WO2020184318A1 - 情報処理装置、移動体及び移動体の状態判別方法 - Google Patents

情報処理装置、移動体及び移動体の状態判別方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020184318A1
WO2020184318A1 PCT/JP2020/009046 JP2020009046W WO2020184318A1 WO 2020184318 A1 WO2020184318 A1 WO 2020184318A1 JP 2020009046 W JP2020009046 W JP 2020009046W WO 2020184318 A1 WO2020184318 A1 WO 2020184318A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
information processing
unit
leg
state
contact
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/009046
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
成田 哲也
栄良 笠井
竜太 堀江
Original Assignee
ソニー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
Priority to CN202080019386.4A priority Critical patent/CN113613848A/zh
Priority to JP2021504964A priority patent/JPWO2020184318A1/ja
Priority to US17/436,491 priority patent/US20220176568A1/en
Publication of WO2020184318A1 publication Critical patent/WO2020184318A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/081Touching devices, e.g. pressure-sensitive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/085Force or torque sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/088Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors
    • B25J13/089Determining the position of the robot with reference to its environment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/14Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1694Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/028Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members having wheels and mechanical legs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00Alighting gear
    • B64C25/001Devices not provided for in the groups B64C25/02 - B64C25/68
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00Alighting gear
    • B64C25/02Undercarriages
    • B64C25/06Undercarriages fixed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00Alighting gear
    • B64C25/32Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface 
    • B64C25/58Arrangements or adaptations of shock-absorbers or springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U60/00Undercarriages
    • B64U60/50Undercarriages with landing legs
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/13Flying platforms
    • B64U10/14Flying platforms with four distinct rotor axes, e.g. quadcopters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00Launching, take-off or landing arrangements

