WO2021024593A1

WO2021024593A1 - 移動体の操縦システム

Info

Publication number: WO2021024593A1
Application number: PCT/JP2020/021739
Authority: WO
Inventors: 竹中　透; 信也城倉
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2020-06-02
Publication date: 2021-02-11
Also published as: JPWO2021024593A1; JP7179187B2

Abstract

２つの脚３を有するスレーブ装置１を操縦するマスター装置５１は、操縦者Ｐの移動に伴い移動し得るように操縦者Ｐの上体に装着される上体支持部６５と上体支持部６５に横方向の並進力を付与し得る上体支持部駆動機構５２，６０とを含む。操縦者Ｐの上体の実際の横方向位置とスレーブ装置１の上体の実際の横方向位置との関係の、所定の目標対応関係からのずれを低減させる向きの横方向の並進力を上体支持部６５から操縦者Ｐに作用させるようにマスター装置５１の上体支持部駆動機構５２の移動制御を行う。

Description

移動体の操縦システム

　本発明は、２つの脚を有する移動体の操縦システムに関する。

　人型ロボット等の２つの脚を有する移動体（脚式移動体）の移動制御を行う技術としては、従来、例えば、特許文献１～５等に見られるものが従来より一般に知られている。これらの技術では、移動体の動力学モデルを用いて、ＺＭＰ（Zero Moment Point）等に関する動力学的な所要の条件を満たし得るように移動体の目標歩容が生成され、この目標歩容に従って移動体の移動動作を行われる。

　また、人型ロボット等の脚式移動体の遠隔操縦を行う技術としては、従来、例えば特許文献６，７に見られる如き操縦装置が知られている。この操縦装置は、サドルに腰かけた操縦者の左右の足に装着する足平支持機構を有する。そして、該操縦装置では、操縦者が足平支持機構を歩行動作を行うように動かすことで、バイラテラル制御によって、移動体の両脚を動かす。これにより、移動体の歩行動作が行われる。また、操縦者が、例えばリモコンを操縦操作することで、移動体の移動を行わせる技術も従来より一般に知られている。

特開平１０－２７７９６９号公報特許第４２４６６３８号公報米国特許第６９６９９６５号明細書特許第４１２６０６１号公報米国特許第８００５５７３号明細書特開平１０－２１７１５９号公報米国特許第５８４１２５８号明細書

　人型ロボットの如き、２つの脚を有する移動体を、遠隔操縦によって様々な環境で移動させる場合、該移動体は、特許文献１～５に見られる如き制御を行っても、床面の予期しない凹凸や、障害物との接触等の様々な外乱の影響で、姿勢を崩してしまう状況が発生しやすい。

　このため、該移動体の姿勢の崩れが発生した状況では、操縦者が適切な対応処置を実施することができるようにするために、当該状況（以降、姿勢崩れ状況ということがある）の発生を操縦者がリアルタイムで速やかに認識し得ることが望まれる。

　ここで、前記特許文献６，７に開示されている操縦装置では、バイラテラル制御によって、移動体の各足部に作用する床反力に応じた力が、操縦者の足部に作用し、また、移動体の上体の傾きに応じてサドルが傾くようになっている。

　しかるに、特許文献６，７に見られる操縦装置の如く、操縦者がサドルに腰かけた状態で、該操縦者の各足部に上記の如く力が作用したり、あるいは、サドルの傾きが発生しても、操縦者は、各足部に作用した力や、サドルの傾きが、移動体の姿勢崩れ状況の発生に起因するものであるのか否かを区別して素早く認識することは一般には困難である。

　また、特許文献６，７に見られる操縦装置は、操縦者の足部に装着する足平支持機構を空間的に動かすための機構と多数のアクチュエータとを必要とするため、装置構成が複雑で大型のものとなると共に、高価なものとなりやすい。

　本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、移動体の姿勢の崩れが発生した場合に、操縦者がそのことを速やかに適切に認識することができる操縦システムを提供することを目的とする。また、かかる操縦システムを簡易な構成で実現し得ることを目的とする。

　本発明の移動体の操縦システムは、上記の目的を達成するために、上体と該上体から延設された２つの脚とを有する脚式移動体であるスレーブ装置を移動させる操縦を行い得る操縦システムであって、
　操縦者が移動するに伴い、該操縦者と共に移動し得るように該操縦者の上体に装着される上体支持部と、該上体支持部を横方向に移動させる並進力を該上体支持部に付与し得るように該上体支持部に取付けられた上体支持部駆動機構とを含むマスター装置と、
　前記スレーブ装置の各脚の目標運動である目標スレーブ脚運動と前記スレーブ装置の上体の目標運動である目標スレーブ上体運動とを含むスレーブ側動作目標と、前記マスター装置の上体支持部駆動機構の動作目標であるマスター側動作目標とを決定する動作目標決定部と、
　前記決定されたマスター側動作目標に応じて前記上体支持部駆動機構の作動制御を行うマスター側制御部と、
　前記決定されたスレーブ側動作目標に応じて前記スレーブ装置の作動制御を行うスレーブ側制御部とを備えており、
　前記上体支持部、前記操縦者の上体、及び前記操縦者の重心のうちのいずれか１つの横方向位置をマスター側基準部横方向位置と定義し、前記スレーブ装置の上体及び重心のうちのいずれか１つの横方向位置をスレーブ側基準部横方向位置と定義したとき、
　前記動作目標決定部は、
　前記操縦者がその脚の運動によって移動するに伴い、前記スレーブ装置をその脚の運動によって移動させるように、少なくとも前記操縦者の各脚の運動状態の観測値を用いて前記目標スレーブ脚運動を決定する第１処理部と、
　実際の前記マスター側基準部横方向位置と実際の前記スレーブ側基準部横方向位置との間の関係が所定の第１目標対応関係を満たす状態に近づき、且つ、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ側基準部横方向位置の目標値を実際の前記スレーブ側基準部横方向位置に一致させ、又は近づけるように、前記マスター側基準部横方向位置及び前記スレーブ側基準部横方向位置のそれぞれの観測値を用いて前記目標スレーブ上体運動と前記マスター側動作目標とを決定する第２処理部とを含むように構成されていることを特徴とする（第１発明）。

　なお、本明細書において、任意の物体の運動、力等の任意の状態量の「観測値」は、適宜の検出器もしくはセンサによる該状態量の検出値、あるいは、該状態量と一定の相関関係を有する他の１つ以上の状態量の検出値もしくは推定値から、該相関関係に基づいて推定してなる推定値、あるいは、該状態量の実際の値と一致もしくはほぼ一致するとみなし得る疑似的な推定値を意味する。
　また、「上下方向」は、鉛直方向又は、ほぼ鉛直な方向を意味し、「横方向」は、水平方向又はほぼ水平な方向を意味する。

　上記第１発明によれば、操縦者が、前記上体支持部を自身の上体に装着した状態で、自身の脚の運動（例えば歩行動作）によって床面上を移動すると、これに応じて、スレーブ装置を、その脚の運動によって移動させるように、スレーブ側動作目標のうちの目標スレーブ脚運動が決定される。

　また、実際のマスター側基準部横方向位置と実際のスレーブ側基準部横方向位置との間の関係が所定の第１目標対応関係を満たす状態に近づき、且つ、スレーブ側動作目標により規定されるスレーブ側基準部横方向位置の目標値を実際のスレーブ側基準部横方向位置に一致させ、又は近づけるように、スレーブ側動作目標のうちの目標スレーブ上体運動とマスター側動作目標とが決定される。

　なお、前記第１目標対応関係としては、例えば、マスター側基準部横方向位置及びスレーブ側基準部横方向位置が互いに一致するという関係、あるいは、一方が他方に比例するという関係、あるいは、一方が他方の一次関数により表されるという関係等を採用し得る。

　そして、上記の如く決定された目標スレーブ脚運動及び目標スレーブ上体運動を含むスレーブ側動作目標に応じてスレーブ装置の作動制御が行われると共に、上記の如く決定されたマスター側動作目標に応じてマスター装置の作動制御が行われる。

　この場合、スレーブ装置は、基本的には、操縦者の移動に追従するような形態で移動する。ただし、操縦者が姿勢を崩すことなく通常の姿勢で移動している状態であっても、スレーブ装置の移動環境の床面の凹凸や、スレーブ装置と障害物との接触等の外乱の影響で、スレーブ装置がその姿勢を崩してしまう場合がある。ひいては、実際のスレーブ側基準部横方向位置が、実際のマスター側基準部横方向位置に対して第１目標対応関係を満たす状態からずれてしまう場合がある。

　このとき、目標スレーブ上体運動は、操縦者の上体や上体支持部の横方向の位置によらずに、スレーブ側基準部横方向位置の目標値を実際のスレーブ側基準部横方向位置に一致させ、又は近づけるように決定される。一方、マスター側動作目標は、実際のマスター側基準部横方向位置と実際のスレーブ側基準部横方向位置との関係を第１目標対応関係に近づけるように決定される。

　このため、スレーブ装置の姿勢の崩れが発生した場合には、実際のマスター側基準部横方向位置を、姿勢を崩したスレーブ装置の実際のスレーブ側基準部横方向位置に対して第１目標関係を満たす位置に向かって変位させようとする横方向の並進力が上体支持部から操縦者に作用するように、マスター装置の作動制御が行われる。例えばスレーブ装置が、前のめり方向に姿勢を崩した場合には、操縦者の上体に上体支持部から前方方向への並進力が作用するようにマスター装置の作動制御が行われる。

　このため、操縦者の移動に伴うスレーブ装置の移動中に、スレーブ装置の姿勢の崩れが発生した場合には、操縦者は、その上体に、自身の姿勢を崩すような横方向の並進力を上体支持部から受ける。これにより、操縦者は、スレーブ装置が姿勢を崩したことや、その姿勢の崩れがスレーブ装置のどの向きに生じたのかを、適切かつ迅速に認識することが可能となる。よって、第１発明によれば、スレーブ装置（移動体）の姿勢の崩れが発生した場合に、操縦者がそのことを速やかに適切に認識することができる。

　補足すると、目標スレーブ脚運動を決定する前記第１処理部の処理としては、例えば、操縦者の各脚の先端部（足部）の位置と、スレーブ装置の各脚（操縦者の脚に対応する脚）の先端部の位置との間の関係が、マスター側基準部横方向位置とスレーブ側基準部横方向位置との間の第１目標対応関係と同じ目標対応関係を満たすように、スレーブ装置の各脚の先端部の目標位置を、操縦者の脚の先端部の位置の観測値に応じて決定する処理を採用し得る。

　また、目標スレーブ脚運動のうちのスレーブ装置の各脚の先端部の姿勢に関しては、例えば、操縦者の各脚の先端部（足部）の姿勢と、スレーブ装置の各脚（操縦者の脚に対応する脚）の先端部の姿勢との間の関係が、所定の目標対応関係を満たすように、スレーブ装置の各脚の先端部の目標姿勢を、操縦者の脚の先端部の姿勢の観測値に応じて決定する処理を採用し得る。

　上記第１発明では、前記動作目標決定部が決定する前記マスター側動作目標は、前記上体支持部の目標横方向位置を含み、前記第２処理部は、前記上体支持部の目標横方向位置により規定される前記マスター側基準部横方向位置と、前記スレーブ側基準部横方向位置の観測値又は目標値との間の関係が前記第１目標対応関係を満たす状態になるように、該スレーブ側基準部横方向位置の観測値又は目標値を用いて前記上体支持部の目標横方向位置を決定する第２０１処理部を含むように構成され、前記マスター側制御部は、前記上体支持部の実際の横方向位置を前記決定された目標横方向位置に追従させるように前記上体支持部駆動機構の作動制御を行うように構成されているという態様を採用し得る（第２発明）。

　これによれば、上体支持部の横方向位置が、スレーブ側基準部横方向位置の観測値又は目標値に対して上記の如き決定される目標横方向位置に追従するように制御される。このため、スレーブ装置の姿勢の崩れに応じて、上体支持部から操縦者の上体に横方向の並進力を付与することを適切に実現できる。

　上記１発明又は第２発明では、前記第２処理部は、前記スレーブ側基準部横方向位置の目標値を、該スレーブ側基準部横方向位置の観測値に一致させるように、前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標横方向位置を該スレーブ側基準部横方向位置の観測値を用いて決定する第２０２処理部を含むように構成されているという態様を採用し得る（第３発明）。

　これによれば、スレーブ装置の上体の目標横方向位置は、実際のマスター側機基準部横方向位置に依存することなく、目標スレーブ側動作目標により規定されるスレーブ側基準部横方向位置の目標値が実際の位置に一致するように決定される。このため、スレーブ装置の姿勢の崩れによって、実際のスレーブ側基準部横方向位置とマスター側基準部横方向位置との間の関係が第１目標対応関係からずれると、スレーブ装置の姿勢の崩れを操縦者に認識させ得るように、上体支持部から操縦者の上体に横方向の並進力を付与することを速やかに実現できる。

　上記第１発明又は第２発明では、前記動作目標決定部は、前記スレーブ装置に作用させるべき床反力である目標スレーブ床反力を、前記操縦者の各脚に作用する床反力である操縦者床反力の観測値を用いて決定する第３処理部と、前記スレーブ装置の動力学を表す第１の動力学モデルにおいて前記スレーブ装置に作用させる第１仮想外力を決定する第４処理部とを含むように構成され、
　前記第２処理部は、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の目標運動によって該スレーブ装置が発生する慣性力と該スレーブ装置に作用する重力との合力が、前記決定された目標スレーブ床反力及び前記決定された第１仮想外力の合力に前記第１の動力学モデル上で釣り合うように、前記スレーブ装置の上体の横方向の目標並進加速度を決定し、さらに該目標並進加速度を積分することにより、前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標横方向位置を決定する第２０３処理部を含むように構成され、
　前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ側基準部横方向位置の目標値と該スレーブ側基準部横方向位置の観測値との偏差、及び、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の上体の傾きの目標値と該傾きの観測値との偏差のうちのいずれか１つの偏差を第１偏差と定義したとき、前記第４処理部は、前記第１偏差をゼロに近づけるように、該第１偏差の算出値を用いて前記第１仮想外力を決定するように構成されているという態様を採用することもできる（第４発明）。

　これによれば、前記第１仮想外力が、上記第１偏差をゼロに近づけるように決定される。また、スレーブ装置の上体の横方向の目標並進加速度は、スレーブ側動作目標により規定されるスレーブ装置の目標運動によって該スレーブ装置が発生する慣性力と該スレーブ装置に作用する重力との合力が、目標スレーブ床反力及び第１仮想外力の合力に第１の動力学モデル上で釣り合うように決定される、さらに、この目標並進加速度を積分することによりスレーブ装置の上体の目標横方向位置が決定される。

　このため、スレーブ装置の姿勢の崩れの発生等に起因して上記第１偏差が発生すると、スレーブ装置の上体の実際の運動と目標スレーブ上体運動とが大きく乖離することを防止し得るように、スレーブ側動作目標を決定できる。ひいては、スレーブ装置の動作の急激な変化を抑制し得るように、スレーブ側動作目標を決定し得る。その結果、スレーブ装置の運動を滑らかに行うことが可能となる。

　また、スレーブ装置の上体の目標横方向位置は、該目標横方向位置を含むスレーブ装置の目標運動が、第１の動力学モデル上で目標スレーブ床反力に加えて第１仮想外力を作用させたスレーブ装置において、動力学的に成立し得るように決定される。このため、例えばマスター装置とスレーブ装置との間の通信不良等により、操縦者の実際の運動状態に応じてスレーブ側動目標を決定することができない状態になっても、ある程度は、スレーブ装置の適切な動作を行い得るように、スレーブ側動作目標を決定することが可能となる。

　補足すると、目標スレーブ床反力を決定する第３処理部の処理では、決定する目標スレーブ床反力は、スレーブ装置に作用する床反力のうちの一部の構成要素の目標値であってもよい。例えば、スレーブ装置に作用する全体の床反力の圧力中心点（ＣＯＰ）としての全床反力中心点の目標位置だけを第３処理で決定してもよい。このことは、後述する発明においても同様である。

　また、目標スレーブ床反力として、スレーブ装置の各脚に作用する床反力（並進力およびモーメントの両方又は一方）の目標値を決定する場合には、例えば、スレーブ装置の２つの脚のうちの第１脚に作用する床反力と操縦者の２つの脚のうちの第１脚（スレーブ装置の第１脚に対応する脚）に作用する床反力との比率、及び、スレーブ装置の２つの脚のうちの第２脚に作用する床反力と操縦者の２つの脚のうちの第２脚（スレーブ装置の第２脚に対応する脚）に作用する床反力との比率が、それぞれ所定値になるという関係を満たすように、目標スレーブ床反力のうち、スレーブ装置の各脚に作用する床反力の目標値を前記操縦者床反力の観測値を用いて決定し得る。この場合、上記比率に関する所定値としては、例えば、スレーブ装置の全体の質量と操縦者の全体の質量との比率を使用し得る。

　上記第１発明では、前記第２処理部は、前記スレーブ側基準部横方向位置の目標値と、実際の前記マスター側基準部横方向位置との間の関係が前記第１目標対応関係を満たす状態になるように、前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標横方向位置を、前記マスター側基準部横方向位置の観測値を用いて決定する第２０４処理部と、前記マスター側基準部横方向位置の観測値と前記スレーブ側基準部横方向位置の観測値又は目標値との間の関係の、前記第１目標対応関係からのずれ度合いをゼロに近づけるように、該ずれ度合いの算出値を用いて前記マスター側動作目標を決定する第２０５処理部とを含むように構成されているという態様を採用することもできる（第５発明）。

　なお、上記「ずれ度合い」としては、例えば、前記マスター側基準部横方向位置の観測値に対して前記第１目標対応関係を満たすスレーブ側基準部横方向位置の値と、スレーブ側基準部横方向位置の観測値との偏差、あるいは、前記スレーブ側基準部横方向位置の観測値に対して前記第１目標対応関係を満たすマスター側基準部横方向位置の値と、マスター側基準部横方向位置の観測値との偏差、あるいは、これらの偏差に対して単調に変化する関数値等を使用し得る。

　上記第５発明によれば、前記ずれ度合いをゼロに近づけるように（換言すれば、実際のマスター側基準部横方向位置と実際のスレーブ側基準部横方向位置との関係を第１目標対応関係に近づけるように）、マスター側動作目標が決定される。このため、スレーブ装置の姿勢の崩れの発生によって、上記ずれ度合いが大きくなると、操縦者の上体に該ずれ度合いを低減する向きの横方向の並進力が上体支持部から作用するようにマスター装置の作動制御が行われる。これにより、操縦者はスレーブ装置の姿勢の崩れの発生を認識できる。

　また、マスター装置の上記の作動制御によって、実際のマスター側基準部横方向位置は、結果的に、実際のスレーブ側基準部横方向位置に対して前記第１目標対応関係を満たす位置に近づくように操作される。そして、スレーブ装置の上体の目標横方向位置は、マスター側基準部横方向位置の観測値を用いて上記の如く決定される。このため、目標スレーブ上体運動は、結果的に、スレーブ側基準部横方向位置の目標値を実際のスレーブ側基準部横方向位置に近づけるように決定される。

　上記第５発明では、前記第２０５処理部は、前記操縦者が前記上体支持部から受ける横方向の反力の目標値である目標上体支持部横方向反力を前記マスター側動作目標として決定するように構成され、前記マスター側制御部は、前記操縦者が前記上体支持部から受ける実際の横方向の反力を、前記決定された目標上体支持部横方向反力に追従させるように前記上体支持部駆動機構の作動制御を行うように構成されているという態様を採用し得る（第６発明）。

　これによれば、前記ずれ度合いを低減するように、目標上体支持部反力を決定して、該目標上体支持部反力を発生するようにマスター装置の作動制御を行うことができる。ひいては、操縦者の上体に、前記ずれ度合いを低減させ得る横方向の並進力を上体支持部から作用させることを適切に実現できる。

　上記第１～第６発明では、前記第２処理部は、前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標上下方向位置を、前記上体支持部もしくは前記操縦者の上体の実際の上下方向位置に対して所定の第２目標対応関係を満たすように、該上体支持部もしくは該操縦者の上体の上下方向位置の観測値を用いて前記スレーブ装置の上体の目標上下方向位置を決定し、又は、前記スレーブ装置の上体の目標上下方向位置をあらかじめ定めた所定値に決定する第２０６処理部を含むように構成されているという態様を採用し得る（第７発明）。

　これによれば、スレーブ装置の上体の実際の上下方向位置を、マスター装置の上体支持部もしくは操縦者の上体の実際の上下方向位置に対して所定の第２目標対応関係を満たすように制御することができる。

　なお、前記第２目標対応関係としては、例えば、上体支持部もしくは操縦者の上体の上下方向位置とスレーブ装置の上体の上下方向位置とが互いに一致するという関係、あるいは、一方が他方の比例するという関係、あるいは、一方が他方の一次関数により表されるという関係等を採用し得る。

　上記第１～第７発明では、前記第２処理部は、前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標姿勢を、前記操縦者の上体の実際の姿勢に対して所定の第３目標対応関係を満たすように、該操縦者の上体の姿勢の観測値を用いて前記スレーブ装置の上体の目標姿勢を決定する第２０７処理部を含むように構成されているという態様を採用し得る（第８発明）。

　これによれば、スレーブ装置の上体の実際の姿勢を、マスター装置の上体支持部もしくは操縦者の上体の実際の姿勢に対して所定の第３目標対応関係を満たすように制御することができる。

　なお、第８発明において、スレーブ装置の上体の姿勢は、該スレーブ装置のロール方向（該スレーブ装置の前後方向の軸周り方向）の姿勢と、ピッチ方向（スレーブ装置の左右方向の軸周り方向）の姿勢と、ヨー方向（上下方向の軸周り方向）の姿勢とのうちの全ての方向の姿勢でもよいが、これらの姿勢のうちの１つ又は２つの方向の姿勢だけであってもよい。このことは、操縦者の上体の姿勢についても同様である。また、このことは後述する他の発明についても同様である。

　また、前記第３目標対応関係としては、例えば、操縦者の上体の姿勢とスレーブ装置の上体の姿勢とが互いに一致するという関係、あるいは、一方が他方の比例するという関係、あるいは、一方が他方の一次関数により表されるという関係等を採用し得る。

　上記第１～第７発明では、前記上体支持部駆動機構は、前記上体支持部を横方向に移動させる並進力と、該上体支持部を回転させる回転力とを該上体支持部に付与し得るように構成されていると共に、前記上体支持部は、前記操縦者の上体に装着された状態で前記上体支持部駆動機構から付与される回転力が前記操縦者の上体の姿勢を変化させる力として該操縦者の上体に伝達し得るように構成され得る。

　この場合、前記動作目標決定部は、前記スレーブ装置に作用させるべき床反力である目標スレーブ床反力を、前記操縦者の各脚に作用する床反力である操縦者床反力の観測値を用いて決定する第３処理部を含むように構成され、
　前記第２処理部は、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の目標運動によって前記スレーブ装置が発生する慣性力と該スレーブ装置に作用する重力との合力が、前記決定された目標スレーブ床反力に、前記スレーブ装置の動力学を表す第２の動力学モデル上で釣り合うように、前記スレーブ装置の上体の目標角加速度を決定し、さらに、該目標角加速度を積分することにより前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標姿勢を決定する第２０８処理部と、前記スレーブ装置の上体の実際の姿勢と、前記操縦者の上体の実際の姿勢との間の関係が所定の第３目標対応関係を満たす状態になるように、前記上体支持部の回転動作に関する前記上体支持部駆動機構の動作目標である上体支持部回転動作目標を前記スレーブ装置の上体の姿勢の観測値又は前記決定された目標姿勢を用いて決定する第２１０処理部とを含むように構成されており、
　前記マスター側制御部は、前記決定された上体支持部回転動作目標に応じて前記上体支持部を回転させる回転力を発生するように構成されているという態様を採用し得る（第９発明）。

　これによれば、スレーブ装置の上体の目標角加速度は、スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の目標運動によって前記スレーブ装置が発生する慣性力と該スレーブ装置に作用する重力との合力が、操縦者床反力の観測値を用いて決定された目標スレーブ床反力に、前記スレーブ装置の動力学を表す第２の動力学モデル上で釣り合うように決定される。そして、この目標角加速度を積分することで、スレーブ装置の上体の目標姿勢が決定される。すなわち、スレーブ装置の上体の目標姿勢は、該目標姿勢を含むスレー装置の目標運動が、第２の動力学モデル上で目標スレーブ床反力を作用させたスレーブ装置において、動力学的に成立し得るように決定される。

　そして、スレーブ装置の上体の実際の姿勢と、操縦者の上体の実際の姿勢との間の関係が所定の第３目標対応関係を満たす状態になるように、上体支持部回転動作目標がスレーブ装置の上体の姿勢の観測値又は目標姿勢を用いて決定される。さらに、この上体支持部回転動作目標に応じて上体支持部を回転させる回転力を発生するようにマスター装置の作動制御が行われる。

　これにより、操縦者の上体には、スレーブ装置の上体の姿勢の変化に追従させて、操縦者の上体の姿勢を変化させるように回転力が作用する。このため、操縦者は、スレーブ装置の上体の姿勢の変化を体感的に認識することができる。

　補足すると、第９発明を前記第４発明と組み合わせる場合には、第４発明における第１の動力学モデルと、第９発明における第２の動力学モデルとは、同じ動力学モデルであってもよい。さらに、第４発明における第２０３処理部と第９発明における第２０８処理部とを統合し、その統合した処理部よって、スレーブ装置の上体の目標角加速度と、横方向の目標並進加速度との両方を、同じ動力学モデルを用いて決定し得るようにしてもよい。

　また、上記第１～第７発明では、前記上体支持部駆動機構を、前記第９発明と同様に構成した場合には、前記動作目標決定部は、前記スレーブ装置に作用させるべき床反力である目標スレーブ床反力を、前記操縦者の各脚に作用する床反力である操縦者床反力の観測値を用いて決定する第３処理部と、前記スレーブ装置の動力学を表す第３の動力学モデルにおいて前記スレーブ装置に作用させる第２仮想外力を決定する第５処理部とを含むように構成され、
　前記第２処理部は、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の目標運動によって該スレーブ装置が発生する慣性力と該スレーブ装置に作用する重力との合力が、前記決定された目標スレーブ床反力及び前記決定された第２仮想外力の合力に前記第３の動力学モデル上で釣り合うように、前記スレーブ装置の上体の目標角加速度を決定し、さらに、該目標角加速度を積分することにより前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標姿勢を決定する第２０９処理部と、前記スレーブ装置の上体の姿勢と、前記操縦者の上体の姿勢との間の関係が所定の第３目標対応関係を満たす状態になるように、前記上体支持部の回転動作に関する前記上体支持部駆動機構の動作目標である上体支持部回転動作目標を前記スレーブ装置の上体の実際の姿勢の観測値又は前記決定された目標姿勢を用いて決定する第２１０処理部とを含むように構成されており、
　前記マスター側制御部は、前記決定された上体支持部回転動作目標に応じて前記上体支持部を回転させる回転力を発生するように構成されており、
　前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ側基準部横方向位置の目標値と該スレーブ側基準部横方向位置の観測値との偏差、及び、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の上体の傾きの目標値と該傾きの観測値との偏差のうちのいずれか１つの偏差を第１偏差と定義したとき、前記第５処理部は、前記第１偏差をゼロに近づけるように、該第１偏差の算出値を用いて前記第２仮想外力を決定するように構成されているという態様を採用することもできる（第１０発明）。

　これによれば、スレーブ装置の上体の目標角加速度は、スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の目標運動によって前記スレーブ装置が発生する慣性力と該スレーブ装置に作用する重力との合力が、操縦者床反力の観測値を用いて決定された目標スレーブ床反力と前記第１偏差の算出値を用いて決定された第２仮想外力との合力に、前記スレーブ装置の動力学を表す第３の動力学モデル上で釣り合うように決定される。そして、この目標角加速度を積分することで、スレーブ装置の上体の目標姿勢が決定される。すなわち、スレーブ装置の上体の目標姿勢は、該目標姿勢を含むスレーブ装置の目標運動が、第３の動力学モデル上で目標スレーブ床反力に加えて第２仮想外力を作用させたスレーブ装置において、動力学的に成立し得るように決定される。

　そして、第９発明と同様に上体支持部回転動作目標が決定され、さらに、この上体支持部回転動作目標に応じて上体支持部を回転させる回転力を発生するようにマスター装置の作動制御が行われる。

　また、前記第２仮想外力が、前記第１偏差をゼロに収束させるように決定されるので、スレーブ装置の上体の実際の運動と目標スレーブ上体運動とが大きく乖離することを防止し得るように、スレーブ側動作目標を決定できる。ひいては、スレーブ装置の動作の急激な変化を抑制し得るように、スレーブ側動作目標を決定し、スレーブ装置の運動を滑らかに行うことが可能となる。

　補足すると、第１０発明を前記第４発明と組み合わせる場合には、第４発明における第１の動力学モデルと、第１０発明における第３の動力学モデルとは、同じ動力学モデルであってもよい。さらに、第４発明における第２０３処理部と第１０発明における第２０９処理部とを統合し、その統合した処理部よって、スレーブ装置の上体の目標角加速度と、横方向の目標並進加速度との両方を、同じ動力学モデルを用いて決定し得るようにしてもよい。

　上記第１～第１０発明では、前記動作目標決定部は、前記スレーブ装置に作用させるべき床反力である目標スレーブ床反力を前記操縦者の各脚に作用する床反力である操縦者床反力の観測値を用いて決定する第３処理部を含むように構成され、
　前記第１処理部は、前記操縦者の各脚の運動状態の観測値から、前記スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の基本目標値である基本目標スレーブ脚位置姿勢を決定する第１０１処理部と、前記スレーブ装置に実際に作用する床反力を前記決定された目標スレーブ床反力に近づけるように、前記基本目標スレーブ脚位置姿勢を前記スレーブ装置の各脚に作用する床反力の観測値を用いて修正する第１０２処理部とを含み、該第１０２処理部による修正後の前記スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の目標値である目標スレーブ脚位置姿勢を前記目標スレーブ脚運動として決定するように構成されているという態様を採用することもできる（第１１発明）。

　これによれば、操縦者の各脚の実際の運動状態に応じてスレーブ装置の各脚の運動を行わせつつ、スレーブ装置に実際に作用する床反力が目標スレーブ床反力から乖離しないように目標スレーブ脚運動を決定できる。ひいては、スレーブ装置の姿勢の安定性を高めることができる。

　また、上記第１～第１０発明では、前記動作目標決定部は、前記スレーブ装置に作用させるべき床反力である目標スレーブ床反力を、前記操縦者の各脚に作用する床反力である操縦者床反力の観測値を用いて決定する第３処理部と、前記マスター側基準部横方向位置の観測値と前記スレーブ側基準部横方向位置の観測値との間の関係の前記第１目標対応関係からのずれ度合いと、前記操縦者が前記上体支持部から受ける反力である上体支持部反力の横方向並進力とのうちの少なくとも一方をゼロに近づけるように、前記決定された目標スレーブ床反力に付加すべき床反力である補償床反力を、前記ずれ度合いの算出値と前記上体支持部反力の横方向並進力の観測値とのうちの少なくとも一方を用いて決定する第６処理部とを含むように構成され、
　前記第１処理部は、前記操縦者の各脚の実際の運動状態の観測値から、前記スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の基本目標値である基本目標スレーブ脚位置姿勢を決定する第１０１処理部と、前記スレーブ装置に実際に作用する床反力を、前記目標スレーブ床反力に前記補償床反力を付加した目標値に近づけるように、前記基本目標スレーブ脚位置姿勢を前記スレーブ装置の各脚に作用する床反力の観測値を用いて修正する第１０３処理部とを含み、該第１０３処理部による修正後の前記スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の目標値である目標スレーブ脚位置姿勢を前記目標スレーブ脚運動として決定するように構成されているという態様を採用することもできる（第１２発明）。

　これによれば、操縦者の各脚の実際の運動状態に応じてスレーブ装置の各脚の運動を行わせつつ、操縦者床反力の観測値に応じて決定した目標スレーブ床反力に補償床反力を付加した床反力をスレーブ装置に作用させ得るように、目標スレーブ脚位置姿勢を決定できる。

　この場合、補償床反力は、前記ずれ度合いと、上体支持部反力の横方向並進力とのうちの少なくとも一方をゼロに近づけるように決定される。ここで、前記ずれ度合いをゼロに近づけるように補償床反力を決定した場合には、実際のマスター側基準部横方向位置と実際のスレーブ側基準部横方向位置との間の関係が第１目標関係から乖離するのを極力抑制し得るように（換言すれば、当該乖離を生ぜしめるスレーブ装置の姿勢の崩れを極力回避し得るように）、目標スレーブ脚位置姿勢を決定し、該目標スレーブ脚位置姿勢に応じてスレーブ装置の脚の運動を行わせることができる。

　また、上体支持部反力の横方向並進力をゼロに近づけるように、補償床反力を決定した場合には、スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の調整によって、スレーブ装置がその姿勢の崩れを回避し得る状況では、スレーブ装置の姿勢の崩れを操縦者に認識させ得る力が操縦者の上体に上体支持部から作用するのを抑制することができる。
　従って、操縦者の上体に、スレーブ装置の姿勢の崩れを操縦者に認識させ得る力が必要以上に頻繁に作用するのを防止することができる。

　上記第１～第１０発明では、前記動作目標決定部は、前記スレーブ装置に作用させるべき床反力である目標スレーブ床反力を、前記操縦者の各脚に作用する床反力である操縦者床反力の観測値を用いて決定する第３処理部と、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ側基準部横方向位置の目標値と該スレーブ側基準部横方向位置の観測値との偏差、及び、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の上体の傾きの目標値と該傾きの観測値との偏差のうちのいずれか１つの偏差を第１偏差と定義したとき、前記第１偏差と、前記操縦者が前記上体支持部から受ける反力である上体支持部反力の横方向並進力とのうちの少なくとも一方をゼロに近づけるように、前記決定された目標スレーブ床反力に付加すべき床反力である補償床反力を、前記第１偏差の算出値と前記上体支持部反力の横方向並進力の観測値とのうちの少なくとも一方を用いて決定する第７処理部とを含むように構成され、
　前記第１処理部は、前記操縦者の各脚の実際の運動状態の観測値から、前記スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の基本目標値である基本目標スレーブ脚位置姿勢を決定する第１０１処理部と、前記スレーブ装置に実際に作用する床反力を、前記目標スレーブ床反力に前記補償床反力を付加した目標値に近づけるように、前記基本目標スレーブ脚位置姿勢を前記スレーブ装置の各脚に作用する床反力の観測値を用いて修正する第１０３処理部とを含み、該第１０３処理部による修正後の前記スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の目標値である目標スレーブ脚位置姿勢を前記目標スレーブ脚運動として決定するように構成されているという態様を採用することもできる（第１３発明）。

　この場合、補償床反力は、前記第１偏差と、上体支持部反力の横方向並進力とのうちの少なくとも一方をゼロに近づけるように決定される。ここで、前記第１偏差をゼロに近づけるように補償床反力を決定した場合には、実際のスレーブ側基準部横方向位置、あるいはスレーブ装置の上体の実際の傾きが目標値から乖離するのを極力抑制し得るように（換言すれば、当該乖離を生ぜしめるスレーブ装置の姿勢の崩れを極力回避し得るように）、目標スレーブ脚位置姿勢を決定し、該目標スレーブ脚位置姿勢に応じてスレーブ装置の脚の運動を行わせることができる。

