WO2021079578A1 - ロボット装置 - Google Patents

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WO2021079578A1
WO2021079578A1 PCT/JP2020/028261 JP2020028261W WO2021079578A1 WO 2021079578 A1 WO2021079578 A1 WO 2021079578A1 JP 2020028261 W JP2020028261 W JP 2020028261W WO 2021079578 A1 WO2021079578 A1 WO 2021079578A1
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WO
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robot device
legs
outer casing
leg
sensor
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/028261
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English (en)
French (fr)
Inventor
康久 神川
川浪　康範
英資 大島
寿光 甲斐
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ソニー株式会社
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Publication date
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Priority to CN202080072993.7A priority patent/CN114555299A/zh
Priority to US17/769,862 priority patent/US20220388585A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J19/02—Sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B25J19/023—Optical sensing devices including video camera means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases

Definitions

  • this disclosure relates to a robot device having a plurality of legs to perform mobile work.
  • leg-type mobile robots applied to the transportation of luggage is being promoted.
  • the work space of this type of leg-type mobile robot is not limited to leveling such as factories and warehouses, but includes outdoor areas, rough terrain, and slopes, and also overlaps with human living spaces, allowing interaction with humans such as delivery of luggage. It is expected to occur.
  • leg-type mobile robot When climbing a slope with a leg-type mobile robot, it is required to be compact so as not to give a feeling of oppression to humans and to suppress fluctuations in the position of the center of gravity when the luggage is loaded. In addition, in order to use it in a crowd, a level of safety that does not cause any problem even when interacting with humans is required. From the viewpoint of safety or posture stability, a leg-type mobile robot equipped with four or more legs for carrying luggage is promising. However, when the load is placed on the upper part of the body of this type of leg-type mobile robot (see, for example, Patent Document 1), the position of the center of gravity becomes high, so that the posture is particularly high when climbing a slope or walking on rough terrain. It becomes difficult to maintain stability. In addition, when it is placed on the upper part of the body, the total length is high, which may give a feeling of oppression to the surroundings.
  • the robot for carrying luggage has interaction with humans, it is preferable to force-control moving parts such as legs.
  • the legs of the robot have a complicated shape, and it is difficult to attach a safety sensor for comprehensively monitoring the surroundings of the robot. Considering the entrainment of foreign matter such as finger pinching, the shape of the exterior of the leg becomes complicated, which is a big design constraint.
  • An object of the technique according to the present disclosure is to provide a robot device having a plurality of legs to perform moving work.
  • the technology according to the present disclosure has been made in consideration of the above issues.
  • the body part to which the legs are attached so that the bottom surface is higher than the ground plane of the legs when the bottom surface is shortened to the maximum.
  • the body portion includes a loading portion for loading a load in a space surrounded by the plurality of legs.
  • the robot device further includes an outer casing that covers the entire robot device including the plurality of legs.
  • the outer casing includes an openable lid or door on at least one of the upper surface, the front surface, the rear surface, and the left and right side surfaces.
  • the surface of the outer casing may be provided with a removable decoration. Further, a sensor such as an ambient observation sensor may be attached to the outer casing. Further, a display capable of displaying advertising information or the like may be attached to the surface of the outer casing.
  • FIG. 1 is a diagram (perspective view) showing an example of the degree of freedom configuration of the robot device 100.
  • FIG. 2 is a view (front view) showing an example of the degree of freedom configuration of the robot device 100.
  • FIG. 3 is a view (rear view) showing an example of the degree of freedom configuration of the robot device 100.
  • FIG. 4 is a view (left side view) showing an example of the degree of freedom configuration of the robot device 100.
  • FIG. 5 is a view (top view) showing an example of the degree of freedom configuration of the robot device 100.
  • FIG. 6 is a view (perspective view) showing a state in which the outer casing 600 is attached to the robot device 100.
  • FIG. 1 is a diagram (perspective view) showing an example of the degree of freedom configuration of the robot device 100.
  • FIG. 2 is a view (front view) showing an example of the degree of freedom configuration of the robot device 100.
  • FIG. 3 is a view (rear view) showing an example of the degree
  • FIG. 7 is a view (front view) showing a state in which the outer casing 600 is attached to the robot device 100.
  • FIG. 8 is a view (top view) showing a state in which the outer casing 600 is attached to the robot device 100.
  • FIG. 9 is a view (left side view) showing a state in which the outer casing 600 is attached to the robot device 100.
  • FIG. 10 is a view showing a state in which an opening / closing lid is attached to the upper surface of the outer casing 600 of the robot device 100.
  • FIG. 11 is a view showing a state in which an openable front door is attached to the front of the outer casing 600 to the robot device 100.
  • FIG. 12 is a view showing a state in which an openable side door is attached to the left side surface of the outer casing 600 to the robot device 100.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of an electric system of the robot device 100.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the relationship between the movable legs and the body portion.
  • FIG. 15 is a view (perspective view) showing a state in which the opaque outer casing 600 is attached to the robot device 100.
  • FIG. 16 is a view (perspective view) showing the connection structure between the body portion and the outer casing.
  • FIG. 17 is a view (rear view) showing the connection structure between the body portion and the outer casing.
  • FIG. 18 is a view (left side view) showing a connection structure between the body portion and the outer casing.
  • FIG. 19 is a view (top view) showing the connection structure between the body portion and the outer casing.
  • FIG. 20 is a view (perspective view) showing the relationship between the frame supporting the outer housing and the movable range of the movable legs.
  • FIG. 21 is a view (left side view) showing the relationship between the frame supporting the outer housing and the movable range of the movable legs.
  • FIG. 22 is a view (top view) showing the relationship between the frame supporting the outer housing and the movable range of the movable legs.
  • FIG. 23 is a diagram showing a modified example of the outer casing.
  • FIG. 24 is a view showing a state in which the ambient observation sensor is attached to the outer casing.
  • FIG. 25 is a view showing a state in which a surface display is mounted on the wall surface of the outer casing.
  • FIG. 26 is a diagram showing a modified example in which the robot device is applied to personal mobility.
  • FIG. 27 is a diagram showing a modified example in which the robot device is applied to personal mobility.
  • FIG. 28 is a diagram showing a modified example in which a loading platform tilting mechanism is provided in the loading portion of the robot device.
  • FIG. 29 is a diagram showing a modified example in which a loading platform tilting mechanism is provided in the loading portion of the robot device.
  • FIG. 30 is a view (perspective view) showing a configuration example of a robot device 100 provided with movable legs composed of a linear actuator mechanism.
  • FIG. 30 is a view (perspective view) showing a configuration example of a robot device 100 provided with movable legs composed of a linear actuator mechanism.
  • FIG. 31 is a view (front view) showing a configuration example of a robot device 100 provided with movable legs composed of a linear actuator mechanism.
  • FIG. 32 is a view (rear view) showing a configuration example of a robot device 100 provided with movable legs composed of a linear actuator mechanism.
  • FIG. 33 is a view (left side view) showing a configuration example of a robot device 100 provided with movable legs composed of a linear actuator mechanism.
  • FIG. 34 is a view (top view) showing a configuration example of a robot device 100 provided with movable legs composed of a linear actuator mechanism.
  • FIG. 35 is a diagram for explaining the relationship between the movable legs and the body portion.
  • FIGS. 1 to 5 schematically show an example of the degree of freedom configuration of the robot device 100 to which the technique according to the present disclosure is applied.
  • FIG. 1 is a perspective view of the robot device 100 from the left front
  • FIG. 2 is a front view of the robot device 100
  • FIG. 3 is a rear view of the robot device 100
  • FIG. 4 is a left side view of the robot device 100
  • FIG. It is a top view of the robot device 100.
  • the illustrated robot device 100 is configured as a quadruped walking robot equipped with four movable legs. That is, the robot device 100 includes a body portion 150 of the walking robot and four movable legs 110, 120, 130, and 140 connected to the four corners of the body portion 150, respectively.
  • the body portion 150 has a hollow box shape and is a loading portion for loading luggage, and the luggage can be taken in and out through an opening such as an upper surface. It can also be said that the structure is such that luggage is placed in a space surrounded by four movable legs 110, 120, 130 and 140.
  • a control unit 160 that houses an electric system such as a control circuit and a battery for driving is mounted on the bottom surface of the body unit 150.
  • the leg 110 is the left front leg (LF), the leg 120 is the right front leg (RF), the leg 130 is the left hind leg (LR), and the leg 140 is the right hind leg (RR).
