KR100617525B1 - 로봇장치 및 정보처리시스템 - Google Patents

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Abstract

로봇장치에 있어서, 통신수단을 설치하고, 외부와의 정보의 송수신에 기초하여 동작을 행하도록 함으로써 이용가치가 높은 로봇장치를 실현할 수 있고, 또한 사용자의 주변에 설치된 센서 등에 기초하여 사용자의 상태를 인식하고, 이것에 따른 응답메시지를 출력하도록 함으로써, 유익한 정보처리시스템을 실현할 수 있다.

Description

로봇장치 및 정보처리시스템{Robot and information processing system}
본 발명은 로봇장치 및 정보처리시스템에 관한 것으로, 예를 들어 애완 동물(pet)형태의 오락용 로봇에 적용하기에 적절한 것이다.
최근, 공중전화나 휴대전화 등의 전화회선, 인터넷 및 통신위성회선의 정보송신로를 통한 정보통신기술이 비약적으로 발달하여, 화상이나 음성을 이용하여 각 정보를 정확히 실시간으로 전송할 수 있게 되었다.
하지만, 이러한 기존의 정보통신기술에서 취급되는 것은 화상 및 음성만이고, 예를 들어 사용자가 통신의 상대편에게 감정을 전달하는 경우에는 현실감이 부족한 문제가 있다.
또한, 최근에는 상술한 바와 같은 데이터통신기술 이외에 로봇의 발전 및 상품화가 번성하고 있다. 예를 들어 개나 고양이처럼 생긴 것으로 주위환경에 따라 자동적으로 움직일 수 있는 애완동물로 취급되는 오락용 로봇이 고려되고 있다.
하지만, 그러한 로봇은 단순히 개나 고양이와 비슷하게만 움직이며, 예를 들어 오락용도 이외에 사용자에게 도움이 될 수 있는 행동을 할 수 없다.
예를 들어, 그러한 오락용 로봇이 전화회선, 인터넷, 및 통신위성회선 등의 다양한 통신회선을 통해 외부와 통신을 할 수 있는 통신기술을 가질 경우, 사용자 는 통신기능을 이용하여 오락용 로봇에게 그의 감정을 행동이나 동작으로서 시각적으로 전달할 수 있고, 로봇이 사용자에게 매우 도움이 되도록 할 수 있어 오락용 로봇의 이용가치를 향상시킬 수 있을 것이다.
본 발명은 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 이용가치가 있는 로봇 및 정보처리시스템을 제안하고자 하는 것이다.
이러한 문제를 해결하기 위한 본 발명에서는, 로봇장치에 있어서, 외부 통신신호(external communication signal)를 수신하는 수신수단과, 복수의 인물의 식별정보(identification information)를 저장하는 제 1 기억수단(first memory means)과, 상기 로봇의 주위환경(surroundings)의 화상을 검출하는 촬상수단(imaging means)과, 상기 로봇에 접속되는 복수의 부속장치(component unit)와, 상기 복수의 부속장치를 구동하는 구동수단(driving means)과, 상기 복수의 인물의 각각의 감정정보(feeling information)를 저장하는 제 2 기억수단(second memory)과, 상기 수신수단이 상기 외부 통신신호를 수신할 때 통신신호의 발신자와 수신자를 식별하는 식별수단(identifying means)과, 상기 촬상수단으로부터의 출력화상과 상기 제 1 기억수단에 저장된 식별정보에 근거하여 상기 식별수단에 의해 식별된 상기 수신자를 검색하기 위한 검색수단(searching means)을 포함하여 구성되고, 상기 로봇장치는, 상기 검색수단이 상기 수신자를 발견하면 상기 수신자에게로 이동하고 상기 발신자의 상기 감정정보에 따라 상기 복수의 부속장치를 사용하는 동작(performance)으로 상기 수신자에 호출을 알리도록 구성한 것에 의해 이용가치를 향상할 수 있는 로봇장치를 실현할 수 있다.
또한 본 발명에서는, 자동으로 움직이는(automatically-moving) 로봇에 있어서, 정보를 저장하는 기억수단(memory means)과, 상기 기억수단에 저장된 상기 정보를 변경하는 변경수단(changing means)과, 외부 정보제공장치(external information providing device)와 주기적으로(periodically) 통신을 행하는 통신수단(communicating means)을 포함하여 구성되고, 상기 변경수단은, 상기 외부 정보제공장치로부터의 요청정보(request information)에 근거하여 정보를 갱신(update)하도록 구성한 것에 의해 이용가치를 향상할 수 있는 로봇장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 정보처리시스템에 있어서, 전화통신수단(telephone communication means)과, 사용자와 사용자의 주위환경(surroundings) 중 하나에 탑재된 복수의 센서로부터의 출력을 각각 수신하는 수단과, 상기 복수의 센서의 출력의 조합(combination)에 근거하여 상기 사용자의 상태를 인식하는 사용자 상태 인식수단(user's condition recognizing means)과, 상기 사용자의 상기 상태에 따른 복수의 응답 메시지를 저장하는 기억수단을 포함하여 구성되고, 상기 정보처리시스템은, 소정의 시간 내에 전화를 받지 않으면 상기 사용자 상태 인식수단에 의해 인식된 상기 사용자의 상태에 따른 상기 기억수단으로부터의 메시지를 읽음으로써 응답메시지를 제공하도록 구성한 것에 의해 이용가치를 향상할 수 있는 로봇장치를 실현할 수 있다.
또한 본 발명에서는, 로봇에 있어서, 사용자로부터의 정보를 입력하는 센서수단과, 상기 로봇에 접속되는 복수의 부속장치(component unit)와, 상기 복수의 부속장치를 구동하는 구동수단과, 소정의 정보를 출력하는 정보출력수단과, 다른 전자장치와 통신하는 통신수단을 포함하여 구성되고, 상기 로봇은, 소정의 시간 내에 상기 사용자로부터 입력이 수신되지 않으면 상기 복수의 부속장치를 구동하는 몸짓(motion)을 제공하고, 상기 몸짓을 제공한 후에도 계속해서 소정의 시간 내에 사용자로부터 입력이 수신되지 않으면 상기 통신수단은 상기 정보출력수단으로부터의 상기 소정의 정보를 다른 전자장치에 전송하도록 구성한 것에 의해 이용가치를 향상할 수 있는 로봇장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 로봇에 있어서, 움직임(movement)을 생성하는 운동부(movement part)와, 상기 운동부를 구동하는 구동수단(driving means)과, 음악정보(music information)를 입력하는 입력수단(input means)과, 상기 입력수단을 통하여 입력된 상기 음악정보 입력에 근거하여 음악의 특징량(characteristic amount)을 추출하는 특징량 추출수단(characteristic amount extracting means)과, 상기 특징량 추출수단에 의해 추출된 상기 특징량에 근거하여 동기된 신호를 생성하는 동기신호 생성수단(synchronized-signal generating means)과, 상기 동기신호에 근거하여 상기 구동수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성한 것에 의해 이용가치를 향상할 수 있는 로봇장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 로봇에 있어서, 전화통신수단(telephone communication means)과, 사용자와 사용자의 주위환경(surroundings) 중 하나에 탑재된 복수의 센서로부터의 출력을 각각 수신하는 수단과, 상기 복수의 센서의 상기 출력의 조합(combination)에 근거하여 상기 사용자의 상태를 인식하는 사용자 상태 인식수단(user's condition recognizing means)과, 상기 사용자의 상태에 따른 복수의 응답 메시지를 저장하는 기억수단을 포함하여 구성되고, 상기 로봇은, 소정의 시간 내에 전화를 받지 않으면 상기 사용자 상태 인식수단에 의해 인식된 상기 사용자의 상태에 따른 상기 기억수단으로부터의 메시지를 읽음으로써 응답메시지를 제공하도록 구성한 것에 의해 이용가치를 향상할 수 있는 로봇장치를 실현할 수 있다.
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도 1은 본 실시예에 의한 로봇의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 로봇의 회로구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 로봇의 관절기구의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 로봇의 관절기구의 회로구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 로봇 전화기능을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 로봇 전화기능을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 로봇 전화기능을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 로봇 전화기능을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 로봇 전화기능을 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 로봇 전화기능을 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 로봇 전화기능을 설명하기 위한 블록도이다.
도 12는 자동응답전화기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 13은 자동응답전화기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 14는 전화연결기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 15는 원격조작기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 16은 원격조작기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 17은 안전기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 18은 안전기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 19는 자동관리 및 버전업기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 20은 전자우편관리기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 21은 보호대상자 감시기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 22는 춤추기기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 23은 로봇간의 통신기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 24는 로봇간의 통신기능의 설명을 위한 약선도이다.
도 25는 얼굴패턴학습 및 인식처리부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 26은 동기신호생성부의 구성을 나타내는 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1. 로봇 2. 몸체부
5A-5D. 다리부 6. 머리부
7. 꼬리 10. 마이크
11. 스피커 12. 화상인식부
13. 화상표시부 20. 제어부
21. 음성처리부 22. 화상처리부
24. 키입력부 25. 통신유닛
50. 외부기기 64. 관리센터
(발명을 실시하기 위한 최적의 형태)
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
(1) 본 실시예에 따른 로봇의 구조
도 1에서, 번호(1)는 전체로서 본 실시예에 의한 로봇을 표시한 것이고, 몸체부(2)의 전후좌우에 각각 다리상부(3A-3D) 및 다리하부(4A-4D)로 이루어진 다리부가 연결되어 있는 동시에, 몸체부(2)의 전단부에 머리부(6)가 연결되고, 또한 몸체부(2)의 후단부에 꼬리(7)가 위쪽으로 돌출되도록 연결된 것에 의해 구성되어 있다.
이 경우, 도 2에 나타낸 바와 같이, 머리부(6)에는 마이크(10)와, 스피커(11)와, CCD(charge coupled device) 카메라로 이루어진 화상인식부(12)와, 액정표시패널로 이루어진 화상표시부(13)와, 외부로부터 주어진 압력이나 외부와의 접촉을 검출하기 위한 터치센서(14)와, 가스누출이나 화재를 검출하기 위한 가스 및 연기센서(15)와, 적외선신호(IR1, IR2)를 송수신하기 위한 적외선송수신부(16) 와, 무선수신기 등으로 이루어진 센서출력수신부(17)가 설치되어 있다.
또, 몸체부(2)에는 CPU(central processing unit), ROM(read only memory) 및 RAM(random access memory)을 포함하여 이루어진 마이크로컴퓨터구성의 제어부(20)와, 화상생성기능을 갖는 화상처리부(22)와, 로봇(1)의 자세 및 위치 등을 검출하기 위한 가속도 및 각속도센서(23)와, 사용자가 원하는 지령의 코드번호를 입력하기 위한 도 1과 같은 복수의 키를 갖는 키보드로 이루어진 키입력부(24)와, 제어부(20)가 전화회선, 인터넷전용회선, 무선 또는 적외선신호 등을 거처서 외부와 통신하기 위한 통신유닛(25)이 설치되어 있다. 또 몸체부(2)의 복부측에는, 이 로봇(1)의 동력원으로서의 배터리(26)(도 1)가 부착되어 있다.