Definitions

  • the present disclosure relates to an information processing device, a moving body, and a method for determining the state of the moving body.
  • Patent Document 1 discloses a robot device provided with a switch for detecting a force applied to the tip of a leg protruding from the main body and enabling input to the switch.
  • the present disclosure provides an information processing device, a moving body, and a method for determining the state of the moving body, which can diversify the structure of the legs of the moving body having a contact state and a non-contact state.
  • the information processing apparatus has a deformable filling provided in a contact portion of a moving body having a contact state and a non-contact state with an external environment.
  • a detection unit for detecting the pressure fluctuation of the fluid filled in the unit and a discriminating unit for determining the state of the leg portion based on the pressure fluctuation detected by the detection unit are provided.
  • one form of the moving body according to the present disclosure includes a leg portion having a contact state and a non-contact state, a deformable filling portion provided in the contact portion of the leg portion in contact with the external environment, and the filling portion.
  • a detection unit for detecting the pressure fluctuation of the fluid filled in the vehicle and a discriminating unit for determining the state of the leg portion based on the pressure fluctuation detected by the detection unit are provided.
  • the computer is provided with a deformable filling portion provided in a contact portion of a leg of the moving body having a contact state and a non-contact state with an external environment.
  • the pressure fluctuation of the fluid filled in is detected by the detection unit, and the state of the leg portion is determined based on the detected pressure fluctuation.
  • FIG. 1 is a perspective view for explaining an example of a moving body according to the first embodiment.
  • the moving body 100 shown in FIG. 1 is, for example, a robot capable of autonomous movement having a plurality of legs 120. Each of the plurality of legs 120 includes a contact state and a non-contact state.
  • the moving body 100 has, for example, a contact state in which the tips of the legs 120 and the like come into contact with the external environment, and a non-contact state in which the tips of the legs 120 do not come into contact with the external environment.
  • the external environment includes a route through which the mobile body 100 travels.
  • the external environment includes, for example, the ground, floors, stairs, obstacles and the like.
  • the moving body 100 may include, for example, a drone, a trolley, a vehicle, or the like whose legs are in a contact state and a non-contact state.
  • the moving body 100 has a main body 110 and four legs 120. That is, the mobile body 100 is a mobile robot having limbs.
  • the main body 110 is, for example, the body of the moving body 100.
  • the main body 110 has, for example, a device for controlling autonomous movement and the like. Further, in the following description, in the description for distinguishing each of the four leg portions 120, the four leg portions 120 are appropriately referred to as leg portions 120A, leg 120B, leg 120C, and leg 120D.
  • the leg portion 120 is a portion that protrudes from the main body 110 and is used for supporting or moving the main body 110.
  • the leg portion 120 has a first joint 121, a second joint 122, a first link 123, a second link 124, and a contact portion 125.
  • the configuration of the leg portion 120 is simplified and illustrated. In practice, the shape, number, arrangement and the like of the joints and links can be appropriately set so that the legs 120 have a desired degree of freedom.
  • the first joint 121 and the second joint 122 are provided with, for example, an actuator, and are configured to be rotatable by driving the actuator.
  • the first link 123 is rotatably provided with respect to the main body 110 by the first joint 121.
  • the second link 124 is rotatably provided with respect to the first link 123 by the second joint 122.
  • the contact portion 125 is provided at the tip of the leg portion 120 so as to allow contact with the external environment. In the example shown in FIG. 1, the contact portion 125 is a wheel and is rotatably provided on the second link 124.
  • the contact portion 125 has a substantially disk-shaped foil 126 and an elastic member 127 that covers the outer periphery of the foil 126.
  • the foil 126 is formed of a metal member and is rotatably provided on the second link 124.
  • the elastic member 127 has elasticity and is formed of, for example, a rubber member or the like.
  • the elastic member 127 is formed in a hollow shape so as to be deformed when it comes into contact with the external environment.
  • the contact portion 125 is configured to be rotatable by, for example, a motor, an output shaft of the motor, or the like.
  • the drive of the leg 120 is controlled by controlling the rotation angle of the first link 123 and the second link 124 by controlling the drive of the actuator from the main body 110. Will be done.
  • the moving body 100 is controlled by the leg 120A, the leg 120B, the leg 120C, and the leg 120D by controlling the drive of the leg 120A, the leg 120B, the leg 120C, and the leg 120D from the main body 110. Achieves walking (movement).
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the moving body according to the first embodiment.
  • the moving body 100 includes a plurality of filling units 130, an information processing device 10, and a driving unit 200.
  • the drive unit 200 drives each driveable portion of the moving body 100.
  • the drive unit 200 has an actuator that drives the first joint 121 and the second joint 122 of the leg portion 120.
  • the drive unit 200 is electrically connected to the information processing device 10 and is controlled by the information processing device 10. Further, the drive unit 200 rotates the contact portion 125, which is a wheel, by driving a motor or the like. That is, the moving body 100 according to the first embodiment has a configuration capable of switching between traveling movement by the wheels provided on the leg portion 120 and walking movement by the leg portion 120.
  • Each of the plurality of filling portions 130 is provided on each of the plurality of leg portions 120.
  • the filling portion 130 is deformably provided at a portion where the leg portion 120 comes into contact with the external environment.
  • the filling portion 130 is formed as a ring-shaped sealed tube by an elastic member, for example, and is deformable.
  • the filling portion 130 is formed so that a fluid can be filled inside.
  • the fluid includes, for example, a gas, a liquid, and the like.
  • the filling portion 130 is provided between the foil 126 of the contact portion 125 and the elastic member 127. For example, when the contact portion 125 of the moving body 100 is a tire, the filling portion 130 can be a tire tube.
  • the filling portion 130 is deformed together with the elastic member 127 when the elastic member 127 comes into contact with the external environment.
  • the internal pressure of the filling portion 130 changes according to the deformation caused by the contact with the external environment.
  • the filling portion 130 may be provided on the leg portion 120 in an exposed state.
  • the filling unit 130 has a configuration capable of adjusting the internal air pressure. By adjusting the air pressure, the filling portion 130 can change the contact area and the contact friction force of the leg portion 120 of the moving body 100 with the external environment. As a result, the filling portion 130 can give a degree of freedom to the tip of the leg portion 120 and can contribute to the simplification of the control of the moving body 100.
  • the information processing device 10 is, for example, a dedicated or general-purpose computer.
  • the information processing device 10 includes a storage unit 11, a detection unit 140, a discrimination unit 150, and a control unit 160.
  • the information processing device 10 is provided on the main body 110 of the moving body 100, for example.
  • each processing unit of the detection unit 140, the discrimination unit 150, and the control unit 160 is a program stored inside the information processing device 10 by, for example, a CPU (Central Processing Unit) or an MCU (Micro Control Unit). Is realized by executing RAM (Random Access Memory) etc. as a work area.
  • each processing unit may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the storage unit 11 stores various data.
  • the storage unit 11 can store data indicating the detection result of the detection unit 140.
  • the storage unit 14 is electrically connected to the detection unit 140, the discrimination unit 150, and the control unit 160.
  • the storage unit 11 stores a program, setting data, and the like for controlling the moving body 100.
  • the setting data includes, for example, a setting threshold value for determining pressure fluctuation.
  • the storage unit 11 is, for example, a semiconductor memory element such as a RAM or a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like.
  • the storage unit 11 may be provided outside the moving body 100.
  • the storage unit 11 may be provided in a cloud server connected to the information processing device 10 via a network.
  • the detection unit 140 detects the pressure fluctuation of the fluid filled in each of the plurality of filling units 130.
  • the detection unit 140 acquires pressure information inside the filling unit 130, and detects pressure fluctuations based on the pressure information.
  • the detection unit 140 is provided inside each of the plurality of filling units 130 and has a plurality of sensors 141 that output fluid pressure information
  • the sensor 141 uses a pressure sensor capable of detecting atmospheric pressure.
  • the detecting unit 140 uses a pressure sensor capable of detecting the hydraulic pressure.
  • the detection unit 140 detects the pressure and the pressure fluctuation of each of the plurality of filling units 130.
  • the detection unit 140 is electrically connected to the discrimination unit 150, and outputs pressure information including the detection result to the discrimination unit 150.
  • the detecting unit 140 may be configured to acquire pressure information from the moving body, the tire, or the like without using the sensor 141. Further, the detection unit 140 may be provided inside each of the plurality of filling units 130.
  • the discriminating unit 150 discriminates the state of the leg 120 of the moving body 100 based on the pressure fluctuation detected by the detecting unit 140.
  • the discriminating unit 150 determines that the leg portion 120 has transitioned to the contact state or the non-contact state when the internal pressure fluctuation of the filling portion 130 occurs.
  • the discrimination unit 150 can use a plurality of contact discrimination methods. For example, when the leg portion 120 is in the non-contact state and the discriminating unit 150 detects a pressure fluctuation in which the pressure value indicated by the pressure information is equal to or higher than a preset threshold value, the discriminating unit 150 determines that the contact state has been entered.
  • the discriminating unit 150 determines that the transition to the non-contact state has occurred.
  • the discriminating unit 150 discriminates the state for each of the plurality of leg portions 120.
  • the discrimination unit 150 is electrically connected to the control unit 160, and outputs discrimination information indicating the discrimination result to the control unit 160.
  • the discrimination information shows, for example, the discrimination results for each of the plurality of legs 120.
  • the control unit 160 controls the drive of the leg 120 of the moving body 100 based on the discrimination result of the discriminating unit 150.
  • the control unit 160 recognizes the states of the four legs 120 based on the determination result of the determination unit 150, and controls the drive unit 200 to control the drive of the legs 120 of the moving body 100.
  • the control unit 160 performs the first control according to the contact state.
  • the first control is a force control of the leg 120 because the leg 120 is in a contact state, that is, a support leg.
  • the control unit 160 performs the second control according to the non-contact state.
  • the second control is the position control of the leg 120 because the leg 120 is in the non-contact state, that is, the free leg.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the control unit 160 and the drive unit 200 of the information processing device 10 according to the first embodiment.
  • the control unit 160 shown in FIG. 3 includes a support leg control unit 161, a swing leg control unit 162, and an actuator control unit 163.
  • the support leg control unit 161 and the swing leg control unit 162 are selectively executed based on the determination result of the determination unit 150.
  • the support leg control unit 161 plans the action of the leg unit 120 in the contact state, and outputs the torque, speed, position command, etc. of the first control according to the plan to the actuator control unit 163.
  • the swing leg control unit 162 plans the action of the leg unit 120 in the non-contact state, and outputs the torque, speed, position command, etc.
  • the actuator control unit 163 outputs a current for driving the actuator unit 201 to the drive unit 200 based on the input torque, speed, position command, and the like. Then, the actuator unit 201 feeds back the torque, force, angle value, etc. corresponding to the drive to the support leg control unit 161 and the swing leg control unit 162. As a result, the information processing device 10 is driven according to the state of the plurality of legs 120 to realize walking by the legs 120 of the moving body 100.
  • the configuration example of the mobile body 100 and the information processing device 10 according to the first embodiment has been described above.
  • the above configuration described with reference to FIGS. 2 to 3 is merely an example, and the configurations of the mobile body 100 and the information processing device 10 according to the present embodiment are not limited to such an example.
  • the functional configurations of the mobile body 100 and the information processing device 10 according to the present embodiment can be flexibly modified according to specifications and operations.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing procedure executed by the information processing apparatus 10 according to the first embodiment.
  • the processing procedure shown in FIG. 4 is realized by the information processing apparatus 10 executing a program.
  • the processing procedure shown in FIG. 4 is executed by the information processing device 10 for each of the plurality of legs 120.
  • the information processing apparatus 10 detects the pressure fluctuation of the leg 120 by the detection unit 140 (step S101). For example, the information processing device 10 detects a pressure fluctuation according to a change from the non-contact state of the leg portion 120 to the contact state or a change from the contact state to the non-contact state, and stores the detection result in the storage unit 11. ..
  • the detection result includes, for example, information on whether or not pressure fluctuation is detected.
  • the detection result includes, for example, information indicating which change the pressure fluctuation corresponds to when the pressure fluctuation is detected. Then, the information processing device 10 advances the process to step S102.
  • the information processing device 10 determines whether or not pressure fluctuation has been detected based on the detection result in step S101 (step S102). When the information processing apparatus 10 determines that the pressure fluctuation has not been detected (No in step S102), the information processing apparatus 10 proceeds to step S107, which will be described later. If the information processing apparatus 10 determines that the pressure fluctuation has been detected (Yes in step S102), the information processing apparatus 10 proceeds to step S103.
  • the information processing device 10 determines the state of the leg 120 by the discrimination unit 150 (step S103). For example, the information processing device 10 determines whether the leg 120 is in the contact state or the non-contact state based on the detected pressure fluctuation, and stores the determination result in the storage unit 11. Then, the information processing device 10 advances the process to step S104.
  • the information processing device 10 determines whether or not the leg 120 has transitioned to the contact state based on the determination result in step S103 (step S104). When the information processing apparatus 10 determines that the leg 120 has transitioned to the contact state (Yes in step S104), the information processing apparatus 10 proceeds to step S105.
  • the information processing device 10 controls the drive unit 200 by the control unit 160 in the first control (step S105). As a result, the control unit 160 causes the drive unit 200 to drive the leg unit 120 by force control. Then, the information processing apparatus 10 proceeds to step S107, which will be described later.
  • step S106 When the information processing device 10 determines that the leg 120 has not transitioned to the contact state (No in step S104), the leg 120 has transitioned to the non-contact state, so the process proceeds to step S106.
  • the information processing device 10 controls the drive unit 200 by the control unit 160 by the second control (step S106). As a result, the control unit 160 causes the drive unit 200 to drive the leg unit 120 by position control. Then, the information processing device 10 advances the process to step S107.
  • the information processing device 10 determines whether or not to terminate (step S107). For example, when the information processing device 10 receives an instruction to end the operation of the moving body 100, it determines that the operation is terminated. When the information processing apparatus 10 determines that the process is not completed (No in step S107), the information processing apparatus 10 returns the process to step S101 already described, and continues the process procedure after step S101. Further, when the information processing apparatus 10 determines that the process is terminated (Yes in step S107), the information processing apparatus 10 terminates the processing procedure shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the moving body and the change in pressure of the filling portion 130 according to the first embodiment.
  • the vertical axis represents pressure and the horizontal axis represents time.
  • the graph shows an example of the state transition and the pressure change of the leg portion 120A of the moving body 100.
  • the moving body 100 keeps the legs 120A in a non-contact state.
  • the detection unit 140 of the information processing apparatus 10 detects a pressure value smaller than the set threshold value Ps.
  • the moving body 100 shifts the leg portion 120A from the non-contact state to the contact state by driving the drive unit 200.
  • the filling portion 130 is deformed, and a pressure fluctuation occurs in which the pressure of the fluid filled in the filling portion 130 increases.
  • the detection unit 140 of the leg portion 120A detects a pressure value larger than the set threshold value Ps when the filling portion 130 of the leg portion 120A comes into contact with the external environment to cause pressure fluctuation. As a result, the information processing device 10 determines that the leg portion 120A is in the contact state based on the detection result of the detection unit 140. In other words, the information processing device 10 determines that the leg 120A has transitioned from the non-contact state to the contact state.
  • the moving body 100 shifts the leg portion 120A from the contact state to the non-contact state by driving the drive unit 200.
  • the filling portion 130 has an action of returning to the original shape, and a pressure fluctuation that reduces the pressure value of the fluid filled in the filling portion 130 occurs. ..
  • the detection unit 140 of the leg portion 120A detects a pressure value smaller than the set threshold value Ps due to the pressure fluctuation caused by the filling portion 130 of the leg portion 120A moving away from the external environment.
  • the information processing device 10 determines that the leg 120A is in the non-contact state based on the detection result of the detection unit 140. In other words, the information processing device 10 determines that the leg 120A has transitioned from the contact state to the non-contact state. Then, the information processing device 10 makes the same determination for the other legs 120B, 120C, and 120D.
  • the deformable filling portion provided in the contact portion of the leg 120 of the moving body 100 having the contact state and the non-contact state with the external environment.
  • the pressure fluctuation of the fluid filled in 130 is detected.
  • the information processing device 10 determines the state of the legs based on the detected pressure fluctuation. Thereby, the information processing apparatus 10 can determine whether or not the leg portion 120 is in the contact state only by providing the filling portion 130 at the contact portion of the leg portion 120. That is, the information processing device 10 does not need to provide a contact switch or the like for detecting contact on the leg 120 or simplify the structure of the leg 120.
  • the information processing apparatus 10 can determine the state of the leg 120 without complicating the structure even if the contact portion of the leg 120 is enlarged. As a result, since the information processing apparatus 10 can be provided with the filling portion 130 having a shape corresponding to the contact portion of the leg portion 120, the structure of the leg portion 120 of the moving body 100 can be diversified. Further, since the information processing device 10 can absorb the impact caused by the contact between the external environment and the leg portion 120 by the filling portion 130 for detecting the pressure fluctuation, the failure due to the impact can be suppressed.
  • the information processing device 10 includes a control unit 160 that controls the driving of the leg 120 of the moving body 100 based on the discrimination result of the discrimination unit 150.
  • the information processing device 10 can control the drive of the leg 120 according to the contact state and the non-contact state of the leg 120 of the moving body 100.
  • the information processing device 10 can be driven according to the contact state, which can contribute to further diversification of the leg 120.
  • the information processing device 10 performs the first control according to the contact state by the control unit 160, and the discrimination result is the non-contact state of the leg portion 120.
  • the second control is performed according to the non-contact state.
  • the information processing device 10 performs the first control such as force control of the leg 120 when the leg 120 of the moving body 100 is in contact, and position control of the leg 120 in the non-contact state. The second control is performed.
  • the information processing device 10 can switch the control according to the state of the legs 120, so that the plurality of legs 120 can be diversified. Can be done.
  • the information processing device 10 determines the state of the leg 120 by the discriminating unit 150 based on the comparison result between the pressure fluctuation detected by the detecting unit 140 and the preset threshold value. As a result, the information processing apparatus 10 can determine the state of the leg 120 by comparing the pressure fluctuation with the threshold value. As a result, even if the number of the plurality of legs 120 increases, the information processing apparatus 10 can suppress the increase in the processing load, so that the plurality of legs 120 can be diversified.
  • the information processing device 10 has a function of adjusting the set threshold value Ps at a predetermined timing.
  • the predetermined timing includes, for example, an initial setting timing, a maintenance timing, and the like.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the moving body 100 according to the modified example (1) of the first embodiment.
  • the moving body 100 includes a plurality of filling units 130, an information processing device 10, and a driving unit 200.
  • the information processing device 10 includes a storage unit 11, a detection unit 140, a discrimination unit 150, a control unit 160, and a setting unit 170.
  • the setting unit 170 sets the setting threshold Ps corresponding to the moving body 100.
  • the setting unit 170 determines the pressure of the filling unit 130 detected by the detecting unit 140 when the leg 120 is in contact with the pressure of the filling unit 130 detected by the detecting unit 140 when the leg 120 is in non-contact state. Based on this, the setting threshold value Ps is set.
  • the setting unit 170 describes a case where the internal division point between the pressure in the contact state and the pressure in the non-contact state of the leg portion 120 is set as the setting threshold value Ps, but the threshold value setting method is not limited to this.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of a setting procedure executed by the information processing apparatus 10 according to the modified example (1) of the first embodiment.
  • the processing procedure shown in FIG. 7 is realized by the information processing apparatus 10 executing a program.
  • the information processing device 10 starts setting for the first leg 120 (step S201). For example, when the leg 120A is set as the first leg 120, the information processing apparatus 10 starts setting the leg 120A.
  • the information processing device 10 drives the drive unit 200 so that the legs 120 change between a contact state and a non-contact state. Then, when the processing of step S201 is completed, the information processing device 10 advances the processing to step S202.
  • the leg 120 detected by the detection unit 140 acquires the pressure in the contact state (step S202). Then, the information processing device 10 acquires the pressure in the non-contact state of the leg 120 detected by the detection unit 140 (step S203). Then, the information processing device 10 determines the set threshold value Ps based on the pressure in the contact state and the non-contact state of the leg 120 (step S204). For example, the information processing apparatus 10 determines the set threshold value Ps based on the internal division point between the pressure in the contact state and the pressure in the non-contact state of the leg 120. Then, the information processing device 10 advances the process to step S205.
  • the information processing device 10 determines whether or not all the legs 120 have been set (step S205). When the information processing apparatus 10 determines that the settings of all the legs 120 have not been completed (No in step S205), the information processing apparatus 10 proceeds to the process in step S206.
  • the information processing device 10 starts setting for the next leg 120 (step S206). For example, the information processing device 10 starts setting in the order of the leg 120B, the leg 120C, and the leg 120D.
  • the information processing device 10 drives the drive unit 200 so that the leg 120 to be set changes between the contact state and the non-contact state. Then, the information processing apparatus 10 returns the processing to step S202 already described, and continues the processing procedure after step S202.
  • the information processing device 10 determines that the settings of all the legs 120 have been completed (Yes in step S205), the information processing device 10 ends the processing procedure shown in FIG. 7.
  • the information processing device 10 functions as the setting unit 170 by executing the processing procedure shown in FIG. 7.
  • the pressure of the filling portion 130 detected by the 140 detection unit when the leg portion 120 is in contact and the leg portion 120 are not present.
  • the threshold value is set by the setting unit 170 based on the pressure of the filling unit 130 detected by the 140 detecting unit in the contact state.
  • the information processing apparatus 10 can set a threshold value suitable for the situation even if the fluid in the filling unit 130 escapes or is affected by aging.
  • the information processing apparatus 10 can suppress a decrease in the accuracy of the state of the leg portion 120 determined based on the pressure fluctuation of the filling portion 130. ..
  • the information processing apparatus 10 is based on the pressure fluctuation of the leg 120 when the leg 120 transitions from the non-contact state to the contact state and when the leg 120 transitions from the contact state to the non-contact state.
  • the case of determining the state has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the pressure value rises and after it is attenuated while vibrating. It becomes a stable value.
  • the pressure value rises and becomes a stable value after being attenuated while vibrating, as shown by SN3 in the graph of FIG.
  • the information processing device 10 can use a method of detecting vibration of pressure fluctuation.
  • the detection unit 140 of the information processing apparatus 10 may detect the pressure fluctuation based on the presence or absence of vibration of the detected pressure value. As a result, the detection unit 140 can suppress the detection of the pressure change temporarily changed due to noise or the like as the pressure fluctuation.
  • the discriminating unit 150 may calculate the dispersion of the pressure value detected by the detecting unit 140, and may determine that the filling unit 130 has come into contact with or detached from the filling unit 130 when the dispersion is equal to or higher than a certain level. For example, when the moving body 100 is walking at a constant speed, the legs 120 come into contact with the external environment at a constant cycle. In this case, the discriminating unit 150 may capture the pressure value detected by the detecting unit 140 in time series, and discriminate between the contact and the detachment of the leg 120 based on the vibration cycle of the pressure fluctuation.
  • the information processing apparatus 10 can determine the state of the plurality of legs 120 based on the vibration of the pressure detected by the detection unit 140. ..
  • the information processing device 10 can eliminate the change in the pressure, so that the discrimination accuracy can be improved.
  • the discriminating unit 150 of the information processing device 10 determines the legs 120 based on the relative change in the pressure of the fluid filled in the plurality of filling portions 130. The state may be determined.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the change in pressure between the leg portion 120 and the filling portion 130 of the moving body 100 according to the modified example (3) of the first embodiment.
  • the vertical axis represents pressure and the horizontal axis represents time.
  • the moving body 100 is activated at time t1, keeps the legs 120A in a non-contact state, and maintains the contact states of the other legs 120B, 120C, and 120D.
  • the detection unit 140 of the information processing apparatus 10 can detect that the pressure of the filling portion 130 of the leg portion 120A decreases and the pressure of the filling portion 130 of the legs 120B, 120C and 120D increases. Then, the discriminating unit 150 can discriminate between the contact state and the non-contact state of the plurality of leg portions 120 based on the relationship of increase / decrease indicated by the detection result of the detection unit 140.
  • the information processing apparatus 10 has a plurality of legs based on the relationship of increase / decrease in pressure of the filling portion 130 provided in each of the moving bodies 100.
  • the state of 120 can be determined.
  • the information processing apparatus 10 can suppress the influence of fluid leakage from the filling unit 130 and aging, and can stabilize the discrimination accuracy.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of the moving body 100 according to the modified example (4) of the first embodiment.
  • the moving body 100 includes a plurality of filling units 130, an information processing device 10, and a driving unit 200.
  • the information processing device 10 includes a storage unit 11, a detection unit 140, a discrimination unit 150, a control unit 160, and a determination unit 180.
  • the storage unit 11 stores the parameter 11A.
  • Parameter 11A is used to control the drive unit 200.
  • Parameter 11A includes various parameters such as control gain and impedance of the actuator unit 201 of the leg unit 120, for example.
  • the parameter 11A includes a first parameter used for the first control (force control) and a second parameter used for the second control (position control).
  • the determination unit 180 determines the parameters used by the control unit 160 based on the determination result of the determination unit 150. For example, when the determination unit 150 determines that the leg unit 120 is in contact with the determination unit 180, the determination unit 180 determines the first parameter of the parameter 11A of the storage unit 11 and the parameter used by the control unit 160. Further, when the determination unit 150 determines that the leg unit 120 is in the non-contact state, the determination unit 180 determines the second parameter of the parameter 11A of the storage unit 11 and the parameter used by the control unit 160. Then, the determination unit 180 outputs the determined parameter to the control unit 160.
  • the control unit 160 controls the drive of the leg 120 of the moving body 100 by controlling the drive unit 200 based on the parameters determined by the determination unit 180. For example, when the parameter is the first parameter, the control unit 160 will perform the first control (force control). As a result, the control unit 160 lowers the control gain or controls the impedance when the legs 120 are in contact with each other. Further, when the parameter 11A is the second parameter, the control unit 160 performs the second control (position control). As a result, the control unit 160 increases the control gain when the legs 120 are in the non-contact state.
  • the control unit 160 outputs a current for driving the actuator unit 201 to the drive unit 200 based on the torque, speed, position command, etc. corresponding to the parameters determined by the determination unit 180.
  • the information processing device 10 is driven according to the state of the plurality of legs 120 to realize walking by the legs 120 of the moving body 100.
  • the information processing device 10 can drive the leg 120 with the parameters corresponding to the state of the leg 120 determined by the discriminator 150. ..
  • the information processing apparatus 10 can switch the control of the leg portion 120 only by changing the parameters, so that the configuration of the control unit 160 can be simplified.
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of the contact portion 125 of the moving body 100 according to the modified example (5) of the first embodiment.
  • the moving body 100 includes a main body 110 and four leg portions 120.
  • Each of the four legs 120 has a first joint 121, a second joint 122, a first link 123, a second link 124, and a contact portion 125A.
  • the contact portion 125A is formed of an elastic member so as to be deformed by physical contact with the external environment.
  • the contact portion 125A accommodates the filling portion 130 described above.
  • the contact portion 125A is formed to be convex toward the tip of the leg portion 120, but the contact portion 125A is not limited to this.
  • the contact portion 125A may have a shape similar to the toes of humans and animals.
  • the filling portion 130 may be configured to protrude from the contact portion 125A, for example, like an animal paws.
  • modified examples (1) to (5) of the first embodiment may be applied to the moving body 100 of another embodiment or modified example.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of the mobile body 100 according to the second embodiment.
  • the moving body 100 includes a plurality of filling units 130A, an information processing device 10, and a driving unit 200.
  • the information processing device 10 includes a storage unit 11, a detection unit 140, a discrimination unit 150, and a control unit 160.
  • the plurality of filling portions 130A are provided corresponding to each of the plurality of leg portions 120.
  • the filling portion 130A is provided at a portion where the leg portion 120 comes into contact with the external environment.
  • the filling portion 130A is formed as a ring-shaped tube by, for example, an elastic member, and is deformable.
  • the filling portion 130A is divided into a plurality of segments 131, each of which is sealed inside.
  • the plurality of segments 131 are uniformly formed.
  • the filling portion 130A is divided into a plurality of segments 131 by a plurality of partitions arranged in the circumferential direction.
  • the filling unit 130A is filled with a fluid in each of the plurality of segments 131.
  • Each of the plurality of segments 131 is deformed by an external force, and the internal pressure changes according to the deformation.
  • the detection unit 140 of the information processing device 10 detects the pressure fluctuation of the fluid filled in each of the segments 131 of the plurality of filling units 130.
  • the detection unit 140 acquires the pressure information inside the segment 131 and detects the pressure fluctuation based on the pressure information.
  • the detection unit 140 has a plurality of sensors 141 provided in each of the plurality of segments 131 of the filling unit 130. For example, when the segment 131 is filled with gas, the sensor 141 uses a pressure sensor capable of detecting atmospheric pressure. For example, when the segment 131 is filled with a liquid, the detection unit 140 uses a pressure sensor capable of detecting the oil pressure.
  • the detection unit 140 detects the pressure and pressure fluctuation of the fluid filled in each of the segments 131 of the plurality of filling units 130.
  • the detection unit 140 improves the position resolution of detection by detecting the pressure fluctuation of the plurality of segments 131.
  • the information processing apparatus 10 associates the arrangement of the segment 131 with the contact portion 125 with the sensor 141 in advance in order to recognize the contact position of the contact portion 125 in detail.
  • the discriminating unit 150 of the information processing device 10 discriminates the state of the leg 120 of the moving body 100 based on the segment in which the pressure fluctuation is detected by the detecting unit 140.
  • the determination unit 150 identifies the sensor 141 that has detected the pressure fluctuation, and identifies the segment 131 of the filling unit 130 associated with the sensor 141. For example, when the assumed angle at the time of rotation of the specified segment 131 and the actual angle of the contact portion 125 match, the discriminating unit 150 determines that the portion having the pressure fluctuation is in contact.
  • the assumed angle means, for example, the angle of the segment 131 assumed in the driven contact portion 125.
  • the discriminating unit 150 determines that the segment 131 has collided with the external environment. That is, the discrimination unit 150 can discriminate between contact with the external environment and collision. The discriminating unit 150 discriminates the collision of the leg portions 120 based on the positional relationship of the segments in which the pressure fluctuation detected by the detecting unit 140 is detected.
  • the configuration example of the information processing device 10 according to the second embodiment has been described above.
  • the above configuration described with reference to FIG. 11 is merely an example, and the configuration of the information processing apparatus 10 according to the second embodiment is not limited to such an example.
  • the functional configuration of the information processing apparatus 10 according to the second embodiment can be flexibly modified according to specifications and operations.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the relationship between the operation of the moving body 100 and the change in the pressure of the filling portion 130 according to the second embodiment.
  • the vertical axis represents pressure and the horizontal axis represents time.
  • the graph shows an example of the state of the segment of the filling portion 130A and the change in pressure fluctuation.
  • the moving body 100 rotates the contact portion 125 to move, so that a part of the filling portion 130A provided in the contact portion 125 also rotates while in contact with the external environment.
  • the contact portion 125 comes into contact with the external environment in the order of the segment 131 of the sensor 141A, the segment 131 of the sensor 141B, the segment 131 of the sensor 141C, and the segment 131 of the sensor 141D.
  • the detection unit 140 of the information processing device 10 sequentially detects the pressure fluctuation of the sensor 141A, the pressure fluctuation of the sensor 141B, the pressure fluctuation of the sensor 141C, and the pressure fluctuation of the sensor 141D, as shown in the graph of the scene SN11.