  • the robot device 100 can walk by operating the legs 110, 120, 130, and 140 synchronously (while alternately switching between the stance and the swing leg). Then, the robot device 100 is supposed to carry the load loaded on the body portion 150.
  • the robot device 100 is applied to the field of physical distribution, for example, transports a package from a final base to the time of delivery.
  • the leg 110 corresponding to the left front leg includes two links 111 and 112 and a knee joint portion 113 connecting between the link 111 and the link 112.
  • the other end (lower end) of the link 111 corresponding to the lower leg corresponds to the tip of the foot and is in contact with the floor surface.
  • the upper end of the link 112 corresponding to the thigh portion is attached to the body portion 150 via the hip joint portion 114.
  • the knee joint portion 113 has a degree of freedom of rotation around the pitch axis, and the link 111 can be driven around the pitch axis with respect to the link 112 by an actuator (not shown) such as a pitch axis rotation motor.
  • the hip joint portion 114 has a degree of freedom of rotation around the pitch axis, and the link 112 can be driven around the pitch axis with respect to the body portion 150 by an actuator (not shown) such as a pitch axis rotation motor.
  • the leg 120 corresponding to the right front leg includes two links 121 and 122 and a knee joint portion 123 connecting between the link 121 and the link 122.
  • the other end (lower end) of the link 121 corresponding to the lower leg corresponds to the tip of the foot and is in contact with the floor surface.
  • the upper end of the link 122 corresponding to the thigh portion is attached to the body portion 150 via the hip joint portion 124.
  • the knee joint portion 123 has a degree of freedom of rotation around the pitch axis, and the link 121 can be driven around the pitch axis with respect to the link 122 by an actuator (not shown) such as a pitch axis rotation motor.
  • the hip joint portion 124 has a degree of freedom of rotation around the pitch axis, and the link 122 can be driven around the pitch axis with respect to the body portion 150 by an actuator (not shown) such as a pitch axis rotation motor.
  • the leg 130 corresponding to the left hind leg includes two links 131 and 132, and a knee joint portion 133 connecting between the link 131 and the link 132.
  • the other end (lower end) of the link 131 corresponding to the lower leg corresponds to the tip of the foot and is in contact with the floor surface.
  • the upper end of the link 132 corresponding to the thigh portion is attached to the body portion 150 via the hip joint portion 134.
  • the knee joint portion 133 has a degree of freedom of rotation around the pitch axis, and the link 131 can be driven around the pitch axis with respect to the link 132 by an actuator (not shown) such as a pitch axis rotation motor.
  • the hip joint portion 134 has a degree of freedom of rotation around the pitch axis, and the link 132 can be driven around the pitch axis with respect to the body portion 150 by an actuator (not shown) such as a pitch axis rotation motor.
  • the leg 140 corresponding to the right hind leg includes two links 141 and 142 and a knee joint portion 143 connecting between the link 141 and the link 142.
  • the other end (lower end) of the link 141 corresponding to the lower leg corresponds to the tip of the foot and is in contact with the floor surface.
  • the upper end of the link 142 corresponding to the thigh portion is attached to the body portion 150 via the hip joint portion 144.
  • the knee joint portion 143 has a degree of freedom of rotation around the pitch axis, and the link 141 can be driven around the pitch axis with respect to the link 142 by an actuator (not shown) such as a pitch axis rotation motor.
  • the hip joint portion 144 has a degree of freedom of rotation around the pitch axis, and the link 142 can be driven around the pitch axis with respect to the body portion 150 by an actuator (not shown) such as a pitch axis rotation motor.
  • the movable legs 110, 120, 130, and 140 each have two degrees of freedom of rotation around the pitch axis of the knee joint and eight degrees of freedom around the pitch axis of the hip joint, and the entire robot device 100 has eight degrees of freedom. It has a structure to have.
  • the robot device 100 shown in FIG. 1 is composed of four legs, it should be understood that the technique according to the present disclosure can be applied even if the robot device 100 is equipped with two legs, three legs, or five or more legs.
  • FIG. 6 to 9 show a state in which the outer casing 600 is attached to the main body of the robot device 100.
  • the outer casing 600 is drawn semi-transparently, but in reality, an opaque outer casing 600 is used so as not to affect the aesthetic appearance (or the outer casing 600 is transparent to give a design accent). May be).
  • FIG. 6 is a perspective view of the robot device 100 to which the outer casing 600 is attached from the left front
  • FIG. 7 is a front view of the robot device 100
  • FIG. 8 is a left side view of the robot device 100
  • FIG. 9 is a view of the robot device 100. It is a top view.
  • the movable legs 110, 120, 130, and 140 are simplified and drawn as a multi-link structure composed of links and joints, but the exterior of the legs is actually complicated in shape. Considering the entrainment of foreign matter such as pinching of fingers is a major design constraint.
  • FIGS. 6 to 9 by covering the entire robot device 100 including the movable legs 110, 120, 130, 140 with the outer housing 600, the fingers by the movable legs 110, 120, 130, 140 There is no need to consider the entrainment of foreign matter such as pinching, which increases the degree of freedom in design. Further, by hiding the movable legs 110, 120, 130, 140 having a complicated exterior shape with the outer housing 600, there is an advantage that the aesthetic appearance of the robot device 100 is improved.
  • a plain outer housing 600 is drawn for simplification, but by applying removable decorations and the like to the wall surface of the outer housing 600, an exterior design that appeals to the sensibilities according to the user's request can be achieved. It can be changed flexibly at low cost. Alternatively, an advertising medium may be applied to the outer casing 600 instead of decoration.
  • various methods for accessing the loading portion provided on the body portion 150 can be considered.
  • a method of removing the outer case 600 from the robot device main body 100 the state in which the outer case 600 is removed is the same as in FIG. 1 or a method of providing an openable upper lid 1001 on the upper surface of the outer case 600 (see FIG. 10).
  • a method of providing an openable front door 1101 on the front surface of the outer casing 600 see FIG. 11
  • a method of providing an openable rear door on the rear surface of the outer casing 600 see FIG. 11
  • an outer case A method of providing an openable side door 1201 on the left side surface (or right side surface) of the housing 600 (see FIG. 12) can be mentioned.
  • FIG. 1 to 12 show a configuration example of a robot device 100 including four movable legs 110, 120, 130, 140 composed of a multi-link structure.
  • the movable legs 110, 120, 130, and 140 each include a hip joint portion connected to the body portion 150, a thigh joint portion, a knee joint portion, and a lower leg portion link.
  • the configuration of the movable leg is not limited to this.
  • FIG. 30 to 34 schematically show a configuration example of a robot device 100 having movable legs provided with a linear actuator mechanism.
  • FIG. 30 is a perspective view of the robot device 100 from the left front
  • FIG. 31 is a front view of the robot device 100
  • FIG. 32 is a rear view of the robot device 100
  • FIG. 33 is a left side view of the robot device 100
  • FIG. 34 is. It is a top view of the robot device 100.
  • the robot device 100 includes a body portion 150 of the walking robot and four movable legs 3010, 3020, 3030, and 3040 connected to the four corners of the body portion 150, respectively.
  • the body portion 150 has a hollow box shape and is a loading portion for loading luggage, and the luggage can be taken in and out through an opening such as an upper surface. It can also be said that the structure is such that luggage is placed in a space surrounded by four movable legs 3010, 3020, 3030, and 3040.
  • a control unit 160 that houses an electric system such as a control circuit and a battery for driving is mounted on the bottom surface of the body unit 150.
  • the leg 3010 is the left front leg (LF)
  • the leg 3020 is the right front leg (RF)
  • the leg 3030 is the left hind leg (LR)
  • the leg 3040 is the right hind leg (RR).
  • the robot device 100 can walk by synchronously operating the legs 3010, 3020, 3030, and 3040 (while switching between the standing leg and the swing leg alternately).
  • the leg 3010 corresponding to the left front leg includes a hollow cylindrical cylinder 3012 and a rod 3011 that can freely appear and disappear from the cylinder 3012.
  • a linear actuator for driving a rod 3011 such as a ball screw, hydraulic pressure, or a ball screw in the longitudinal direction is arranged.
  • the total length of the leg 3010 changes according to the driving position of the rod 3011.
  • the lower end of the rod 3011 corresponding to the lower leg corresponds to the tip of the foot.
  • the upper end of the cylinder 3012 corresponding to the thigh portion is attached to the body portion 150 via the hip joint portion 3014.
