WO2017104199A1

WO2017104199A1 - ロボット、ロボットの制御方法、およびプログラム

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Publication number: WO2017104199A1
Application number: PCT/JP2016/077358
Authority: WO
Inventors: 貴裕井上; 暁本村
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2017-06-22
Also published as: JPWO2017104199A1; CN108472813A; US20180319017A1

Abstract

パラメータ設定用の特定の入力部を有することなく、ユーザに当該パラメータを設定させることができるロボットを提供する。ロボット（１）は、右腕部と、右腕部を駆動する右肩ピッチのサーボモータと、右腕部が操作された後の右腕部の位置に関する位置情報を取得する取得部（１０５）と、所定のパラメータの値を、取得部（１０５）により取得した上記位置情報に応じた値に設定する設定部（１０７）とを備えている。

Description

ロボット、ロボットの制御方法、およびプログラム

　本発明は、パラメータ設定を変更可能なロボット、当該ロボットの制御方法、および当該ロボットとしてコンピュータを機能させるためのプログラムに関する。

　従来、両腕、両足などの複数の可動部を有し、様々な姿勢を取ったり、二本足で歩行したりすることのできるロボットが知られている。さらに、ユーザと会話するなどコミュニケーションを取ることのできるロボットも知られている。これらの類のロボットの一例として、特許文献１には、離れた場所に置かれた複数のロボットの形・動き・位置等を同期させて人がコミュニケーションを図ることができるロボットフォンが開示されている。

　特許文献１によれば、ユーザが片方のロボットフォンの手を振ることによりもう一方のロボットフォンの手を振らせることができるので、ジェスチャを用いたコミュニケーションが可能なロボットを実現できる。

日本国公開特許公報「特開２００３－３０５６７０号公報（２００３年１０月２８日公開）」

　特許文献１のロボットフォンに対するユーザの操作は、あくまでも、もう一方のロボットフォンを操作するためのものである。ユーザに、自身のロボットフォンに音量などの所定のパラメータを設定させたい場合、その設定用の何らかの入力部（例えば入力キー、ボタン、タッチパネルなど）を、ロボットフォンに予め設けておく必要がある。

　しかし、そのような入力部をロボットに設けるのは、ロボットの外観を損ねる場合がある。さらに、そのような入力部を通じてユーザにパラメータを設定させることは、ユーザにとって煩雑だったり、ユーザとロボットフォンとの一体感を損ねたりする虞もある。したがって、特定の入力部がなくてもユーザにパラメータを設定させることが可能なロボットの実現が求められる。

　本発明は上記の課題を解決するために完成されたものである。そして、その目的は、パラメータ設定用の特定の入力部を有することなく、ユーザに当該パラメータを設定させることができるロボット、ロボットの制御方法、およびプログラムを提供することにある。

　上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係るロボットは、可動部と、上記可動部を駆動する駆動部と、上記可動部の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、所定のパラメータの値を、上記位置情報取得部により取得した上記位置情報に応じた値に設定する設定部とを備えていることを特徴としている。

　本発明の一態様に係るロボットによれば、パラメータ設定用の特定の入力部を有することなく、ユーザに当該パラメータを設定させることができるという効果を奏する。

実施形態１のロボットの構成を示すブロック図である。（ａ）は、実施形態１のロボットの外部構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、（ａ）に示したロボットの骨格を示す図である。（ａ）は、音声テーブルの例を示す表であり、（ｂ）は、ロボットの右腕部によりユーザの入力を受け付ける場合の、右肩ピッチの角度を定義する図である。（ａ）は、入力姿勢テーブルの一例を示す表であり、（ｂ）は、入力姿勢テーブルの別の例を示す表である。（ａ）は、実施形態１のロボットの制御方法によるパラメータ設定処理の流れを示すフローチャートであり、（ｂ）～（ｄ）は、（ａ）に示したフローチャートにおける、ロボットの姿勢を示す図である。（ａ）は、実施形態２のロボットの制御方法によるパラメータ設定処理の流れを示すフローチャートであり、（ｂ）、（ｄ）、および（ｆ）は、それぞれ現在の設定値に対する右肩ピッチの角度を示す、ロボットの正面図であり、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）は、それぞれ（ｂ）、（ｄ）、および（ｆ）に示したロボットの側面図である。（ａ）は、実施形態３のロボットの制御方法によるパラメータ設定処理の流れを示すフローチャートであり、（ｂ）は、設定項目の現在値が入力関節部以外の関節部に反映されている状態を示すロボットの正面図であり、（ｃ）は、（ｂ）に示したロボットの側面図であり、（ｄ）は、（ｃ）に示したロボットがユーザにより操作されている状態を示す、ロボットの正面図であり、（ｅ）は、（ｄ）に示したロボットの側面図である。

　〔実施形態１〕
　図１～図５を参照して、本発明に係る実施形態１を以下に説明する。

　（ロボット１の外部構成）
　図２の（ａ）は、本実施形態に係る、人型ロボットであるロボット１の外部構成を示すブロック図である。この図に示すように、ロボット１は、頭部２（可動部）、体幹部３、右腕部４（可動部）、左腕部５（可動部、第２の可動部）、右脚部６（可動部）、および左脚部７（可動部）を備えている。図２の（ａ）には、ロボット１をその正面から視認した場合の外観を示す。

　頭部２には、音声入力部２０（マイク）と、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）２２と、スピーカ２３とが設けられている。ＬＥＤ２２は、ロボット１の両目の周囲に設けられている。音声入力部２０およびＬＥＤ２２については、ロボットの耳および目にそれぞれ対応して、左右一対ずつ設けられている。