　また、上体支持部反力の横方向並進力をゼロに近づけるように、補償床反力を決定した場合には、スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の調整によって、スレーブ装置がその姿勢の崩れを回避し得る状況では、スレーブ装置の姿勢の崩れを操縦者に認識させ得る力が操縦者の上体に上体支持部から作用するのを抑制することができる。

　従って、前記第１２発明と同様に、操縦者の上体に、スレーブ装置の姿勢の崩れを操縦者に認識させ得る力が必要以上に頻繁に作用するのを防止することができる。

　上記第１～第１３発明では、前記上体支持部駆動機構は、前記上体支持部を横方向に移動させる並進力と、該上体支持部を上下方向に移動させる並進力とを付与し得るように構成されており、前記マスター側制御部は、前記操縦者が前記上体支持部から受ける上下方向の並進力が所定値となるように前記上体支持部駆動機構の作動制御を行う機能を有するように構成されているという態様を採用することができる（第１４発明）。

　なお、上記上下方向の並進力に関する「所定値」としては、例えばゼロ、あるいは、該並進力が上向きになるようにゼロからオフセットさせた値を採用し得る。このことは後述する第１７発明においても同様である。

　上記第１４発明によれば、操縦者は、自身の上体に装着した上体支持部から、上下方向の反力を受けない状態、もしくはほとんど受けない状態、もしくは、自身に作用する重力を支えるための力が軽減される状態で移動することができる。ひいては、操縦者は、通常の歩行時と同様の感覚で、あるいは、重力に対する自身の脚の負荷が軽減された状態で、床面上を移動することが可能となる。

　上記第１～第１４発明では、前記上体支持部駆動機構は、前記操縦者が移動する床面上を移動し得るように構成された移動機構と、該床面に対する該移動機構の移動駆動力を発生可能な第１アクチュエータとを備えており、前記上体支持部は、前記移動機構と共に移動し得るように該移動機構に搭載されており、前記マスター側制御部は、前記マスター側動作目標に応じて前記第１アクチュエータの作動制御を行うことにより、前記移動機構の移動動作を制御するように構成されているという態様を採用し得る（第１５発明）。

　これによれば、上体支持部駆動機構を、操縦者の移動に伴い移動させることができるので、操縦者の移動環境が広くても、上体支持部駆動機構の構成を小型なものとすることが可能となる。また、前記第１アクチュエータの制御によって、上体支持部に付与する横方向の並進力を制御するための上体支持部駆動機構の動作を適切に制御することが可能となる。

　また、第９発明又は第１０発明（上体支持部を回転させる回転力を該上体支持部に付与し得るように上体支持部駆動機構が構成された発明）では、前記上体支持部駆動機構は、前記操縦者が移動する床面上を移動し得るように構成された移動機構と、該床面に対する該移動機構の移動駆動力を発生可能な第１アクチュエータと、前記上体支持部を回転させる回転力を発生可能な第２アクチュエータとを備えており、前記マスター側制御部は、前記マスター側動作目標に応じて前記第１アクチュエータの作動制御を行うと共に、前記上体支持部回転動作目標に応じて前記第２アクチュエータの作動制御を行うように構成されているという態様を採用し得る（第１６発明）。

　これによれば、第１５発明と同様に、上体支持部駆動機構を、操縦者の移動に伴い移動させることができるので、操縦者の移動環境が広くても、上体支持部駆動機構の構成を小型なものとすることが可能となる。また、前記第１アクチュエータ及び第２アクチュエータの制御によって、上体支持部に付与する横方向の並進力、及び回転力の制御のための上体支持部駆動機構の動作を適切に制御することが可能となる。なお、第１６発明は、前記第１１～１４発明と組み合わせてもよい。

　上記第１５発明又は第１６発明では、前記上体支持部駆動機構は、前記移動機構に対して前記上体支持部を昇降させ得るように支持する昇降機構と、該上体支持部を前記移動機構に対して昇降させる駆動力を発生可能な第３アクチュエータとをさらに備えており、前記マスター側制御部は、さらに前記操縦者が前記上体支持部から受ける上下方向の並進力が所定値となるように該上下方向の並進力の観測値に応じて前記第３アクチュエータの作動制御を行うように構成されているという構成を採用し得る（第１７発明）。

　これによれば、前記操縦者が前記上体支持部から受ける上下方向の並進力が所定値となるように該上下方向の並進力を制御することを、第３アクチュエータの制御によって適切に実現できる。

　上記第１～第１６発明では、前記上体支持部は、上下方向に移動自在な状態になるように前記上体支持部駆動機構に取付けられているという態様を採用することもできる（第１８発明）。

　これによれば、上体支持部を操縦者の上体に装着することで、該上体支持部を上下方向に駆動するアクチュエータを必要とすることなく、操縦者の上体の上下動に追従させて上体支持部を上下動させることができる。

　上記第１～第１６発明では、前記上体支持部は、上下方向に弾性的に移動し得るように前記上体支持部駆動機構に取付けられているという態様を採用することもできる（第１９発明）。

　なお、「上下方向に弾性的に移動し得る」というのは、上体支持部の上下方向の基準の位置からの変位に応じて、該上体支持部を該基準の位置に戻す方向の付勢力を該上体支持部に作用させ得ることを意味する。

　これによれば、上体支持部の重さが操縦者の上体に作用するのを軽減もしくは解消することが可能となる。あるいは、操縦者に作用する重力に対する該操縦者の脚の負担を軽減することも可能である。

　上記第１～第８発明では、前記上体支持部は、前記操縦者のロール方向に、又は前記操縦者のピッチ方向に、又は該ロール方向とピッチ方向とに回転自在な状態となるように前記上体支持部駆動機構に取付けられているという態様を採用することもできる（第２０発明）。なお、第２０発明は、前記第１１～第１５発明、第１７～第１９発明と組み合わせることも可能である。

　これによれば、操縦者は、その歩行時に上体をロール方向に傾けたり、あるいは、ピッチ方向に傾けたり、あるいは、ロール方向及びピッチ方向に傾けたりすることを、抵抗感なく、円滑に行うことが可能となる。ひいては、操縦者は歩行による移動を円滑に行うことが可能となる。

　また、本発明の移動体の操縦システムは、上体と該上体から延設された２つの脚とを有する脚式移動体であるスレーブ装置を移動させる操縦を行い得る操縦システムであって、
　操縦者が移動するに伴い、該操縦者と共に移動し得るように該操縦者の上体に装着される上体支持部と、該上体支持部を横方向に移動させる並進力を該上体支持部に付与し得るように該上体支持部に取付けられた上体支持部駆動機構とを含むマスター装置と、
　前記スレーブ装置の動作目標であるスレーブ側動作目標と、前記マスター装置の上体支持部駆動機構の動作目標であるマスター側動作目標とを決定する動作目標決定部と、
　前記決定されたマスター側動作目標に応じて前記上体支持部駆動機構の作動制御を行うマスター側制御部と、
　前記決定されたスレーブ側動作目標に応じて前記スレーブ装置の作動制御を行うスレーブ側制御部とを備えており、
　前記上体支持部、前記操縦者の上体、及び前記操縦者の重心のうちのいずれか１つの横方向位置をマスター側基準部横方向位置と定義し、前記スレーブ装置の上体及び重心のうちのいずれか１つの横方向位置をスレーブ側基準部横方向位置と定義したとき、
　前記動作目標決定部は、
　前記操縦者の移動に伴い、前記スレーブ装置を移動させるように前記スレーブ側動作目標を決定すると共に、実際の前記マスター側基準部横方向位置と、実際の前記スレーブ側基準部横方向位置との間の関係の、所定の第１目標対応関係からのずれを低減させる向きの横方向の並進力を前記上体支持部から前記操縦者に作用させるように前記マスター側動作目標を決定するように構成されているという態様を採用し得る（第２１発明）。

　かかる第２１発明によれば。スレーブ装置の姿勢の崩れに起因して、実際の前記マスター側基準部横方向位置と、実際の前記スレーブ側基準部横方向位置との間の関係が、所定の第１目標対応関係からずれた場合に、それを低減させる向きの横方向の並進力が、上体支持部から前記操縦者に作用する。このため、操縦者は、スレーブ装置が姿勢を崩したことや、その姿勢の崩れがスレーブ装置のどの向きに生じたのかを、適切かつ迅速に認識することが可能となる。よって、第２１発明によれば、スレーブ装置（移動体）の姿勢の崩れが発生した場合に、操縦者がそのことを速やかに適切に認識することができる。

本発明の実施形態における移動体としてのスレーブ装置の構成を示す斜視図。第１実施形態におけるスレーブ装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。第１～６実施形態におけるマスター装置の構成を示す斜視図。第１～６実施形態におけるマスター装置と操縦者とを示す斜視図。第１実施形態におけるマスター装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。図５に示すマスター制御部の処理を示すフローチャート。図５に示すマスター制御部の処理に関する説明図。図２に示すスレーブ動作目標決定部の処理を示すフローチャート。第２実施形態におけるマスター装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。第２実施形態におけるスレーブ装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。第３実施形態におけるマスター装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。第３実施形態におけるスレーブ装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。図１２に示すスレーブ動作目標決定部の処理を示すフローチャート。図１３のＳＴＥＰ１８ａで使用する動力学モデルの説明図。第４実施形態におけるスレーブ装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。第５実施形態におけるマスター装置の動作制御に関する構成を示すブロック図図１６に示すマスタ－制御部のの処理を示すフローチャート。第５実施形態におけるスレーブ装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。図１８に示すスレーブ動作目標決定部の処理を示すフローチャート。第６実施形態におけるスレーブ装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。図２１Ａは第７～第１２実施形態におけるマスター装置の要部構成の平面図、図２１Ｂは該要部構成の側面図。第７～第１２実施形態におけるマスター装置の動作制御に関する要部構成を示すブロック図。第７実施形態におけるスレーブ装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。図２３に示すスレーブ動作目標決定部の処理を示すフローチャート。図２４のＳＴＥＰ１９で使用する動力学モデルの説明図。第８実施形態におけるスレーブ装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。第９実施形態におけるスレーブ装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。図２７に示すスレーブ動作目標決定部の処理を示すフローチャート。第１０実施形態におけるスレーブ装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。第１１実施形態におけるスレーブ装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。図３０に示すスレーブ動作目標決定部の処理を示すフローチャート。第１２実施形態におけるスレーブ装置の動作制御に関する構成を示すブロック図。第１４実施形態における昇降機構の要部の構成を示す図。マスター装置の他の構成例を示す図。マスター装置の他の構成例を示す図。

　［第１実施形態］
　本発明の第１実施形態を図１～図８を参照して以下に説明する。本実施形態では、図１に例示するスレーブ装置１を、図３及び図４に例示するマスター装置５１により操縦する操縦システムを一例として説明する。

　［スレーブ装置の構成］
　図１を参照して、本実施形態のスレーブ装置１は、例えば人型の脚式移動体であり、基体としての上体２と、上体２の下部から延設された左右一対の（２つの）脚３，３と、上体２の上部から延設された左右一対の（２つの）腕１０，１０と、上体２の上端部に取付けられた頭部１７とを備える。なお、図１では、紙面に垂直な方向がスレーブ装置１の前後方向である。

　各脚３は、その構成要素のリンクとして大腿部４、下腿部５及び足部６を有し、該大腿部４、下腿部５及び足部６を、上体２側から順番に、股関節機構７、膝関節機構８、足首関節機構９を介して連結して構成されている。各脚３の関節機構７，８，９のそれぞれは、１つ又は複数の関節（図示省略）により構成される。

　例えば、上記関節として、１軸の回転自由度を有する公知の構造の関節（１つの回転軸周りに互いに相対回転し得るように連結された２つの部材により構成される関節）を使用し得る。そして、各脚３の股関節機構７、膝関節機構８、及び足首関節機構９は、それぞれ、例えば３つの関節、１つの関節、２つの関節により構成される。これにより、各脚３は、その足部６が上体２に対して６自由度の運動自由度を有するように構成される。

　各腕１０は、その構成要素のリンクとして、上腕部１１、前腕部１２及びハンド部１３を有し、該上腕部１１、前腕部１２及びハンド部１３を、上体２側から順番に、肩関節機構１４、肘関節機構１５、手首関節機構１６を介して連結して構成されている。各腕１０の関節機構１４，１５，１６のそれぞれは、１つ又は複数の関節（図示省略）により構成される。

　例えば、各腕１０の肩関節機構１４、肘関節機構１５、及び手首関節機構１６は、各脚３と同様に、１軸の回転自由度を有する関節を使用して、それぞれ、３つの関節、１つの関節、２つの関節により構成され得る。これにより、各腕１０は、そのハンド部１３が上体２に対して６自由度の運動自由度を有するように構成される。

　また、各腕１０のハンド部１３は、物体の把持等、所用の作業を行い得るように構成される。例えば、各ハンド部１３は、クランプ機構、あるいは、人の手指と同様の動作を行い得る複数の指機構、あるいは、工具等により構成され得る。

　頭部１７は、上体２の上端部に首関節機構１８を介して取り付けられている。首関節機構１８は、例えば、１軸、２軸、又は３軸の回転自由度を有するように１つ以上の関節により構成され得る。あるいは、頭部１７は、上体２の上端部に固定されていてもよい。

　上記の如く構成されたスレーブ装置１は、例えば人の歩行動作と同様に、各脚３の足部６の空中移動と床面への着地（接地）とを交互に行うように各脚３を動かすことで床面上を移動（歩行）することができる。なお、本明細書では、「床面」は、通常の意味での床面に限らず、地面もしくは路面等であってもよい。また、「床面」は平坦面に限らず、凹凸や段差等を有する面であってもよい。

　補足すると、スレーブ装置１の脚３及び腕１０のそれぞれは、６自由度の運動自由度に限らず、例えば７自由度以上の運動自由度を有するように構成されていてもよい。また、脚３及び腕１０のそれぞれは、回転型の関節に限らず、直動型の関節を含んでいてもよい。また、スレーブ装置１は、２つの腕１０，１０を有する移動体に限らず、１つ又は３つ以上の腕を有する移動体、あるいは、腕を備えない移動体であってよい。また、スレーブ装置１は、頭部１７を備えない移動体であってもよい。また、スレーブ装置１の上体２は、例えば、その上部と下部とが互いに相対変位し得るように、該上部と下部との間に１つ以上の関節を備えるように構成されていてもよい。

　図２を参照して、スレーブ装置１はさらに、各関節を駆動する関節アクチュエータ２１を備える。また、スレーブ装置１は、該スレーブ装置１の動作状態を検出するための検出器として、各関節の変位（本実施形態では回転角）を検出するための関節変位検出器２２と、上体２の姿勢を検出するための上体姿勢検出器２３と、各足部６が接地した床面から
受ける床反力を検出するための床反力検出器２５とを備える。

　関節アクチュエータ２１及び関節変位検出器２２は、それぞれ、スレーブ装置１の各関節毎に備えられ、床反力検出器２５は、各脚３毎に備えられている。ただし、図２では、関節アクチュエータ２１、関節変位検出器２２及び床反力検出器２５のそれぞれの１つだけを代表的に図示している。

　なお、以降の説明では、位置、姿勢、力等の任意の状態量の検出値又は推定値を総称的に観測値ということがある。また、任意の状態量の名称の先頭に、「実」を付したものは、該状態量の実際の値又はその観測値を意味し、任意の状態量の名称の先頭に、「目標」を付したものは、該状態量の目標値を意味する。

　各関節アクチュエータ２１は、例えば電動モータにより構成され、駆動対象の関節を、図示しない減速機等の適宜の動力伝達機構を介して駆動するように、該関節に接続されている。なお、各関節アクチュエータ２１は、電動モータに限らず、例えば、油圧アクチュエータにより構成されていてもよい。また、各関節アクチュエータ２１は、回転型のアクチュエータに限らず、直動型のアクチュエータであってもよい。

　各関節変位検出器２２は、例えばロータリエンコーダ、レゾルバ、ポテンショメータ等により構成され、検出対象の関節の実際の変位（回転角）である実関節変位を検出し得るように、該関節（又は該関節の変位に連動して回転する回転部材）に接続されている。

　上体姿勢検出器２３は、例えば、３軸の加速度（３次元の並進加速度ベクトル）を検出可能な加速度センサ２３ａと、３軸の角速度（３次元の角速度ベクトル）を検出可能な角速度センサ２３ｂとを含む慣性センサを有し、上体２に生じる加速度及び角速度を検出し得るように上体２に搭載されている。

　この上体姿勢検出器２３は、本実施形態では、加速度センサ２３ａ及び角速度センサ２３ｂのそれぞれで検出された加速度及び角速度から、上体２の実際の姿勢のうちの傾きである実上体傾きを推定する処理を実行する姿勢推定部２３ｃを含む。該姿勢推定部２３ｃは、例えばマイクロコンピュータもしくはプロセッサ、メモリ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成される。そして、姿勢推定部２３ｃは、加速度及び角速度のそれぞれの観測値から、例えばストラップダウン方式等の公知に手法の演算処理により実上体傾きを推定し、その推定値（観測値）を出力する。

　ここで、「姿勢」に関して補足すると、スレーブ装置１の上体２等、任意の物体の「姿勢」は、該物体の空間的な向きを意味する。また、物体の「姿勢」のうち、上下方向（鉛直方向又はほぼ鉛直な方向）の軸周りの方向（所謂、ヨー方向という）での物体の姿勢を、該物体の「向き」と称し、横方向（水平方向又はほぼ水平な方向）の軸周りの方向（例えば、ピッチ方向、もしくはロール方向）での物体の姿勢を、該物体の「傾き」と称する。これらの「向き」及び「傾き」は、例えばオイラー角を用いて表現される。

　従って、上記上体姿勢検出器２３の姿勢推定部２３ｃが推定する実上体傾きは、換言すれば、横方向の軸周りの方向での上体２の実際の姿勢である。この場合、姿勢推定部２３ｃが推定する実上体傾きは、より詳しくは、互いに直交する２つの横方向の軸（例えば後述するスレーブ側グローバル座標系ＣgsのＸ軸及びＹ軸）のそれぞれの軸周り方向での上体２の傾きの組である。

　補足すると、姿勢推定部２３ｃは、加速度センサ２３ａ及び角速度センサ２３ｂの搭載位置から離れた位置でスレーブ装置１に搭載されていてもよい。また、姿勢推定部２３ｃ

は、後述するスレーブ制御部３１に含まれていてもよい。また、姿勢推定部２３ｃは、スレーブ装置１の上体２の傾きだけでなく、上体２の向きを含めた姿勢を推定し得るように構成することも可能である。また、上体姿勢検出器２３は、例えば、カメラによるスレーブ装置１の撮影映像を使用して、公知のモーションキャプチャの処理により上体２の傾き（又は、向きを含めた上体２の姿勢）を推定し得るように構成されていてもよい。この他、上体２の傾き（又は向きを含めた姿勢）を推定する手法としては、任意の物体の自己位置及び姿勢を推定可能な公知の様々な手法を採用し得る。

　各床反力検出器２５は、例えば３軸の並進力（３次元の並進力ベクトル）及び３軸のモーメント（３次元のモーメントベクトル）を検出可能な６軸力センサにより構成され、各脚３の足部６に実際に作用する床反力（並進力及びモーメント）である実足部床反力を検出し得るようにスレーブ装置１に取付けられている。例えば、図１に示す如く、各床反力検出器２５は、各脚３の足部６と足首関節機構９との間に介装されている。なお、本明細書では、「モーメント」は、特にことわらない限り、「力のモーメント」を意味する。

　スレーブ装置１は、さらに、スレーブ装置１の全体の動作目標の決定処理等を実行する機能を有するスレーブ制御部３１と、各関節の作動を関節アクチュエータ２１を介して制御する機能を有する関節制御部３２と、後述するマスター制御部８１との間で無線通信を行うための通信装置３３とを備える。これらは、上体２等、スレーブ装置１の任意の適所に搭載される。

　スレーブ制御部３１及び関節制御部３２のそれぞれは、例えば、マイクロコンピュータ、メモリ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成される。スレーブ制御部３１には、上体姿勢検出器２３及び各床反力検出器２５のそれぞれにより検出又は推定された観測データが入力されると共に、スレーブ装置１の動作に関する指令情報が後述するマスター制御部８１から通信装置３３を介して入力される。なお、スレーブ制御部３１に入力される観測データや指令情報は、ローパスフィルタ等のフィルタリング処理を施したフィルタリング値であってもよい。

　そして、スレーブ制御部３１は、実装されたハードウェア構成及びプログラム（ソフトウェア構成）の両方又は一方により実現される機能として、マスター制御部８１から入力される指令情報等に基づいて、スレーブ装置１の基本の動作目標を決定するスレーブ動作目標決定部３１ａと、該基本の動作目標のうち、各脚３の運動に関する動作目標をコンプライアンス制御の処理を用いて適宜修正する複合コンプライアンス動作決定部３１ｂと、スレーブ装置１の動作目標に応じて各関節の変位（回転角）の目標値である目標関節変位を決定する関節変位決定部３１ｃと、スレーブ装置１の上体２の実際の横方向位置である実スレーブ上体横方向位置を推定する上体横方向位置推定部３１ｄとを含む。

　本実施形態では、スレーブ動作目標決定部３１ａが決定する基本の動作目標には、上体２の目標運動である目標スレーブ上体運動と、各脚３の目標運動である目標スレーブ脚運動と，スレーブ装置１に床面から作用する床反力の目標値である目標スレーブ床反力とが含まれる。

　この場合、目標スレーブ上体運動は、詳しくは、上体２の位置及び姿勢の組の目標値である目標上体位置姿勢の時系列により表され、目標スレーブ脚運動は、詳しくは、各脚３の足部６の位置及び姿勢の組の目標値である目標足部位置姿勢の時系列により表される。

　ここで、本明細書では、スレーブ装置１の上体２等、任意の物体の「位置」は、該物体のあらかじめ設定（定義）された代表点の空間的な位置を意味する。そして、任意の物体の「位置姿勢」は、該物体の位置と姿勢との組を意味する。

　また、スレーブ装置１の上体２及び各足部６のそれぞれの目標位置及び目標姿勢は、特にことわらない限り、スレーブ装置１の動作環境に対して設計的に設定（定義）されるグローバル座標系（ワールド座標系）で見た位置及び姿勢のそれぞれの目標値として表現される。該グローバル座標系（以降、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsという）としては、例えば図１に例示する如き３軸直交座標系Ｃgs（上下方向をＺ軸方向、Ｚ軸に直交し、且つ互いに直交する２つの横方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とするＸＹＺ座標系）が用いられる。なお、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsの原点の位置や、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の向きは、スレーブ装置１の移動に伴い、随時更新（再設定）され得る。

　この場合、スレーブ側グローバル座標系ＣgsのＺ軸方向が上下方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向が横方向であるので、Ｚ軸周りの方向（ヨー方向）での上体２の姿勢が、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsで見た上体２の向きを表し、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれの軸周りの方向での上体２の姿勢が、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsで見た上体２の傾きを表す。このことは、各足部６の姿勢（向き及び傾き）についても同様である。

　また。スレーブ側グローバル座標系Ｃgsで見た、スレーブ装置１の上体２等の任意の物体の「横方向位置」は、該スレーブ側グローバル座標系Ｃgsの横方向の座標軸であるＸ軸及びＹ軸のそれぞれの座標軸方向の位置（Ｘ軸方向の位置及びＹ軸方向の位置）の組として表される。

　また、スレーブ動作目標決定部３１ａが決定する基本の動作目標のうちの目標スレーブ床反力は、本実施形態では、スレーブ装置１に床面から作用する全床反力の目標値である目標全床反力と、目標全床反力の圧力中心点（ＣＯＰ）の目標位置としての目標全床反力中心点と、スレーブ装置１の各足部６に床面から作用する床反力の目標値である目標足部床反力と、各足部６での目標足部床反力の圧力中心点（ＣＯＰ）の目標位置としての目標足部床反力中心点とのそれぞれの時系列により表される。なお、上記「全床反力」は、スレーブ装置１の２つの足部６，６のそれぞれに作用する床反力の合力である。また、スレーブ装置１が床以外から外力を受けない場合には、目標全床反力中心点は、ＺＭＰ（Zero Moment Point）の目標位置である。

　なお、図２での図示は省略したが、本実施形態のスレーブ装置１は、上体２に対して可動な腕１０及び頭部１７を備えることから、スレーブ動作目標決定部３１ａは、さらに、各腕１０の目標運動である目標スレーブ腕運動と、頭部１７の目標運動である目標スレーブ頭部運動とを決定する機能も含む。

　この場合、目標スレーブ腕運動は、例えば、各腕１０のハンド部１３の上体２に対する相対的な目標位置姿勢（上体２に対して設定されたローカル座標系で見た目標位置姿勢）の時系列により表される。同様に、目標スレーブ頭部運動は、例えば、頭部１７の上体２に対する相対的な目標位置姿勢（上体２に対して設定されたローカル座標系で見た目標位置姿勢）の時系列により表される。

　あるいは、目標スレーブ腕運動は、例えば、各腕１０の各関節の目標関節変位の時系列により構成されていてもよい、同様に、目標スレーブ頭部運動は、例えば、首関節機構１８の各関節の目標関節変位の時系列により構成されていてもよい、

　関節制御部３２には、各関節変位検出器２２で検出された各関節の実関節変位（観測値）が入力されると共に、スレーブ制御部３１で決定された各関節の目標関節変位が入力される。そして、関節制御部３２は、実装されたハードウェア構成及びプログラム（ソフトウェア構成）により実現される機能によって、各関節毎に、実関節変位を目標関節変位に追従させるように各関節アクチュエータ２１を制御する。

　具体的には、関節制御部３２は、各関節毎に、目標関節変位と、関節変位検出器２２により検出された実関節変位との偏差を用いて、フィードバック制御則により該偏差をゼロに収束させるように関節アクチュエータ２１の目標駆動力を決定する。そして、関節制御部３２は、決定した目標駆動力を関節アクチュエータ２１から出力させるように、該関節アクチュエータ２１を制御する。この場合、フィードバック制御則としては、例えばＰ則（比例則）、ＰＤ則（比例・微分則）、ＰＩＤ則（比例・積分・微分則）等の公知のフィードバック制御則を使用し得る。

　［マスター装置の構成］
　次にマスター装置５１の構成を図３～図５を参照して説明する。なお、以降の説明では、マスター装置５１の「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」は、それぞれ、図３又は図４に例示する３軸直交座標系ＣｍのＸｍ軸方向、Ｙｍ軸方向、Ｚｍ軸方向である。該座標系Ｃｍは、マスター装置５１に対して設定（定義）されたローカル座標系であり、以降、マスター座標系Ｃｍという。

　図３及び図４を参照して、マスター装置５１は、スレーブ装置１を操縦する操縦者Ｐ（図４に示す）の動作環境の床面上を移動し得る移動機構５２と、操縦者Ｐの上体に装着される上体支持部６５とを備える。なお、以降の説明では、操縦者ＰをオペレータＰという。

　移動機構５２は、基台５３と、基台５３に取付けられた複数の移動接地部５４とを備え、基台５３と床面との間に間隔を有する状態で、複数の移動接地部５４が床面上に接地される。なお、基台５３は、図示例では、上方から見た形状が、前方に向かって二股状に開いた形状（略Ｕ字形状）のものであるが、該基台５３の形状は任意の形状でよい。
　移動機構５２は、複数の移動接地部５４として、例えば４つの移動接地部５４(1)，５
４(2)，５４(3)，５４(4)を備える。そして、基台５３の前部の左右の両側に２つの移動
接地部５４(1)，５４(4)が取り付けられ、基台５３の後部の左右の両側に２つの移動接地部５４(2)，５４(3))が取り付けられている。

　各移動接地部５４は、図３及び図４では簡略的に車輪状に記載されているが、詳しくは、床面に接地した状態で該床面上を全方向に移動し得るように構成されている。具体的には、各移動接地部５４は、例えば特開２０１３－２３７３２９号公報に記載された主輪と同じ構造のものである。このため、本明細書での各移動接地部５４及びその駆動機構の構成の詳細な説明は省略する。

　かかる移動接地部５４を備える移動機構５２には、詳細な図示は省略するが、各移動接地部５４毎に、その移動用の動力源としての２つの電動モータ５５ａ，５５ｂ（図５に示す）を有する移動駆動機構５５（図５に示す）が搭載されている。なお、図５では、１つの移動接地部５４に対応する移動駆動機構５５だけを代表的に図示している。

　各移動接地部５４に対応する移動駆動機構５５は、上記特開２０１３－２３７３２９号公報に記載されている如く、２つの電動モータ５５ａ，５５ｂから該移動接地部５４への動力伝達を行うことで、該移動接地部５４を全方向に移動させ得るように構成されている。

　この場合、各移動接地部５４は、その移動速度ベクトルのうち、マスター装置５１の前後方向（Ｘｍ軸方向）の速度成分が２つの電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれの回転速度の和に比例する速度になり、左右方向（Ｙｍ軸方向）の速度成分が２つの電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれの回転速度の差に比例する速度になるように駆動される。

　なお、全方向に移動可能な各移動接地部５４の構成は、上記特開２０１３－２３７３２９号公報に記載されたものに限らず、オムニホイール（登録商標）等、他の構造のものであってもよい。また、移動機構５２に備える移動接地部５４の個数は、４個に限らず、例えば３個、あるいは５個以上であってもよい。また、各移動接地部５４の動力源としては、電動モータ５５ａ，５５ｂに限らず、例えば油圧モータを使用することも可能である。

　基台５３には、昇降機構６０を介して上体支持部６５が取り付けられている。該昇降機構６０は、基台５３の後部の中央部（左右方向での中央部）から上方に向かって立設された支柱６１と、該支柱６１に対して上下方向に移動（昇降）し得るように組付けられたスライド部材６２とを備える。

　支柱６１に対するスライド部材６２の移動を案内するガイド機構として、例えば上下方向に延在するガイドレール６１ａが支柱６１の前面部に取り付けられている。そして、スライド部材６２は、ガイドレール６１ａに沿って昇降し得るように該ガイドレール６１ａに係合されている。なお、ガイド機構は上記と異なるものであってもよい。

　また、詳細な図示は省略するが、マスター装置５１には、スライド部材６２を支柱６１に対して昇降させるためのアクチュエータであるスライド駆動アクチュエータ６６（図５に示す）が搭載されている。該スライド駆動アクチュエータ６６は、例えば、電動モータにより構成される。

　該スライド駆動アクチュエータ６６は、スライド部材６２を支柱６１に対して昇降させる駆動力を、例えばボールネジ機構等の回転・直動変換機構（図示省略）を介してスライド部材６２に付与することで、該スライド部材６２を昇降させるように支柱６１又はスライド部材６２に取付けられている。なお、スライド駆動アクチュエータ６６としては、電動モータに限らず、例えば、油圧モータ、あるいは、油圧シリンダを使用することも可能である。

　上体支持部６５は、本実施形態では、オペレータＰの上体の所定の部位、例えば腰部の外周に背面側から沿わせることができるように構成されている。例えば、上体支持部６５は、概略半円弧形状（もしくはＵ字形状）に湾曲形成された板状部材により構成される。そして、該上体支持部６５は、スライド部材６２に、支軸６３及び力検出器６４を介して取り付けられている。

　より詳しくは、支軸６３は、その軸心を前後方向（Ｘｍ軸方向）に向けた状態で、スライド部材６２に力検出器６４を介して取り付けられている。該力検出器６４（以降、上体力検出器６４という）は、オペレータＰの腰部が上体支持部６５から実際に受ける反力（接触反力）である実上体支持部反力を検出するための検出器であり、スレーブ装置１の床反力検出器２５と同様に、例えば６軸力センサにより構成される。

　そして、上体支持部６５は、その両端間の中央部が支軸６３に取付けられている。この場合、上体支持部６５は、スライド部材６２及び上体力検出器６４に対して、支軸６３の軸心周りに（換言すれば、ロール方向に）、フリー回転し得るように支軸６３に支持されている。

　かかる上体支持部６５は、オペレータＰがスレーブ装置１を操縦するとき、図４に示す如く、オペレータＰの上体の腰部の外周に、その背面側から沿わせるように配置される。

そして、上体支持部６５の両端部には、オペレータＰの腰部の前面側の外周に沿わせるように配設される可撓性のベルト６５ｘ（図４に二点鎖線で示す）が連結される。

　これにより、上体支持部６５とベルト６５ｘとにより、オペレータＰの上体の腰部の周囲を囲むようにして、上体支持部６５がオペレータＰの腰部にベルト６５ｘを介して装着される。この場合、上体支持部６５は、マスター装置５１の前後方向（Ｘｍ軸方向）及び左右方向（Ｙｍ軸方向）のそれぞれがオペレータＰの前後方向及び左右方向のそれぞれとほぼ同方向に向く状態で、オペレータＰの腰部に装着される。

　また、上体支持部６５は、スライド部材６２を適宜、上下に動かすことで、上体支持部６５の高さ（上下方向の位置）を調整することが可能である。また、上体支持部６５の内周面には、図示しないパッド等の弾性部材が取り付けられており、該弾性部材がオペレータＰの腰部の周囲に当接される。

　このように上体支持部６５をオペレータＰの腰部に装着した状態では、オペレータＰが、歩行動作（各足部の空中移動と床面への着地（接地）とを交互に行う動作）によって床面上を移動するに伴い、該オペレータＰと共に上体支持部６５及び移動機構５２が移動し得る状態になる。この場合、オペレータＰは、その上体を前後左右に傾けることが可能である。また、オペレータＰの腰部が上体支持部６５から受ける反力（実上体支持部反力）が上体力検出器６４で検出される。

　図５を参照して、マスター装置５１は、前記上体力検出器６４の他、さらに、各移動駆動機構５５による各移動接地部５４の駆動状態を検出するための検出器としてのモータ回転検出器５６と、スライド部材６２の変位（上下方向位置）を検出するためのスライド変位検出器６７と、オペレータＰの運動状態を検出するためのオペレータ運動検出器７０と、オペレータＰの各足部に床面から作用する床反力を検出するための床反力検出器７５とを備える。

　モータ回転検出器５６は、例えば、各移動駆動機構５５毎の電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれの回転軸（またはこれに連動して回転する回転部材）の実際の回転角である実モータ回転角を、移動駆動機構５５の駆動状態を示す状態量として検出する検出器である。

　該モータ回転検出器５６は、例えば、ロータリエンコーダ、レゾルバ、ポテンショメータ等により構成され、各移動駆動機構５５毎の電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれの回転軸（又はこれに連動して回転する回転部材）に接続されている。なお、モータ回転検出器５６は、各移動駆動機構５５の電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれ毎に備えられているが、図５では、１つのモータ回転検出器５６だけを代表的に図示している。

　スライド変位検出器６７は、例えば公知の接触式あるいは非接触式の変位センサにより構成され、支柱６１に対するスライド部材６２の実際の相対的な変位である実スライド変位を検出し得るようにマスター装置５１に搭載されている。なお、例えば、スライド部材６２の変位が、スライド駆動アクチュエータ６６の回転軸の回転角に比例するように、スライド駆動アクチュエータ６６からスライド部材６２への動力伝達機構が構成されている場合には、該スライド駆動アクチュエータ６６の回転軸（又はこれに連動して回転する回転部材）の回転角を検出可能な検出器を、スライド変位検出器６７として使用することも可能である。この場合、スライド変位検出器６７は、前記モータ回転検出器５６と同様の検出器でよい。