  • the hip joint portion 3014 has a degree of freedom of rotation around the pitch axis, and the entire leg 3010 can be driven around the pitch axis with respect to the body portion 150 by an actuator (not shown) such as a pitch axis rotation motor.
  • the leg 3020 corresponding to the right front leg includes a hollow cylindrical cylinder 3022 and a rod 3021 that can freely appear and disappear from the cylinder 3022.
  • a linear actuator for driving the rod 3021 in the longitudinal direction is arranged in the cylinder 3022, and the total length of the leg 3020 changes according to the driving position of the rod 3021.
  • the lower end of the rod 3021 corresponding to the lower leg corresponds to the tip of the foot.
  • the upper end of the cylinder 3022 corresponding to the thigh portion is attached to the body portion 150 via the hip joint portion 3024.
  • the hip joint portion 3024 has a degree of freedom of rotation around the pitch axis, and the entire leg 3020 can be driven around the pitch axis with respect to the body portion 150 by an actuator (not shown) such as a pitch axis rotation motor.
  • the leg 3030 corresponding to the left rear leg includes a hollow cylindrical cylinder 3032 and a rod 3031 that can freely appear and disappear from the cylinder 3032.
  • a linear actuator for driving the rod 3031 in the longitudinal direction is arranged in the cylinder 3032, and the total length of the leg 3030 changes according to the driving position of the rod 3031.
  • the lower end of the rod 3031 corresponding to the lower leg corresponds to the tip of the foot.
  • the upper end of the cylinder 3032 corresponding to the thigh portion is attached to the body portion 150 via the hip joint portion 3034.
  • the hip joint portion 3034 has a degree of freedom of rotation around the pitch axis, and the entire leg 3030 can be driven around the pitch axis with respect to the body portion 150 by an actuator (not shown) such as a pitch axis rotation motor.
  • the leg 3040 corresponding to the right rear leg includes a hollow cylindrical cylinder 3042 and a rod 3041 that can freely appear and disappear from the cylinder 3042.
  • a linear actuator for driving the rod 3041 in the longitudinal direction is arranged in the cylinder 3042, and the total length of the leg 3040 changes according to the driving position of the rod 3041.
  • the lower end of the rod 3041 corresponding to the lower leg corresponds to the tip of the foot.
  • the upper end of the cylinder 3042 corresponding to the thigh portion is attached to the body portion 150 via the hip joint portion 3044.
  • the hip joint portion 3044 has a degree of freedom of rotation around the pitch axis, and the entire leg 3040 can be driven around the pitch axis with respect to the body portion 150 by an actuator (not shown) such as a pitch axis rotation motor.
  • the movable legs 3010, 3020, 3030, and 3040 each have two degrees of freedom of linear movement and a degree of freedom of rotation around the pitch axis of the hip joint, and the robot device 100 as a whole has eight degrees of freedom. ..
  • the robot device 100 shown in FIG. 1 is composed of four legs, it should be understood that the technique according to the present disclosure can be applied even if the robot device 100 is equipped with two legs, three legs, or five or more legs.
  • FIG. 13 shows a configuration example of the electrical system of the robot device 100.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • CCD Charge Coupled Device
  • the external sensor unit 210 may further include other sensors.
  • the external sensor unit 210 includes a torque sensor that detects rotational torque acting on the first and second joints of the legs 110, 120, 130, and 140, an encoder that detects the joint angle, and legs 110, 120, and 130.
  • 140 includes a sole sensor that measures the floor reaction force acting on the sole.
  • Each sole sensor is composed of, for example, a 6DOF (Degree Of Freedom) force sensor or the like.
  • the external sensor unit 210 is a torque sensor that detects the torque acting on the movable legs 3010, 3020, 3030, and 3040, an encoder that detects the amount of movement of the rods 3011, 3021, 3031, and 3041 in the longitudinal direction, and each movable. Includes sole sensors for legs 3010, 3020, 3030, 3040 and the like.
  • the external sensor unit 210 may include a sensor capable of measuring or estimating the direction and distance of a predetermined target such as a LIDAR (Laser Imaging Detection and Ringing), a TOF (Time OF Light) sensor, and a laser range sensor. Further, the external sensor unit 210 may include a GPS (Global Positioning System) sensor, an infrared sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, an illuminance sensor, and the like.
  • GPS Global Positioning System
  • the external sensor unit 210 may include an ambient observation sensor (described later) attached to the outer housing 600 or the like.
  • the ambient observation sensor is composed of, for example, an infrared sensor, a capacitance type human detection sensor, a tactile sensor, an air pressure sensor, and the like.
  • a speaker 221 and a display unit 222 are arranged at predetermined positions as output units.
  • the speaker 221 functions to output voice and provide voice guidance, for example.
  • the display unit 222 displays the state of the robot device 100 and the response to the user.
  • an internal sensor unit 233 including a main control unit 231, a battery 232, a battery sensor 233A, an acceleration sensor 233B, and the like, an external memory 234, and a communication unit 235 are arranged.
  • the cameras 211L and 211R of the external sensor unit 210 image the surrounding situation and send the obtained image signal S1A to the main control unit 231.
  • the microphone 212 collects voice input from the user and sends the obtained voice signal S1B to the main control unit 231.
  • the input voice given to the robot device 100 by the user includes a start word and various command voices (voice commands) such as "walk”, “turn right", “hurry”, and "stop".
  • voice commands voice commands
  • two or more microphones may be provided like the left and right ears to estimate the sound source direction.
  • the touch sensor 213 of 210 of the external sensor unit is laid, for example, on the mounting surface of the loading unit, detects the pressure received at the place where the load is loaded, and uses the detection result as the pressure detection signal S1C. Is sent to the main control unit 231.
  • the battery sensor 233A of the internal sensor unit 233 detects the remaining energy of the battery 232 at predetermined intervals, and sends the detection result as the battery remaining amount detection signal S2A to the main control unit 231.
  • the acceleration sensor 233B detects accelerations in three axial directions (x (roll) axis, y (pitch) axis, and z (yaw) axis) at predetermined cycles for the movement of the robot device 100, and obtains the detection result. , Is sent to the main control unit 231 as an acceleration detection signal S2B.
  • the acceleration sensor 233B may be, for example, an IMU (Inertial Measurement Unit) equipped with a 3-axis gyro and a 3-direction acceleration sensor. The IMU can be used to measure the angle and acceleration of the robot device 100 body.
  • the external memory 234 stores programs, data, control parameters, etc., and supplies the programs and data to the memory 231A built in the main control unit 231 as needed. Further, the external memory 234 receives data and the like from the memory 231A and stores the data.
  • the external memory 234 may be configured as a cartridge-type memory card such as an SD card, and may be detachable from the robot device 100 main body (or the control unit 230).
  • the communication unit 235 performs data communication with the outside based on a communication method such as Wi-Fi (registered trademark) or LTE (Long Term Evolution). For example, a program such as an application executed by the main control unit 231 and data required for executing the program can be acquired from the outside via the communication unit 235.
  • a communication method such as Wi-Fi (registered trademark) or LTE (Long Term Evolution).
  • Wi-Fi registered trademark
  • LTE Long Term Evolution
  • the main control unit 231 has a built-in memory 231A.
  • the memory 231A stores programs and data, and the main control unit 231 performs various processes by executing the programs stored in the memory 231A. That is, the main control unit 231 includes the image signal S1A, the audio signal S1B, and the pressure detection signal S1C (hereinafter, these are collectively supplied) from the cameras 211L and 211R of the external sensor unit 210, the microphone 212, and the touch sensor 213, respectively.
  • the external sensor signal S1 and the battery remaining amount detection signal S2A and the acceleration detection signal S2B (hereinafter, these are collectively referred to as an internal sensor signal) supplied from the battery sensor 233A and the acceleration sensor 233B of the internal sensor unit 233, respectively.
  • S2 Based on (referred to as S2), it is determined whether or not the surrounding and internal conditions of the robot device 100, a command from the user, or an action from the user.
  • Information on the weight and the position of the center of gravity of the robot device 100 may be stored in the memory 231A in advance.
  • the main control unit 231 determines the surrounding and internal conditions of the robot device 100, the command from the user, or the presence / absence of the action from the user, and the control program stored in advance in the internal memory 231A, or a control program thereof. Based on various control parameters stored in the external memory 234 loaded at the time, the action of the robot device 100 and the expression action to be activated for the user are determined, and a control command based on the decision result is generated. Then, it is sent to each sub-control unit 241, 242, ....
