마다 생성된 금회 보행형태 및 다음회 보행형태는 상기 제 1 실시 형태의 경우와 마찬가지로 적절히 수정된다. 즉, 양 조작자(26L,26R)의 조작 위치가 변경된 경우에는, 그 시점에서 생성되고 있는 금회 보행형태 및 다음회 보행형태를 고려하면서, 로봇(A)의 자세의 안정성을 확보할 수 있도록 양 조작자(26L,26R)의 조작 위치에 따라 적절히, 금회 보행형태 및 다음회 보행형태가 수정된다. 예를 들면, 상기 도 13을 참조하여 설명한 바와같이, 기본 조작 모드로 양 조작자(26L,26R)의 조작위치가 변경된 경우에는 동 도면에 도시한 바와 같은 형태로 보행형태의 변경이 행해진다. 다만, 이 경우의 1보 마다의 족평부(9L,9R)의 이동량(선회량을 포함)은 전술과 같이 조작자(26L,26R)의 조작량에 따르는 것이 된다.
이상과 같은 본 실시 형태의 장치에 의하면, 상기 제 1 실시 형태와 동일한 효과를 이루는 외에, 더욱이, 각각의 조작자(26L,26R)의 조작량을 조정하는 것에 의하여, 각각의 각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)의 이동량(1보마다의 이동량)을 조정하는 것이 가능하고, 조작기(23)의 조작에 의한 로봇(A)의 조작 성능을 높이는 것이 가능하다.
또한, 이상 설명한 제 1 및 제 2 실시 형태에서는 로봇(A)의 전후 방향의 보행 동작, 좌우 방향의 보행 동작, 및 선회 방향의 보행 동작을 공통의 조작자(26L,26R)의 조작에 의해 행하는 것이 가능하게 되나, 각각의 방향의 보행 동작마다, 각각 다른 조작자를 구비하도록 해도 좋다. 그리고, 이 경우, 각각의 방향의 보행 동작마다의 조작자는 조이 스틱 형상의 것에 한하지 않고, 다이얼 식 등, 다른 형태의 것이어도 좋다.
또, 상기 제 1 및 제 2 실시 형태에서는 양 조작자(26,26)가 함께 중립 조작 위치로 조작되고 있는 경우에 있어서, 양각체(2L,2R)의 족평부(9L,9R)를 좌우 방향으로 일정 간격(상기 족평 기본 간격)으로 병렬시키도록 했지만, 이 경우의 양 족평부(9L,9R)의 간격 등, 양 족평부(9L,9R)의 위치 관계 또는 자세 관계를 조작기(23)에 구비한 스위치 등의 조작에 따라 변경할 수 있도록 하여도 좋다.
또, 상기 제 1 및 제 2 실시 형태에서는, 로봇(A)의 보행 동작의 1보마다 2보 분량의 목표 보행형태를 생성하도록 했지만, 나아가서는, 3보 이상선까지의 목표 보행형태를 생성하도록 하여도 좋다.
또, 상기 제 2 실시 형태에서는, 상기 기본 조작 모드에 있어서만, 각각의 조작자(26L,26R)의 조작량에 따라 로봇(A)의 1보마다의 이동량(보폭)을 조정하도록 했지만, 상기 간이 조작 모드에 있어서도, 조작자(26L,26R)의 조작량에 따라, 로봇(A)의 이동량을 조정하도록 하여도 좋다.
또, 상기 제 2 실시 형태에서는 각각의 조작자(26L,26R)의 조작량에 따라 로봇(A)의 1보마다의 이동량을 조정하도록 했지만, 그 조작량에 따라 로봇(A)의 이동속도를 조정하도록 하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 상기 조작기(23)의 조작자(26L,26R)의 조작량에 따라 각각의 각체(2L,2R)의 이상·착상의 타이밍을 규정한 시계의 주기를 조정하도록 하면 좋다. 구체적으로는 예를 들면, 로봇(A)의 전후 방향의 보행 동작에 관하여, 각각의 조작자(26L,26R)의 조작 위치(전, 후, 중립의 어느 조작 위치인가)에 따른 로봇(A)의 보행 동작의 기본적 형태는 상기 제 1 실시 형태에 있어서 기본 조작 모드의 경우와 동일로 하고, 이 때 각각의 조작자(26L,26R)의 전후 방향의 조작량에 따라, 그 조작자(26L,26R)에 대응한 각체(2L,2R)가 비지지 각이 되는 기간을 조정하도록 하면 좋다. 그리고, 이와 같은 조정을 로봇(A)의 좌우 방향의 보행 동작, 선회 방향의 보행 동작에 관해서도 마찬가지로 행하면 좋다.