　右腕部４は、右上腕部４１、右前腕部４２、および右手部４３によって構成されている。右腕部４における一端（付け根側）から他端（先端側）に向けて、右上腕部４１、右前腕部４２、および右手部４３がこの順番で配置されている。右腕部４の一端が、体幹部３における右肩側に相当する場所に接続されている。左腕部５は、左上腕部５１、左前腕部５２、および左手部５３によって構成されている。左腕部５における一端（付け根側）から他端（先端側）に向いて、左上腕部５１、左前腕部５２、および左手部５３がこの順番で配置されている。左腕部５の一端が、体幹部３における左肩側に相当する場所に接続されている。

　右脚部６は、右腿部６１および右足部６２によって構成されている。右腿部６１の一端（付け根側）が体幹部３の腰側に相当する場所に接続されており、右腿部６１の他端（先端側）に右足部６２が接続されている。左脚部７は、左腿部７１および左足部７２によって構成されている。左腿部７１の一端（付け根側）が体幹部３の腰側に相当する場所に接続されており、左腿部７１の他端（先端側）に左足部７２が接続されている。

　（ロボット１の骨格構成）
　図２の（ｂ）は、本実施形態に係るロボット１の骨格構成を示す図である。この図に示すように、ロボット１は、図１に示す各部材に加えて、さらに、各可動部を個別に駆動する複数の駆動部４０（図１参照）としての首ロール１１ａ、首ピッチ１１ｂ、首ヨー１１ｃ、右肩ピッチ１２、左肩ピッチ１３、右肘ロール１４、左肘ロール１５、右股ピッチ１６、左股ピッチ１７、右足首ピッチ１８ｂ、右足首ロール１８ａ、左足首ピッチ１９ｂ、および左足首ロール１９ａを備えている。首ロール１１ａ～左足首ロール１９ａは、本実施形態ではいずれもサーボモータである。首ロール１１ａという文言は、このサーボモータがロール方向に可動部を回転移動させることができることを意図している。首ピッチ１１ｂ等のその他の部材についてもこれに準ずる。

　後述する制御部１０（図１参照）から各駆動部４０に指示することより、当該駆動部４０を指定の角度へ回転させる、またはトルクのＯＮ／ＯＦＦを切り換えるといった制御がされる。これにより、ロボット１は、姿勢の変更または歩行等の動作が可能となる。以下では、駆動部４０のうち、角度の調整が可能なものについて、特に関節部と記す。なお、駆動部４０のトルクがＯＮになることは、駆動部４０から可動部への力（駆動力）の伝達が可能である状態を意味し、一方、駆動部４０のトルクがＯＦＦになることは、駆動部４０から可動部への力の伝達が停止されていることを意味する。

　首ロール１１ａ、首ピッチ１１ｂ、および首ヨー１１ｃは、ロボット１における首に相当する場所に配置されている。制御部１０は、これらを制御することによって、ロボット１における頭部２の動きを制御することができる。

　右肩ピッチ１２は、ロボット１における右肩に相当する場所に配置されている。制御部１０は、これを制御することによって、ロボット１における右腕部４全体の動きを制御することができる。左肩ピッチ１３は、ロボット１における左肩に相当する場所に配置されている。制御部１０は、これを制御することによって、ロボット１における左腕部５全体の動きを制御することができる。

　右肘ロール１４は、ロボット１における右肘に相当する場所に配置されている。制御部１０は、これを制御することによって、ロボット１における右前腕部４２および右手部４３の動きを制御することができる。左肘ロール１５は、ロボット１における左肘に相当する場所に配置されている。制御部１０は、これを制御することによって、ロボット１における左前腕部５２および左手部５３の動きを制御することができる。

　右股ピッチ１６は、ロボット１における右股に相当する場所に配置されている。制御部１０は、これを制御することによって、ロボット１における右脚部６全体の動きを制御することができる。左股ピッチ１７は、ロボット１における左股に相当する場所に配置されている。制御部１０は、これを制御することによって、ロボット１における左脚部７全体の動きを制御することができる。

　右足首ピッチ１８ｂおよび右足首ロール１８ａは、ロボット１における右足首に相当する場所に配置されている。制御部１０は、これらを制御することによって、ロボット１における右足部６２の動きを制御することができる。左足首ピッチ１９ｂおよび左足首ロール１９ａは、ロボット１における左足首に相当する場所に配置されている。制御部１０は、これらを制御することによって、ロボット１における左足部７２の動きを制御することができる。

　各駆動部４０は、制御部１０に対し、角度などのステータスを所定の間隔で通知することが可能である。ステータスの通知は、サーボモータのトルクがＯＦＦである場合でも行われ、ユーザによる可動部の動作を検出することができる。制御部１０は、ステータスの通知を受けることで、サーボモータの角度を認識することができる。

　（ロボット１の構成）
　図１は、ロボット１の構成を示すブロック図である。この図に示すように、ロボット１は、制御部１０、音声入力部２０（設定指示取得部）、記憶部３０、および駆動部４０を備える。駆動部４０については、図２の（ｂ）を参照して上述した通りである。

　制御部１０は、ロボット１の動作および処理を統括的に制御するものである。制御部１０の具体的な構成については後述する。音声入力部２０（取得部）は、ユーザが制御部１０に対して入力する音声を取得するための機器である。本実施形態では、音声入力部２０はマイクである。記憶部３０は、制御部１０が処理を行うための各種情報を記憶する記憶媒体である。記憶部３０の具体例としては、ハードディスクまたはフラッシュメモリなどが挙げられる。記憶部３０は、音声テーブル３１、および入力姿勢テーブル３２などを格納している。音声テーブル３１および入力姿勢テーブル３２についての説明は後述する。