  • the sub-control units 241 and 242, ... are in charge of operating control of each subsystem in the robot device 100, and drive the subsystems based on the control commands supplied from the main control unit 231.
  • the movable legs 110, 120, 130, 140 (or movable legs 3010, 3020, 3030, 3040) described above correspond to subsystems, and are driven and controlled by sub-control units 241, 242, 243, 244, and so on, respectively.
  • the movable legs 110, 120, 130, 140 (or the movable legs 3010, 3020, 3030, 3040) are controlled on the assumption that there is an interaction between the robot device 100 and a human during baggage transportation or the like. Force control shall be applied to.
  • the movable legs 110, 120, 130, 140 and the body portion 150 in the robot devices shown in FIGS. 1 to 12 will be described.
  • the movable legs 110, 120, 130, and 140 have symmetrical shapes in the left-right or front-rear direction, they are configured with the same dimensions and the same shape, and are attached to the body portion 150 at symmetrical positions in the left-right or front-rear direction.
  • the relationship between the movable leg 110 and the body portion 150 will be described as a representative.
  • the movable legs 110 are connected via the hip joint 114 near the upper end of the body 150.
  • L be the length of the thigh link 112 (or the distance between the hip joint link 114 and the knee joint 113) (the same applies to the other movable legs 120, 130, 140). L corresponds to the total length when the movable leg 110 is bent (or shortened to the maximum).
  • the thigh link 112 of the movable leg 110 is in a vertically downward posture.
  • the bottom surface of the body portion 150 is near the knee joint 113 or higher than the knee joint 113.
  • the bottom surface of the body portion 150 is set higher than the ground contact surface when the movable leg 110, which has been shortened to the maximum, is in a vertically downward posture.
  • the body portion 150 (however, the outer casing 600 is also included) is configured so that the center of gravity G of the body portion 150 is arranged below one-third of the distance L between the hip joint 114 and the knee joint 113. If the center of gravity G of the body portion 150 is arranged below half the distance between the hip joint 114 and the knee joint 113, the posture of the robot device 100 is further stabilized.
  • the body portion 150 has a hollow box-shaped loading portion for loading luggage, and has a structure for loading luggage in a space surrounded by four movable legs 110, 120, 130, 140. Therefore, it is possible to secure the maximum storage space for luggage.
  • the body portion 150 By loading the luggage, the position of the center of gravity of the weight of the body portion 150 including the luggage is further lowered, and the posture of the robot device 100 is further stabilized. Since the body portion 150 is also a container on which luggage is placed, it may be manufactured in a structure having strength.
  • the center of gravity of the leg-type robot device 100 can be lowered. Further, even if a load is placed on the robot, the legs do not spread outward unlike the robot described in Patent Document 2, and the robot can be made compact.
  • the bottom surface of the body portion 150 is arranged above the plane 1401 arranged at the distance L between the hip joint 114 and the knee joint 113 when the thigh link 112 of the movable leg 110 is in a vertically downward posture. It has become. Therefore, it is possible to avoid interference between the bottom surface of the body portion 150 and the floor surface when traversing rough terrain or stairs while ensuring the maximum space for the loading portion for loading objects.
  • the center of gravity G of the body portion is arranged below one-third of the length L when the movable leg is shortened to the maximum.
  • the stability of the robot device 100 having the movable legs provided with the linear actuator mechanism shown in FIGS. 30 to 34 will also be considered.
  • the movable legs 3010 are connected via the hip joint portion 3014 near the upper end of the body portion 150.
  • the maximum length of the movable leg 3010 which is the maximum appearance of the rod 3011 from the cylinder 3012, is L max, and the length when the rod 3011 is stored in the cylinder 3012 as much as possible to shorten the movable leg 3010 to the maximum.
  • the size is 4 / 7L max (the same applies to the other movable legs 3020, 3030, 304). In the example shown in FIG. 35, both the movable legs 3010 and 3030 are in a vertically downward posture.
  • the bottom surface of the body portion 150 is higher than the toes of the movable legs 3030 when the movable legs 3030 are shortened to the maximum. Therefore, assuming that the height from the bottom surface of the body portion 150 to the vicinity of the hip joint portion 3034 is H, 4 / 7L max > H is established.
  • the bottom surface of the body portion 150 is arranged higher than the ground contact surface when the movable legs 3030, which are shortened to the maximum extent, are in a vertically downward posture.
  • the body portion 150 (however, the outer casing 600 is also included) is configured so that the center of gravity of the body portion 150 is arranged below one-fifth of the maximum length L max of the movable leg 3010. If the center of gravity G is arranged lower, the posture of the robot device 100 is further stabilized.
  • the body portion 150 has a hollow box-shaped loading portion for loading luggage, and has a structure for loading luggage in a space surrounded by four movable legs 110, 120, 130, 140. Therefore, it is possible to secure the maximum storage space for luggage. By loading the luggage, the position of the center of gravity of the weight of the body portion 150 including the luggage is further lowered, and the posture of the robot device 100 is further stabilized. Since the body portion 150 is also a container on which luggage is placed, it may be manufactured in a structure having strength.
  • the center of gravity of the leg-type robot device 100 can be lowered. Further, even if a load is placed on the robot, the legs do not spread outward unlike the robot described in Patent Document 2, and the robot can be made compact.
  • C. Safety of the robot device As shown in FIGS. 6 to 9, the main body of the robot device 100 composed of four movable legs 110, 120, 130, 140 attached so as to surround the body portion 150 and the body portion 150. Is equipped with an outer casing 600.
  • the movable legs 110, 120, 130, and 140 were drawn in a simplified manner, the exterior of the legs is actually complicated in shape, and consideration of foreign matter such as pinching of fingers is a major design constraint.
  • the fingers by the movable legs 110, 120, 130, 140 It is possible to reliably prevent foreign matter from being caught in the robot.
  • the outer casing 600 is made translucent for convenience.
  • an opaque outer casing 600 is adopted so as not to affect the aesthetics.
  • the robot device 100 is a rectangular parallelepiped in which only the toes can be seen from the bottom, and a human observing the surroundings can intuitively understand that the robot device 100 moves in the longitudinal direction of the rectangular parallelepiped. That is, since the human can see at a glance the movable range assumed when the robot device 100 moves forward and backward, it is easy to grasp the range in which the robot device 100 can approach the robot device 100.
  • the body is formed by disposing openable lids and doors on the upper surface, front surface, rear surface, side surface, etc. of the outer casing 600 attached to the main body of the robot device 100. It becomes easy to load and unload the load on the loading section of the section 150.
  • FIGS. 10 to 12 show an example in which the lid or the door is arranged at one place, the lid or the door may be arranged at two or more places.
  • FIG. 16 to 19 schematically show a connection structure between the body portion 150 (or the main body of the robot device 100) and the outer casing 600.
  • FIG. 16 is a perspective view of the robot device 100 from the left front
  • FIG. 17 is a rear view of the robot device 100
  • FIG. 18 is a left side view of the robot device 100
  • FIG. 19 is a rear view of the robot device 100.
  • the outline of the outer casing 600 is represented by a alternate long and short dash line.
  • FIGS. 16 to 19 the structure of the frame 1600 in which the body portion 150 supports the outer housing 600 is shown in gray. However, in order to prevent the drawings from being complicated, the frame 1600 is roughly drawn with a part omitted.
  • the frame 1600 has three connecting portions 1601, 1602, and 1603 with the upper surface of the outer casing 600. Further, the frame 1600 has four connecting portions 1611, 1612, 1613, 1614 with the lower end edge of the outer casing 600.
  • the three-point connecting portions 1601, 1602, 1603 support the outer housing 600 near the front center and the rear left and right ends of the upper surface thereof, but do not interfere with any of the movable ranges of the movable legs 110, 120, 130, and 140.
  • the four connecting portions 1611, 1612, 1613, and 1614 with the lower end edge of the outer casing 600 are the lower ends of the outer casing 600 near the front center, the left side surface center, the rear center, and the right side surface center of the body portion 150, respectively. It supports the edges but does not interfere with the toe trajectories of the movable legs 110, 120, 130, 140.
  • FIG. 20 to 22 show the relationship between the frame 1600 that supports the outer housing 600 and the movable ranges 2001, 2002, 2003, and 2004 of the movable legs 110, 120, 130, and 140.
  • FIG. 20 is a perspective view of the robot device 100 from the left front
  • FIG. 21 is a left side view of the robot device 100
  • FIG. 20 is a top view of the robot device 100.