　オペレータ運動検出器７０は、本実施形態では、１つ以上のカメラ７１を含む。該カメラ７１は、例えば、図３及び図４に示す如く基台５３に立設された支柱７３に取付けられている。この場合、支柱７３には、上体支持部６５を腰部に装着したオペレータＰの上体の動きと各脚の動きとを各々１つ以上のカメラ７１により撮影し得るように複数のカメラ７１が取り付けられている。なお、カメラ７１の配置位置は、図１に示した位置に限らず、他の位置であってもよい。また、上体支持部６５を装着したオペレータＰの周囲の複数個所にカメラ７１が配置されていてもよい。また、オペレータＰの上体や各脚にマーカが付されていてもよい。

　オペレータ運動検出器７０は、カメラ７１の撮影映像から、オペレータＰの運動状態を推定する処理を実行する運動推定部７２を含む。該運動推定部７２は、例えば、マイクロコンピュータもしくはプロセッサ、メモリ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成され、基台５３等、マスター装置５１の任意の適所に搭載されている。なお、運動推定部７２は、後述するマスター制御部８１に含まれていてもよい。

　この運動推定部７２は、カメラ７１から入力される撮影映像から、例えば公知のモーションキャプチャの処理を実行することで、オペレータＰの運動状態を推定し、その推定した運動状態を示すデータを出力する。この場合、本実施形態では、運動推定部７２が推定する運動状態は、オペレータＰの上体の実際の姿勢である実オペレータ上体姿勢のうちの傾き（実オペレータ上体傾き）と、オペレータＰの各足部の実際の位置姿勢である実オペレータ足部位置姿勢とを含む。

　この場合、運動推定部７２が推定する実オペレータ上体傾き及び実オペレータ足部位置姿勢は、オペレータＰが移動する動作環境に対して設計的に設定（定義）されるグローバル座標系（ワールド座標系）で見た実オペレータ上体傾き及び実オペレータ足部位置姿勢である。

　該グローバル座標系（以降、マスター側グローバル座標系Ｃgmという）としては、例えば図３及び図４に例示する如き３軸直交座標系Ｃgm（上下方向をＺ軸方向、Ｚ軸に直交し、且つ互いに直交する２つの横方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とするＸＹＺ座標系）が用いられる。なお、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsと同様に、マスター側グローバル座標系Ｃgmの原点の位置や、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の向きは、上体支持部６５を装着したオペレータＰの移動に伴い、随時更新され得る。

　なお、運動推定部７２は、実オペレータ上体傾き及び実オペレータ足部位置姿勢に加えて、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見たオペレータＰの上体の実際の向きである実オペレータ上体向きを推定し得るように構成することも可能である。

　また、運動推定部７２が推定する実オペレータ上体傾き及び実オペレータ足部位置姿勢は、例えば、マスター装置５１に対して設定されるローカル座標系であるマスター座標系Ｃｍで見た実オペレータ上体傾き及び実オペレータ足部位置姿勢であってもよい。この場合、マスター座標系Ｃｍで見た実オペレータ上体傾き及び実オペレータ足部位置姿勢の観測値を、例えば、後述するマスター制御部８１により推定される上体支持部６５の実際の位置及び向き（マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た位置及び向き）に応じて座標変換を行うことで、マスター側グローバル座標Ｃgmで見た実オペレータ上体傾き及び実オペレータ足部位置姿勢の推定値を求めることができる。

　補足すると、オペレータ運動検出器７０によりオペレータＰの上体及び各足部の運動状態を推定する手法は、カメラ７１の撮影映像を使用するモーションキャプチャ以外の手法であってもよい。例えば、オペレータＰの上体と各足部とに、各々、加速度センサ及び角速度センサを含む慣性センサを装着してもよい。そして、この慣性センサにより検出される加速度及び角速度から、ストラップダウン方式等の公知の手法により、オペレータＰの上体及び各足部の運動状態（実オペレータ上体傾き、実オペレータ上体向き、及び実オペレータ足部位置姿勢）を推定することも可能である。この他、オペレータＰの上体及び各足部の運動状態を推定する手法として、物体の自己位置及び姿勢の推定を行い得る様々な公知の手法を使用し得る。

　また、例えばオペレータＰの各脚の各関節（股関節、膝関節及び足首関節）のそれぞれの変位を検出可能な関節変位センサを各脚に装着してもよい。そして、各脚の関節の変位の検出値から、各脚の剛体リンクモデルを用いて、オペレータＰの上体に対する各足部の相対的な位置姿勢を推定してもよい。そして、オペレータの各足部の相対的な位置姿勢の観測値と、モーションキャプチャ等の適宜の手法で推定したオペレータＰの上体の実際の位置姿勢（実オペレータ上体位置姿勢）の観測値とから、実オペレータ足部位置姿勢を推定してもよい。

　床反力検出器７５は、スレーブ装置１の床反力検出器２５と同様に、例えば６軸力センサにより構成される。そして、床反力検出器７５は、オペレータＰの各足部に作用する実際の床反力（並進力及びモーメント）である実オペレータ足部床反力を検出し得るように、オペレータＰの各足部に取付けられる。例えば、各床反力検出器７５は、図４に示す如く、オペレータＰの各足部に装着する靴Ｓｈの底部に取付けられる。なお、図４及び図５では、オペレータＰの一方の足部に対応する１つの床反力検出器７５だけを代表的に図示している。

　マスター装置５１は、さらに、移動駆動機構５５及び昇降機構６０の作動制御を行う機能や、スレーブ装置１の動作に関する指令情報をスレーブ制御部３１に出力（送信）する機能等を有するマスター制御部８１と、前記スレーブ制御部３１との間で無線通信を行うための通信装置８３とを備える。これらは、基台５３等、マスター装置５１の任意の適所に搭載される。

　マスター制御部８１は、例えば、マイクロコンピュータ、メモリ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成される。該マスター制御部８１には、上体力検出器６４、各モータ回転検出器５６、スライド変位検出器６７、オペレータ運動検出器７０、及び各床反力検出器７５のそれぞれにより検出又は推定された観測データが入力されると共に、スレーブ制御部３１から通信装置８３を介して実スレーブ上体横方向位置の観測値が入力される。なお、マスター制御部８１に入力される各観測データは、ローパスフィルタ等のフィルタリング処理を施したフィルタリング値であってもよい。

　そして、マスター制御部８１は、実装されたハードウェア構成及びプログラム（ソフトウェア構成）の両方又は一方により実現される機能として、移動駆動機構５５及び昇降機構６０の作動制御を行うマスター移動制御部８１ａと、上体支持部６５の目標運動である目標上体支持部運動を決定する目標上体支持部運動決定部８１ｂとを含む。

　ここで、目標上体支持部運動決定部８１ｂが決定する目標上体支持部運動は、本実施形態では、上体支持部６５の目標位置である目標上体支持部位置と、上体支持部６５の目標向きである目標上体支持部向きとを含む。これらの目標上体支持部位置及び目標上体支持部向きは、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た目標位置及び目標向きである。

　また、マスター制御部８１は、スレーブ装置１の動作に関する指令情報として、オペレータＰの上体の実際の姿勢である実オペレータ上体姿勢（向き及び傾き）と、上体支持部６５の実際の高さ（上下方向位置）である実上体支持部高さ（又はオペレータＰの上体の実際の高さ（上下方向位置）である実オペレータ上体高さ）と、オペレータＰの各足部の実オペレータ足部位置姿勢と、オペレータＰの各足部の実オペレータ足部床反力とのそれぞれの観測値を通信装置８３を介してスレーブ制御部３１に送信する機能を有する。

　［制御処理及び作動］
　次に、前記スレーブ制御部３１及びマスター制御部８１の制御処理の詳細と、スレーブ装置１及びマスター装置５１の作動とを説明する。ここで、以降の説明における参照符号に関して補足すると、任意の状態量（位置、姿勢、力等）の実際の値、又はその観測値を示す参照符号として、「_act」という添え字を付加した参照符号を用い、任意の状態量の目標値を示す参照符号として、「_aim」という添え字を付加した参照符号を用いる。また、スレーブ制御部３１の制御処理に関する座標軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）は特にことわらない限り、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsの座標軸を意味する。同様に、マスター制御部８１の制御処理に関する座標軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）は特にことわらない限り、マスター側グローバル座標系Ｃgmの座標軸を意味する。

　［マスター制御部の制御処理］
　まず、マスター制御部８１の制御処理を説明する。マスター制御部８１は、所定の制御処理周期で図６のフローチャートに示す制御処理を逐次実行する。ＳＴＥＰ１において、マスター制御部８１は、目標上体支持部運動決定部８１ｂにより、目標上体支持部運動（目標上体支持部位置及び目標上体支持部向き）を決定する。

　この場合、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、スレーブ装置１のスレーブ制御部３１から、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsで見た実スレーブ上体横方向位置の観測値を通信装置８３を介して取得（受信）する。そして、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、マスター側グローバル座標系Ｃgmにおいて、実上体支持部横方向位置（上体支持部６５の実際の横方向位置）と実スレーブ上体横方向位置とが、次式（１ａ），（１ｂ）により示される所定の関係を満たすことを目標として（該所定の関係を目標対応関係として）、スレーブ制御部３１から取得した実スレーブ上体横方向位置の観測値に応じて、目標上体支持部位置のうちの横方向位置である目標上体支持部横方向位置を決定する。なお、本明細書では、乗算を表す算術記号として、「＊」を使用する。
Ｐ_mb_x_act＝Ｋpmb＊Ｐ_sb_x_act＋Ｃpmb_x
　　　　　　　　　　　　　　……（１ａ）
Ｐ_mb_y_act＝Ｋpmb＊Ｐ_sb_y_act＋Ｃpmb_y
　　　　　　　　　　　　　　……（１ｂ）

　ここで、式（１ａ），（１ｂ）のＫpmb、Ｃpmb_x，Ｃpmb_yは、あらかじめ設定された所定値の定数である。なお、Ｃpmb_x，Ｃpmb_yのそれぞれはゼロであってもよい。

　また、Ｐ_mb_x_act、Ｐ_mb_y_actは、それぞれ、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た実上体支持部横方向位置のうちのＸ軸方向位置、Ｙ軸方向位置であり、Ｐ_sb_x_act、Ｐ_sb_y_actは、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsで見た実スレーブ上体横方向位置のＸ軸方向位置、Ｙ軸方向位置である。

　従って、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、スレーブ制御部３１から取得した現在の実スレーブ上体横方向位置（Ｐ_sb_x_act、Ｐ_sb_y_act）の観測値から、次式（２ａ），（２ｂ）により目標上体支持部横方向位置（Ｐ_mb_x_aim、Ｐ_mb_y_aim）を決定する。
Ｐ_mb_x_aim＝Ｋpmb＊Ｐ_sb_x_act＋Ｃpmb_x
　　　　　　　　　　　　　　……（２ａ）
Ｐ_mb_y_aim＝Ｋpmb＊Ｐ_sb_y_act＋Ｃpmb_y
　　　　　　　　　　　　　　……（２ｂ）

　ここで、Ｐ_mb_x_aim、Ｐ_mb_y_aimは、それぞれ、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た目標上体支持部横方向位置のうちのＸ軸方向位置、Ｙ軸方向位置である。

　なお、本実施形態では、マスター装置５１によるスレーブ装置１の移動操縦の開始時や、その後の適宜のタイミングで、マスター装置５１の前後方向に対するマスター側グローバル座標系ＣgmのＸ軸方向（又はＹ軸方向）のヨー方向での向きと、スレーブ装置１の前後方向に対するスレーブ側グローバル座標系ＣgsのＸ軸方向（又はＹ軸方向）のヨー方向での向きとが、互いに同じ向きになるように、各グローバル座標系Ｃgm，ＣgsのＸ軸方向（又はＹ軸方向）が設定される。例えば、マスター側グローバル座標系Ｃgm及びスレーブ側グローバル座標系ＣgsのそれぞれのＸ軸方向が、マスター装置５１及びスレーブ装置１のそれぞれの前後方向に一致するように設定される。

　ただし、マスター装置５１の前後方向に対するマスター側グローバル座標系ＣgmのＸ軸方向（又はＹ軸方向）のヨー方向での向きと、スレーブ装置１の前後方向に対するスレーブ側グローバル座標系ＣgsのＸ軸方向（又はＹ軸方向）のヨー方向での向きとは異なっていてもよい。この場合には、これらの向きに基づいて、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsで見た実スレーブ上体横方向位置の観測値を、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た横方向位置に座標変換すればよい。

　補足すると、上記式（２ａ），（２ｂ）の右辺の演算により求められる横方向位置をオペレータＰの上体の目標横方向位置である目標オペレータ上体横方向位置として決定し、該目標横方向位置に応じて目標上体支持部横方向位置を決定してもよい。

　この場合、上記式（２ａ），（２ｂ）により目標上体支持部横方向位置を決定する処理は、換言すれば、式（２ａ），（２ｂ）の右辺の演算により目標オペレータ上体横方向位置を決定し、その目標オペレータ上体横方向位置をそのまま、目標上体支持部横方向位置として決定する処理と言える。

　一方、上体支持部６５とオペレータＰの上体との間に介在するパッド等の弾性部材が、上体支持部６５とオペレータＰの上体との間で作用する力に応じて弾性変形し、この弾性変形により、上体支持部６５の横方向位置とオペレータＰの上体の横方向位置とが相対変位する。

　そこで、このことを考慮して、上記式（２ａ），（２ｂ）の右辺の演算により決定した目標オペレータ上体横方向位置を、上体力検出器６４により検出される実上体支持部反力のうちの横方向の並進力（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の並進力）に応じて補正することで、目標上体支持部横方向位置を決定してもよい。
　具体的には、例えば、次式（２ａ－１），（２ｂ－１）により目標上体支持部横方向位置（Ｐ_mb_x_aim，Ｐ_mb_y_aim）を決定してもよい。
Ｐ_mb_x_aim
＝Ｐ_opb_x_aim＋kspring_fx＊Ｆ_mb_x_act
＝ (Ｋpmb＊Ｐ_sb_x_act＋Ｃpmb_x)＋kspring_fx＊Ｆ_mb_x_act
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　……（２ａ－１）
Ｐ_mb_y_aim
＝Ｐ_opb_y_aim＋kspring _fy＊Ｆ_mb_y_act
＝(Ｋpmb＊Ｐ_sb_y_act＋Ｃpmb_y)＋kspring _fy＊Ｆ_mb_y_act
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　……（２ｂ－１）

　ここで、Ｐ_opb_x_aim，Ｐ_opb_y_aimは、それぞれ、オペレータＰの上体の目標横方向位置のうちのＸ軸方向位置、Ｙ軸方向位置、Ｆ_mb_x_act，Ｆ_mb_y_actは、それぞれ、上体力検出器６４より検出される実上体支持部反力のうちのＸ軸方向の並進力、Ｙ軸方向の並進力、kspring_fxは、オペレータＰの上体と上体支持部６５との間で発生するＸ軸方向の並進力に関するバネ定数（剛性）の逆数としてあらかじめ設定された値、kspring_fyは、オペレータＰの上体と上体支持部６５との間で発生するＹ軸方向の並進力に関するバネ定数（剛性）の逆数としてあらかじめ設定された値である。

　また、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、本実施形態では、上体力検出器６４により検出される実上体支持部反力のうちの上下方向（Ｚ軸方向）の並進力である実上体支持部上下方向反力Ｆ_mb_z_actの観測値と、実上体支持部反力のうちのヨー方向（Ｚ軸周りの方向）のモーメントである実上体支持部ヨー方向モーメントＭ_mb_z_actの観測値とを取得する。

　そして、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、実上体支持部上下方向反力Ｆ_mb_z_actの観測値を用いて、目標上体支持部位置のうちの上下方向の位置（床面からの高さ）である目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimを決定すると共に、実上体支持部ヨー方向モーメントＭ_mb_z_actの観測値を用いて、目標上体支持部向きθ_mb_z_aimを決定する。

　さらに詳細には、目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimを決定する処理では、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、実上体支持部上下方向反力Ｆ_mb_z_actが次式（３）の関係を満たすように（Ｆ_mb_z_actがＣzに収束するように）、目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimを決定する。
Ｆ_mb_z_act－Ｃz＝０……（３）

　ここで、Ｃzは、オペレータＰの脚の負荷を軽減するために上体支持部６５からオペレータＰに作用させる上向きの並進力の目標値（所定値）である。該目標値Czは、例えば、オペレータＰに作用する重力の所定割合の大きさに設定され得る。ただし、該目標値Ｃzはゼロでもよい。

　具体的には、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、実上体支持部上下方向反力Ｆ_mb_z_actの観測値と、その目標値（＝Ｃz）との偏差（式（３）の左辺の値）に応じて、フィードバック制御則（例えばＰ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）により該偏差をゼロに収束させるように、上体支持部６５の上下方向の目標並進速度Ｖ_mb_z_aimを決定する。

　そして、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、決定した目標並進速度Ｖ_mb_z_aimを積分することにより、目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimを決定する。これにより、実上体支持部上下方向反力Ｆ_mb_z_actが、その目標値（＝Ｃz）に収束するように、目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimが決定される。

　また、目標上体支持部向きθ_mb_z_actを決定する処理では、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、実上体支持部ヨー方向モーメントＭ_mb_z_actがゼロに収束するように目標上体支持部向きθ_mb_z_actを決定する。

　この場合、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、実上体支持部ヨー方向モーメントＭ_mb_z_actをフィードバック制御則（例えばＰ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）によりゼロに収束させるように、該実上体支持部ヨー方向モーメントＭ_mb_z_actの観測値に応じて上体支持部６５のヨー方向の目標角速度ω_mb_z_aimを決定する。

　そして、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、決定した目標角速度ω_mb_z_aimを積分することにより、目標上体支持部向きθ_mb_z_aimを決定する。これにより、実上体支持部ヨー方向モーメントＭ_mb_z_actがゼロに収束するように、目標上体支持部向きθ_mb_z_aimが決定される。

　ＳＴＥＰ１では、以上の如く、目標上体支持部運動として、目標上体支持部位置（Ｐ_mb_x_aim，Ｐ_mb_y_aim，Ｐ_mb_z_aim）と、目標上体支持部向きθ_mb_z_aimとが決定される。

　補足すると、目標上体支持部運動のうちの目標上体支持部向きθ_mb_z_aimの決定手法は、上記の手法に限られない。例えば、オペレータＰを撮影するカメラや、オペレータＰの上体等に装着した慣性センサを使用したモーションキャブチャの処理により、オペレータＰの上体の実際の向き（マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た向き）である実オペレータ上体向きを推定してもよい。そして、該実オペレータ上体向きの推定値を目標上体支持部向きθ_mb_z_aimとして決定してもよい。なお、この場合、実オペレータ上体向きは、前記オペレータ運動検出器７０で推定してもよい。

　また、目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimの決定手法も上記の手法に限られない。例えば、オペレータＰの各足部毎に床反力検出器７５により検出される床反力のうちの上下方向の並進力に基づいて、目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimを決定してもよい。

　具体的には、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、オペレータＰの足部のそれぞれに作用する床反力の合力(以降、オペレータ全床反力という）の観測値を、オペレータＰのそれぞれの足部の床反力検出器７５により検出される床反力を基に求める。

　次いで、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、実際のオペレータ全床反力の上下方向並進力Ｆ_opf_total_z_actが次式（３－１）の関係を満たすように（Ｆ_opf_total_z_actがＣtotalfzに収束するように）、目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimを決定する。
Ｆ_opf_total_z_act－Ｃtotalfz＝０……（３－１）

　ここで、Ｃtotalfzは、床からオペレータＰの脚に作用させる全床反力の上下方向並進力成分の目標値（所定値）である。該目標値Ｃtotalfzは、例えば、オペレータＰに作用する重力の所定割合の大きさに設定され得る。

　具体的には、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、実オペレータ全床反力の上下方向並進力Ｆ_opf_total_z_actの観測値と、その目標値（＝Ｃtotalfz）との偏差（式（３－１）の左辺の値）に応じて、フィードバック制御則（例えばＰ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）により該偏差をゼロに収束させるように、上体支持部６５の上下方向の目標並進速度Ｖ_mb_z_aimを決定する。

　そして、目標上体支持部運動決定部８１ｂは、決定した目標並進速度Ｖ_mb_z_aimを積分することにより、目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimを決定する。これにより、実オペレータ全床反力の上下方向並進力Ｆ_opf_total_z_actが、その目標値（＝Ｃtotalfz）に収束するように、目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimが決定される。

　次に、マスター制御部８１は、マスター移動制御部８１ａによりＳＴＥＰ２～５の処理を実行する。ＳＴＥＰ２では、マスター移動制御部８１ａは、モータ回転検出器５６により検出される実モータ回転角と、スライド変位検出器６７により検出される実スライド変位とを用いて、上体支持部６５の実際の運動状態である実上体支持部運動を推定する。

　さらに詳細には、マスター移動制御部８１ａが推定する実上体支持部運動は、本実施形態では、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た上体支持部６５の実際の位置である実上体支持部位置と、該上体支持部６５の実際の向きである実上体支持部向きとを含む。

　そして。マスター移動制御部８１ａは、まず、各移動駆動機構５５毎に、電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれの実モータ回転角の観測値の時間的変化率（微分値）を求める微分処理によって、該電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれの回転軸の実際の回転速度（角速度）である実モータ回転速度を推定する。この場合、実モータ回転角の観測値の高周波ノイズ成分の影響を抑制するために、上記微分処理として、疑似微分（換言すれば、不完全微分）の処理を用いることが好ましい。

　以降の説明では、マスター装置５１の４つの移動接地部５４(n)（ｎ＝１，２，３，４）のそれぞれに対応する移動駆動機構５５の電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれの実モータ回転速度を表す参照符号として、それぞれ、ω_mw_mota_act(n)，ω_mw_motb_act(n)（ｎ＝１，２，３，４）を用いる。

　さらに、マスター移動制御部８１ａは、各移動接地部５４(n)毎に、図３及び図４に示したマスター座標系ＣｍのＸｍ軸方向（マスター装置５１の前後方向）での移動接地部５４(n)の実並進速度Ｖ_mw_local_x_act(n)と、該マスター座標系ＣｍのＹｍ軸方向（マスター装置５１の前左右方向）での移動接地部４(n)の実並進速度Ｖ_mw_local_y_act(n)とを、電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれの実モータ回転速度ω_mw_mota_act(n)，ω_mw_motb_act(n)の観測値から、次式（４ａ），（４ｂ）により算出する。
Ｖ_mw_local_x_act(n)
＝Ｃmwx＊（ω_mw_mota_act(n)＋ω_mw_motb_act(n)）
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（４ａ）
Ｖ_mw_local_y_act(n)
＝Ｃmwy＊（ω_mw_mota_act(n)－ω_mw_motb_act(n)）
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（４ｂ）

　なお、上記係数Ｃmwx，Ｃmwyはそれぞれ、移動駆動機構５５の構造等に依存して規定される所定値の係数である。

　そして、マスター移動制御部８１ａは、４つの移動接地部５４(1)～５４(4)のそれぞれのＸｍ軸方向（前後方向）の実並進速度Ｖ_mw_local_x_act(1)～Ｖ_mw_local_x_act(4)と、４つの移動接地部４(1)～４(4)のそれぞれのＹｍ軸方向の実並進速度Ｖ_mw_local_y_act(1)～Ｖ_mw_local_y_act(4)とを基に、マスター座標系ＣｍのＸｍ軸方向での上体支持部６５の実並進速度Ｖ_ｍb_local_x_actとマスター座標系ＣｍのＹｍ軸方向での上体支持部６５の実並進速度Ｖ_mb_local_y__actとを、それぞれ次式（５ａ），（５ｂ）により推定する。
　Ｖ_mb_local_x_act
＝（－Ｖ_mw_local_x_act(1)＊Lmwy(4)＋Ｖ_mw_local_x_act(4)＊Lmwy(1)）
/(2＊(Lmwy(1)－Lmwy(4)))
＋（－Ｖ_mw_local_x_act(2)＊Lmwy(3)＋Ｖ_mw_local_x_act(3)＊Lmwy(2)）
/(2＊(Lmwy(2)－Lmwy(3)))
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　……（５ａ）
　Ｖ_mb_local_y_act
＝（－Ｖ_mw_local_y_act(1)＊Lmwx(2)＋Ｖ_mw_local_y_act(2)＊Lmwx(1)）
/(2＊(Lmwx(1)－Lmwx(2)))
＋（－Ｖ_mw_local_y_act(4)＊Lmwx(3)＋Ｖ_mw_local_y_act(3)＊Lmwx(4)）
/(2＊(Lmwx(4)－Lmwx(3)))
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　……（５ｂ）

　上記式（５ａ）のLmwy(1)、Lmwy(2)，Lmwy(3)，Lmwy(4)はそれぞれ、図７に示す如く、マスター装置５１に対して設定された所定の基準点であるマスター基準点Ｑｍと、基台５３の左側前部の移動接地部４(1)、左側後部の移動接地部４(2)、右側後部の移動接地部４(3)、及び右側前部の移動接地部４(4)のそれぞれの接地部分との間のＹｍ軸方向（左右方向）の距離である。なお、この場合、Lmwy(1)，Ｌmwy(2)，Ｌmwy(3)，Lmwy(4) のそれぞれの正負の極性は、Lmwy(1)＞０、Lmwy(2)＞０，Lmwy(3)＜０，Lmwy(4)＜０と定義している。また、マスター基準点Ｑｍは、例えば、前記支軸６３の軸心上で、上体支持部６５の左右の両側部の間の中間点（上体支持部６５を装着したオペレータＰの腰部の中心付近の点）に設定され得る。

　上記式（５ｂ）のLmwx(1)、Lmwx(2)，Lmwx(3)，Lmwx(4)はそれぞれ、図７に示す如く、前記マスター基準点Ｑｍと、基台５３の左側前部の移動接地部４(1)、左側後部の移動接地部４(2)、右側後部の移動接地部４(3)、及び右側前部の移動接地部４(4)のそれぞれの接地部分との間のＸｍ軸方向（前後方向）の距離である。なお、この場合、Lmwx(1)，Ｌmwx(2)，Ｌmwx(3)，Lmwx(4) のそれぞれの正負の極性は、Lmwx(1)＞０、Lmwx(2)＜０，Lmwx(3)＜０，Lmwx(4)＞０と定義している。

　また、マスター移動制御部８１ａは、マスター座標系ＣｍのＺｍ軸方向（上下方向）の軸周り方向（ヨー方向）での基台５３の実角速度ω_mb_local__z_actを次式（６）により推定する。
ω_mb_local_z_act
＝(Ｖ_mw_local_x_act(4)－Ｖ_mw_local_x_act(1))
／(２＊(Lmwy(1)－Lmwy(4)))
　＋(Ｖ_mw_local_x_act(3)－Ｖ_mw_local_x_act(2))
／(２＊(Lmwy(2)－Lmwy(3)))
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　……（６）

　ここで、本実施形態では、マスター側グローバル座標系ＣgmのＺ軸方向は、マスター座標系ＣｍのＺｍ軸方向と同方向（上下方向）であるので、上記式（６）により算出される実角速度ω_mb_local_z_actの推定値は、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た上体支持部６５のヨー方向の実際の角速度である実上体支持部ヨー方向角速度ω_mb_z_actに一致する。従って、式（６）により、実上体支持部ヨー方向角速度ω_mb_z_actの推定値が求められる。

　そして、マスター移動制御部８１ａは、上記の如く求めた実上体支持部ヨー方向角速度ω_mb_z_actを積分する処理によって、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た実上体支持部向きθ_mb_z_actを推定する。

　さらに、マスター移動制御部８１ａは、前記式（５ａ），（５ｂ）により求めた並進速度Ｖ_mb_local_x_act，Ｖ_mb_local_y_actを２成分とするベクトル（マスター座標系ＣｍのＸｍＹｍ座標平面上での２次元ベクトル）を、上記の如く求めた実上体支持部向きθ_mb_z_actに一致する角度だけ、ヨー方向（Ｚ軸周り方向）に回転変換することによって、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た上体支持部６５の横方向の実際の並進速度である実上体支持部横方向速度Ｖ_mb_x_act，Ｖ_mb_y_actを推定する。ここで、Ｖ_mb_x_actは、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た実上体支持部横方向速度のうちのＸ軸方向の成分、Ｖ_mb_y_actは、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た実上体支持部横方向速度のうちのＹ軸方向の成分である。

　そして、マスター移動制御部８１ａは、実上体支持部横方向速度Ｖ_mb_x_act，Ｖ_mb_y_actのそれぞれを積分する処理によって、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た実上体支持部位置のうちの横方向位置（実上体支持部横方向位置）のＸ軸方向の位置Ｐ_mb_x_actと、Ｙ軸方向の位置Ｐ_mb_y_actとの組を推定する。

　また、マスター移動制御部８１ａは、スライド変位検出器６７により検出される実スライド変位の検出値から、実上体支持部位置のうちの上下方向（Ｚ軸方向）の位置（換言すれば、床面からの高さ）である実上体支持部高さＰ_mb_z_actを推定する。具体的には、実スライド変位がゼロであるときの上体支持部６５の高さ（所定値）に、実スライド変位の検出値を加算することで、実上体支持部高さＰ_mb_z_actが推定される。

　本実施形態では、以上説明したＳＴＥＰ２の処理によって、実上体支持部運動（実上体支持部位置Ｐ_mb_x_act，Ｐ_mb_ｙ_act，Ｐ_mb_z_act、及び実上体支持部向きθ_mb_z_act）が推定される。補足すると、実上体支持部位置Ｐ_mb_x_act，Ｐ_mb_ｙ_act，Ｐ_mb_z_act、及び実上体支持部向きθ_mb_z_actは、積分誤差の蓄積等を防止するために、マスター装置５１の周囲のランドマーク等の環境認識情報に基づいて、随時補正してもよい。また、例えば、上体支持部６５を撮影可能なカメラや、上体支持部６５に装着した慣性センサ等を使用して、モーションキャプチャの処理により、実上体支持部運動を推定してもよい。

　次いで、ＳＴＥＰ３において、マスター移動制御部８１ａは、目標上体支持部運動のうちの目標上体支持部横方向位置Ｐ_mb_x_aim，Ｐ_mb_y_aimと、目標上体支持部向きθ_mb_z_aimとを実現するように、移動機構５２の各移動接地部５４の目標並進速度を決定する。そして、マスター移動制御部８１ａは、その目標並進速度を実現するように、各移動接地部５４に対応する電動モータ５５ａ，５５ｂを制御する。

　具体的には、マスター移動制御部８１ａは、実上体支持部横方向位置（Ｐ_mb_x_act，Ｐ_mb_y_actの観測値と、目標上体支持部横方向位置（Ｐ_mb_x_aim，Ｐ_mb_y_aim）とから、次式（７ａ），（７ｂ）により上体支持部横方向位置偏差Ｐ_mb_x_err、Ｐ_mb_y_errを求める。
Ｐ_mb_x_err＝Ｐ_mb_x_act－Ｐ_mb_x_aim　　……（７ａ）
Ｐ_mb_y_err＝Ｐ_mb_y_act－Ｐ_mb_y_aim　　……（７ｂ）

　そして、マスター移動制御部８１ａは、上記の如く決定した上体支持部横方向位置偏差Ｐ_mb_x_err，Ｐ_mb_y_errを、ＳＴＥＰ２で推定された実上体支持部向きθ_mb_z_actの（－１）倍の角度（＝－θ_mb_z_act）だけ、ヨー方向（Ｚ軸周り方向）に回転変換することにより、マスター座標系ＣｍのＸｍ軸方向及びＹｍ軸方向のそれぞれの軸方向における上体支持部横方向位置偏差Ｐ_mb_local_x_err，Ｐ_mb_local_y_errを求める。

　次いで、マスター移動制御部８１ａは、マスター座標系ＣｍのＸｍ軸方向での上体支持部Ｘ方向位置偏差Ｐ_mb_local_x_errをフィードバック制御則（例えばＰ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）によりゼロに近づけるように、該偏差Ｐ_mb_local_x_errの算出値に応じて、Ｘｍ軸方向での上体支持部６５の目標並進速度である目標上体支持部横方向速度Ｖ_mb_local_x_aimを決定する。同様にマスター移動制御部８１ａは、マスター座標系ＣｍのＹｍ軸方向での上体支持部位置偏差Ｐ_mb_local_y_errをフィードバック制御則（例えばＰ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）によりゼロに近づけるように、該偏差Ｐ_mb_local_y_errの算出値に応じて、Ｙｍ軸方向での目標上体支持部横方向速度Ｖ_mb_local_y_aim を決定する。

　また、マスター移動制御部８１ａは、実上体支持部向きθ_mb_z_actの観測値と、目標上体支持部向きθ_mb_z_aimとから、次式（８）により上体支持部向き偏差θ_mb_z_errを求める。
θ_mb_z_err＝θ_mb_z_act－θ_mb_z_aim　　……（８）

　そして、マスター移動制御部８１ａは、上記上体支持部向き偏差θ_mb_z_errをフィードバック制御則（例えばＰ則、Ｐ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）によりゼロに近づけるように、該偏差θ_mb_z_errの算出値に応じて目標上体支持部ローカルヨー方向角速度ω_mb_local_z_aimを決定する。なお、ＳＴＥＰ１で、目標上体支持部向きθ_mb_z_aimを上体支持部６５のヨー方向の目標角速度の積分により決定した場合には、ＳＴＥＰ１で決定された目標角速度ω_mb_z_aimをそのまま、目標上体支持部ローカルヨー方向角速度ω_mb_local_z_aimとして決定してもよい。

　そして、マスター移動制御部８１ａは、マスター座標系Ｃｍで見た目標上体支持部横方向速度Ｖ_mb_local_x_aim，Ｖ_mb_local_y_aimと、目標上体支持部ローカルヨー方向角速度ω_mb_local_z_aimとを実現するように、次式（９ａ），（９ｂ）により、マスター座標系Ｃｍで見た各移動接地部５４(n)（ｎ＝１，２，３，４）のＸｍ軸方向の目標並進速度Ｖ_mw_local_x_aim(n)とＹｍ軸方向の目標並進速度Ｖ_mw_local_y_aim(n)とを決定する。
Ｖ_mw_local_x_aim(n)
＝Ｖ_mb_local_x_aim－Lmwy(n)＊ω_mb_local_z_aim
　　　　　　　　　　　　　　　……（９ａ）
Ｖ_mw_local_y_aim(n)
＝Ｖ_mb_local_y_aim＋Lmwx(n)＊ω_mb_local_z_aim
　　　　　　　　　　　　　　　……（９ｂ）

　さらに、マスター移動制御部８１ａは、各移動接地部５４(n)毎に、上記目標並進速度Ｖ_mw_local_x_aim(n)，Ｖ_mw_local_y_aim(n)を実現するための電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれの回転速度の目標値である目標モータ回転速度ω_mw_mota_aim(n)，ω_mw_motb_aim(n)を、前記式（４ａ），（４ｂ）から得られる次式（１０ａ），（１０ｂ）により算出する。
ω_mw_mota_aim(n)
＝(Ｃmwy＊Ｖ_mw_local_x_aim(n)
　　　＋Ｃmwx＊Ｖ_mw_local_y_aim(n))／(２＊Ｃmwx＊Ｃmwy)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　……（１０ａ）
ω_mw_motb_aim(n)
＝(Ｃmwy＊Ｖ_mw_local_x_aim(n)
　　　－Ｃmwx＊Ｖ_mw_local_y_aim(n))／(２＊Ｃmwx＊Ｃmwy)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　……（１０ｂ）