  • the moving body 100 is a scene in which the moving body 100 continues to move by the contact portion 125. Then, the moving body 100 is stopped because the segment 131 of the sensor 141A of the contact portion 125 is in contact with the external environment and the segment 131 of the sensor 141F collides with a step or the like in the external environment by force F. ..
  • the detection unit 140 of the information processing apparatus 10 detects the pressure fluctuation of the sensor 141A and also detects the pressure fluctuation of the sensor 141F larger than the pressure fluctuation.
  • the discriminating unit 150 of the information processing device 10 is the contact portion 125 of the leg portion 120 at the portion of the segment 131 in which the sensor 141F is provided among the sensors 141A and 141F in which the pressure fluctuation detected by the detecting unit 140 is detected. Determined to have collided. As a result, the information processing device 10 controls the drive unit 200 so as to avoid the leg unit 120 that has determined the collision.
  • the discrimination unit 150 of the information processing device 10 determines the arrangement relationship of the segment 131 and the driving state of the contact unit 125.
  • the segment 131 that does not come into contact with the external environment may be determined as the collision location based on the above.
  • the information processing apparatus 10 when the inside of the filling portion 130 is divided into a plurality of sealed segments 131, the fluid filled in each of the plurality of segments 131 The pressure fluctuation of the above is detected by the detection unit 140.
  • the information processing device 10 determines the state of the leg 120 by the discriminating unit 150 based on the segment 131 in which the pressure fluctuation is detected by the detecting unit 140.
  • the information processing apparatus 10 can grasp the relationship between the position where the leg portion 120 and the external environment are in contact with each other and the pressure fluctuation based on the arrangement of the segment 131 of the filling portion 130.
  • the information processing apparatus 10 can improve the resolution of the position where the pressure fluctuation is detected by using the filling portion 130 divided into a plurality of segments 131, which contributes to further diversification of the leg portions 120. can do.
  • the information processing device 10 determines the collision of the leg 120 by the discriminating unit 150 based on the position of the segment 131 of the filling unit 130 in which the pressure fluctuation detected by the detecting unit 140 is detected. As a result, the information processing apparatus 10 can determine, for example, a collision of the legs 120 when the position of the segment in which the pressure fluctuation is detected deviates from the contact position where the pressure fluctuation should be in contact with the external environment. As a result, the information processing apparatus 10 can determine the contact and collision of the leg 120 with the external environment only by the filling portion 130A without complicating the structure of the leg 120. It can contribute to diversification.
  • the second embodiment may be applied to other embodiments, the information processing device 10 of the modified example, and the like.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of the moving body according to the third embodiment.
  • the moving body 100 includes a plurality of filling units 130, an information processing device 10, and a driving unit 200.
  • the information processing device 10 includes a storage unit 11, a detection unit 140, a discrimination unit 150, a control unit 160, and an estimation unit 190.
  • the estimation unit 190 estimates the state of the external environment in contact with the legs 120 of the moving body 100 based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140.
  • the estimation unit 190 estimates the state of unevenness in the external environment with which the legs 120 are in contact, based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140.
  • the state of the external environment is, for example, whether or not the ground on which the moving body 100 is moving is flat, whether or not the ground has a concave portion, and whether or not the ground has a convex portion. Including that state.
  • the estimation unit 190 estimates the state of the external environment, unevenness, and the like by using the estimation method.
  • the estimation method includes, for example, an estimation method based on the fluctuation of the peak state due to the threshold processing.
  • the estimation method includes, for example, a method of calculating and estimating the variance of pressure fluctuation.
  • the estimation method may include, for example, a method of estimating using frequency analysis, pattern matching by machine learning, or the like.
  • the control unit 160 changes the control of the moving body 100 based on the state of the external environment estimated by the estimation unit 190.
  • the control unit 160 changes the control of the leg unit 120 to a third control according to the uneven state.
  • the third control is, for example, a control for unevenness of the moving body 100.
  • the control for unevenness includes, for example, a control for changing the moving speed according to the condition of the unevenness, a control for changing the posture of the moving body, a control for changing the control parameter according to the condition of the unevenness, and the like.
  • the control for changing the moving speed according to the condition of the unevenness is, for example, a control for lowering the moving speed as the change in the unevenness increases.
  • the control for changing the posture of the moving body is, for example, a control in which the larger the change in the unevenness, the lower the posture of the moving body 100 to make it easier to maintain the balance.
  • the control that changes the control parameter according to the condition of the unevenness is, for example, a control that lowers the position control gain or the impedance control gain as the change in the unevenness increases.
  • the configuration example of the information processing device 10 according to the third embodiment has been described above.
  • the above configuration described with reference to FIG. 13 is merely an example, and the configuration of the information processing apparatus 10 according to the third embodiment is not limited to such an example.
  • the functional configuration of the information processing apparatus 10 according to the third embodiment can be flexibly modified according to specifications and operations.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of the relationship between the operation of the moving body 100 and the change in the pressure of the filling portion 130 according to the third embodiment.
  • the vertical axis represents pressure and the horizontal axis represents time.
  • the graph shows an example of the change in the pressure fluctuation in the filling portion 130 according to the external environment.
  • the detection unit 140 of the information processing device 10 does not detect the pressure fluctuation in all four sensors 141 as shown in the scene SN21. In other words, the detection unit 140 detects stable pressure values of the four sensors 141.
  • the detection unit 140 of the information processing device 10 detects the pressure fluctuation according to the shape, size, etc. of the unevenness when the contact portion 125 comes into contact with the uneven portion of the external environment. Detected by. In other words, the detection unit 140 detects pressure fluctuations that change depending on the shape, size, and the like of the unevenness. As a result, the estimation unit 190 of the information processing device 10 estimates the presence or absence of unevenness in the external environment based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140.
  • the estimation unit 190 estimates that the pressure fluctuations above the threshold value Pt are uneven when a plurality of pressure fluctuations above the threshold value are detected within a certain period of time. Then, the control unit 160 of the information processing device 10 controls, for example, to reduce the traveling speed of the moving body 100.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of a processing procedure executed by the information processing apparatus 10 according to the third embodiment.
  • the processing procedure shown in FIG. 15 is realized by the information processing apparatus 10 executing a program.
  • the processing procedure shown in FIG. 15 is executed by the information processing device 10 for each of the plurality of legs 120.
  • the information processing apparatus 10 detects the pressure fluctuation of the leg 120 by the detection unit 140 (step S201). Then, the information processing apparatus 10 determines whether or not the pressure fluctuation is detected based on the detection result in step S201 (step S202). The information processing device 10 determines that the pressure fluctuation has been detected when the pressure fluctuation corresponding to the contact of the leg 120 with the external environment is detected. When the information processing apparatus 10 determines that the pressure fluctuation has not been detected (No in step S202), the information processing apparatus 10 proceeds to step S207, which will be described later. If the information processing apparatus 10 determines that the pressure fluctuation has been detected (Yes in step S202), the information processing apparatus 10 proceeds to step S203. The information processing device 10 estimates the state of the external environment by the estimation unit 190 (step S203). When the information processing device 10 stores the estimation result in the storage unit 11, the processing proceeds to step S204.
  • the information processing device 10 determines whether or not the external environment is uneven based on the estimation result of the estimation unit 190 (step S204). When the information processing apparatus 10 determines that the external environment is uneven (Yes in step S204), the information processing apparatus 10 proceeds to step S205.
  • the information processing device 10 controls the drive unit 200 by the control unit 160 by the third control (step S205). As a result, the control unit 160 drives the leg unit 120 by the drive unit 200 so as to reduce the moving speed of the moving body 100. Then, the information processing device 10 advances the process to step S207, which will be described later.
  • step S204 If the information processing device 10 determines that the external environment is not uneven (No in step S204), the information processing device 10 proceeds to step S206.
  • the information processing device 10 controls the drive unit 200 by the control unit 160 by the first control or the second control (step S206).
  • the control unit 160 causes the drive unit 200 to drive the leg unit 120 by force control or position control according to the contact state with the external environment. Then, the information processing apparatus 10 proceeds to step S207, which will be described later.
  • the information processing device 10 determines whether or not to terminate (step S207). When the information processing apparatus 10 determines that the process is not completed (No in step S207), the information processing apparatus 10 returns the process to step S201 already described, and continues the process procedure after step S201. Further, when the information processing apparatus 10 determines that the process is terminated (Yes in step S207), the information processing apparatus 10 terminates the processing procedure shown in FIG.
  • the information processing apparatus 10 estimates the state of the external environment in contact with the legs 120 by the estimation unit 190 based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140.
  • the information processing device 10 changes the control of the leg 120 to the control according to the state of the external environment by the control unit 160 based on the state of the external environment estimated by the estimation unit 190.
  • the information processing apparatus 10 can estimate the state of the external environment based on the pressure fluctuation of the filling unit 130.
  • the information processing apparatus 10 can estimate the state of the external environment without complicating the structure of the leg 120, and thus can contribute to further diversification of the leg 120.
  • the information processing apparatus 10 estimates the state of unevenness of the external environment in contact with the leg portions 120 by the estimation unit 190 based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140.
  • the control unit 160 changes the control of the leg portion 120 to the third control according to the uneven state.
  • the information processing apparatus 10 can estimate whether or not the external environment is convex or concave based on the pressure fluctuation of the filling unit 130.
  • the information processing apparatus 10 can estimate the uneven state of the external environment without complicating the structure of the leg 120, and thus can contribute to further diversification of the leg 120.
  • the information processing device 10 estimates the state of unevenness of the external environment in contact with the legs 120 of the moving body 100 by the estimation unit 190 based on the pressure fluctuation pattern detected by the detection unit 140. As a result, the information processing apparatus 10 can exclude the pressure fluctuation due to noise or the like from the estimation target by estimating the unevenness based on the pressure fluctuation pattern of the filling unit 130. As a result, the information processing apparatus 10 can extract the pressure fluctuation of the filling portion 130 due to the unevenness of the external environment, so that the estimation accuracy of the unevenness can be improved.
  • the information processing device 10 has an uneven external environment due to the estimation unit 190. Assuming that, the control unit 160 controls the movement of the moving body 100 by the wheels. Then, when the estimation unit 190 estimates that the external environment is not in an uneven state, the information processing device 10 controls the moving body 100 to walk by the legs 120 by the control unit 160. Thereby, the information processing device 10 can switch between the movement by the wheels of the moving body 100 and the movement by walking by the legs 120 according to the uneven state of the external environment.
  • the information processing apparatus 10 can determine the state of the leg portion 120 by using the filling portion 130 and can estimate the state of unevenness in the external environment. Therefore, it is possible to contribute to further diversification of the leg 120.
  • the moving body 100 may be configured to adjust the air pressure of the filling portion 130.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the configuration of the moving body 100 according to the modified example (1) of the third embodiment.
  • the moving body 100 includes a plurality of filling units 130, an information processing device 10, a driving unit 200, and an adjusting unit 300.
  • the information processing device 10 includes a storage unit 11, a detection unit 140, a discrimination unit 150, a control unit 160, and an estimation unit 190.
  • the adjusting unit 300 may be included in the configuration of the information processing device 10.
  • the adjusting unit 300 of the moving body 100 adjusts the pressure of the fluid filled inside each of the plurality of filling b130s.
  • the adjusting unit 300 is, for example, connected to each of the plurality of filling units 130 so that the pressure can be adjusted via a pressure adjusting valve, a compressor, or the like.
  • the adjusting unit 300 controls the opening and closing of the pressure adjusting valve or the like to fill the filling unit 130 with the fluid from the pump or discharge the fluid from the filling unit 130.
  • the adjusting unit 300 is electrically connected to the information processing device 10. The operation of the adjusting unit 300 is controlled by, for example, the control unit 160.
  • the control unit 160 controls the leg portion 120 based on the uneven state, and the adjustment unit 300 is charged with the inside of the filling unit 130. Adjust the pressure. For example, when the external environment is uneven, the control unit 160 controls the adjusting unit 300 so that the pressure inside the filling unit 130 decreases. As a result, the contact area 125 of the leg 120 increases the contact area with the external environment, so that the frictional force increases and robust control can be performed according to the road surface condition.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of the relationship between the moving body 100 and the external environment according to the modified example (1) of the third embodiment.
  • the graph shown in FIG. 17 is the same as the graph shown in FIG. That is, the example shown in FIG. 17 shows an operation example corresponding to the scenes SN21 and SN22 shown in FIG.
  • the information processing device 10 detects stable pressure values of the four sensors 141. In this case, the information processing device 10 does not need to increase the contact area between the contact portion 125 of the moving body 100 and the open environment, so that the pressure inside the filling portion 130 becomes the reference first pressure.
  • the adjusting unit 300 is operated. When the pressure inside the filling unit 130 is the first pressure, the information processing device 10 does not perform adjustment by the adjusting unit 300. Further, the information processing apparatus 10 causes the adjusting unit 300 to adjust the pressure inside the filling unit 130 to be the first pressure when the pressure inside the filling unit 130 is not the first pressure.
  • the information processing device 10 detects the pressure fluctuation by the four sensors 141.
  • the information processing device 10 operates the adjusting unit 300 so that the pressure inside the filling unit 130 decreases in order to increase the contact area between the contact portion 125 of the moving body 100 and the external environment.
  • the adjusting unit 300 discharges the fluid from the filling unit 130 so that the pressure inside each of the plurality of filling units 130 becomes the second pressure, and lowers the pressure value to the second pressure.
  • the second pressure is a pressure value lower than the first pressure.
  • the moving body 100 is provided with the adjusting unit 300 for adjusting the pressure of the fluid filled inside the filling unit 130.
  • the information processing apparatus 10 estimates that the external environment is in an uneven state by the estimation unit 190
  • the information processing device 10 controls the leg portion 120 based on the uneven state, and applies the pressure inside the filling portion 130 to the adjusting unit 300. Is adjusted by the control unit 160.
  • the information processing apparatus 10 can adjust the pressure inside the filling portion 130 according to the state of unevenness in the external environment.
  • the information processing device 10 can change the contact area and the contact frictional force between the leg 120 of the moving body 100 and the external environment by adjusting the pressure inside the filling portion 130, so that the leg The degree of freedom of the contact portion 125 of the 120 can be improved, and the control can be simplified.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of the relationship between the pressure of the filling portion 130B and the external environment according to the modified example (2) of the third embodiment.
  • the vertical axis shows the pressure and the horizontal axis shows the arrangement of the sensor 141.
  • the above-mentioned mobile body 100 may include a plurality of filling portions 130B shown in FIG. That is, the moving body 100 includes a plurality of filling units 130B, an information processing device 10, and a driving unit 200. As shown in FIG. 13, the information processing device 10 includes a storage unit 11, a detection unit 140, a discrimination unit 150, a control unit 160, and an estimation unit 190.
  • the plurality of filling portions 130B are provided corresponding to each of the plurality of leg portions 120.
  • the filling portion 130B is provided at a portion where the leg portion 120 comes into contact with the external environment.
  • the filling portion 130B is formed as a ring-shaped tube by, for example, an elastic member, and is deformable.
  • the filling portion 130B has a plurality of segments 132 arranged along the width direction (X-axis direction) of the contact portion 125 of the moving body 100 and each of which is sealed inside.
  • the plurality of segments 132 are rotatably provided in the circumferential direction of the contact portion 125 of the leg portion 120.
  • the plurality of segments 132 are formed to have an even size.
  • the filling unit 130B is filled with a fluid in each of the plurality of segments 132.
  • Each of the plurality of segments 132 is deformed by contact with an external environment or the like, and the internal pressure changes according to the deformation.
  • the detection unit 140 of the information processing device 10 detects the pressure fluctuation of the fluid filled in each of the segments 132 of the plurality of filling units 130B.
  • the detection unit 140 acquires the pressure information inside the segment 132, and detects the pressure fluctuation based on the pressure information.
  • the detection unit 140 has a plurality of sensors 141 provided in each of the plurality of segments 132 of the filling unit 130B. For example, when the segment 132 is filled with gas, the sensor 141 uses a pressure sensor capable of detecting the pressure. For example, when the segment 132 is filled with a liquid, the detection unit 140 uses a pressure sensor capable of detecting the oil pressure.
  • the detection unit 140 detects the pressure and pressure fluctuation of the fluid filled in each of the segments 132 of the plurality of filling units 130.
  • the detection unit 140 improves the position resolution of detection by detecting the pressure fluctuation of the plurality of segments 132.
  • the information processing apparatus 10 has sensors 141A, 141B, 141C, 141D, and 141E arranged from left to right in the X-axis direction.
  • the information processing apparatus 10 associates the arrangement of the segment 132 with the contact portion 125 with the sensor 141 in advance in order to recognize the contact position of the contact portion 125 in detail.
  • the estimation unit 190 of the information processing device 10 estimates the state of the external environment in contact with the legs 120 of the moving body 100 based on the distribution of the segments 132 in which the pressure fluctuation is detected by the detection unit 140.
  • the estimation unit 190 estimates the state of unevenness in the external environment with which the legs 120 are in contact, based on the distribution of pressure fluctuations detected by the detection unit 140.
  • each of the plurality of segments 132 of the filling portion 130B has a force. It is added evenly.
  • the detection unit 140 of the information processing device 10 equalizes the pressure values detected by the sensors 141A, 141B, 141C, 141D, and 141E, respectively.
  • the estimation unit 190 estimates that the state of the external environment in contact with the leg portions 120 is a flat portion because the distribution of the pressure fluctuation detected by the detection unit 140 is even.
  • the plurality of segments 132 of the filling portion 130B correspond to the shape of the contacting external environment.
  • Different forces are applied.
  • the value of the pressure detected by the sensors 141A and 141B provided in the segment 132 in contact with the convex portion of the external environment becomes large in the detection unit 140 of the information processing device 10.
  • the value of the pressure detected by 141C, 141D, 141E provided in the segment 132 having less contact with the convex portion of the detection unit 140 becomes smaller. Since the distribution of the pressure fluctuation detected by the detection unit 140 varies, the estimation unit 190 estimates that the state of the external environment in contact with the leg portion 120 is convex.
  • the estimation unit 190 may estimate the degree of unevenness by calculating the variation in the distribution of pressure fluctuations.
  • the estimation unit 190 may estimate the degree of unevenness in the external environment by using, for example, a method of calculating the variance of the pressure fluctuation, a method of calculating the difference from the maximum value and the minimum value of the pressure fluctuation, and the like.
  • the information processing apparatus 10 when the information processing apparatus 10 according to the modification (2) of the third embodiment is divided into a plurality of segments 132 in which the inside of the filling portion 130 is sealed, the information processing apparatus 10 of the plurality of segments 132 The pressure fluctuation of the fluid filled in each is detected by the detection unit 140.
  • the information processing device 10 estimates the state of the external environment in contact with the legs 120 of the moving body 100 by the estimation unit 190 based on the distribution of the segments in which the pressure fluctuation is detected by the detection unit 140.
  • the information processing apparatus 10 can estimate the state of the external environment in contact with the legs 120 of the moving body 100 based on the distribution of the segments in which the pressure fluctuation is detected.
  • the information processing apparatus 10 can estimate the unevenness, flatness, and the like of the external environment in contact with the leg 120 by using the filling 130 divided into the plurality of segments 132. It can contribute to diversification.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of the relationship between the pressure of the filling portion 130 and the leg position according to the modified example (3) of the third embodiment.
  • Leg position means, for example, the position between the reference position y 0 of the contact portion 125 of the leg 120 to the external environment.
  • the vertical axis represents the pressure and the horizontal axis represents the leg position y.
  • the moving body 100 includes a plurality of filling units 130, an information processing device 10, and a driving unit 200.
  • the information processing device 10 includes a storage unit 11, a detection unit 140, a discrimination unit 150, a control unit 160, and an estimation unit 190. That is, the moving body 100 is different from the modified example (2) of the third embodiment in that the filling portion 130 of the contact portion 125 of the leg portion 120 is not divided.
  • the estimation unit 190 of the information processing device 10 contacts the external environment in which the leg 120 of the moving body 100 comes into contact. Estimate the state of.
  • the estimation unit 190 estimates the state of unevenness in the external environment with which the leg 120 is in contact, based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140 and the leg position y.
  • Estimation unit 190 obtains the angle information of the joint, such as the leg portion 120 from the encoder or the like, calculates the position with respect to the reference position y 0 of the contact portion 125 from the angle information.
  • the estimation unit 190 for example, an acceleration sensor, a distance based on the detection result of such sensors may be configured to calculate the position with respect to the reference position y 0 of the contact portion 125.
  • the detection unit 140 of the information processing apparatus 10 estimates that when the pressure fluctuation of the detection unit 140 occurs at the leg position y 2 , the state of the external environment in contact with the leg 120 is a flat portion.
  • the detection unit 140 of the information processing apparatus 10 when in contact with the convex portion of the external environment at the contact portion 125 legs position y 1 of the moving body 100, the detection unit 140 of the information processing apparatus 10, the pressure from the legs position y 1 The value gradually increases. Then, when the detection unit 140 has a convex portion in the external environment, the timing at which the pressure rises is earlier than when the external environment has no convex portion. In the detection unit 140, when the external environment has a convex portion, the pressure rising gradient ⁇ becomes smaller than when the external environment has no convex portion.
  • the estimation unit 190 if it is at the start of the leg position y legs position y 1 of the detected pressure variation by the detecting unit 140, the convex state of the external environment the legs 120 are in contact portion Presumed to be. Further, in the estimation unit 190, when the leg position y at the start of the pressure fluctuation detected by the detection unit 140 is the leg position y 2 and the pressure rising gradient ⁇ is smaller than the case where the external environment is flat, the leg It is presumed that the state of the external environment with which the unit 120 is in contact is the recess.
  • the estimation unit 190 estimates the state of the external environment by comparing the leg positions y of the plurality of legs 120 that have detected the pressure fluctuation. May be good. For example, the estimation unit 190 may estimate that the external environment is uneven when the leg positions y of the plurality of leg portions 120 that come into contact with the external environment are different.
  • the information processing apparatus 10 is based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140 and the leg position y with respect to the reference position y 0 of the leg 120. Then, the estimation unit 190 estimates the state of the external environment in contact with the legs 120 of the moving body 100. As a result, the information processing apparatus 10 can estimate the state of the external environment in contact with the leg 120 of the moving body 100 based on the relationship between the pressure fluctuation and the position of the leg 120. As a result, the information processing apparatus 10 can estimate the state of unevenness and the like of the external environment in contact with the leg 120 by simply using the filling portion 130 having a simple structure, which contributes to further diversification of the leg 120. Can be done.
  • the information processing apparatus 10 determines the contact with the external environment based on the pressure fluctuation, and estimates the state of the external environment and the collision with the object from the pressure fluctuation. It can also be in the form.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of the relationship between the pressure fluctuation and the state of the leg 120 according to the modified example (4) of the third embodiment.
  • the vertical axis shows the pressure
  • the horizontal axis shows the state of the legs.
  • the value, pattern, and the like of the pressure fluctuation generated in the filling portion 130 provided in the leg portion 120 differ depending on the contact state ST11, the uneven contact state ST12, and the collision state ST13.
  • the contact state ST11 is, for example, a state in which the legs 120 are in contact with a flat external environment.
  • the uneven contact state ST12 is, for example, a state in which the leg portion 120 is in contact with an external environment having unevenness.
  • the collision state ST13 is, for example, a state in which the contact portion 125 is in contact with an object or the like different from the unevenness.
  • the detection unit 140 of the information processing apparatus 10 detects the pressure fluctuation of the pressure P1 in the case of the contact state ST1.
  • the detection unit 140 detects the pressure fluctuation of the pressure P2 in the case of the uneven contact state ST12.
  • the pressure P2 is a value larger than the pressure P1.
  • the detection unit 140 detects the pressure fluctuation of the pressure P3.
  • the pressure P3 is a value larger than the pressure P2.
  • the moving body 100 includes a plurality of filling units 130, an information processing device 10, and a driving unit 200.
  • the information processing device 10 includes a storage unit 11, a detection unit 140, a discrimination unit 150, a control unit 160, and an estimation unit 190.
  • the discriminating unit 150 discriminates the contact state of the leg portion 120 based on the pressure fluctuation detected by the detecting unit 140. Then, in the information processing device 10, the estimation unit 190 estimates the unevenness of the external environment and the collision of the legs 120 based on the detected change in the pressure fluctuation. The estimation unit 190 estimates that the uneven contact state ST12 is present when the pressure fluctuation is a change in pressure P2. The estimation unit 190 estimates that the collision state is ST13 when the pressure fluctuation is a change in the pressure P3.
  • FIG. 21 is a flowchart showing an example of a processing procedure executed by the information processing apparatus 10 according to the modified example (4) of the third embodiment.
  • the processing procedure shown in FIG. 21 is realized by the information processing apparatus 10 executing a program.
  • the processing procedure shown in FIG. 21 is executed by the information processing device 10 for each of the plurality of legs 120.
  • the information processing device 10 detects the pressure fluctuation of the leg 120 by the detection unit 140 (step S301). Then, the information processing apparatus 10 determines whether or not the pressure fluctuation is detected based on the detection result in step S301 (step S302). When the information processing apparatus 10 determines that the pressure fluctuation has not been detected (No in step S302), the leg 120 is not in the contact state ST1, so the process proceeds to step S305 described later. If the information processing apparatus 10 determines that the pressure fluctuation has been detected (Yes in step S302), the information processing apparatus 10 proceeds to step S303.
  • the information processing device 10 estimates the unevenness of the external environment and the collision of the legs by the estimation unit 190 based on the pressure fluctuation (step S303). For example, the information processing apparatus 10 estimates that the uneven contact state ST12 is when the pressure fluctuation is a change in pressure P2, and estimates that it is a collision state ST13 when the pressure fluctuation is a change in pressure P3. .. Then, the information processing apparatus 10 executes a control process based on the estimation result of the estimation unit 190 (step S304). For example, when the information processing device 10 is estimated to be in the uneven contact state ST12, the information processing device 10 executes a process of controlling the drive unit 200 by the third control as described above. For example, when it is estimated that the information processing device 10 is in the collision state ST13, the information processing device 10 executes a process of stopping the drive unit 200 to avoid it, as described above.
  • the information processing device 10 determines whether or not to terminate (step S305). When the information processing apparatus 10 determines that the process is not completed (No in step S305), the information processing apparatus 10 returns the process to step S301 already described, and continues the process procedure after step S301. Further, when the information processing apparatus 10 determines that the process is terminated (Yes in step S305), the information processing apparatus 10 terminates the processing procedure shown in FIG.
  • the information processing apparatus 10 estimates the unevenness of the external environment and the collision of the legs 120 by the estimation unit 190 based on the change in the pressure fluctuation detected by the detection unit 140.
  • the information processing device 10 can estimate the unevenness of the external environment and the collision of the legs 120 of the moving body 100 based on the detected change in the pressure fluctuation.
  • the information processing apparatus 10 can estimate the state of unevenness of the external environment in contact with the leg 120 and the collision of the leg 120 only by using the filling portion 130, which contributes to further diversification of the leg 120. be able to.
  • modified examples (1) to (4) of the third embodiment may be applied to the information processing device 10 and the like of other embodiments and modified examples.
  • FIG. 22 is a perspective view for explaining an example of the moving body according to the fourth embodiment.
  • the moving body 100A shown in FIG. 22 is a flying body.
  • the mobile body 100A includes, for example, a drone capable of autonomous movement, an unmanned aerial vehicle (UAV), and the like.
  • UAV unmanned aerial vehicle
  • the moving body 100A has a main body 110 and four legs 120.
  • the main body 110 is, for example, the body of the moving body 100A.
  • the main body 110A has, for example, a device for controlling autonomous movement and the like.
  • the four leg portions 120 are appropriately referred to as leg portions 120F1, leg portions 120F2, leg portions 120F3, and leg portions 120F4.
  • the leg 120 protrudes from the main body 110 and supports the main body 110 when the moving body 100A lands.
  • the leg portion 120 protrudes from the main body 110 and the rotary blade is provided will be described, but the present embodiment is not limited to this configuration.
  • the leg 120 is in a non-contact state with respect to the external environment when the moving body 100A is floating, flying, or the like. When the moving body 100A has landed, the leg 120 is in contact with the external environment.
  • the contact portion 125A is provided at the tip of the leg portion 120 so that it can come into contact with the external environment.
  • the contact portion 125A is provided so as to project from the tip of the leg portion 120.
  • the contact portion 125A is formed in a hollow shape by, for example, an elastic member so as to be deformed when it comes into contact with an external environment.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of the configuration of the mobile body 100A according to the fourth embodiment.
  • the moving body 100A includes a plurality of filling units 130, an information processing device 10, and a driving unit 200A.
  • the drive unit 200A includes various devices related to the drive system of the moving body 100A, which is a flying object.
  • the drive unit 200A includes, for example, a drive force generator for generating drive forces of a plurality of drive motors and the like.
  • the drive motor rotates, for example, the rotor blades of the moving body 100A.
  • the drive unit 200A rotates the drive motor based on control information including a command from the information processing device 10, for example, so that the moving body 100A floats, flies, and lands.
  • the plurality of filling portions 130 are provided corresponding to each of the plurality of leg portions 120.
  • the filling portion 130 is provided at a portion where the leg portion 120 comes into contact with the external environment.
  • the filling portion 130 is formed in a bag shape by, for example, an elastic member, and is deformable.
  • the filling portion 130 is formed so that a fluid can be filled inside.
  • the fluid includes, for example, a gas, a liquid, and the like.
  • Each of the plurality of filling portions 130 is housed inside the contact portion 125A of the plurality of leg portions 120.
  • the moving body 100A describes a case where the filling portion 130 is provided in the convex contact portion 125A of the leg portion 120, but the present invention is not limited to this.
  • the contact portion 125A may be realized by wheels or the like, as in the first embodiment described above.
  • the information processing device 10 includes a storage unit 11, a detection unit 140, a discrimination unit 150, a control unit 160A, and an estimation unit 190.
  • the information processing device 10 is provided on the main body 110 of the mobile body 100A, for example.
  • a program stored in the information processing device 10 by a CPU, an MCU, or the like has a RAM or the like as a work area. It is realized by executing as.
  • each processing unit may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA.
  • the discriminating unit 150 discriminates the state of the leg 120 of the moving body 100A based on the pressure fluctuation detected by the detecting unit 140.
  • the discriminating unit 150 determines that the leg portion 120 has transitioned to the contact state or the non-contact state when the internal pressure fluctuation of the filling portion 130 occurs.
  • the discrimination unit 150 can use a plurality of contact discrimination methods. For example, when the leg portion 120 is in the non-contact state and the discriminating unit 150 detects a pressure fluctuation in which the pressure value indicated by the pressure information is equal to or higher than a preset threshold value, the discriminating unit 150 determines that the contact state has been entered.
  • the discriminating unit 150 determines that the transition to the contact state has occurred, it can determine that the leg 120 of the moving body 100A has come into contact with the external environment. For example, when the leg portion 120 is in the contact state and the discriminating unit 150 detects a pressure fluctuation in which the pressure value indicated by the pressure information becomes smaller than a predetermined threshold value, the discriminating unit 150 determines that the transition to the non-contact state has occurred. That is, when the discriminating unit 150 determines that the transition to the non-contact state has occurred, it can be determined that the leg portion 120 of the moving body 100A is separated from the external environment.