  • the frame 1600 supports the outer casing 600 at the connections 1601, 1602, 1603, and 1611, 1612, 1613, 1614 without interfering with the toe trajectories of the movable legs 110, 120, 130, 140. You can understand what you are doing.
  • the frame 1600 can support the outer housing 600 covering the movable legs 110, 120, 130, 140 with high rigidity. Therefore, when a sensor such as a camera or LIDAR is attached to the outer housing 600, sensitivity deterioration due to vibration can be suppressed.
  • a sensor such as a camera or LIDAR
  • the camera is arranged around at least one of the movable legs 110, 120, 130, and 140, it is possible to detect a wide range of peripheral information about the road surface, obstacles, and the like. Therefore, safe walking can be ensured based on the recognition result of the captured image.
  • the outer housing 600 may have a transparent structure, and the camera 211 may be arranged inside the outer housing 600. Alternatively, only the portion of the outer casing 600 where the camera 211 is arranged may be partially transparent, or the outer casing 600 may be provided with a window or a peephole for looking into the outside world from the inner camera 211. ..
  • E. Modification example (1) In FIG. 23, the portions 2301, 2302, 2303, ... Around the toes of the movable legs 110, 120, 130, 140 of the outer casing 600 are shown by being filled with dots. By constructing these areas 2301, 2302, 2303, ... With a flexible material such as thin silicone rubber, or a goodwill curtain or bellows, the movable range of the movable legs 110 and 120 corresponding to the front legs is extended forward. At the same time, the movable range of the movable legs 130 and 140 corresponding to the rear legs can be extended rearward.
  • a flexible material such as thin silicone rubber, or a goodwill curtain or bellows
  • the movable legs 110, 120, 130, 140 can be used without disturbing the range of motion of the toes. It is possible to prevent the finger from being pinched by the 140.
  • FIG. 24 shows a state in which ambient observation sensors 2401, 2402, ... Are attached to a part of the outer casing 600.
  • the ambient observation sensors 2401, 2402, ... are attached to only two places for simplification, but they may be attached to a plurality of places.
  • the surrounding observation sensors 2401, 2402, ... are composed of, for example, an infrared sensor, a capacitance type human detection sensor, a tactile sensor, an air pressure sensor, and the like. Different types of sensors may be used for each mounting site.
  • the main control unit 231 detects that a human has entered the proximity region by any of the surrounding observation sensors 2401 and 2402, the main control unit 231 adjusts the sensitivity of other sensors and avoids collisions with humans and obstacles such as safe stop. Alternatively, control for impact mitigation in the event of a collision may be implemented.
  • Peripheral observation sensors 2401, 2402, ... May be arranged so that proximity can be detected in all directions.
  • FIG. 25 shows a state in which the surface display 2500 is mounted on the wall surface of the outer casing 600 (the left side surface in the illustrated example).
  • the information displayed on the surface display 2500 varies.
  • the main control unit 231 controls the image information displayed on the surface display 2500 based on the information obtained from the external sensor unit 210 and the like.
  • the main control unit 231 includes the name of the owner of the robot device 100, the name of the business operator that provides the transportation service with the robot device 100, information on the luggage being transported (refrigeration required, dangerous substances, etc.), and the said.
  • Information based on the current position of the robot device 100, the movement route, the destination, and the like is displayed on the surface display 2500.
  • the main control unit 231 selects an image to be displayed on the display display 2500 based on the attribute information of the person in the place specified based on the face recognition of the image taken by the camera 211 and the detection result of other sensors. You may try to do it.
  • the main control unit 231 may be controlled to display the advertisement information on the surface display 2500.
  • the robot device 100 can also be used as digital signage and monetized.
  • the advertising information may be either a still image or a moving image.
  • the image displayed on the surface display 2500 may be received via the communication unit 235.
  • the advertisement information displayed on the surface display 2500 may be switched hourly or in real time. For example, the contents of the package being transported, the advertisement information about the requester of the transportation, and the advertisement information related to the transportation route may be displayed on the surface display 2500.
  • the outer casing 2600 has left and right armrests 2601 and left and right armrests 2600 so as to protect the movable ranges 2001, 2002, 2003, 2004 of the movable legs 110, 120, 130, 140. It has the shape of a chair that includes 2602 and a backrest 2603, and whose upper surface of the body portion 160 (or control portion 150) is a seat surface 2604. It can be said that personal mobility is realized by a structure in which a person sits in a space surrounded by four movable legs 110, 120, 130, 140.
  • the chair-shaped outer casing 2600 can prevent interference between the movable legs 110, 120, 130, 140 and the human leg, and can ensure human safety.
  • the body portion 150 has a hollow box shape and has a loading portion for loading luggage.
  • the loading platform 2800 on the bottom surface of the loading portion may be rotatably supported by the rotational driving portion 2801 at the tip. Then, as shown in FIG. 29, if the rotary drive unit 2801 is driven and tilted so that the rear end of the loading platform 2800 is lowered to form a slope, the load slides down the slope due to gravity, so that unloading can be easily realized. can do.
  • the electrical system of the robot device 100 may include a sub-control unit that controls the drive of the rotary drive unit 2801. Further, when the robot device 100 arrives at the cargo transport destination, the main control unit 231 supports the drive of the rotation drive unit 2801 and tilts the loading platform 2800 to realize an autonomous unloading operation. can do.
  • the robot device 100 has a structure in which the hip joints 114, 124, 134, and 144 of the movable legs 110, 120, 130, and 140 are connected to the vicinity of the upper end of the body 150, and the center of gravity G of the body 150 is connected to the movable legs. It can be placed below one-third of the distance between the hip and knee joints to maintain a low center of gravity and stabilize posture.
  • the robot device 100 has a body portion 150 having a hollow box shape and has a loading portion for loading luggage, and loads the luggage in a space surrounded by four movable legs 110, 120, 130, 140. It has a structure that maximizes the storage space for luggage and makes it compact.
  • the robot device 100 has a structure in which the body portion 150 supports the outer housing 600 with the frame 1600, and the strength of the body portion 150 can be improved while ensuring weight reduction.
  • the body portion 150 can be configured to be thin.
  • the robot device 100 can easily take out the load loaded on the loading portion of the body portion 150 by providing the outer housing 600 with any one of the upper lid, the front door, the rear door, and the side door.
  • the robot device 100 can secure the rigidity of the outer housing 600 that covers the movable legs 110, 120, 130, 140, and can suppress the deterioration of sensitivity due to the vibration of the sensor attached to the outer housing 600. (9) By attaching the surrounding observation sensors 2401, 2402, ... To the outer housing 600, the robot device 100 can perform control for avoiding a collision with a person or an obstacle and for mitigating an impact at the time of a collision.
  • the robot device 100 attaches the outer casing 600 so as not to interfere with any of the movable ranges of the movable legs 110, 120, 130, and 140, the movable range of the movable legs 110, 120, 130, and 140 should be secured. Can be done. Further, in the outer casing 600, the parts around the toes of the movable legs 110, 120, 130, 140 are made of a flexible material such as thin silicone rubber, a goodwill curtain, and a bellows for safety. At the same time as achieving compactness, it is possible to secure a wider range of motion for the toes.
  • the robot device 100 can be flexibly changed to an exterior design that appeals to the sensibilities according to the user's request by a method such as applying a removable decoration to the wall surface of the outer housing 600 at low cost. (12) By attaching a surrounding observation sensor to the outer housing 600, the robot device 100 can perform control for avoiding a collision with a person or an obstacle and for mitigating an impact at the time of a collision. (13) The robot device 100 can detect a wide range of peripheral information about a road surface, obstacles, and the like by arranging sensors such as cameras around the movable legs 110, 120, 130, and 140. (14) The robot device 100 can be monetized by digital signage by using the surface display 2500 arranged on the wall surface of the outer casing 600.
  • the robot device 100 can be applied to personal mobility by making the outer housing 600 into the shape of a chair and allowing a person to sit on it.
  • the chair-shaped outer casing 2600 can prevent interference between the movable legs 110, 120, 130, 140 and the human leg, and can ensure human safety.
  • the robot device 100 can easily unload the load and realize autonomous unloading by inclining the loading platform 2800 on which the load is placed to form a slope.
  • the robot device 100 has a structure in which the bottom surface of the body portion 150 is arranged above the plane 1401 arranged at a distance L between the hip joint 114 and the knee joint 113. Therefore, it is possible to avoid interference between the bottom surface of the body portion 150 and the floor surface when traversing rough terrain or stairs while ensuring the maximum space for the loading portion for loading objects.