　次いで、マスター移動制御部８１ａは、各移動接地部５４(n)毎に、電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれの実モータ回転速度ω_mw_mota_act(n)，ω_mw_motb_act(n)を、目標モータ回転速度ω_mw_mota_aim(n)，ω_mw_motb_aim(n)に追従させるための電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれの駆動力（回転駆動力）の目標値である目標モータ駆動力Ｔq_mw_mota_aim(n)，Ｔq_mw_motb_aim(n)を、例えば、次式（１１ａ），（１１ｂ）により決定する。これらの目標モータ駆動力Ｔq_mw_mota_aim(n)，Ｔq_mw_motb_aim(n)（ｎ＝１，２，３，４）が、図５に示す目標移動駆動力である。
Ｔq_mw_mota_aim(n)
＝Ｋv_mw_mota＊(ω_mw_mota_aim(n)－ω_mw_mota_act(n))
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（１１ａ）
Ｔq_mw_motb_aim(n)
＝Ｋv_mw_motb＊(ω_mw_motb_aim(n)－ω_mw_motb_act(n))
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（１１ｂ）

　なお、Ｋv_sw_mota、Ｋv_sw_motbは、所定値のゲインである。また、実モータ回転速度ω_mw_mota_act (n)，ω_mw_motb_act(n)は、前記ＳＴＥＰ２と同様に、実モータ回転角の検出値の微分処理により推定される。

　補足すると、式（１１ａ），（１１ｂ）は、Ｔq_mw_mota_aim(n)，Ｔq_mw_motb_aim(n)を、フィードバック制御則の一例としてのＰ則（比例則）により決定する式であるが、他のフィードバック制御則（例えば、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）によりＴq_mw_mota_aim(n)，Ｔq_mw_motb_aim(n)を決定してもよい。

　次いで、マスター移動制御部８１ａは、各移動接地部５４(n)に対応する電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれを、上記の如く決定した目標モータ駆動力Ｔq_mw_mota_aim (n)，Ｔq_mw_motb_aim(n)を出力させるように作動させる。これにより、目標上体支持部横方向速度Ｖ_mb_x_aim，Ｖ_mb_y_aimと、目標上体支持部角速度ω_mb_z_aimとが実現されるように、移動機構５２の移動制御が行われる。ひいては、実上体支持部横方向位置Ｐ_mb_x_act，Ｐ_mb_y_actと実上体支持部向きθ_mb_z_actとが、それぞれ、目標上体支持部横方向位置Ｐ_mb_x_aim，Ｐ_mb_y_aimと目標上体支持部向きθ_mb_z_aimとのそれぞれに追従するように、移動機構５２の移動制御が行われる。

　さらに、ＳＴＥＰ４において、マスター移動制御部８１ａは、目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimを実現するように、スライド駆動アクチュエータ６６を制御する。具体的には、マスター移動制御部８１ａは、ＳＴＥＰ１で決定された目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimと、ＳＴＥＰ２で求めた実上体支持部高さＰ_mb_z_actとの偏差から、フィードバック制御則（例えば、Ｐ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）により、上体支持部６５の上下方向（Ｚ軸方向）の目標並進速度である目標上体支持部上下方向速度Ｖ_mb_z_aimを決定する。

　そして、マスター移動制御部８１ａは、上記の如く決定した目標上体支持部上下方向速度Ｖ_mb_z_aimと、ＳＴＥＰ２で求めた実上体支持部高さＰ_mb_z_actを微分する処理により算出される上体支持部６５の実際の上下方向の並進速度である実上体支持部上下方向速度Ｖ_mb_z_actとの偏差に応じて、フィードバック制御則（例えば、Ｐ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）により該偏差をゼロに収束させるように、スライド駆動アクチュエータ６６の目標駆動力を決定する。そして、マスター移動制御部８１ａは、この目標駆動力を発生させるようにスライド駆動アクチュエータ６６を制御する。

　これにより、実上体支持部高さＰ_mb_z_actが、目標上体支持部高さＰ_mb_z_aimに追従するように、スライド駆動アクチュエータ６６が制御される。

　次いで、ＳＴＥＰ５において、マスター移動制御部８１ａは、実オペレータ上体向き（オペレータＰの上体の実際の向き）を推定する。この処理では、マスター移動制御部８１ａは、例えば、ＳＴＥＰ２で求めた実上体支持部向きθ_mb_z_actの推定値と、上体力検出器６４により検出された実上体支持部反力のうちのヨー方向のモーメントＭ_mb_z_act（実上体支持部ヨー方向モーメント）とから、次式（１２）により実オペレータ上体向きθ_opb_z_actを推定する。
θ_opb_z_act＝θ_mb_z_act－kspring_mz＊Ｍ_mb_z_act
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（１２）

　ここで、kspring_mzは、オペレータＰの上体と上体支持部６５との間で発生するヨー方向の回転力に関するバネ定数（剛性）の逆数としてあらかじめ設定された値である。補足すると、実オペレータ上体向きの推定手法は、上記の手法に限られず、他の手法を採用してもよい。例えば、オペレータＰを撮影するカメラや、オペレータＰの上体等に装着した慣性センサを使用したモーションキャブチャの処理により、実オペレータ上体向きを推定することも可能である。

　あるいは、例えば、上体支持部６５に対するオペレータＰの上体のヨー方向での相対変位（相対回転角）を、上体支持部６５等に備えた適宜の変位センサにより検出し、該相対変位の観測値を実上体支持部向きθ_mb_z_actに加算することで、実オペレータ上体向きを推定することも可能である。

　あるいは、例えば、オペレータＰの上体の複数個所までの距離を計測可能な測距装置を用い、該測距装置による距離の観測値を基に、実オペレータ上体向きを推定することも可能である。

　なお、前記オペレータ運動検出器７０が、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た実オペレータ上体向きを推定し得る検出器である場合には、ＳＴＥＰ５の処理は省略し得る。

　マスター制御部８１は、以上の如く、マスター移動制御部８１ａの処理（ＳＴＥＰ２～５の処理）を実行した後、次にＳＴＥＰ６において、スレーブ制御部３１にスレーブ装置１の動作に関する指令情報を送信する。

　具体的には、マスター制御部８１は、前記ＳＴＥＰ６で推定した実オペレータ上体向き（又はオペレータ運動検出器７０により推定された実オペレータ上体向き）と、オペレータ運動検出器７０により推定された実オペレータ上体傾きとの組としての実オペレータ上体姿勢と、オペレータ運動検出器７０により推定された実オペレータ足部位置姿勢と、床反力検出器７５により検出された実オペレータ足部床反力と、前記ＳＴＥＰ２で推定した実上体支持部高さとを指令情報の構成要素としてスレーブ制御部３１に送信する。

　この場合、マスター制御部８１からスレーブ制御部３１に出力する各指令情報（実オペレータ上体姿勢、実オペレータ足部位置姿勢、実オペレータ足部床反力、及び実上体支持部高はのそれぞれの観測値）は、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た観測値である。

　なお、マスター制御部８１からスレーブ制御部３１に出力（送信）する各指令情報（観測値）は、ローパスフィルタ等のフィルタリング処理を施したフィルタリング値であってもよい。

　また、オペレータＰの上体に装着した慣性センサの出力や、モーションキャプチャの手法等により、実オペレータ上体高さを推定し得る場合には、前記実上体支持部高さの代わりに、実オペレータ上体高さの観測値をスレーブ制御部３１に送信してもよい。あるいは、実オペレータ上体高さＰ_opb_z_actを、ＳＴＥＰ２で推定した実上体支持部高さＰ_mb_z_actと、上体力検出器６４により検出された上体支持部反力のうちの上下方向の並進力Ｆ_mb_z_actとから例えば、次式（１３）により推定し、該実オペレータ上体高さＰ_opb_z_actの推定値を実上体支持部高さの代わりにスレーブ制御部３１に送信してもよい。
Ｐ_opb_z_act＝Ｐ_mb_z_act－kspring_fz＊Ｆ_mb_z_act　……（１３）

　ここで、kspring_fzは、オペレータＰの上体と上体支持部６５との間で上下方向に発生する並進力に関するバネ定数（剛性）の逆数としてあらかじめ設定された値である。
　本実施形態では、マスター制御部８１の制御処理は以上の如く実行される。

　［スレーブ制御部の制御処理］
　次に、スレーブ制御部３１の制御処理を説明する。スレーブ制御部３１は、前記した各機能部の処理を所定の制御処理周期で逐次実行する。なお、以降の説明では、スレーブ装置１、マスター装置５１及びオペレータＰのそれぞれの左右の構成要素及びそのそれぞれに関する状態量を区別するために、必要に応じて適宜、左側の構成要素及び該構成要素に関する状態量の参照符号と、右側の構成要素及び該構成要素に関する状態量の参照符号とにそれぞれ「Ｌ」、「Ｒ」を付加する。例えば、ある状態量Ａが、スレーブ装置１の左側の構成要素に関する状態量である場合には、その参照符号を「Ａ_L」というように表記し、右側の構成要素に関する状態量である場合には、その参照符号を「Ａ_R」というように表記する。

　また、位置、姿勢、床反力等の状態量を、マスター側グローバル座標系Ｃgmなどの座標系の３つの座標軸成分により構成される３次元のベクトルとして表現する場合に、該状態量の参照符号の先頭に、「↑」という符号を付加する。例えば、ある状態量Ａを、マスター側グローバル座標系Ｃgm又はスレーブ側グローバル座標系Ｃgsで見た３次元のベクトルとして表現する場合に、「状態量↑Ａ」というように表記する。この場合、「状態量↑Ａ」は、座標系Ｃgm又はＣgsのＸ軸方向の成分Ａ_xと、Ｙ軸方向の成分Ａ_yと、Ｚ軸方向の成分Ａ_zとを３つの成分とするベクトルを意味する。

　また、以降の説明では、スレーブ装置１に係る状態量の実際の値または目標値を表す場合に、「実」又は「目標」と、該状態量の名称との間に「スレーブ」を付加して表記する場合がある。例えば、スレーブ装置１の目標足部位置姿勢を目標スレーブ足部位置姿勢と表記する場合がある。

　［スレーブ動作目標決定部の処理］
　まず、スレーブ制御部３１のスレーブ動作目標決定部３１ａの処理を説明する。スレーブ動作目標決定部３１ａには、図２に示すように、マスター制御部８１から通信装置３３を介して受信される実オペレータ上体姿勢（向き、傾き）、実上体支持部高さ（又は実オペレータ上体高さ）、実オペレータ足部位置姿勢、及び実オペレータ足部床反力のそれぞれの観測値が逐次入力されると共に、上体横方向位置推定部３１ｄにより後述する如く推定される実スレーブ上体横方向位置の観測値とが逐次入力される。

　そして、スレーブ動作目標決定部３１ａは、所定の制御処理周期で、図８のフローチャートに示す処理を実行する。ＳＴＥＰ１１において、スレーブ動作目標決定部３１ａは、オペレータＰの左右の各足部の実オペレータ足部位置姿勢と、スレーブ装置１の左右の各足部６Ｌ，６Ｒの実スレーブ足部位置姿勢とが、次式（２１ａ）～（２１ｄ）により示される所定の関係を満たすことを目標として、マスター制御部８１から受信したオペレータＰの左右の各足部の実オペレータ足部位置姿勢（観測値）に応じて、スレーブ装置１の左右の各足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部位置姿勢を決定する。

　すなわち、スレーブ動作目標決定部３１ａは、オペレータＰの左右の各足部の実オペレータ足部位置姿勢の観測値から、次式（２１ａ－１）～（２１ｄ－１）によりスレーブ装置１の左右の各足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部位置姿勢を決定する。
↑Ｐ_sf_act_L＝Ｋpsf＊↑Ｐ_opf_act_L＋↑Ｃpsf
　　　　　　　　　　　　　　……（２１ａ）
↑Ｐ_sf_act_R＝Ｋpsf＊↑Ｐ_opf_act_R＋↑Ｃpsf
　　　　　　　　　　　　　　……（２１ｂ）
↑θ_sf_act_L＝↑θ_opf_act_L　　……（２１ｃ）
↑θ_sf_act_R＝↑θ_opf_act_R　　……（２１ｄ）

↑Ｐ_sf_aim_L＝Ｋpsf＊↑Ｐ_opf_act_L＋↑Ｃpsf
　　　　　　　　　　　　　　……（２１ａ－１）
↑Ｐ_sf_aim_R＝Ｋpsf＊↑Ｐ_opf_act_R＋↑Ｃpsf
　　　　　　　　　　　　　　……（２１ｂ－１）
↑θ_sf_aim_L＝↑θ_opf_act_L　　……（２１ｃ－１）
↑θ_sf_aim_R＝↑θ_opf_act_R　　……（２１ｄ－１）

　ここで、↑Ｐ_sf_act_L，↑Ｐ_sf_act_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ，６Ｒの実際の位置（実スレーブ足部位置）、↑θ_sf_act_L，↑θ_sf_act_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ．６Ｒの実際の姿勢（実スレーブ足部姿勢）、↑Ｐ_sf_aim_L，↑Ｐ_sf_aim_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ，６Ｒの目標位置（目標スレーブ足部位置）である。

　また、↑θ_sf_act_L，↑θ_sf_act_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ．６Ｒの実際の姿勢（実スレーブ足部姿勢）、↑θ_sf_aim_L，↑θ_sf_aim_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ．６Ｒの目標姿勢（目標スレーブ足部姿勢）である。

　また、↑Ｐ_opf_act_L，↑Ｐ_opf_act_Rは、それぞれ、オペレータＰの左側及び右側のそれぞれの足部の実際の位置（実オペレータ足部位置）、↑θ_opf_act_L，↑θ_opf_act_Rは、それぞれ、オペレータＰの左側及び右側のそれぞれの足部の実際の姿勢（実オペレータ足部姿勢）である。

　また、Ｋpsfは、所定値の係数、又は、所定値の対角成分を有する対角行列、↑Ｃpsfは所定値の成分を有する定数ベクトルである。この↑Ｃpsfはゼロベクトルであってもよい。なお、↑θ_sf_aim_L，↑θ_sf_aim_Lのそれぞれと↑θ_opf_act_L，↑θ_opf_act_Rのそれぞれとの間の所定の関係は、例えば、式（２１ａ）又は式（２１ｂ）と同様の形態の一次関数により表される関係であってもよい。

　次にＳＴＥＰ１２において、スレーブ動作目標決定部３１ａは、オペレータＰの左右の各足部の実足部床反力と、スレーブ装置１の左右の各足部６Ｌ，６Ｒの実スレーブ床反力とが、次式（２２ａ）～（２２ｄ）により示される所定の関係を満たすことを目標として、マスター制御部８１から受信したオペレータＰの左右の各足部の実オペレータ足部床反力（観測値）に応じて、スレーブ装置１の左右の各足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部位置姿勢を決定する。

　すなわち、スレーブ動作目標決定部３１ａは、オペレータＰの左右の各足部の実オペレータ足部床反力の観測値から、次式（２２ａ－１）～（２２ｄ－１）によりスレーブ装置１の左右の各足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部床反力を決定する。
↑Ｆ_sf_act_L＝mtotal_ratio＊↑Ｆ_opf_act_L
　　　　　　　　　　　　　……（２２ａ）
↑Ｆ_sf_act_R＝mtotal_ratio＊↑Ｆ_opf_act_R
　　　　　　　　　　　　　……（２２ｂ）
↑Ｍ_sf_act_L＝mtotal_ratio＊↑Ｆ_opf_act_R
　　　　　　　　　　　　　……（２２ｃ）
↑Ｆ_sf_act_L＝mtotal_ratio＊↑Ｆ_opf_act_R
　　　　　　　　　　　　　……（２２ｄ）

↑Ｆ_sf_aim_L＝mtotal_ratio＊↑Ｆ_opf_act_L
　　　　　　　　　　　　　……（２２ａ－１）
↑Ｆ_sf_aim_R＝mtotal_ratio＊↑Ｆ_opf_act_R
　　　　　　　　　　　　　……（２２ｂ－１）
↑Ｍ_sf_aim_L＝mtotal_ratio＊↑Ｆ_opf_act_R
　　　　　　　　　　　　　……（２２ｃ－１）
↑Ｆ_sf_aim_L＝mtotal_ratio＊↑Ｆ_opf_act_R
　　　　　　　　　　　　　……（２２ｄ－１）

　ここで、↑Ｆ_sf_act_L，↑Ｆ_sf_act_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ，６Ｒの実スレーブ足部床反力のうちの並進力（実スレーブ足部並進力）、↑Ｆ_sf_aim_L，↑Ｆ_sf_aim_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部床反力のうちの並進力（目標スレーブ足部並進力）である。

　また、↑Ｍ_sf_act_L，↑Ｍ_sf_act_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ，６Ｒの実スレーブ足部床反力のうちのモーメント（実スレーブ足部モーメント）、Ｍ_sf_aim_L，↑Ｍ_sf_aim_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部床反力のうちのモーメント（目標スレーブ足部モーメント）である。

　また、↑Ｆ_opf_act_L，↑Ｆ_opf_act_Rは、それぞれ、オペレータＰの左側及び右側のそれぞれの足部の実オペレータ足部床反力のうちの並進力（実オペレータ足部並進力）、↑Ｍ_opf_act_L，↑Ｍ_opf_act_Rは、それぞれ、オペレータＰの左側及び右側のそれぞれの実オペレータ足部床反力のうちのモーメント（実オペレータ足部モーメント）である。

　また、mtotal_ratioは、スレーブ装置１の全体の質量であるスレーブ全質量と、オペレータＰの全体の質量であるオペレータ全質量との質量比率（＝スレーブ全質量／オペレータ全質量）である。

　次に、スレーブ動作目標決定部３１ａは、ＳＴＥＰ１３～１５のそれぞれにおいて、目標スレーブ床反力のうちの目標スレーブ足部床反力中心点、目標スレーブ全床反力、及び目標スレーブ全床反力中心点をそれぞれ決定する。

　具体的には、ＳＴＥＰ１３では、スレーブ動作目標決定部３１ａは、ＳＴＥＰ１２で決定した目標スレーブ足部床反力（↑Ｆ_sf_aim_L，↑Ｆ_sf_aim_R，↑Ｍ_sf_aim_L，↑Ｍ_sf_aim_R）から、スレーブ装置１の左右の各足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部床反力中心点の横方向位置を求める。この場合、各足部６の床反力中心点（ＣＯＰ）は、横方向（スレーブ側グローバル座標系ＣgsのＸ軸方向及びＹ軸方向）の軸周りのモーメントがゼロになる点である。従って、左右の各足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部床反力中心点の横方向位置は、次式（２３ａ）～（２３ｄ）により算出される。
ＣＯＰ_sf_x_aim_L＝Ｍ_sf_y_aim_L／Ｆ_sf_z_aim_L
　　　　　　　　　　　　　　……（２３ａ）
ＣＯＰ_sf_x_aim_R＝Ｍ_sf_y_aim_R／Ｆ_sf_z_aim_R
　　　　　　　　　　　　　　……（２３ｂ）
ＣＯＰ_sf_y_aim_L＝－Ｍ_sf_x_aim_L／Ｆ_sf_z_aim_L
　　　　　　　　　　　　　　……（２３ｃ）
ＣＯＰ_sf_y_aim_R＝－Ｍ_sf_x_aim_R／Ｆ_sf_z_aim_R
　　　　　　　　　　　　　　……（２３ｄ）

　ここで、ＣＯＰ_sf_x_aim_L，ＣＯＰ_sf_x_aim_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部床反力中心点のＸ軸方向の目標位置、ＣＯＰ_sf_y_aim_L，ＣＯＰ_sf_y_aim_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部床反力中心点のＹ軸方向の目標位置である。

　また、Ｍsf_y_aim_L，Ｍsf_y_aim_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部モーメント↑Ｍ_sf_aim_L，↑Ｍ_sf_aim_RのＹ軸周り方向の成分、Ｍsf_ｘ_aim_L，Ｍsf_ｘ_aim_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部モーメント↑Ｍ_sf_aim_L，↑Ｍ_sf_aim_RのＸ軸周り方向の成分、Ｆ_s_z_aim_L，Ｆ_sf_z_aim_Rは、それぞれ、スレーブ装置１の左側及び右側のそれぞれの足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部並進力↑Ｆ_sf_aim_L，↑Ｆ_sf_aim_RのＺ軸方向（上下方向）の成分である。

　ＳＴＥＰ１４では、スレーブ動作目標決定部３１ａは、ＳＴＥＰ１２で決定した目標スレーブ足部床反力（↑Ｆ_sf_aim_L，↑Ｆ_sf_aim_R，↑Ｍ_sf_aim_L，↑Ｍ_sf_aim_R）から、次式（２４ａ），（２４ｂ）により、目標スレーブ全床反力（並進力↑Ｆ_sf_total_aim及びモーメント↑Ｍ_sf_total_aim）を求める。すなわち、スレーブ動作目標決定部３１ａは、左右の足部６Ｌ，６Ｒのそれぞれの目標スレーブ足部床反力の合力を目標スレーブ全床反力として求める。なお、↑Ｆ_sf_total_aim、↑Ｍ_sf_total_aimは、それぞれ、目標スレーブ全床反力並進力、モーメントである。
↑Ｆ_sf_total_aim＝↑Ｆ_sf_aim_L＋↑Ｆ_sf_aim_R
　　　　　　　　　　　　　　……（２４ａ）
↑Ｍ_sf_total_aim＝↑Ｍ_sf_aim_L＋↑Ｍ_sf_aim_R
　　　　　　　　　　　　　　……（２４ｂ）

　ＳＴＥＰ１５では、スレーブ動作目標決定部３１ａは、ＳＴＥＰ１４で求めた目標スレーブ全床反力（↑Ｆ_sf_total_aim，↑Ｍ_sf_total_aim）から、前記ＳＴＥＰ１３で使用した式（２３ａ）～（２３ｄ）と同様の式である次式（２５ａ），（２５ｂ）により、目標スレーブ全床反力中心点の横方向位置を求める。なお、ＣＯＰ_sf_total_x_aim，ＣＯＰ_sf_total_y_aimは、それぞれ、目標スレーブ全床反力中心点のＸ軸方向位置、Ｙ軸方向位置である。
ＣＯＰ_sf_total_x_aim＝Ｍ_sf_total_y_aim／Ｆ_sf_total_z_aim
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（２５ａ）
ＣＯＰ_sf_total_y_aim＝－Ｍ_sf_total_x_aim_L／Ｆ_sf_total_z_aim
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（２５ｂ）

　次に、ＳＴＥＰ１６において、スレーブ動作目標決定部３１ａは、実オペレータ上体姿勢（向き及び傾き）と、実スレーブ上体姿勢（向き及び傾き）とが、例えば次式（２６）により示される所定の関係を満たすことを目標として、マスター制御部８１から受信した実オペレータ上体姿勢（実オペレータ上体向き及び実オペレータ上体傾き）の観測値に応じて、目標スレーブ上体姿勢を決定する。
　すなわち、スレーブ動作目標決定部３１ａは、実オペレータ上体姿勢の観測値から、例えば、次式（２６－１）により目標スレーブ上体姿勢を決定する。
↑θ_sb_act＝↑θ_opb_act　　……（２６）
↑θ_sb_aim＝↑θ_opb_act　　……（２６－１）

　ここで、↑θ_sb_actは、実スレーブ上体姿勢、↑θ_sb_aimは、目標スレーブ上体姿勢、↑θ_opb_actは、実オペレータ上体姿勢である。この場合、↑θ_opb_actのＸ軸周り方向及びＹ軸周り方向の成分の値として、実オペレータ上体傾きの観測値が用いられ、↑θ_opb_actのＺ軸周り方向（ヨー方向）の成分の値として、実オペレータ上体向きの観測値が用いられる。

　なお、↑θ_sb_actと、↑θ_opb_actとの間の所定の関係は、例えば、前記式（２１ａ）又は式（２１ｂ）と同様の形態の一次関数により表される関係であってもよい。

　次に、ＳＴＥＰ１７において、スレーブ動作目標決定部３１ａは、マスター装置５１の実上体支持部高さ（上体支持部６５の実際の上下方向位置）と、実スレーブ状態高さ（スレーブ装置１の上体２の実際の上下方向位置）とが、例えば次式（２７）により示される所定の関係を満たすことを目標として、マスター制御部８１から受信した実上体支持部高さの観測値に応じて、目標スレーブ上体位置のうちの高さ（目標スレーブ上体高さ）を決定する。
　すなわち、スレーブ動作目標決定部３１ａは、実上体支持部高さの観測値から次式（２７－１）により目標スレーブ上体高さを決定する。
Ｐ_sb_z_act＝Ｋpsb_z＊Ｐ_mb_z_act＋Ｃpsb_z
　　　　　　　　　　　　　　　……（２７）
Ｐ_sb_z_aim＝Ｋpsb_z＊Ｐ_mb_z_act＋Ｃpsb_z
　　　　　　　　　　　　　　　……（２７－１）

　ここで、Ｐ_sb_z_actは、実スレーブ上体高さ、Ｐ_sb_z_aimは、目標スレーブ上体高さ、Ｐ_mb_z_ actは、実上体支持部高さ、Ｋpsb_z、Ｃpsb_zがあらかじめ設定された所定値の定数である。なお、Ｃpsb_zはゼロであってもよい。

　補足すると、マスター制御部８１が、実オペレータ上体高さＰ_opb_z_actの観測値を取得し得る場合には、実オペレータ上体高さＰ_opb_z_actと、実スレーブ上体高さＰ_sb_z_actとが、例えば前記式（２７）のＰ_mb_z_actをＰ_opb_z_actに置き換えた関係を満たすように、Ｐ_opb_z_act_の観測値に応じて目標スレーブ上体高さＰ_sb_z_aimを決定してもよい。すなわち、式（２７－１）のＰ_mb_z_actをＰ_opb_z_actに置き換えた式により、目標スレーブ上体高さＰ_sb_z_aimを決定してもよい。

　次に、ＳＴＥＰ１８において、スレーブ動作目標決定部３１ａは、上体横方向位置推定部３１ｄにより後述する如く推定される実スレーブ上体横方向位置の最新値を、目標スレーブ上体位置の横方向位置である目標スレーブ上体横方向位置として決定する。すなわち、スレーブ動作目標決定部３１ａは、実スレーブ上体横方向位置の観測値（最新値）から、次式（２８ａ），（２８ｂ）により、目標スレーブ上体横方向位置を決定する。
Ｐ_sb_x_aim＝Ｐ_sb_x_act　　……（２８ａ）
Ｐ_sb_y_aim＝Ｐ_sb_y_act　　……（２８ｂ）

　ここで、Ｐ_sb_x_aimは、目標スレーブ上体横方向位置のうちのＸ軸方向位置、Ｐ_sb_y_aimは、目標スレーブ上体横方向位置のうちのＹ軸方向位置、Ｐ_sb_x_actは、実スレーブ上体横方向位置のうちのＸ軸方向位置、Ｐ_sb_y_actは、実スレーブ上体横方向位置のうちのＹ軸方向位置である。

　スレーブ動作目標決定部３１ａの処理は、以上の如く実行される。従って、本実施形態では、スレーブ装置１の左右の各足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部位置姿勢は、前記式（２１ａ）～（２１ｄ）により示される一定の線形関係を目標として、実オペレータ足部位置姿勢の観測値に応じて決定される。

　また、目標スレーブ上体姿勢及び目標スレーブ上体高さのそれぞれは、前記式（２６），（２７）により示される一定の線形関係を目標として、実オペレータ上体姿勢と、実上体支持部高さ（又は実オペレータ上体高さ）とのそれぞれの観測値に応じて決定される。

　一方、目標スレーブ上体横方向位置については、オペレータＰの上体や上体支持部６５の実際の横方向位置によらずに、実スレーブ上体横方向位置がそのまま目標スレーブ上体横方向位置として決定される。

　また、目標スレーブ床反力のうちの左右の各足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部床反力（並進力及びモーメント）は、オペレータＰの左右の各足部の実オペレータ足部床反力に、スレーブ装置１とオペレータＰとの質量比率（＝スレーブ全質量／オペレータ全質量）で比例するように決定される。そして、目標スレーブ足部床反力中心点、目標スレーブ全床反力、及び目標スレーブ全床反力中心点は、各足部６Ｌ，６Ｒの目標スレーブ足部床反力と所定の必要関係を満たすように決定される。

　従って、目標スレーブ上体横方向位置以外の目標スレーブ上体運動と、目標スレーブ脚運動と、目標スレーブ床反力とは、それぞれ、オペレータＰの上体の実際の運動と、オペレータＰの各足部の実際の運動と、オペレータＰに作用する実際の床反力とのそれぞれと同じパターンで変化するように決定される。

　補足すると、本実施形態では、目標スレーブ上体高さＰ_sb_z_aimを、実上体支持部高さＰ_mb_z_act（又は実オペレータ上体高さＰ_opb_z_act）の観測値に応じて決定した。ただし、目標スレーブ上体高さＰ_sb_z_aimを、例えば、実上体支持部高さＰ_mb_z_act（又は実オペレータ上体高さＰ_opb_z_act）によらずに、あらかじめ定めた所定値に設定してもよい。この場合には、実上体支持部高さＰ_mb_z_ act（又は実オペレータ上体高さＰ_opb_z_act）の観測値をマスター制御部８１からスレーブ制御部３１に出力（送信）することは不要である。

　また、図８のフローチャートでの説明は省略したが、本実施形態では、スレーブ装置１は、上体２に対して可動な腕１０及び頭部１７を有するので、スレーブ動作目標決定部３１ａは、各腕１０及び頭部１７の目標運動も決定する。この場合、オペレータＰの操縦によるスレーブ装置１の移動時には、各腕１０及び頭部１７の目標運動は、例えば、各腕１０のハンド部１３と頭部１７とを上体２に対して一定の位置姿勢に保つように決定され得る。

　ただし、例えば、各腕１０を、脚３の運動に同期させて、上体２に対して前後に振る等の運動を行わせるように各腕１０の目標運動を決定してもよい。また、頭部１７を適宜、上体２に対して動かすように該頭部１７の目標運動を決定してもよい。また、例えば、オペレータＰの各腕や頭部の実際の運動を、オペレータ運動検出器７０と同様の検出器により推定し、スレーブ装置１の各腕１０や頭部１７の目標運動（上体２に対する目標運動）を、オペレータＰの各腕や頭部の実際の運動と同様の運動に決定してもよい。

　［上体横方向位置推定部の処理］
　次に、上体横方向位置推定部３１ｄの処理を説明する。上体横方向位置推定部３１ｄには、図２に示す如く、上体姿勢検出器２３で検出された実上体傾きと、スレーブ動作目標決定部３１ａで決定された目標スレーブ上体位置姿勢のうちの傾き（目標上体傾き）と、横方向位置（目標上体横方向位置）とが逐次入力される。そして、上体横方向位置推定部３１ｄは、これらの入力値を用いて実スレーブ上体横方向位置を推定する。

　ここで、スレーブ装置１は、基本的には、スレーブ動作目標決定部３１ａで決定される目標スレーブ上体位置姿勢及び目標スレーブ足部位置姿勢に概ね従うように動作するが、床面の凹凸状態や、後述するコンプライアンス制御によるも目標スレーブ足部位置姿勢の修正等に起因して、上体２の実際の姿勢のうちの傾きが、目標スレーブ上体傾きに対してずれを生じることがある。そして、上体２の傾きの当該ずれが生じると、上体２の実際の横方向位置が目標スレーブ上体横方向位置に対してずれを生じる。

　そこで、上体横方向位置推定部３１ｄは、例えば、次式（２９ａ），（２９ｂ）により、実スレーブ上体横方向位置を推定する。
Ｐ_sb_x_act
＝Ｐ_sb_x_aim＋Ｐ_sb_z_act＊sin(θ_sb_y_act－θ_sb_y_aim)
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（２９ａ）
Ｐ_sb_y_act
＝Ｐ_sb_y_aim－Ｐ_sb_z_act＊sin(θ_sb_x_act－θ_sb_x_aim)
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（２９ｂ）

　ここで、Ｐ_sb_x_act，Ｐ_sb_y_actは、それぞれ、実スレーブ上体横方向位置のうちのＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置の観測値、Ｐ_sb_x_aim，Ｐ_sb_y_aimは、それぞれ、目標スレーブ上体横方向位置のうちのＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置、Ｐ_sb_z_actは、実スレーブ上体高さ、θ_sb_x_aim，θ_sb_y_aimは、それぞれ、目標スレーブ上体傾きのうちのＸ軸周り方向の傾き及びＹ軸周り方向の傾き、θ_sb_x_act，θ_sb_y_actは、それぞれ、実スレーブ上体傾きのうちのＸ軸周り方向の傾き及びＹ軸周り方向の傾きの観測値である。

　この場合、目標スレーブ上体横方向位置Ｐ_sb_x_aim，Ｐ_sb_y_aimの値としては、上体横方向位置推定部３１ｄの今回の制御処理の前の制御処理周期でスレーブ動作目標決定部３１ａにより決定された目標値が用いられる。また、実スレーブ上体傾きθ_sb_x_act，θ_sb_y_actの値としては、前記上体姿勢検出器２３による推定値が用いられる。

　また、実スレーブ上体高さＰ_sb_z_actの値としては、例えば、スレーブ装置１の左右の脚３Ｌ，３Ｒのうち、いずれかの接地状態の脚３の各関節の実関節変位の検出値から、運動学の演算により推定してなる推定値が用いられる。なお、両方の脚３Ｌ，３Ｒが接地状態である場合には、例えば、それぞれの脚３Ｌ，３Ｒ毎に運動学の演算により上体２の高さを推定してもよい。そして、それぞれの脚３Ｌ，３Ｒ毎の推定値の平均値を、実スレーブ上体高さＰ_sb_z_actの値として用いてもよい。あるいは、実スレーブ上体高さＰ_sb_z_actの代わりに、例えば、スレーブ動作目標決定部３１ａで決定された目標スレーブ上体高さＰ_sb_z_aimを用いてもよい。

　なお、目標スレーブ上体傾きと実スレーブ上体傾きとのＹ軸周り方向の偏差（＝θ_sb_y_act－θ_sb_y_aim）又はＸ軸周り方向の偏差（＝θ_sb_x_act－θ_sb_x_aim）の絶対値が十分に小さい場合には、sin(θ_sb_y_act－θ_sb_y_aim)≒θ_sb_y_act－θ_sb_y_aim、又はsin(θ_sb_x_act－θ_sb_x_aim)≒θ_sb_x_act－θ_sb_x_aimという近似関係を用いて、式（２９ａ）又は式（２９ｂ）の右辺の演算を行ってもよい。

　補足すると、実スレーブ上体横方向位置を推定する手法は、上記の手法に限られない。例えば、前記上体姿勢検出器２３の加速度センサ２３ａにより検出される横方向の並進加速度を積分（２階積分）することにより、実スレーブ上体横方向位置を推定することも可能である。

　また、例えば、前記式（２９ａ），（２９ｂ）による推定手法と、加速度センサ２３ａを使用した推定手法とをカルマンフィルタを用いて融合する処理により、実スレーブ上体横方向位置を推定することも可能である。この他、物体の自己位置推定を行い得る様々な公知の手法により、実スレーブ上体横方向位置を推定することが可能である。

　［複合コンプライアンス動作決定部の処理］
　次に、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂの処理を説明する。複合コンプライアンス動作決定部３１ｂには、図２に示す如く、スレーブ動作目標決定部３１ａで決定された目標スレーブ脚運動（目標スレーブ足部位置姿勢）と、目標スレーブ床反力（目標スレーブ足部床反力、目標スレーブ足部床反力中心点、目標スレーブ全床反力、目標スレーブ全床反力中心点）とが逐次入力される。そして、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂは、これらの入力値を用いて、コンプライアンス制御の処理により、目標スレーブ足部位置姿勢を修正することで、修正目標スレーブ脚運動（修正目標スレーブ足部位置姿勢）を決定する。