또, 상기 제 2 실시 형태에서는, 각각의 조작자(26L,26R)의 조작량에 따라 로봇(A)의 1보마다의 이동량을 조정하도록 했지만, 각각의 조작자(26L,26R)의 조작량의 변화 속도(시간적 변화율)에 따라, 로봇(A)의 이동량이나, 이동속도를 조정하도록 하여도 좋다. 이 경우에는, 예를 들면 조작기(23)측, 또는, 로봇(A)측에 각각의 조작자(26L,26R)에 대응하는 상기 각각의 조작 검출기(31R,31L)의 조작 신호를 미분하는 미분 수단을 준비해 두고, 그 미분 수단의 출력에 의하여 각각의 조작자(26L,26R)의 조작량의 변화 속도를 검출한다. 그리고, 그 변화 속도에 따라 로봇(A)의 이동량(보폭)이나 이동속도를 조정한다(예를 들면 그 변화 속도가 빠른 만큼, 이동량이나 이동속도를 크게 하는 등).
또, 상기 제 1 및 제 2 실시 형태에서는 통지 램프(28L,28R)에 의하여 각각의 각체(2L,2R)의 착상을 시각적으로 통지하도록 했지만, 소리에 의한 통지를 행하거나, 또는 조작기(23)를 진동시키는 등에 의한 통지를 행하도록 하여도 좋다. 더욱이, 통지 램프(28L,28R) 등에 의한 통지는 양 각체(2L,2R) 중의 어느 한편이 착상한 때에만 행하도록 하여도 좋다.
또, 상기 제 1 및 제 2 실시 형태에서는 로봇(A)과 원격 조작 장치(22)와의 사이의 통신은 무선으로 행하도록 했지만, 유선으로 행하도록 하여도 좋다. 더욱이, 본 발명에 있어서 제어 수단으로서의 기능을 로봇(A)에 탑재한 ECU(19)에 주었지만, 그 제어 수단으로서의 기능은 로봇(A)의 외부에 설치한 연산 처리 장치등에 주도록 하여도 좋다.
또, 상기 제 1 및 제 2 실시 형태에서는 조작기(23)의 양 조작자(26L,26R)가 중립 조작 위치에 있는 때에 조작기(23)의 각체 정지 스위치(27)를 ON 조작한 것으로 각체(2L,2R)의 제자리 걸음 동작이 정지되어, 상기 병렬 착상 상태가 되도록 했지만, 예를 들면 축전 장치(17)의 잔용량을 검출하도록 해 두고, 그 잔용량이 적어진 때에, 자동적으로 각체(2L,2R)의 제자리 걸음 동작이 정지하도록 하여도 좋다. 또는, 조작기(23)의 양 조작자(26L,26R)가 중립 조작 위치로 조작되고 나서, 그 상태로 유지되고 있는 시간을 계시하고, 그 시간이 어느 정도 길어지면, 자동적으로 각체(2,2)의 제자리 걸음 동작이 정지하도록 하여도 좋다.
이상과 같이 본 발명은, 사람과 마찬가지로 2개의 각체로 이동하는 2족의 보행 로봇을 용이하게 조종하는 것이 가능한 원격 조작 장치로서 유용하다.