  • the technology according to the present disclosure can also have the following configuration.
  • the leg has a multi-link structure including a knee joint, and is attached to the body portion so that the bottom surface of the body portion is near the knee joint of the leg.
  • the leg is composed of a linear motion mechanism, and is attached to the body portion so that the toes of the leg when the linear motion mechanism is shortened to the maximum are higher than the bottom surface of the body portion.
  • Be The robot device according to (1) above.
  • the body portion has a loading portion for loading luggage in a space surrounded by the plurality of legs.
  • the outer casing is provided with an openable lid or door on at least one of the upper surface, the front surface, the rear surface, and the left and right side surfaces.
  • a frame for connecting the outer casing and the body portion so as not to interfere with the movable range of the legs is provided.
  • the robot device according to any one of (3) and (4) above.
  • a camera or other sensor is placed around the legs of the outer casing.
  • the robot device according to any one of (3) to (5) above.
  • the portion of the outer casing around the toes of the legs is made of a flexible material or expandable parts.
  • the robot device according to any one of (3) to (6) above.
  • a removable decoration is provided on the surface of the outer casing.
  • a sensor attached to the outer casing for detecting a nearby object is provided.
  • the robot device according to any one of (3) to (8) above.
  • the sensor includes any one of an infrared sensor, a capacitance type human detection sensor, a tactile sensor, and an air pressure sensor.
  • a control unit for controlling a safe stop or other operation of the robot device based on the detection result of the sensor is provided.
  • the robot device according to any one of (9) and (10) above.
  • a camera arranged inside the outer case is provided, and the outer case has a transmission portion or an opening in the field of view of the camera.
  • the robot device according to any one of (3) to (11) above.
  • the control unit controls to display the advertisement information on the display.
  • the robot device according to (13) above.
  • the control unit switches advertisement information in real time based on the current position of the robot device, a person in the place, or other sensor information.
  • the robot device according to (14) above.
  • the outer casing has the shape of a chair that allows a person to sit in a space surrounded by the plurality of legs.
  • the robot device according to any one of (3) to (15) above.
  • the loading unit includes a driving unit that inclines a loading platform on which cargo is placed to form a slope.
  • the center of gravity of the body portion is arranged below one-third of the total length of the leg when it is shortened to the maximum.
  • the leg has a multi-link structure including a knee joint.
  • the center of gravity of the torso is located below one-third of the distance between the hip and knee joints of the leg.
  • the leg is composed of a linear motion mechanism.
  • the center of gravity of the body portion is arranged below one-third of the total length of the leg when the linear motion mechanism is shortened to the maximum.
  • the leg has a multi-link structure including a knee joint.
  • the bottom surface of the torso is arranged higher than the knee joint when the thigh link of the leg is in a vertically downward posture.
  • Robot device 110 Movable leg (left front leg), 111 ... Link (lower leg link) 112 ... Link (thigh link), 113 ... Knee joint, 114 ... Hip joint 120 ... Movable leg (right front leg), 121 ... Link (lower leg link) 122 ... Link (thigh link), 123 ... Knee joint, 124 ... Hip joint 130 ... Movable leg (left hind leg), 131 ... Link (lower leg link) 132 ... Link (thigh link) 133 ... Knee joint, 134 ... Hip joint 140 ... Movable leg (right hind leg), 141 ... Link (lower leg link) 142 ... Link (thigh link), 143 ...
  • movable leg (right front leg), 3021 ... Rod, 3022 ... Cylinder 3024 ... Hip joint 3030 ... Movable leg (left hind leg), 3031 ... Rod, 3032 ... Cylinder 3034 ... Hip joint 3040 ... Movable leg (left hind leg), 3041 ... Rod, 3042 ... Cylinder 3044 ... Hip joint 3030 . Movable leg (left hind leg), 3031 ... Rod, 3032 ... Cylinder 3034 ... Hip joint 3040 ... Movable leg (left hind leg), 3041 ... Rod, 3042 ... Cylinder 3044 ... Hip