　この複合、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂの処理（コンプライアンス制御の処理）は、それを一般化していえば、スレーブ装置１が移動する床面の予期しない凹凸や障害物等に起因して、各足部６に過大な床反力が作用したり、あるいは、スレーブ装置１の全体の姿勢が崩れるのを防止するために、スレーブ装置１に実際に作用する床反力である実スレーブ床反力に係る所要の状態量（所定方向の並進力、所定の軸周り方向のモーメント、各足部６の床反力中心点の位置、全床反力中心点の位置等）を、スレーブ動作目標決定部３１ａが決定した目標スレーブ床反力等により規定される所要の目標値に近づけるように、スレーブ装置１の全体の目標運動のうちの目標スレーブ足部位置姿勢を修正する処理である。

　本実施形態では、かかる複合コンプライアンス動作決定部３１ｂの処理として、例えば、特開平１０－２７７９６９号公報の段落０１２３～０２０７に説明されている公知の制御処理が実行される。このため、本明細書での複合コンプライアンス動作決定部３１ｂの処理の詳細な説明は省略する。ただし、本実施形態の複合コンプライアンス動作決定部３１ｂの処理では、特開平１０－２７７９６９号公報に記載されている「補償全床反力モーメントＭdmd」はゼロに設定される。

　かかる複合コンプライアンス動作決定部３１ｂの処理では、スレーブ装置１の両足部６Ｌ，６Ｒを、目標スレーブ全床反力中心点（換言すれば、目標ＺＭＰ）を中心として、Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向に回転させる動作と、目標スレーブ全床反力中心点を中心として、各足部６Ｌ，６ＲをＸ軸周り方向及びＹ軸周り方向で、互いに逆向きに並進移動させる動作との複合動作によって、目標スレーブ全床反力中心点周りで発生する実際の床反力のモーメンント（Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向のモーメント）をゼロに近づけるように、各足部６の目標スレーブ足部位置姿勢（スレーブ動作目標決定部３１ａにより決定された目標スレーブ足部位置姿勢）が修正される。これにより、各足部６の修正目標スレーブ足部位置姿勢が決定される。

　この場合、目標スレーブ足部位置姿勢の修正量は、床反力検出器２５により検出される実スレーブ足部床反力の観測値と、スレーブ動作目標決定部３１ａにより決定された目標スレーブ床反力（目標スレーブ足部床反力、目標スレーブ足部床反力中心点、目標スレーブ全床反力、目標スレーブ全床反力中心点）とを用いて決定される。

　［関節変位決定部の処理］
　次に、関節変位決定部３１ｃの処理を説明する。関節変位決定部３１ｃには、図２に示す如く、スレーブ動作目標決定部３１ａで決定された目標スレーブ上体運動（目標スレーブ上体位置姿勢）と、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂで決定された修正目標スレーブ脚運動（修正目標スレーブ足部位置姿勢）とが逐次入力される。そして、関節変位決定部３１ｃは、目標スレーブ上体位置姿勢と、各足部６の目標スレーブ足部位置姿勢とから、逆運動学の演算により、スレーブ装置１の各脚３の各関節の目標関節変位を決定する。

　また、図２での図示は省略しているが、本実施形態では、関節変位決定部３１ｃには、さらに、スレーブ動作目標決定部３１ａで決定されたスレーブ装置１の各腕１０の目標運動と、頭部１７の目標運動とが入力される。そして、関節変位決定部３１ｃは、各腕１０の目標運動に応じて各腕１０の各関節の目標関節変位を決定すると共に、頭部１７の目標運動に応じて、首関節機構１８の各関節の目標関節変位を決定する。

　この場合、各腕１０の目標運動が、例えば各腕１０のハンド部１３の目標位置姿勢（上体２に対する相対的な目標位置姿勢）である場合には、逆運動学の演算処理により、各腕１０の各関節の目標関節変位を決定し得る。また、各腕１０の目標運動が、例えば各腕１０の各関節の目標関節変位により構成される場合には、該目標関節変位がそのまま各関節の目標関節変位として決定される。このことは、頭部１７についても同様である。

　スレーブ制御部３１の各機能部の制御処理は、以上の如く実行される。そして、スレーブ制御部３１は、関節変位決定部３１ｃで決定した各関節の目標関節変位を前記関節制御部３２に出力する。また、スレーブ制御部３１は、上体横方向位置推定部３１ｄで推定された実スレーブ上体横方向位置を通信装置３３を介してマスター制御部８１に出力（送信）する。

　なお、本実施形態では、目標スレーブ上体横方向位置は、実スレーブ上体横方向位置に一致するように決定されるので、実スレーブ上体横方向位置の観測値をマスター制御部８１に出力（送信）する代わりに、目標スレーブ上体横方向位置をマスター制御部８１に出力してもよい。

　［発明との対応関係について］
　ここで、以上説明した本実施形態と本願発明との対応関係について補足しておく。本実施形態では、マスター装置５１の移動機構５２及び電動モータ５５ａ，５５ｂと、昇降機構６０及びスライド駆動アクチュエータ６６とにより、本発明における上体支持部駆動機構が構成される。この場合、電動モータ５５ａ，５５ｂが本発明における第１アクチュエータに相当し、スライド駆動アクチュエータ６６が本発明における第３アクチュエータに相当する。

　また、マスター制御部８１の目標上体支持部運動決定部８１ｂとスレーブ制御部３１のスレーブ動作目標決定部３１ａ及び複合コンプライアンス動作決定部３１ｂとにより、本発明における動作目標決定部が構成される。この場合、目標上体支持部運動決定部８１ｂが決定する目標上体支持部運動（目標上体支持部位置及び目標上体支持部向き）が、本発明におけるマスター側動作目標に相当する。そして、目標上体支持部運動決定部８１ｂが目標上体支持部横方向位置を決定する機能によって、本発明における第２０１処理部が実現される。

　また、スレーブ動作目標決定部３１ａにより決定される目標スレーブ上体運動、目標スレーブ腕運動、目標スレーブ頭部運動、および目標スレーブ床反力目標スレーブと、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂにより決定される修正目標スレーブ脚運動との組が本発明におけるスレーブ側動作目標に相当する。

　また、スレーブ装置１の上体２の横方向位置が本発明におけるスレーブ側基準部横方向位置に相当し、上体支持部６５の横方向位置（又はオペレータＰの上体の横方向位置）が本発明におけるマスター側基準部横方向位置に相当する。そして、上体支持部６５の横方向位置がマスター側基準部横方向位置である場合、前記式（１ａ），（１ｂ）により表される関係が本発明における第１目標対応関係に相当し、オペレータＰの上体の横方向位置がマスター側基準部横方向位置である場合、、前記式（１ａ），（１ｂ）の左辺をオペレータＰの上体の横方向位置に置き換えた式により表される関係が本発明における第１目標対応関係に相当する。

　また、スレーブ動作目標決定部３１ａは、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂと併せて、本発明における第１処理部としての機能を有すると共に、目標上体支持部運動決定部８１ｂと併せて、本発明における第２処理部としての機能を有する。さらに、スレーブ動作目標決定部３１ａは、本発明における第３処理部としての機能を有する。

　この場合、スレーブ動作目標決定部３１ａが、目標スレーブ足部位置姿勢を決定する処理が、本発明おける第１処理部のうちの第１０１処理部の処理に相当し、この処理により得られる目標スレーブ足部位置姿勢が本発明における基本目標スレーブ脚位置姿勢に相当する。また、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂの処理が、本発明における第１処理部のうちの第１０２処理部の処理に相当し、この処理により得られる修正目標足部位置姿勢が、本発明における修正後の目標スレーブ脚位置姿勢に相当する。

　また、スレーブ動作目標決定部３１ａが、目標スレーブ上体横方向位置（上体２の目標横方向位置）を決定する処理と、目標スレーブ上体高さ（上体２の目標上下方向位置）を決定する処理と、目標スレーブ上体姿勢（上体２の目標姿勢）を決定する処理とが、本発明における第２０２処理部の処理と、第２０６処理部の処理と、第２０７処理部の処理とに各々相当する。

　この場合、前記式（２７）により示される関係が本発明における第２目標対応関係に相当し、前記式（２６）により示される関係が本発明における第３目標対応関係に相当する。また、スレーブ動作目標決定部３１ａが、目標スレーブ床反力を決定する処理が、本発明における第３処理部の処理に相当する。

　また、マスター制御部８１のマスター移動制御部８１ａが本発明におけるマスター側制御部に相当し、スレーブ制御部３１の関節制御部３２が本発明におけるスレーブ側制御部に相当する。

　［作用効果について］
　以上説明した第１実施形態によれば、基本的には、オペレータＰが歩行動作によって床面上を移動するに伴い、スレーブ装置１がオペレータＰと同じような歩行動作によって床面上を移動する。この移動時に、スレーブ装置１が、床面の凹凸や障害物との接触等の外乱の影響を受けて、該スレーブ装置１の姿勢が崩れる場合がある。

　ここで、本実施形態では、目標上体支持部横方向位置は、実上体支持部横方向位置（又は実オペレータ上体横方向位置）と、実スレーブ上体横方向位置とが前記（１ａ），（１ｂ）により表される関係（又は前記（１ａ），（１ｂ）の左辺の実オペレータ横方向位置に置き換えた式により表される関係）を満たすことを目標として決定される。また、スレーブ制御部３１のスレーブ動作目標決定部３１ａの処理では、目標スレーブ上体横方向位置は、上体支持部６５、あるいは、オペレータＰの上体の横方向位置によらずに、実スレーブ上体横方向位置の観測値に一致するように決定される。

　このため、スレーブ装置１の姿勢の崩れが発生した場合、その崩れた姿勢での実スレーブ上体横方向位置に応じて、目標上体支持部横方向位置が決定される。ひいては、オペレータＰの上体には、スレーブ装置１の姿勢の崩れに応じた横方向の並進力（オペレータＰの姿勢をスレーブ装置１と同様に崩そうとする並進力）が上体支持部６５から作用する。例えばスレーブ装置１が、前のめり方向に姿勢を崩した場合には、オペレータＰの上体に上体支持部６５から前方方向への並進力が作用する。

　これにより、オペレータＰは、スレーブ装置１が姿勢を崩したことや、その姿勢の崩れがスレーブ装置１のどの向きに生じたのかを、適切かつ迅速に体感的に認識することができる。

　［第２実施形態］
　次に、本発明の第２実施形態を図９及び図１０を参照して説明する。なお、本実施形態は、マスター制御部８１及びスレーブ制御部３１の一部の制御処理だけが第１実施形態と相違する。このため、本実施形態の説明では、第１実施形態と同一の事項については説明を省略する。

　まず、図９を参照して、本実施形態では、マスター制御部８１のマスター移動制御部８１ａ２は、第１実施形態のマスター移動制御部８１ａの機能に加えて、オペレータＰの上体の実際の横方向位置である実オペレータ上体横方向位置（マスター側グローバル座標系Ｃgmで見たＸ軸方向位置Ｐ_opb_x_act及びＹ軸方向位置Ｐ_opb_y_actの組）を推定する機能を有する。

　この場合、マスター移動制御部８１ａ２は、例えば、前記ＳＴＥＰ２の処理により推定される実上体支持部横方向位置（Ｘ軸方向位置Ｐ_mb_x_act及びＹ軸方向位置Ｐ_mb_y_act）と、上体力検出器６４により検出された実上体支持部反力のうちの横方向の並進力（Ｘ軸方向の並進力Ｆ_mb_x_act及びＹ軸方向の並進力Ｆ_mb_y_act）とから、次式（３１ａ），（３１ｂ）により、実オペレータ上体横方向位置Ｐ_opb_x_act，Ｐ_opb_y_actを推定する。
Ｐ_opb_x_act＝Ｐ_mb_x_act－kspring_fx＊Ｆ_mb_x_act
　　　　　　　　　　　　　　　……（３１ａ）
Ｐ_opb_y_act＝Ｐ_mb_y_act－kspring_fy＊Ｆ_mb_y_act
　　　　　　　　　　　　　　　……（３１ｂ）

　ここで、kspring_fx，kspring_fyは前記式（１ａ－１），（１ｂ－１）に示したものと同じ（バネ定数の逆数の設定魏）である。補足すると、実オペレータ上体横方向位置の推定手法は、上記の手法に限られず、他の手法を採用してもよい。例えば、オペレータＰを撮影するカメラや、オペレータＰの上体等に装着した慣性センサを使用したモーションキャブチャの処理により、実オペレータ上体横方向位置を推定することも可能である。

　あるいは、例えば、上体支持部６５に対するオペレータＰの上体のヨー方向での相対変位（相対回転角）を、上体支持部６５等に備えた適宜の変位センサにより検出してもよい。そして、該相対変位の観測値を実上体支持部向きθ_mb_z_actに加算することで、実オペレータ上体向きを推定することも可能である。

　あるいは、例えば、オペレータＰの上体の複数個所までの距離を計測可能な測距装置を用い、該測距装置による距離の観測値を基に、実オペレータ上体向きを推定することも可能である。なお、実オペレータ上体横方向位置を前記オペレータ運動検出器７０で検出してもよい。

　本実施形態では、マスター制御部８１は、上記の如く推定した実オペレータ上体横方向位置を、実オペレータ上体向き、実オペレータ足部位置姿勢、及び実オペレータ足部床反力と共に、指令情報としてスレーブ制御部３１に出力（送信）する。

　次に図１０を参照して、スレーブ制御部３１は、本実施形態では、第１実施形態で説明した機能に加えて、補償床反力決定部３１ｅを備える。該補償床反力決定部３１ｅは、本実施形態では、実スレーブ上体横方向位置Ｐ_sb_x_act，Ｐ_sb_y_actが、実オペレータ上体横方向位置Ｐ_opb_x_act，Ｐ_opb_y_actに対して次式（３２ａ），（３２ｂ）により示される所定の対応関係を満たす状態からずれた場合に、そのずれを低減し得るように、スレーブ装置１に付加的に作用させるべき床反力を決定する処理部である。
Ｐ_opb_x_act＝Ｋpmb＊Ｐ_sb_x_act＋Ｃpmb_x
　　　　　　　　　　　　　……（３２ａ）
Ｐ_opb_y_act＝Ｋpmb＊Ｐ_sb_y_act＋Ｃpmb_y
　　　　　　　　　　　　　……（３２ｂ）

　ここで、式（３２ａ），（３２ｂ）のＫpmb、Ｃpmb_x、Ｃpmb_yは、前記式（１ａ），（１ｂ）に示した所定値の定数である。

　本実施形態では、スレーブ装置１に付加的に作用させるべき床反力は、例えば、目標全床反力中心点（換言すれば目標ＺＭＰ）周りで横方向の軸周り方向（Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向）に発生させるモーメントである。以降、該モーメントを補償全床反力モーメントという。また、補償全床反力モーメントのＸ軸周り方向の成分をＭdmd_x、Ｙ軸周り方向の成分をＭdmd_yと表記する。

　補償床反力決定部３１ｅには、マスター制御部８１から受信された実オペレータ上体横方向位置Ｐ_opb_x_actの観測値と、上体横方向位置推定部３１ｄが推定した実スレーブ上体横方向位置Ｐ_sb_x_actの観測値とが逐次入力される。

　そして、補償床反力決定部３１ｅは、実オペレータ上体横方向位置Ｐ_opb_x_actの観測値と、実スレーブ上体横方向位置Ｐ_sb_x_actの観測値との対応関係の，式（３２ａ），（３２ｂ）により示される所定の関係からのずれ度合いを表す指標値としてのずれ量（Ｘ軸方向でのずれ量Ｅrr_xと、Ｙ軸方向でのずれ量Ｅrr_yとの組）を、例えば次式（３３ａ），（３３ｂ）により算出する。
Ｅrr_x＝Ｐ_sb_x_act－(Ｐ_opb_x_act－Ｃpmb)／Ｋpmb
　　　　　　　　　　　　　　　……（３３ａ）
Ｅrr_y＝Ｐ_sb_y_act－(Ｐ_opb_y_act－Ｃpmb)／Ｋpmb
　　　　　　　　　　　　　　　……（３３ｂ）

　式（３３ａ）の右辺の第２項は、Ｘ軸方向での実オペレータ上体横方向位置Ｐ_opb_x_actの観測値に対して、式（１ａ）の関係を満たすために必要なスレーブ上体横方向位置のＸ軸方向位置（目標位置）を意味する。また、式（３３ｂ）の右辺の第２項は、Ｙ軸方向での実オペレータ上体横方向位置Ｐ_opb_y_actの観測値に対して、式（２１ｂ）の関係を満たすために必要なスレーブ上体横方向位置のＹ軸方向位置（目標位置）を意味する。

　従って、式（３３ａ），（３３ｂ）により算出されるずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yは、換言すれば、実スレーブ上体横方向位置Ｐ_sb_x_act，Ｐ_sb_y_actの観測値と、実オペレータ上体横方向位置Ｐ_opb_x_act，Ｐ_opb_y_actの観測値に対して、前記式（３２ａ），（３２ｂ）により示される所要の関係（目標対応関係）を満たし得る、スレーブ上体横方向位置の目標値との偏差である。

　そして、補償床反力決定部３１ｅは、上記ずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yをフィードバック制御則によりゼロに収束させるように、補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定する。例えば補償床反力決定部３１ｅは、ＰＤ則を用いて、次式（３４ａ），（３４ｂ）により、補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定する。
Ｍ_dmd_x＝Ｋpdmd＊Ｅrr_y＋Ｋvdmd＊ｄＥrr_y／dt
　　　　　　　　　　　　　　　……（３４ａ）
Ｍ_dmd_y＝－Ｋpdmd＊Ｅrr_x－Ｋvdmd＊ｄＥrr_x／dt
　　　　　　　　　　　　　　　……（３４ｂ）

　ここで、Ｋpdmd，Ｋvdmdは、あらかじめ定められた所定値のゲインであり、ｄＥrr_x／dt，ｄＥrr_y／dtはそれぞれ、Ｅrr_x，Ｅrr_yの微分値（時間的変化率）である。なお、ＰＤ則以外のフィードバック制御則（例えばＰ則、ＰＩＤ則）により補償全床反力モーメントを決定してもよい。

　また、ずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yは、前記式（３３ａ），（３３ｂ）の代わりに、例えば次式（３５ａ），（３５ｂ）により決定してもよい。
Ｅrr_x＝(Ｋpmb＊Ｐ_sb_x_act＋Ｃpmb)－Ｐ_opb_x_act
　　　　　　　　　　　　　　　　……（３５ａ）
Ｅrr_y＝(Ｋpmb＊Ｐ_sb_y_act＋Ｃpmb)－Ｐ_opb_y_act
　　　　　　　　　　　　　　　　……（３５ｂ）

　この場合、式（３５ａ）の右辺の第２項は、Ｘ軸方向での実スレーブ上体横方向位置Ｐ_sb_x_actの観測値に対して、式（３２ａ）の関係を満たすために必要なオペレータ上体横方向位置のＸ軸方向位置（目標位置）を意味する。また、式（３５ｂ）の右辺の第２項は、Ｙ軸方向での実スレーブ上体横方向位置Ｐ_sb_y_actの観測値に対して、式（３２ｂ）の関係を満たすために必要なオペレータ上体横方向位置のＹ軸方向位置（目標位置）を意味する。

　従って、式（３５ａ），（３５ｂ）により算出されるずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yは、換言すれば、実スレーブ上体横方向位置Ｐ_sb_x_act，Ｐ_sb_y_actの観測値に対して、前記式（３２ａ），（３２ｂ）により示される所要の関係（目標対応関係）を満たし得るオペレータ上体横方向位置の目標値と、実オペレータ上体横方向位置Ｐ_opb_x_act，Ｐ_opb_y_actの観測値との偏差である。

　本実施形態では、上記の如く補償床反力決定部３１ｅが決定した補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yが複合コンプライアンス動作決定部３１ｂに入力される。そして、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂでは、目標スレーブ全床反力中心点周りで発生する実際の床反力のモーメンント（Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向のモーメント）を補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmdyに近づけるように、各足部６の目標スレーブ足部位置姿勢（スレーブ動作目標決定部３１ａにより決定された目標スレーブ足部位置姿勢）が修正される。

　本実施形態は、以上説明した事項以外は前記第１実施形態と同じである。ここで、本実施形態と本願発明との対応関係について補足しておく。本実施形態では、補償床反力決定部３１ｅが本発明における第６処理部に相当し、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂが本発明における第１０３処理部に相当する。これ以外の対応関係は、前記第１実施形態と本願発明の対応関係と同様である。

　以上説明した本実施形態によれば、スレーブ装置１の姿勢の崩れが発生した場合に、第１実施形態と同様に、オペレータＰの上体に、スレーブ装置１の姿勢の崩れに応じた横方向の並進力を上体支持部６５から作用させることができる。これにより、オペレータＰは、スレーブ装置１が姿勢を崩したことや、その姿勢の崩れがスレーブ装置１のどの向きに生じたのかを、体感的に適切かつ迅速に認識することができる。

　また、前記ずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yをゼロに近づけるように決定した補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを、目標スレーブ全床反力中心点の周りに発生させるように、スレーブ装置１の各脚３の運動を行わせることができる。このため、スレーブ装置１は、各足部６の位置姿勢の調整によって、ある程度、自力で前記ずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yを低減し得るように動作することができる。そして、スレーブ装置１が、自力で前記ずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yを低減し得るように動作することができる状況（換言すれば、スレーブ装置１がその姿勢の崩れを自力で回復させ得る状況）では、オペレータＰの上体に、上体支持部６５から横方向の並進力が作用するのを抑制することができる。

　［第３実施形態］
　次に、本発明の第３実施形態を図１１～図１３を参照して説明する。なお、本実施形態は、マスター制御部８１及びスレーブ制御部３１の一部の制御処理だけが第１実施形態と相違する。このため、本実施形態の説明では、第１実施形態と同一の事項については説明を省略する。

　まず、図１１を参照して、本実施形態では、マスター制御部８１は、実スレーブ上体横方向位置の代わりに、スレーブ制御部３１で決定されるスレーブ装置１の上体２の目標上体運動のうちの目標スレーブ上体横方向位置を通信装置８３を介して受信する。なお、目標スレーブ上体位置姿勢は、第１実施形態と異なる処理（詳細は後述する）により決定される。

　そして、マスター制御部８１の目標上体支持部運動決定部８１ｂ３は、本実施形態では、目標上体支持部運動のうちの目標上体支持部横方向位置を、スレーブ制御部３１から受信した目標スレーブ上体横方向位置に応じて決定する。具体的には、目標上体支持部運動決定部８１ｂ３は、目標上体支持部横方向位置が、目標スレーブ上体横方向位置に対して前記式（１ａ），（１ｂ）と同じ関係を満たすように目標上体支持部横方向位置を決定する。すなわち、目標上体支持部運動決定部８１ｂ３は、次式（１ａ－２），（１ｂ－２）により目標上体支持部横方向位置（Ｐ_mb_x_aim，Ｐ_mb_y_aim）を決定する。
Ｐ_mb_x_aim＝Ｋpmb＊Ｐ_sb_x_aim＋Ｃpmb_x
　　　　　　　　　　　　……（１ａ－２）
Ｐ_mb_y_aim＝Ｋpmb＊Ｐ_sb_y_aim＋Ｃpmb_y
　　　　　　　　　　　　……（１ｂ－２）

　本実施形態では、マスター制御部８１の制御処理は、以上説明した事項以外は第１実施形態と同じである。

　次に、図１２を参照して、本実施形態では、スレーブ制御部３１は、第１実施形態のスレーブ動作目標決定部３１ａと異なる処理（スレーブ装置１の動力学モデルを使用する処理）によりスレーブ装置１の動作目標（目標スレーブ上体運動、目標スレーブ脚運動及び目標スレーブ床反力）を決定するスレーブ動作目標決定部３１ａ３と、スレーブ動作目標決定部３１ａ３で用いる動力学モデル上でスレーブ装置１に仮想的に作用させる仮想外力を決定する仮想外力決定部３１ｆと、仮想外力決定部３１ｆに対する入力を算出する演算部３１ｇと、第１実施形態で説明した複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ及び関節変位決定部３１ｃとを備える。

　そして、本実施形態では、スレーブ制御部３１は、実スレーブ上体横方向位置の推定値の代わりに、スレーブ動作目標決定部３１ａ３で決定される目標スレーブ上体運動のうちの目標スレーブ上体横方向位置を、通信装置３３を介してマスター制御部８１に送信する。このため、本実施形態のスレーブ制御部３１では、第１実施形態で説明した上体横方向位置推定部３１ｄが省略されている。

　前記演算部３１ｇ、仮想外力決定部３１ｆ及びスレーブ動作目標決定部３１ａ３の処理を以下に具体的に説明する。これらの処理は、所定の制御処理周期で次のように実行される。演算部３１ｇには、上体姿勢検出器２３で推定された実スレーブ上体傾きと、スレーブ動作目標決定部３１ａ３で決定された目標スレーブ上体運動のうちの目標スレーブ上体傾きとが入力される。そして、演算部３１ｇは、実スレーブ上体傾きと目標スレーブ上体傾きとの偏差（＝実スレーブ上体傾き－目標スレーブ上体傾き）である上体傾き偏差を算出する。該上体傾き偏差は、スレーブ側グローバル座標系ＣgsのＸ軸周り方向の傾き偏差と、Ｙ軸周り方向の傾き偏差とから構成される。

　仮想外力決定部３１ｆには、演算部３１ｇで算出された上体傾き偏差が入力される。そして、仮想外力決定部３１ｆは、入力された上体傾き偏差から、公知のフィードバック制御則（例えばＰ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）により、該上体傾き偏差をゼロに収束させるように仮想外力を決定する。

　ここで、本実施形態では、上記仮想外力は、例えば目標スレーブ全床反力中心周りで横方向の軸周り方向（Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向）に発生するモーメントであり、以降、仮想外力モーメントという。そして、仮想外力モーントのＸ軸周り方向の成分及びＹ軸周り方向の成分のそれぞれが、上体傾き偏差のＸ軸周り方向の成分及びＹ軸周り方向の成分のそれぞれからフィードバック制御則により決定される。

　スレーブ動作目標決定部３１ａ３には、第１実施形態と同様に、スレーブ制御部３１がマスター制御部８１から受信した指令情報（実オペレータ上体姿勢（向き、傾き）、実上体支持部高さ（又は実オペレータ上体高さ）、実オペレータ足部位置姿勢、及び実オペレータ足部床反力のそれぞれの観測値）が入力される。また、本実施形態では、スレーブ動作目標決定部３１ａ３には、実スレーブ上体横方向位置の代わりに、仮想外力決定部３１ｆで決定された仮想外力モーメントが入力される。

　そして、スレーブ動作目標決定部３１ａ３は、図１３のフローチャートに示す処理を所定の制御処理周期で実行する。この場合、スレーブ動作目標決定部３１ａ３は、ＳＴＥＰ１１～１７で第１実施形態のスレーブ動作目標決定部３１ａと同じ処理を実行する。これにより、目標スレーブ上体横方向位置以外の目標スレーブ上体運動と、目標スレーブ脚運動と、目標スレーブ床反力とが決定される。

　次いで、ＳＴＥＰ１８ａにおいて、スレーブ動作目標決定部３１ａ３は、スレーブ装置１の動力学モデル上で、目標スレーブ全床反力中心点（目標ＺＭＰ）の周りに、仮想外力決定部３１ｆで決定された仮想外力モーメントを発生させるように、目標スレーブ上体横方向位置を決定する。

　スレーブ装置１の動力学モデルとしては、例えば特許第４２４６６３８号の段落０１２８～０１３４及び図１０に説明されている動力学モデル、あるいは、例えば特許第４１２６０６１号公報の段落０１６３～０１６８及び図１２に説明されている動力学モデル、あるいは、これらに類似する動力学モデル等を使用し得る。図１４は、本実施形態で使用する一例の動力学モデルを模式的に示している。なお、該動力学モデルは、特許第４２４６６３８号で説明されているものと同じである。

　この動力学モデルは、スレーブ装置１の上体２の並進運動に応じて並進移動する質点である上体質点Ｑ１と、各脚３の足部６の並進運動に応じて並進移動する質点である脚質点Ｑ２と、スレーブ装置１のロール方向（前後方向の軸周り方向）での上体２の傾きの運動に応じてロール方向に回転するフライホイールＦＨ１と、スレーブ装置１のピッチ方向（左右方向の軸周り方向）での上体２の傾きの運動に応じてピッチ方向に回転するフライホイールＦＨ２とを有する。

　上体質点Ｑ１および各脚質点Ｑ２には、質量があらかじめ定義され、フライホイールＦＨ１，ＦＨ２には、イナーシャが定義されている。この場合、上体質点Ｑ１の質量と、２つの脚質点Ｑ２，Ｑ２のそれぞれの質量とは、その総和の質量がスレーブ装置１の全体の質量に一致するように設定される。また、上体質点Ｑ１の位置は、上体２の位置（又は位置及び姿勢）に応じて規定され、各脚質点Ｑ２の位置は、各脚３の足部６の位置（又は位置及び姿勢）に応じて規定される。なお、フライホイールＦＨ１，ＦＨ２は、質量を持たない。

　この動力学モデルでのスレーブ装置１の動力学は、上体質点Ｑ１及び各脚質点Ｑ２のそれぞれの並進加速度に応じて発生する慣性力（並進慣性力）と、上体質点Ｑ１及び各脚質点Ｑ２のそれぞれに作用する重力との全体の合力（並進力）が、スレーブ装置１に作用する全床反力のうちの並進力に釣り合うという関係を表す方程式、並びに、上記合力と、フライホイールＦＨ１，ＦＨ２のそれぞれの回転角加速度に応じて発生する慣性力モーメントとによって、任意の作用点（例えば目標スレーブ全床反力中心点等）の周りに発生する全体のモーメントが、スレーブ装置１に作用する全床反力によって、該作用点の周りに発生するモーメントに釣り合うという関係を表す方程式とにより表現される。

　この場合、ＳＴＥＰ１８ａの処理は、例えば次のように実行され得る。なお、ここでの説明では、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsは、説明の便宜上、例えばそのＸ軸方向がスレーブ装置１の前後方向と同方向もしくはほぼ同方向になるように（スレーブ側グローバル座標系ＣgsのＸ軸周り方向及びＹ軸周り方向が、それぞれ図１４に示す如く、スレーブ装置１のロール方向、ピッチ方向になるように）、適宜、該Ｘ軸方向の向きが更新されているものとする。ただし、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsと、スレーブ装置１の前後方向に座標軸方向を合わせた座標系との間の座標変換を適宜行うことも可能である。

　目標スレーブ上体傾きの時系列に基づいて、動力学モデルのフライホイールＦＨ１，ＦＨ２のそれぞれの回転角加速度が算出され、該回転角加速度に応じてフライホイールＦＨ１，ＦＨ２が発生する慣性力モーメント（Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向の慣性力モーメント）である上体傾き対応モーメントが算出される。

　また、スレーブ装置１の各足部６の目標スレーブ足部位置姿勢の時系列に基づいて、動力学モデルの各脚質点Ｑ２の並進加速度が算出され、該並進加速度に応じて各脚質点Ｑ２が発生する慣性力と、各脚質点Ｑ２に作用する重力との合力によって目標スレーブ全床反力中止点周りに発生するモーメントである脚運動対応モーメントが算出される。

　また、目標スレーブ上体高さの時系列に基づいて、動力学モデルの上体質点Ｑ１の上下方向（Ｚ軸方向）の並進加速度が算出される。なお、上体質点Ｑ１の上下方向の並進加速度は、例えば、該並進加速度に応じて上体質点Ｑ１が発生する上下方向の慣性力と、目標スレーブ足部位置姿勢の時系列から算出される各脚質点Ｑ２の上下方向の並進加速度に応じて各脚質点Ｑ２が発生する上下方向の慣性力と、スレーブ装置１の全体重心に作用する重力との合力が、目標スレーブ全床反力の上下方向の並進力に釣り合うように算出してもよい。

　そして、上体質点Ｑ１の横方向の並進加速度を未知数として、該上体質点の横方向の並進加速度と、該上体質点Ｑ１の上下方向の並進加速度とに応じて発生する慣性力と、該上体質点Ｑ１に作用する重力との合力とによって目標スレーブ全床反力中心点周りに発生するモーメントである上体運動対応モーメンントと、上記上体傾き対応モーメントと、上記脚運動対応モーメントとの合力モーメントのうちのＸ軸周り方向及びＹ軸周り方向の成分が、仮想外力決定部３１ｆで決定された仮想外力モーメントに一致するという条件を満たし得るように、上体質点Ｑ１の横方向の並進加速度が算出される。

　そして、上体質点Ｑ１の横方向の並進加速度を積分（２階積分）することにより、上体質点の横方向位置が決定され、さらに該上体質点Ｑ１の横方向位置から目標スレーブ上体横方向位置が決定される。

　ＳＴＥＰ１８ａでは、以上説明した処理により、動力学モデル上で、目標スレーブ全床反力中心点（目標ＺＭＰ）の周りで、仮想外力決定部３１ｆで決定された仮想外力モーメントが発生するように（詳しくは、スレーブ装置１の運動によって発生する慣性力とスレーブ装置１に作用する重力との合力によって、目標スレーブ全床反力中心点（目標ＺＭＰ）の周りに発生するモーメントが仮想外力モーメントに一致するように）、目標スレーブ上体横方向位置が決定される。

　本実施形態は、以上説明した事項以外は、前記第１実施形態と同じである。ここで、本実施形態と本願発明との対応関係について補足しておく。本実施形態では、スレーブ制御部３１の仮想外力決定部３１ｆが本発明における第４処理部に相当し、該仮想外力決定部３１ｆに入力される上体傾き偏差が本発明における第１偏差に相当し、該仮想外力決定部３１ｆで決定される仮想外力モーメントが本発明における第１仮想外力に相当する。

　また、スレーブ動作目標決定部３１ａ３の処理のうち、目標スレーブ床反力を決定する処理が、本発明における第３処理部の処理に相当する。また、スレーブ動作目標決定部３１ａ３の処理のうち、目標スレーブ上体横方向位置を決定する処理が、本発明における第２０３処理部の処理に相当し、この処理で使用する動力学モデル（図１４に示した動力学モデル）が本発明における第１の動力学モデルに相当する。上記以外の対応関係は、前記第１実施形態と本願発明との対応関係と同様である。

　また、本実施形態では、動力学モデルを用いて目標スレーブ上体運動を決定できるので、マスター制御部８１とスレーブ制御部３１との間の通信切断や通信不良等によって、スレーブ制御部３１がマスター制御部８１から指令情報を取得することができなくなっても、例えば、スレーブ装置１の移動を停止させるためのスレーブ装置１の目標運動を適切に（動力学的に成立し得るように）決定することが可能である。

　［第４実施形態］
　次に、本発明の第４実施形態を図１５を参照して説明する。なお、本実施形態は、前記第３実施形態と、スレーブ制御部３１の一部の制御処理だけが相違する。このため、本実施形態の説明では、第３実施形態と同一の事項については説明を省略する。

　図１５を参照して、本実施形態のスレーブ制御部３１は、第３実施形態で説明した機能に加えて、補償床反力決定部３１ｈを備える。この補償床反力決定部３１ｈは、本実施形態では、上体姿勢検出器２３により推定される実スレーブ上体傾きが、スレーブ動作目標決定部３１ａ３で決定された目標スレーブ上体傾きからずれた場合に、そのずれを低減し得るように、スレーブ装置１に付加的に作用させるべき床反力を決定する処理部である。