한편, 꼬리(7)에는, 몸체부(2)의 통신유닛(25)과 전기적으로 접속된 안테나(27)가 수납되어 있는 동시에, 각 다리부(5A-5D)에는, 각각 외부로부터 주어진 압력을 검출하기 위한 복수의 파워(力)센서(28A-28D)가 부착되어 있다.
또한, 각 다리부(5A-5D)의 관절부분(다리상부(3A-3D) 및 다리하부(4A-4D)의 연결부분)이나, 각 다리부(5A-5D) 및 몸체부(2)의 연결부분, 머리부(6) 및 몸체부(2)의 연결부분, 및 꼬리(7) 및 몸체부(6)의 연결부분 등에는 각각 후술하는 바와 같이 구성된 관절기구가 배설되어 있다.
그리고, 머리부(6)의 마이크로폰(10)은 사용자로부터 주어진 단어(word, 言葉)나, 음악 및 음(소리) 등의 외부음을 집음하여, 얻어진 집음신호(S1)를 음성처리부(21)에 송출한다. 음성처리부(21)는 마이크(10)로부터 공급된 집음신호(S1)나 후술하는 바와 같이 통신유닛(25)으로부터 공급된 음성정보에 기초하여, 마이크 로폰(10)을 통하여 집음한 단어 등이나, 외부로부터 전화회선 등을 통하여 전달되어 온 단어의 의미를 인식하고, 인식결과를 음성인식신호(S2A)로서 제어부(20) 및 통신유닛(25)에 송출한다. 또 음성처리부(21)는 제어부(20)의 제어하에 합성음성을 생성하고, 이것을 음성신호(S2)로서 스피커(11)나 통신유닛(25)에 송출한다.
화상인식부(12)는 주변의 상황을 촬상(撮像)하고, 얻어진 촬상신호(S3)를 화상처리부(22)에 송출한다. 화상처리부(22)는 화상인식부(12)로부터 주어진 촬상신호(S3)나 후술하는 바와 같이 통신유닛(25)으로부터 공급된 화상정보에 기초하여, 화상인식부(12)에 의해 촬상된 외부의 상황이나, 외부로부터 전화회선 등을 통하여 전달되어 온 화상의 내용을 인식하고, 인식결과를 화상인식신호(S4A)로서 제어부(20)에 송출한다. 또 화상처리부(22)는 제어부(20)의 제어 하에서 화상인식부(12)로부터의 촬상신호(S3)에 대하여 소정의 신호처리를 수행하고, 얻어진 화상신호(S4B)를 통신유닛(25)에 송출한다.
터치센서(14)는 사용자로부터의 "접촉(touching)"이나 "어루만짐(또는 톡톡침)(petting)"과 같은 물리적인 동작이나, 머리부(6)를 외부물질에 접촉시킨 때에 얻어진 압력을 검출하고, 검출결과를 압력검출신호(S5)로서 제어부(20)에 송출한다.
가스 및 연기센서(15)는 주변의 가스농도 및 연기농도를 항시 감시하고, 소정농도 이상의 가스나 연기를 검출한 때에 이것을 알리는 가스 및 연기검출신호(S6)를 제어부(20)에 송출한다.
적외선송수신부(16)는 사용자로부터 적외선원격조작기(리모트컨트롤러)를 통하여 주어진 제어신호로서의 적외선신호(IR1)를 수신하고, 수신결과를 적외선 수신신호(S7)로서 제어부(20)에 송출한다.
센서출력수신부(17)는 방(room)의 전기상태(온/오프)나, 부엌의 수도가 사용되고 있는지 여부나, 욕실에서 가스가 사용되고 있는지 여부 등, 사용자의 생활상태를 검출하기 위하여 집안에 배설된 각종센서로부터 무선으로 전달되어 온 센서출력을 수신하고, 수신결과를 센서출력수신신호(S12)로서 제어부(20)에 송출한다.
또 몸체부(2)의 가속도 및 각속도센서(23)는 로봇(1)의 자세가 변화할 때 또는 로봇(1)이 이동할 때의 가속도 및 각속도를 검출하고, 검출결과를 가속도 및 각속도검출신호(S8)로서 제어부(20)에 송출한다.
키입력부(24)는 사용자가 입력한 코드번호에 기초하여 지령내용을 인식하고, 인식결과를 키입력신호(S9)로서 제어부(20)에 송출한다.
통신유닛(25)은 제어부(20)의 제어하에서, 안테나(7)를 통하여 전화회선, 인터넷 전용회선, 무선 또는 적외선신호 등을 통하여 외부와 통신하고, 얻어진 화상정보를 화상처리부(22)에 송출함과 동시에, 음성이나 음악 등의 음성정보를 음성처리부(21)에 송출하고, 또 외부로부터의 명령(command) 및 텍스트데이터 등의 정보를 수신정보신호(S10)로서 제어부(20)에 송출한다.
또한 각 다리부(5A-5D)의 파워센서(28A-28D)는 예를 들면 사용자로부터 얻어진 힘(파워)의 크기를 검출하고, 검출결과를 파워검출신호(S11)로서 제어부(20)에 송출한다.
제어부(20)는 음성처리부(21), 화상처리부(22), 터치센서(14), 가스 및 연기 센서(15), 적외선송수신부(16), 센서검출수신부(17), 가속도 및 각속도센서(23), 키입력부(24), 통신유닛(25) 및 각 파워센서(28A-28D)로부터 각각 주어진 음성인식신호(S2A), 화상인식신호(S4A), 압력검출신호(S5), 가스 및 연기검출신호(S6), 적외선수신신호(S7), 센서출력수신신호(S12), 가속도 및 각속도검출신호(S8), 키입력신호(S9), 수신정보신호(S10) 및 파워검출신호(S11)에 기초하여, 주변의 상황이나, 사용자로부터의 동작의 유무, 이상(異常)의 유무, 사용자 또는 외부의 지령의 유무, 사용자의 생활상태, 및 자기자신의 자세 및 위치 등을 판단한다.
그리고, 제어부(20)는 이 판단결과, 도시하지 않은 내부메모리에 미리 저장되어 있는 제어프로그램에 기초하여 다음에 이어지는 자기의 행동을 결정하고, 결정결과에 기초하여 필요한 관절기구를 구동시킴으로써, 머리부(6)를 상하좌우로 흔들게 하거나, 꼬리부(7)를 전후로 흔들거나, 각 다리부(5A-5D)를 구동하여 보행시키는 등의 행동이나 동작을 하게 한다.
또 제어부(20)는 필요에 따라 음성처리부(21), 화상처리부(22) 및/또는 적외선수신부(16)를 제어함으로써, 통신유닛(25)을 거처서 수신된 통신상대로부터의 음성정보에 기초한 음성이나, 음성처리부(21)에서 생성한 합성음성을 스피커(11)를 거처서 외부에 출력하게 하거나, 통신유닛(25)을 거처서 수신된 통신상대로부터의 화상정보에 기초한 화상이나, 화상처리부(22)에서 생성한 화상을 화상표시부(13)에 표시하거나, 외부기구를 제어하기 위한 적외선신호(IR2)를 적외선수신부(16)로 숭출시킨다.
또한, 제어부(20)는 필요에 따라 통신유닛(25)을 제어함으로써, 음성처리부(21)로부터의 음성신호(S2B)에 기초한 음성정보나, 화상처리부(22)로부터의 화상신호(S4B)에 기초한 화상정보, 및 외부조작 등에 따라 제어부(20) 자신이 생성한 명령(command)정보를 통신상대에게 송신하게 한다.
이와 같이 이 로봇(1)에는, 주변의 상황이나, 사용자 또는 통신상대로부터의 지령 등에 기초하여, 해당 상황 및 지령 등에 따른 행동 및 동작을 행할 수 있도록 되어 있다.
또한 이 실시예의 경우, 통신유닛(25)은 전화모뎀, 무선전화기(cordless telephone)의 송수화기(handyphone), 휴대전화기, 무선 송수신기 또는 적외선신호의 송수신기 등의 통신기기 중의 어느 것으로도 구성될 수 있으며, 안테나(27)와 함께(일체로) 교환할 수 있도록 되어 있다.
이에 따라, 로봇(1)에는, 전화나, 인터넷, 무선 또는 적외선신호 등의 각종 통신형태 중에서 사용자가 원하는 통신형태를 선택하고, 그 통신형태로 외부와의 통신을 행할 수 있도록 되어 있다.
다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하여, 각 다리부(5A-5D)의 관절부분이나, 각 다리부(5A-5D) 및 몸체부(2)의 연결부분, 머리부(6) 및 몸체부(2)의 연결부분, 그리고 꼬리(7) 및 몸체부(6)의 연결부분의 각 관절기구의 구체적인 구성을 설명한다.
도 3 및 도 4에 의해 명확히 알 수 있듯이, 몸체부(2)와, 각 다리부(5A-5D)를 연결하는 각 관절기구는 각각 도 3과 같이 몸체부(2)에 설치된 브라켓(30A-30D)과, 도 4와 같이 모터(31A, 31B, 31D, 31E, 31G, 31H, 31J, 31K), 위치센서(32A, 32B, 32D, 32E, 32G, 32H, 32J, 32K) 및 드라이버(33, 33A, 33B, 33D, 33E, 33G, 33H, 33J, 33K)를 1조로 하는 2조의 엑추에이터부(34A, 34B, 34D, 34E, 34G, 34H, 34J, 34K)로 구성되어 있다.
그리고, 각 관절기구부의 브라켓(30A-30D)에는 각각 대응하는 다리부(5A-5D)의 다리상부(3A-3D)의 상단부가 부착되어 있고, 각각 한쪽의 엑추에이터부(34A, 34D, 34G, 34J)의 모터(31A, 31D, 31G, 31J)를 구동함으로써 다리상부(3A-3D)를 각각 브라켓(30A-30D)과 일체로 중심축(CL1-CL4)을 중심으로 화살표(R1-R4) 방향으로 회전구동할 수 있고, 다른 한쪽의 엑추에이터부(34B, 34E, 34H, 34K)의 모터(31B, 31E, 31H, 31K)를 구동함으로써 다리상부(3A-3D)를 각각 중심축(CL5-CL8)을 중심으로서 화살표(R5-R8)방향으로 회전구동할 수 있도록 되어 있다.
또 각 다리부(5A-5D)의 관절부분(다리상부(3A-3D) 및 다리하부(4A-4D)의 연결부분)을 구성하는 각 관절기구는 각각 다리상부(3A-3D)의 하단부에 부착된 연결부(35A-35D)와, 모터(31C, 31F, 31I, 31L), 위치센서(32C, 32F, 32I, 32L) 및 드라이버(33C, 33F, 33I, 33L)로 이루어진 엑추에이터부(34C, 34F, 34I, 34L)로 구성되어 있다.
그리고, 각 관절기구부의 연결부(35A-35D)에는 각각 다리하부(4A-4D)의 상단부가 부착되어 있고, 대응하는 엑추에이터(34C, 34F, 34I, 34L)의 모터(31C, 31F, 31I, 31L)를 구동함으로써 다리하부(4A-4D)를 각각 중심축(CL9-CL12)을 중심으로서 화살표(R9-R12)방향으로 회전구동 할 수 있도록 되어 있다.