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Abstract

複数の脚を備えて移動作業を行うロボット装置を提供する。　ロボット装置は、複数の脚と、底面が最大限に短縮させたとき前記脚の接地面よりも高くなるように前記脚が取り付けられた胴体部を具備する。前記胴体部は、前記複数の脚に囲まれた空間に荷物を載せる積載部を有する。また、前記複数の脚を含めて前記ロボット装置全体を覆う外筐をさらに備える。前記外筐は、上面、正面、後面、又は左右の側面のうち少なくとも１つに、開閉式の蓋又は扉を備えている。

Description

ロボット装置
　本明細書で開示（以下、「本開示」とする）する技術は、複数の脚を備えて移動作業を行うロボット装置に関する。
　例えば物流分野において、荷物の搬送に適用される脚式移動ロボットの導入が進められている。この種の脚式移動ロボットの作業空間は、工場や倉庫といった整地に限定されず、屋外や不整地、坂道を含むとともに、ヒトの住空間とも重複し、荷物の受け渡しなどのヒトとのインタラクションが生じることが想定される。
　脚式移動ロボットで荷物を載せて登坂する場合、ヒトに圧迫感を与えないコンパクトさ、荷物を載せた際の重心位置の変動抑制が求められる。また、人混みの中で使用するには、ヒトとインタラクションしても問題ないレベルの安全性が求められる。安全性又は姿勢安定性の観点から、４足以上を備えた荷物搬送用の脚式移動ロボットが有望である。しかしながら、この種の脚式移動ロボットの胴体の上部に荷物を載せた状態では（例えば、特許文献１を参照のこと）、重心位置が高くなるため、とりわけ登坂時や不整地での歩行時に姿勢安定性を保つことが難しくなる。また、胴体の上部に載せた状態では、全長が高くなるため、周囲に圧迫感を与えることもある。
　また、胴部を床に着座させて脚による歩行作業を行うロボットが提案されている（例えば、特許文献２を参照のこと）。この種のロボットによれば低重心化により安全性を確保することができるが、着座した姿勢では脚が胴体の外側に広がるため、コンパクト化が難しい。
　また、荷物搬送用のロボットは、ヒトとのインタラクションがあることを想定すると、脚などの可動部を力制御することが好ましい。しかしながら、制御ソフトウェアの暴走時に完全に安全を確保することは困難である。さらに、ロボットの脚は複雑な形状であり、ロボットの周囲を網羅的に監視するための安全センサを取り付けることも困難である。指の挟み込みなどの異物の巻き込みを考慮すると脚の外装は形状が複雑となり、大きな設計制約となる。
特開２０１７－１０９２９４号公報 特開２０１６－７４０６０号公報
　本開示に係る技術の目的は、複数の脚を備えて移動作業を行うロボット装置を提供することにある。
　本開示に係る技術は、上記課題を参酌してなされたものであり、
　複数の脚と、
　底面が最大限に短縮させたとき前記脚の接地面よりも高くなるように前記脚が取り付けられた胴体部と、
を具備するロボット装置であり、前記胴体部は、前記複数の脚に囲まれた空間に荷物を載せる積載部を有する。
　前記ロボット装置は、前記複数の脚を含めて前記ロボット装置全体を覆う外筐をさらに備える。前記外筐は、上面、正面、後面、又は左右の側面のうち少なくとも１つに、開閉式の蓋又は扉を備える。
　前記外筐の表面に取り外し可能なデコレーションを備えていてもよい。また、前記外筐に、周囲観察センサなどのセンサを取り付けてもよい。また、前記外筐の表面に、広告情報などを表示可能なディスプレイを取り付けてもよい。
　本開示に係る技術によれば、重量物を安定した姿勢で、且つ、異物の巻き込みなどなく安全に搬送する、複数の脚を備えて移動作業を行うロボット装置を提供することができる。
　なお、本明細書に記載された効果は、あくまでも例示であり、本開示に係る技術によりもたらされる効果はこれに限定されるものではない。また、本開示に係る技術が、上記の効果以外に、さらに付加的な効果を奏する場合もある。
　本開示に係る技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
図１は、ロボット装置１００の自由度構成例を示した図（斜視図）である。 図２は、ロボット装置１００の自由度構成例を示した図（正面図）である。 図３は、ロボット装置１００の自由度構成例を示した図（後面図）である。 図４は、ロボット装置１００の自由度構成例を示した図（左側面図）である。 図５は、ロボット装置１００の自由度構成例を示した図（上面図）である。 図６は、ロボット装置１００に外筐６００を取り付けた様子を示した図（斜視図）である。 図７は、ロボット装置１００に外筐６００を取り付けた様子を示した図（正面図）である。 図８は、ロボット装置１００に外筐６００を取り付けた様子を示した図（上面図）である。 図９は、ロボット装置１００に外筐６００を取り付けた様子を示した図（左側面図）である。 図１０は、ロボット装置１００に外筐６００の上面に開閉式の蓋を取り付けた様子を示した図である。 図１１は、ロボット装置１００に外筐６００の正面に開閉式の正面扉を取り付けた様子を示した図である。 図１２は、ロボット装置１００に外筐６００の左側面に開閉式の側面扉を取り付けた様子を示した図である。 図１３は、ロボット装置１００の電気系統の構成例を示した図である。 図１４は、可動脚と胴体部の関係を説明するための図である。 図１５は、ロボット装置１００に不透明な外筐６００を取り付けた様子を示した図（斜視図）である。 図１６は、胴体部と外筐の接続構造を示した図（斜視図）である。 図１７は、胴体部と外筐の接続構造を示した図（後面図）である。 図１８は、胴体部と外筐の接続構造を示した図（左側面図）である。 図１９は、胴体部と外筐の接続構造を示した図（上面図）である。 図２０は、外筐を支持するフレームと可動脚の可動範囲との関係を示した図（斜視図）である。 図２１は、外筐を支持するフレームと可動脚の可動範囲との関係を示した図（左側面図）である。 図２２は、外筐を支持するフレームと可動脚の可動範囲との関係を示した図（上面図）である。 図２３は、外筐の変形例を示した図である。 図２４は、外筐に周囲観察センサを取り付けた様子を示した図である。 図２５は、外筐の壁面に表面ディスプレイを装備した様子を示した図である。 図２６は、ロボット装置をパーソナルモビリティに適用した変形例を示した図である。 図２７は、ロボット装置をパーソナルモビリティに適用した変形例を示した図である。 図２８は、ロボット装置の積載部に荷台の傾斜機構を設けた変形例を示した図である。 図２９は、ロボット装置の積載部に荷台の傾斜機構を設けた変形例を示した図である。 図３０は、直動アクチュエータ機構からなる可動脚を備えたロボット装置１００の構成例を示した図（斜視図）である。 図３１は、直動アクチュエータ機構からなる可動脚を備えたロボット装置１００の構成例を示した図（正面図）である。 図３２は、直動アクチュエータ機構からなる可動脚を備えたロボット装置１００の構成例を示した図（後面図）である。 図３３は、直動アクチュエータ機構からなる可動脚を備えたロボット装置１００の構成例を示した図（左側面図）である。 図３４は、直動アクチュエータ機構からなる可動脚を備えたロボット装置１００の構成例を示した図（上面図）である。 図３５は、可動脚と胴体部の関係を説明するための図である。
　以下、図面を参照しながら本開示に係る技術の実施形態について詳細に説明する。
Ａ．装置構成
　図１～図５には、本開示に係る技術が適用されるロボット装置１００の自由度構成例を模式的に示している。但し、図１はロボット装置１００を左前方から斜視した図、図２はロボット装置１００の正面図、図３はロボット装置１００の後面図、図４はロボット装置１００の左側面図、図５はロボット装置１００の上面図である。
　図示のロボット装置１００は、４本の可動脚を備えた４足歩行ロボットとして構成される。すなわち、ロボット装置１００は、歩行ロボットの胴体部１５０と、胴体部１５０の四隅にそれぞれ連結された４本の可動脚１１０、１２０、１３０、１４０を備えている。胴体部１５０は、中空の箱型形状をして荷物を積み込む積載部となっており、上面などの開口から荷物の出し入れを行うことができる。４本の可動脚１１０、１２０、１３０、１４０に囲まれた空間に荷物を載せる構造と言うこともできる。また、胴体部１５０の底面部には、制御回路などの電気系統や駆動用のバッテリを収容した制御部１６０が搭載されている。また、脚１１０は左前脚（ＬＦ）、脚１２０は右前脚（ＲＦ）、脚１３０は左後足（ＬＲ）、脚１４０は右後足（ＲＲ）とする。ロボット装置１００は、脚１１０、１２０、１３０、１４０を同期的に動作させて（立脚と遊脚を交互に切り替えながら）、歩行することができる。そして、ロボット装置１００は、胴体部１５０に載せた荷物を搬送することを想定している。ロボット装置１００は、物流分野に適用され、例えば最終拠点から配送時までの荷物の搬送を行う。
　左前脚に相当する脚１１０は、２本のリンク１１１及び１１２と、リンク１１１とリンク１１２間を接続する膝関節部１１３を備えている。下腿部に相当するリンク１１１の他端（下端）は足先に相当し、床面に接地している。また、大腿部に相当するリンク１１２の上端は、股関節部１１４を介して胴体部１５０に取り付けられている。膝関節部１１３は、ピッチ軸回りの回転自由度を有し、ピッチ軸回転モータなどのアクチュエータ（図示しない）によって、リンク１１２に対してリンク１１１をピッチ軸回りに駆動させることができる。また、股関節部１１４は、ピッチ軸回りの回転自由度を有し、ピッチ軸回転モータなどのアクチュエータ（図示しない）によって、胴体部１５０に対してリンク１１２をピッチ軸回りに駆動させることができる。
　また、右前脚に相当する脚１２０は、２本のリンク１２１及び１２２と、リンク１２１とリンク１２２間を接続する膝関節部１２３を備えている。下腿部に相当するリンク１２１の他端（下端）は足先に相当し、床面に接地している。また、大腿部に相当するリンク１２２の上端は、股関節部１２４を介して胴体部１５０に取り付けられている。膝関節部１２３は、ピッチ軸回りの回転自由度を有し、ピッチ軸回転モータなどのアクチュエータ（図示しない）によって、リンク１２２に対してリンク１２１をピッチ軸回りに駆動させることができる。また、股関節部１２４は、ピッチ軸回りの回転自由度を有し、ピッチ軸回転モータなどのアクチュエータ（図示しない）によって、胴体部１５０に対してリンク１２２をピッチ軸回りに駆動させることができる。