　本実施形態では、スレーブ装置１に付加的に作用させるべき床反力は、第２実施形態で説明した前記補償全床反力モーメントと同様に、目標全床反力中心点（目標ＺＭＰ）周りで横方向の軸周り方向（Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向）に発生させるモーメントである。そこで、本実施形態においても、補償床反力決定部３１ｈが決定する床反力を補償全床案力モーメントと称する。

　本実施形態の補償床反力決定部３１ｈには、前記演算部３１ｇで算出される上体傾き偏差が、スレーブ動作目標決定部３１ａ３で決定された目標スレーブ上体傾きに対する実スレーブ上体傾きのずれ量として入力される。そして、補償床反力決定部３１ｈは、入力された上体傾き偏差に応じて、フィードバック制御則により上体傾き偏差をゼロに収束させるように、補償全床反力モーメントを決定する。

　例えば、前記第２実施形態の補償床反力決定部３１ｅと同様に、ＰＤ則を用いて補償全床反力モーメントが決定される。この場合、前記式（３４ａ），（３４ｂ）のＥrr_x，Ｅrr_yのそれぞれを、Ｙ軸周り方向の上体傾き偏差θerr_yとＸ軸周り方向の上体傾き偏差の（－１）倍の値（＝－θerr_x）とのそれぞれに置き換えた式によって、補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定できる。なお、ＰＤ則以外のフィードバック制御則（例えばＰ則、ＰＩＤ則）により補償全床反力モーメントを決定してもよい。

　上記の如く補償床反力決定部３１ｈが決定した補償全床反力モーメントが複合コンプライアンス動作決定部３１ｂに入力される。そして、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂでは、目標スレーブ全床反力中心点周りで発生する実際の床反力のモーメント（Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向のモーメント）を補償全床反力モーメントに近づけるように、各足部６の目標スレーブ足部位置姿勢（スレーブ動作目標決定部３１ａにより決定された目標スレーブ足部位置姿勢）が修正される。

　本実施形態は、以上説明した事項以外は前記第３実施形態と同じである。ここで、本実施形態と本願発明との対応関係について補足しておく。本実施形態では、補償床反力決定部３１ｈが本発明における第７処理部に相当し、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂが本発明における第１０３処理部に相当する。これ以外の対応関係は、前記第３実施形態と本願発明の対応関係と同様である。

　また、前記上体傾き偏差をゼロに近づけるように決定した補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを、目標スレーブ全床反力中心点の周りに発生させるように、スレーブ装置１の各脚３の運動を行わせることができる。このため、スレーブ装置１は、各足部６の位置姿勢の調整によって、ある程度、自力で前記上体傾き偏差を低減し得るように動作することができる。そして、スレーブ装置１が、自力で前記上体傾き偏差を低減し得るように動作することができる状況（換言すれば、スレーブ装置１がその姿勢の崩れを自力で回復させ得る状況）では、オペレータＰの上体に、上体支持部６５から横方向の並進力が作用するのを抑制することができる。

　［第５実施形態］
　次に、本発明の第５実施形態を図１６～図１９を参照して説明する。なお、本実施形態は、前記第１実施形態と、マスター制御部８１及びスレーブ制御部３１の一部の制御処理だけが相違する。このため、本実施形態の説明では、第１実施形態と同一の事項については説明を省略する。

　図１６を参照して、本実施形態では、マスター制御部８１は、前記目標上体支持部運動決定部８１ｂの代わりに、オペレータＰが上体支持部６５から受ける反力（詳しくは並進力）の目標値である目標上体支持部反力を決定する機能を有する目標上体支持部反力決定部８１ｃを備える。また、本実施形態では、マスター制御部８１のマスター移動制御部８１ａ５は、目標上体支持部反力決定部８１ｃで決定された目標上体支持部反力を用いて各移動接地部５４に対応する移動駆動機構５５の電動モータ５５ａ，５５ｂと昇降機構６０のスライド駆動アクチュエータ６６とを制御するように構成されている。

　これらのマスター移動制御部８１ａ５及び目標上体支持部反力決定部８１ｃを有する本実施形態のマスター制御部８１は、所定の制御処理周期で図１７のフローチャートに示す処理を実行する。ＳＴＥＰ１ａにおいて、マスター制御部８１は、目標上体支持部反力決定部８１ｃにより、目標上体支持部反力（横方向及び上下方向の並進力）を決定する。

　この場合、目標上体支持部反力決定部８１ｃには、スレーブ制御部３１からマスター制御部８１に送信される実スレーブ上体横方向位置と、前回の制御処理周期でマスター移動制御部８１ａ５の後述するＳＴＥＰ５ａの処理により推定された実オペレータ上体横方向位置とが入力される。

　そして、目標上体支持部反力決定部８１ｃは、実スレーブ上体横方向位置と実オペレータ上体横方向位置との関係を、前記第２実施形態で説明した前記式（３２ａ），（３２ｂ）により示される所定の関係を満たす状態に収束させ得るように目標上体支持部反力のうちの横方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の並進力である目標上体支持部横方向並進力を決定する。

　具体的には、目標上体支持部反力決定部８１ｃは、実オペレータ上体横方向位置Ｐ_opb_x_act，Ｐ_opb_y_actの観測値と、実スレーブ上体横方向位置Ｐ_sb_x_act，Ｐ_sb_y_actの観測値との対応関係の，式（３２ａ），（３２ｂ）により示される所定の関係からのずれ量（Ｘ軸方向でのずれ量Ｅrr_xと、Ｙ軸方向でのずれ量Ｅrr_yとの組）を、例えば前記第２実施形態で説明した式（３５ａ），（３５ｂ）により算出する。

　なお、ずれ量Ｅrr_x、Ｅrr_yを前記式（３３ａ），（３３ｂ）により算出してもよい。また、実オペレータ上体横方向位置Ｐ_opb_x_act，Ｐ_opb_y_actの観測値の代わりに、実上体支持部横方向位置Ｐ_mb_x_act，Ｐ_mb_y_actの観測値を用いて、式（３５ａ），（３５ｂ）あるいは、式（３３ａ），（３３ｂ）のＰ_opb_x_act，Ｐ_opb_y_actをそれぞれＰ_mb_x_act，Ｐ_mb_y_actに置き換えた式によって、ずれ量Ｅrr_x、Ｅrr_yを算出してもよい。

　そして、目標上体支持部反力決定部８１ｃは、上記ずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yをフィードバック制御則によりゼロに収束させるように、目標上体支持部横方向並進力（Ｘ軸方向の並進力Ｆ_mb_x_aim及びＹ軸方向の並進力Ｆ_mb_y_aimを決定する。例えば目標上体支持部反力決定部８１ｃは、ＰＤ則を用いて、次式（４０ａ），（４０ｂ）により、目標上体支持部横方向並進力Ｆ_mb_x_aim，Ｆ_mb_y_aimを決定する。
Ｆ_mb_x_aim＝Ｋpfvir＊Ｅrr_x＋Ｋvfvir＊ｄＥrr_x／dt
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（４０ａ）
Ｆ_mb_y_aim＝Ｋpfvir＊Ｅrr_y＋Ｋvfvir＊ｄＥrr_y／dt
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（４０ｂ）

　ここで、Ｋpfvir，Ｋvfvirは、あらかじめ定められた所定値のゲインであり、ｄＥrr_x／dt，ｄＥrr_y／dtはそれぞれ、Ｅrr_x，Ｅrr_yの微分値（時間的変化率）である。なお、ＰＤ則以外のフィードバック制御則（例えばＰ則、ＰＩＤ則）により目標上体支持部横方向並進力を決定してもよい。

　また、目標上体支持部反力決定部８１ｃは、目標上体支持部反力のうちの上下方向の並進力である目標上体支持部上下方向並進力Ｆ_mb_z_aimを、次式（４１）に示す如く、所定値Ｃzに設定する。Ｃzは、前記式（３）に関して説明した如く、オペレータＰの脚の負荷を軽減するために上体支持部６５からオペレータＰに作用させる上向きの並進力の目標値である。ただし、Ｃzはゼロでもよい。
Ｆ_mb_z_aim＝Ｃz　　……（４１）

　ＳＴＥＰ１ａでは、目標上体支持部反力決定部８１ｃは、さらに、目標上体支持部向きを決定する処理も実行する。この場合、目標上体支持部向きを決定する処理は、第１実施形態のＳＴＥＰ１での処理と同じである。すなわち、上体力検出器６４により検出される実上体支持部ヨー方向モーメントがゼロに収束するように目標上体支持部向きが決定される。あるいは、実オペレータ上体向きをモーションキャブチャ等の適宜の手法により推定し、その推定値を目標上体支持部向きとして決定してもよい。

　ＳＴＥＰ１ａでは、以上の如く、目標上体支持部反力（Ｆ_mb_x_aim，Ｆ_mb_y_aim，Ｆ_mb_z_aim）と目標上体支持部向きとが決定される。

　次に、マスター制御部８１は、マスター移動制御部８１ａ５によりＳＴＥＰ２～５ａの処理を実行する。ＳＴＥＰ２では、マスター移動制御部８１ａ５は、モータ回転検出器５６により検出される実モータ回転角と、スライド変位検出器６７により検出される実スライド変位とを用いて、実上体支持部運動（実上体支持部位置及び実上体支持部向き）を推定する。この処理は、第１実施形態と同じである。

　次いで、ＳＴＥＰ３ａにおいて、マスター移動制御部８１ａ５は、目標上体支持部反力の横方向並進力（目標上体支持部横方向並進力）と、目標上体支持部向きとを実現するように、各移動接地部５４の目標並進速度を決定し、その目標並進速度を実現するように、各移動接地部５４に対応する電動モータ５５ａ，５５ｂを制御する。

　具体的には、マスター移動制御部８１ａ５は、ＳＴＥＰ１ａで決定された目標上体支持部横方向並進力（Ｘ軸方向の並進力Ｆ_mb_x_aim及びＹ軸方向の並進力Ｆ_mb_y_aim）と、上体力検出器６４で検出された実上体支持部反力のうちの横方向並進力である実上体支持部横方向並進力（Ｘ軸方向の並進力Ｆ_mb_x_act及びＹ軸方向の並進力Ｆ_mb_y_act）とを取得する。なお、実上体支持部横方向並進力Ｆ_mb_x_act，Ｆ_mb_y_actは、上体力検出器６４に対して設定されたローカル座標系で見た並進力の検出値をマスター側グローバル座標系で見た値に座標変換することで得られる。

　そして、マスター移動制御部８１ａ５は、目標上体支持部横方向並進力Ｆ_mb_x_aim，Ｆ_mb_y_aimと、実上体支持部横方向並進力Ｆ_mb_x_act，Ｆ_mb_y_actとの偏差に応じて、フィードバック制御則により該偏差をゼロに収束させるように、上体支持部６５の横方向の目標並進速度である目標上体支持部横方向速度（Ｘ軸方向の速度Ｖ_mb_x_aim及びＹ軸方向の速度Ｖ_mb_y_aim）を決定する。例えば、マスター移動制御部８１ａ５は、Ｐ則を用いて、次式（４２ａ），（４２ｂ）により、目標上体支持部横方向速度Ｖ_mb_x_aim，Ｖ_mb_y_aimを決定する。
Ｖ_mb_x_aim＝Ｋpdr＊(Ｆ_mb_x_aim－Ｆ_mb_x_act)
　　　　　　　　　　　　　　　……（４２ａ）
Ｖ_mb_y_aim＝Ｋpdr＊(Ｆ_mb_y_aim－Ｆ_mb_y_act)
　　　　　　　　　　　　　　　……（４２ｂ）

　ここで、Ｋpdrは所定値のゲインである。なお、Ｐ則以外のフィードバック制御則（例えばＰＤ則、ＰＩＤ則等）により目標上体支持部横方向速度を決定してもよい。

　そして、マスター移動制御部８１ａ５は、上記の如く決定した目標上体支持部横方向速度Ｖ_mb_x_aim，Ｖ_mb_y_aimを、ＳＴＥＰ２で推定された実上体支持部向きθ_mb_z_actの（－１）倍の角度（＝－θ_mb_z_act）だけ、ヨー方向（Ｚ軸周り方向）に回転変換することにより、マスター座標系ＣｍのＸｍ軸方向及びＹｍ軸方向のそれぞれの軸方向における目標上体支持部横方向速度Ｖ_mb_local_x_aim，Ｖ_mb_local_y_aimを求める。

　また、マスター移動制御部８１ａ５は、第１実施形態のＳＴＥＰ３での処理と同様に、ＳＴＥＰ１ａで決定された目標上体支持部向きθ_mb_z_aimと、ＳＴＥＰ２で求めた実上体支持部向きθ_mb_z_actの推定値との偏差に応じて、フィードバック制御則（例えば、Ｐ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）により該偏差をゼロに収束させるように、上体支持部６５のヨー方向の目標角速度である目標上体支持部ローカルヨー方向角速度ω_mb_local_z_aimを決定する。

　なお例えば、上体力検出器６４により検出される実上体支持部ヨー方向モーメントＭ_mb_z_actをフィードバック制御則（例えばＰ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）によりゼロに収束させるように、実上体支持部ヨー方向モーメントＭ_mb_z_actの観測値に応じて目標上体支持部ローカルヨー方向角速度ω_mb_local_z_aimを決定してもよい。この場合には、ＳＴＥＰ１ａで目標上体支持部向きを決定する処理を省略し得る。

　以後は、マスター移動制御部８１ａ５は、前記第１実施形態のＳＴＥＰ３の処理と同様に、前記式（９ａ），（９ｂ），（１０ａ），（１０ｂ），（１１ａ），（１１ｂ）の演算処理を経て、各移動接地部５４(n)（ｎ＝１，２，３，４）に対応する電動モータ５５ａ，５５ｂのそれぞれの目標モータ駆動力Ｔq_mw_mota_aim(n)，Ｔq_mw_motb_aim(n)を決定する。
　さらに、マスター移動制御部８１ａ５は、各移動接地部５４(n)に対応する電動モータ

５５ａ，５５ｂのそれぞれを、目標モータ駆動力Ｔq_mw_mota_aim(n)，Ｔq_mw_motb_aim(n)を出力させるように作動させる。これにより、目標上体支持部横方向並進力Ｆ_mb_x_aim，Ｆ_mb_y_aimと、目標上体支持部向きθ_mb_z_aimとが実現されるように、移動機構５２の移動制御が行われる。

　次に、ＳＴＥＰ４ａにおいて、マスター移動制御部８１ａ５は、目標上体支持部反力のうちの上下方向並進力（実上体支持部上下方向並進力）を実現するように、スライド駆動アクチュエータ６６を制御する。具体的には、マスター移動制御部８１ａ５は、上体力検出器６４により検出される実上体支持部上下方向並進力と、ＳＴＥＰ１ａで決定された目標上体支持部上下方向並進力（＝Ｃz）との偏差に応じて、フィードバック制御則（例えば、Ｐ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）により該偏差をゼロに収束させるように、上体支持部６５の上下方向（Ｚ軸方向）の目標並進速度である目標上体支持部上下方向速度Ｖ_mb_z_aimを決定する。

　そして、マスター移動制御部８１ａ５は、上記の如く決定した目標上体支持部上下方向速度Ｖ_mb_z_aimと、ＳＴＥＰ２で求めた実上体支持部高さＰ_mb_z_actの時間変化率を求める微分処理により算出される上体支持部６５の実際の上下方向の並進速度である実上体支持部上下方向速度Ｖ_mb_z_actとの偏差に応じて、フィードバック制御則（例えば、Ｐ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）により、該偏差をゼロに収束させるように、スライド駆動アクチュエータ６６の目標駆動力を決定する。

　そして、マスター移動制御部８１ａ５は、この目標駆動力を発生させるようにスライド駆動アクチュエータ６６を制御する。これにより、目標上体支持部上下方向並進力が実現されるように、スライド駆動アクチュエータ６６が制御される。

　次いで、ＳＴＥＰ５ａにおいて、マスター移動制御部８１ａ５は、実オペレータ上体向きと、実オペレータ上体横方向位置とを推定する。この場合、実オペレータ上体向きを推定する処理は、第１実施形態のＳＴＥＰ４の処理と同じである。すなわち、前記式（１２）の演算により、実オペレータ上体向きが推定される。

　また、実オペレータ上体横方向位置を推定する処理は、前記第２実施形態で説明した処理と同じである。すなわち、前記式（３１ａ），（３１ｂ）により、実オペレータ上体横方向位置が推定される。

　マスター制御部８１は、以上の如く、マスター移動制御部８１ａ５の処理（ＳＴＥＰ２～５ａの処理）を実行した後、次にＳＴＥＰ６ａにおいて、スレーブ制御部３１にスレーブ装置１の動作に関する指令情報を送信する。

　具体的には、マスター制御部８１は、第１実施形態のＳＴＥＰ６の処理と同様に、実オペレータ上体姿勢（向き及び傾き）、実オペレータ足部位置姿勢、実オペレータ足部床反力、及び実上体支持部高さを指令情報の構成要素としてスレーブ制御部３１に送信する。加えて、本実施形態では、マスター制御部８１はさらに、ＳＴＥＰ５ａで推定した実オペレータ上体横方向位置の観測値も、指令情報の構成要素としてスレーブ制御部３１に送信する。

　なお、前記第１実施形態のＳＴＥＰ６の処理に関して補足した如く、マスター制御部８１からスレーブ制御部３１に出力（送信）する指令情報（観測値）は、ローパスフィルタ等のフィルタリング処理を施したフィルタリング値であってもよい。また、実上体支持部高さの代わりに、実オペレータ上体高さの観測値をスレーブ制御部３１に送信してもよい。
　本実施形態では、マスター制御部８１の制御処理は以上の如く実行される。

　次に、図１８を参照して、本実施形態のスレーブ制御部３１は、第１実施形態で説明した複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ、関節変位決定部３１ｃ及び上体横方向位置推定部３１ｄを備える一方、第１実施形態のスレーブ動作目標決定部３１ａと一部の処理が異なるスレーブ動作目標決定部３１ａ５を備える。

　このスレーブ動作目標決定部３１ａ５には、スレーブ制御部３１がマスター制御部８１から通信装置３３を介して受信した実オペレータ上体姿勢（向き、傾き）、実オペレータ上体横方向位置、実上体支持部高さ（又は実オペレータ上体高さ）、実オペレータ足部位置姿勢、及び実オペレータ足部床反力のそれぞれの観測値（検出値又は推定値）が入力される。

　ここで、本実施形態では、上体横方向位置推定部３１ｄで推定される実スレーブ上体横方向位置は、スレーブ動作目標決定部３１ａ５には入力されない。そして、スレーブ上体横方向位置の代わりの入力値として、実オペレータ上体横方向位置の観測値がスレーブ動作目標決定部３１ａ５に入力される。

　そして、スレーブ動作目標決定部３１ａ５は、所定の制御処理周期で、図１９のフローチャートに示す処理を実行する。この場合、スレーブ動作目標決定部３１ａ５は、ＳＴＥＰ１１～１７で第１実施形態と同じ処理を実行する。これにより、目標スレーブ上体横方向位置以外の目標スレーブ上体運動（目標スレーブ上体姿勢及び目標スレーブ上体高さ）と、目標スレーブ脚運動と、目標スレーブ床反力とが第１実施形態と同様に決定される。

　次いで、ＳＴＥＰ１８ｂにおいて、スレーブ動作目標決定部３１ａ５は、マスター制御部８１から受信した実オペレータ上体横方向位置の観測値に応じて、目標スレーブ上体横方向位置を決定する。

　具体的には、スレーブ動作目標決定部３１ａ５は、実オペレータ上体横方向位置と実スレーブ上体横方向位置とが、前記第２実施形態で説明した前記式（３２ａ），（３２ｂ）により示される所定の関係を満たすことを目標として、実オペレータ上体横方向位置の観測値に応じて、目標スレーブ上体横方向位置を決定する。

　すなわち、スレーブ動作目標決定部３１ａ５は、実オペレータ上体横方向位置のＸ軸方向位置Ｐ_opb_x_act及びＹ軸方向位置Ｐ_opb_y_actから、次式（５０ａ），（５０ｂ）により、目標スレーブ上体横方向位置のＸ軸方向位置Ｐ_sb_x_aim及びＹ軸方向位置Ｐ_sb_y_aimを決定する。
Ｐ_sb_x_aim＝(Ｐ_opb_x_act－Ｃpmb）／Ｋpmb
　　　　　　　　　　　　　　……（５０ａ）
Ｐ_sb_y_aim＝(Ｐ_opb_y_act－Ｃpmb）／Ｋpmb
　　　　　　　　　　　　　　……（５０ｂ）

　本実施形態のスレーブ動作目標決定部３１ａ５の処理は、以上の如く実行される。本実施形態は、以上説明した事項以外は、第１実施形態と同じである。ここで、本実施形態と本願発明との対応関係について補足しておく。本実施形態では、スレーブ動作目標決定部３１ａ５の処理のうち、目標スレーブ上体横方向位置を決定する処理が本発明における第２０４処理部の処理に相当し、マスター制御部８１の目標上体支持部反力決定部８１ｃが本発明における第２０５処理部に相当する。これ以外の対応関係は、前記第１実施形態と本願発明との対応関係と同様である。

　［第６実施形態］
　次に、本発明の第６実施形態を図２０を参照して説明する。なお、本実施形態は、スレーブ制御部３１の一部の制御処理だけが第５実施形態と相違する。このため、本実施形態の説明では、第５実施形態と同一の事項については説明を省略する。

　図２０を参照して、本実施形態では、スレーブ制御部３１は、第５実施形態のスレーブ制御部３１の機能に加えて、前記第２実施形態で説明した補償床反力決定部３１ｅを備えている。該補償床反力決定部３１ｅは、第２実施形態で説明した通り、実オペレータ上体横方向位置Ｐ_opb_x_actの観測値と、実スレーブ上体横方向位置Ｐ_sb_x_actの観測値との対応関係の，前記式（３２ａ），（３２ｂ）により示される所定の関係からのずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yに応じて、フィードバック制御則により（例えば前記式（３４ａ），（３４ｂ）の演算により）補償全床反力モーメントを決定する。

　そして、この補償全床反力モーメントを用いて、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂの処理が第２実施形態と同様に実行される。本実施形態は、以上説明した事項以外は、第５実施形態と同じである。

　ここで、本実施形態と本願発明との対応関係について補足しておく。本実施形態では、補償床反力決定部３１ｅが本発明における第６処理部に相当し、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂが本発明における第１０３処理部に相当する。これ以外の対応関係は、前記第５実施形態と本願発明との対応関係と同じである。

　また、前記ずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yをゼロに近づけるように決定した補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを、目標スレーブ全床反力中心点の周りに発生させるように、スレーブ装置１の各脚３の運動を行わせることができる。このため、前記第２実施形態と同様に、スレーブ装置１が、自力で前記上体傾き偏差を低減し得るように動作することができる状況（換言すれば、スレーブ装置１がその姿勢の崩れを自力で回復させ得る状況）では、オペレータＰの上体に、上体支持部６５から横方向の並進力が作用するのを抑制することができる。

　［第７実施形態］
　次に、本発明の第７実施形態を図２１Ａ～図２５を参照して説明する。なお、本実施形態は、マスター装置５１の一部の機構と、マスター制御部８１及びスレーブ制御部３１の一部の制御処理とが第１実施形態と相違するものであるので、第１実施形態と同一の事項については説明を省略する。

　図２１Ａ及び図２１Ｂを参照して、本実施形態では、マスター装置５１は、前記第１実施形態の上体支持部６５と異なる構造の上体支持部６５’を備える。この上体支持部６５’は、スライド部材６２に対してロール方向（マスター座標系ＣｍのＸｍ軸周り方向）に回転し得るように該スライド部材６２に取付けられた半円弧形状（又はＵ字形状）の外側部材６５ａと、該外側部材６５ａに対してピッチ方向（マスター座標系ＣｍのＹｍ軸周り方向）に回転し得るように該外側部材６５ａに取付けられた背もたれ部材６５ｂと、外側部材６５ａをロール方向に回転駆動する第１アクチュエータ６８と、背もたれ部材６５ｂをピッチ方向に回転駆動する第２アクチュエータ６９とを備える。

　外側部材６５ａは、第１アクチュエータ６８及び前記上体力検出器６４を介してスライド部材６２に取付けられいる。この場合、第１アクチュエータ６８は、例えば電動モータにより構成され、その駆動軸６８ａの回転軸心をマスター装置５１の前後方向（マスター座標系ＣｍのＸｍ軸方向）に向けた状態で、上体力検出器６４を介してスライド部材６２に取付けられている。そして、第１アクチュエータ６８の駆動軸６８ａに外側部材６５ａの中央部が固定されている。これにより、外側部材６５ａは、第１アクチュエータ６８の駆動力によりロール方向に回転駆動することが可能となっている。以降、第１アクチュエータ６８を第１背もたれ駆動アクチュエータ６８という。

　背もたれ部材６５ｂは、その横断面が半円弧形状（又はＵ字形状）を有する半筒形状に形成されており、概ね上下方向に延在し、且つ、その内周面がマスター装置５１の前方に向くようにして、外側部材６５ａの内側に配置されている。該背もたれ部材６５ｂの内周面はオペレータＰがその上体の背面を沿わせることが可能な面である。

　そして、背もたれ部材６５ｂの下部の左右の両端部のそれぞれが、マスター装置５１の左右方向（マスター座標系ＣｍのＹｍ軸方向）の軸心を有する支軸６５ｃを介して外側部材６５ａの各端部に軸支されている。これにより、背もたれ部材６５ｂは、外側部材６５ａに対してピッチ方向に回転し得るようになっている。

　また、第２アクチュエータ６９は、例えば電動モータにより構成される。そして、第２アクチュエータ６９は、外側部材６５ａの一端部側の支軸６５ｃの軸心上で外側部材６５ａに取付けられていると共に、その駆動軸（図示省略）が、背もたれ部材６５ｂを支軸６５ｃの軸心周りに（ピッチ方向に）回転駆動し得るように該背もたれ部材６５ｂに接続されている。以降、第２アクチュエータ６９を第２背もたれ駆動アクチュエータ６９という。

　かかる構成の上体支持部６５’では、背もたれ部材６５ｂが、第１実施形態における上体支持部６５に相当するものであり、オペレータＰの上体（例えば腰部とその上側の部分）にその背面側から沿わせるようにして、図示しないベルト等を介して装着される。なお、背もたれ部材７６ｂの内周面には、オペレータＰの上体との間に介在させる図示しないパッド等の弾性部材が取り付けられている。

　そして、オペレータＰの上体に上体支持部６５’を装着した状態では、第１背もたれ駆動アクチュエータ６８から外側部材６５ａ及び背もたれ部材６５ｂを介してオペレータＰの上体にロール方向の回転力（該上体を左右に傾ける方向の回転力）を付与することが可能である。また、第２背もたれ駆動アクチュエータ６９から背もたれ部材６５ｂを介してオペレータＰの上体にピッチ方向の回転力（該上体を前後に傾ける方向の回転力）を付与することが可能である。

　なお、第１背もたれ駆動アクチュエータ６８から外側部材６５ａへの動力伝達と、第２背もたれ駆動アクチュエータ６９から背もたれ部材６５ｂへの動力伝達とは減速機等の任意の動力伝達機構を介して行うことも可能である。第１背もたれ駆動アクチュエータ６８及び第２背もたれ駆動アクチュエータ６９としては、電動モータに限らず、油圧アクチュエータを使用することも可能である。

　次に図２２を参照して、本実施形態のマスター制御部８１は、上体支持部６５’の第１背もたれ駆動アクチュエータ６８及び第２背もたれ駆動アクチュエータ６９の作動制御を行う背もたれ制御部８１ｄと、オペレータＰの上体の傾き（Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向の傾き）の目標値である目標オペレータ上体傾きを決定する目標上体傾き決定部８１ｅとを備える。また、図２２での図示は省略したが、本実施形態のマスター制御部８１は、第１実施形態と同じマスター移動制御部８１ａ及び目標上体支持部運動決定部８１ｂを備える。

　そして、本実施形態では、マスター制御部８１は、スレーブ制御部３１から通信装置８３を介して実スレーブ上体傾きの観測値を受信し得る。また、マスター制御部８１は、実オペレータ上体姿勢（向き及び傾き）の観測値をスレーブ制御部３１に送信することを省略する。なお、図２２では、マスター制御部８１とスレーブ制御部３１との間の送受信データの詳細な図示は省略しているが、実スレーブ上体傾き及び実オペレータ上体姿勢（向き及び傾き）のそれぞれの観測値以外の送受信データは、第１実施形態と同じである。

　本実施形態では、マスター制御部８１は、前記目標上体支持部運動決定部８１ｂ及びマスター移動制御部８１ａの制御処理を第１実施形態と同様に実行することと並行して、目標上体傾き決定部８１ｅ及び背もたれ制御部８１ｄの制御処理を所定の制御処理周期で実行する。

　この場合、目標上体傾き決定部８１ｅには、マスター制御部８１がスレーブ制御部３１から受信した実スレーブ上体傾きの観測値が入力される。そして、目標上体傾き決定部８１ｅは、実オペレータ上体傾きが、実スレーブ上体傾きに対して、前記第１実施形態で説明した前記式（２６）により示される所定の関係（詳しくは、式（２６）のうちの傾きの成分に関する関係）を満たす状態に収束するように、目標オペレータ上体傾きを決定する。すなわち、目標オペレータ上体傾き決定部８１ｅは、入力された実スレーブ上体傾きのＸ軸周り方向の傾きθ_sb_x_act及びＹ軸周り方向の傾きθ_sb_y_actの観測値から、次式（５５ａ），（５５ｂ）により、目標オペレータ上体傾きのＸ軸周り方向の傾きθ_opb_x_aim及びＹ軸周り方向の傾きθ_opb_y_aimを決定する。
θ_opb_x_aim＝θ_sb_x_act　　……（５５ａ）
θ_opb_y_aim＝θ_sb_y_act　　……（５５ｂ）

　なお、↑θ_sb_actと、↑θ_opb_actとの間の所定の関係は、例えば、前記式（１ａ）又は式（１ｂ）と同様の形態の一次関数により表される関係であってもよい。その場合には、θ_opb_x_aim，θ_opb_y_aimは、それぞれ、θ_opb_x_act．θ_opb_x_actの一次関数により決定される。

　背もたれ制御部８１ｄには、目標上体傾き決定部８１ｅで決定された目標オペレータ上体傾きと、第１実施形態で説明したオペレータ運動検出器７０で推定された実オペレータ上体傾きとが入力される。そして、背もたれ制御部８１ｄは、マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た目標オペレータ上体傾きと、実オペレータ上体傾きの観測値とを、マスター移動制御部８１ａで推定された実上体支持部向きに応じて、マスター座標系Ｃｍ（前記図３及び図４を参照）で見た値に座標変換する。

　さらに、背もたれ制御部８１ｄは、マスター座標系Ｃｍで見た目標オペレータ上体傾きと、マスター座標系Ｃｍで見た実オペレータ上体傾きとの偏差をフィードバック制御則（例えばＰ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）によりゼロに近づけるように、該偏差の算出値に応じて第１背もたれ駆動アクチュエータ６８及び第２背もたれ駆動アクチュエータ６９のそれぞれの目標駆動力を決定する。

　この場合、より詳しくは、マスター座標系ＣｍのＸｍ軸周り方向（ロール方向）での目標オペレータ上体傾きと実オペレータ上体傾きとの偏差に応じて、第１背もたれ駆動アクチュエータ６８の目標駆動力が決定され、マスター座標系ＣｍのＹｍ軸周り方向（ピッチ方向）での目標オペレータ上体傾きと実オペレータ上体傾きとの偏差に応じて、第２背もたれ駆動アクチュエータ６９の目標駆動力が決定される。

　そして、背もたれ制御部８１ｄは、第１背もたれ駆動アクチュエータ６８及び第２背もたれ駆動アクチュエータ６９のそれぞれを、上記の如く決定した目標駆動力を出力させるように作動させる。これにより、上体支持部６５’の背もたれ部材６５ｂのロール方向及びピッチ方向の傾きは、実オペレータ上体傾きが、実スレーブ上体傾きに対応させて決定した目標オペレータ上体傾きに近づくように制御される。

　次に、図２３を参照して。スレーブ制御部３１は、第１実施形態と同じ複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ、関節変位決定部３１ｃ及び上体横方向位置推定部３１ｄを備える一方、第１実施形態のスレーブ動作目標決定部３１ａの代わりに、これと異なる処理によりスレーブ装置１の動作目標（目標スレーブ上体運動、目標スレーブ脚運動、及び目標スレーブ床反力）を決定するスレーブ動作目標決定部３１ａ７を備える。

　そして、スレーブ制御部３１は、上体横方向位置推定部３１ｄにより推定された実スレーブ上体横方向位置と、上体姿勢検出器２３で推定された実スレーブ上体傾きとをマスター制御部８１に逐次送信し得る。

　本実施形態のスレーブ制御部３１のスレーブ動作目標決定部３１ａ７には、マスター制御部８１から通信装置３３を介して受信される実上体支持部高さ（又は実オペレータ上体高さ）、実オペレータ足部位置姿勢及び実オペレータ足部床反力のそれぞれの観測値が入力される共に、上体横方向位置推定部３１ｄで推定される実スレーブ上体横方向位置が入力される。

　そして、スレーブ動作目標決定部３１ａ７の処理は、所定の制御処理周期で図２４のフローチャートに示す如く実行される。具体的には、スレーブ動作目標決定部３１ａ７は、ＳＴＥＰ１１～１５及びＳＴＥＰ１７において、第１実施形態と同じ処理を実行することで、目標スレーブ足部位置姿勢と目標スレーブ床反力と目標スレーブ上体高さとを決定する。なお、目標スレーブ上体高さは、例えば、実上体支持部高さ（又は実オペレータ上体支持部高さ）によらずに、あらかじめ定めた所定値に設定してもよい。

　次に、ＳＴＥＰ１９において、スレーブ動作目標決定部３１ａ７は、スレーブ装置１の動力学モデル上で、目標スレーブ全床反力中心点（目標ＺＭＰ）の周りに発生する横方向モーメントがゼロになり、且つ、目標全床反力のうちの横方向並進力（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の並進力）を実現し得るように、目標スレーブ上体横方向位置及び目標上体姿勢（傾き及び向き）を決定する。

　この場合、スレーブ装置１の動力学モデルとしては、例えば特許第４１２６０６１号公報の段落０１６３～０１６８及び図１２に説明されている動力学モデル、あるいは、これに類似する動力学モデル等を使用し得る。

　図２５は、本実施形態で使用する一例の動力学モデルを模式的に示している。この動力学モデルは、前記第３実施形態で説明した動力学モデル（図１４）と同様に、上体質点Ｑ１、脚質点Ｑ２、フライホイールＦＨ１，ＦＨ２を有することに加えて、スレーブ装置１のヨー方向（上下方向の軸周り方向）での上体２の向きの回転運動に応じてヨー方向に回転するフライホイールＦＨ３をさらに有し、該フライホイールＦＨ３のイナーシャが定義されている。なお、フライホイールＦＨ３は、フライホイールＦＨ１，ＦＨ２と同様に、質量を持たない。

　この動力学モデルでのスレーブ装置１の動力学は、上体質点Ｑ１及び各脚質点Ｑ２のそれぞれの並進加速度に応じて発生する慣性力（並進慣性力）と、上体質点Ｑ１及び各脚質点Ｑ２のそれぞれに作用する重力との全体の合力（並進力）が、スレーブ装置１に作用する全床反力のうちの並進力に釣り合うという関係を表す方程式、並びに、上記合力と、フライホイールＦＨ１，ＦＨ２，ＦＨ３のそれぞれの回転角加速度に応じて発生する慣性力モーメントとによって、任意の作用点（例えば目標全床反力中心点等）の周りに発生する全体のモーメントが、スレーブ装置１に作用する全床反力によって、該作用点の周りに発生するモーメントに釣り合うという関係を表す方程式とにより表現される。