　（制御部１０の構成）
　制御部１０は、音声認識部１０１、音声判定部１０２、入力姿勢特定部１０３、駆動制御部１０４（停止部）、取得部１０５（位置情報取得部）、入力判定部１０６、および設定部１０７を備える。

　音声認識部１０１は、音声入力部２０へ入力された音声を認識する。音声判定部１０２は、音声認識部１０１が認識した音声が、記憶部３０の音声テーブル３１に含まれる所定の音声であるか否かを判定する。

　入力姿勢特定部１０３は、入力姿勢テーブル３２を参照して、ロボット１の入力姿勢および入力関節部を特定する。入力姿勢とは、ユーザからの入力を受け付ける、ロボット１の姿勢である。また、入力関節部とは、ユーザからの入力に利用される関節部である。駆動制御部１０４は、ロボット１が入力姿勢特定部１０３により特定された入力姿勢を取るよう、駆動部４０を制御する。

　取得部１０５は、ユーザによって可動部が操作された後の、可動部の位置に関する位置情報を取得する。本実施形態では、取得部１０５は、上記位置情報として、可動部の角度に関する角度情報を取得する。入力判定部１０６は、上記位置情報に基づき、ユーザによる入力値を判定する。設定部１０７は、所定のパラメータの値を上記入力値に応じた値に設定する。所定のパラメータの例としては、スピーカ２３から出力される音声の音量、またはＬＥＤ２２の明るさなどが挙げられる。このとき設定されるパラメータの値は、位置情報または入力値そのものではなく、これらのいずれかから算出（変換）された、位置情報または入力値とは異なる値としてもよい。

　本実施形態では、制御部１０はＣＰＵである。制御部１０を上記の各部、例えば取得部１０５および設定部１０７として機能させるためのプログラムは、記憶部３０に記憶されている。つまり、ロボット１には、制御部１０と記憶部３０とを備えるコンピュータが組み込まれている。

　（音声テーブル３１、入力姿勢テーブル３２）
　図３の（ａ）は、音声テーブル３１の例を示す表である。この表に示すように、音声テーブル３１は、音声認識部１０１が認識した音声と、ロボット１において実行される機能との対応関係を示すデータテーブルである。例えば、音声認識部１０１が「音量変更」または「ボリューム変更」の音声を認識した場合、音声判定部１０２は、当該音声を音量の設定値変更を開始する音声であると判定する。また、音声認識部１０１が「明るさ変更」または「輝度変更」の音声を認識した場合、音声判定部１０２は、当該音声をＬＥＤ２２の明るさの設定値変更を開始する音声であると判定する。さらに、音声認識部１０１が「終わったよ」の音声を認識した場合、音声判定部１０２は当該音声を、ロボット１の設定値変更の終了を通知する音声であると判定する。

　図４の（ａ）は、入力姿勢テーブル３２の一例を示す表である。この表に示すように、入力姿勢テーブル３２は、姿勢情報と入力関節部との対応関係を示すデータテーブルであってよい。姿勢情報は、ロボット１が入力姿勢になるように各駆動部４０を制御するための、各駆動部４０におけるサーボモータの回転角度を示す情報である。図４の（ａ）に示す入力姿勢テーブル３２においては、ロボット１が座った姿勢が入力姿勢となるように、姿勢情報が設定されている。また、図４の（ａ）に示す入力姿勢テーブル３２においては、右肩ピッチ１２が入力関節部として設定されている。

　入力姿勢への変化時に制御される駆動部４０は、必ずしもすべての駆動部４０とは限らない。入力姿勢の種類に応じて、複数の駆動部４０のうちの少なくともいずれかの駆動部４０が制御されればよい。すなわち、ロボットの姿勢が入力姿勢に変化する際、複数の可動部のうち少なくともいずれかが、入力姿勢に応じた位置に駆動される。

　図４の（ｂ）は、入力姿勢テーブル３２の別の例を示す表である。この表に示すように、入力姿勢テーブル３２は、変更する設定値の種類と、姿勢情報と、入力関節部との対応関係を示すデータテーブルであってもよい。図４の（ｂ）に示す入力姿勢テーブル３２においては、変更する設定値の種類によって、入力姿勢および入力関節部が異なる。具体的には、音量設定を変更する場合には、ロボット１は座った姿勢を取り、右肩ピッチ１２を入力関節部とする。一方、ＬＥＤ２２の明るさ設定を変更する場合には、ロボット１は直立姿勢を取り、左肩ピッチ１３を入力関節部とする。

　図４の（ｂ）に示す入力姿勢テーブル３２では、設定値の種類ごとに入力姿勢および入力関節部の両方が異なるように対応付けている。しかし、変更する設定値の種類によらず入力姿勢を共通とし、入力関節部だけが異なるように対応付けてもよい。逆に、入力関節部を共通とし、入力姿勢だけが異なるように対応付けてもよい。

　（パラメータ設定処理の流れ）
　図５の（ａ）は、本実施形態のロボット１の制御方法によるパラメータ設定処理の流れを示すフローチャートである。初期状態では、ロボット１は、設定指示の入力を待機する（Ｓ１１）。ここで、設定指示とは、音声テーブル３１において設定値の変更と対応付けられている音声である。図３の（ａ）に示す例では、Ｎｏ．１～４の音声が設定指示に該当する。