  • the discriminating unit 150 discriminates the state for each of the plurality of leg portions 120.
  • the discrimination unit 150 is electrically connected to the control unit 160A, and outputs discrimination information indicating the discrimination result to the control unit 160A.
  • the discrimination information shows, for example, the discrimination results for each of the plurality of legs 120.
  • the control unit 160A controls the operation of the moving body 100A based on the discrimination result of the discrimination unit 150.
  • the control unit 160A operates the moving body 100A by controlling the driving of the driving unit 200A of the moving body 100A.
  • the control unit 160A controls the flight of the mobile body 100A in order to realize the action plan of the mobile body 100A.
  • the control unit 160A executes tasks, processes, and the like set at the time of landing.
  • the control unit 160A outputs an operation command or the like for driving the moving body 100A to the drive unit 200A.
  • control unit 160A controls the moving body 100A to change the landing position when the stability of the landing place of the moving body 100A is poor.
  • control unit 160A executes control for changing the landing position of the moving body 100A when the estimation unit 190 estimates that the external environment is in an uneven state.
  • the control unit 160A lands the moving body 100A by executing a process at the time of landing.
  • FIG. 24 is a diagram showing an example of the configuration of the control unit 160A of the information processing device 10 according to the fourth embodiment.
  • the control unit 160A shown in FIG. 24 includes a switching unit 164, a task control unit 165, a landing position correction unit 166, and a flight control unit 167.
  • the switching unit 164 switches the control in the control unit 160A based on the discrimination result of the discrimination unit 150 and the estimation result of the estimation unit 190. For example, the switching unit 164 selectively executes the task control unit 165, the landing position correction unit 166, and the flight control unit 167.
  • the task control unit 165 controls the tasks performed by the moving body 100A after landing.
  • the task includes delivery of a package housed in the main body 110, output of various information, and the like.
  • the task control unit 165 outputs, for example, control parameters and the like corresponding to the task to the drive unit 200A.
  • the drive unit 200A operates the moving body 100A based on the control parameters and the like.
  • the landing position correction unit 166 corrects the landing position of the moving body 100A when the estimation unit 190 estimates that the external environment is in an uneven state. For example, the landing position correction unit 166 calculates a new landing position and creates an action plan for moving to the landing position.
  • the action plan includes, for example, a plan for taking off the moving body 100A, flying it to the landing position, and then landing it.
  • the landing position correction unit 166 outputs the created new action plan to the flight control unit 167.
  • the flight control unit 167 controls the flight of the moving body 100A by driving the drive unit 200A.
  • the flight control unit 167 performs flight control for realizing the action plan of the moving body 100A, for example.
  • the flight control unit 167 outputs an operation command or the like for driving the moving body 100A to the drive unit 200A.
  • the flight control unit 167 outputs an operation command or the like based on the action plan created by the landing position correction unit 166 to the drive unit 200A.
  • the information processing device 10 realizes operations such as flight, floating, landing, and stopping of the moving body 100A.
  • the configuration example of the information processing device 10 according to the fourth embodiment has been described above.
  • the above configuration described with reference to FIG. 123 is merely an example, and the configuration of the information processing apparatus 10 according to the fourth embodiment is not limited to such an example.
  • the functional configuration of the information processing apparatus 10 according to the fourth embodiment can be flexibly modified according to specifications and operations.
  • FIG. 25 is a flowchart showing an example of a processing procedure executed by the information processing apparatus 10 according to the fourth embodiment.
  • the processing procedure shown in FIG. 25 is realized by the information processing apparatus 10 executing a program.
  • the processing procedure shown in FIG. 25 is executed by the information processing device 10 when the moving body 100A performs the landing operation.
  • the information processing apparatus 10 detects the pressure fluctuation of the leg 120 by the detection unit 140 (step S401). Then, the information processing apparatus 10 determines whether or not the leg 120 is in the contact state based on the detection result in step S401 (step S402). For example, the information processing apparatus 10 determines that the legs 120 are in contact with each other when the pressure fluctuations are detected by the plurality of filling portions 130. When the information processing apparatus 10 determines that the leg 120 is not in contact (No in step S402), the information processing apparatus 10 proceeds to step S407, which will be described later. If the information processing device 10 determines that the legs 120 are in contact with each other (Yes in step S402), the information processing device 10 proceeds to step S403.
  • the information processing device 10 estimates the unevenness of the external environment based on the pressure fluctuation by the estimation unit 190 (step S403).
  • the estimation unit 190 estimates the unevenness of the external environment for each of the plurality of legs 120, and estimates the unevenness of the external environment based on the contact state of the plurality of legs 120. In other words, the estimation unit 190 estimates whether or not the external environment is a landable place based on the contact state of the legs 120. Then, when the information processing device 10 stores the estimation result in the storage unit 11, the processing proceeds to step S404.
  • the information processing device 10 determines whether or not the landing point is stable based on the estimation result (step S404). For example, the information processing device 10 determines that the landing point is not stable when the estimation result indicates that the external environment is uneven, all the legs 120 are not in contact with the external environment, and the like. ..
  • the information processing device 10 proceeds to the process in step S405.
  • the information processing device 10 executes a landing process by the control unit 160A (step S405). For example, the information processing device 10 controls the task performed by the moving body 100A after landing by the task control unit 165. Then, when the processing of step S405 is completed, the information processing apparatus 10 proceeds to step S407, which will be described later.
  • step S406 The information processing device 10 executes a process for changing the landing point by the control unit 160A (step S406). For example, the information processing device 10 changes the landing position of the moving body 100A by the landing position correction unit 166, and controls the driving unit 200A of the moving body 100A by the flight control unit 167 so as to land at the changed landing position. .. Then, when the processing of step S406 is completed, the information processing device 10 advances the processing to step S407.
  • the information processing device 10 determines whether or not to terminate (step S407). When the information processing apparatus 10 determines that the process is not completed (No in step S407), the information processing apparatus 10 returns the process to step S401 already described, and continues the process procedure after step S401. Further, when the information processing apparatus 10 determines that the process is terminated (Yes in step S407), the information processing apparatus 10 terminates the processing procedure shown in FIG.
  • FIG. 26 is a diagram showing an operation example according to the landing of the moving body 100A and the external environment according to the fourth embodiment.
  • the moving body 100A In the scene SN31 of FIG. 26, the moving body 100A is in a landed state, the external environment in which the leg 120F2 is in contact with the ground is uneven, and the external environment in which the other legs 120 are in contact with the ground is flat. It has become.
  • the information processing device 10 detects pressure fluctuations in each of the four leg portions 120 by the detection unit 140, and based on the pressure fluctuations, only the external environment in which the leg portions 120F2 are in contact with the ground is uneven. presume.
  • the information processing device 10 changes the landing position around the moving body 100A to a position where the external environment is not uneven.
  • the information processing device 10 moves so as to move the grounding position of the moving body 100A in the direction D1 because the external environment other than the legs 120F2 is likely to be grounded. Controls the movement of body 100A.
  • the moving body 100A In the scene SN32, the moving body 100A is in a landed state, the external environment where the legs 120F2 and 120F3 are in contact with the ground is uneven, and the external environment where the other legs 120 are in contact with the ground is flat. ing.
  • the information processing device 10 detects pressure fluctuations in each of the four leg portions 120 by the detection unit 140, and the external environment in which the legs 120F2 and 120F3 are in contact with the ground is uneven based on the pressure fluctuations. Presumed to be. Then, the information processing device 10 changes the landing position around the moving body 100A to a position where the external environment is not uneven.
  • the information processing device 10 has a high possibility that the external environment in which the legs 120 other than the legs 120F2 and 120F3 are in contact with the ground is flat, so that the grounding position of the moving body 100A is set to the direction D2.
  • the operation of the moving body 100A is controlled so as to move it.
  • the moving body 100A In the scene SN33, the moving body 100A is in a landed state, the external environment in which the legs 120F2, 120F3, and 120F4 are in contact with the ground is uneven, and the external environment in which the other legs 120 are in contact with the ground is flat. It has become.
  • the information processing device 10 detects pressure fluctuations in each of the four leg portions 120 by the detection unit 140, and based on the pressure fluctuations, the external environment in which the legs 120F2, 120F3, and 120F4 are grounded is uneven. Presumed to be. Then, the information processing device 10 changes the landing position around the moving body 100A to a position where the external environment is not uneven.
  • the information processing device 10 has a high possibility that the external environment in which the legs 120 other than the legs 120F2, 120F3, and 120F4 are in contact with the ground is flat, so that the contact position of the moving body 100A is directed.
  • the operation of the moving body 100A is controlled so as to move to D3.
  • the information processing device 10 when the moving body 100A is a flying body, if the estimation unit 190 estimates that the external environment is in an uneven state, the moving body 100A The control unit 160A executes control for changing the landing position. As a result, the information processing device 10 can change the landing position according to the uneven state of the external environment on which the moving body 100A is about to land. As a result, the information processing apparatus 10 can prevent the moving body 100A from landing on the uneven point of the external environment by using the filling unit 130, so that the safety of the moving body 100A can be improved. ..
  • the control unit 160A executes control for landing the moving body 100A.
  • the information processing device 10 can land the mobile body 100A when it is estimated that the external environment on which the mobile body 100A is about to land is not in an uneven state.
  • the information processing apparatus 10 can land the mobile body 100A in a stable external environment by using the filling unit 130, so that the stability of the landed mobile body 100A can be ensured.
  • the above-mentioned fourth embodiment shows an example, and various changes and applications are possible.
  • FIG. 27 is a hardware configuration diagram showing an example of a computer 1000 that realizes the functions of the information processing device 10.
  • the computer 1000 includes a CPU 1100, a RAM 1200, a ROM (Read Only Memory) 1300, an HDD (Hard Disk Drive) 1400, a communication interface 1500, and an input / output interface 1600.
  • Each part of the computer 1000 is connected by a bus 1050.
  • the CPU 1100 operates based on the program stored in the ROM 1300 or the HDD 1400, and controls each part. For example, the CPU 1100 expands the program stored in the ROM 1300 or the HDD 1400 into the RAM 1200 and executes processing corresponding to various programs.
  • the ROM 1300 stores a boot program such as a BIOS (Basic Input Output System) executed by the CPU 1100 when the computer 1000 is started, a program depending on the hardware of the computer 1000, and the like.
  • BIOS Basic Input Output System
  • the HDD 1400 is a computer-readable recording medium that non-temporarily records a program executed by the CPU 1100 and data used by the program.
  • the HDD 1400 is a recording medium for recording an information processing program according to the present disclosure, which is an example of program data 1450.
  • the communication interface 1500 is an interface for the computer 1000 to connect to an external network 1550 (for example, the Internet).
  • the CPU 1100 receives data from another device or transmits data generated by the CPU 1100 to another device via the communication interface 1500.
  • the input / output interface 1600 is an interface for connecting the input / output device 1650 and the computer 1000.
  • the CPU 1100 receives data from an input device such as a keyboard or mouse via the input / output interface 1600. Further, the CPU 1100 transmits data to an output device such as a display, a speaker, or a printer via the input / output interface 1600.
  • the input / output interface 1600 may function as a media interface for reading a program or the like recorded on a predetermined recording medium (media).
  • the media is, for example, an optical recording medium such as a DVD (Digital Versaille Disc), a magneto-optical recording medium such as MO (Magnet-Optical disk), a tape medium, a magnetic recording medium, or a semiconductor memory.
  • the CPU 1100 of the computer 1000 sets the detection unit 140, the discrimination unit 150, and the control unit 160 by executing the program loaded on the RAM 1200.
  • the functions of the unit 170, the determination unit 180, the estimation unit 190, and the like are realized.
  • the HDD 1400 stores the program related to the present disclosure and the data in the storage unit 11.
  • the CPU 1100 reads the program data 1450 from the HDD 1400 and executes the program, but as another example, these programs may be acquired from another device via the external network 1550.
  • each step related to the processing of the information processing apparatus 10 of the present specification does not necessarily have to be processed in chronological order in the order described in the flowchart.
  • each step related to the processing of the information processing apparatus 10 may be processed in an order different from the order described in the flowchart, or may be processed in parallel.
  • the information processing device 10 is provided on the mobile body 100 or the mobile body 100A
  • the present invention is not limited to this.
  • the information processing device 10 may be provided outside the mobile body 100 or the mobile body 100A.
  • the information processing device 10 enables transmission and reception of various information with the moving body 100 or the moving body 100A by communication via the communication device, for example, and the filling portion 130 provided on the leg portion 120 or the like. All you have to do is get the pressure information.
  • the information processing apparatus 10 shown in the first to fourth embodiments can calculate the pressure center of gravity position of the moving bodies 100 and 100A by using the pressures of the fluids of the plurality of filling portions 130 and the like.
  • the information processing device 10 can calculate based on the pressure of the fluids of the plurality of filling portions 130 in contact with the external environment.
  • the information processing device 10 can support the control of the postures of the moving bodies 100 and 100A by calculating the position of the pressure center of gravity. An example of the calculation method of the information processing apparatus 10 will be described below with reference to FIG. 1 described above.
  • the information processing device 10 of the moving body 100 shown in FIG. 1 has the filling portion 130 detected at each contact point i of the leg portion 120A, the leg portion 120B, the leg portion 120C, and the leg portion 120D of the moving body 100.
  • the pressure of the fluid and p i is an integer.
  • the information processing apparatus 10 the pressure p 1 is the legs 120A, the legs 120B pressure P 2, the legs 120C pressure p 3, legs 120D detects a pressure p 4.
  • the information processing device 10 sets the coordinates of the contact point i as the coordinates x i .
  • the contact point of the leg 120A is coordinate x 1
  • the contact point of the leg 120B is coordinate x 2
  • the contact point of the leg 120C is coordinate x 3
  • the contact point of the leg 120D is coordinate x 3 .
  • the information processing apparatus 10 can calculate the pressure center of gravity point x cop by the equation (1).
  • x cop ⁇ i (p i * x i) / ⁇ i p i ⁇ formula (1)
  • the pressure p i of Equation (1) can be replaced with a difference from a certain reference pressure point. For example, it is possible to replace previously measured fill fluid pressure p 0 in a state not in contact with the external environment, the p i as in equation (2) to the p delta.
  • p ⁇ p i ⁇ p 0 ⁇ ⁇ ⁇ Equation (2)
  • the information processing apparatus 10 can obtain the pressure center of gravity point even if the p i in the equation (1) is replaced with p ⁇ .
  • the reference pressure point may be any value as long as it is a pressure value measured with the pressure center of gravity point x cop at the center position of the moving body 100.
  • the information processing device 10 detects the pressure fluctuation of the fluid filled in the deformable filling portion 130 provided in the contact portion of the leg 120 of the moving body 100 having the contact state and the non-contact state with the external environment. It includes a detection unit 140 and a discrimination unit 150 that determines the state of the leg 120 based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140.
  • the information processing apparatus 10 can determine whether or not the leg portion 120 is in the contact state only by providing the filling portion 130 at the contact portion of the leg portion 120. That is, the information processing device 10 does not need to provide a contact switch or the like for detecting contact on the leg 120 or simplify the structure of the leg 120. Further, the information processing apparatus 10 can determine the state of the leg 120 without complicating the structure even if the contact portion of the leg 120 is enlarged. As a result, since the information processing apparatus 10 can be provided with the filling portion 130 having a shape corresponding to the contact portion of the leg portion 120, the structure of the leg portion 120 of the moving body 100 can be diversified. Further, since the information processing device 10 can absorb the impact caused by the contact between the external environment and the leg portion 120 by the filling portion 130 for detecting the pressure fluctuation, the failure due to the impact can be suppressed.
  • the information processing device 10 further includes a control unit 160 that controls the drive of the leg unit 120 based on the determination result of the discrimination unit 150.
  • the information processing device 10 can control the drive of the leg 120 according to the contact state and the non-contact state of the leg 120 of the moving body 100. As a result, even if the information processing device 10 is provided with wheels at the tip of the leg 120, the information processing device 10 can be driven according to the contact state, which can contribute to further diversification of the leg 120.
  • the control unit 160 performs the first control according to the contact state, and the discrimination result of the discrimination unit 150 is the leg.
  • the non-contact state of 120 is shown, the second control is performed according to the non-contact state.
  • the information processing device 10 performs the first control such as force control of the leg 120 when the leg 120 of the moving body 100 is in contact, and position control of the leg 120 in the non-contact state.
  • the second control is performed.
  • the information processing device 10 can switch the control according to the state of the legs 120, so that the plurality of legs 120 can be diversified. Can be done.
  • the filling unit 130 is divided into a plurality of segments 131 whose insides are each sealed, and the detection unit 140 detects pressure fluctuations of the fluid filled in each of the plurality of segments 131.
  • the discriminating unit 150 discriminates the state of the leg portion 120 based on the segment 131 in which the pressure fluctuation is detected by the detecting unit 140.
  • the information processing apparatus 10 can grasp the relationship between the position where the leg portion 120 and the external environment are in contact with each other and the pressure fluctuation based on the arrangement of the segment 131 of the filling portion 130. As a result, the information processing apparatus 10 can improve the resolution of the position where the pressure fluctuation is detected by using the filling portion 130 divided into a plurality of segments 131, which contributes to further diversification of the leg portions 120. can do.
  • the discriminating unit 150 discriminates the collision of the leg portions 120 based on the position of the segment 131 of the filling unit 130A in which the pressure fluctuation is detected by the detecting unit 140.
  • the information processing apparatus 10 can determine, for example, a collision of the legs 120 when the position of the segment 131 in which the pressure fluctuation is detected deviates from the contact position where the pressure fluctuation should be in contact with the external environment.
  • the information processing apparatus 10 can determine the contact and collision of the leg 120 with the external environment only by the filling portion 130A without complicating the structure of the leg 120. It can contribute to diversification.
  • the information processing device 10 further includes an estimation unit 190 that estimates the state of the external environment with which the legs 120 are in contact based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140, and the control unit 160 is estimated by the estimation unit 190.
  • the control of the moving body 100 is changed based on the state of the external environment.
  • the information processing apparatus 10 can estimate the state of the external environment based on the pressure fluctuation of the filling unit 130. As a result, the information processing apparatus 10 can estimate the state of the external environment without complicating the structure of the leg 120, and thus can contribute to further diversification of the leg 120.
  • the estimation unit 190 estimates the uneven state of the external environment with which the leg units 120 are in contact based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140, and the control unit 160 is external by the estimation unit 190.
  • the control of the leg portion 120 is changed to the third control according to the uneven state.
  • the information processing apparatus 10 can estimate whether or not the external environment is convex or concave based on the pressure fluctuation of the filling unit 130. As a result, the information processing apparatus 10 can estimate the uneven state of the external environment without complicating the structure of the leg 120, and thus can contribute to further diversification of the leg 120.
  • the estimation unit 190 estimates the state of unevenness in the external environment with which the legs 120 are in contact, based on the pressure fluctuation pattern detected by the detection unit 140.
  • the information processing apparatus 10 can exclude the pressure fluctuation due to noise or the like from the estimation target by estimating the unevenness based on the pressure fluctuation pattern of the filling portion 130. As a result, the information processing apparatus 10 can extract the pressure fluctuation of the filling portion 130 due to the unevenness of the external environment, so that the estimation accuracy of the unevenness can be improved.
  • the control unit 160 has an uneven external environment due to the estimation unit 190.
  • the moving body 100 is controlled to be moved by the wheels, and when it is estimated by the estimating unit 190 that the external environment is not in an uneven state, the moving body 100 is controlled to be walked by the legs 120. Do.
  • the information processing device 10 can switch between the movement by the wheels of the moving body 100 and the movement by walking by the legs 120 according to the uneven state of the external environment.
  • the information processing apparatus 10 can determine the state of the leg portion 120 by using the filling portion 130 and can estimate the state of unevenness in the external environment. Therefore, it is possible to contribute to further diversification of the leg 120.
  • the moving body 100 is provided with an adjusting unit 300 for adjusting the pressure of the fluid filled inside the filling unit 130, and the control unit 160 has an uneven external environment due to the estimation unit 190. If it is presumed to be in a state, the control of the leg portion 120 causes the adjusting portion 300 to adjust the pressure inside the filling portion 130 based on the uneven state.
  • the information processing apparatus 10 can adjust the pressure inside the filling portion 130 according to the state of unevenness in the external environment.
  • the information processing device 10 can change the contact area and the contact frictional force between the leg 120 of the moving body 100 and the external environment by adjusting the pressure inside the filling portion 130, so that the leg The degree of freedom of the contact portion 125 of the 120 can be improved, and the control can be simplified.
  • the filling unit 130 is divided into a plurality of segments 132 in which the inside is sealed, and the detecting unit 140 detects the pressure fluctuation of the fluid filled in each of the plurality of segments 132.
  • the estimation unit 190 estimates the state of the external environment in contact with the legs 120 of the moving body 100 based on the distribution of the segments 132 in which the pressure fluctuation is detected by the detection unit 140.
  • the information processing apparatus 10 can estimate the state of the external environment in contact with the legs 120 of the moving body 100 based on the distribution of the segments in which the pressure fluctuation is detected. As a result, the information processing apparatus 10 can estimate the state of unevenness and the like of the external environment in contact with the legs 120 by using the filling portions 130 divided into a plurality of segments 132, so that the legs 120 can be further diversified. Can contribute to.
  • the estimation unit 190 states the state of the external environment in which the leg 120 of the moving body 100 comes into contact with the leg 120 based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140 and the leg position with respect to the reference position of the leg 120. To estimate.
  • the information processing apparatus 10 can estimate the state of the external environment in contact with the leg 120 of the moving body 100 based on the relationship between the pressure fluctuation and the position of the leg 120. As a result, the information processing apparatus 10 can estimate the state of unevenness and the like of the external environment in contact with the leg 120 by simply using the filling portion 130 having a simple structure, which contributes to further diversification of the leg 120. Can be done.
  • the estimation unit 190 estimates the uneven state of the external environment and the collision of the legs based on the change in the pressure fluctuation detected by the detection unit 140.
  • the information processing apparatus 10 can estimate the unevenness of the external environment and the collision of the legs 120 of the moving body 100 based on the detected change in the pressure fluctuation. As a result, the information processing apparatus 10 can estimate the state of unevenness of the external environment in contact with the leg 120 and the collision of the leg 120 only by using the filling portion 130, which contributes to further diversification of the leg 120. be able to.
  • the moving body 100A is a flying body
  • the estimation unit 190 estimates the uneven state of the external environment in contact with the legs 120 based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140.
  • the control unit 160A executes control for changing the landing position of the moving body.
  • the information processing device 10 can change the landing position according to the uneven state of the external environment on which the moving body 100A is about to land.
  • the information processing apparatus 10 can prevent the moving body 100A from landing on the uneven point of the external environment by using the filling unit 130, so that the safety of the moving body 100A can be improved. ..
  • control unit 160A executes control for landing the moving body 100A when the estimation unit 190 estimates that the external environment is not in an uneven state.
  • the information processing device 10 can land the mobile body 100A when it is estimated that the external environment on which the mobile body 100A is about to land is not in an uneven state.
  • the information processing apparatus 10 can land the mobile body 100A in a stable external environment by using the filling unit 130, so that the stability of the landed mobile body 100A can be ensured.
  • the discrimination unit 150 discriminates the state of the leg 120 based on the comparison result between the pressure fluctuation detected by the detection unit 140 and the preset threshold value.
  • the information processing device 10 can determine the state of the leg 120 by comparing the pressure fluctuation with the threshold value. As a result, even if the number of the plurality of legs 120 increases, the information processing apparatus 10 can suppress the increase in the processing load, so that the plurality of legs 120 can be diversified.
  • the information processing device 10 determines the pressure of the filling unit 130 detected by the detection unit 140 when the leg 120 is in contact and the pressure of the filling unit 130 detected by the detection unit 140 when the leg 120 is in non-contact state. Based on this, a setting unit 170 for setting a threshold value is further provided.
  • the information processing apparatus 10 can set a threshold value suitable for the situation even if the fluid in the filling unit 130 escapes or is affected by aging. As a result, even if the filling portion 130 is provided on the leg portion 120, the information processing apparatus 10 can suppress a decrease in the accuracy of the state of the leg portion 120 determined based on the pressure fluctuation of the filling portion 130. ..
  • the moving body 100 includes a leg portion 120 having a contact state and a non-contact state, a deformable filling portion 130 provided at a contact portion of the leg portion 120 with an external environment, and a fluid filled in the filling portion 130.
  • the detection unit 140 for detecting the pressure fluctuation and the discriminating unit 150 for discriminating the state of the leg 120 based on the pressure fluctuation detected by the detection unit 140 are provided.
  • the moving body 100 can determine whether or not the leg portion 120 is in the contact state only by providing the filling portion 130 at the contact portion of the leg portion 120. That is, the moving body 100 does not need to provide a contact switch or the like for detecting contact on the leg 120 or simplify the structure of the leg 120. Further, even if the contact portion of the leg portion 120 is enlarged, the moving body 100 can determine the state of the leg portion 120 without complicating the structure. Further, since the moving body 100 can be realized by providing the filling portion 130 in the leg portion 120, it is possible to suppress an increase in the weight of the leg portion 120.
  • the moving body 100 can be provided with the filling portion 130 having a shape corresponding to the contact portion of the leg portion 120, the structure of the leg portion 120 can be diversified. Further, since the moving body 100 can absorb the impact caused by the contact between the external environment and the leg portion 120 by the filling portion 130 for detecting the pressure fluctuation, the failure due to the impact can be suppressed.
  • the computer uses the fluid filled in the deformable filling portion 130 provided in the contact portion of the leg portion 120 of the moving body 100 having the contact state and the non-contact state with the external environment.
  • the pressure fluctuation is detected by the detection unit 140, and the state of the leg portion 120 is determined based on the detected pressure fluctuation.
  • the computer can determine whether or not the leg portion 120 is in the contact state only by providing the filling portion 130 at the contact portion of the leg portion 120. That is, the state determination method can eliminate the need to provide the leg 120 with a contact switch or the like for detecting contact, or to simplify the structure of the leg 120. Further, in the state determination method, even if the contact portion of the leg portion 120 is enlarged, the computer can determine the state of the leg portion 120 without complicating the structure. As a result, in the state determination method, since the filling portion 130 having a shape corresponding to the contact portion of the leg portion 120 can be provided, the structure of the leg portion 120 can be diversified. Further, in the state determination method, the impact caused by the contact between the external environment and the leg portion 120 can be absorbed by the filling portion 130 for detecting the pressure fluctuation, so that the failure due to the impact can be suppressed.
  • a detection unit that detects pressure fluctuations in the fluid filled in the deformable filling portion provided in the contact portion of the leg of the moving body having a contact state and a non-contact state with the external environment.
  • a discriminating unit that determines the state of the leg based on the pressure fluctuation detected by the detecting unit, and Information processing device equipped with.
  • the information processing apparatus further comprising a control unit that controls driving of the leg portion based on the discrimination result of the discrimination unit.
  • the control unit performs the first control according to the contact state, and the discrimination result indicates the non-contact state of the leg.
  • the information processing apparatus which performs the second control according to the non-contact state.
  • the filling portion is divided into a plurality of segments, each of which is hermetically sealed.
  • the detection unit detects the pressure fluctuation of the fluid filled in each of the plurality of segments, and detects the pressure fluctuation.
  • the information processing apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the discriminating unit discriminates the state of the leg based on the segment in which the pressure fluctuation is detected by the detecting unit.
  • the information processing device according to (4), wherein the discriminating unit discriminates a collision between the legs based on the position of the segment in which the pressure fluctuation is detected by the detecting unit.
  • An estimation unit for estimating the state of the external environment with which the legs are in contact is further provided based on the pressure fluctuation detected by the detection unit.
  • the information processing device according to (2) or (3), wherein the control unit changes the control of the moving body based on the state of the external environment estimated by the estimation unit.
  • the estimation unit estimates the state of unevenness of the external environment with which the legs are in contact.
  • the control unit changes the control of the leg portion to a third control according to the uneven state when the external environment is estimated to be in the uneven state by the estimation unit according to the above (6).
  • Information processing equipment is further provided based on the pressure fluctuation detected by the detection unit.
  • the information processing device wherein the estimation unit estimates the state of unevenness in the external environment with which the legs are in contact, based on the pattern of pressure fluctuation detected by the detection unit.
  • the control unit controls the moving body to be moved by the wheels, and the estimation unit controls the external environment to be in the uneven state.
  • the information processing apparatus according to (7) or (8), wherein the moving body is controlled to be walked by the legs.
  • the moving body is provided with an adjusting portion for adjusting the pressure of the fluid filled inside the filling portion.
  • the control unit controls the leg portion by applying the pressure inside the filling portion to the adjusting unit based on the uneven state.
  • the information processing apparatus according to any one of (7) to (9) to be adjusted.
  • the filling portion is divided into a plurality of segments, each of which is hermetically sealed.
  • the detection unit detects the pressure fluctuation of the fluid filled in each of the plurality of segments, and detects the pressure fluctuation.
  • the estimation unit estimates the state of the external environment in contact with the legs of the moving body based on the distribution of the segment in which the pressure fluctuation is detected by the detection unit (7) to (10).
  • the information processing device according to any one of.
  • the estimation unit estimates the state of the external environment in contact with the legs of the moving body based on the pressure fluctuation detected by the detection unit and the leg position with respect to the reference position of the legs.
  • the information processing apparatus according to any one of (7) to (11).
  • the estimation unit is described in any one of (7) to (12) above, which estimates the state of unevenness in the external environment and the collision of the legs based on the change in the pressure fluctuation detected by the detection unit.
  • Information processing device (14)
  • the moving body is a flying body and Based on the pressure fluctuation detected by the detection unit, the estimation unit estimates the state of unevenness of the external environment with which the legs are in contact.
  • the information processing device according to (6), wherein the control unit executes control for changing the landing position of the moving body when the estimation unit estimates that the external environment is in the uneven state. ..
  • the information processing device 14), wherein the control unit executes control for landing the moving body when the estimation unit estimates that the external environment is not in the uneven state.
  • the discriminating unit is described in any one of (1) to (15) above, which discriminates the state of the leg based on the comparison result between the pressure fluctuation detected by the detecting unit and the preset threshold value. Information processing equipment.
  • the information processing apparatus further comprising a setting unit for setting a threshold value.
  • the computer The pressure fluctuation of the fluid filled in the deformable filling portion provided in the contact portion of the leg of the moving body having the contact state and the non-contact state with the external environment is detected by the detection unit.
  • a method for determining the state of a moving body which determines the state of the leg based on the detected pressure fluctuation.
  • Information processing device 11 Storage unit 100 Mobile unit 100A Mobile unit 110 Main body 120 Leg 125 Contact 125A Contact 130 Fill 130A Fill 130B Fill 140 Detection 141 Sensor 150 Discrimination 160 Control 161 Support leg control unit 162 Free leg control unit 163 Actuator control unit