또한 머리부(6) 및 몸체부(2)를 연결하는 관절기구는 몸체부(2)에서의 머리 부(6)의 연결위치에 배설된 브라켓(도시하지 않음)과, 모터(31M, 31N, 31P), 위치센서(32M, 32N, 32P) 및 드라이버(33M, 33N, 33P)를 1조로 하는 3조의 엑추에이터부(34M, 34N, 34P)로 구성되어 있다.
그리고 이 관절기구의 브라켓에는 머리부(6)가 부착되어 있고, 제 1엑추에이터부(34M)의 모터(31M)를 구동함으로써 머리부(6)를 중심축(CL13)을 중심으로 하여 화살표(R13)방향으로 흔들 수 있고, 제 2엑추에이터부(34N)의 모터(31N)를 회전구동함으로써 머리부(6)를 중심축(CL14)을 중심으로 하여 화살표(R14)방향으로 흔들 수 있고, 제 3엑추에이터부(34P)를 구동함으로써 머리부(6)를 중심축(CL15)을 중심으로 하여 화살표(R15)방향으로 흔들 수 있도록 되어 있다.
또한 몸체부(2) 및 꼬리(7)를 연결하는 관절기구는 몸체부(2)에서의 꼬리(7)의 연결위치에 배설된 브라켓(도시하지 않음)과, 모터(31Q), 위치센서(32Q) 및 드라이버(33Q)로 이루어진 엑추에이터부(34Q)로 구성되어 있다.
그리고 이 관절기구의 브라켓에는 꼬리(7)의 하단부가 부착되어 있고, 엑추에이터부(34Q)의 모터(31Q)를 구동함으로써 꼬리(7)를 중심축(CL16)을 중심으로서 화살표(R16)방향으로 흔들 수 있도록 되어 있다.
그리고 이들 각 관절기구에는, 각 엑추에이터부(34A-34Q)의 드라이버(33A-33Q)가 각각 도 4와 같이 버스(36)를 거처서 제어부(20)와 접속되어 있는 동시에, 이들 각 드라이버(33A-33Q)에 대응하는 모터(31A-31Q) 및 위치센서(32A-32Q)가 접속되어 있다.
이와 같이 이 로봇(1)에는, 제어부(20)가 원하는 모터(31A-31Q)를 대응하는 드라이버(33A-33Q)를 거처서 제어하거나, 이 때 대응하는 위치센서(32A-32Q)에 의해 검출되는 각 모터(31A-31Q)의 회전량을 드라이버(33A-34Q)를 거처서 인식하는 것이 가능하고, 이렇게 하여 각 모터(31A-31Q)를 정확히 원하는 각도까지 회전구동할 수 있게 되어 있다.
또한, 이 실시예의 경우, 각 다리부(5A-5D)의 관절부분(다리상부(3A-3D) 및 다리하부(4A-4D)의 연결부분)의 관절기구와, 각 다리부(5A-5D) 및 몸체부(2)의 연결부분의 각 관절기구에는, 각각 브레이크기구(37)가 설치되어 있다. 그리고 이 로봇(1)에는, 이 브레이크기구(37)의 작동을 이용하여, 각 다리부(5A-5D)의 임의의 다리상부(3A-3D) 및 다리하부(4A-4D)의 상대위치관계를 직접교육(direct teaching) 방식으로 조작자가 위치를 가르칠 수 있도록 되어 있다.
(2) 로봇(1)의 각종기능
다음으로, 상술한 로봇(1)에 탑재된 각종 기능에 대해서 설명한다.
또한 상술한 바와 같이, 이 로봇(1)에는 통신유닛(25)을 교환할 수 있고, 사용자가 바라는 통신형태로 외부와 통신을 행할 수 있지만, 아래에서는 그 일례로서, 도 5에서처럼 A씨의 집(40)에 있는 로봇(1) 및 B씨의 집(41)에 있는 로봇(1) 모두에 통신유닛(25)으로서 무선전화기의 송수화기가 적용되며, A씨 측의 로봇(1) 및 B씨 측의 로봇(1)이 각각 전화기본체(42, 43)를 거처서 전화회선을 통하여 통신을 경우에 대해서 설명한다.
(2-1) 로봇 전화기능
우선, 로봇(1)의 경우, 동일 로봇(1)을 또 한 대 이용함으로써, 사용자끼리가 전화 등에 의한 통신을 보다 현실감 있게 행하는 로봇전화기능을 갖고 있다.
예를 들면, A씨가 A씨 측의 로봇(1)의 키입력부(24)를 조작하여 전화를 걸기 위한 소정의 제 1코드번호 및 B씨의 전화번호를 입력하면, A씨 측의 로봇(1)의 제어부(20)가 통신유닛(25)을 제어하여 B씨의 로봇(1)에 전화를 건다.
그리고 B씨 측의 로봇(1)의 제어부(20)는 외부로부터 전화가 걸려온 것을 통신유닛(25)을 거처서 인식하면 음성처리부(21)를 제어하여 이것을 알리는 음성을 스피커(11)로 출력하게 한다.
또 A씨 측의 로봇(1)의 제어부(20)는 B씨가 B씨 측의 로봇(1)을 조작하여 전화를 받은 것을 확인하면, 통신유닛(25)을 제어함으로써, 이 때 화상처리부(22)로부터 통신유닛(25)에 제공되는 화상신호(S4B)에 기초하여 얻어진 화상인식부(12)에 의해 촬상하고 있는 A씨의 화상의 화상정보와, 음성처리부(21)로부터 통신유닛(25)에 제공되는 음성신호(S2B)에 기초하여 얻어진 마이크로폰(10)에 의해 집음된 A씨의 음성의 음성정보를 B씨 측의 로봇(1)에 송신하게 한다.
이 때 B씨 측의 로봇(1)의 제어부(20)는 화상처리부(22)를 제어함으로써, 도 6과 같이 전화회선(44)을 통하여 전송되어 온 화상정보에 기초한 A씨의 화상을 화상표시부(13)에 표시하게 하는 한편, 음성처리부(21)를 제어함으로써, 전화회선(44)을 통하여 전송되어 온 음성정보에 기초한 A씨의 음성을 스피커(11)로 출력하게 한다.
이와 비슷하게, B씨 측의 로봇(1)의 제어부(20)는 통신유닛(25)을 제어함으로써, 이 때 화상처리부(22)로부터 통신유닛(25)에 주어진 화상신호(S4B)에 기초하여 얻어진 화상인식부(12)에 의해 촬상하고 있는 B씨의 화상의 화상정보와, 음성처리부(21)로부터 통신유닛(25)에 주어진 음성신호(S2B)에 기초하여 얻어진 마이크로폰(10)에 의해 집음된 B씨의 음성의 음성정보를 A씨 측의 로봇(1)에 송신시킨다.
그리고, 이 때 A씨 측의 로봇(1)의 제어부(20)는 화상처리부(22)를 제어함으로써, 전화회선(44)을 통하여 전송되어 온 화상정보에 기초하여 B씨의 화상을 화상표시부(13)에 표시하는 한편, 음성처리부(21)를 제어함으로써, 전화회선(44)을 통하여 전송되어 온 음성정보에 기초한 B씨의 음성을 스피커(11)로 출력시킨다.
이와 같이 이 로봇(1)에는, 2대를 이용하여 사용자끼리 화상전화와 같은 형태로 음성과 화상에 의한 통신을 행하는 것이 가능하게 되어 있다.
한편, 이 때 A씨 측 및 B씨 측의 각 로봇(1)의 제어부(20)는 각각 음성처리부(21)로부터 주어진 음성인식정보(S2A)에 기초하여, 통신상대(B씨 또는 A씨)로부터 전화회선(44)을 통하여 송신되어온 음성을 항상 감시한다.
그리고 제어부(20)는 이 음성 중에 "예" 및 "응" 과 같은 미리 등록되어 있는 찬성이나 대답(대꾸)을 의미하는 단어를 검출하면, 대응하는 관절기구를 제어함으로써 예를 들면 도 7과 같이 머리부(6)를 상하로 흔들게 하여 "끄덕이는 동작"을 행하게 한다.
또 제어부(20)는 통신상대로부터의 음성 중에 "바이-바이(bye-bye)", "그럼 이만" 및 "또 봐요"와 같은 미리 등록되어 있는 이별을 의미하는 단어를 검출하면, 대응하는 관절기구를 제어함으로써 예를 들면 도 8과 같이 1개의 다리부(5A)를 들어 올려 흔드는 "바이-바이(bye-bye) 동작"을 행하게 한다.
또한 제어부(20)는 이와 유사하게 "슬픔" 및 "유감"과 같은 비관적인 단어를 검출한 경우, "안돼" 및 "아니"와 같은 부정을 나타내는 단어를 검출한 경우, "해냈다(got it)" 또는 "즐겁다" 등의 기쁨을 나타내는 단어를 검출한 경우에, 예를 들면 도 9와 같이 머리부(6)를 천천히 아래로 숙이는 "슬픈(유감있는) 동작", 도 10과 같이 머리부(6)를 흔드는 "부정의 동작" 또는 도 11과 같이 꼬리(7)를 전후로 흔드는 "기쁜 동작"을 각각 행하게 한다.
또한 제어부(20)는 이들 동작 이외에도, 예를 들면 "얼마나 크니(how big)" 등의 단어를 검출한 때에 로봇(1)의 앞쪽 양 다리부(5A, 5B)를 벌리게 하여 "크기"를 표현하게 하거나, 웃기는 소리를 검출한 때에는 로봇(1)을 흔들어 로봇이 웃고 있는 것 같은 동작을 행하게 한다.
이와 같이 이 로봇(1)에는, 통신상대로부터의 음성에 기초하여 회화 내용에 따른 동작을 행하게 되며, 이와 같이 사용자에게 통신상대의 감정을 시각적으로 실감나게 전달할 수 있도록 되어 있다.
또한 이 로봇(1)의 경우, 이와 같은 동작을 통신상대가 원격조작에 의해 행하는 것도 가능하다.
실제로, A씨 측의 로봇(1)과 B씨 측의 로봇(1)이 통신을 행하고 있는 상태에서, 예를 들면 A씨가 키입력부(25)를 조작하여 통신상대(B씨)측의 로봇(1)을 조작하는 소정의 코드번호를 입력하면, A씨 측의 로봇(1)의 제어부(20)는 이 제 2코드 번호를 통신유닛(25)을 거처서 B씨 측의 로봇(1)에 송출한다.
이 결과 B씨 측의 로봇(1)의 제어부(20)는 공급되는 제 2코드번호와, 미리 기억되어 있는 각 제 2코드번호에 대한 동작 패턴의 테이블에 기초하여 대응하는 관절기구를 제어함으로써, 도 7 - 도 11에 나타낸 바와 같은 동작이나, 크기를 나타내는 동작 및 웃는 등의 동작을 행하게 한다.
또, 이 로봇(1)의 경우, 통신을 행하고 있는 2대의 로봇(1)에 동일 동작을 행하게 하는 것도 가능하다.