　音声入力部２０へ音声が入力されたことが音声認識部１０１により認識されると、音声判定部１０２は、当該音声が設定指示であるかを判定する。上記音声が設定指示でない場合（Ｓ１１、ＮＯ）、ロボット１は、再度音声入力部２０への入力があるまで待機する。

　一方、上記音声が設定指示である場合（Ｓ１１、ＹＥＳ）、入力姿勢特定部１０３は、入力姿勢テーブル３２を参照して、入力姿勢および入力関節部を特定する。そして、駆動制御部１０４は、駆動部４０を駆動させて、ロボット１を入力姿勢に移行させる（Ｓ１２）。さらに、駆動制御部１０４は、入力関節部のトルクをＯＦＦにする（Ｓ１３）。

　入力関節部に対応する可動部をユーザが操作すると、当該入力関節部からの位置情報の通知が取得部１０５により取得される（位置情報取得工程）。取得部１０５は、上記位置情報によりロボット１の姿勢を把握するとともに、入力判定部１０６に対して上記入力関節部の位置情報を通知する。位置情報は、位置そのものの情報、または位置の変化量のどちらでもよい。入力判定部１０６は、上記位置情報から、ユーザによる入力値を判定する。設定部１０７は、上記入力値に基づいて、上記パラメータを設定する（設定工程）（Ｓ１４）。

　設定値の変更を終了する音声が音声入力部２０へ入力されない間（Ｓ１５、ＮＯ）、ロボット１は、入力姿勢、および入力関節部のトルクをＯＦＦにした状態を継続する。設定値の変更を終了する音声が音声入力部２０へ入力されたことが音声判定部１０２により判定されると（Ｓ１５、ＹＥＳ）、入力姿勢特定部１０３は、入力姿勢の解除を駆動制御部１０４に指示する。駆動制御部１０４は、入力関節部のトルクをＯＮにし、入力姿勢を解除する。入力姿勢の解除後の、ロボット１の姿勢は、予め設定された所定の姿勢であってもよく、ステップＳ１１において設定指示を取得した時の姿勢であってもよい。または、姿勢についてはステップＳ１５から変更せず、入力関節部のトルクをＯＮにするだけでもよい。

　以下に、ロボット１の動作例を具体的に説明する。ステップＳ１１においてユーザが「音量変更」という音声を音声入力部２０に入力すると、音声認識部１０１は当該音声を認識する。そして、音声判定部１０２は、音声テーブル３１を参照して、上記音声が設定指示であるか判定する。図３の（ａ）に示すように、音声テーブル３１には、「音量変更」という音声と、「音量設定値変更」という機能とが対応付けられている。このため、音声判定部１０２は、設定指示が入力されたと判定する（Ｓ１１、ＹＥＳ）。

　なお、参考までに、ステップＳ１１において、ユーザが「おはよう」という音声を音声入力部２０に入力した場合を考える。図３の（ａ）に示すように、音声テーブル３１には、「おはよう」という音声に対応する設定値変更の機能は存在しない。このため、音声判定部１０２は、設定指示が入力されていないと判定する（Ｓ１１、ＮＯ）。

　次に、ステップＳ１２について説明する。ここでは、図４の（ｂ）に示す入力姿勢テーブルが、入力姿勢テーブル３２として用いられる。入力姿勢特定部１０３は、入力姿勢テーブル３２の「音量」の欄に対応する姿勢情報に従って、座った姿勢を入力姿勢として特定し、右肩ピッチ１２を入力関節部として特定する。そして、駆動制御部１０４は、ロボット１が上記入力姿勢を取るように、駆動部４０を制御する（Ｓ１２）。さらに、駆動制御部１０４は、入力関節部である右肩ピッチ１２のトルクをＯＦＦにし、ユーザからの入力を受付可能な状態にする（Ｓ１３）。

　取得部１０５は、ユーザの入力、すなわち右腕部４の角度情報を、右肩ピッチ１２を介して取得する。入力判定部１０６は、上記角度情報から右肩ピッチ１２の角度変化を求め、ユーザによる入力値を判定する。そして設定部１０７は、上記入力値に応じて音量の設定値を変更する（Ｓ１４）。

　その後、ユーザが「終わったよ」という音声を音声入力部２０に入力すると、当該音声を音声認識部１０１が認識し、音声判定部１０２が判定する。音声テーブル３１には、「終わったよ」という音声が、「設定値の変更の終了」に対応付けられている。このため、音声判定部１０２は、ユーザによる操作が終了したと判定する（Ｓ１５、ＹＥＳ）。入力姿勢特定部１０３は、ロボット１の入力姿勢を解除するように駆動制御部１０４に通知する。駆動制御部１０４は、駆動部４０を制御して上記入力姿勢を解除する（Ｓ１６）。本実施形態のロボット１は、入力姿勢を解除した場合、ステップＳ１１の姿勢に戻るように設定されている。

　なお、設定部１０７は、入力値に応じた音量の設定値の変更を、ステップＳ１４においてユーザが右腕部４を操作するたびに（右腕部４の角度が変更されるたびに）行う代わりに、ステップＳ１５においてユーザによる操作が終了したと判定された後に行っても良い。すなわち、ユーザによる操作が終了した時点の直前においてユーザが確定させた右腕部４の角度に応じて、一回だけ音量を変更（設定）しても良い。

　（姿勢変化）
　図５の（ｂ）～（ｄ）は、図５の（ａ）に示したフローチャートにおける、ロボット１の姿勢を示す図である。ステップＳ１１においては、ロボット１は任意の姿勢であり、例えば図５の（ｂ）に示す直立姿勢である。上述した通り、ステップＳ１２において、ロボット１は、入力姿勢、例えば図５の（ｃ）に示す、座った姿勢を取る。