Abstract

情報処理装置(10)は、接触状態と非接触状態とを有する移動体(100)の脚部の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部(130)に充填された流体の圧力変動を検出する検出部(140)と、検出部(140)によって検出された流体の圧力変動に基づいて、移動体(100)の脚部の状態を判別する判別部(150)と、を備える。

Description

情報処理装置、移動体及び移動体の状態判別方法
 本開示は、情報処理装置、移動体及び移動体の状態判別方法に関する。
 移動体は、例えば、胴体部と2つ以上の脚部とを有するものがある。特許文献1には、本体から突出した脚部の先端に加わった力を検出するスイッチを設け、当該スイッチに対する入力を可能にするロボット装置が開示されている。
特開2003-71757号公報
 上記の従来技術では、機械的なスイッチを脚部の先端に設けると、脚部の先端の形状が限定されてしまい、多様化させることが困難である。また、自律移動型ロボットでは、接触状態と非接触状態とを有する脚部が接触する先端の構造を多様化させたいとの要望がある。
 そこで、本開示では、接触状態と非接触状態とを有する移動体の脚部の構造を多様化させることができる情報処理装置、移動体及び移動体の状態判別方法を提供する。
 上記の課題を解決するために、本開示に係る一形態の情報処理装置は、接触状態と非接触状態とを有する移動体の脚部の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部に充填された流体の圧力変動を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記圧力変動に基づいて、前記脚部の状態を判別する判別部と、を備える。
 また、本開示に係る一形態の移動体は、接触状態と非接触状態とを有する脚部と、前記脚部の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部と、前記充填部に充填された流体の圧力変動を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記圧力変動に基づいて、前記脚部の状態を判別する判別部と、を備える。
 また、本開示に係る一形態の移動体の状態判別方法は、コンピュータが、接触状態と非接触状態とを有する移動体の脚部の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部に充填された流体の圧力変動を検出部によって検出し、検出した前記圧力変動に基づいて前記脚部の状態を判別する。
第1の実施形態に係る移動体の一例を説明するための斜視図である。 第1の実施形態に係る移動体の構成の一例を示す図である。 第1の実施形態に係る情報処理装置の制御部と駆動部との構成の一例を示す図である。 第1の実施形態に係る情報処理装置が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。 第1の実施形態に係る移動体と充填部の圧力の変化との関係例を示す図である。 第1の実施形態の変形例(1)に係る移動体の構成の一例を示す図である。 第1の実施形態の変形例(1)に係る情報処理装置が実行する設定手順の一例を示すフローチャートである。 第1の実施形態の変形例(3)に係る移動体の脚部と充填部の圧力の変化との関係例を示す図である。 第1の実施形態の変形例(4)に係る移動体の構成の一例を示す図である。 第1の実施形態の変形例(5)に係る移動体の接触部の他の例を示す図である。 第2の実施形態に係る移動体の構成の一例を示す図である。 第2の実施形態に係る移動体の動作と充填部の圧力の変化との関係例を示す図である。 第3の実施形態に係る移動体の構成の一例を示す図である。 第3の実施形態に係る移動体の動作と充填部の圧力の変化との関係例を示す図である。 第3の実施形態に係る情報処理装置が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。 第3の実施形態の変形例(1)に係る移動体の構成の一例を示す図である。 第3の実施形態の変形例(1)に係る移動体と外部環境との関係の一例を示す図である。 第3の実施形態の変形例(2)に係る充填部の圧力と外部環境との関係の一例を示す図である。 第3の実施形態の変形例(3)に係る充填部の圧力と脚部位置との関係の一例を示す図である。 第3の実施形態の変形例(4)に係る圧力変動と脚部の状態との関係の一例を示す図である。 第3の実施形態の変形例(4)に係る情報処理装置が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。 第4の実施形態に係る移動体の一例を説明するための斜視図である。 第4の実施形態に係る移動体の構成の一例を示す図である。 第4の実施形態に係る情報処理装置の制御部の構成の一例を示す図である。 第4の実施形態に係る情報処理装置が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。 第4の実施形態に係る移動体の着地と外部環境とに応じた動作例を示す図である。 情報処理装置の機能を実現するコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。
 以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
(第1の実施形態)
[第1の実施形態に係る移動体の概要]
 図1は、第1の実施形態に係る移動体の一例を説明するための斜視図である。図1に示す移動体100は、例えば、複数の脚部120を有する自律移動が可能なロボットである。複数の脚部120のそれぞれは、接触状態と非接触状態とを含む。移動体100は、例えば、脚部120の先端等が外部環境と接触する接触状態と、当該外部環境に接触しない非接触状態と、を有する。外部環境は、移動体100が移動する経路を含む。外部環境は、例えば、地面、床、階段、障害物等を含む。移動体100は、例えば、脚部が接触状態と非接触状態とを有するドローン、台車、車両等を含んでもよい。
 図1に示す一例では、移動体100は、本体110と、4つの脚部120と、を有する。すなわち、移動体100は、四肢を有する移動ロボットである。本体110は、例えば、移動体100の胴体である。本体110は、例えば、自律移動を制御する装置等を有する。また、以下の説明では、4つの脚部120のそれぞれを区別する説明においては、4つの脚部120を適宜、脚部120A、脚部120B、脚部120C、脚部120Dと称する。
 脚部120は、本体110から突出し、本体110を支えたり、移動に用いられたりする部分である。脚部120は、第1関節121と、第2関節122と、第1リンク123と、第2リンク124と、接触部125と、を有する。図1に示す一例では、脚部120の構成を簡単化して図示している。実際には、脚部120が所望の自由度を有するように、関節、リンクの形状、数、配置等が適宜設定され得る。
 第1関節121及び第2関節122は、例えば、アクチュエータが設けられており、アクチュエータの駆動により回転可能に構成されている。第1リンク123は、第1関節121により本体110に対して回転可能に設けられている。第2リンク124は、第2関節122により第1リンク123に対して回転可能に設けられている。接触部125は、外部環境との接触が可能なように、脚部120の先端に設けられている。図1に示す一例では、接触部125は、車輪となっており、第2リンク124に回転自在に設けられている。接触部125は、略円盤状のホイル126と、ホイル126の外周を覆う弾性部材127と、を有する。ホイル126は、金属部材によって形成されており、第2リンク124に回転自在に設けられている。弾性部材127は、弾力性を有し、例えば、ゴム部材等によって形成されている。弾性部材127は、外部環境と接触した場合に変形するように、中空状に形成されている。本実施形態では、接触部125は、例えば、モータ、モータの出力軸等によって回転可能な構成となっている。
 第1関節121及び第2関節122は、アクチュエータの駆動が本体110から制御されることにより、第1リンク123及び第2リンク124の回転角度が制御されることで、脚部120の駆動が制御される。これにより、移動体100は、脚部120A、脚部120B、脚部120C及び脚部120Dの駆動を本体110から制御することで、脚部120A、脚部120B、脚部120C及び脚部120Dによる歩行(移動)を実現している。
[第1の実施形態に係る移動体の構成]
 図2は、第1の実施形態に係る移動体の構成の一例を示す図である。図2に示すように、移動体100は、複数の充填部130と、情報処理装置10と、駆動部200と、を備える。駆動部200は、移動体100の駆動可能な各部位を駆動させる。駆動部200は、脚部120の第1関節121及び第2関節122を駆動させるアクチュエータを有する。駆動部200は、情報処理装置10と電気的に接続されており、情報処理装置10によって制御される。また、駆動部200は、モータ等を駆動させることで、車輪である接触部125を回転させる。すなわち、第1の実施形態に係る移動体100は、脚部120に設けられた車輪による走行移動と、脚部120による歩行移動と、を切り替え可能な構成となっている。
 複数の充填部130のそれぞれは、複数の脚部120のそれぞれに設けられている。充填部130は、脚部120が外部環境と接触する部分に変形可能に設けられている。充填部130は、例えば、弾性部材によってリング状の密閉されたチューブとして形成されており、変形可能となっている。充填部130は、内部に流体が充填可能に形成されている。流体は、例えば、気体、液体等を含む。充填部130は、接触部125のホイル126と弾性部材127との間に設けられている。例えば、移動体100の接触部125がタイヤである場合、充填部130は、タイヤのチューブとすることができる。そして、充填部130は、弾性部材127が外部環境に接触することで、当該弾性部材127とともに変形する。これにより、充填部130は、外部環境に接触したことによる変形に応じて内部の圧力が変化する。本実施形態では、充填部130は、弾性部材127の内部に収容する場合について説明するが、例えば、露出した状態で脚部120に設けられてもよい。
 充填部130は、内部の空気圧を調整することが可能な構成になっている。充填部130は、空気圧を調整することで、移動体100の脚部120における外部環境との接触面積や接触摩擦力を変化させることができる。その結果、充填部130は、脚部120の先端に自由度を持たせることができるとともに、移動体100の制御の簡単化に貢献することができる。
 情報処理装置10は、例えば、専用または汎用コンピュータである。情報処理装置10は、記憶部11と、検出部140と、判別部150と、制御部160と、を備える。情報処理装置10は、例えば、移動体100の本体110に設けられている。本実施形態では、検出部140、判別部150及び制御部160の各処理部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やMCU(Micro Control Unit)等によって、情報処理装置10内部に記憶されたプログラムがRAM(Random Access Memory)等を作業領域として実行されることにより実現される。また、各処理部は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。
 記憶部11は、各種データを記憶する。例えば、記憶部11は、検出部140の検出結果を示すデータを記憶できる。記憶部14は、検出部140、判別部150及び制御部160と電気的に接続されている。記憶部11は、移動体100を制御するためのプログラム、設定データ等を記憶する。設定データは、例えば、圧力変動を判定するための設定閾値を含む。
 記憶部11は、例えば、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。なお、記憶部11は、移動体100の外部に設けられていてもよい。具体的には、記憶部11は、ネットワークを介して情報処理装置10に接続されたクラウドサーバに設けてもよい。
 検出部140は、複数の充填部130のそれぞれに充填された流体の圧力変動を検出する。検出部140は、充填部130の内部の圧力情報を取得し、当該圧力情報に基づいて圧力変動を検出する。本実施形態では、検出部140は、複数の充填部130のそれぞれの内部に設けられ、流体の圧力情報を出力する複数のセンサ141を有する場合について説明するが、これに限定されない。また、例えば、充填部130に気体が充填されている場合、センサ141は、気圧を検出可能な圧力センサを用いる。例えば、充填部130に液体が充填されている場合、検出部140は、油圧を検出可能な圧力センサを用いる。検出部140は、複数の充填部130ごとの圧力及び圧力変動を検出する。検出部140は、判別部150と電気的に接続されており、検出結果を含む圧力情報を判別部150に出力する。
 なお、移動体100の接触部125がタイヤである場合、検出部140は、センサ141を用いずに、移動体、タイヤ等から圧力情報を取得する構成としてもよい。また、検出部140は、複数の充填部130のそれぞれの内部に設けてもよい。
 判別部150は、検出部140によって検出された圧力変動に基づいて、移動体100の脚部120の状態を判別する。判別部150は、充填部130の内供の圧力変動が発生した場合に、脚部120が接触状態または非接触状態に遷移したと判別する。判別部150は、複数の接触判別方法を用いることができる。例えば、判別部150は、脚部120が非接触状態である場合に、圧力情報が示す圧力値が予め設定した閾値以上となる圧力変動を検出すると、接触状態に遷移したと判別する。例えば、判別部150は、脚部120が接触状態である場合に、圧力情報が示す圧力値が予め定められた閾値よりも小さくなる圧力変動を検出すると、非接触状態に遷移したと判別する。判別部150は、複数の脚部120ごとに状態を判別する。判別部150は、制御部160と電気的に接続されており、判別した結果を示す判別情報を制御部160に出力する。判別情報は、例えば、複数の脚部120ごとの判別結果を示している。
 制御部160は、判別部150の判別結果に基づいて、移動体100の脚部120の駆動を制御する。制御部160は、判別部150の判別結果に基づいて、4つの脚部120の状態を認識し、駆動部200を制御することで、移動体100の脚部120の駆動を制御する。制御部160は、判別部150の判別結果が脚部120の接触状態を示している場合、接触状態に応じた第1制御を行う。第1制御は、脚部120が接触状態、すなわち支持脚の状態であるので、当該脚部120の力制御となる。また、制御部160は、判別部150の判別結果が脚部120の非接触状態を示している場合、非接触状態に応じた第2制御を行う。第2制御は、脚部120が非接触状態、すなわち遊脚の状態であるので、当該脚部120の位置制御となる。
 図3は、第1の実施形態に係る情報処理装置10の制御部160と駆動部200との構成の一例を示す図である。図3に示す制御部160は、支持脚制御部161と、遊脚制御部162と、アクチュエータ制御部163と、を備える。支持脚制御部161と遊脚制御部162とは、判別部150の判別結果に基づいて選択的に実行される。支持脚制御部161は、接触状態の脚部120の行動を計画し、当該計画に応じた第1制御のトルク、速度、位置指令等をアクチュエータ制御部163に出力する。遊脚制御部162は、非接触状態の脚部120の行動を計画し、当該計画に応じた第2制御のトルク、速度、位置指令等をアクチュエータ制御部163に出力する。アクチュエータ制御部163は、入力されたトルク、速度、位置指令等に基づいてアクチュエータ部201を駆動させる電流を駆動部200に出力する。そして、アクチュエータ部201は、駆動に応じたトルク、力、角度値等を支持脚制御部161及び遊脚制御部162にフィードバックする。その結果、情報処理装置10は、複数の脚部120の状態に応じて駆動させることで、移動体100の脚部120による歩行を実現する。
 以上、第1の実施形態に係る移動体100及び情報処理装置10の構成例について説明した。なお、図2から図3を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る移動体100及び情報処理装置10の構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る移動体100及び情報処理装置10の機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。
[第1の実施形態に係る情報処理装置の処理手順]
 次に、第1の実施形態に係る情報処理装置10の処理手順の一例について説明する。図4は、第1の実施形態に係る情報処理装置10が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図4に示す処理手順は、情報処理装置10がプログラムを実行することによって実現される。図4に示す処理手順は、情報処理装置10によって複数の脚部120ごとに実行される。
 図4に示すように、情報処理装置10は、検出部140によって脚部120の圧力変動を検出する(ステップS101)。例えば、情報処理装置10は、脚部120の非接触状態から接触状態への変化、または接触状態から非接触状態への変化に応じた圧力変動を検出し、検出結果を記憶部11に記憶する。検出結果は、例えば、圧力変動を検出したか否かの情報を含む。検出結果は、例えば、圧力変動を検出している場合、いずれの変化に応じた圧力変動であるかを示す情報を含む。そして、情報処理装置10は、処理をステップS102に進める。
 情報処理装置10は、ステップS101の検出結果に基づいて、圧力変動を検出したか否かを判定する(ステップS102)。情報処理装置10は、圧力変動を検出していないと判定した場合(ステップS102でNo)、処理を後述するステップS107に進める。また、情報処理装置10は、圧力変動を検出したと判定した場合(ステップS102でYes)、処理をステップS103に進める。
 情報処理装置10は、判別部150によって脚部120の状態を判別する(ステップS103)。例えば、情報処理装置10は、検出した圧力変動に基づいて脚部120が接触状態であるか非接触状態であるかを判別し、判別結果を記憶部11に記憶する。そして、情報処理装置10は、処理をステップS104に進める。
 情報処理装置10は、ステップS103の判別結果に基づいて、脚部120が接触状態へ遷移したか否かを判定する(ステップS104)。情報処理装置10は、脚部120が接触状態へ遷移したと判定すると(ステップS104でYes)、処理をステップS105に進める。情報処理装置10は、制御部160によって駆動部200を第1制御で制御する(ステップS105)。その結果、制御部160は、力制御によって駆動部200に脚部120を駆動させる。そして、情報処理装置10は、処理を後述するステップS107に進める。
 情報処理装置10は、脚部120が接触状態へ遷移していないと判定すると(ステップS104でNo)、脚部120が非接触状態へ遷移しているので、処理をステップS106に進める。情報処理装置10は、制御部160によって駆動部200を第2制御で制御する(ステップS106)。その結果、制御部160は、位置制御によって駆動部200に脚部120を駆動させる。そして、情報処理装置10は、処理をステップS107に進める。
 情報処理装置10は、終了するか否かを判定する(ステップS107)。例えば、情報処理装置10は、移動体100の動作終了の指示を受けている場合、終了すると判定する。情報処理装置10は、終了しないと判定した場合(ステップS107でNo)、処理を既に説明したステップS101に戻し、ステップS101以降の処理手順を継続する。また、情報処理装置10は、終了すると判定した場合(ステップS107でYes)、図4に示す処理手順を終了させる。
[第1の実施形態に係る移動体の動作]
 次に、図5を参照して、移動体100の動作の一例について説明する。図5は、第1の実施形態に係る移動体と充填部130の圧力の変化との関係例を示す図である。図5に示すグラフは、縦軸が圧力、横軸が時間をそれぞれ示している。図5に示す一例では、グラフは、移動体100の脚部120Aの状態の遷移と圧力の変化との一例を示している。
 図5に示す場面SN1では、移動体100は、脚部120Aを非接触状態とさせている。この場合、脚部120Aの充填部130が外部環境と接触していないので、情報処理装置10の検出部140は、設定閾値Psよりも小さな圧力の値を検出する。そして、場面SN2では、移動体100は、駆動部200を駆動させることで、脚部120Aを非接触状態から接触状態に遷移させている。この場合、脚部120Aは、地面(外部環境)に接触することで、充填部130が変形し、充填部130に充填された流体の圧力が増加する圧力変動が生じる。脚部120Aの検出部140は、脚部120Aの充填部130が外部環境と接触して圧力変動が生じることで、設定閾値Psよりも大きな圧力の値を検出する。その結果、情報処理装置10は、検出部140の検出結果に基づいて脚部120Aが接触状態であると判別する。換言すると、情報処理装置10は、脚部120Aが非接触状態から接触状態へ遷移したと判別する。
 場面SN3では、移動体100は、駆動部200を駆動させることで、脚部120Aを接触状態から非接触状態に遷移させている。この場合、脚部120Aは、地面(外部環境)から離れることで、充填部130が元の形状に戻る作用が生じ、充填部130に充填された流体の圧力の値が減少する圧力変動が生じる。脚部120Aの検出部140は、脚部120Aの充填部130が外部環境から離れることによる圧力変動が生じることで、設定閾値Psよりも小さな圧力の値を検出する。その結果、情報処理装置10は、検出部140の検出結果に基づいて脚部120Aが非接触状態であると判別する。換言すると、情報処理装置10は、脚部120Aが接触状態から非接触状態へ遷移したと判別する。そして、情報処理装置10は、他の脚部120B、120C、120Dについても同様の判別を行う。
 以上のように、第1の実施形態に係る情報処理装置10は、接触状態と非接触状態とを有する移動体100の脚部120の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部130に充填された流体の圧力変動を検出する。情報処理装置10は、検出した圧力変動に基づいて脚部の状態を判別する。これにより、情報処理装置10は、充填部130を脚部120の接触部分に設けるだけで、脚部120が接触状態であるか否かを判別することができる。すなわち、情報処理装置10は、接触を検出するための接触スイッチ等を脚部120に設けたり、脚部120の構造を簡単化させたりする必要がなくなる。また、情報処理装置10は、脚部120の接触部分を拡大させても、構造を複雑化させることなく、脚部120の状態を判別することができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の接触部分に応じた形状の充填部130を設けることができるので、移動体100の脚部120の構造を多様化させることができる。また、情報処理装置10は、外部環境と脚部120との接触による衝撃を、圧力変動を検出するための充填部130によって吸収することができるので、当該衝撃による故障を抑制することができる。
 また、情報処理装置10は、判別部150の判別結果に基づいて、移動体100の脚部120の駆動を制御する制御部160を備える。これにより、情報処理装置10は、移動体100の脚部120の接触状態、非接触状態に応じて脚部120の駆動を制御することができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の先端に車輪を設けても、接触状態に応じた駆動を行うことができるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 また、情報処理装置10は、判別部150の判別結果が脚部120の接触状態を示している場合、接触状態に応じた第1制御を制御部160によって行い、判別結果が脚部120の非接触状態を示している場合、非接触状態に応じた第2制御を行う。これにより、情報処理装置10は、移動体100の脚部120が接触状態の場合、脚部120の力制御等の第1制御を行い、非接触状態の場合、脚部120の位置制御等の第2制御を行う。その結果、情報処理装置10は、移動体100が複数の脚部120を備えていても、脚部120の状態に応じた制御に切り替えることができるので、複数の脚部120を多様化させることができる。
 また、情報処理装置10は、検出部140によって検出された圧力変動と予め設定された閾値との比較結果に基づいて、脚部120の状態を判別部150によって判別する。これにより、情報処理装置10は、圧力変動と閾値を比較することで、脚部120の状態を判別することができる。その結果、情報処理装置10は、複数の脚部120の数が増加しても、処理負担の増加を抑制することができるので、複数の脚部120を多様化させることができる。
[第1の実施形態の変形例(1)]
 例えば、移動体100の脚部120の接触部125がタイヤである場合、充填部130の流体が抜けたり、経年変化の影響を受けたりする可能性がある。このため、情報処理装置10は、所定のタイミングで設定閾値Psを調整する機能を有する。所定のタイミングは、例えば、初期設定のタイミング、メンテナンスのタイミング等を含む。
 図6は、第1の実施形態の変形例(1)に係る移動体100の構成の一例を示す図である。図6に示すように、移動体100は、複数の充填部130と、情報処理装置10と、駆動部200と、を備える。情報処理装置10は、記憶部11と、検出部140と、判別部150と、制御部160と、設定部170と、を備える。
 設定部170は、移動体100に対応した設定閾値Psを設定する。設定部170は、脚部120が接触状態のときに検出部140によって検出した充填部130の圧力と、脚部120が非接触状態のときに検出部140によって検出した充填部130の圧力とに基づいて、設定閾値Psを設定する。例えば、設定部170は、脚部120の接触状態の圧力と非接触状態の圧力との内分点を設定閾値Psとして設定する場合について説明するが、閾値の設定方法はこれに限定されない。
[第1の実施形態の変形例(1)に係る設定閾値の設定手順]
 次に、第1の実施形態の変形例(1)に係る情報処理装置10の設定閾値Psの設定手順の一例について説明する。図7は、第1の実施形態の変形例(1)に係る情報処理装置10が実行する設定手順の一例を示すフローチャートである。図7に示す処理手順は、情報処理装置10がプログラムを実行することによって実現される。
 図7に示すように、情報処理装置10は、最初の脚部120に対する設定を開始する(ステップS201)。例えば、最初の脚部120として脚部120Aが設定されている場合、情報処理装置10は、脚部120Aの設定を開始する。情報処理装置10は、脚部120が接触状態と非接触状態とに変化するように駆動部200を駆動させる。そして、情報処理装置10は、ステップS201の処理が終了すると、処理をステップS202に進める。
 情報処理装置10は、検出部140によって検出された脚部120が接触状態の圧力を取得する(ステップS202)。そして、情報処理装置10は、検出部140によって検出された脚部120が非接触状態の圧力を取得する(ステップS203)。そして、情報処理装置10は、脚部120が接触状態及び非接触状態の圧力に基づいて設定閾値Psを決定する(ステップS204)。例えば、情報処理装置10は、脚部120の接触状態の圧力と非接触状態の圧力との内分点に基づいて設定閾値Psを決定する。そして、情報処理装置10は、処理をステップS205に進める。
 情報処理装置10は、全ての脚部120の設定が終了したか否かを判定する(ステップS205)。情報処理装置10は、全ての脚部120の設定が終了していないと判定した場合(ステップS205でNo)、処理をステップS206に進める。情報処理装置10は、次の脚部120に対する設定を開始する(ステップS206)。例えば、情報処理装置10は、脚部120B、脚部120C、脚部120Dの順序で設定を開始する。情報処理装置10は、設定対象の脚部120が接触状態と非接触状態とに変化するように駆動部200を駆動させる。そして、情報処理装置10は、処理を既に説明したステップS202に戻し、ステップS202以降の処理手順を継続する。
 また、情報処理装置10は、全ての脚部120の設定が終了したと判定した場合(ステップS205でYes)、図7に示す処理手順を終了させる。情報処理装置10は、図7に示す処理手順を実行することで、設定部170として機能する。
 以上のように、第1の実施形態の変形例(1)に係る情報処理装置10は、脚部120が接触状態のときに140検出部によって検出した充填部130の圧力と脚部120が非接触状態のときに140検出部によって検出した充填部130の圧力とに基づいて、閾値を設定部170によって設定する。これにより、情報処理装置10は、充填部130の流体が抜けたり、経年変化の影響を受けたりしても、状況に適した閾値を設定することができる。その結果、情報処理装置10は、充填部130を脚部120に設けても、当該充填部130の圧力変動に基づいて判別した脚部120の状態の精度が低下することを抑制することができる。
[第1の実施形態の変形例(2)]
 第1の実施形態では、情報処理装置10は、脚部120が非接触状態から接触状態への遷移時、及び接触状態から非接触状態への遷移時に生じる圧力変動に基づいて、脚部120の状態を判別する場合について説明したが、これに限定されない。
 例えば、移動体100の脚部120に設けられた充填部130は、外部環境と接触すると、図5のグラフ中のSN2に示したように、圧力の値が上昇し、振動しながら減衰した後に安定した値となる。同様に、充填部130は、外部環境から離れると、図5のグラフ中のSN3に示したように、圧力の値が上昇し、振動しながら減衰した後に安定した値となる。
 第1の実施形態の変形例(2)に係る情報処理装置10は、圧力変動の振動を検出する方法を用いることができる。情報処理装置10の検出部140は、検出した圧力値の振動の有無に基づいて圧力変動を検出してもよい。これにより、検出部140は、ノイズ等によって一時的に変化した圧力変化を、圧力変動として検出することを抑制することができる。
 判別部150は、検出部140によって検出された圧力値の分散を計算し、分散が一定以上である場合に充填部130が接触または離脱したと判別してもよい。例えば、移動体100が一定の速度で歩行している場合、脚部120は一定の周期で外部環境に接触する。この場合、判別部150は、検出部140によって検出された圧力値を時系列的に捉え、圧力変動の振動の周期に基づいて脚部120の接触、離脱を判別してもよい。
 以上のように、第1の実施形態の変形例(2)に係る情報処理装置10は、検出部140が検出した圧力の振動に基づいて、複数の脚部120の状態を判別することができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の外部環境との接触及び離脱以外で圧力が変化した場合、当該圧力の変化を排除することができるので、判別精度を向上させることができる。
[第1の実施形態の変形例(3)]
 例えば、移動体100が複数の脚部120を備えている場合、情報処理装置10の判別部150は、複数の充填部130に充填された流体の圧力の相対変化に基づいて、脚部120の状態を判別してもよい。
 図8は、第1の実施形態の変形例(3)に係る移動体100の脚部120と充填部130の圧力の変化との関係例を示す図である。図8に示すグラフは、縦軸が圧力、横軸が時間をそれぞれ示している。
 図8に示す一例では、移動体100は、時間t1に起動され、脚部120Aを非接触状態とし、その他の脚部120B、120C及び120Dの接触状態を維持している。この場合、情報処理装置10の検出部140は、脚部120Aの充填部130の圧力が減少し、脚部120B、120C及び120Dの充填部130の圧力が増加することを検出できる。そして、判別部150は、検出部140の検出結果が示す増減の関係に基づいて、複数の脚部120の接触状態と非接触状態とを判別することができる。
 以上のように、第1の実施形態の変形例(3)に係る情報処理装置10は、移動体100のそれぞれに設けられた充填部130の圧力の増減の関係に基づいて、複数の脚部120の状態を判別することができる。その結果、情報処理装置10は、充填部130からの流体の抜けや経年変化の影響を抑制し、判別精度を安定させることができる。
[第1の実施形態の変形例(4)]
 図9は、第1の実施形態の変形例(4)に係る移動体100の構成の一例を示す図である。図9に示すように、移動体100は、複数の充填部130と、情報処理装置10と、駆動部200と、を備える。情報処理装置10は、記憶部11と、検出部140と、判別部150と、制御部160と、決定部180と、を備える。
 記憶部11は、パラメータ11Aを記憶している。パラメータ11Aは、駆動部200の制御に用いられる。パラメータ11Aは、例えば、脚部120のアクチュエータ部201の制御ゲイン、インピーダンス等の各種パラメータを含む。本実施形態では、パラメータ11Aは、第1制御(力制御)に用いる第1パラメータと、第2制御(位置制御)に用いる第2パラメータと、を含む。
 決定部180は、判別部150の判別結果に基づいて、制御部160が用いるパラメータを決定する。例えば、決定部180は、判別部150によって脚部120が接触状態であると判別されると、記憶部11のパラメータ11Aの第1パラメータを、制御部160が用いるパラメータを決定する。また、決定部180は、判別部150によって脚部120が非接触状態であると判別されると、記憶部11のパラメータ11Aの第2パラメータを、制御部160が用いるパラメータを決定する。そして、決定部180は、決定したパラメータを制御部160に出力する。
 制御部160は、決定部180が決定したパラメータに基づいて駆動部200を制御することにより、移動体100の脚部120の駆動を制御する。例えば、パラメータが第1パラメータである場合、制御部160は、第1制御(力制御)を行うことになる。その結果、制御部160は、脚部120が接触状態の場合、制御ゲインを下げたり、インピーダンス制御をしたりする。また、パラメータ11Aが第2パラメータである場合、制御部160は、第2制御(位置制御)を行うことになる。その結果、制御部160は、脚部120が非接触状態の場合、制御ゲインを上げる。
 制御部160は、決定部180が決定したパラメータに対応したトルク、速度、位置指令等に基づいて、アクチュエータ部201を駆動させる電流を駆動部200に出力する。その結果、情報処理装置10は、複数の脚部120の状態に応じて駆動させることで、移動体100の脚部120による歩行を実現する。
 以上のように、第1の実施形態の変形例(4)に係る情報処理装置10は、判別部150が判別した脚部120の状態に対応したパラメータで、脚部120を駆動することができる。その結果、情報処理装置10は、パラメータを変更するだけで、脚部120の制御を切り替えることができるので、制御部160の構成を簡単化することができる。
[第1の実施形態の変形例(5)]
 図10は、第1の実施形態の変形例(5)に係る移動体100の接触部125の他の例を示す図である。図10に示すように、移動体100は、移動体100は、本体110と、4つの脚部120と、を有する。4つの脚部120のそれぞれは、第1関節121と、第2関節122と、第1リンク123と、第2リンク124と、接触部125Aと、を有する。
 接触部125Aは、外部環境に対する物理的な接触によって変形するように、弾性部材で形成されている。接触部125Aは、上述した充填部130を収容している。図10に示す一例では、接触部125Aは、脚部120の先端に向かって凸状に形成されているが、これに限定されない。例えば、接触部125Aは、人間や動物の足先に類似した形状としてもよい。また、充填部130は、例えば、動物の肉球のように、接触部125Aから突出させる構成としてもよい。
 なお、第1の実施形態の変形例(1)から変形例(5)は、他の実施形態、変形例の移動体100に適用してもよい。
(第2の実施形態)
[第2の実施形態に係る移動体の構成例]
 次に、第2の実施形態について説明する。図11は、第2の実施形態に係る移動体100の構成の一例を示す図である。図11に示すように、移動体100は、複数の充填部130Aと、情報処理装置10と、駆動部200と、を備える。情報処理装置10は、記憶部11と、検出部140と、判別部150と、制御部160と、を備える。
 複数の充填部130Aは、複数の脚部120のそれぞれに対応して設けられている。充填部130Aは、脚部120が外部環境と接触する部分に設けられている。充填部130Aは、例えば、弾性部材によってリング状のチューブとして形成されており、変形可能となっている。充填部130Aは、内部がそれぞれ密閉された複数のセグメント131に分割されている。複数のセグメント131は、均等に形成されている。本実施形態では、充填部130Aは、円周方向に並べられた複数の仕切りによって複数のセグメント131に分割されている。充填部130Aは、複数のセグメント131のそれぞれに流体が充填されている。複数のセグメント131のそれぞれは、外部からの力によって変形し、当該変形に応じて内部の圧力が変化する構成となっている。
 情報処理装置10の検出部140は、複数の充填部130のセグメント131のそれぞれに充填された流体の圧力変動を検出する。検出部140は、セグメント131の内部の圧力情報を取得し、当該圧力情報に基づいて圧力変動を検出する。検出部140は、充填部130の複数のセグメント131のそれぞれに設けられた複数のセンサ141を有する。例えば、セグメント131に気体が充填されている場合、センサ141は、気圧を検出可能な圧力センサを用いる。例えば、セグメント131に液体が充填されている場合、検出部140は、油圧を検出可能な圧力センサを用いる。検出部140は、複数の充填部130のセグメント131のそれぞれに充填された流体の圧力及び圧力変動を検出する。検出部140は、複数のセグメント131の圧力変動を検出することで、検出の位置分解能を向上させている。本実施形態では、情報処理装置10は、接触部125の接触位置を詳細に認識するために、予めセグメント131の接触部125における配置とセンサ141とを紐付けている。
 情報処理装置10の判別部150は、検出部140によって圧力変動が検出されたセグメントに基づいて、移動体100の脚部120の状態を判別する。判別部150は、圧力変動を検出したセンサ141を特定し、当該センサ141に紐付けられた充填部130のセグメント131を特定する。例えば、判別部150は、特定したセグメント131の回転時における想定角度と接触部125の実際の角度とが一致している場合に、圧力変動があった部分が接触していると判別する。想定角度は、例えば、駆動させた接触部125において想定しているセグメント131の角度を意味する。また、判別部150は、特定したセグメント131の想定角度と接触部125の実際の角度とが一致していない場合、セグメント131で外部環境と衝突したと判別する。すなわち、判別部150は、外部環境との接触と衝突とを区別して判別することができる。判別部150は、検出部140によって検出された圧力変動が検出されたセグメントの位置関係に基づいて、脚部120の衝突を判別する。