실제로, A씨 측의 로봇(1)과 B씨 측의 로봇(1)이 통신을 행하고 있는 상태에서, 예를 들면 A씨가 키입력부(24)를 조작하여 자기의 로봇(1)에 동작을 행하게 하는 제 3코드번호를 입력하면, A씨 측의 로봇(1)의 제어부(20)는 미리 기억되어 있는 각 제 3코드번호에 대한 동작패턴의 테이블에 기초하여 대응하는 관절기구를 구동함으로써, 지정된 동작을 행하게 한다.
또 A씨 측의 로봇(1)의 제어부(20)는 이와 함께 이 제 3코드번호를 통신유닛(25)을 거처서 B씨 측의 로봇(1)으로 송신한다.
이 때 B씨 측의 로봇(1)의 제어부(20)는 공급되는 제 3코드번호와, 미리 기억되어 있는 각 제 3코드번호에 대안 동작패턴의 테이블에 기초하여 대응하는 관절기구를 구동함으로써, 지정된 동작을 행하게 한다.
또한 이 로봇(1)의 경우, 통신을 행하고 있는 2대의 로봇(1) 중 어느 한쪽에 수신된 외력(예를 들면 악수할 때의 압력 등)을 다른 한쪽의 로봇(1)을 거처서 전달하는 것도 가능하다.
실제로, A씨 측의 로봇(1)과 B씨 측의 로봇(1)이 통신을 행하고 있는 상태에 있어서, A씨 측의 제어부(20)는 파워센서(28A-28B)로부터 주어진 파워검출신호(S11)에 기초하여 수신된 압력을 검출하고, 압력검출결과를 통신유닛(25)을 거처서 B씨 측의 로봇(1)에 송신한다.
이 때 B씨 측의 로봇(1)의 제어부(20)는 공급되는 압력검출결과에 기초하여, 대응하는 관절기구를 구동하는 것에 의해 A씨가 받은 압력을 대응하는 다리부(5A-5D)에 발생시킨다.
이와 같이 이 로봇(1)에는, 통신상대에게 사용자의 의사나 감정 및 동작을 로봇(1)의 동작으로서 전달할 수 있도록 되어 있다.
(2-2) 자동응답 전화기능
한편 이 로봇(1)에는, 자동응답 전화기능도 탑재되어 있다.
실제로 로봇(1)의 제어부(20)는 외부로부터 전화가 걸려온 것을 통신유닛(25)을 거처서 인식하면, 상술한 바와 같이 음성처리부(21)를 제어하여 이것을 알려주는 음성을 스피커(11)로 출력시킨다.
그리고, 제어부(20)는 그 후 소정의 시간 내에 전화를 받지 않을 경우에는, 음성처리부(21)를 제어하여 자동응답 전화용의 소정의 메시지(합성음성)를 생성하여 이것을 음성신호(S2B)로서 통신유닛(25)에 송출시킨다.
이 때, 제어부(20)는 센서출력수신부(17)(도 2)로부터의 센서출력수신신호(S12)에 기초하여 얻어진 도 12와 같은 집안에 배설된 각종 센서 의 출력과, 도시하지 않은 시계로부터 주어진 현재 시각정보 등에 기초하여, 예를 들면 도 13과 같이 그 때의 사용자의 상황을 판단한다.
그리고 제어부(20)는 이 판단결과에 기초하여, 상술한 자동응답 전화용 메시지로서 최적의 메시지를 음성처리부(21)에 생성하고, 이것을 통신유닛(25)을 거처서 전화상대에 송신한다.
그리고, 제어부(20)는 그 후 소정시간이 경과하거나 전화가 끊길 때까지 상대측으로부터 전송된 음성정보 및/또는 화상정보를 도시하지 않은 메모리에 저장하여 기억시킨다.
또한 제어부(20)는 그 후 키입력부(24)가 조작되는 등에 의해 메시지의 재생명령이 입력되면, 기억한 음성정보에 기초하여 음성을 스피커(11)로 출력시키는 동시에 기억한 화상정보에 기초한 화상을 화상표시부(13)에 표시하게 한다.
이와 같이 이 로봇(1)에는, 자동응답 전화로서 사용자의 상황에 따른 메시지를 전화상대에 송신하거나, 전화상대로부터의 메시지나 화상을 기억한다.
또 로봇(1)의 제어부(20)는 예를 들면 전화 중에 키입력부(24)가 조작되어 보류모드가 선택되면, 음성처리부(21)를 제어하여 소정의 음악이나 음성을 생성하게 하고, 이것을 통신유닛(25)을 거처서 전화상대에 송신하게 한다. 이에 따라 로봇(1)은 보류중에 전화상대에게 음악이나 메시지를 제공하는 것도 가능하게 되어 있다.
(2-3) 전화 연결 기능
한편 이 로봇(1)에는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 외부로부터 걸려온 전화를 복수의 사용자(A씨, B씨, C씨 등) 중에서 대응하는 사용자에게 연결해주는 전화연결기능이 탑재되어 있다.
실제로 로봇(1)의 제어부(20)는 외부로부터 전화가 걸려온 것을 통신유닛(25)을 거처서 인식하면, 예를 들면 통상 이용되고 있는 전화에서의 번호표시서비스(number display service)를 이용하여 전화상대의 전화번호를 검출한다.
그리고 제어부(20)는 이렇게 하여 검출한 상대측의 전화번호와, 미리 A씨, B씨 및 C씨 각각에 대응하여 등록되어 있는 복수의 전화번호에 기초하여, 그 전화가 A씨, B씨, 및 C씨 중 누구에게 걸려온 전화인지를 판단한다.
이 때, 제어부(20)는 상대측의 전화번호를 검출할 수 없는 경우나, 상대측의 전화번호가 등록되어 있지 않은 경우에는, 음성처리부(21)를 제어하여 누구에게 걸었는지를 물어보는 메시지를 생성하고, 이 음성정보를 통신유닛(25)을 거처서 상대측에 송신한다. 그리고, 제어부(20)는 그 후 상대측으로부터 대답으로서 주어진 음성정보에 기초하여 A씨, B씨 및 C씨 중 누구에게 걸려왔는지를 음성처리부(21)로부터의 음성인식신호(S2A)에 기초하여 판단한다.
그리고 제어부(20)는 그 전화가 예를 들면 A씨에게 걸려온 것으로 판단되면 이 때 화상처리부(22)를 거처서 주어진 화상인식신호(S4A)와, 미리 등록되어 있는 A씨 얼굴의 화상정보에 기초하여, 필요에 따라 각 다리부(5A-5D)의 관절기구를 제어함으로써 이동함과 동시에 A씨를 찾아본다(탐색한다).
그리고 제어부(20)는 이와 같은 탐색에 의해 A씨를 검출하면, 각 다리부(5A- 5D)의 관절기구를 제어함으로써 A씨에 가까이 로봇(1)을 이동시킨다.
또한, 제어부(20)는 그 후 로봇(1)이 A씨에게 소정거리까지 가까워지면, 예를 들어 A씨에게 걸려온 전화의 상대가 미리 "좋아하지 않는 사람"으로서 등록된 사람인 경우에는 대응하는 관절기구를 제어함으로써 예를 들어 도 9에 대해서 설명한 바와 같은 "슬픈(유감있는) 동작"을 행하게 하고, 이것에 대하여 전화의 상대가 미리 "호감있는 사람"으로서 등록된 사람인 경우에는, 예를 들어 도 11에 대해서 설명한 바와 같이 "기쁜 동작"을 행하게 한다.
이와 같이, 이 로봇에는, 전화 연결 이외에도 전화상대를 그 동작에 의해 사용자에 알릴 수 있게 되어 있다.
(2-4) 원격조작기능
한편, 이 로봇(1)에는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 사용자가 외부의 전화기나 휴대전화기 등의 외부기기(50)를 거처서 로봇(1)에 대하여 전화를 걸고, 그 외부기기(50)의 다이얼버튼을 이용하여 소정의 제 4코드번호를 입력함으로써, 그 로봇(1)에게 집안의 비디오테이프 레코더(51)나 텔레비젼수상기(52) 등의 스위치의 온/오프, 또는 벽이나 바닥에 있는 스위치(53, 54) 등의 온/오프 등을 행하게 할 수 있는 원격조작기능이 탑재되어 있다.
실제로, 로봇(1)의 제어부(20)는 외부기기(50)로부터 전화가 걸려온 것을 통신유닛(25)을 거처서 인식하고, 그 후 제 4코드번호가 입력된 것을 확인하면, 미리 기억되어 있는 각 제 4코드번호에 대한 동작내용의 테이블에 기초하여 지령내용을 인식하고, 인식결과에 기초하여 미리 설정된 소정의 처리를 실행한다.
예를 들면 제어부(20)는 비디오테이프레코더(51)나 텔레비전수상기(52) 등의 원격제어에 의해 조작할 수 있는 전기제품의 전원을 온/오프 하라는 지령이 주어진 경우에는, 화상처리부(22)로부터의 화상인식신호(S4A)에 기초하여 주변의 상황을 인식하면서 각 다리부(5A-5D)의 관절기구를 제어함으로써 미리 기억되어 있는 그 전기제품의 설치장소로 그 로봇(1)을 이동시킨다.
그리고 제어부(20)는 로봇(1)이 그 전기제품을 원격제어에 의해 조작할 수 있는 위치까지 이동하면, 적외선송수신부(15)를 제어하여 그 전기제품을 향하여 제어신호로서의 적외선신호(IR2)를 출사시키며, 이에 따라 그 전기제품의 전원 등을 온/오프시킨다.
또, 제어부(20)는 벽이나 바닥에 있는 스위치(53, 54)의 온/오프조작을 하라는 지령이 주어진 경우에는, 각 다리부(5A-5D)의 관절기구를 제어함으로써, 화상처리부(22)로부터의 화상인식신호(S4A)에 기초하여 주변의 상황을 인식하면서 미리 기억되어 있는 그 스위치(53, 54)의 설치장소로 로봇(1)을 이동시킨다.
그리고 제어부(20)는 로봇(1)이 그 스위치(53, 54)를 조작할 수 있는 위치까지 이동하면, 예를 들어 그 스위치(53)가 벽에 있는 경우에는, 로봇(1)의 머리부(7)(도 1)의 관절기구를 제어하여 그 머리부(7)에 배설된 터치센서(14)로 그 스위치(53)를 누르게 함으로써, 그 스위치(53)를 온/오프조작시킨다.
이 때 제어부(20)는 터치센서(14)가 스위치(53)에 접촉하였는지 여부를 터치센서(14)의 출력에 기초하여 인식하고, 이에 따라 그 온/오프를 확실히 조작하게 한다.
또 제어부(20)는 그 스위치(54)가 바닥에 있는 경우에는, 대응하는 다리부(5A-5D)의 관절기구를 제어하여 아무 다리부(5A-5D)로 스위치(54)를 누르는 조작을 함으로써 그 스위치(54)를 온/오프시킨다.
도 16은 이와 같은 로봇(1)의 다른 작업의 예를 나타낸 것이고, 로봇(1)에게 벽에 배설된 급탕(給湯)기(55)의 스위치(56)를 온/오프조작을 하도록 하거나, 블라인드(57)를 자동적으로 조작하기 위한 스위치(58)를 로봇(1)에게 조작하도록 함으로써 모터(59)를 작동시켜 블라인드(57)를 올리거나 내리도록 할 수 있다.