　ステップＳ１４において、ユーザの操作により、図５の（ｄ）に示すように、ロボット１の右腕部４の角度が変化する。その後、ステップＳ１５でパラメータ設定の変更が終了し、ステップＳ１６で入力姿勢が解除されると、図５の（ｂ）に示す直立姿勢に戻る。

　（駆動範囲と設定音量との関係）
　入力判定部１０６の動作について、より詳しく説明する。ロボット１のパラメータ設定を変更する目的で、ユーザがロボット１の可動部を操作する場合、ユーザによる可動部の操作量と、設定値の変更量との対応付けを行う必要がある。入力判定部１０６は、上記の対応付けを行う。

　図３の（ｂ）は、ロボット１の右肩ピッチ１２が入力関節部である場合の、右肩ピッチ１２の角度を定義する図である。以下の説明では、この図に示すように、右腕部４をロボット１が座っている平面に対して垂直に下げている場合における右肩ピッチ１２の角度を０°とする。右腕部４をロボット１の前方に、水平に伸ばしている場合における右肩ピッチ１２の角度を９０°とする。右腕部４をロボット１が座っている平面に対して垂直に上げている場合における右肩ピッチ１２の角度を１８０°とする。右腕部４をロボット１の後方に、水平に伸ばしている場合における右肩ピッチ１２の角度を２７０°とする。

　一例として、入力関節部である右肩ピッチ１２が３６０°にわたってユーザの入力を受け付ける場合について考える。この場合において、スピーカ２３の音量を「０」から「９」までの１０段階で設定可能である場合、入力判定部１０６は、右肩ピッチ１２の可動範囲を、音量の段階数１０で区切って対応付ける。右肩ピッチの角度をθとした場合、０°≦θ＜３６°であれば音量「０」、３６°≦θ＜７２°であれば音量「１」、と区切り、３２４°≦θ＜３６０°であれば音量「９」、と対応付ける。

　別の例として、入力関節部である右肩ピッチ１２の可動範囲を制限する場合について考える。通常時において右肩ピッチ１２が３６０°回転可能であっても、ユーザの入力を３６０°にわたって受け付けることが適切であるとは限らない。例えば、右肩ピッチ１２の角度が図３の（ｂ）に示す０度付近である場合には、右腕部４が地面に接触する虞がある。また、ユーザがロボット１の正面から右腕部４を操作する場合、ロボット１の後ろ側（図３の（ｂ）に示す２７０°付近）で右腕部４を操作することは、ロボット１の前側（図３の（ｂ）に示す９０°付近）で右腕部４を操作する場合と比較して困難である。

　上記の事情を考慮し、通常時（自律状態）とユーザの入力を受け付ける時（他律状態）とで、右肩ピッチ１２の可動範囲を異ならせてもよい。例えば、右肩ピッチ１２の可動範囲を自律状態では０°～３６０°とし、他律状態では３０°～１５０°までとすることが考えられる。この場合、入力判定部１０６は、３０°から１５０°までの１２０°を、音量の段階数である１０に区切る。これにより、ユーザが右腕部４を操作しても、右腕部４が地面に接触する虞がなく、右腕部４を操作が困難な角度まで操作する必要もない。

　また、ロボット１は、複数の関節部を入力関節部としてもよい。この方法は、特に設定値の段階数が大きい場合に効果的である。例えばスピーカ２３の音量を「０」から「９９」までの１００段階で設定可能である場合を考える。この場合、右肩ピッチ１２および左肩ピッチ１３の両方をユーザの入力を受け付ける関節部とし、左肩ピッチ１３で一の位の段階数を、右肩ピッチ１２で十の位の段階数を設定する。それぞれの関節部の可動範囲は、０°から３６０°まででも、３０°から１５０°まででも、さらに別の範囲であってもよい。

　例えば音量「４３」に設定する場合、左肩ピッチ１３を「３」に設定し、右肩ピッチ１２を「４」に設定する。また、音量「９９」に設定する場合、左肩ピッチ１３および右肩ピッチ１２を両方「９」に設定する。このように、複数の関節部を入力関節部とすることで、設定値の段階数が大きい場合でも設定値を容易に入力し、変更することができる。

　また、ユーザの入力によって設定値が切り替わったことをユーザに通知するため、設定部１０７は、設定値が切り替わったタイミングで、入力を受け付けている関節部のトルクを一時的にＯＮにし、当該関節部を停止させるように駆動制御部１０４に指示してもよい。または、上記のタイミングでスピーカ２３から設定値を通知してもよい。

　例えば、音量が「１」から「２」に上がったタイミングで、上記関節部の停止、スピーカ２３からの「設定値２だよ」という音声の出力、または上記関節部の停止および上記音声の出力の両方を行ってもよい。同様に、音量が「２」から「１」に下がるタイミングで、上記関節部の停止、スピーカ２３からの「設定値１だよ」という音声の出力、または上記関節部の停止および上記音声の出力の両方を行ってもよい。

　また、ユーザが操作可能な関節部の角度範囲をユーザに示すため、駆動制御部１０４は、入力姿勢に移行した後、上記関節部のトルクをＯＦＦにする前に、上記角度範囲内で上記関節部を駆動させてもよい。例えば、ユーザからの入力を、右肩ピッチ１２において、３０°～１５０°までの角度範囲内で受け付ける場合、駆動制御部１０４は、ロボット１を入力姿勢に移行させた後、右肩ピッチ１２を３０°から１５０°まで動かしてから、上記入力姿勢における初期位置にすればよい。