 以上、第2の実施形態に係る情報処理装置10の構成例について説明した。なお、図11を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、第2の実施形態に係る情報処理装置10の構成は係る例に限定されない。第2の実施形態に係る情報処理装置10の機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。
[第2の実施形態に係る移動体の動作]
 次に、図12を参照して、第2の実施形態に係る移動体100の動作の一例について説明する。図12は、第2の実施形態に係る移動体100の動作と充填部130の圧力の変化との関係例を示す図である。図12に示すグラフは、縦軸が圧力、横軸が時間をそれぞれ示している。図12に示す一例では、グラフは、充填部130Aのセグメントの状態と圧力変動の変化との一例を示している。
 図12に示す場面SN11では、移動体100は、接触部125を回転させて移動することで、接触部125に設けられた充填部130Aも一部が外部環境と接触しながら回転する。例えば、接触部125は、センサ141Aのセグメント131、センサ141Bのセグメント131、センサ141Cのセグメント131、センサ141Dのセグメント131の順序で外部環境と接触したとする。この場合、情報処理装置10の検出部140は、場面SN11のグラフに示すように、センサ141Aの圧力変動、センサ141Bの圧力変動、センサ141Cの圧力変動、センサ141Dの圧力変動を順次検出する。
 次に、場面SN12では、移動体100は、接触部125による移動を継続している場面である。そして、移動体100は、接触部125のセンサ141Aのセグメント131が外部環境に接触した状態で、センサ141Fのセグメント131の部分が外部環境の段差等と力Fで衝突したことで停止している。この場合、情報処理装置10の検出部140は、場面SN12のグラフに示すように、センサ141Aの圧力変動を検出するとともに、当該圧力変動よりも大きなセンサ141Fの圧力変動を検出する。そして、情報処理装置10の判別部150は、検出部140によって検出された圧力変動が検出されたセンサ141A及び141Fのうち、センサ141Fが設けられたセグメント131の部分で脚部120の接触部125が衝突したと判別する。その結果、情報処理装置10は、衝突を判別した脚部120を回避させるように駆動部200を制御する。
 なお、検出部140が検出したセンサ141Aの圧力変動とセンサ141Fの圧力変動とが類似している場合、情報処理装置10の判別部150は、セグメント131の配置関係と接触部125の駆動状態とに基づいて、外部環境と接触しない方のセグメント131を衝突箇所と判別してもよい。
 以上のように、第2の実施形態に係る情報処理装置10は、充填部130の内部がそれぞれ密閉された複数のセグメント131に分割されている場合、複数のセグメント131のそれぞれに充填された流体の圧力変動を検出部140によって検出する。情報処理装置10は、検出部140によって圧力変動が検出されたセグメント131に基づいて、脚部120の状態を判別部150によって判別する。これにより、情報処理装置10は、充填部130のセグメント131の配置に基づいて、脚部120と外部環境とが接触した位置と圧力変動との関係を把握することができる。その結果、情報処理装置10は、複数のセグメント131に分割された充填部130を用いることで、圧力変動を検出した位置の分解能を向上させることができるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 また、情報処理装置10は、検出部140によって検出された圧力変動が検出された充填部130のセグメント131の位置に基づいて、脚部120の衝突を判別部150によって判別する。これにより、情報処理装置10は、例えば、圧力変動を検出したセグメントの位置が外部環境と接触するべき接触位置からずれている場合に、脚部120の衝突と判別することができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の構造を複雑化させることなく、充填部130Aのみで脚部120の外部環境との接触と衝突を判別することができるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 なお、第2の実施形態は、他の実施形態、変形例の情報処理装置10等に適用してもよい。
(第3の実施形態)
[第3の実施形態に係る移動体の構成例]
 次に、第3の実施形態について説明する。図13は、第3の実施形態に係る移動体の構成の一例を示す図である。図13に示すように、移動体100は、複数の充填部130と、情報処理装置10と、駆動部200と、を備える。情報処理装置10は、記憶部11と、検出部140と、判別部150と、制御部160と、推定部190と、を備える。
 推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動に基づいて、移動体100の脚部120が接触した外部環境の状態を推定する。推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動に基づいて、脚部120が接触した外部環境の凹凸の状態を推定する。外部環境の状態は、例えば、移動体100が移動している地面が平面であるか否かの状態、地面が凹部を有しているか否かの状態、地面が凸部を有しているか否かの状態を含む。
 例えば、移動体100が移動している場合、接触部125が外部環境の凹凸に接触すると、検出部140によって検出される圧力の分布は変化する。また、検出部140によって検出される圧力の分布は、例えば、外部環境の凹凸の形状、移動体100の移動速度等によっても変化する。推定部190は、推定方法を用いて、外部環境の状態、凹凸等を推定する。推定方法は、例えば、閾値処理によるピーク状態の変動に基づく推定方法を含む。推定方法は、例えば、圧力の変動の分散を計算して推定する方法を含む。推定方法は、例えば、周波数解析、機械学習によるパターンマッチング等を用いて推定する方法を含んでもよい。
 制御部160は、推定部190によって推定された外部環境の状態に基づいて、移動体100の制御を変更する。制御部160は、推定部190によって外部環境が凹凸の状態であると推定されると、脚部120の制御を凹凸の状態に応じた第3制御に変更する。第3制御は、例えば、移動体100の凹凸用の制御である。凹凸用の制御は、例えば、凹凸の状況に応じて移動速度を変更する制御、移動体の姿勢を変更する制御、凹凸の状況に応じて制御パラメータを変更する制御等を含む。凹凸の状況に応じて移動速度を変更する制御は、例えば、凹凸の変化が大きいほど、移動速度を低下させる制御である。移動体の姿勢を変更する制御は、例えば、凹凸の変化が大きいほど、移動体100の姿勢を低くしてバランスを保ち易くする制御である。凹凸の状況に応じて制御パラメータを変更する制御は、例えば、凹凸の変化が大きいほど、位置制御ゲインを下げたり、インピーダンス制御のゲインを下げたりする制御である。
 以上、第3の実施形態に係る情報処理装置10の構成例について説明した。なお、図13を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、第3の実施形態に係る情報処理装置10の構成は係る例に限定されない。第3の実施形態に係る情報処理装置10の機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。
[第3の実施形態に係る移動体の動作と圧力変動との一例]
 次に、図14を参照して、第3の実施形態に係る移動体100が検出する圧力変動の一例について説明する。図14は、第3の実施形態に係る移動体100の動作と充填部130の圧力の変化との関係例を示す図である。図14に示すグラフは、縦軸が圧力、横軸が時間をそれぞれ示している。図14に示す一例では、グラフは、外部環境に応じた充填部130における圧力変動の変化の一例を示している。
 図14に示す場面SN21では、移動体100は、外部環境が滑らかな路面である場合に、接触部125の回転による車輪走行で移動している。この場合、情報処理装置10の検出部140は、場面SN21に示すように、4つのセンサ141の全てで圧力変動を検出しない。換言すると、検出部140は、4つのセンサ141の安定した圧力の値を検出する。
 次に、場面SN22では、移動体100は、外部環境が凹凸の路面である場合に、接触部125の回転による車輪走行で移動している。この場合、情報処理装置10の検出部140は、場面SN22に示すように、接触部125が外部環境の凹凸部分に接触した場合に、凹凸の形状、大きさ等に応じた圧力変動をセンサ141によって検出する。換言すると、検出部140は、凹凸の形状、大きさ等によって変化する圧力変動を検出する。これにより、情報処理装置10の推定部190は、検出部140によって検出した圧力変動に基づいて、外部環境の凹凸の有無を推定する。場面SN22に示す一例では、推定部190は、閾値Pt以上の圧力変動を一定時間以内に複数検出した場合に、凹凸の状態であると推定している。そして、情報処理装置10の制御部160は、例えば、移動体100の走行速度を低下させる制御を行う。
[第3の実施形態に係る情報処理装置の処理手順]
 次に、第3の実施形態に係る情報処理装置10の処理手順の一例について説明する。図15は、第3の実施形態に係る情報処理装置10が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図15に示す処理手順は、情報処理装置10がプログラムを実行することによって実現される。図15に示す処理手順は、情報処理装置10によって複数の脚部120ごとに実行される。
 図15に示すように、情報処理装置10は、検出部140によって脚部120の圧力変動を検出する(ステップS201)。そして、情報処理装置10は、ステップS201の検出結果に基づいて、圧力変動を検出したか否かを判定する(ステップS202)。情報処理装置10は、脚部120の外部環境に対する接触に応じた圧力変動を検出している場合に、圧力変動を検出したと判定する。情報処理装置10は、圧力変動を検出していないと判定した場合(ステップS202でNo)、処理を後述するステップS207に進める。また、情報処理装置10は、圧力変動を検出したと判定した場合(ステップS202でYes)、処理をステップS203に進める。情報処理装置10は、推定部190によって外部環境の状態を推定する(ステップS203)。情報処理装置10は、推定結果を記憶部11に記憶すると、処理をステップS204に進める。
 情報処理装置10は、推定部190の推定結果に基づいて、外部環境が凹凸であるか否かを判定する(ステップS204)。情報処理装置10は、外部環境が凹凸であると判定すると(ステップS204でYes)、処理をステップS205に進める。情報処理装置10は、制御部160によって駆動部200を第3制御で制御する(ステップS205)。その結果、制御部160は、移動体100の移動速度を低下させるように、駆動部200によって脚部120を駆動させる。そして、情報処理装置10は、処理を後述するステップS207に進める。
 また、情報処理装置10は、外部環境が凹凸ではないと判定した場合(ステップS204でNo)、処理をステップS206に進める。情報処理装置10は、制御部160によって駆動部200を第1制御または第2制御で制御する(ステップS206)。その結果、制御部160は、外部環境が滑らかな平面等である可能性が高いので、外部環境との接触状態に応じて、力制御または位置制御によって駆動部200に脚部120を駆動させる。そして、情報処理装置10は、処理を後述するステップS207に進める。
 情報処理装置10は、終了するか否かを判定する(ステップS207)。情報処理装置10は、終了しないと判定した場合(ステップS207でNo)、処理を既に説明したステップS201に戻し、ステップS201以降の処理手順を継続する。また、情報処理装置10は、終了すると判定した場合(ステップS207でYes)、図15に示す処理手順を終了させる。
 以上のように、第3の実施形態に係る情報処理装置10は、検出部140によって検出された圧力変動に基づいて、脚部120が接触した外部環境の状態を推定部190によって推定する。情報処理装置10は、推定部190によって推定した外部環境の状態に基づいて、脚部120の制御を外部環境の状態に応じた制御に制御部160によって変更する。これにより、情報処理装置10は、外部環境の状態を充填部130の圧力変動に基づいて推定することができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の構造を複雑化させることなく、外部環境の状態を推定できるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 また、第3の実施形態に係る情報処理装置10は、検出部140によって検出された圧力変動に基づいて、脚部120が接触した外部環境の凹凸の状態を推定部190によって推定する。情報処理装置10は、推定部190によって外部環境が凹凸の状態であると推定すると、脚部120の制御を凹凸の状態に応じた第3制御に制御部160によって変更する。これにより、情報処理装置10は、外部環境が凸状、凹状であるか否かを、充填部130の圧力変動に基づいて推定することができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の構造を複雑化させることなく、外部環境の凹凸の状態を推定できるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 また、情報処理装置10は、検出部140によって検出された圧力変動のパターンに基づいて、移動体100の脚部120が接触した外部環境の凹凸の状態を推定部190によって推定する。これにより、情報処理装置10は、充填部130の圧力変動のパターンに基づいて凹凸を推定することで、ノイズ等による圧力変動を推定の対象から排除することができる。その結果、情報処理装置10は、外部環境の凹凸による充填部130の圧力変動を抽出することができるので、凹凸の推定精度を向上させることができる。
 また、情報処理装置10は、移動体100が脚部120に設けられた車輪による移動と、脚部120による歩行とが可能な構成である場合、推定部190によって外部環境が凹凸の状態であると推定すると、移動体100を車輪によって移動させる制御を制御部160によって行う。そして、情報処理装置10は、推定部190によって外部環境が凹凸の状態でないと推定されると、移動体100を脚部120によって歩行させる制御を制御部160によって行う。これにより、情報処理装置10は、外部環境の凹凸の状態に応じて、移動体100の車輪による移動と、脚部120による歩行による移動とを切り替えることができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の構成が複雑になっても、充填部130を用いて脚部120の状態を判別するとともに、外部環境の凹凸の状態とを推定することができるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
[第3の実施形態の変形例(1)]
 例えば、移動体100の脚部120の接触部125がタイヤである場合、移動体100は、充填部130の空気圧を調整するように構成してもよい。
 図16は、第3の実施形態の変形例(1)に係る移動体100の構成の一例を示す図である。図16に示すように、移動体100は、複数の充填部130と、情報処理装置10と、駆動部200と、調整部300と、を備える。情報処理装置10は、図13に示したように、記憶部11と、検出部140と、判別部150と、制御部160と、推定部190と、を備える。なお、調整部300は、情報処理装置10の構成に含めてもよい。
 移動体100の調整部300は、複数の充填b130のそれぞれの内部に充填された流体の圧力を調整する。調整部300は、例えば、複数の充填部130のそれぞれと圧力調整弁、コンプレッサー等を介して圧力の調整可能に接続されている。調整部300は、例えば、圧力調整弁等の開閉を制御することで、ポンプから充填部130に流体を充填させたり、充填部130から流体を排出させたりする。調整部300は、情報処理装置10と電気的に接続されている。調整部300は、例えば、制御部160によって動作が制御される。
 情報処理装置10の制御部160は、推定部190によって外部環境が凹凸の状態であると推定されると、脚部120の制御を凹凸の状態に基づいて調整部300に充填部130の内部の圧力を調整させる。例えば、外部環境が凹凸の状態である場合、制御部160は、充填部130の内部の圧力が低下するように調整部300を制御する。これにより、脚部120の接触部125は、外部環境との接触面積が増加するので、摩擦力が増加するとともに、路面の状況に応じてロバストな制御が可能となる。
[第3の実施形態の変形例(1)に係る移動体と外部環境との一例]
 次に、図17を参照して、第3の実施形態の変形例(1)に係る移動体100と外部環境との関係の一例について説明する。図17は、第3の実施形態の変形例(1)に係る移動体100と外部環境との関係の一例を示す図である。図17に示すグラフは、図14に示したグラフと同一である。すなわち、図17に示す一例は、図14に示した場面SN21、SN22に対応した動作例を示している。
 図17に示す場面SN21では、情報処理装置10は、移動体100の外部環境が滑らかな路面であるので、4つのセンサ141の安定した圧力の値を検出している。この場合、情報処理装置10は、移動体100の接触部125と開部環境との接触面積が大きくする必要がないので、充填部130の内部の圧力が基準の第1圧力となるように、調整部300を動作させる。なお、情報処理装置10は、充填部130の内部の圧力が第1圧力である場合、調整部300による調整を行わない。また、情報処理装置10は、充填部130の内部の圧力が第1圧力ではない場合、充填部130のそれぞれの内部の圧力が第1圧力となるように、調整部300に調整させる。
 次に、場面SN22では、情報処理装置10は、移動体100の外部環境が凹凸の路面であるので、4つのセンサ141によって圧力変動を検出している。この場合、情報処理装置10は、移動体100の接触部125と外部環境との接触面積を大きくするために、充填部130の内部の圧力が低下するように、調整部300を動作させる。例えば、調整部300は、複数の充填部130のそれぞれの内部の圧力が第2圧力となるように、充填部130から流体を排出させて第2圧力まで圧力値を低下させる。第2圧力は、第1圧力よりも低い圧力値である。その結果、移動体100の脚部120の接触部125は、外部環境との接触面積が増加するので、外部環境が凹凸であっても、脚部120を安定させることができる。
 以上のように、第3の実施形態の変形例(1)に係る情報処理装置10は、充填部130の内部に充填された流体の圧力を調整する調整部300が移動体100に設けられているとする。この場合、情報処理装置10は、推定部190によって外部環境が凹凸の状態であると推定されると、脚部120の制御を凹凸の状態に基づいて調整部300に充填部130の内部の圧力を制御部160によって調整させる。これにより、情報処理装置10は、外部環境の凹凸の状態に応じて、充填部130の内部の圧力を調整することができる。その結果、情報処理装置10は、充填部130の内部の圧力を調整することで、移動体100の脚部120と外部環境との接触面積や接触摩擦力を変化させることができるので、脚部120の接触部125の自由度を向上させるとともに、制御の簡単化を図ることができる。
[第3の実施形態の変形例(2)]
 第3の実施形態の変形例(2)に係る情報処理装置10は、外部環境の凹凸の状態を他の判別方法で実現する。図18は、第3の実施形態の変形例(2)に係る充填部130Bの圧力と外部環境との関係の一例を示す図である。図18に示すグラフは、縦軸が圧力、横軸がセンサ141の配置をそれぞれ示している。
 上述の移動体100は、図18に示す複数の充填部130Bを備えてもよい。すなわち、移動体100は、複数の充填部130Bと、情報処理装置10と、駆動部200と、を備える。情報処理装置10は、図13に示したように、記憶部11と、検出部140と、判別部150と、制御部160と、推定部190と、を備える。
 複数の充填部130Bは、複数の脚部120のそれぞれに対応して設けられる。充填部130Bは、脚部120が外部環境と接触する部分に設けられている。充填部130Bは、例えば、弾性部材によってリング状のチューブとして形成されており、変形可能となっている。充填部130Bは、移動体100の接触部125の幅方向(X軸方向)に沿って並べられ、内部がそれぞれ密閉された複数のセグメント132を有する。複数のセグメント132は、脚部120の接触部125の円周方向に回転自在に設けられている。複数のセグメント132は、均等な大きさで形成されている。充填部130Bは、複数のセグメント132のそれぞれに流体が充填されている。複数のセグメント132のそれぞれは、外部環境との接触等によって変形し、当該変形に応じて内部の圧力が変化する構成となっている。
 情報処理装置10の検出部140は、複数の充填部130Bのセグメント132ごとに充填された流体の圧力変動を検出する。検出部140は、セグメント132の内部の圧力情報を取得し、当該圧力情報に基づいて圧力変動を検出する。検出部140は、充填部130Bの複数のセグメント132のそれぞれに設けられた複数のセンサ141を有する。例えば、セグメント132に気体が充填されている場合、センサ141は、気圧を検出可能な圧力センサを用いる。例えば、セグメント132に液体が充填されている場合、検出部140は、油圧を検出可能な圧力センサを用いる。検出部140は、複数の充填部130のセグメント132のそれぞれに充填された流体の圧力及び圧力変動を検出する。検出部140は、複数のセグメント132の圧力変動を検出することで、検出の位置分解能を向上させている。図18に示す一例では、情報処理装置10は、X軸方向の左から右に向かってセンサ141A、141B、141C、141D、141Eが並べられている。本実施形態では、情報処理装置10は、接触部125の接触位置を詳細に認識するために、予めセグメント132の接触部125における配置とセンサ141とを紐付けている。
 情報処理装置10の推定部190は、検出部140によって圧力変動が検出されたセグメント132の分布に基づいて、移動体100の脚部120が接触した外部環境の状態を推定する。推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動の分布に基づいて、脚部120が接触した外部環境の凹凸の状態を推定する。
 例えば、図18の場面SN21に示すように、移動体100の接触部125が外部環境の平らな部分に接触している場合、充填部130Bの複数のセグメント132のぞれぞれは、力が均等に付加される。この場合、情報処理装置10の検出部140は、センサ141A、141B、141C、141D、141Eのそれぞれが検出する圧力の値が均等になる。これにより、推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動の分布が均等であるので、脚部120が接触している外部環境の状態が平らな部分であると推定する。
 また、場面SN22に示すように、移動体100の接触部125が外部環境の凸部に接触している場合、充填部130Bの複数のセグメント132は、接触している外部環境の形状に応じた異なる力が付加される。この場合、情報処理装置10の検出部140は、外部環境の凸部に接触しているセグメント132に設けられたセンサ141A、141Bが検出する圧力の値が大きくなる。そして、検出部140は、当該凸部との接触が少ないセグメント132に設けられた141C、141D、141Eが検出する圧力の値が小さくなる。推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動の分布がばらついているので、脚部120が接触している外部環境の状態が凸であると推定する。
 推定部190は、圧力変動の分布のばらつきを算出することで、凹凸の度合いを推定してもよい。推定部190は、例えば、圧力変動の分散を算出する方法、圧力変動の最大値、最小値との差を算出する方法等を用いて、外部環境の凹凸の度合いを推定してもよい。
 以上のように、第3の実施形態の変形例(2)に係る情報処理装置10は、充填部130の内部がそれぞれ密閉された複数のセグメント132に分割されている場合、複数のセグメント132のそれぞれに充填された流体の圧力変動を検出部140によって検出する。情報処理装置10は、検出部140によって圧力変動が検出されたセグメントの分布に基づいて、移動体100の脚部120が接触した外部環境の状態を推定部190によって推定する。これにより、情報処理装置10は、圧力変動を検出したセグメントの分布に基づいて、移動体100の脚部120が接触した外部環境の状態を推定することができる。その結果、情報処理装置10は、複数のセグメント132に分割された充填部130を用いることで、脚部120が接触した外部環境の凹凸、平坦等の状態を推定できるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
[第3の実施形態の変形例(3)]
 第3の実施形態の変形例(3)に係る情報処理装置10は、外部環境の凹凸、平坦等の状態を他の判別方法で実現する。図19は、第3の実施形態の変形例(3)に係る充填部130の圧力と脚部位置との関係の一例を示す図である。脚部位置は、例えば、脚部120の接触部125の基準位置yから外部環境までの間の位置を意味する。図19に示すグラフは、縦軸が圧力、横軸が脚部位置yをそれぞれ示している。
 移動体100は、図13に示したように、複数の充填部130と、情報処理装置10と、駆動部200と、を備える。そして、情報処理装置10は、記憶部11と、検出部140と、判別部150と、制御部160と、推定部190と、を備える。すなわち、移動体100は、脚部120の接触部125の充填部130を分割していない点が、第3の実施形態の変形例(2)と相違している。
 情報処理装置10の推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動と脚部120の基準位置yに対する脚部位置yとに基づいて、移動体100の脚部120が接触した外部環境の状態を推定する。推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動と脚部位置yとに基づいて、脚部120が接触した外部環境の凹凸の状態を推定する。推定部190は、例えば、脚部120の関節等の角度情報をエンコーダ等から取得し、当該角度情報から接触部125の基準位置yに対する位置を算出する。なお、推定部190は、例えば、加速度センサ、距離センサ等の検出結果に基づいて、接触部125の基準位置yに対する位置を算出する構成としてもよい。
 例えば、図19の場面SN21に示すように、移動体100の接触部125が外部環境の平らな部分に接触する場合、情報処理装置10の検出部140は、脚部位置yから圧力値が上昇する。これにより、推定部190は、検出部140の圧力変動が脚部位置yで発生している場合、脚部120が接触している外部環境の状態が平らな部分であると推定する。
 また、場面SN22に示すように、移動体100の接触部125が脚部位置yで外部環境の凸部に接触する場合、情報処理装置10の検出部140は、脚部位置yから圧力値が徐々に上昇する。そして、検出部140は、外部環境に凸部がある場合、圧力が上昇するタイミングが、外部環境に凸部がない場合よりも早くなる。検出部140は、外部環境に凸部がある場合、圧力上昇勾配Δが外部環境に凸部がない場合よりも小さくなる。これにより、推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動の開始時の脚部位置yが脚部位置yである場合、脚部120が接触している外部環境の状態が凸部であると推定する。また、推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動の開始時の脚部位置yが脚部位置yであり、圧力上昇勾配Δが外部環境の平坦な場合よりも小さい場合、脚部120が接触している外部環境の状態が凹部であると推定する。
 なお、移動体100が複数の脚部120を備える場合、推定部190は、圧力変動を検出した複数の脚部120の脚部位置y同士を比較することで、外部環境の状態を推定してもよい。例えば、推定部190は、外部環境に接触する複数の脚部120同士の脚部位置yが異なる場合に、外部環境が凹凸であると推定してもよい。
 以上のように、第3の実施形態の変形例(3)に係る情報処理装置10は、検出部140によって検出された圧力変動と脚部120の基準位置yに対する脚部位置yとに基づいて、移動体100の脚部120が接触した外部環境の状態を推定部190によって推定する。これにより、情報処理装置10は、圧力変動と脚部120の位置との関係に基づいて、移動体100の脚部120が接触した外部環境の状態を推定することができる。その結果、情報処理装置10は、構造が単純な充填部130を用いるだけで、脚部120が接触した外部環境の凹凸等の状態を推定できるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
[第3の実施形態の変形例(4)]
 第3の実施形態の変形例(4)に係る情報処理装置10は、圧力変動に基づいて外部環境との接触を判別し、当該圧力変動から外部環境の状態及び物体との衝突を推定する実施形態とすることもできる。
 図20は、第3の実施形態の変形例(4)に係る圧力変動と脚部120の状態との関係の一例を示す図である。図20は、縦軸が圧力、横軸が脚部の状態をそれぞれ示している。図20に示すように、脚部120に設けられた充填部130に生じる圧力変動は、接触状態ST11、凹凸接触状態ST12及び衝突状態ST13によって値、パターン等が相違する。接触状態ST11は、例えば、脚部120が平坦な外部環境と接触している状態である。凹凸接触状態ST12は、例えば、脚部120が凹凸を有する外部環境と接触している状態である。衝突状態ST13は、例えば、接触部125が凹凸とは異なる物体等と接触した状態である。
 図20に示す一例では、情報処理装置10の検出部140は、接触状態ST1の場合、圧力P1の圧力変動を検出する。検出部140は、凹凸接触状態ST12の場合、圧力P2の圧力変動を検出する。圧力P2は、圧力P1よりも大きな値である。検出部140は、衝突状態ST13の場合、圧力P3の圧力変動を検出する。圧力P3は、圧力P2よりも大きな値である。
 移動体100は、図13に示したように、複数の充填部130と、情報処理装置10と、駆動部200と、を備える。そして、情報処理装置10は、記憶部11と、検出部140と、判別部150と、制御部160と、推定部190と、を備える。
 情報処理装置10は、検出部140によって検出した圧力変動に基づいて、判別部150が脚部120の接触状態を判別する。そして、情報処理装置10は、検出した圧力変動の変化に基づいて、推定部190が外部環境の凹凸及び脚部120の衝突を推定する。推定部190は、圧力変動が圧力P2の変化である場合に、凹凸接触状態ST12であると推定する。推定部190は、圧力変動が圧力P3の変化である場合に、衝突状態ST13であると推定する。
[第3の実施形態の変形例(4)に係る情報処理装置の処理手順]
 次に、第3の実施形態の変形例(4)に係る情報処理装置10の処理手順の一例について説明する。図21は、第3の実施形態の変形例(4)に係る情報処理装置10が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図21に示す処理手順は、情報処理装置10がプログラムを実行することによって実現される。図21に示す処理手順は、情報処理装置10によって複数の脚部120ごとに実行される。
 図21に示すように、情報処理装置10は、検出部140によって脚部120の圧力変動を検出する(ステップS301)。そして、情報処理装置10は、ステップS301の検出結果に基づいて、圧力変動を検出したか否かを判定する(ステップS302)。情報処理装置10は、圧力変動を検出していないと判定した場合(ステップS302でNo)、脚部120は接触状態ST1ではないので、処理を後述するステップS305に進める。また、情報処理装置10は、圧力変動を検出したと判定した場合(ステップS302でYes)、処理をステップS303に進める。
 情報処理装置10は、推定部190によって外部環境の凹凸及び脚部の衝突を圧力変動に基づいて推定する(ステップS303)。例えば、情報処理装置10は、圧力変動が圧力P2の変化である場合に、凹凸接触状態ST12であると推定し、圧力変動が圧力P3の変化である場合に、衝突状態ST13であると推定する。そして、情報処理装置10は、推定部190の推定結果に基づく制御処理を実行する(ステップS304)。例えば、情報処理装置10は、凹凸接触状態ST12であると推定した場合、上述したように、駆動部200を第3制御で制御させる処理等を実行する。例えば、情報処理装置10は、衝突状態ST13であると推定した場合、上述したように、駆動部200を停止させて回避させる処理等を実行する。
 情報処理装置10は、終了するか否かを判定する(ステップS305)。情報処理装置10は、終了しないと判定した場合(ステップS305でNo)、処理を既に説明したステップS301に戻し、ステップS301以降の処理手順を継続する。また、情報処理装置10は、終了すると判定した場合(ステップS305でYes)、図21に示す処理手順を終了させる。
 以上のように、第2の実施形態に係る情報処理装置10は、検出部140によって検出した圧力変動の変化に基づいて、外部環境の凹凸及び脚部120の衝突を推定部190によって推定する。これにより、情報処理装置10は、検出した圧力変動の変化に基づいて、外部環境の凹凸及び移動体100の脚部120の衝突を推定することができる。その結果、情報処理装置10は、充填部130を用いるだけで、脚部120が接触した外部環境の凹凸の状態と脚部120の衝突を推定できるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 なお、第3の実施形態の変形例(1)から変形例(4)は、他の実施形態、変形例の情報処理装置10等に適用してもよい。
(第4の実施形態)
[第4の実施形態に係る移動体の概要]
 次に、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態では、移動体は、飛行体である場合について説明する。図22は、第4の実施形態に係る移動体の一例を説明するための斜視図である。図22に示す移動体100Aは、飛行体である。移動体100Aは、例えば、自律移動が可能なドローン、無人航空機(Unmanned Aerial Vehicle:UAV)等を含む。
 図22に示す一例では、移動体100Aは、本体110と、4つの脚部120と、を有する。本体110は、例えば、移動体100Aの胴体である。本体110Aは、例えば、自律移動を制御する装置等を有する。また、以下の説明では、4つの脚部120のそれぞれを区別する説明においては、4つの脚部120を適宜、脚部120F1、脚部120F2、脚部120F3、脚部120F4と称する。
 脚部120は、本体110から突出し、移動体100Aが着陸した場合に本体110を支える。本実施形態では、脚部120は、本体110から突出し、回転翼が設けられている場合について説明するが、この構成に限定されない。脚部120は、移動体100Aが浮遊、飛行等している場合、外部環境に対して非接触状態となる。脚部120は、移動体100Aが着地している場合、外部環境に対して接触状態となる。
 接触部125Aは、外部環境との接触が可能なように、脚部120の先端に設けられている。図22に示す一例では、接触部125Aは、脚部120の先端から突出するように設けられている。接触部125Aは、外部環境と接触した場合に変形するように、例えば、弾性部材によって中空状に形成されている。
[第4の実施形態に係る移動体の構成]
 図23は、第4の実施形態に係る移動体100Aの構成の一例を示す図である。図23に示すように、移動体100Aは、複数の充填部130と、情報処理装置10と、駆動部200Aと、を備える。駆動部200Aは、飛行体である移動体100Aの駆動系に関わる各種の装置を備える。例えば、駆動部200Aは、例えば、複数の駆動用モータ等の駆動力を発生させるための駆動力発生装置等を備える。駆動用モータは、例えば、移動体100Aの回転翼を回転させる。駆動部200Aは、例えば、情報処理装置10からの指令等を含む制御情報に基づいて駆動用モータを回転させることで、移動体100Aが浮上、飛行及び着陸する。
 複数の充填部130は、複数の脚部120のそれぞれに対応して設けられている。充填部130は、脚部120が外部環境と接触する部分に設けられている。充填部130は、例えば、弾性部材によって袋状に形成されており、変形可能となっている。充填部130は、内部に流体が充填可能に形成されている。流体は、例えば、気体、液体等を含む。複数の充填部130のそれぞれは、複数の脚部120の接触部125Aの内部に収容されている。本実施形態では、移動体100Aは、脚部120の凸状の接触部125Aに充填部130を設ける場合について説明するが、これに限定されない。例えば、移動体100Aは、上述した第1の実施形態等と同様に、接触部125Aを車輪等によって実現してもよい。
 情報処理装置10は、記憶部11と、検出部140と、判別部150と、制御部160Aと、推定部190と、を備える。情報処理装置10は、例えば、移動体100Aの本体110に設けられている。本実施形態では、検出部140、判別部150、制御部160A及び推定部190の各処理部は、例えば、CPUやMCU等によって、情報処理装置10内部に記憶されたプログラムがRAM等を作業領域として実行されることにより実現される。また、各処理部は、例えば、ASICやFPGA等の集積回路により実現されてもよい。
 判別部150は、検出部140によって検出された圧力変動に基づいて、移動体100Aの脚部120の状態を判別する。判別部150は、充填部130の内供の圧力変動が発生した場合に、脚部120が接触状態または非接触状態に遷移したと判別する。判別部150は、複数の接触判別方法を用いることができる。例えば、判別部150は、脚部120が非接触状態である場合に、圧力情報が示す圧力値が予め設定した閾値以上となる圧力変動を検出すると、接触状態に遷移したと判別する。すなわち、判別部150は、接触状態に遷移したと判別した場合、移動体100Aの脚部120が外部環境に接触したと判別することができる。例えば、判別部150は、脚部120が接触状態である場合に、圧力情報が示す圧力値が予め定められた閾値よりも小さくなる圧力変動を検出すると、非接触状態に遷移したと判別する。すなわち、判別部150は、非接触状態に遷移したと判別した場合、移動体100Aの脚部120が外部環境から離れたと判別することができる。判別部150は、複数の脚部120ごとに状態を判別する。判別部150は、制御部160Aと電気的に接続されており、判別した結果を示す判別情報を制御部160Aに出力する。判別情報は、例えば、複数の脚部120ごとの判別結果を示している。