또 세탁물 취입장치(60)의 스위치(61)를 로봇(1)에게 온조작을 시킴으로써, 세탁물취입장치(60)를 구동시켜 세탁물(62)을 건물(63)의 밖으로부터 건물(63) 내부로 거두어들일 수도 있다.
또한 로봇(1)의 제어부(20)는 이와 같은 원격조작에 의해 지정된 행동을 실행한 경우에 있어서, 예를 들면 대상기기가 스위치조작에 의해서도 정확히 동작하지 않게 된 것을 화상처리부(22)로부터의 화상인식신호(S4A)나 음성처리부(21)로부터의 음성인식신호(S2A)에 기초하여 인식하면, 음성처리부(21) 및 통신유닛(25)을 제어함으로써, 이것을 알리는 메시지를 생성시켜서 이것을 사용자에게 송신하게 한다.
이렇게 하여 이 로봇(1)에는, 로봇(1)이 사용자에 의해 지정된 처리를 확실히 행했는지를 사용자가 먼 거리에서도 확인하거나, 필요에 따라서는 로봇(1)을 조작하여 오류원인을 체크할 수 있도록 되어 있다.

(2-5) 안전기능
또한 이 로봇(1)에는, 이상을 검출하는 안전기능도 탑재되어 있다.
실제로 로봇(1)의 제어부(20)는 가스센서 및 연기센서(15)(도 2)로부터 얻어진 가스 및 연기검출신호(S6)의 입력의 유무를 항상 감시하고 있으며, 가스 및 연기검출신호(S6)가 입력된 경우에는, 음성처리부(21)를 제어하여 이것을 알리는 음성을 스피커(11)로 출력하게 한다.
또 제어부(20)는 이것과 함께 통지모드가 설정되어 있는 경우에는, 통신유닛(25) 및 음성처리부(21)를 제어하여, 도 17과 같이 미리 등록되어 있는 사용자의 연락처에 소정의 메시지를 송신하며, 또한 그 후 그 상태에서 소정시간이 경과하거나, 또는 더 많은 가스 및 연기를 검출한 때에는, 통신유닛(25) 및 음성처리부(21)를 제어하여 경찰이나 소방서로 전화하여 이것을 알리는 메시지를 송신한다.
또, 제어부(20)는 예를 들면 안전기능의 자동응답모드가 온으로 설정되어 있는 경우, 화상처리부(22)로부터의 화상인식신호(S4A) 및 음성처리(21)로부터의 음성인식신호(S2B)에 기초하여 집안의 상태를 항상 감시하며, 예를 들면 인식 및 식별할 수 없는 사람(미리 등록되어 있지 않은 사람)을 검출한 때에는, 도 18과 같이 통신유닛(25) 및 음성처리부(21)를 제어하여 소정의 메시지를 미리 등록되어 있는 사용자의 연락처 및 경찰에 송신한다.
또한 이것과 함께, 제어부(20)는 상술한 바와 같이 가스 및 연기검출신호(S6)가 입력된 경우나, 안전기능의 자동응답모드가 온으로 설정되어 있는 때에 인식 및 식별할 수 없는 사람을 검출한 경우에는, 이 때 화상처리부(22)로부터의 화상정보 및 음성처리부(21)로부터의 음성정보를 순차적으로 기억하고, 그 후 이 재생명령이 주어진 때에 그 기억된 화상정보에 기초하여 화상을 화상표시부(134)에 표시하도록 하고, 기억한 음성정보에 기초한 음성을 스피커(11)로 출력시킨다.
이렇게 하여 로봇(1)에는, 재해나 사고, 불법침입자 등이 있는 경우에 비행기 등에서의 음성레코더(voice recorder)와 같이 상황을 기억하고, 그 후 이것을 제시할 수도 있게 되어 있다.
(2-6) 자동 관리(maintenance) 및 버전업기능
또한, 이 로봇(1)에는 도 19에 나타낸 바와 같이 관리센터(60)에 전화를 걸어 자동적으로 관리를 행하거나, 자동적으로 버전업을 도모하는 자동관리 및 버전업기능도 탑재되어 있다.
실제로 로봇(1)의 제어부(20)는 정기적으로 통신유닛(25)을 제어하여 관리센터(64)에 전화를 건다. 그리고 제어부(20)는 이 때 관리센터(64)의 체크장치와 통신하고, 그 체크장치의 제어하에, 제어부(20) 등을 포함한 각종 기능을 체크한다. 그리고 제어부(20)는 이때 어떤 부분(부품)에 이상을 검출하면, 이것을 관리센터(64)의 체크장치에 전달하는 한편, 화상처리부(22)를 제어하여 이것을 알리는 메시지를 화상표시부(13)에 표시하게 한다.
또, 제어부(20)는 정기적으로 통신유닛(25)을 제어하여 관리센터(64)에 전화를 건다. 그리고 제어부(20)는 관리센터(64)로부터 공급된 최신의 프로그램을 통신유닛(25)을 거처서 받아들이고, 이것을 그때까지 이용해 온 프로그램 대신에 도시하지 않은 내장 프로그램기억용 기억매체에 저장한다.
또한, 제어부(20)는 관리센터(64)로부터 일방적으로 전화회선 등을 통하여 배포된 최신의 프로그램 등에 대해서도 위와 유사한 방식으로 통신유닛(25)을 거처서 받아들이고, 이것을 상술한 바와 같이 하여 프로그램기억용 기억매체에 저장한다.
이렇게 하여 이 로봇(1)에는, 자동적으로 관리를 하거나, 버전업을 도모할 수 있도록 되어 있다.
(2-7) 전자우편(E-mail) 관리기능
한편, 이 로봇(1)에는, 전자우편을 관리하는 전자우편관리기능도 탑재되어 있다.
실제로 로봇(1)의 제어부(20)는 도 20에 나타낸 바와 같이, 전자우편을 수신한 것을 통신유닛(25)을 거처서 인식하면, 그 텍스트데이터를 도시하지 않은 내장메모리로 받아들인다.
다음으로, 제어부(20)는 수신대상자(designation)에 대한 데이터에 기초하여 누구에게 전송되어 온 전자우편인지를 판단하고, 이 판단결과에 기초하여, 전화연결기능에 있어서의 상술한 방법에 의해 대응하는 사용자를 탐색 및 출력하여 , 그 후 음성처리부(21)를 제어함으로써 전자우편의 도착을 알리는 메시지를 스피커(11)로 출력시킨다.
이 때 제어부(20)는 예를 들면 전화 연결기능에서의 상술한 경우와 비슷하게 하여, 예를 들면 전자우편의 발신원이 미리 "유감이 있는 사람"으로서 등록된 사람이 경우에는 대응하는 관절기구를 제어함으로써 예를 들면 도 9에 대해서 상술한 바와 같이 "유감있는 동작"을 행하게 하고, 이 것에 대하여 전자우편의 발신원이 미리 "호감있는 사람"으로서 등록된 사람인 경우에는, 예를 들면 도 11에 대해서 상술한 바와 같은 "기쁜 동작"을 행하게 한다.
이와 같이 이 로봇(1)에서는 전자우편의 관리 이외에도 이 발신원을 그 동작에 의해 사용자에게 알리는 것이 가능하도록 되어 있다.
(2-8) 보호대상자 감시기능
또한 이 로봇(1)에는, 노인이나 아이들 등의 보호나 감시가 필요한 사용자를 감시하는 보호대상자 감시기능이 탑재되어 있다.
실제로, 로봇(1)의 제어부(20)는 보호대상자 감시기능이 온으로 설정되어 있는 경우, 도 21에 나타낸 바와 같이, 다른 사용자에 의해 미리 지정된 사용자의 행동이나 상황을 화상처리부(22)로부터의 화상인식신호(S2A)나, 음성처리부(21)로부터의 음성인식신호(S4A) 및 센서출력신호부(17)(도 2)로터의 센서출력수신신호(S12)에 기초하여 항상 감시한다.
그리고 제어부(20)는 소정시간 이상 사용자가 동작을 하지 않거나 사용자의 음성이 없는 때에는, 상술한 전화연결기능에서 설명한 바와 같이 하여 사용자를 찾아서 가까이 이동한다.
그리고 제어부(20)는 사용자에 소정 거리까지 근접하면 음성처리부(21)를 제어하여 소정의 메시지나 음을 스피커(11)로 출력하는 한편, 그 후 사용자의 동작을 계속적으로 감시하고, 어떠한 반응도 없는 때에는 음성처리부(21) 및 통신유닛(25)을 제어하여 미리 등록되어 있는 가족이나 병원 등에 전화를 걸어 이상을 알리는 메시지를 송신한다.
(2-9) 춤추기(댄스)기능
또한 이 로봇(1)에는, 마이크로폰(10)에 의해 집음한 음악에 맞추어 춤을 추거나, 전화회선(44) 등을 통하여 전송된 음악이나, 악보정보를 코드화한 소위 MIDI(musical instrument digital interface)신호에 기초하여 춤을 추는 댄스(춤추기)기능도 탑재되어 있다.
여기에서 MIDI규격은, 신서사이저, 리듬박스, 시퀀서 및 컴퓨터 등을 상호 접속하는 국제적인 규격이다. 그리고, MIDI규격에는, 정보로서 노트-온(소리발생), 노트-오프(소리정지), 피치-벤더(연속적으로 음계를 변화시킴) 및 컨트롤체인지(다른 각종의 컨트롤) 등의 정보를 1초 당 1300정도 각각 식별번호를 부가하여 MIDI신호로서 전송하는 것이 정의되어 있으며, 대략 인간이 악기를 연주하여 표현할 수 있는 전체 정보를 MIDI신호로서 전송할 수 있도록 되어 있다.
그리고 이 로봇(1)의 음성처리부(21)는 춤추기기능이 온으로 설정되어 있는 경우에서 있어서, 전화회선(44) 등을 통하여 MIDI신호가 주어지면, 이것을 통신유닛(25)을 거처서 받아들이고, 그 MIDI신호에 따른 리듬, 음정 및 음의 강약 등의 음악특징을 나타내는 정보를 추출하는 동시에, 그 추출한 정보에 기초하여 동기신호를 생성한다.
예를 들면 음성처리부(21)는 드럼 파트의 정보만을 추출하고, 그 추출한 정보에 기초하여 드럼을 치는 타이밍을 기준으로 하여, 그 타이밍에서 펄스를 발생시키도록 하여 동기신호를 생성하고, 이것을 제어부(20)에 송출한다.
또 음성처리부(21)는 마이크로폰(10)에 의해 음악을 집음한 경우나, 전화회선 등을 통하여 음악(MIDI가 아닌 신호)이 주어진 경우에는, 그 마이크(10)로부터 주어진 집음신호(S1)에 기초하여 얻어진 음악 또는 전화회선을 통하여 전송되어 온 음악에 기초하여, 그 음악의 리듬, 음정 및 음의 강약 등의 음악특징을 검출하는 동시에, 검출결과에 기초하여 상술한 것과 비슷하게 하여 그 음악의 음악특징에 기초한 동기신호를 생성하고, 이것을 제어부(20)에 송출한다.