Claims (7)
- 2개의 각체를 교대로 이상·착상시키는 보행동작에 의하여 이동하는 2족 보행 로봇의 원격 조작 장치에 있어서, 복수 종류의 조작 위치에 조작 가능한 조작자를 갖추고, 그 조작자의 조작 위치를 나타내는 신호를 출력하는 조작기와, 그 조작기의 출력 신호 데이터가 부여되고, 그 부여된 출력 신호 데이터가 나타내는 상기 조작자의 조작 위치에 따라 상기 로봇의 보행 동작중 적어도 2보 이상의 보행수 분량의 양각체의 동작을 규정하는 동작 지령을 생성하고, 그 동작 지령에 근거해서 양각체의 동작을 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 2족 보행 로봇의 원격 조작 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 2보 이상의 보행수 분량의 양각체의 동작을 규정하는 동작 지령은, 양각체가 착상 상태로 되어 있는 양각 지지기로부터, 다음회의 양각 지지기까지의 양각체의 동작을 규정하는 금회 보행형태와, 다음회의 양각 지지기로부터 다음회의 양각 지지기까지의 양각체의 동작을 규정하는 다음회 보행형태로 되는 2보 분량의 목표 보행형태이고, 상기 제어 수단은, 양각 지지기로 될 때마다, 그 직전의 다음회 보행형태를 금회 보행형태로서 얻음과 동시에, 새로운 다음회 보행형태를 상기 조작자의 조작 위치에 따라 생성하고, 더욱이, 적어도 해당 새로운 다음회 보행형태를 조작자의 조작 위치에 따라 순차 조정하는 것을 특징으로 하는 2족 보행 로봇의 원격 조작 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 조작기는, 상기 로봇의 각각의 각체에 대응시킨 조작자를 각각의 각체마다 구비하고 있고, 상기 제어 수단은, 상기 양각체 중, 상기 보행 동작에 있어서 비지지 각측의 각체에 대응하는 조작자에 관계되는 상기 출력 신호 데이터가 나타내는 그 조작자의 조작 위치에 따라서, 지지 각측의 각체에 대한 그 비지지 각측의 각체의 상대적인 착상 위치 및/또는 자세를 규정하도록 상기 동작 지령을 생성하는 것을 특징으로 하는 2족의 보행 로봇의 원격 조작 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 조작자의 복수 종류의 조작 위치에는, 상기 2족의 보행 로봇의 이동을 정지하기 위한 이동 정지 조작 위치가 포함되어 있고, 그 이동 정지 조작 위치에 상기 조작자가 조작된 상태에서는, 상기 제어 수단은, 상기 양각체의 제자리 걸음 동작을 행하게 하는 동작 지령과, 상기 양각체를 착상 상태에 유지하는 동작 지령을 소정의 조건에 따라 선택적으로 생성하는 것을 특징으로 하는 2족의 보행 로봇의 원격 조작 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 조작자의 복수 종류의 조작 위치에는, 소정의 중립 조작 위치가 포함되고, 상기 제어 수단은, 그 중립 조작 위치에서 다른 조작 위치에의 상기 조작자의 이동량 및/또는 그 이동량의 시간적 변화율을 상기 조작기의 출력 신호 데이터에 근거하여 인식하는 수단을 구비하고, 그 인식한 이동량 및/또는 그 이동량의 시간적 변화율에 따라 상기 2족 보행 로봇의 이동량 또는 이동속도를 조정하도록 상기 동작 지령을 생성하는 것을 특징으로 하는 2족 보행 로봇의 원격 조작 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 양각체 중의 적어도 한쪽의 각체가 이상 상태에서 착상한 때, 그 착상을 검지하고, 그 검지 신호를 상기 조작기에 출력하는 착상 검지 수단을 구비하고, 상기 조작기에는, 그 검지 신호에 따라 상기 착상을 통지하는 통지 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 2족 보행 로봇의 원격 조작 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 조작자의 복수 종류의 조작 위치중의 적어도 일부의 조작 위치에 대하여, 서로 다른 복수 종류의 상기 동작 지령을 생성 가능하게 설치하고, 상기 조작기에는, 상기 제어 수단에 생성시켜야 할 동작 지령의 종류를 그 제어 수단에 대하여 전환 가능하게 지정하는 조작 모드 지정 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 2족 보행 로봇의 원격 조작 장치.
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