 制御部160Aは、判別部150の判別結果に基づいて、移動体100Aの動作を制御する。制御部160Aは、移動体100Aの駆動部200Aの駆動を制御することで、移動体100Aを動作させる。制御部160Aは、移動体100Aの行動計画を実現するための移動体100Aの飛行制御を行う。制御部160Aは、移動体100Aが着陸している場合、着陸時に設定されたタスク、処理等を実行する。制御部160Aは、移動体100Aを駆動するための動作指令等を駆動部200Aに出力する。
 制御部160Aは、例えば、移動体100Aが着陸した場所の安定性が悪い場合、移動体100Aに着地位置を変更させるための制御を行う。例えば、制御部160Aは、推定部190によって外部環境が凹凸の状態であると推定されると、移動体100Aの着地位置を変更するための制御を実行する。制御部160Aは、推定部190によって外部環境が凹凸の状態でないと推定されると、着地時の処理を実行させることで、移動体100Aを着地させる。
 図24は、第4の実施形態に係る情報処理装置10の制御部160Aの構成の一例を示す図である。図24に示す制御部160Aは、切り替え部164と、タスク制御部165と、着地位置修正部166と、飛行制御部167と、を備える。切り替え部164は、判別部150の判別結果と推定部190の推定結果とに基づいて、制御部160Aにおける制御を切り替える。例えば、切り替え部164は、タスク制御部165と着地位置修正部166と飛行制御部167とを選択的に実行させる。
 タスク制御部165は、移動体100Aが着地後に行うタスクを制御する。例えば、タスクは、本体110に収容されている荷物の受け渡し、各種情報の出力等を含む。タスク制御部165は、例えば、タスクに応じた制御パラメータ等を駆動部200Aに出力する。これにより、駆動部200Aは、当該制御パラメータ等に基づいて移動体100Aを動作させる。
 着地位置修正部166は、推定部190によって外部環境が凹凸の状態であると推定されると、移動体100Aの着地位置を修正する。例えば、着地位置修正部166は、新たな着地位置を算出し、当該着地位置へ移動するための行動計画を作成する。行動計画は、例えば、移動体100Aを離陸させ、当該着地位置まで飛行させた後、着地させるための計画を含む。着地位置修正部166は、作成した新たな行動計画を飛行制御部167に出力する。
 飛行制御部167は、駆動部200Aを駆動させることで、移動体100Aの飛行制御を行う。飛行制御部167は、例えば、移動体100Aの行動計画を実現するための飛行制御を行う。飛行制御部167は、移動体100Aを駆動するための動作指令等を駆動部200Aに出力する。飛行制御部167は、着地位置修正部166が作成した行動計画に基づく動作指令等を駆動部200Aに出力する。その結果、情報処理装置10は、移動体100Aの飛行、浮遊、着地、停止等の動作を実現する。
 以上、第4の実施形態に係る情報処理装置10の構成例について説明した。なお、図123を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、第4の実施形態に係る情報処理装置10の構成は係る例に限定されない。第4の実施形態に係る情報処理装置10の機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。
[第4の実施形態に係る情報処理装置の処理手順]
 次に、第4の実施形態に係る情報処理装置10の処理手順の一例について説明する。図25は、第4の実施形態に係る情報処理装置10が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図25に示す処理手順は、情報処理装置10がプログラムを実行することによって実現される。図25に示す処理手順は、移動体100Aが着地の動作を行う場合に、情報処理装置10によって実行させる。
 図25に示すように、情報処理装置10は、検出部140によって脚部120の圧力変動を検出する(ステップS401)。そして、情報処理装置10は、ステップS401の検出結果に基づいて、脚部120が接触状態であるか否かを判定する(ステップS402)。例えば、情報処理装置10は、複数の充填部130で圧力変動を検出した場合に、脚部120が接触状態であると判定する。情報処理装置10は、脚部120が接触状態ではないと判定した場合(ステップS402でNo)、処理を後述するステップS407に進める。また、情報処理装置10は、脚部120が接触状態であると判定した場合(ステップS402でYes)、処理をステップS403に進める。
 情報処理装置10は、推定部190によって外部環境の凹凸を圧力変動に基づいて推定する(ステップS403)。例えば、推定部190は、複数の脚部120ごとに外部環境の凹凸を推定するとともに、複数の脚部120の接触状態に基づいて外部環境の凹凸を推定する。換言すると、推定部190は、脚部120の接触状態に基づいて、外部環境が着地可能な場所であるか否かを推定する。そして、情報処理装置10は、推定結果を記憶部11に記憶すると、処理をステップS404に進める。
 情報処理装置10は、推定結果に基づいて、着地地点は安定しているか否かを判定する(ステップS404)。例えば、情報処理装置10は、外部環境が凹凸であること、全ての脚部120が外部環境に接触できていないこと等を推定結果が示していると、着地地点は安定していないと判定する。情報処理装置10は、着地地点は安定していると判定した場合(ステップS404でYes)、処理をステップS405に進める。情報処理装置10は、制御部160Aによって着地時の処理を実行する(ステップS405)。例えば、情報処理装置10は、タスク制御部165によって移動体100Aが着地後に行うタスクを制御する。そして、情報処理装置10は、ステップS405の処理が終了すると、処理を後述するステップS407に進める。
 また、情報処理装置10は、着地地点は安定していないと判定した場合(ステップS404でNo)、処理をステップS406に進める。情報処理装置10は、制御部160Aによって着地地点を変更するための処理を実行する(ステップS406)。例えば、情報処理装置10は、着地位置修正部166によって移動体100Aの着地位置を変更し、変更後の着地位置に着地するように、飛行制御部167によって移動体100Aの駆動部200Aを制御する。そして、情報処理装置10は、ステップS406の処理が終了すると、処理をステップS407に進める。
 情報処理装置10は、終了するか否かを判定する(ステップS407)。情報処理装置10は、終了しないと判定した場合(ステップS407でNo)、処理を既に説明したステップS401に戻し、ステップS401以降の処理手順を継続する。また、情報処理装置10は、終了すると判定した場合(ステップS407でYes)、図25に示す処理手順を終了させる。
[第4の実施形態に係る移動体の動作]
 次に、図26を参照して、移動体100Aの動作の一例について説明する。図26は、第4の実施形態に係る移動体100Aの着地と外部環境とに応じた動作例を示す図である。図26の場面SN31では、移動体100Aは、着地した状態であり、脚部120F2が接地している外部環境が凹凸となっており、その他の脚部120が接地している外部環境が平地となっている。この場合、情報処理装置10は、検出部140によって4つの脚部120のそれぞれに圧力変動を検出し、当該圧力変動に基づいて、脚部120F2が接地している外部環境のみが凹凸であると推定する。そして、情報処理装置10は、移動体100Aの周囲において、外部環境が凹凸でない位置に着地位置を変更する。場面SN31に示す一例では、情報処理装置10は、脚部120F2以外が接地している外部環境が平地である可能性が高いので、移動体100Aの接地位置を方向D1に移動させるように、移動体100Aの動作を制御する。
 場面SN32では、移動体100Aは、着地した状態であり、脚部120F2、120F3が接地している外部環境が凹凸となっており、その他の脚部120が接地している外部環境が平地となっている。この場合、情報処理装置10は、検出部140によって4つの脚部120のそれぞれに圧力変動を検出し、当該圧力変動に基づいて、脚部120F2、120F3が接地している外部環境が凹凸であると推定する。そして、情報処理装置10は、移動体100Aの周囲において、外部環境が凹凸でない位置に着地位置を変更する。場面SN32に示す一例では、情報処理装置10は、脚部120F2、120F3以外の脚部120が接地している外部環境が平地である可能性が高いので、移動体100Aの接地位置を方向D2に移動させるように、移動体100Aの動作を制御する。
 場面SN33では、移動体100Aは、着地した状態であり、脚部120F2、120F3、120F4が接地している外部環境が凹凸となっており、その他の脚部120が接地している外部環境が平地となっている。この場合、情報処理装置10は、検出部140によって4つの脚部120のそれぞれに圧力変動を検出し、当該圧力変動に基づいて、脚部120F2、120F3、120F4が接地している外部環境が凹凸であると推定する。そして、情報処理装置10は、移動体100Aの周囲において、外部環境が凹凸でない位置に着地位置を変更する。場面SN33に示す一例では、情報処理装置10は、脚部120F2、120F3、120F4以外の脚部120が接地している外部環境が平地である可能性が高いので、移動体100Aの接地位置を方向D3に移動させるように、移動体100Aの動作を制御する。
 以上のように、第4の実施形態に係る情報処理装置10は、移動体100Aが飛行体である場合、推定部190によって外部環境が凹凸の状態であると推定されると、移動体100Aの着地位置を変更するための制御を制御部160Aによって実行する。これにより、情報処理装置10は、移動体100Aが着地しようとしている外部環境の凹凸の状態に応じて、着地位置を変更させることができる。その結果、情報処理装置10は、充填部130を用いて、移動体100Aを外部環境が凹凸の地点に着地させることを回避させることができるので、移動体100Aの安全性を向上させることができる。
 また、情報処理装置10は、推定部190によって外部環境が凹凸の状態でないと推定されると、移動体100Aを着地させる制御を制御部160Aによって実行する。これにより、情報処理装置10は、移動体100Aが着地しようとしている外部環境が凹凸の状態でないと推定した場合に、移動体100Aを着地させることができる。その結果、情報処理装置10は、充填部130を用いて、移動体100Aを安定した外部環境に着地させることができるので、着地した移動体100Aの安定性を確保することができる。
 上述の第4の実施形態は一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。
[ハードウェア構成]
 上述してきた第1から第4の実施形態に係る情報処理装置10は、例えば図27に示すような構成のコンピュータ1000によって実現してもよい。以下、実施形態に係る情報処理装置10を例に挙げて説明する。図27は、情報処理装置10の機能を実現するコンピュータ1000の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ1000は、CPU1100、RAM1200、ROM(Read Only Memory)1300、HDD(Hard Disk Drive)1400、通信インターフェイス1500、及び入出力インターフェイス1600を有する。コンピュータ1000の各部は、バス1050によって接続される。
 CPU1100は、ROM1300又はHDD1400に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。例えば、CPU1100は、ROM1300又はHDD1400に格納されたプログラムをRAM1200に展開し、各種プログラムに対応した処理を実行する。
 ROM1300は、コンピュータ1000の起動時にCPU1100によって実行されるBIOS(Basic Input Output System)等のブートプログラムや、コンピュータ1000のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。
 HDD1400は、CPU1100によって実行されるプログラム、及び、かかるプログラムによって使用されるデータ等を非一時的に記録する、コンピュータが読み取り可能な記録媒体である。具体的には、HDD1400は、プログラムデータ1450の一例である本開示に係る情報処理プログラムを記録する記録媒体である。
 通信インターフェイス1500は、コンピュータ1000が外部ネットワーク1550(例えばインターネット)と接続するためのインターフェイスである。例えば、CPU1100は、通信インターフェイス1500を介して、他の機器からデータを受信したり、CPU1100が生成したデータを他の機器へ送信したりする。
 入出力インターフェイス1600は、入出力デバイス1650とコンピュータ1000とを接続するためのインターフェイスである。例えば、CPU1100は、入出力インターフェイス1600を介して、キーボードやマウス等の入力デバイスからデータを受信する。また、CPU1100は、入出力インターフェイス1600を介して、ディスプレイやスピーカーやプリンタ等の出力デバイスにデータを送信する。また、入出力インターフェイス1600は、所定の記録媒体(メディア)に記録されたプログラム等を読み取るメディアインターフェイスとして機能してもよい。メディアとは、例えばDVD(Digital Versatile Disc)等の光学記録媒体、MO(Magneto-Optical disk)等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体メモリ等である。
 例えば、コンピュータ1000が実施形態に係る情報処理装置10として機能する場合、コンピュータ1000のCPU1100は、RAM1200上にロードされたプログラムを実行することにより、検出部140、判別部150、制御部160、設定部170、決定部180、推定部190等の機能を実現する。また、HDD1400には、本開示に係るプログラムや、記憶部11内のデータが格納される。なお、CPU1100は、プログラムデータ1450をHDD1400から読み取って実行するが、他の例として、外部ネットワーク1550を介して、他の装置からこれらのプログラムを取得してもよい。
 以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
 また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
 また、コンピュータに内蔵されるCPU、ROMおよびRAMなどのハードウェアに、情報処理装置10が有する構成と同等の機能を発揮させるためのプログラムも作成可能であり、当該プログラムを記録した、コンピュータに読み取り可能な記録媒体も提供され得る。
 また、本明細書の情報処理装置10の処理に係る各ステップは、必ずしもフローチャートに記載された順序に沿って時系列に処理される必要はない。例えば、情報処理装置10の処理に係る各ステップは、フローチャートに記載された順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
 また、第1から第4の実施形態では、情報処理装置10は、移動体100または移動体100Aに設けられる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、情報処理装置10は、移動体100または移動体100Aの外部に設けられてもよい。この場合、情報処理装置10は、例えば、通信装置を介した通信により、移動体100または移動体100Aとの間で各種情報の送受信を可能とし、脚部120に設けられた充填部130等の圧力情報を取得すればよい。
 また、第1から第4の実施形態に示した情報処理装置10は、複数の充填部130等の流体の圧力を用いて、移動体100、100Aの圧力重心位置を算出することができる。例えば、情報処理装置10は、外部環境と接触している複数の充填部130の流体の圧力に基づいて算出することができる。情報処理装置10は、圧力重心位置を算出することで、移動体100、100Aの姿勢の制御等を支援することができる。情報処理装置10の算出方法の一例については、上述した図1を参照して以下に説明する。
 例えば、図1に示す移動体100の情報処理装置10は、移動体100の脚部120A、脚部120B、脚部120C、脚部120Dのそれぞれの接触点iにおいて、検出された充填部130の流体の圧力をpとする。なお、iは、整数である。例えば、情報処理装置10は、脚部120Aが圧力p、脚部120Bが圧力P、脚部120Cが圧力p、脚部120Dが圧力pとして検出する。また、情報処理装置10は、接触点iの座標を座標xとする。例えば、情報処理装置10は、脚部120Aの接触点を座標x、脚部120Bの接触点を座標x、脚部120Cの接触点を座標x、脚部120Dの接触点を座標xとする。この場合、情報処理装置10は、圧力重心点xcopを式(1)で算出することができる。
 xcop=Σ(p*x)/Σ ・・・式(1)
 また、式(1)の圧力pは、ある基準圧力点からの差分に置き換えることができる。例えば、外部環境と接触していない状態での充填流体圧力pを予め計測しておき、式(2)のようにpをpΔに置き換えることができる。
 pΔ=p-p ・・・式(2)
 情報処理装置10は、式(1)のpをpΔに置き換えても、圧力重心点を求めることができる。なお、基準圧力点は、圧力重心点xcopが移動体100の中心位置にある状態で測定した圧力値であれば、どの値でもよい。
(効果)
 情報処理装置10は、接触状態と非接触状態とを有する移動体100の脚部120の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部130に充填された流体の圧力変動を検出する検出部140と、検出部140によって検出された圧力変動に基づいて、脚部120の状態を判別する判別部150と、を備える。
 これにより、情報処理装置10は、充填部130を脚部120の接触部分に設けるだけで、脚部120が接触状態であるか否かを判別することができる。すなわち、情報処理装置10は、接触を検出するための接触スイッチ等を脚部120に設けたり、脚部120の構造を簡単化させたりする必要がなくなる。また、情報処理装置10は、脚部120の接触部分を拡大させても、構造を複雑化させることなく、脚部120の状態を判別することができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の接触部分に応じた形状の充填部130を設けることができるので、移動体100の脚部120の構造を多様化させることができる。また、情報処理装置10は、外部環境と脚部120との接触による衝撃を、圧力変動を検出するための充填部130によって吸収することができるので、当該衝撃による故障を抑制することができる。
 情報処理装置10は、判別部150の判別結果に基づいて、脚部120の駆動を制御する制御部160をさらに備える。
 これにより、情報処理装置10は、移動体100の脚部120の接触状態、非接触状態に応じて脚部120の駆動を制御することができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の先端に車輪を設けても、接触状態に応じた駆動を行うことができるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 情報処理装置10では、制御部160は、判別部150の判別結果が脚部120の接触状態を示している場合、接触状態に応じた第1制御を行い、判別部150の判別結果が脚部120の非接触状態を示している場合、非接触状態に応じた第2制御を行う。
 これにより、情報処理装置10は、移動体100の脚部120が接触状態の場合、脚部120の力制御等の第1制御を行い、非接触状態の場合、脚部120の位置制御等の第2制御を行う。その結果、情報処理装置10は、移動体100が複数の脚部120を備えていても、脚部120の状態に応じた制御に切り替えることができるので、複数の脚部120を多様化させることができる。
 情報処理装置10では、充填部130は、内部がそれぞれ密閉された複数のセグメント131に分割されており、検出部140は、複数のセグメント131のそれぞれに充填された流体の圧力変動を検出し、判別部150は、検出部140によって圧力変動が検出されたセグメント131に基づいて、脚部120の状態を判別する。
 これにより、情報処理装置10は、充填部130のセグメント131の配置に基づいて、脚部120と外部環境とが接触した位置と圧力変動との関係を把握することができる。その結果、情報処理装置10は、複数のセグメント131に分割された充填部130を用いることで、圧力変動を検出した位置の分解能を向上させることができるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 情報処理装置10では、判別部150は、検出部140によって圧力変動が検出された充填部130Aのセグメント131の位置に基づいて、脚部120の衝突を判別する。
 これにより、情報処理装置10は、例えば、圧力変動を検出したセグメント131の位置が外部環境と接触するべき接触位置からずれている場合に、脚部120の衝突と判別することができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の構造を複雑化させることなく、充填部130Aのみで脚部120の外部環境との接触と衝突を判別することができるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 情報処理装置10は、検出部140によって検出された圧力変動に基づいて、脚部120が接触した外部環境の状態を推定する推定部190をさらに備え、制御部160は、推定部190によって推定された外部環境の状態に基づいて、移動体100の制御を変更する。
 これにより、情報処理装置10は、外部環境の状態を充填部130の圧力変動に基づいて推定することができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の構造を複雑化させることなく、外部環境の状態を推定できるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 情報処理装置10では、推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動に基づいて、脚部120が接触した外部環境の凹凸の状態を推定し、制御部160は、推定部190によって外部環境が凹凸の状態であると推定されると、脚部120の制御を凹凸の状態に応じた第3制御に変更する。
 これにより、情報処理装置10は、外部環境が凸状、凹状であるか否かを、充填部130の圧力変動に基づいて推定することができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の構造を複雑化させることなく、外部環境の凹凸の状態を推定できるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 情報処理装置10では、推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動のパターンに基づいて、脚部120が接触した外部環境の凹凸の状態を推定する。
 これにより、情報処理装置10は、充填部130の圧力変動のパターンに基づいて凹凸を推定することで、ノイズ等による圧力変動を推定の対象から排除することができる。その結果、情報処理装置10は、外部環境の凹凸による充填部130の圧力変動を抽出することができるので、凹凸の推定精度を向上させることができる。
 情報処理装置10では、移動体100が脚部120に設けられた車輪による移動と、脚部120による歩行とが可能な構成である場合、制御部160は、推定部190によって外部環境が凹凸の状態であると推定されると、移動体100を車輪によって移動させる制御を行い、推定部190によって外部環境が凹凸の状態でないと推定されると、移動体100を脚部120によって歩行させる制御を行う。
 これにより、情報処理装置10は、外部環境の凹凸の状態に応じて、移動体100の車輪による移動と、脚部120による歩行による移動とを切り替えることができる。その結果、情報処理装置10は、脚部120の構成が複雑になっても、充填部130を用いて脚部120の状態を判別するとともに、外部環境の凹凸の状態とを推定することができるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 情報処理装置10では、移動体100には、充填部130の内部に充填された流体の圧力を調整する調整部300が設けられており、制御部160は、推定部190によって外部環境が凹凸の状態であると推定されると、脚部120の制御を凹凸の状態に基づいて調整部300に充填部130の内部の圧力を調整させる。
 これにより、情報処理装置10は、外部環境の凹凸の状態に応じて、充填部130の内部の圧力を調整することができる。その結果、情報処理装置10は、充填部130の内部の圧力を調整することで、移動体100の脚部120と外部環境との接触面積や接触摩擦力を変化させることができるので、脚部120の接触部125の自由度を向上させるとともに、制御の簡単化を図ることができる。
 情報処理装置10では、充填部130は、内部がそれぞれ密閉された複数のセグメント132に分割されており、検出部140は、複数のセグメント132のそれぞれに充填された流体の圧力変動を検出し、推定部190は、検出部140によって圧力変動が検出されたセグメント132の分布に基づいて、移動体100の脚部120が接触した外部環境の状態を推定する。
 これにより、情報処理装置10は、圧力変動を検出したセグメントの分布に基づいて、移動体100の脚部120が接触した外部環境の状態を推定することができる。その結果、情報処理装置10は、複数のセグメント132に分割された充填部130を用いることで、脚部120が接触した外部環境の凹凸等の状態を推定できるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 情報処理装置10では、推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動と脚部120の基準位置に対する脚部位置とに基づいて、移動体100の脚部120が接触した外部環境の状態を推定する。
 これにより、情報処理装置10は、圧力変動と脚部120の位置との関係に基づいて、移動体100の脚部120が接触した外部環境の状態を推定することができる。その結果、情報処理装置10は、構造が単純な充填部130を用いるだけで、脚部120が接触した外部環境の凹凸等の状態を推定できるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 情報処理装置10では、推定部190は、検出部140によって検出した圧力変動の変化に基づいて、外部環境の凹凸の状態及び前記脚部の衝突を推定する。
 これにより、情報処理装置10は、検出した圧力変動の変化に基づいて、外部環境の凹凸及び移動体100の脚部120の衝突を推定することができる。その結果、情報処理装置10は、充填部130を用いるだけで、脚部120が接触した外部環境の凹凸の状態と脚部120の衝突を推定できるので、脚部120のさらなる多様化に貢献することができる。
 情報処理装置10では、移動体100Aは、飛行体であり、推定部190は、検出部140によって検出された圧力変動に基づいて、脚部120が接触した外部環境の凹凸の状態を推定し、制御部160Aは、推定部190によって外部環境が凹凸の状態であると推定されると、移動体の着地位置を変更するための制御を実行する。
 これにより、情報処理装置10は、移動体100Aが着地しようとしている外部環境の凹凸の状態に応じて、着地位置を変更させることができる。その結果、情報処理装置10は、充填部130を用いて、移動体100Aを外部環境が凹凸の地点に着地させることを回避させることができるので、移動体100Aの安全性を向上させることができる。
 情報処理装置10では、制御部160Aは、推定部190によって外部環境が凹凸の状態でないと推定されると、移動体100Aを着地させる制御を実行する。
 これにより、情報処理装置10は、移動体100Aが着地しようとしている外部環境が凹凸の状態でないと推定した場合に、移動体100Aを着地させることができる。その結果、情報処理装置10は、充填部130を用いて、移動体100Aを安定した外部環境に着地させることができるので、着地した移動体100Aの安定性を確保することができる。
 情報処理装置10では、判別部150は、検出部140によって検出された圧力変動と予め設定された閾値との比較結果に基づいて、脚部120の状態を判別する。
 これにより、情報処理装置10は、圧力変動と閾値を比較することで、脚部120の状態を判別することができる。その結果、情報処理装置10は、複数の脚部120の数が増加しても、処理負担の増加を抑制することができるので、複数の脚部120を多様化させることができる。
 情報処理装置10は、脚部120が接触状態のときに検出部140によって検出した充填部130の圧力と脚部120が非接触状態のときに検出部140によって検出した充填部130の圧力とに基づいて、閾値を設定する設定部170をさらに備える。
 これにより、情報処理装置10は、充填部130の流体が抜けたり、経年変化の影響を受けたりしても、状況に適した閾値を設定することができる。その結果、情報処理装置10は、充填部130を脚部120に設けても、当該充填部130の圧力変動に基づいて判別した脚部120の状態の精度が低下することを抑制することができる。
 移動体100は、接触状態と非接触状態とを有する脚部120と、脚部120の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部130と、充填部130に充填された流体の圧力変動を検出する検出部140と、検出部140によって検出された圧力変動に基づいて、脚部120の状態を判別する判別部150と、を備える。
 これにより、移動体100は、充填部130を脚部120の接触部分に設けるだけで、脚部120が接触状態であるか否かを判別することができる。すなわち、移動体100は、接触を検出するための接触スイッチ等を脚部120に設けたり、脚部120の構造を簡単化させたりする必要がなくなる。また、移動体100は、脚部120の接触部分を拡大させても、構造を複雑化させることなく、脚部120の状態を判別することができる。また、移動体100は、脚部120に充填部130を設けることで実現できるので、脚部120の重量が増加することを抑制することができる。その結果、移動体100は、脚部120の接触部分に応じた形状の充填部130を設けることができるので、脚部120の構造を多様化させることができる。また、移動体100は、外部環境と脚部120との接触による衝撃を、圧力変動を検出するための充填部130によって吸収することができるので、当該衝撃による故障を抑制することができる。
 移動体の状態判別方法は、コンピュータが、接触状態と非接触状態とを有する移動体100の脚部120の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部130に充填された流体の圧力変動を検出部140によって検出し、検出した圧力変動に基づいて脚部120の状態を判別する。
 これにより、状態判別方法は、充填部130を脚部120の接触部分に設けるだけで、脚部120が接触状態であるか否かをコンピュータが判別することができる。すなわち、状態判別方法は、接触を検出するための接触スイッチ等を脚部120に設けたり、脚部120の構造を簡単化させたりする必要をなくすことができる。また、状態判別方法は、脚部120の接触部分を拡大させても、構造を複雑化させることなく、脚部120の状態をコンピュータが判別することができる。その結果、状態判別方法は、脚部120の接触部分に応じた形状の充填部130を設けることができるので、脚部120の構造を多様化させることができる。また、状態判別方法は、外部環境と脚部120との接触による衝撃を、圧力変動を検出するための充填部130によって吸収することができるので、当該衝撃による故障を抑制することができる。
 なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
 接触状態と非接触状態とを有する移動体の脚部の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部に充填された流体の圧力変動を検出する検出部と、
 前記検出部によって検出された前記圧力変動に基づいて、前記脚部の状態を判別する判別部と、
 を備える情報処理装置。
(2)
 前記判別部の判別結果に基づいて、前記脚部の駆動を制御する制御部をさらに備える
 前記(1)に記載の情報処理装置。
(3)
 前記制御部は、前記判別結果が前記脚部の前記接触状態を示している場合、前記接触状態に応じた第1制御を行い、前記判別結果が前記脚部の前記非接触状態を示している場合、前記非接触状態に応じた第2制御を行う
 前記(2)に記載の情報処理装置。
(4)
 前記充填部は、内部がそれぞれ密閉された複数のセグメントに分割されており、
 前記検出部は、複数の前記セグメントのそれぞれに充填された前記流体の前記圧力変動を検出し、
 前記判別部は、前記検出部によって前記圧力変動が検出された前記セグメントに基づいて、前記脚部の状態を判別する
 前記(1)から(3)のいずれかに記載の情報処理装置。
(5)
 前記判別部は、前記検出部によって前記圧力変動が検出された前記セグメントの位置に基づいて、前記脚部の衝突を判別する
 前記(4)に記載の情報処理装置。
(6)
 前記検出部によって検出された前記圧力変動に基づいて、前記脚部が接触した前記外部環境の状態を推定する推定部をさらに備え、
 前記制御部は、前記推定部によって推定された前記外部環境の状態に基づいて、前記移動体の制御を変更する
 前記(2)または(3)に記載の情報処理装置。
(7)
 前記推定部は、前記検出部によって検出された前記圧力変動に基づいて、前記脚部が接触した前記外部環境の凹凸の状態を推定し、
 前記制御部は、前記推定部によって前記外部環境が前記凹凸の状態であると推定されると、前記脚部の制御を前記凹凸の状態に応じた第3制御に変更する
 前記(6)に記載の情報処理装置。
(8)
 前記推定部は、前記検出部によって検出された前記圧力変動のパターンに基づいて、前記脚部が接触した前記外部環境の前記凹凸の状態を推定する
 前記(7)に記載の情報処理装置。
(9)
 前記移動体が前記脚部に設けられた車輪による移動と、前記脚部による歩行とが可能な構成である場合、
 前記制御部は、前記推定部によって前記外部環境が前記凹凸の状態であると推定されると、前記移動体を前記車輪によって移動させる制御を行い、前記推定部によって前記外部環境が前記凹凸の状態でないと推定されると、前記移動体を前記脚部によって歩行させる制御を行う
 前記(7)または(8)に記載の情報処理装置。
(10)
 前記移動体には、前記充填部の内部に充填された前記流体の圧力を調整する調整部が設けられており、
 前記制御部は、前記推定部によって前記外部環境が前記凹凸の状態であると推定されると、前記脚部の制御を前記凹凸の状態に基づいて前記調整部に前記充填部の内部の圧力を調整させる
 前記(7)から(9)のいずれかに記載の情報処理装置。
(11)
 前記充填部は、内部がそれぞれ密閉された複数のセグメントに分割されており、
 前記検出部は、複数の前記セグメントのそれぞれに充填された前記流体の前記圧力変動を検出し、
 前記推定部は、前記検出部によって前記圧力変動が検出された前記セグメントの分布に基づいて、前記移動体の前記脚部が接触した前記外部環境の状態を推定する
 前記(7)から(10)のいずれかに記載の情報処理装置。
(12)
 前記推定部は、前記検出部によって検出された前記圧力変動と前記脚部の基準位置に対する脚部位置とに基づいて、前記移動体の前記脚部が接触した前記外部環境の状態を推定する
 前記(7)から(11)のいずれかに記載の情報処理装置。
(13)
 前記推定部は、前記検出部によって検出した前記圧力変動の変化に基づいて、前記外部環境の凹凸の状態及び前記脚部の衝突を推定する
 前記(7)から(12)のいずれかに記載の情報処理装置。
(14)
 前記移動体は、飛行体であり、
 前記推定部は、前記検出部によって検出された前記圧力変動に基づいて、前記脚部が接触した前記外部環境の凹凸の状態を推定し、
 前記制御部は、前記推定部によって前記外部環境が前記凹凸の状態であると推定されると、前記移動体の着地位置を変更するための制御を実行する
 前記(6)に記載の情報処理装置。
(15)
 前記制御部は、前記推定部によって前記外部環境が前記凹凸の状態でないと推定されると、前記移動体を着地させる制御を実行する
 前記(14)に記載の情報処理装置。
(16)
 前記判別部は、前記検出部によって検出された前記圧力変動と予め設定された閾値との比較結果に基づいて、前記脚部の状態を判別する
 前記(1)から(15)のいずれかに記載の情報処理装置。
(17)
 前記脚部が前記接触状態のときに前記検出部によって検出した前記充填部の圧力と前記脚部が前記非接触状態のときに前記検出部によって検出した前記充填部の圧力とに基づいて、前記閾値を設定する設定部をさらに備える
 前記(16)に記載の情報処理装置。
(18)
 接触状態と非接触状態とを有する脚部と、
 前記脚部の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部と、
 前記充填部に充填された流体の圧力変動を検出する検出部と、
 前記検出部によって検出された前記圧力変動に基づいて、前記脚部の状態を判別する判別部と、
 を備える移動体。
(19)
 コンピュータが、
 接触状態と非接触状態とを有する移動体の脚部の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部に充填された流体の圧力変動を検出部によって検出し、
 検出した前記圧力変動に基づいて前記脚部の状態を判別する
 移動体の状態判別方法。
 10 情報処理装置
 11 記憶部
 100 移動体
 100A 移動体
 110 本体
 120 脚部
 125 接触部
 125A 接触部
 130 充填部
 130A 充填部
 130B 充填部
 140 検出部
 141 センサ
 150 判別部
 160 制御部
 161 支持脚制御部
 162 遊脚制御部
 163 アクチュエータ制御部