그리고, 제어부(20)는 이렇게 생성된 동기신호에 기초하여, 도 22에 나타낸 바와 같이, 로봇(1)이 마치 리듬에 맞추어 춤추고 있는 것같이 동작하도록, 각 다리부(5A-5D)의 관절부분, 각 다리부(5A-5D) 및 몸체부(2)의 연결부분, 및 머리부(6) 및 몸체부(2)의 연결부분의 각 관절기구를 구동한다.
(2-10) 로봇간의 통신기능
또한 이 로봇(1)에는, 로봇(1)끼리의 통신을 행하면서 축구게임 등의 협조작 업을 행하는 로봇간의 통신기능이 탑재되어 있다.
실제로, 로봇(이하, 이것을 제 1로봇으로 칭함)(1)의 제어부(20)는 로봇간 통신기능이 온으로 설정되어 있는 경우, 화상처리부(22)로부터의 화상신호(S4)에 기초하여 다른 로봇(이하, 이것을 제 2로봇으로 칭함)(1)의 위치 및 상태를 감시한다.
그리고, 제 1로봇(1)의 제어부(20)는 제 2로봇(1)에게 원하는 행동이나 동작을 행하게 하고자 할 때에는, 그 동작의 실행지령을 통신유닛(25)을 거처서 그 제 2로봇(1)에 송신한다.
이 때 제 2로봇(1)의 제어부(20)는 자기의 통신유닛(25)을 거처서 주어진 실행지령에 기초하여 필요한 관절기구를 구동하고, 이에 따라 지정된 동작을 실행한다.
이렇게 하여 로봇(1)에는, 로봇(1) 끼리가 상호적으로 통신을 행하면서 상호적으로 상대의 로봇(1)을 제어하여 소정의 협동동작을 행하는 것이 가능하도록 되어 있다.
또한 도 24는 이와 같은 로봇간의 통신기능을 이용하여 2인의 사용자가 예를 들면 축구게임을 행하는 게임시스템(70)의 구성예를 나타낸 것이다.
이와 같은 게임시스템(70)에는, 2대의 퍼스널컴퓨터(71A, 71B)를 갖고, 각 사용자가 각각 대응하는 퍼스널컴퓨터(71A, 71B)를 이용하여 예를 들면 "공을 앞으로 차고 공격하기"나, "오른쪽 사이드에서 공격하여 슈팅하기" 등의 행동지령을 입력하는 것이 가능하도록 되어 있다.
이 경우 이들 퍼스널컴퓨터(71A, 71B)는 각각 입력된 지령에 따른 명령(command)을 인터넷(72), 통신서버(73), 전화회선(74) 및 전화기본체(75A, 75B)를 순차적으로 거처서 대응하는 팀의 로봇(1)에 송신한다.
이 결과 대응하는 팀의 각 로봇(1)은 이 명령에 기초하여 상술한 바와 같이 로봇(1)끼리 통신을 행하면서 상호적으로 다른 로봇(1)을 제어하면서 지시된 내용을 실행한다.
이와 같이 게임시스템(70)에는, 2인의 사용자가 각각 자기의 팀의 로봇(1)을 조작하여 축구게임을 행하는 것이 가능하게 되어 있다.
(3) 로봇(1)에서의 사용자 식별방법
다음으로, 상술한 전화연결기능이나 보호대상자감시기능 및 안전기능 등을 실현하기 위한 사람의 인식 및 식별방법에 대하여 설명한다.
우선, 이 로봇(1)의 경우, 화상처리부(22)는 예를 들면 일본특개평6-89344호 공보에 개시된 방법을 이용하여 각 사용자를 인식 및 식별한다. 구체적으로, 사용자를 인식 및 식별하기 위해, 도 25에 나타낸 바와 같은 얼굴패턴학습 및 인식처리부(80)가 화상처리부(22) 내에 설치되어 있다.
그리고 이 얼굴패턴학습 및 인식처리부(80)에는, 화상인식부(12)로부터 주어진 화상정보 중에서 사람의 얼굴부분을 RAM(random access memory) 및 아날로그/디지털변환기로 이루어진 메모리부(81)에서 예를 들면 8비트로 양자화하고, 얻어진 xy평면상의 2차원 휘도정보인 얼굴화상데이터(I(x, y))를 1프레임씩 메모리부(81) 의 RAM에 기억한다.
전처리부(preprocessor)(82)는 메모리부(81)에 기억된 얼굴화상데이터(I(x, y))의 기초모델로서 미리 함수학습기억부(84)에 기억되어 있는 r개의 각 함수(Fi(x, y))(i=1, 2, ...., r)의 각각에 대하여, 얼굴패턴(P(x, y))에 대한 상관량인 기여도(Xi)를 산출한다.
또 비교처리부(83)는 이 산출결과에 기초하여 최대의 기여도(XMAX)(1≤MAX≤r)를 갖는 함수(FMAX(x, y))를 검출하고, 이 함수(FMAX (x, y))의 기여도(XMAX)가 최대 또는 극대점이 될 때까지 함수(FMAX(x, y)) 또는 얼굴패턴(P(x, y))을 변형시키도록 하여, 함수(FMAX(x, y))와 얼굴패턴(P(x, y))과의 차이 양인 변형량(M(x, y))을 산출한다.
이 변형량(M(x, y))은 함수학습기억부(84) 및 변형량분석부(85)에 부여된다. 또 함수학습기억부(84)에는 얼굴패턴(P(x, y))도 주어진다.
함수학습기억부(84)는 예를 들면 뉴럴네트워크(neural network)에 의해 구성되고, 상술한 바와 같이 얼굴패턴(P(x, y))의 기본메델로서, r개의 각 함수(Fi(x, y))(i=1, 2, ......, r)를 기억하고 있다.
그리고 함수학습기억부(84)는 공급된 변형량(M(x, y))을 이용하여 함수(FMAX(x, y)) 또는 얼굴패턴(P(x, y))을 변형하고, xy평면상에서의 변형한 함수 (FMAX'(x, y))와, 변형한 얼굴패턴(P'(x, y))에 기초하여, 함수(FMAX(x, y))를 갱신한 다.
한편 변형량분석부(85)는 비교처리부(83)로부터 주어진 변형량(M(x, y))을 분석하고, 화면내에서의 얼굴패턴(P(x, y))의 상하좌우의 차이, 회전에 의한 위치차이, 또는 원근(遠近)(perspective)이나 화상인식부(12)(도 2)의 확대축소율 등에 의한 크기의 차이에 관한 성분을 변형량(M(x, y))으로부터 제거함으로써 새로운 변형량(Mtdr(x, y))을 생성하고, 이것을 인물정보학습기억부(86)에 송출한다.
인물정보학습기억부(86)는 동작모드가 학습모드인 경우, 공급되는 변형량(Mtdr(x, y))을 제어부(20)로부터 주어진 예를 들어 인물(얼굴)에 부여된 번호(t(t=1, 2, ......, T; T는 인물의 얼굴수)의 함수인 인물정보(K(t))와 대응시켜(예를 들어 동일 인물(t)의 얼굴화상에서의 복수의 변형량(Mtdr(x, y), Mtdr'(x, y), Mtdr"(x, y), ...)의 평균치 등을 그 인물정보(K(t)로서), 도시하지 않은 내부메모리에 저장한다.
즉, 인물정보학습기억부(86)는 동작모드가 학습모드인 경우, 변형량분석부(85)로부터 출력되는 인물(t)의 변형량(Mtdr(x, y)) 자체를 인물정보로서 기억하고, 그 후 동일인물(t)의 변형량(Mtdr(x, y))을 입력할 때마다 그 변형량(Mtdr(x, y))에 기초하여 인물정보(K(t))를 갱신한다.
또한 인물정보학습기억부(86)는 동작모드가 인식모드인 경우, 변형량분석부(85)로부터 주어진 변형량(Mtdr(x, y))과, 그 내부메모리에 미리 기억되어 있는 각 인물정보(K(t))와의 예를 들어 유클리드 거리를 각각 산출하고, 그 거리를 최대로 짧게하는 인물정보(K(t))에서의 번호(t)를 인식결과(K0)로서 제어부(20)에 송출한다.
그리고, 제어부(20)는 이 인식결과(K0)와, 미리 등록시에 번호(t)와 대응시켜 기억되어 있는 그 인물의 명칭에 기초하여, 그 때 촬상되고 있는 인물이 누구인지(그 인물의 명칭)를 인식한다.
그리고 이와 같이 구성된 얼굴패턴학습 및 인식처리부(80)에서는, 변형량분석부(85)에서 변형량(M(x, y))을 분석하고, 그 변형량(M(x, y))에 포함된 얼굴패턴(P(x, y))의 평행이동성분이나, 회전이동성분 및 확대축소성분을 제거하고, 말하자면, 새로운 변형량(Mtdr(x, y))에 기초하여 인물정보학습기억부(86)에 기억되어 있는 표준패턴을 갱신하기 때문에, 높은 인식율을 얻을 수 있다.
(4) 로봇(1)에서의 동기신호의 생성방법
계속해서, 상술한 춤추기기능을 실현하기 위한 상술한 동기신호의 생성방법에 대하여 설명한다.
이 로봇(1)의 경우, 마이크로폰(10)에 의해 집음된 음악이나, 전화회선 등을 통하여 전달되어온 음악의 음악특징, 및 외부로부터 전화회선(44) 등을 거처서 얻어진 MIDI신호에 포함된 음악특징에 기초하여 로봇(1)을 춤추도록 동작시키기 위한 동기신호를 생성하는 수단으로서, 도 26과 같은 동기신호생성부(90)가 음성처리부(21) 내에 설치되어 있다.
그리고 이 동기신호생성부(90)에는, 통신유닛(25)을 거처서 부여된 외부로부터의 MIDI신호(S20)를 MIDI신호처리부(91)에 입력한다. MIDI신호처리부(91)는 공급되는 MIDI신호(S20)로부터의 리듬, 음정 및 음의 강약 등의 미리 정해진 음악특징을 추출하는 동시에, 그 추출한 음악특징에 기초하여 동기신호(S21)를 생성하고, 이것을 제어부(20)에 출력한다.
또 동기신호생성부(90)에는, 마이크(10)로부터 주어진 집음신호(S1)나 통신유닛(25)으로부터 주어진 음악정보를 비(非)MIDI신호처리부(92)에 입력한다. 이 경우 비MIDI신호처리부(92)에서는, 신호처리모드로서 외부조작에 의해 3종류의 신호처리모드를 선택할 수 있다.
이 경우 예를 들면 제 1신호처리모드가 선택된 경우, 마이크(10)로부터의 집음신호(S1) 또는 통신유닛(25)으로부터의 음악정보가 가변밴드패스필터회로 또는 복수의 밴드패스필터회로로 구성되는 밴드패스필터부(93)에 제공되며, 그 밴드패스필터부(93)에서 집음신호(S1) 또는 음악정보에 포함되는 특징주파수대역의 신호성분이 추출된다. 이 결과 예를 들면 계속 연주되는 특징을 갖는 악기(예를 들어 드럼)의 신호성분이 추출되고, 이것이 필터처리신호(S23)로서 파워측정부(94)에 부여된다.