　上述したロボット１によれば、パラメータ設定用の特定の入力部を有することなく、ユーザに当該パラメータを設定させることができる。したがって、ロボット１を、上記入力部を有さず、当該入力部によってデザインが損なわれないロボットとすることができる。

　上述した実施形態では、右肩ピッチ１２または左肩ピッチ１３が入力関節部として設定される例を説明したが、任意の駆動部４０を入力関節部としてよい。また、本実施形態のロボット１は、関節部を有するロボットであれば、上述した人型ロボットの他、動物型または虫型などのロボットであってもよい。さらに、上記以外のロボットであっても、角度を調整可能な部位を持つロボットであれば本実施形態のロボット１とすることができる。例えば、植物型のロボットで、花、茎、または枝などの角度が変更可能であれば、本実施形態のロボット１とすることができる。

　なお、ロボット１は、ロボット１のデザインを損なわないサイズおよび形状であれば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display、液晶ディスプレイ）などの表示部、または入力部を備えていてもよい。入力部の例としては、入力キー／ボタン、または表示部と一体化したタッチパネルなどが挙げられる。

　上述したフローチャートの説明では、ステップＳ１１およびＳ１５において、音声入力部２０に入力された音声に基づいて、ロボット１の設定値の変更が開始および終了されていた。しかし、ロボット１の設定値の変更は、音声以外に基づいて開始および終了されてもよい。例えば、ロボット１は、上記入力部への入力により設定値の変更を開始および終了してもよい。この場合においても、設定値の変更については、上述した通り、ロボット１の可動部を操作することで行われる。

　〔実施形態２〕
　図６を参照して、本発明に係る実施形態２を以下に説明する。上述した実施形態１と共通する各部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

　図６の（ａ）は、本実施形態のロボット１の制御方法によるパラメータ設定処理の流れを示すフローチャートである。図６の（ｂ）、（ｄ）、および（ｆ）は、それぞれ現在の設定値に対する右肩ピッチ１２の角度を示す、ロボット１の正面図である。図６の（ｃ）、（ｅ）、および（ｇ）は、それぞれ（ｂ）、（ｄ）、および（ｆ）に示したロボット１の側面図である。

　図６の（ａ）に示したフローチャートは、ステップＳ１２とＳ１３との間にステップＳ２１が含まれる点で図５の（ａ）に示したフローチャートと相違する。ステップＳ１２においてロボット１が入力姿勢に移行した後、駆動制御部１０４は入力関節部を制御し、設定項目の現在の設定値をロボット１の入力関節部に対応する可動部に反映させる（Ｓ２１）。上記現在の設定値は、例えば記憶部３０に記憶されている。

　例えば、入力関節部が右肩ピッチ１２であり、音量の設定変更段階が０～１０までの１１段階であり、右肩ピッチ１２の可動範囲が０°～１８０°までである場合を考える。右腕部４は、音量「０」の場合に、図６の（ｂ）および（ｃ）に示すように、真下に下がった状態となる。また、右腕部４は、音量「１０」の場合に、図６の（ｆ）および（ｇ）に示すように、真上に上がった状態となる。ここで、音量の現在の設定値が「５」であった場合、駆動制御部１０４は、右腕部４がロボット１から見て前方に突き出した状態（図６の（ｄ）および（ｅ））となるように、右肩ピッチ１２を制御する。

　このように、設定項目の現在の設定値をロボット１の入力関節部に反映させることで、設定を変更する対象となる項目の、現在の設定値をユーザに通知することができる。このため、設定を変更するための入力操作がしやすくなる。

　〔実施形態３〕
　図７を参照して、本発明に係る実施形態３を以下に説明する。上述した実施形態１または２と共通する各部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

　図７の（ａ）は、本実施形態のロボット１の制御方法によるパラメータ設定処理の流れを示すフローチャートである。図７の（ｂ）は、設定項目の現在値が入力関節部以外の関節部に反映されている状態を示すロボット１の正面図である。図７の（ｃ）は、図７の（ｂ）に示したロボット１の側面図である。図７の（ｄ）は、図７の（ｃ）に示したロボット１がユーザにより操作されている状態を示す、ロボット１の正面図である。図７の（ｅ）は、図７の（ｄ）に示したロボット１の側面図である。

　図７の（ａ）に示したフローチャートは、ステップＳ１２とＳ１３との間にステップＳ３１が含まれる点で図５の（ａ）に示したフローチャートと相違する。ステップＳ１２においてロボット１が入力姿勢に移行した後、駆動制御部１０４は、設定項目の現在の設定値を第２の可動部に反映させる（Ｓ３１）。第２の可動部は、入力関節部に対応する可動部以外の任意の可動部である。第２の可動部は、常に同じであってもよく、設定値の種類に対応した第２の可動部が入力姿勢テーブル３２にて定められていてもよい。

　例えば、実施形態２と同様、入力関節部が右肩ピッチ１２であり、音量の設定変更段階が１１段階である場合を考える。また、第２の可動部が左腕部５であるとする。この場合において、音量の現在の設定値が「５」であった場合、駆動制御部１０４は、図７の（ｂ）～（ｅ）に示すように、左腕部５がロボット１から見て前方に、水平に突き出した状態となるように、第２の駆動部である左肩ピッチ１３を制御する。このとき、右腕部４は、実施形態１と同様、図７の（ｂ）および（ｃ）に示すように、下げた状態であってよい。または、実施形態２と同様、図７の（ｄ）および（ｅ）に示すように、現在の設定値を反映していてもよい。