Claims (19)

  1.  接触状態と非接触状態とを有する移動体の脚部の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部に充填された流体の圧力変動を検出する検出部と、
     前記検出部によって検出された前記圧力変動に基づいて、前記脚部の状態を判別する判別部と、
     を備える情報処理装置。
  2.  前記判別部の判別結果に基づいて、前記脚部の駆動を制御する制御部をさらに備える
     請求項1に記載の情報処理装置。
  3.  前記制御部は、前記判別結果が前記脚部の前記接触状態を示している場合、前記接触状態に応じた第1制御を行い、前記判別結果が前記脚部の前記非接触状態を示している場合、前記非接触状態に応じた第2制御を行う
     請求項2に記載の情報処理装置。
  4.  前記充填部は、内部がそれぞれ密閉された複数のセグメントに分割されており、
     前記検出部は、複数の前記セグメントのそれぞれに充填された前記流体の前記圧力変動を検出し、
     前記判別部は、前記検出部によって前記圧力変動が検出された前記セグメントに基づいて、前記脚部の状態を判別する
     請求項1に記載の情報処理装置。
  5.  前記判別部は、前記検出部によって前記圧力変動が検出された前記セグメントの位置に基づいて、前記脚部の衝突を判別する
     請求項4に記載の情報処理装置。
  6.  前記検出部によって検出された前記圧力変動に基づいて、前記脚部が接触した前記外部環境の状態を推定する推定部をさらに備え、
     前記制御部は、前記推定部によって推定された前記外部環境の状態に基づいて、前記移動体の制御を変更する
     請求項2に記載の情報処理装置。
  7.  前記推定部は、前記検出部によって検出された前記圧力変動に基づいて、前記脚部が接触した前記外部環境の凹凸の状態を推定し、
     前記制御部は、前記推定部によって前記外部環境が前記凹凸の状態であると推定されると、前記脚部の制御を前記凹凸の状態に応じた第3制御に変更する
     請求項6に記載の情報処理装置。
  8.  前記推定部は、前記検出部によって検出された前記圧力変動のパターンに基づいて、前記脚部が接触した前記外部環境の前記凹凸の状態を推定する
     請求項7に記載の情報処理装置。
  9.  前記移動体が前記脚部に設けられた車輪による移動と、前記脚部による歩行とが可能な構成である場合、
     前記制御部は、前記推定部によって前記外部環境が前記凹凸の状態であると推定されると、前記移動体を前記車輪によって移動させる制御を行い、前記推定部によって前記外部環境が前記凹凸の状態でないと推定されると、前記移動体を前記脚部によって歩行させる制御を行う
     請求項7に記載の情報処理装置。
  10.  前記移動体には、前記充填部の内部に充填された前記流体の圧力を調整する調整部が設けられており、
     前記制御部は、前記推定部によって前記外部環境が前記凹凸の状態であると推定されると、前記脚部の制御を前記凹凸の状態に基づいて前記調整部に前記充填部の内部の圧力を調整させる
     請求項7に記載の情報処理装置。
  11.  前記充填部は、内部がそれぞれ密閉された複数のセグメントに分割されており、
     前記検出部は、複数の前記セグメントのそれぞれに充填された前記流体の前記圧力変動を検出し、
     前記推定部は、前記検出部によって前記圧力変動が検出された前記セグメントの分布に基づいて、前記移動体の前記脚部が接触した前記外部環境の状態を推定する
     請求項7に記載の情報処理装置。
  12.  前記推定部は、前記検出部によって検出された前記圧力変動と前記脚部の基準位置に対する脚部位置とに基づいて、前記移動体の前記脚部が接触した前記外部環境の状態を推定する
     請求項7に記載の情報処理装置。
  13.  前記推定部は、前記検出部によって検出した前記圧力変動の変化に基づいて、前記外部環境の凹凸の状態及び前記脚部の衝突を推定する
     請求項7に記載の情報処理装置。
  14.  前記移動体は、飛行体であり、
     前記推定部は、前記検出部によって検出された前記圧力変動に基づいて、前記脚部が接触した前記外部環境の凹凸の状態を推定し、
     前記制御部は、前記推定部によって前記外部環境が前記凹凸の状態であると推定されると、前記移動体の着地位置を変更するための制御を実行する
     請求項6に記載の情報処理装置。
  15.  前記制御部は、前記推定部によって前記外部環境が前記凹凸の状態でないと推定されると、前記移動体を着地させる制御を実行する
     請求項14に記載の情報処理装置。
  16.  前記判別部は、前記検出部によって検出された前記圧力変動と予め設定された閾値との比較結果に基づいて、前記脚部の状態を判別する
     請求項1に記載の情報処理装置。
  17.  前記脚部が前記接触状態のときに前記検出部によって検出した前記充填部の圧力と前記脚部が前記非接触状態のときに前記検出部によって検出した前記充填部の圧力とに基づいて、前記閾値を設定する設定部をさらに備える
     請求項16に記載の情報処理装置。
  18.  接触状態と非接触状態とを有する脚部と、
     前記脚部の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部と、
     前記充填部に充填された流体の圧力変動を検出する検出部と、
     前記検出部によって検出された前記圧力変動に基づいて、前記脚部の状態を判別する判別部と、
     を備える移動体。
  19.  コンピュータが、
     接触状態と非接触状態とを有する移動体の脚部の外部環境との接触部分に設けられた変形可能な充填部に充填された流体の圧力変動を検出部によって検出し、
     検出した前記圧力変動に基づいて前記脚部の状態を判別する
     移動体の状態判別方法。
PCT/JP2020/009046 2019-03-14 2020-03-04 情報処理装置、移動体及び移動体の状態判別方法 WO2020184318A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080019386.4A CN113613848A (zh) 2019-03-14 2020-03-04 信息处理装置、移动体以及移动体的状态确定方法
JP2021504964A JPWO2020184318A1 (ja) 2019-03-14 2020-03-04
US17/436,491 US20220176568A1 (en) 2019-03-14 2020-03-04 Information processing device, mobile body, and mobile-body-state determination method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019046738 2019-03-14
JP2019-046738 2019-03-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020184318A1 true WO2020184318A1 (ja) 2020-09-17

Family

ID=72427346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/009046 WO2020184318A1 (ja) 2019-03-14 2020-03-04 情報処理装置、移動体及び移動体の状態判別方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220176568A1 (ja)
JP (1) JPWO2020184318A1 (ja)
CN (1) CN113613848A (ja)
WO (1) WO2020184318A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022137746A1 (ja) * 2020-12-22 2022-06-30 東京ロボティクス株式会社 ロボット
WO2023161463A3 (de) * 2022-02-28 2023-10-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtungen und verfahren für und mit mobilen plattformen für den transport von ladungsgütern

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0848297A (ja) * 1994-08-05 1996-02-20 Japan Aviation Electron Ind Ltd 無人ヘリコプタの遠隔飛行制御システム
JP2005007528A (ja) * 2003-06-19 2005-01-13 Seiko Epson Corp ロボットの制御装置およびロボットの制御方法
JP2007331516A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Denso Corp タイヤ空気圧制御装置
US20170036352A1 (en) * 2014-08-25 2017-02-09 Google Inc. Touch-down Sensing for Robotic Devices
JP2017045432A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 学校法人早稲田大学 路面状況認識装置、そのプログラム、及び移動体システム
JP2017159873A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 株式会社富士通アドバンストエンジニアリング 飛行体の重心位置表示方法および飛行体の重心位置表示システム
JP2017226322A (ja) * 2016-06-22 2017-12-28 株式会社Soken 路面状況推定装置
CN107825430A (zh) * 2017-09-27 2018-03-23 深圳市行者机器人技术有限公司 一种基于气压检测的机器人足部结构及压力检测方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3870257B2 (ja) * 2002-05-02 2007-01-17 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 オフセット回転関節を有するロボット
US7017687B1 (en) * 2002-11-21 2006-03-28 Sarcos Investments Lc Reconfigurable articulated leg and wheel
AU2018217444B2 (en) * 2017-02-13 2022-01-20 Serviço Nacional De Aprendizagem Industrial, Departamento Regional Da Bahia Multi-terrain inspection robotic device and methods for configuring and guiding the same
KR20200085231A (ko) * 2019-01-04 2020-07-14 현대자동차주식회사 차량 횡단장치 및 이를 포함하는 차량

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0848297A (ja) * 1994-08-05 1996-02-20 Japan Aviation Electron Ind Ltd 無人ヘリコプタの遠隔飛行制御システム
JP2005007528A (ja) * 2003-06-19 2005-01-13 Seiko Epson Corp ロボットの制御装置およびロボットの制御方法
JP2007331516A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Denso Corp タイヤ空気圧制御装置
US20170036352A1 (en) * 2014-08-25 2017-02-09 Google Inc. Touch-down Sensing for Robotic Devices
JP2017045432A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 学校法人早稲田大学 路面状況認識装置、そのプログラム、及び移動体システム
JP2017159873A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 株式会社富士通アドバンストエンジニアリング 飛行体の重心位置表示方法および飛行体の重心位置表示システム
JP2017226322A (ja) * 2016-06-22 2017-12-28 株式会社Soken 路面状況推定装置
CN107825430A (zh) * 2017-09-27 2018-03-23 深圳市行者机器人技术有限公司 一种基于气压检测的机器人足部结构及压力检测方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022137746A1 (ja) * 2020-12-22 2022-06-30 東京ロボティクス株式会社 ロボット
WO2023161463A3 (de) * 2022-02-28 2023-10-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtungen und verfahren für und mit mobilen plattformen für den transport von ladungsgütern

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020184318A1 (ja) 2020-09-17
CN113613848A (zh) 2021-11-05
US20220176568A1 (en) 2022-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020184318A1 (ja) 情報処理装置、移動体及び移動体の状態判別方法
US11027415B1 (en) Generalized coordinate surrogates for integrated estimation and control
US20220362932A1 (en) Determination of robotic step path
US20220055228A1 (en) Touch-down Sensing for Robotic Devices
US11851120B2 (en) Control of robotic devices with non-constant body pitch
JP6340384B2 (ja) 無人飛行体
US8634959B2 (en) Apparatus and method detecting a robot slip
JP2019089200A (ja) 自然なピッチとロール
EP3172015B1 (en) Systems and methods for robotic self-right
JP2017162435A (ja) 自律移動体ガイダンスシステム、自律移動体をガイドする方法、およびプログラム
JP5817611B2 (ja) 移動ロボット
US10434651B1 (en) Failure mode
US20130024065A1 (en) Autonomous Electronic Device and Method of Controlling Motion of the Autonomous Electronic Device Thereof
US20190193269A1 (en) Robot control system and method of controlling a robot
KR20210061842A (ko) 이동 로봇 장치 및 이의 제어 방법
KR20200121756A (ko) 모바일 로봇의 초기화 진단 방법 및 시스템
CN110730933A (zh) 一种无人机的返航控制方法、设备、及无人机
CN110275519B (zh) 位置推断系统、位置检测方法以及程序
JP6601670B2 (ja) 路面状況認識装置、そのプログラム、及び移動体システム
WO2022050070A1 (ja) 飛行ロボット
Schleich et al. Search-based planning of dynamic MAV trajectories using local multiresolution state lattices
CN112849125B (zh) 打滑检测控制方法、装置、移动机器人及存储介质
JP7242040B2 (ja) 移動体制御装置、移動体制御方法及びコンピュータプログラム
US20220176556A1 (en) Manipulator and method for controlling thereof
EP4112234A1 (en) Legged robot and method for controlling legged robot

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20771143

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021504964

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20771143

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1