　この場合、ＳＴＥＰ１９の処理は、例えば次のように実行され得る。なお、ここでの説明では、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsは、説明の便宜上、例えばそのＸ軸方向がスレーブ装置１の前後方向と同方向もしくはほぼ同方向になるように（スレーブ側グローバル座標系ＣgsのＸ軸周り方向及びＹ軸周り方向が、それぞれ図２５に示す如く、スレーブ装置１のロール方向、ピッチ方向になるように）、適宜、該Ｘ軸方向の向きが更新されているものとする。ただし、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsと、スレーブ装置１の前後方向に座標軸方向を合わせた座標系との間の座標変換を適宜行うことも可能である。

　ＳＴＥＰ１９の処理では、例えば、目標全床反力横方向並進力をスレーブ装置１の全体の質量で除算することにより、スレーブ装置１の全体重心の横方向の並進加速度である重心横方向加速度が算出され、さらに、この重心横方向加速度を積分（２階積分）することで、スレーブ装置１の全体重心の横方向位置が算出される。そして、この全体重心の横方向位置と、目標スレーブ足部位置姿勢により規定される動力学モデルの各脚質点Ｑ２の横方向位置とから、動力学モデルの上体質点Ｑ１の横方向位置が算出される。

　さらに、目標スレーブ足部位置姿勢の時系列から算出される各脚質点Ｑ２の並進加速度と目標スレーブ上体位置の時系列から算出される上体質点Ｑ１の並進加速度とによって全質点（上体質点Ｑ１及び２つの脚質点Ｑ２の全体）が発生する慣性力と、全質点に作用する重力との合力によって、目標スレーブ全床反力中心点（目標ＺＭＰ）周りに発生するモーメントのうちの横方向モーメント（Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向のモーメント）である全質点運動対応横方向モーメントが算出される。

　そして、動力学モデルのフライホイールＦＨ１，ＦＨ２の回転角加速度を未知数として、該回転角加速度に応じてフライホイールＦＨ１，ＦＨ２のそれぞれが発生する慣性力モーメント（Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向の慣性力モーメント）と、上記の如く算出される全質点運動対応横方向モーメントとの合力モーメントが、ゼロになるようにフライホイールＦＨ１，ＦＨ２のそれぞれの回転角加速度が算出される。さらに該回転角加速度から、スレーブ装置１の上体２の傾きの目標角加速度（Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向の目標角加速度）が算出される。そして、該目標角加速度を積分（２階積分）することで、目標スレーブ上体傾きが決定される。

　また、上体質点Ｑ１及び脚質点Ｑ２のそれぞれの並進加速度によって全質点が発生する慣性力によって、スレーブ側グローバル座標系Ｃgsの原点周りでヨー方向に発生するモーメントである全質点運動対応ヨー方向モーメントが算出される。

　そして、動力学モデルの前記フライホイールＦＨ３の回転角加速度を未知数として、該回転角加速度に応じてフライホイールＦＨ３が発生するヨー方向の慣性力モーメントと、上記全質点運動対応ヨー方向モーメントとの合力モーメントが、目標スレーブ全床反力のうちのヨー方向のモーメント（スレーブ側グローバル座標系Ｃgsの原点周りでのヨー方向のモーメント）と釣り合うという条件を満たし得るように、フライホイールＦＨ３の回転角加速度が算出される。さらに該回転角加速度から、スレーブ装置１の上体２のヨー方向の目標角加速度が算出され、該目標角加速度を積分（２階積分）することで、目標スレーブ上体向きが決定される。また、上体質点Ｑ１の横方向位置とフライホイールＦＨ１，ＦＨ２，ＦＨ３の回転角に応じて、幾何学的関係により目標スレーブ上体横方向位置が決定される。

　なお、スレーブ装置１の左右の腕１０Ｌ，１０Ｒを、例えば人の歩行動作と同様に、左右の足部６Ｌ，６Ｒの動きに同期して、上体２に対して交互に前後に振るように各腕１０の目標運動を決定する場合には、例えば前記特許第４１２６０６１号公報に記載されている動力学モデルの如く、左右の腕１０Ｌ，１０Ｒを交互に前後に振る運動（以降、前後振り運動という）に応じてヨー方向に回転するフライホイールを図２５に示した動力学モデルにさらに付加してもよい。

　そして、この場合には、目標スレーブ上体向きを決定する処理では、上体２のヨー方向の回転に対応するフライホイールＦＨ３の回転角加速度に応じてフライホイールＦＨ３が発生するヨー方向の慣性力モーメントと、上記全質点運動対応ヨー方向モーメントと、左右の腕１０Ｌ，１０Ｒの前後振り運動に対応するフライホイールが、左右の腕１０Ｌ，１０目標の前後振り運動に応じて発生する慣性力モーメントとの合力モーメントが、目標スレーブ全床反力のうちのヨー方向のモーメントと釣り合うという条件を満たし得るように、フライホイールＦＨ３の回転角加速度が算出してもよい。

　ＳＴＥＰ１９では、以上説明した処理より、動力学モデル上で、目標スレーブ全床反力中心点（目標ＺＭＰ）の周りに発生する横方向モーメントがゼロになるという条件（詳しくは、スレーブ装置１の運動によって発生する慣性力とスレーブ装置１に作用する重力との合力によって、目標スレーブ全床反力中止点周りに発生するモーメントのうちのＸ軸周り方向及びＹ軸周り方向の成分がゼロになるという条件）と、目標全床反力のうちの横方向並進力（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の並進力）を実現し得るという条件（詳しくは、スレーブ装置１の運動によって発生する横方向の慣性力が、目標全床反力のうちの横方向の並進力に釣り合うという条件）とを満たし得るように、目標スレーブ上体横方向位置と目標上体傾きとが決定される。

　加えて、目標全床反力のうちのヨー方向のモーメントを実現し得るという条件（詳しくは、スレーブ装置１の運動によって発生するヨー方向の慣性力モーメントが全床反力のうちのヨー方向のモーメントに釣り合うという条件）を満たし得るように、目標スレーブ上体向きが決定される。なお、目標スレーブ上体向きに関しては、第３実施形態と同様に、実オペレータ上体傾きの観測値の向きに応じて決定してもよい。

　ここで、本実施形態では、ＳＴＥＰ１９で決定した目標スレーブ上体横方向位置は仮値であり、次のＳＴＥＰ２０において、改めて決定される。具体的には、ＳＴＥＰ２０において、目標スレーブ上体横方向位置は、上体横方向位置推定部３１ｄに推定された実スレーブ上体横方向位置（最新値）に決定し直される。

　本実施形態では、スレーブ制御部３１のスレーブ動作目標決定部３１ａ７の処理は以上の如く実行される。本実施形態は、以上説明した事項以外は、前記第１実施形態と同じである。

　ここで、本実施形態と本願発明との対応関係について補足しておく。本実施形態では、スレーブ動作目標決定部３１ａ７の処理のうち、目標スレーブ上体姿勢を決定する処理が本発明における第２０８処理部の処理に相当し、この処理で使用する動力学モデル（図２５に示した動力学モデル）が本発明における第２の動力学モデルに相当する。

　また、マスター制御部８１の目標上体傾き決定部８１ｅが本発明における第２処理部の構成要素としての第２１０処理部に相当し、目標上体傾き決定部８１ｅが決定する目標上体傾きが本発明における上体支持部回転動作目標に相当する。また、オペレータＰの上体の傾きとスレーブ装置１の上体２の傾きとに関する前記式（５５ａ），（５５ｂ）により示される関係が、本発明における第３目標対応関係に相当する。さらに、背もたれ制御部８１ｄは、マスター移動制御部８１ａと併せて本発明におけるマスター側制御部を構成する。また、第１背もたれ駆動アクチュエータ６８および第２背もたれ駆動アクチュエータ６９が本発明における上体支持部駆動機構の構成要素としての第２アクチュエータに相当する。これら以外の対応関係は、前記第１実施形態と本願発明との対応関係と同様である。

　以上説明した本実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果をすることができる。加えて、本実施形態では、前記式（５５ａ），（５５ｂ）により示される関係を目標として、オペレータＰの上体の傾きが、スレーブ装置１の上体２の傾きに応じて制御される。このため、オペレータＰは、スレーブ装置１の上体２がどのように傾いているのかや、その傾きがどのように変化しているのかを、リアルタイムで体感的に認識することができる。

　このため、オペレータＰは、スレーブ装置１の姿勢が崩れそうな状況を早期に認識して、該スレーブ装置１の姿勢の崩れを予防し得るように移動することができる。

　［第８実施形態］
　次に、本発明の第８実施形態を図２６を参照して説明する。なお、本実施形態は、マスター装置５１の一部の機構と、マスター制御部８１及びスレーブ制御部３１の一部の制御処理とが前記第２実施形態と相違するものであると共に、第７実施形態と一部の機構及び制御処理が同じである。このため、本実施形態では、第２実施形態又は第７実施形態と同一の事項については説明を省略する。

　図示は省略するが、本実施形態のマスター装置５１は、第７実施形態のマスター装置５１と機構的な構成は同一であり、第２実施形態のマスター装置５１の上体支持部６５の代わりに、第７実施形態で説明した上体支持部６５’を備える。また、図示は省略するが、本実施形態のマスター制御部８１は、第２実施形態と同じマスター移動制御部８１ａ２及び目標上体支持部運動決定部８１ｂ（図９を参照）と、前記第７実施形態で説明した背もたれ制御部８１ｄ及び目標上体傾き決定部８１ｅ（図２２を参照）とを備える。

　そして、マスター制御部８１とスレーブ制御部３１との間の送受信データについては、前記第７実施形態と同様に、マスター制御部８１がスレーブ制御部３１から実スレーブ上体傾きの観測値を受信し得ると共に、マスター制御部８１からスレーブ制御部３１への実オペレータ上体姿勢（向き及び傾き）の観測値の送信が省略される。これ以外の送受信データは、第２実施形態と同じである。

　かかる本実施形態のマスター制御部８１のマスター移動制御部８１ａ２及び目標上体支持部運動決定部８１ｂの制御処理は、第２実施形態と同じであり、背もたれ制御部８１ｄ及び目標上体傾き決定部８１ｅの制御処理は、第７実施形態と同じである。

　次に、図２６を参照して、本実施形態のスレーブ制御部３１は、第２実施形態のスレーブ制御部３１と同じ複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ、関節変位決定部３１ｃ、及び補償床反力決定部３１ｅを備える一方、第２実施形態のスレーブ動作目標決定部３１ａの代わりに、前記第７実施形態で説明した処理によりスレーブ装置１の動作目標（目標スレーブ上体運動、目標スレーブ脚運動、及び目標スレーブ床反力）を決定するスレーブ動作目標決定部３１ａ７を備える。

　そして、スレーブ制御部３１は、スレーブ動作目標決定部３１ａ７により決定された目標スレーブ上体横方向位置と、上体姿勢検出器２３で推定された実スレーブ上体傾きとをマスター制御部８１に逐次送信し得る。従って、本実施形態のスレーブ制御部３１は、換言すれば、第７実施形態のスレーブ制御部３１に、第２実施形態の補償床反力決定部３１ｅを付加したものである。

　かかる本実施形態のスレーブ制御部３１の複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ、関節変位決定部３１ｃ、及び補償床反力決定部３１ｅの処理は、第２実形態と同じであり、スレーブ動作目標決定部３１ａ７の処理は、第７実施形態と同じである。本実施形態は、以上説明した事項以外は前記第２実施形態又は第７実施形態と同じである。

　ここで、本実施形態と本発明との対応関係について補足しておく。本実施形態では、補償床反力決定部３１ｅが本発明における第６処理部に相当し、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂが本発明における第１０３処理部に相当する。これ以外の対応関係は、前記第７実施形態と本願発明の対応関係と同様である。
　以上説明した本実施形態によれば、前記第２実施形態と同様の効果をすることができることに加えて、前記第７実施形態と同様の効果を奏することができる。

　［第９実施形態］
　次に、本発明の第９実施形態を図２７及び図２８を参照して説明する。なお、本実施形態は、マスター装置５１の一部の機構と、マスター制御部８１及びスレーブ制御部３１の一部の制御処理とが前記第３実施形態と相違するものであると共に、第７実施形態と一部の機構及び制御処理が同じである。このため、本実施形態では、第３実施形態又は第７実施形態と同一の事項については説明を省略する。

　図示は省略するが、本実施形態のマスター装置５１は、第７実施形態のマスター装置５１と機構的な構成は同一であり、第３実施形態のマスター装置５１の上体支持部６５の代わりに、第７実施形態で説明した上体支持部６５’を備える。また、図示は省略するが、本実施形態のマスター制御部８１は、第３実施形態と同じマスター移動制御部８１ａ及び目標上体支持部運動決定部８１ｂ３（図１１を参照）と、前記第７実施形態で説明した背もたれ制御部８１ｄ及び目標上体傾き決定部８１ｅ（図２２を参照）とを備える。

　そして、本実施形態でのマスター制御部８１とスレーブ制御部３１との間の送受信データについては、前記第７実施形態と同様に、マスター制御部８１がスレーブ制御部３１から実スレーブ上体傾きの観測値を受信し得ると共に、マスター制御部８１からスレーブ制御部３１への実オペレータ上体姿勢（向き及び傾き）の観測値の送信が省略される。これ以外の送受信データは、第３実施形態と同じである。

　かかる本実施形態のマスター制御部８１のマスター移動制御部８１ａ及び目標上体支持部運動決定部８１ｂ３の制御処理は、第３実施形態と同じであり、背もたれ制御部８１ｄ及び目標上体傾き決定部８１ｅの制御処理は、第７実施形態と同じである。

　次に、図２７を参照して、本実施形態のスレーブ制御部３１は、第３実施形態と同じ複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ、関節変位決定部３１ｃ、仮想外力決定部３１ｆ及び演算部３１ｇを備える一方、第３実施形態のスレーブ動作目標決定部３１ａ３の代わりに、これと異なる処理によりスレーブ装置１の動作目標（目標スレーブ上体運動、目標スレーブ脚運動、及び目標スレーブ床反力）を決定するスレーブ動作目標決定部３１ａ９を備える。

　そして、スレーブ制御部３１は、スレーブ動作目標決定部３１ａ９により決定された目標スレーブ上体横方向位置と、上体姿勢検出器２３で推定された実スレーブ上体傾きとをマスター制御部８１に逐次送信し得る。

　かかる本実施形態のスレーブ制御部３１では、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ、関節変位決定部３１ｃ、仮想外力決定部３１ｆ及び演算部３１ｇの処理は、第３実施形態と同じである。

　一方、本実施形態のスレーブ制御部３１のスレーブ動作目標決定部３１ａ９には、マスター制御部８１から通信装置３３を介して受信される実上体支持部高さ（又は実オペレータ上体高さ）、実オペレータ足部位置姿勢及び実オペレータ足部床反力のそれぞれの観測値が入力される共に、仮想外力決定部３１ｆで決定された仮想外力モーメントが入力される。

　そして、スレーブ動作目標決定部３１ａ９の処理は、所定の制御処理周期で図２８のフローチャートに示す如く実行される。具体的には、スレーブ動作目標決定部３１ａ９は、ＳＴＥＰ１１～１５及びＳＴＥＰ１７において、第３実施形態と同じ処理を実行することで、目標スレーブ足部位置姿勢と目標スレーブ床反力と目標スレーブ上体高さとを決定する。なお、目標スレーブ上体高さは、例えば、実上体支持部高さ（又は実オペレータ上体支持部高さ）によらずに、あらかじめ定めた所定値に設定してもよい。

　次に、ＳＴＥＰ１９において、スレーブ動作目標決定部３１ａ９は、第７実施形態と同じ処理を実行することで、目標スレーブ上体横方向位置及び目標上体姿勢（傾き及び向き）を決定する。次に、ＳＴＥＰ１９ａにおいて、スレーブ動作目標決定部３１ａ９は、仮想外力決定部３１ｆで決定された仮想外力モーメントに相当する目標スレーブ上体横方向位置の補正量を求め、該補正量を上記目標スレーブ上体横方向位置に加えることで、最終的な目標スレーブ上体横方向位置を得る。

　より具体的には、目標スレーブ上体横方向位置の補正量の加速度が次式（５８ａ），（５８ｂ）によって求められ、該加速度を積分（２階積分）することで目標スレーブ上体横方向位置の補正量が求められる。そして、該補正量を上記目標スレーブ上体横方向位置に加えることで、最終的な目標スレーブ上体横方向位置が得られる。
Ｘ軸方向の目標スレーブ上体横方向位置の補正量の加速度
＝Ｙ軸周り方向の仮想外力モーメント
　　／（上体質点Ｑ１の高さ＊Ｑ１質量）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　……（５８ａ）
Ｙ軸方向の目標スレーブ上体横方向位置の補正量の加速度
＝－（Ｘ軸周り方向の仮想外力モーメント）
　　／（上体質点Ｑ１の高さ＊Ｑ１質量）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　……（５８ｂ）

　本実施形態のスレーブ制御部３１のスレーブ動作目標決定部３１ａ９の処理は以上の如く実行される。本実施形態は、以上説明した事項以外は、前記第３実施形態又は第７実施形態と同じである。

　ここで、本実施形態と本発明との対応関係について補足しておく。本実施形態では、スレーブ制御部３１の仮想外力決定部３１ｆが本発明における第４処理部及び第５処理部に相当し、該仮想外力決定部３１ｆに入力される上体傾き偏差が本発明における第１偏差に相当し、該仮想外力決定部３１ｆで決定される仮想外力モーメントが本発明における第１仮想外力及び第２仮想外力に相当する。

　また、スレーブ動作目標決定部３１ａ９の処理のうち、目標スレーブ上体横方向位置を決定する処理が、本発明における第２０３処理部の処理に相当し、目標スレーブ上体姿勢を決定する処理が、本発明における第２０９処理部の処理に相当し、これらの処理で使用する動力学モデル（図２５に示した動力学モデル）が本発明における第１の動力学モデル及び第３の動力学モデルに相当する。上記以外の対応関係は、前記第７実施形態と本発明との対応関係と同様である。
　以上説明した本実施形態によれば、前記第３実施形態と同様の効果をすることができることに加えて、前記第７実施形態と同様の効果を奏することができる。

　［第１０実施形態］
　次に、本発明の第１０実施形態を図２９を参照して説明する。なお、本実施形態は、マスター装置５１の一部の機構と、マスター制御部８１及びスレーブ制御部３１の一部の制御処理とが前記第４実施形態と相違するものであると共に、第７実施形態と一部の機構及び制御処理が同じである。このため、本実施形態では、第４実施形態又は第７実施形態と同一の事項については説明を省略する。

　図示は省略するが、本実施形態のマスター装置５１は、第７実施形態のマスター装置５１と機構的な構成は同一であり、第４実施形態のマスター装置５１の上体支持部６５の代わりに、第７実施形態で説明した上体支持部６５’を備える。また、図示は省略するが、本実施形態のマスター制御部８１は、第３実施形態及び第４実施形態と同じマスター移動制御部８１ａ及び目標上体支持部運動決定部８１ｂ３（図１１を参照）と、前記第７実施形態で説明した背もたれ制御部８１ｄ及び目標上体傾き決定部８１ｅ（図２２を参照）とを備える。

　そして、本実施形態でのマスター制御部８１とスレーブ制御部３１との間の送受信データについては、前記第７実施形態と同様に、マスター制御部８１がスレーブ制御部３１から実スレーブ上体傾きの観測値を受信し得ると共に、マスター制御部８１からスレーブ制御部３１への実オペレータ上体姿勢（向き及び傾き）の観測値の送信が省略される。これ以外の送受信データは、第４実施形態と同じである。

　次に、図２９を参照して、本実施形態のスレーブ制御部３１は、第４実施形態と同じ複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ、関節変位決定部３１ｃ、仮想外力決定部３１ｆ、演算部３１ｇ及び補償床反力決定部３１ｈを備える一方、第４実施形態のスレーブ動作目標決定部３１ａ３の代わりに、前記第９実施形態で説明した処理によりスレーブ装置１の動作目標（目標スレーブ上体運動、目標スレーブ脚運動、及び目標スレーブ床反力）を決定するスレーブ動作目標決定部３１ａ９を備える。

　そして、スレーブ制御部３１は、スレーブ動作目標決定部３１ａ９により決定された目標スレーブ上体横方向位置と、上体姿勢検出器２３で推定された実スレーブ上体傾きとをマスター制御部８１に逐次送信し得る。従って、本実施形態のスレーブ制御部３１は、換言すれば、第９実施形態のスレーブ制御部３１に、第４実施形態の補償床反力決定部３１ｈを付加したものである。

　かかる本実施形態のスレーブ制御部３１の複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ、関節変位決定部３１ｃ、仮想外力決定部３１ｆ、演算部３１ｇ及び補償床反力決定部３１ｈの処理は、第４実形態と同じであり、スレーブ動作目標決定部３１ａ９の処理は、第９実施形態と同じである。本実施形態は、以上説明した事項以外は前記第４実施形態と同じである。

　ここで、本実施形態と本発明との対応関係について補足しておく本実施形態では、補償床反力決定部３１ｈが本発明における第７処理部に相当し、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂが本発明における第１０３処理部に相当する。これ以外の対応関係は、前記第９実施形態と本願発明の対応関係と同様である。
　以上説明した本実施形態によれば、前記第４実施形態と同様の効果をすることができることに加えて、前記第７実施形態と同様の効果を奏することができる。

　［第１１実施形態］
　次に、本発明の第１１実施形態を図３０及び図３１を参照して説明する。なお、本実施形態は、マスター装置５１の一部の機構と、マスター制御部８１及びスレーブ制御部３１の一部の制御処理とが前記第５実施形態と相違するものであると共に、第７実施形態と一部の機構及び制御処理が同じである。このため、本実施形態では、第５実施形態又は第７実施形態と同一の事項については説明を省略する。

　図示は省略するが、本実施形態のマスター装置５１は、第７実施形態のマスター装置５１と機構的な構成は同一であり、第５実施形態のマスター装置５１の上体支持部６５の代わりに、第７実施形態で説明した上体支持部６５’を備える。また、図示は省略するが、本実施形態のマスター制御部８１は、第５実施形態と同じマスター移動制御部８１ａ５及び目標上体支持部反力決定部８１ｃ（図１６を参照）と、前記第７実施形態で説明した背もたれ制御部８１ｄ及び目標上体傾き決定部８１ｅ（図２２を参照）とを備える。

　そして、マスター制御部８１とスレーブ制御部３１との間の送受信データについては、前記第７実施形態と同様に、マスター制御部８１がスレーブ制御部３１から実スレーブ上体傾きの観測値を受信し得ると共に、マスター制御部８１からスレーブ制御部３１への実オペレータ上体姿勢（向き及び傾き）の観測値の送信が省略される。これ以外の送受信データは、第５実施形態と同じである。

　かかる本実施形態のマスター制御部８１のマスター移動制御部８１ａ５及び目標上体支持部反力決定部８１ｃの制御処理は、第５実施形態と同じであり、背もたれ制御部８１ｄ及び目標上体傾き決定部８１ｅの制御処理は、前記第７実施形態と同じである。

　次に、図３０を参照して、本実施形態のスレーブ制御部３１は、第５実施形態と同じ複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ、関節変位決定部３１ｃ、及び上体横方向位置推定部３１ｄを備える一方、第５実施形態のスレーブ動作目標決定部３１ａ５の代わりに、これと異なる処理によりスレーブ装置１の動作目標（目標スレーブ上体運動、目標スレーブ脚運動、及び目標スレーブ床反力）を決定するスレーブ動作目標決定部３１ａ１１を備える。

　そして、スレーブ制御部３１は、上体横方向位置推定部３１ｄで推定された実スレーブ上体横方向位置と、上体姿勢検出器２３で推定された実スレーブ上体傾きとをマスター制御部８１に逐次送信し得る。

　かかる本実施形態のスレーブ制御部３１では、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ、関節変位決定部３１ｃ、及び上体横方向位置推定部３１ｄの処理は、第５実施形態と同じである。

　一方、本実施形態のスレーブ制御部３１のスレーブ動作目標決定部３１ａ１１には、マスター制御部８１から通信装置３３を介して受信される実上体支持部高さ（又は実オペレータ上体高さ）、実オペレータ足部位置姿勢、実オペレータ足部床反力、及び実オペレータ上体横方向位置のそれぞれの観測値が入力される。

　そして、スレーブ動作目標決定部３１ａ１１の処理は、所定の制御処理周期で図３１のフローチャートに示す如く実行される。具体的には、スレーブ動作目標決定部３１ａ１１は、ＳＴＥＰ１１～１５及びＳＴＥＰ１７において、第５実施形態と同じ処理を実行することで、目標スレーブ足部位置姿勢と目標スレーブ床反力と目標スレーブ上体高さとを決定する。なお、目標スレーブ上体高さは、例えば、実上体支持部高さ（又は実オペレータ上体支持部高さ）によらずに、あらかじめ定めた所定値に設定してもよい。

　さらに、ＳＴＥＰ１９において、前記第７実施形態のスレーブ動作目標決定部３１ａ７と同じ処理を動力学モデルを用いて実行することで、目標スレーブ上体横方向位置と、目標スレーブ上体姿勢（傾き及び向き）を決定する。

　ただし、本実施形態では、ＳＴＥＰ１９で決定した目標スレーブ上体横方向位置は仮値であり、次のＳＴＥＰ２０ａにおいて、改めて決定される。具体的には、ＳＴＥＰ２０ａにおいて、スレーブ動作目標決定部３１ａ１１は、目標スレーブ上体横方向位置を、マスター制御部８１から受信された実オペレータ上体横方向位置の観測値（最新値）に応じて決定し直す。具体的には、スレーブ動作目標決定部３１ａ１１は、前記第５実施形態で説明した前記式（５０ａ），（５０ｂ）により、目標スレーブ上体横方向位置Ｐ_sb_x_aim，Ｐ_sb_y_aimを改めて決定する。

　本実施形態のスレーブ制御部３１のスレーブ動作目標決定部３１ａ１１の処理は以上の如く実行される。本実施形態は、以上説明した事項以外は、前記第５実施形態と同じである。

　ここで、本実施形態と本発明との対応関係について補足しておく。本実施形態では、スレーブ動作目標決定部３１ａ１１の処理のうち、目標スレーブ上体横方向位置を決定する処理が本発明における第２０４処理部の処理に相当し、マスター制御部８１の目標上体支持部反力決定部８１ｃが本発明における第２０５処理部に相当する。これ以外の対応関係は、前記第７実施形態と本願発明との対応関係と同様である。
　以上説明した本実施形態によれば、前記第５実施形態と同様の効果をすることができることに加えて、前記第７実施形態と同様の効果を奏することができる。

　［第１２実施形態］
　次に、本発明の第１２実施形態を図３２を参照して説明する。なお、本実施形態は、マスター装置５１の一部の機構と、マスター制御部８１及びスレーブ制御部３１の一部の制御処理とが前記第６実施形態と相違するものであると共に、第７実施形態と一部の機構及び制御処理が同じである。このため、本実施形態では、第６実施形態又は第７実施形態と同一の事項については説明を省略する。

　図示は省略するが、本実施形態のマスター装置５１は、第７実施形態のマスター装置５１と機構的な構成は同一であり、第６実施形態のマスター装置５１の上体支持部６５の代わりに、第７実施形態で説明した上体支持部６５’を備える。また、図示は省略するが、本実施形態のマスター制御部８１は、第５実施形態及び第６実施形態と同じマスター移動制御部８１ａ５及び目標上体支持部反力決定部８１ｃ（図１６を参照）と、前記第７実施形態で説明した背もたれ制御部８１ｄ及び目標上体傾き決定部８１ｅ（図２２を参照）とを備える。

　そして、本実施形態でのマスター制御部８１とスレーブ制御部３１との間の送受信データについては、前記第７実施形態と同様に、マスター制御部８１がスレーブ制御部３１から実スレーブ上体傾きの観測値を受信し得ると共に、マスター制御部８１からスレーブ制御部３１への実オペレータ上体姿勢（向き及び傾き）の観測値の送信が省略される。これ以外の送受信データは、第６実施形態と同じである。

　かかる本実施形態のマスター制御部８１のマスター移動制御部８１ａ５及び目標上体支持部反力決定部８１ｃの制御処理は、第６実施形態と同じであり、背もたれ制御部８１ｄ及び目標上体傾き決定部８１ｅの制御処理は、前記第７実施形態と同じである。

　次に図３２を参照して、本実施形態のスレーブ制御部３１は、第６実施形態と同じ複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ、関節変位決定部３１ｃ、上体横方向位置推定部３１ｄ及び補償床反力決定部３１ｅを備える一方、第６実施形態のスレーブ動作目標決定部３１ａ５代わりに、第１１実施形態で説明した処理によりスレーブ装置１の動作目標（目標スレーブ上体運動、目標スレーブ脚運動、及び目標スレーブ床反力）を決定するスレーブ動作目標決定部３１ａ１１を備える。

　そして、スレーブ制御部３１は、上体横方向位置推定部３１ｄで推定された実スレーブ上体横方向位置と、上体姿勢検出器２３で推定された実スレーブ上体傾きとをマスター制御部８１に逐次送信し得る。従って、本実施形態のスレーブ制御部３１は、換言すれば、第１１実施形態のスレーブ制御部３１に、第６実施形態の補償床反力決定部３１ｅを付加したものである。

　かかる本実施形態のスレーブ制御部３１の複合コンプライアンス動作決定部３１ｂ、関節変位決定部３１ｃ、上体横方向位置推定部３１ｄ及び補償床反力決定部３１ｅの処理は、第６実形態と同じであり、スレーブ動作目標決定部３１ａ９の処理は、第１１実施形態と同じである。

　本実施形態は、以上説明した事項以外は前記第４実施形態と同じである。ここで、本実施形態と本発明の対応関係について補足しておく。本実施形態では、補償床反力決定部３１ｅが本発明における第６処理部に相当し、複合コンプライアンス動作決定部３１ｂが本発明における第１０３処理部に相当する。これ以外の対応関係は、前記第１１実施形態と本願発明との対応関係と同じである。
　以上説明した本実施形態によれば、前記第６実施形態と同様の効果をすることができることに加えて、前記第７実施形態と同様の効果を奏することができる。

　［第１３実施形態］
　次に、本発明の第１３実施形態を説明する。本実施形態では、マスター装置５１の一部の構成を前記第１～第１２実施形態と異ならせる。例えば、本実施形態では、マスター装置５１の昇降機構６０のスライド駆動アクチュエータ６６を省略し、スライド部材６２が支柱６１に対して所定の範囲内で上下方向に移動自在な状態になるように（フリーに移動し得るように）昇降機構６０を構成する。

　そして、目標上体支持部運動決定部８１ｂ，８１ｂ３では、目標上体支持部運動のうちの目標上体支持部高さを決定する処理を省略し、目標上体支持部反力決定部８１ｃでは、目標上体支持部反力のうちの上下方向の並進力を決定する処理を省略する。また、マスター移動制御部８１ａ，８１ａ２，８１ａ５では、スライド駆動アクチュエータ６６の作動制御に関する処理を省略する。その他は、前記第１～第１２実施形態のいずれかと同じでよい。

　かかる本実施形態によれば、マスター装置５１の上体支持部６５が上下方向にフリーに移動し得るので、アクチュエータを必要とすることなく、操縦者Ｐの上体の上下動に追従させて上体支持部６５を上下動させることができる。

　［第１４実施形態］
　次に、本発明の第１４実施形態を図３３を参照して説明する。本実施形態では、図３３に示すように、マスター装置５１の昇降機構６０’は、スライド駆動アクチュエータ６６の代わりにコイルスプリング等のバネ７７を備え、このバネ７７が支柱６１に固定された台座部材６１ｂと、スライド部材６２との間に圧縮状態で介装されている。これにより、上体支持部６５は、バネ７７の弾性力により上方に付勢されると共に弾性的に上下動し得るようになっている。

　この場合、バネ７７の弾性力は、例えば、上体支持部６５をオペレータＰの上体に装着した状態で、オペレータＰの上体に、上体支持部６５等に作用する重力に起因する下向きの力が上体支持部６５からほとんど作用せず、あるいは、バネ７７の弾性力によって上向きの付勢力が上体支持部６５から作用するように設定される。その他は、前記第１３実施形態と同じでよい。

　かかる本実施形態によれば、上体支持部６５を装着した操縦者Ｐの上体に、上体支持部６５及びスライド部材６２と、これら間に介在する部材との重さが作用するのを軽減もしくは解消することが可能となる。あるいは、操縦者Ｐに作用する重力に対する該操縦者Ｐの脚の負担を軽減する補助力（上向きの並進力）を上体支持部６５から操縦者Ｐに作用させることが可能となる。

　なお、マスター装置５１に上記の如きバネ７７を備える代わりに、前記第１～第１２実施形態のマスター装置５１に備えたスライド駆動アクチュエータ６６により、スライド部材６２の上下方向の変位（換言すれば、上体支持部６５の上下方向の変位）に応じて、バネ７７の弾性力と同様の駆動力を発生するようにしてもよい。

　［他の実施形態］
　本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の実施形態を採用することもできる。以下に、他の実施形態をいくつか説明する。
　前記第１実施形態、第２実施形態、第７実施形態もしくは第８実施形態、あるいは、これらと組み合わせた第１３実施形態もしくは第１４実施形態では、マスター制御部８１の目標上体支持部運動決定部８１ｂにより目標上体支持部運動を決定する処理において、実スレーブ上体横方向位置の観測値（又はそのフィルタリング値）の代わりに、スレーブ制御部３１で決定される目標スレーブ上体横方向位置を用いて、目標上体支持部運動を決定してよい。

　同様に、前記第５実施形態、第６実施形態、第１１実施形態もしくは第１２実施形態、あるいは、これらと組み合わせた第１３実施形態もしくは第１４実施形態では、マスター制御部８１の目標上体支持部反力決定部８１ｃにより目標上体支持部反力を決定する処理において、実スレーブ上体横方向位置の観測値（又はそのフィルタリング値）の代わりに、スレーブ制御部３１で決定される目標スレーブ上体横方向位置を用いて、目標上体支持部運動を決定してよい。

　また、前記第３実施形態、第４実施形態、第９実施形態及び第１０実施形態、あるいは、これらと組み合わせた第１３実施形態もしくは第１４実施形態では、マスター制御部８１の目標上体支持部運動決定部８１ｂ３により目標上体支持部運動を決定する処理において、目標スレーブ上体横方向位置の代わりに、実スレーブ上体横方向位置の観測値（又はそのフィルタリング値）を使用してもよい。この場合、実スレーブ上体横方向位置は、第１実施形態等の上体横方向位置推定部３１ｄと同じ処理により推定すればよい。

　なお、一般に、実スレーブ上体横方向位置よりも、目標スレーブ上体横方向位置の方が、高周波のノイズ成分が少ないので、目標スレーブ上体横方向位置に応じて目標上体支持部横方向位置を決定する方が、決定する目標スレーブ上体横方向位置の安定性を高める点で有利である。あるいは、実スレーブ上体横方向位置の観測値をローパスフィルタによりフィルタリングしてなるフィルタリング値を用いて目標上体支持部横方向位置を決定してもよい。

　また、前記第１～第１４実施形態では、本発明におけるマスター側基準部横方向位置として、上体支持部６５又は６５’の横方向位置もしくはオペレータＰの上体の横方向位置を使用し、本発明におけるスレーブ側基準部横方向位置として、スレーブ装置１の上体２の横方向位置を採用した場合について例示した。