　このように、設定項目の現在の設定値をロボット１の入力関節部以外の関節部に反映させることで、ユーザは設定変更前の設定値を確認しながら設定値を変更できる。このため、設定を変更するための入力操作がしやすくなる。

　本実施形態のロボット１がロボットフォンである場合について、以下に説明する。なお、ロボットフォンは、ＬＣＤを備えているものとする。

　音量またはＬＣＤの輝度の制御、あるいはゲームなどのアプリからのアナログ入力の要求があった場合、駆動制御部１０４は、ロボット１を入力姿勢に移行させる。入力姿勢は、入力を要求される値の数によって異なる。音量またはＬＣＤ輝度の調整であれば、入力を要求される値は１値であるため、ロボット１は１値用の入力姿勢（例えば、図５の（ｃ）に示すような座った姿勢）に移行する。一方、ゲームのジョイスティックのように用いる場合には、入力を要求される値は２値であるため、ロボット１は２値用の入力姿勢（例えば、図５の（ｂ）に示すような直立姿勢）に移行する。入力姿勢への移行時には、入力を要求された項目の現在の設定値に合わせて、入力を受け付ける関節部の角度（可動部の位置）を移動させてもよい。入力の終了時には、音声、またはＬＣＤに重畳して設けられたタッチパネルなどにより、ロボット１に対して当該終了を通知する。ロボット１は、当該通知を受けて、初期状態の姿勢へと移行する。

　〔変形例１〕
　複数の設定項目の設定値を同時に変更する例について、以下に２通り説明する。１つの例としては、複数の設定項目について同時に設定を行う設定指示を音声テーブル３１に設けることが挙げられる。例えば、図３の（ａ）に示した音声と機能との対応関係に加えて、「音声：「一括設定変更」、機能：音量／ＬＥＤの明るさ」という対応関係を記憶させておく。この場合、音声認識部１０１が「一括設定変更」という音声を認識すると、取得部１０５は、音量に対応する入力関節部と、ＬＥＤの明るさに対応する入力関節部とのそれぞれについて角度の変化量を取得し、パラメータ設定を変更する。

　複数の設定値を同時に変更する別の例として、複数の設定指示を重複して受け付けることが挙げられる。例えば「音量変更」の設定指示を取得した後、設定値の変更を終了せずに「明るさ変更」の音声を取得した場合、音量およびＬＥＤの明るさを同時に変更できるようにすればよい。

　これにより、複数の設定項目について、容易に設定値を変更することができる。この場合、音量に対応する入力関節部と、ＬＥＤの明るさに対応する入力関節部とは互いに異なっていることが好ましい。例えば、音量に対応する入力関節部を右肩ピッチ１２、ＬＥＤの明るさに対応する入力関節部を左肩ピッチ１３にすればよい。

　〔変形例２〕
　「音量」または「ＬＥＤ２２の明るさ」といった設定項目では、１つの設定項目が１つの設定値を持つ。これに対し、１つの設定項目が複数の設定値を持つ場合について以下に説明する。例えば「ＬＥＤ２２の色」という設定項目が、Ｒ（レッド）の強度、Ｇ（グリーン）の強度、およびＢ（ブルー）の強度という３つの設定値を持つ場合を考える。この場合、Ｒの強度を右肩ピッチ１２、Ｇの強度を左肩ピッチ１３、Ｂの強度を右股ピッチ１６で設定できるようにする。このように、複数の設定値を持つ設定項目について、設定値ごとに異なる関節部を入力関節部とすれば、それぞれの設定値を容易に変更できる。

　〔ソフトウェアによる実現例〕
　ロボット１の制御ブロック（特に制御部１０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。後者の場合、ロボット１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

　〔まとめ〕
　本発明の態様１に係るロボット（１）は、可動部（右腕部４、左腕部５等）と、上記可動部を駆動する駆動部（４０）と、所定のパラメータの値を、上記位置情報取得部によって取得した上記位置情報に応じた値に設定する位置情報取得部（１０５）と、位置情報取得部により取得した上記位置情報に応じた値を、所定のパラメータの値として設定する設定部（１０７）とを備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、可動部は、腕部または脚部などの、駆動部によって駆動されるロボットの部分である。ユーザがこの可動部を操作すれば、音量または光量等のパラメータの値が、操作後の可動部の位置に応じた値に設定される。したがってロボットは、パラメータ設定用の特定の入力部を有する必要がない。

　以上のように、本発明に係るロボットによれば、パラメータ設定用の特定の入力部を有することなく、ユーザに当該パラメータを設定させることができる効果を奏する。

　本発明の態様２に係るロボットは、上記態様１において、上記駆動部から上記可動部への力の伝達を停止させる停止部をさらに備えており、上記位置情報取得部は、上記停止部により上記駆動部から上記可動部への上記力の伝達を停止している状態で上記可動部が操作された場合、上記位置情報を取得することを特徴としている。

　上記の構成によれば、可動部の操作時に、対応する駆動部から当該可動部への力の伝達が停止されているので、可動部を確実に操作することができる。

　本発明の態様３に係るロボットは、上記態様１または２において、上記位置情報取得部は、上記位置情報として、上記可動部の角度に関する角度情報を取得することを特徴としている。