파워측정부(94)는 제공되는 필터처리신호에 기초한 음의 파워(강약)을 소정 간격(예를 들면 10[ms]간격)으로 검출하고, 검출결과를 순차적으로 파워검출신호(S24)로서 특징제어부(95)에 송출한다.
특징제어부(95)는 공급된 파워검출신호(S24) 중에서 미리 설정된 임계치를 초과한 부분(시각)을 검출한다. 또 특징제어부(95)는 이 검출결과에 기초하여 시간축 상에서 리듬, 음정 및 음의 강약을 측정하고, 그 측정결과에 기초하여 상술 한 동기신호(S21)를 생성한다.
그리고 이와 같은 제 1신호처리모드에서는, 주로 드럼과 같은 템포와 파워에 맞추어 춤을 로봇에게 추도록 하는 동기신호(S21)가 생성되고, 이것이 제어부(20)에 제공된다.
한편, 비MIDI신호처리부(92)에서, 제 2신호처리모드가 선택된 경우, 마이크(10)로부터의 집음신호(S1)나 통신유닛(25)으로부터의 음악정보가 밴드패스필터부(93)에 제공되고, 그 밴드패스필터부(93)에서의 집음신호(S1)나 음악정보에 대하여 전 대역의 필터링처리가 실시된 후, 얻어진 필터처리신호(S23)가 기본 주파수추출부(95)에 제공된다.
기본 주파수추출부(95)는 제공되는 필터처리신호(S23)로부터 기본 주파수를 추출하고, 얻어진 기본 주파수신호(S25)가 특징제어부(96)에 제공된다. 또 특징제어부(96)는 공급되는 기본 주파수신호(S25)를 시간축상의 차분(difference)으로서 측정하고, 특정한 차분정보에 기초하여 상술한 동기신호(S21)를 생성한다.
그리고 이와 같은 제 2신호처리모드에서는, 복수의 악기에 의해 연주된 음악 전체의 멜로디에 맞추어 춤을 로봇에게 추도록 하는 동기신호(S21)가 생성되고, 이것은 제어부(20)에 제공된다.
한편, 비MIDI신호처리부(92)에서, 제 3신호처리모드가 선택된 경우, 마이크(10)로부터의 집음신호(S1)이나 통신유닛(25)으로부터의 음악정보가 밴드패스필터부(93)에 제공되며, 그 밴드패스필터부(93)에 있어서 제 1신호처리모드 시와 같은 방식으로 하여 집음신호(S1) 또는 음악정보에 포함된 특정주파수대역의 신호성분이 추출되며, 얻어진 필터처리신호(S23)가 파워측정부(94)에 제공된다. 이 결과, 제 1신호처리모드시와 같은 방식으로 하여, 이 필터처리신호(S23)에 기초한 파워검출신호(S24)가 파워측정부(94)에서 생성되고, 이것은 특징제어부(96)에 제공된다.
또 이것과 함께 밴드패스필터부(93)는 제 2신호처리모드시와 유사하게 하여 집음신호(S1)나 음악정보에 대하여 전 대역의 필터링처리를 실시하고, 얻어진 필터처리신호(S23)를 기본주파수추출부(95)에 송출한다. 이 결과 제 2신호처리모드시와 유사하게 하여, 이 필터처리신호(S23)에 기초한 기본주파수신호(S25)가 기본주파수추출부(95)에서 생성되며, 이것은 특징제어부(96)에 제공된다.
그리고 특징제어부(96)는 공급되는 파워측정신호(S24) 및 기본주파수신호(S25)에 기초하여, 제 1 및 제 2신호처리모드시의 처리를 조합(combination)하는 처리에 의해 동기신호(S21)를 생성한다.
실제로, 특징제어부(96)는 예를 들면 동일한 음악에서도 음정차가 적은 드럼음이 주로 연주되는 경우에는 템포 및 음의 강약차에 기초하여 제 1신호처리모드시와 유사하게 동기신호(S21)를 생성하고, 조용하여 음의 강약차가 적은 연속적인 현악기음이 연주의 대부분인 경우에는 기본주파수의 차분에 기초하여 제 2신호처리모드시와 유사하에 동기신호(S21)를 생성하고, 이것들이 혼재하는 경우에는 적어도 2 이상의 특징에 의해 상호 보정을 하도록 하여 동기신호(S21)를 생성한다.
그리고 이와 같은 제 3신호처리모드에서는, 제 1 및 제 2신호처리모드에서의 처리가 좋은 부분을 포함시킨 정확도가 높은 동기신호(S21)가 생성되며, 이것은 제 어부(20)에 제공된다.
이렇게 하여 동기신호생성부(90)는 동기신호(S21)를 생성한다.
(5) 본실시예의 동작 및 효과
이상의 구성에서, 로봇(1)은 외부로부터 전화회선(44) 등을 거처서 제공되는 화상정보 및 음성정보에 기초한 화상을 화상표시부(13)에 표시하고, 음성을 스피커(11)로 출력하는 한편, 회화 내용에 대응한 동작을 실행한다. 또 로봇(1)은 외부로부터 전화회선(44) 등을 거처서 부여된 동작명령(제 2 및 제 3코드번호)에 기초하여, 지정된 동작을 실행한다.
따라서, 이 로봇(1)을 이용함으로써, 음성이나 화상에 의한 의사의 전달이나, 이것 이외에도 실제의 로봇(1)의 움직임을 통한 의사전달을 행하는 것이 가능하고, 마치 상대가 눈앞에 있는 것 같이 현실감 있는 통신이 가능하게 된다. 또 예를 들면 이 로봇(1)을 이용함으로써, 예를 들면 아이들이나 보호가 필요한 노인이 집에 있을 때에, 외부로부터 가족이나 의사가 도 1의 로봇(1)에 전화하여, 로봇(1)의 화상인식부(12)를 통하여 아이들이나 노인의 상태를 관찰하거나, 로봇(1)을 통하여 대화함으로써 부드럽게 통신을 행할 수 있다.
또 로봇(1)은 외부로부터 전화가 걸려온 때에 소정시간이 경과하여도 전화를 받지 않은 경우에는, 집안에 배설된 각종 센서의 출력에 기초하여 그 때의 사용자의 상황을 판단하고, 판단결과에 따른 메시지를 전화상대에게 송신한다. 따라서 이 로봇(1)을 이용함으로써, 번잡한 설정작업을 필요로 하지 않으면서 적절한 자동 응답 전화용 메시지를 전화상대에 제공할 수 있다.
또한 로봇(1)은 외부로부터 전화가 걸려온 때에 번호표시서비스 또는 음성에 의한 조회에 의해 어느 사용자에게 전화가 걸려온 것인지를 인식하고, 인식결과에 기초하여 그 사용자에 가까이 이동한다. 따라서, 이 로봇(1)을 이용함으로써, 예를 들면 그 사용자가 바빠서 전화를 받을 수 없는 경우에도, 그 사용자가 전화의 상대와 간단히 전화를 하는 것이 가능하다.
또한 이 로봇(1)은 사용자로부터 전화회선(44) 등을 거처서 제공되는 지령에 기초하여, 집안의 비디오테이프플레이어(51)나 텔레비전수상기(52) 등의 스위치나, 벽 또는 바닥에 있는 스위치(53, 54) 등을 온/오프조작한다. 따라서 이 로봇(1)을 이용함으로써, 전화에 의해 조작할 수 없게 되어 있는 전기제품이나, 스위치를 제어하는 것이 가능하다.
또한, 이 로봇(1)은 집안의 상황을 항시 인식하고, 이상을 발견한 때에는 사용자나, 경찰 및/또는 소방서 등에 연락한다. 따라서 이 로봇(1)을 이용함으로써, 집의 안전을 지키는 것이 가능하다.
또한 이 로봇(1)은 정기적으로 관리센터(60)에 연락하여 각종기능을 체크하거나, 최신의 프로그램을 다운로드한다. 따라서 이 로봇(1)은 통상 사용자가 로봇(1)의 상태를 의식하지 않고 사용하는 것이 가능하다.
또한 이 로봇(1)은 전자우편을 수신하면, 수신대상자인 사용자를 검출하고, 그 사용자에 가까이 다가간다. 따라서 이 로봇(1)을 이용함으로써, 사용자가 전자우편이 도착한 것을 용이하게 인식할 수 있다.
또한 이 로봇(1)은 지정된 사용자를 항시 감시하고, 이상이 있을 때에는 미리 등록된 다른 사용자나 병원에 연락한다. 따라서 이 로봇(1)을 이용함으로써, 보호대상자에게 이상이 발생한 경우에 바로 대처할 수 있다.
또한 이 로봇(1)은 집음한 외부음으로 이루어진 음악이나 전화회선(44) 등을 거처서 전송되는 MIDI신호(S20)에 기초하여, 리듬에 맞추어 춤을 춘다. 따라서 이 로봇(1)에 의하면, 오락성을 향상시킬 수 있다.
또한 이 로봇(1)은 로봇(1)끼리 통신하면서 다른 로봇(1)을 제어한다.
따라서 이 로봇(1)에 의하면, 복수의 로봇(1)과 협조하는 동작을 행하는 것이 가능하다.
이상의 구성에 의하면, 로봇(1)이 외부로부터 전화회선(44) 등을 거처 제공된 화상정보 및 음성정보에 기초한 화상 및 음성을 표시 및 출력하거나, 회화내용에 따른 동작을 행하거나, 외부로부터 전화회선(44) 등을 거처서 부여된 동작명령에 기초하여 지령된 동작을 실행하도록 함으로써, 음성 및 화상에 의한 의사전달이나, 실제의 로봇(1)의 움직임을 통한 의사전달을 할 수 있고, 이렇게 하여 현실감 있는 통신을 가능하게 할 수 있다. 따라서, 이용가치가 높은 로봇을 실현할 수 있다.
또 로봇(1)에 로봇전화기능, 자동응답전화기능, 전화연결기능, 원격조작기능, 안전기능, 자동관리/버전업기능, 전자우편 관리기능, 보호대상자 감시기능, 춤추기기능 및 로봇간의 통신기능 등을 탑재하도록 함으로써, 사용자에게 이로운 행동 및 동작을 행하게 할 수 있고, 따라서, 이용가치가 높은 로봇을 실현할 수 있 다.
(6) 다른 실시예
또한, 상술한 실시예에서는, 로봇(1)을 개나 고양이와 같은 동물의 형태로 함으로써 사용자에게 실제 동물과 유사하게 친근한 느낌이 들도록 한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 다른 각종의 형상을 넓게 적용하는 것이 가능하다. 이 경우에, 로봇(1)의 이동수단으로서, 복수의 다리(5A-5D) 대신에 복수의 롤러나 바퀴 등을 이용하도록 하여도 좋다.
또한 상술한 실시예에서는, 일례로서 로봇(1)이 외부와 전화회선(44)을 통하여 각종 정보를 송신하도록 한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 휴대전화회선이나, 무선, 인터넷전용회선, 적외선신호 또는 LAN(local area network) 등을 거처서 유사한 통신을 행할 수 있도록 하여도 좋다.