　ただし、例えば、マスター側基準部横方向位置として、オペレータＰの重心の横方向位置であるオペレータ重心横方向位置を採用し、また、スレーブ側基準部横方向位置として、スレーブ装置１の重心の横方向位置であるスレーブ重心横方向位置を採用してもよい。そして、実際のオペレータ重心横方向位置（Ｘ軸方向位置Ｐ_opcog_x_act及びＹ軸方向位置Ｐ_opcog_y_act）と、実際のスレーブ重心横方向位置（Ｘ軸方向位置Ｐ_sbcog_x_act及びＹ軸方向位置Ｐ_sbcog_x_act）との間の関係が、例えば前記式（１ａ），（１ｂ）と同様の形態の次式（６０ａ），（６０ｂ）の関係を満たすことを目標として、スレーブ重心横方向位置の観測値又は目標値に応じてマスター装置５１の移動制御を行うようにしてもよい。
Ｐ_opcog_x_act＝Ｋpmb＊Ｐ_sbcog_x_act＋Ｃpmb
　　　　　　　　　　　　　　　……（６０ａ）
Ｐ_opcog_y_act＝Ｋpmb＊Ｐ_sbcog_y_act＋Ｃpmb
　　　　　　　　　　　　　　　……（６０ｂ）

　より具体的には、例えば、前記第１～第４実施形態及び第７～第１０実施形態のいずれかの実施形態、あるいは、該実施形態と組み合わせた第１３実施形態もしくは第１４実施形態における目標上体支持部運動決定部８１ｂ又は８１ｂ３の処理において、オペレータ重心横方向位置の目標値を、スレーブ重心横方向位置の観測値又は目標値から、上記式（６０ａ），（６０ｂ）に基づいて決定し得る。そして、オペレータ重心横方向位置の目標値と観測値との偏差をゼロに近づけるように、フィードバック制御則により上体支持部６５，６５’の横方向の目標並進速度を決定し得る。さらに、該目標並進速度を積分することで、目標上体支持部運動のうちの目標上体支持部横方向位置を決定し得る。

　この場合、実際のスレーブ重心横方向位置は、例えば、スレーブ装置１の上体２等のいずれかの部位の位置姿勢（スレーブ側グローバル座標系Ｃgsで見た位置姿勢）をモーションキャブチャ等の公知の手法により推定し、その推定した位置姿勢と、スレーブ装置１の各関節の実関節変位の観測値と、スレーブ装置１の剛体リンクモデルとを用いて推定することができる。また、スレーブ重心横方向位置の目標値は、例えば、目標スレーブ上体運動及び目標スレーブ脚運動を含むスレーブ装置１の全体の目標運動と、スレーブ装置１の剛体リンクモデルとを用いて算出することができる。

　また、実際のオペレータ重心横方向位置は、例えば、オペレータＰの上体等のいずれかの部位の位置姿勢（マスター側グローバル座標系Ｃgmで見た位置姿勢）と、各関節の曲げ角とをモーションキャブチャ等の公知の手法により推定し、その推定した位置姿勢及び曲げ角の観測値と、オペレータＰの剛体リンクモデルとを用いて推定することができる。なお、オペレータＰの各関節又は一部の関節の曲げ角は、オペレータＰに装着した変位センサ又は慣性センサ（加速度センサ及び角速度センサ）により検出してもよい。

　また、例えば、前記第５実施形態、第６実施形態、第１１実施形態及び第１２実施形態のいずれかの実施形態、あるいは、該実施形態と組み合わせた第１３実施形態もしくは第１４実施形態における目標上体支持部反力決定部８１ｃの処理において、オペレータ重心横方向位置の観測値と、スレーブ重心横方向位置の観測値又は目標値との間の関係の、式（６０ａ），（６０ｂ）により示される目標関係からのずれ量（Ｘ軸方向及びＹ軸方向のずれ量）を、第５実施形態と同様の演算処理により算出し得る。そして、このずれ量をゼロに近づけるように、フィードバック制御則により目標上体支持部反力のうちの横方向並進力を決定することもできる。

　また、前記補償床反力決定部３１ｅを備える実施形態（第２実施形態、第６実施形態、第８実施形態、第１２実施形態、あるいは、これらと組み合わせた第１３実施形態もしくは第１４実施形態）において、補償床反力決定部３１ｅにより決定する補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yは、第２実施形態で説明したずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yをゼロに近づけることに加えて、例えば、実上体支持部床反力のうちの横方向並進力をゼロに近づけるように決定してもよい。例えば、次式（６１ａ），（６１ｂ）に示す如く、前記ずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yと、実上体支持部床反力のうちの横方向並進力Ｆ_mb_x_act，Ｆ_mb_y_actの観測値とを線形結合してなる状態量をゼロに近づけるように、フィードバック制御則により補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定してもよい。
Ｍ_dmd_x
＝Ｋe＊Ｅrr_y＋Ｋed＊ｄＥrr_y／dt＋Ｋf＊Ｆ_mb_y_act
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（６１ａ）
Ｍ_dmd_y
＝－Ｋe＊Ｅrr_x－Ｋed＊ｄＥrr_x／dt－Ｋf＊Ｆ_mb_x_act
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（６１ｂ）

　なお、Ｋe，Ｋed，Ｋfは所定値のゲインである。また。式（６１ａ），（６１ｂ）では、フィードバック制御則としてＰＤ則を使用しているが、Ｄ則、ＰＩＤ則等の他のフィードバック制御則を用いてもよい。

　さらに、補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを、例えば、前記ずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yを用いずに、実上体支持部床反力のうちの横方向並進力を、フィードバック制御則（Ｐ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）によりゼロに近づけるように決定してもよい。例えば、前記式（６１ａ），（６１ｂ）のＥrr_x，Ｅrr_yをゼロとした式によって、補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定してよい。

　上記の如く、ずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yと、実上体支持部床反力のうちの横方向並進力とをゼロに近づけるようにＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定し、あるいは、実上体支持部床反力のうちの横方向並進力をゼロに近づけるようにＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定した場合であっても、スレーブ装置１がその姿勢の崩れを自力で回復させ得る状況では、オペレータＰの上体に、上体支持部６５，６５’から横方向の並進力が作用するのを抑制することができる。

　なお、第２実施形態で説明したずれ量Ｅrr_x，Ｅrr_yの代わりに、例えば、、前記したオペレータ重心横方向位置の観測値と、スレーブ重心横方向位置の観測値との間の関係の、式（６０ａ），（６０ｂ）により示される目標関係からのずれ量を用いて補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定してよい。

　また、前記補償床反力決定部３１ｈを備える実施形態（第４実施形態、第１０実施形態、あるいは、これらと組み合わせた第１３実施形態もしくは第１４実施形態）において、補償床反力決定部３１ｈにより決定する補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yは、上記した補償床反力決定部３１ｅの場合と同様に、前記上体傾き偏差をゼロに近づけることに加えて、実上体支持部床反力のうちの横方向並進力をゼロに近づけるように決定してもよい。例えば、次式（６２ａ），（６２ｂ）に示す如く、フィードバック制御則により補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定してもよい。
Ｍ_dmd_x
＝－Ｋe＊θerr_x－Ｋed＊ｄθrr_x／dt＋Ｋf＊Ｆ_mb_y_act
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（６２ａ）
Ｍ_dmd_y
＝－Ｋe＊θerr_y－Ｋed＊ｄθrr_y／dt－Ｋf＊Ｆ_mb_x_act
　　　　　　　　　　　　　　　　　……（６２ｂ）

　なお、Ｋe，Ｋed，Ｋfは所定値のゲインである。また、式（６２ａ），（６２ｂ）では、フィードバック制御則としてＰＤ則を使用しているが、Ｄ則、ＰＩＤ則等の他のフィードバック制御則を用いてもよい。

　また、補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを、例えば、上体傾き偏差θerr_x，θerr_yを用いずに、実上体支持部床反力のうちの横方向並進力を、フィードバック制御則（Ｐ則、ＰＤ則、ＰＩＤ則等）によりゼロに近づけるように決定してもよい。例えば、前記式（６２ａ），（６２ｂ）のＫe，Ｋedをゼロとした式によって、補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定してよい。

　上記の如く、上体傾き偏差と、実上体支持部床反力のうちの横方向並進力とをゼロに近づけるようにＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定し、あるいは、実上体支持部床反力のうちの横方向並進力をゼロに近づけるようにＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定した場合であっても、スレーブ装置１がその姿勢の崩れを自力で回復させ得る状況では、オペレータＰの上体に、上体支持部６５，６５’から横方向の並進力が作用するのを抑制することができる。

　また、第４実施形態等に備えた補償床反力決定部３１ｈでは、上体傾き偏差の代わりに、例えば、実スレーブ上体横方向位置の観測値と目標スレーブ上体横方向位置との偏差を用いて補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定してもよい。さらに、実スレーブ上体横方向位置の観測値と目標スレーブ上体横方向位置との偏差をゼロに近づけることに加えて、上体支持部床反力のうちの横方向並進力ををゼロに近づけるように、補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定してもよい。

　あるいは、上体傾き偏差の代わりに、例えば、スレーブ重心横方向位置の観測値と目標値との偏差を用いて補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定してもよい。さらに、該重心の横方向位置の観測値と該重心の目標横方向位置との偏差をゼロに近づけることに加えて、上体支持部床反力のうちの横方向並進力ををゼロに近づけるように、補償全床反力モーメントＭ_dmd_x，Ｍ_dmd_yを決定してもよい。

　また、前記仮想外力決定部３１ｆを備える実施形態（第３実施形態、第４実施形態、第９実施形態、第１０実施形態、あるいは、これらと組み合わせた第１３実施形態もしくは第１４実施形態）において、上体傾き偏差の代わりに、例えば、実スレーブ上体横方向位置の観測値と目標スレーブ上体横方向位置との偏差を用いて仮想外力モーメントを決定してもよい。あるいは、上体姿勢偏差の代わりに、例えば、スレーブ重心横方向位置の観測値と目標値との偏差に応じて仮想外力モーメントを決定してもよい。

　また、前記第７～第１２実施形態に備えた上体支持部６５’は、背もたれ部材６５ｂを、第１背もたれ駆動アクチュエータ６８及び第２背もたれ駆動アクチュエータ６９によりそれぞれロール方向、ピッチ方向に回転駆動し得るように構成されている。ただし、例えば、ロール方向、及びピッチ方向のいずれか一方にだけ、スレーブ装置１の上体２の傾きに応じて回転駆動し得るように構成されていてもよい。

　また、上体支持部６５，６５’は、マスター装置５１のスライド部材６２に対して、電動モータ等のアクチュエータによりヨー方向に回転駆動し得るように構成されていてもよい。この場合、例えばスレーブ装置１の上体２の向きの観測値又は目標値に応じて、上体支持部６５をヨー方向に回転駆動することで、該上体支持部６５，６５’からオペレータＰの上体にヨー方向の回転力が付与されるようにしてもよい。

　例えば次のような制御処理を採用し得る。すなわち、例えば、オペレータＰの各足部のオペレータ足部床反力の観測値に基づいて、オペレータＰに作用する床反力のうちのヨー方向のモーメントを推定する。そして、該ヨー方向のモーメントに応じて目標スレーブ床反力のうちの目標ヨー方向モーメントを決定する。

　さらに、この目標ヨー方向モーメントを動力学的に実現し得るように動力学モデルを用いてスレーブ装置１の目標運動を決定する。そして、該目標運動のうちの上体２の向きの目標値に応じて、あるいは、該目標運動に応じて動作するスレーブ装置１の上体２の向きの観測値に応じて、所定の関係（上体支持部６５の向きと上体２の向きとの間の所定の関係。例えば、前記式（２６）により示される関係）を満たすように、目標上体支持部向きを決定し、該目標上体支持部向きを実現し得るように上体支持部６５，６５’に回転駆動力を付与する。

　これにより、オペレータＰは、自身の上体の実際の向きと、スレーブ装置１の上体２の実際の向きとの間の関係が上記所定の関係からずれた場合に、そのことを上体支持部６５から受けるヨー方向の回転力より認識することができる。
　なお、上体支持部６５の，６５’の向きを上記の如く制御することは、マスター装置５１の移動機構５２の移動制御により行うことも可能である。

　また、前記第１～第６実施形態のマスター装置５１は、上体支持部６５の代わりに、第７実施形態等の上体支持部６５’を備えていてもよい。この場合、上体支持部６５’の第１背もたれ駆動アクチュエータ６８及び第２背もたれ駆動アクチュエータ６９を、上体支持部反力のうちのロール方向のモーメントとピッチ方向のモーメメントがゼロになるように制御してもよい。

　あるいは、前記第１～第６実施形態のマスター装置５１に備える上体支持部として、前記上体支持部６５’を同様に背もたれ部材６５ｂを有すると共に、該背もたれ部材６５ｂがスライド部材６２に対してロール方向およびピッチ方向にフリー回転し得るように構成された上体支持部（例えば前記上体支持部６５’の第１背もたれ駆動アクチュエータ６８及び第２背もたれ駆動アクチュエータ６９を省略した構成の上体支持部）を採用してもよい。

　また、前記各実施形態では、本発明における上体支持部駆動機構として、オペレータＰと共に床面上を移動し得る移動機構５２と昇降機構６０とを備えるものを例示した。ただし、本発明における上体支持部駆動機構は、例えば、図３４に例示する構成のものであってもよい。

　この例では、マスター装置５１’は、第１実施形態のものと同様の構成の昇降機構６０及び上体支持部６５を備える共に、オペレータＰ（図示省略）が移動する環境の建物の天井部（図示省略）に設置された移動機構１００とを備え、この移動機構１００に昇降機構６０の支柱６１が支持されている（換言すれば、上体支持部６５が昇降機構６０を介して移動機構１００に取付けられている）。

　この場合、移動機構１００は、天井に固定された一対の平行なレール機構１０１，１０１に沿って、図示しないアクチュエータの駆動力により前後方向（図示のマスター座標系ＣｍのＸｍ軸方向）に移動し得る一対の第１可動部１０２，１０２と、これらの第１可動部１０２，１０２と一体に移動し得るように第１可動部１０２，１０２の間に架け渡されたレール機構１０３と、レール機構１０３に沿って、図示しないアクチュエータの駆動力により左右方向（マスター座標系ＣｍのＹｍ軸方向）に移動し得る第２可動部１０４と、この第２可動部１０４から前方に延設された上側板状部材１０５と、該上側板状部材１０５の下側に配置され、該上側板状部材１０５に対して上下方向の軸心周りに（マスター座標系ＣｍのＺｍ軸周りの方向に）、アクチュエータ１０６（例えば電動モータ）により回転し得るように該アクチュエータ１０６を介して板状部材１０５に取付けられた下側板状部材１０７とを備える。

　そして、上体支持部６５の中心付近が、アクチュエータ１０６の回転軸心のほぼ直下に位置するようにして、昇降機構６０の支柱６１の上端部が下側板状部材１０７に固定されている。なお、本実施形態では、上記移動機構１００と昇降機構６０により本発明における上体支持部駆動機構が実現される。また、上体支持部は、前記第７実施形態で説明した上体支持部６５’であってもよい。

　かかるマスター装置５１’では、昇降機構６０の支柱６１は、移動機構１００の動作によって横方向（上下方向と直交する方向）に移動し得ると共に、アクチュエータ１０６の軸心周りに（ヨー方向）に回転し得る。このため、操縦者Ｐは、第１実施形態と同様に床面上を移動し得る。そして、移動機構１００の図示しないアクチュエータと、アクチュエータ１０６との作動制御によって、前記第１～第６実施形態と同様に（又は第７～第１２実施形態と同様に）、上体支持部６５（又は６５’）の移動と、上体支持部反力のうちの横方向並進力とヨー方向モーメントとを制御することが可能である。

　また、本発明における上体支持部駆動機構は、例えば、図３５に例示する構成のものを採用することもできる。この例では、マスター装置５１’’は、前記第１実施形態と同じ構成の上体支持部６５と、該上体支持部６５を上体（腰部）に装着したオペレータＰの移動環境の周囲に配置された複数の電動モータ１１０とを備える。各電動モータ１１０は、例えば、床面上に立設された支柱１１１上に取付けられている。

　そして、各電動モータ１１０の回転軸には、該電動モータ１１０により回転駆動し得るプーリ１１２が装着されている。さらに、各電動モータ１１０に対応するプーリ１１２に巻回されたワイヤー１１３が該プーリ１１２から引き出され、その引き出されたワイヤー１１３の先端部が上体支持部６５に連結されている。なお、上体支持部は、前記第７実施形態で説明した上体支持部６５’であってもよい。

　かかるマスター装置５１’’では、複数の電動モータ１１０とワイヤー１１３とにより本発明における上体支持部駆動が実現される。そして、このマスター装置５１’’では、各電動モータ１１０の作動制御によって、オペレータＰは床面上を移動し得ると共に、前記第１～第６実施形態と同様に（又は第７～第１２実施形態と同様に）、上体支持部６５（又は６５’）の移動と、上体支持部反力のうちの横方向並進力とヨー方向モーメントとを制御することが可能である。
　なお、電動モータ１１０の代わりに、油圧モータ等のアクチュエータを使用してもよい。

　また、前記各実施形態では、スレーブ制御部３１及びマスター制御部８１をスレーブ装置１及びマスター装置５１に各々搭載したが、スレーブ制御部３１及びマスター制御部８１をスレーブ装置１及びマスター装置５１のいずれか一方に搭載したり、あるいは、外部のサーバ等に備えるようにしてもよい。また、スレーブ制御部３１の一部の機能をマスター制御部８１にもたせてもよい。あるいは、マスター制御部８１の一部の機能をスレーブ制御部３１にもたせてもよい。

　さらに、スレーブ制御部３１及びマスター制御部８１の組を、スレーブ装置１及びマスター装置５１との両方に搭載し、スレーブ装置１でのスレーブ制御部３１及びマスター制御部８１の処理と、マスター装置５１でのスレーブ制御部３１及びマスター制御部８１の処理とを、互いに同期して並列に実行するようにしてもよい。

　また、マスター装置５１には、例えば、スレーブ装置１の各腕１０を、オペレータＰの各腕の動きにより操縦するためのマニピュレータが搭載されていてもよい。

Claims

　上体と該上体から延設された２つの脚とを有する脚式移動体であるスレーブ装置を移動させる操縦を行い得る操縦システムであって、
　操縦者が移動するに伴い、該操縦者と共に移動し得るように該操縦者の上体に装着される上体支持部と、該上体支持部を横方向に移動させる並進力を該上体支持部に付与し得るように該上体支持部に取付けられた上体支持部駆動機構とを含むマスター装置と、
　前記スレーブ装置の各脚の目標運動である目標スレーブ脚運動と前記スレーブ装置の上体の目標運動である目標スレーブ上体運動とを含むスレーブ側動作目標と、前記マスター装置の上体支持部駆動機構の動作目標であるマスター側動作目標とを決定する動作目標決定部と、
　前記決定されたマスター側動作目標に応じて前記上体支持部駆動機構の作動制御を行うマスター側制御部と、
　前記決定されたスレーブ側動作目標に応じて前記スレーブ装置の作動制御を行うスレーブ側制御部とを備えており、
　前記上体支持部、前記操縦者の上体、及び前記操縦者の重心のうちのいずれか１つの横方向位置をマスター側基準部横方向位置と定義し、前記スレーブ装置の上体及び重心のうちのいずれか１つの横方向位置をスレーブ側基準部横方向位置と定義したとき、
　前記動作目標決定部は、
　前記操縦者がその脚の運動によって移動するに伴い、前記スレーブ装置をその脚の運動によって移動させるように、少なくとも前記操縦者の各脚の運動状態の観測値を用いて前記目標スレーブ脚運動を決定する第１処理部と、
　実際の前記マスター側基準部横方向位置と実際の前記スレーブ側基準部横方向位置との間の関係が所定の第１目標対応関係を満たす状態に近づき、且つ、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ側基準部横方向位置の目標値を実際の前記スレーブ側基準部横方向位置に一致させ、又は近づけるように、前記マスター側基準部横方向位置及び前記スレーブ側基準部横方向位置のそれぞれの観測値を用いて前記目標スレーブ上体運動と前記マスター側動作目標とを決定する第２処理部とを含むように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記動作目標決定部が決定する前記マスター側動作目標は、前記上体支持部の目標横方向位置を含み、前記第２処理部は、前記上体支持部の目標横方向位置により規定される前記マスター側基準部横方向位置と、前記スレーブ側基準部横方向位置の観測値又は目標値との間の関係が前記第１目標対応関係を満たす状態になるように、該スレーブ側基準部横方向位置の観測値又は目標値を用いて前記上体支持部の目標横方向位置を決定する第２０１処理部を含むように構成され、
　前記マスター側制御部は、前記上体支持部の実際の横方向位置を前記決定された目標横方向位置に追従させるように前記上体支持部駆動機構の作動制御を行うように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１又は２記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記第２処理部は、前記スレーブ側基準部横方向位置の目標値を、該スレーブ側基準部横方向位置の観測値に一致させるように、前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標横方向位置を該スレーブ側基準部横方向位置の観測値を用いて決定する第２０２処理部を含むように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１又は２記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記動作目標決定部は、前記スレーブ装置に作用させるべき床反力である目標スレーブ床反力を、前記操縦者の各脚に作用する床反力である操縦者床反力の観測値を用いて決定
する第３処理部と、前記スレーブ装置の動力学を表す第１の動力学モデルにおいて前記スレーブ装置に作用させる第１仮想外力を決定する第４処理部とを含むように構成され、
　前記第２処理部は、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の目標運動によって該スレーブ装置が発生する慣性力と該スレーブ装置に作用する重力との合力が、前記決定された目標スレーブ床反力及び前記決定された第１仮想外力の合力に前記第１の動力学モデル上で釣り合うように、前記スレーブ装置の上体の横方向の目標並進加速度を決定し、さらに該目標並進加速度を積分することにより、前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標横方向位置を決定する第２０３処理部を含むように構成され、
　前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ側基準部横方向位置の目標値と該スレーブ側基準部横方向位置の観測値との偏差、及び、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の上体の傾きの目標値と該傾きの観測値との偏差のうちのいずれか１つの偏差を第１偏差と定義したとき、前記第４処理部は、前記第１偏差をゼロに近づけるように、該第１偏差の算出値を用いて前記第１仮想外力を決定するように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記第２処理部は、前記スレーブ側基準部横方向位置の目標値と、実際の前記マスター側基準部横方向位置との間の関係が前記第１目標対応関係を満たす状態になるように、前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標横方向位置を、前記マスター側基準部横方向位置の観測値を用いて決定する第２０４処理部と、前記マスター側基準部横方向位置の観測値と前記スレーブ側基準部横方向位置の観測値又は目標値との間の関係の、前記第１目標対応関係からのずれ度合いをゼロに近づけるように、該ずれ度合いの算出値を用いて前記マスター側動作目標を決定する第２０５処理部とを含むように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項５記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記第２０５処理部は、前記操縦者が前記上体支持部から受ける横方向の反力の目標値である目標上体支持部横方向反力を前記マスター側動作目標として決定するように構成され、
　前記マスター側制御部は、前記操縦者が前記上体支持部から受ける実際の横方向の反力を、前記決定された目標上体支持部横方向反力に追従させるように前記上体支持部駆動機構の作動制御を行うように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１～６のいずれか１項に記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記第２処理部は、前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標上下方向位置を、前記上体支持部もしくは前記操縦者の上体の実際の上下方向位置に対して所定の第２目標対応関係を満たすように、該上体支持部もしくは該操縦者の上体の上下方向位置の観測値を用いて前記スレーブ装置の上体の目標上下方向位置を決定し、又は、前記スレーブ装置の上体の目標上下方向位置をあらかじめ定めた所定値に決定する第２０６処理部を含むように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１～７のいずれか１項に記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記第２処理部は、前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標姿勢を、前記操縦者の上体の実際の姿勢に対して所定の第３目標対応関係を満たすように、該操縦者の上体の姿勢の観測値を用いて前記スレーブ装置の上体の目標姿勢を決定する第２０７処理部を含むように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１～７のいずれか１項に記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記上体支持部駆動機構は、前記上体支持部を横方向に移動させる並進力と、該上体支
持部を回転させる回転力とを該上体支持部に付与し得るように構成されていると共に、前記上体支持部は、前記操縦者の上体に装着された状態で前記上体支持部駆動機構から付与される回転力が前記操縦者の上体の姿勢を変化させる力として該操縦者の上体に伝達し得るように構成されており、
　前記動作目標決定部は、前記スレーブ装置に作用させるべき床反力である目標スレーブ床反力を、前記操縦者の各脚に作用する床反力である操縦者床反力の観測値を用いて決定する第３処理部を含むように構成され、
　前記第２処理部は、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の目標運動によって前記スレーブ装置が発生する慣性力と該スレーブ装置に作用する重力との合力が、前記決定された目標スレーブ床反力に、前記スレーブ装置の動力学を表す第２の動力学モデル上で釣り合うように、前記スレーブ装置の上体の目標角加速度を決定し、さらに、該目標角加速度を積分することにより前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標姿勢を決定する第２０８処理部と、前記スレーブ装置の上体の実際の姿勢と、前記操縦者の上体の実際の姿勢との間の関係が所定の第３目標対応関係を満たす状態になるように、前記上体支持部の回転動作に関する前記上体支持部駆動機構の動作目標である上体支持部回転動作目標を前記スレーブ装置の上体の姿勢の観測値又は前記決定された目標姿勢を用いて決定する第２１０処理部とを含むように構成されており、
　前記マスター側制御部は、前記決定された上体支持部回転動作目標に応じて前記上体支持部を回転させる回転力を発生するように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１～７のいずれか１項に記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記上体支持部駆動機構は、前記上体支持部を横方向に移動させる並進力と、該上体支持部を回転させる回転力とを該上体支持部に付与し得るように構成されていると共に、前記上体支持部は、前記操縦者の上体に装着された状態で前記上体支持部駆動機構から付与される回転力が前記操縦者の上体の姿勢を変化させる力として該操縦者の上体に伝達し得るように構成されており、
　前記動作目標決定部は、前記スレーブ装置に作用させるべき床反力である目標スレーブ床反力を、前記操縦者の各脚に作用する床反力である操縦者床反力の観測値を用いて決定する第３処理部と、前記スレーブ装置の動力学を表す第３の動力学モデルにおいて前記スレーブ装置に作用させる第２仮想外力を決定する第５処理部とを含むように構成され、
　前記第２処理部は、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の目標運動によって該スレーブ装置が発生する慣性力と該スレーブ装置に作用する重力との合力が、前記決定された目標スレーブ床反力及び前記決定された第２仮想外力の合力に前記第３の動力学モデル上で釣り合うように、前記スレーブ装置の上体の目標角加速度を決定し、さらに、該目標角加速度を積分することにより前記目標スレーブ上体運動のうちの前記スレーブ装置の上体の目標姿勢を決定する第２０９処理部と、前記スレーブ装置の上体の姿勢と、前記操縦者の上体の姿勢との間の関係が所定の第３目標対応関係を満たす状態になるように、前記上体支持部の回転動作に関する前記上体支持部駆動機構の動作目標である上体支持部回転動作目標を前記スレーブ装置の上体の実際の姿勢の観測値又は前記決定された目標姿勢を用いて決定する第２１０処理部とを含むように構成されており、
　前記マスター側制御部は、前記決定された上体支持部回転動作目標に応じて前記上体支持部を回転させる回転力を発生するように構成されており、
　前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ側基準部横方向位置の目標値と該スレーブ側基準部横方向位置の観測値との偏差、及び、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の上体の傾きの目標値と該傾きの観測値との偏差のうちのいずれか１つの偏差を第１偏差と定義したとき、前記第５処理部は、前記第１偏差をゼロに近づけるように、該第１偏差の算出値を用いて前記第２仮想外力を決定するように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１～１０のいずれか１項に記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記動作目標決定部は、前記スレーブ装置に作用させるべき床反力である目標スレーブ床反力を前記操縦者の各脚に作用する床反力である操縦者床反力の観測値を用いて決定する第３処理部を含むように構成され、
　前記第１処理部は、前記操縦者の各脚の運動状態の観測値から、前記スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の基本目標値である基本目標スレーブ脚位置姿勢を決定する第１０１処理部と、前記スレーブ装置に実際に作用する床反力を前記決定された目標スレーブ床反力に近づけるように、前記基本目標スレーブ脚位置姿勢を前記スレーブ装置の各脚に作用する床反力の観測値を用いて修正する第１０２処理部とを含み、該第１０２処理部による修正後の前記スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の目標値である目標スレーブ脚位置姿勢を前記目標スレーブ脚運動として決定するように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１～１０のいずれか１項に記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記動作目標決定部は、前記スレーブ装置に作用させるべき床反力である目標スレーブ床反力を、前記操縦者の各脚に作用する床反力である操縦者床反力の観測値を用いて決定する第３処理部と、前記マスター側基準部横方向位置の観測値と前記スレーブ側基準部横方向位置の観測値との間の関係の前記第１目標対応関係からのずれ度合いと、前記操縦者が前記上体支持部から受ける反力である上体支持部反力の横方向並進力とのうちの少なくとも一方をゼロに近づけるように、前記決定された目標スレーブ床反力に付加すべき床反力である補償床反力を、前記ずれ度合いの算出値と前記上体支持部反力の横方向並進力の観測値とのうちの少なくとも一方を用いて決定する第６処理部とを含むように構成され、
　前記第１処理部は、前記操縦者の各脚の実際の運動状態の観測値から、前記スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の基本目標値である基本目標スレーブ脚位置姿勢を決定する第１０１処理部と、前記スレーブ装置に実際に作用する床反力を、前記目標スレーブ床反力に前記補償床反力を付加した目標値に近づけるように、前記基本目標スレーブ脚位置姿勢を前記スレーブ装置の各脚に作用する床反力の観測値を用いて修正する第１０３処理部とを含み、該第１０３処理部による修正後の前記スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の目標値である目標スレーブ脚位置姿勢を前記目標スレーブ脚運動として決定するように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１～１０のいずれか１項に記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記動作目標決定部は、前記スレーブ装置に作用させるべき床反力である目標スレーブ床反力を、前記操縦者の各脚に作用する床反力である操縦者床反力の観測値を用いて決定する第３処理部と、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ側基準部横方向位置の目標値と該スレーブ側基準部横方向位置の観測値との偏差、及び、前記スレーブ側動作目標により規定される前記スレーブ装置の上体の傾きの目標値と該傾きの観測値との偏差のうちのいずれか１つの偏差を第１偏差と定義したとき、前記第１偏差と、前記操縦者が前記上体支持部から受ける反力である上体支持部反力の横方向並進力とのうちの少なくとも一方をゼロに近づけるように、前記決定された目標スレーブ床反力に付加すべき床反力である補償床反力を、前記第１偏差の算出値と前記上体支持部反力の横方向並進力の観測値とのうちの少なくとも一方を用いて決定する第７処理部とを含むように構成され、
　前記第１処理部は、前記操縦者の各脚の実際の運動状態の観測値から、前記スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の基本目標値である基本目標スレーブ脚位置姿勢を決定する第１０１処理部と、前記スレーブ装置に実際に作用する床反力を、前記目標スレーブ床反力に前記補償床反力を付加した目標値に近づけるように、前記基本目標スレーブ脚位置姿勢を前記スレーブ装置の各脚に作用する床反力の観測値を用いて修正する第１０３処理部とを含み、該第１０３処理部による修正後の前記スレーブ装置の各脚の先端部の位置及び姿勢の目標値である目標スレーブ脚位置姿勢を前記目標スレーブ脚運動として決定す
るように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１～１３のいずれか１項に記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記上体支持部駆動機構は、前記上体支持部を横方向に移動させる並進力と、該上体支持部を上下方向に移動させる並進力とを付与し得るように構成されており、
　前記マスター側制御部は、前記操縦者が前記上体支持部から受ける上下方向の並進力が所定値となるように前記上体支持部駆動機構の作動制御を行う機能を有するように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１～１４のいずれか１項に記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記上体支持部駆動機構は、前記操縦者が移動する床面上を移動し得るように構成された移動機構と、該床面に対する該移動機構の移動駆動力を発生可能な第１アクチュエータとを備えており、
　前記上体支持部は、前記移動機構と共に移動し得るように該移動機構に搭載されており、
　前記マスター側制御部は、前記マスター側動作目標に応じて前記第１アクチュエータの作動制御を行うことにより、前記移動機構の移動動作を制御するように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項９又は１０記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記上体支持部駆動機構は、前記操縦者が移動する床面上を移動し得るように構成された移動機構と、該床面に対する該移動機構の移動駆動力を発生可能な第１アクチュエータと、前記上体支持部を回転させる回転力を発生可能な第２アクチュエータとを備えており、
　前記マスター側制御部は、前記マスター側動作目標に応じて前記第１アクチュエータの作動制御を行うと共に、前記上体支持部回転動作目標に応じて前記第２アクチュエータの作動制御を行うように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１５又は１６記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記上体支持部駆動機構は、前記移動機構に対して前記上体支持部を昇降させ得るように支持する昇降機構と、該上体支持部を前記移動機構に対して昇降させる駆動力を発生可能な第３アクチュエータとをさらに備えており、
　前記マスター側制御部は、さらに前記操縦者が前記上体支持部から受ける上下方向の並進力が所定値となるように該上下方向の並進力の観測値に応じて前記第３アクチュエータの作動制御を行うように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１～１６のいずれか１項に記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記上体支持部は、上下方向に移動自在な状態になるように前記上体支持部駆動機構に取付けられていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１～１６のいずれか１項に記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記上体支持部は、上下方向に弾性的に移動し得るように前記上体支持部駆動機構に取付けられていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　請求項１～８のいずれか１項に記載の移動体の操縦システムにおいて、
　前記上体支持部は、前記操縦者のロール方向に、又は前記操縦者のピッチ方向に、又は該ロール方向とピッチ方向とに回転自在な状態となるように前記上体支持部駆動機構に取付けられていることを特徴とする移動体の操縦システム。
　上体と該上体から延設された２つの脚とを有する脚式移動体であるスレーブ装置を移動
させる操縦を行い得る操縦システムであって、
　操縦者が移動するに伴い、該操縦者と共に移動し得るように該操縦者の上体に装着される上体支持部と、該上体支持部を横方向に移動させる並進力を該上体支持部に付与し得るように該上体支持部に取付けられた上体支持部駆動機構とを含むマスター装置と、
　前記スレーブ装置の動作目標であるスレーブ側動作目標と、前記マスター装置の上体支持部駆動機構の動作目標であるマスター側動作目標とを決定する動作目標決定部と、
　前記決定されたマスター側動作目標に応じて前記上体支持部駆動機構の作動制御を行うマスター側制御部と、
　前記決定されたスレーブ側動作目標に応じて前記スレーブ装置の作動制御を行うスレーブ側制御部とを備えており、
　前記上体支持部、前記操縦者の上体、及び前記操縦者の重心のうちのいずれか１つの横方向位置をマスター側基準部横方向位置と定義し、前記スレーブ装置の上体及び重心のうちのいずれか１つの横方向位置をスレーブ側基準部横方向位置と定義したとき、
　前記動作目標決定部は、
　前記操縦者の移動に伴い、前記スレーブ装置を移動させるように前記スレーブ側動作目標を決定すると共に、実際の前記マスター側基準部横方向位置と、実際の前記スレーブ側基準部横方向位置との間の関係の、所定の第１目標対応関係からのずれを低減させる向きの横方向の並進力を前記上体支持部から前記操縦者に作用させるように前記マスター側動作目標を決定するように構成されていることを特徴とする移動体の操縦システム。