　上記の構成によれば、ユーザは、可動部の角度を変更するように可動部を操作することによって、パラメータの設定値をロボットに入力することができる。

　本発明の態様４に係るロボットは、上記態様１～３のいずれかにおいて、上記可動部を含む異なる複数の可動部と、上記駆動部を含む、上記複数の可動部を個別に駆動する複数の駆動部と、上記パラメータの設定指示を取得する設定指示取得部（音声入力部２０）と、上記設定指示取得部により上記設定指示を取得した場合、上記複数の駆動部のうち少なくともいずれかを制御することによって、上記複数の可動部のうち少なくともいずれかを、上記可動部に対する操作を受け付けるための上記ロボットの姿勢に対応した位置に駆動させる駆動制御部とをさらに備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、ユーザは、パラメータの設定指示をロボットに与えた後のロボットの姿勢変化を視認することによって、ロボットが、可動部の操作によるパラメータ設定値の入力を可能とするモードに移行したことを知ることができる。これによりユーザは、パラメータ設定用の可動部の操作を適切なタイミングで開始することができる。

　本発明の態様５に係るロボットは、上記態様１～３のいずれかにおいて、上記パラメータの設定指示を取得する設定指示取得部と、上記設定指示取得部により上記設定指示を取得した場合、上記駆動部を制御することによって、上記可動部を、上記パラメータの現在値に応じた位置に駆動させる駆動制御部とをさらに備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、ユーザは、パラメータの設定指示をロボットに与えた後の可動部の位置を視認することによって、設定対象のパラメータの現在値を知ることができる。これによりユーザは、パラメータ設定用の可動部の現在位置を基準に可動部を操作することができるので、所望の設定値を入力するための可動部の操作を容易に行うことできる。

　本発明の態様６に係るロボットは、上記態様１～３のいずれかにおいて、上記可動部と異なる第２の可動部（左腕部５）と、上記第２の可動部を駆動する、上記駆動部と異なる第２の駆動部（左肩ピッチ１３）と、上記パラメータの設定指示を取得する設定指示取得部と、上記設定指示取得部により上記設定指示を取得した場合、上記第２の駆動部を制御することによって、上記第２の可動部を、上記パラメータの現在値に応じた位置に駆動させる駆動制御部とをさらに備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、ユーザは、パラメータの設定指示をロボットに与えた後の第２の可動部の位置を視認することによって、設定対象のパラメータの現在値を知ることができる。これによりユーザは、第２の可動部の位置に基づきパラメータの現在値を把握しながら、パラメータ設定用の可動部を操作することできるので、所望の設定値を入力するための可動部の操作を容易に行うことできる。

　本発明の態様７に係るロボットの制御方法は、可動部と、上記可動部を駆動する駆動部とを備えているロボットの制御方法であって、上記可動部の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得工程と、所定のパラメータの値を、上記位置情報取得工程において取得した上記位置情報に応じた値に設定する設定工程とを有することを特徴としている。

　上記の構成によれば、態様１に係るロボットと同様の効果を奏する。

　本発明の各態様に係るロボットは、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記ロボットが備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記ロボットをコンピュータにて実現させるロボットの制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることによって、新しい技術的特徴を形成することもできる。

　１　ロボット　４　右腕部（可動部）　５　左腕部（可動部、第２の可動部）　１２　右肩ピッチ（駆動部）　１３　左肩ピッチ（第２の駆動部）　２０　音声入力部（設定指示取得部）　４０　駆動部　１０４　駆動制御部（停止部）　１０５　取得部（位置情報取得部）　１０７　設定部

Claims

　可動部と、
　上記可動部を駆動する駆動部と、
　上記可動部の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、
　所定のパラメータの値を、上記位置情報取得部によって取得した上記位置情報に応じた値に設定する設定部とを備えていることを特徴とするロボット。
　上記駆動部から上記可動部への力の伝達を停止させる停止部をさらに備えており、
　上記位置情報取得部は、上記停止部により上記駆動部から上記可動部への上記力の伝達を停止している状態で上記可動部が操作された場合、上記位置情報を取得することを特徴とする請求項１に記載のロボット。
　上記位置情報取得部は、上記位置情報として、上記可動部の角度に関する角度情報を取得することを特徴とする請求項１に記載のロボット。
　上記可動部を含む異なる複数の可動部と、
　上記駆動部を含む、上記複数の可動部を個別に駆動する複数の駆動部と、
　上記パラメータの設定指示を取得する設定指示取得部と、
　上記設定指示取得部により上記設定指示を取得した場合、上記複数の駆動部のうち少なくともいずれかを制御することによって、上記複数の可動部のうち少なくともいずれかを、上記可動部に対する操作を受け付けるための上記ロボットの姿勢に対応した位置に駆動させる駆動制御部とをさらに備えていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のロボット。
　上記パラメータの設定指示を取得する設定指示取得部と、
　上記設定指示取得部により上記設定指示を取得した場合、上記駆動部を制御することによって、上記可動部を、上記パラメータの現在値に応じた位置に駆動させる駆動制御部とをさらに備えていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のロボット。
　上記可動部と異なる第２の可動部と、
　上記第２の可動部を駆動する、上記駆動部と異なる第２の駆動部と、
　上記パラメータの設定指示を取得する設定指示取得部と、
　上記設定指示取得部により上記設定指示を取得した場合、上記第２の駆動部を制御することによって、上記第２の可動部を、上記パラメータの現在値に応じた位置に駆動させる駆動制御部とをさらに備えていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のロボット。
　可動部と、
　上記可動部を駆動する駆動部とを備えているロボットの制御方法であって、
　上記可動部の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得工程と、
　所定のパラメータの値を、位置情報取得工程において取得した上記位置情報に応じた値に設定する設定工程とを有するロボットの制御方法。
　請求項１から６のいずれか１項に記載のロボットとしてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、コンピュータを上記位置情報取得部および上記設定部として機能させるためのプログラム。