또한 상술한 실시예에서는, 키입력부(24)를 조작하거나, 외부기기(50)의 다이얼버튼을 조작하도록 하여 각종 지령을 입력할 수 있도록 한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 이것들 대신에 또는 이것들에 추가로 예를 들면 제어부(20)의 음성인식기능을 이용한 음성에 의한 지령입력이나, 리모트콘트롤러를 이용한 지령입력 등을 행할 수 있도록 하여도 좋다.
또한 상술한 실시예에서는, 로봇(1)이 집안의 전기제품을 조작하는 방법으로서, 그 전기제품의 위치까지 이동하여 적외선신호(IR2)를 출력하거나, 또는 물리적 으로 스위치를 조작하도록 한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 집안에 LAN을 설치해 놓고 집안의 전기제품을 이 랜(LAN)에 접속하고, 로봇(1)이 랜을 거처서 대응하는 전기제품을 조작하도록 하여도 좋다. 또한 이 때 로봇(1)과 랜을 무선으로 접속함으로써, 로봇(1)을 이동이 자유롭게 하여도 좋다.
또한 상술한 실시예에서는, 외부로부터 전화가 걸려온 경우나 전자우편이 도착한 경우에 로봇(1)이 그 사용자에게로 이동하도록 한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 사용자마다 다른 음을 출력하거나, 대응하는 사용자의 이름을 출력하는 등에 의해 누구에게 전화가 걸려왔는지를 알리도록 하여도 좋다.
또한, 상술한 실시예에서는 외부로부터 걸려온 전화를 대응하는 사용자에게 연결한 때에, 로봇(1)이 그 사용자를 찾아내도록 한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 각 사용자가 거의 결정된 장소에 있는 경우에는, 이들 각 사용자가 있는 장소를 미리 로봇(1)에 기억시켜 놓고, 전화가 걸려온 때에 가속도센서 및 각속도센서(23)의 출력을 이용하여 자세 및 위치를 인식하면서 그 장소로 이용하도록 하여도 좋다.
또한 상술한 실시예에서는, 자동응답 전화기능으로서 음성 및 화상을 기억하도록 한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 텍스트데이터를 기억하도록 하여도 좋다. 또 관리센터(60)가 전자우편 등의 텍스트데이터의 관리를 행하게 하여도 좋고, 관리센터(60)의 제어 하에서 로봇(1)의 음성처리부(21)를 통하여 전자우편 등의 텍스트를 쓰거나, 읽게 하여도 좋다.
또한, 상술한 실시예에서는, 외부로부터 전화가 걸려온 때에 로봇(1)이 사용자를 식별하면서 찾아내도록 한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 전화가 걸려온 때에 스피커(11)를 거처서 대응하는 사용자에게 음성으로 불러내어, 그 응답이 있는 방향을 검출하여 그 방향으로 이동하거나, 또는 대상이 되는 사용자가 동작(예를 들면, 손을 흔드는 등의 동작)을 하면, 그 동작을 행한 사용자를 향하여 이동하도록 하여도 좋다.
또한 상술한 실시예에서는, 로봇(1)이 배터리(리튬이온 2차전지와 같은 반복 충전이 가능한 전지 이외에, 1차전지와 같은 전지이어도 좋음)를 전원으로 한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 상용 교류전원을 전원으로 이용하여도 좋다.
또한 상술한 실시예에서는, 원격조작기능의 설명에서, 외부기기의 다이얼버튼조작에 의해 로봇(1)을 조작하도록 한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 화상전화기나 텔레비젼이 부착된 휴대전화기를 이용하여, 로봇(1)으로부터 전송되어 온 화상인식부(12)에 의해 촬상된 주변의 상황을 사용자가 인식하면서, "오른쪽" 또는 "왼쪽" 등의 음성의 지시를 로봇(1)에게 주어, 해당 지시에 따라 로봇(1)이 이동하게 하여도 좋다.
또한 상술한 실시예에서는, 음악처리부(21)의 동기신호생성부(90)를 도 26과 같이 구성하도록 한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 동기신호생성부(90)의 입력단계에서 입력신호가 MIDI신호가 있는지 여부를 판단하는 판단회로를 배치하고, 통신유닛(25)으로부터의 음성정보나 MIDI신호, 마이크(10)로부터의 집음신호(S1), 도시하지 않은 장착 및 분리가 자유로운 기억매체로부터 읽어낸 음악정보 및 MIDI신호등의 음성정보를 모두 이 판단회로에 제공하고, 해당 판단회로에서의 판단결과에 기초하여 MIDI신호를 MIDI신호처리부(91)에 제공하며, 비MIDI신호를 BPF부(93)에 제공하게 동기신호생성부(90)를 구성하도록 하여도 좋다.
또한 상술한 실시예에서는, 자동응답전화기능을 도 1과 같이 구성된 로봇(1)에 적용하도록 한 경우에 대해서 설명하였지만 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 이것과 다른 각종의 구성의 정보처리시스템에 넓게 적용할 수 있다.
또한 상술한 실시예에서는 자동응답기능시에서의 응답메시지를 음성처리부(21)가 생성하도록 한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 이와 같은 응답메시지를 미리 메모리 등의 소정의 기억매체에 기억하여 놓고, 사용자의 상태에 따라 대응하는 응답 메시지를 독출하여 전화상대에게 송신하도록 하여도 좋다.
로봇장치 및 정보처리시스템에서, 오락용 로봇이나, 간호(도우미) 로봇 등에 적용할 수 있다.

Claims (17)

  1. 로봇장치(robot apparatus)에 있어서,
    외부 통신신호(external communication signal)를 수신하는 수신수단과,
    복수의 인물의 식별정보(identification information)를 저장하는 제 1 기억수단(first memory means)과,
    상기 로봇의 주위환경(surroundings)의 화상을 검출하는 촬상수단(imaging means)과,
    상기 로봇에 접속되는 복수의 부속장치(component unit)와
    상기 복수의 부속장치를 구동하는 구동수단(driving means)과,
    상기 복수의 인물의 각각의 감정정보(feeling information)를 저장하는 제 2 기억수단(second memory)과,
    상기 수신수단이 상기 외부 통신신호를 수신할 때 통신신호의 발신자와 수신자를 식별하는 식별수단(identifying means)과,
    상기 촬상수단으로부터의 출력화상과 상기 제 1 기억수단에 저장된 식별정보에 근거하여 상기 식별수단에 의해 식별된 상기 수신자를 검색하기 위한 검색수단(searching means)을 포함하여 구성되고,
    상기 로봇장치는, 상기 검색수단이 상기 수신자를 발견하면 상기 수신자에게로 이동하고 상기 발신자의 상기 감정정보에 따라 상기 복수의 부속장치를 사용하는 동작(performance)으로 상기 수신자에 호출을 알리도록 구성된 것을 특징으로 하는 로봇장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 외부 통신신호는 전자메일(E-mail) 메시지로 구성된 것을 특징으로 하는 로봇장치.
  5. 자동으로 움직이는(automatically-moving) 로봇에 있어서,
    정보를 저장하는 기억수단(memory means)과,
    상기 기억수단에 저장된 상기 정보를 변경하는 변경수단(changing means)과,
    외부 정보제공장치(external information providing device)와 주기적으로(periodically) 통신을 행하는 통신수단(communicating means)을 포함하여 구성되고,
    상기 변경수단은, 상기 외부 정보제공장치로부터의 요청정보(request information)에 근거하여 정보를 갱신(update)하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동으로 움직이는 로봇.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 정보는 상기 자동으로 움직이는 로봇에 대한 제어정보(control information)인 것을 특징으로 하는 자동으로 움직이는 로봇.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 정보처리시스템에 있어서,
    전화통신수단(telephone communication means)과,
    사용자와 사용자의 주위환경(surroundings) 중 하나에 탑재된 복수의 센서로부터의 출력을 각각 수신하는 수단과,
    상기 복수의 센서의 출력의 조합(combination)에 근거하여 상기 사용자의 상태를 인식하는 사용자 상태 인식수단(user's condition recognizing means)과,
    상기 사용자의 상기 상태에 따른 복수의 응답 메시지를 저장하는 기억수단을 포함하여 구성되고,
    상기 정보처리시스템은, 소정의 시간 내에 전화를 받지 않으면 상기 사용자 상태 인식수단에 의해 인식된 상기 사용자의 상태에 따른 상기 기억수단으로부터의 메시지를 읽음으로써 응답메시지를 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 정보처리시스템.
  10. 삭제
  11. 로봇에 있어서,
    사용자로부터의 정보를 입력하는 센서수단과,
    상기 로봇에 접속되는 복수의 부속장치(component unit)와,
    상기 복수의 부속장치를 구동하는 구동수단과,
    소정의 정보를 출력하는 정보출력수단과,
    다른 전자장치와 통신하는 통신수단을 포함하여 구성되고,
    상기 로봇은, 소정의 시간 내에 상기 사용자로부터 입력이 수신되지 않으면 상기 복수의 부속장치를 구동하는 몸짓(motion)을 제공하고,
    상기 몸짓을 제공한 후에도 계속해서 소정의 시간 내에 사용자로부터 입력이 수신되지 않으면 상기 통신수단은 상기 정보출력수단으로부터의 상기 소정의 정보를 다른 전자장치에 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 로봇.
  12. 삭제
  13. 로봇에 있어서,
    움직임(movement)을 생성하는 운동부(movement part)와,
    상기 운동부를 구동하는 구동수단(driving means)과,
    음악정보(music information)를 입력하는 입력수단(input means)과,
    상기 입력수단을 통하여 입력된 상기 음악정보 입력에 근거하여 음악의 특징량(characteristic amount)을 추출하는 특징량 추출수단(characteristic amount extracting means)과,
    상기 특징량 추출수단에 의해 추출된 상기 특징량에 근거하여 동기된 신호를 생성하는 동기신호 생성수단(synchronized-signal generating means)과,
    상기 동기신호에 근거하여 상기 구동수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 수신수단은 전화통신수단(telephone communicating means)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 동작(performance)은 감정적인 동작(emotional performance)인 것을 특징으로 하는 로봇장치.
  16. 로봇에 있어서,
    전화통신수단(telephone communication means)과,
    사용자와 사용자의 주위환경(surroundings) 중 하나에 탑재된 복수의 센서로부터의 출력을 각각 수신하는 수단과,
    상기 복수의 센서의 상기 출력의 조합(combination)에 근거하여 상기 사용자의 상태를 인식하는 사용자 상태 인식수단(user's condition recognizing means)과,
    상기 사용자의 상태에 따른 복수의 응답 메시지를 저장하는 기억수단을 포함하여 구성되고,
    상기 로봇은, 소정의 시간 내에 전화를 받지 않으면 상기 사용자 상태 인식수단에 의해 인식된 상기 사용자의 상태에 따른 상기 기억수단으로부터의 메시지를 읽음으로써 응답메시지를 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 로봇.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 사용자 상태 인식수단은, 각 사용자의 상태와 상기 복수의 센서로부터의 상기 출력 사이의 관계(relation)를 나타내는 표(table)를 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 로봇.
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