　また、左後脚に相当する脚１３０は、２本のリンク１３１及び１３２と、リンク１３１とリンク１３２間を接続する膝関節部１３３を備えている。下腿部に相当するリンク１３１の他端（下端）は足先に相当し、床面に接地している。また、大腿部に相当するリンク１３２の上端は、股関節部１３４を介して胴体部１５０に取り付けられている。膝関節部１３３は、ピッチ軸回りの回転自由度を有し、ピッチ軸回転モータなどのアクチュエータ（図示しない）によって、リンク１３２に対してリンク１３１をピッチ軸回りに駆動させることができる。また、股関節部１３４は、ピッチ軸回りの回転自由度を有し、ピッチ軸回転モータなどのアクチュエータ（図示しない）によって、胴体部１５０に対してリンク１３２をピッチ軸回りに駆動させることができる。
　また、右後脚に相当する脚１４０は、２本のリンク１４１及び１４２と、リンク１４１とリンク１４２間を接続する膝関節部１４３を備えている。下腿部に相当するリンク１４１の他端（下端）は足先に相当し、床面に接地している。また、大腿部に相当するリンク１４２の上端は、股関節部１４４を介して胴体部１５０に取り付けられている。膝関節部１４３は、ピッチ軸回りの回転自由度を有し、ピッチ軸回転モータなどのアクチュエータ（図示しない）によって、リンク１４２に対してリンク１４１をピッチ軸回りに駆動させることができる。また、股関節部１４４は、ピッチ軸回りの回転自由度を有し、ピッチ軸回転モータなどのアクチュエータ（図示しない）によって、胴体部１５０に対してリンク１４２をピッチ軸回りに駆動させることができる。
　可動脚１１０、１２０、１３０、１４０はそれぞれ、膝関節のピッチ軸回りの回転自由度と股関節のピッチ軸回りに回転自由度の２自由度を備えており、ロボット装置１００全体では８自由度を持つ構成となっている。図１に示すロボット装置１００は４脚で構成されるが、２脚又は３脚、あるいは５脚以上を装備していても、本開示に係る技術を適用可能であることを理解されたい。
　図６～図９には、ロボット装置１００の本体に外筐６００を取り付けた様子を示している。便宜上、外筐６００を半透明にして描いているが、実際には美観に影響を及ぼさないように不透明な外筐６００を用いる（あるいは、敢えてデザイン上のアクセントを付けるため、外筐６００を透明にしてもよい）。但し、図６は外筐６００を取り付けたロボット装置１００を左前方から斜視した図、図７はロボット装置１００の正面図、図８はロボット装置１００の左側面図、図９はロボット装置１００の上面図である。
　図１～図５では、便宜上、各可動脚１１０、１２０、１３０、１４０をリンクとジョイントからなる多リンク構造体として簡素化して描いたが、実際には脚の外装は形状が複雑であり、指の挟み込みなどの異物の巻き込みを考慮することは、大きな設計制約となる。これに対し、図６～図９に示すように、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０を含めてロボット装置１００全体を外筐６００で覆うことにより、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０による指の挟み込みなどの異物の巻き込みを考慮する必要がなくなり、設計の自由度が増す。また、外装の形状が複雑な可動脚１１０、１２０、１３０、１４０を外筐６００で隠すことにより、ロボット装置１００の美観が向上するという利点もある。
　図６～図９では、簡素化のため、無地の外筐６００を描いているが、取り外し可能なデコレーションなどを外筐６００の壁面に施すことで、ユーザの要求に従って感性に訴える外装デザインに、低コストで且つ柔軟に変更することができる。あるいは、デコレーションではなく広告媒体を外筐６００に施すようにしてもよい。
　なお、ロボット装置１００本体に外筐６００を取り付けた場合の、胴体部１５０に設けられた積載部へのアクセスする方法はさまざま考えられる。例えば、外筐６００をロボット装置本体１００から取り外す方法（外筐６００を取り外した状態は図１と同様）や、外筐６００の上面に開閉式の上蓋１００１を設ける方法（図１０を参照のこと）、外筐６００の正面に開閉式の正面扉１１０１を設ける方法（図１１を参照のこと）、外筐６００の後面に開閉式の後面扉を設ける方法（図１１を参照のこと）、外筐６００の左側面（又は右側面）に開閉式の側面扉１２０１を設ける方法（図１２を参照のこと）などを挙げることができる。
　図１～図１２には、多リンク構造体からなる４本の可動脚１１０、１２０、１３０、１４０を備えているロボット装置１００の構成例について示した。可動脚１１０、１２０、１３０、１４０はそれぞれ、胴体部１５０に連結する股関節部と、大腿部リンクと、膝関節部と、下腿部リンクを備えている。但し、可動脚の構成はこれに限定されるものではない。例えば、多リンク構造体を直動アクチュエータ機構に代えて、各可動脚を構成することも可能である。
　図３０～図３４には、直動アクチュエータ機構を備えた可動脚を有するロボット装置１００の構成例を模式的に示している。但し、図３０はロボット装置１００を左前方から斜視した図、図３１はロボット装置１００の正面図、図３２はロボット装置１００の後面図、図３３はロボット装置１００の左側面図、図３４はロボット装置１００の上面図である。
　ロボット装置１００は、歩行ロボットの胴体部１５０と、胴体部１５０の四隅にそれぞれ連結された４本の可動脚３０１０、３０２０、３０３０、３０４０を備えている。胴体部１５０は、中空の箱型形状をして荷物を積み込む積載部となっており、上面などの開口から荷物の出し入れを行うことができる。４本の可動脚３０１０、３０２０、３０３０、３０４０に囲まれた空間に荷物を載せる構造と言うこともできる。また、胴体部１５０の底面部には、制御回路などの電気系統や駆動用のバッテリを収容した制御部１６０が搭載されている。また、脚３０１０は左前脚（ＬＦ）、脚３０２０は右前脚（ＲＦ）、脚３０３０は左後足（ＬＲ）、脚３０４０は右後足（ＲＲ）とする。ロボット装置１００は、脚３０１０、３０２０、３０３０、３０４０を同期的に動作させて（立脚と遊脚を交互に切り替えながら）、歩行することができる。
　左前脚に相当する脚３０１０は、中空円筒状のシリンダ３０１２と、シリンダ３０１２から出没自在なロッド３０１１を備えている。シリンダ３０１２内には、油圧や空気圧、あるいはボールねじなどのロッド３０１１を長手方向に駆動する直動アクチュエータが配設されている。ロッド３０１１の駆動位置に応じて脚３０１０の全長が変化する。下腿部に相当するロッド３０１１の下端は足先に相当する。また、大腿部に相当するシリンダ３０１２の上端は、股関節部３０１４を介して胴体部１５０に取り付けられている。股関節部３０１４は、ピッチ軸回りの回転自由度を有し、ピッチ軸回転モータなどのアクチュエータ（図示しない）によって、胴体部１５０に対して脚３０１０全体をピッチ軸回りに駆動させることができる。
　また、右前脚に相当する脚３０２０は、中空円筒状のシリンダ３０２２と、シリンダ３０２２から出没自在なロッド３０２１を備えている。シリンダ３０２２内にはロッド３０２１を長手方向に駆動する直動アクチュエータが配設されており、ロッド３０２１の駆動位置に応じて脚３０２０の全長が変化する。下腿部に相当するロッド３０２１の下端は足先に相当する。また、大腿部に相当するシリンダ３０２２の上端は、股関節部３０２４を介して胴体部１５０に取り付けられている。股関節部３０２４は、ピッチ軸回りの回転自由度を有し、ピッチ軸回転モータなどのアクチュエータ（図示しない）によって、胴体部１５０に対して脚３０２０全体をピッチ軸回りに駆動させることができる。
　また、左後脚に相当する脚３０３０は、中空円筒状のシリンダ３０３２と、シリンダ３０３２から出没自在なロッド３０３１を備えている。シリンダ３０３２内にはロッド３０３１を長手方向に駆動する直動アクチュエータが配設されており、ロッド３０３１の駆動位置に応じて脚３０３０の全長が変化する。下腿部に相当するロッド３０３１の下端は足先に相当する。また、大腿部に相当するシリンダ３０３２の上端は、股関節部３０３４を介して胴体部１５０に取り付けられている。股関節部３０３４は、ピッチ軸回りの回転自由度を有し、ピッチ軸回転モータなどのアクチュエータ（図示しない）によって、胴体部１５０に対して脚３０３０全体をピッチ軸回りに駆動させることができる。
　また、右後脚に相当する脚３０４０は、中空円筒状のシリンダ３０４２と、シリンダ３０４２から出没自在なロッド３０４１を備えている。シリンダ３０４２内にはロッド３０４１を長手方向に駆動する直動アクチュエータが配設されており、ロッド３０４１の駆動位置に応じて脚３０４０の全長が変化する。下腿部に相当するロッド３０４１の下端は足先に相当する。また、大腿部に相当するシリンダ３０４２の上端は、股関節部３０４４を介して胴体部１５０に取り付けられている。股関節部３０４４は、ピッチ軸回りの回転自由度を有し、ピッチ軸回転モータなどのアクチュエータ（図示しない）によって、胴体部１５０に対して脚３０４０全体をピッチ軸回りに駆動させることができる。
　可動脚３０１０、３０２０、３０３０、３０４０はそれぞれ、直動自由度と股関節のピッチ軸回りに回転自由度の２自由度を備えており、ロボット装置１００全体では８自由度を持つ構成となっている。図１に示すロボット装置１００は４脚で構成されるが、２脚又は３脚、あるいは５脚以上を装備していても、本開示に係る技術を適用可能であることを理解されたい。
　図１３には、ロボット装置１００の電気系統の構成例を示している。
　ロボット装置１００は、外部センサ部２１０として、ロボット装置１００の左右の「目」として機能するカメラ２１１Ｌ及び２１１Ｒ、「耳」として機能するマイクロホン２１２、並びにタッチセンサ２１３などがそれぞれ所定位置に配設されている。カメラ２１１Ｌ及び２１１Ｒには、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子で構成されるカメラが用いられる。
　なお、図示を省略するが、外部センサ部２１０は、その他のセンサをさらに含んでいてもよい。例えば、外部センサ部２１０は、各脚１１０、１２０、１３０、１４０の第１関節及び第２関節に作用する回転トルクを検出するトルクセンサ並びに関節角度を検出するエンコーダ、各脚１１０、１２０、１３０、１４０の足底に作用する床反力などを計測する足底センサなどを含んでいる。各足底センサは、例えば６ＤＯＦ（Ｄｅｇｒｅｅ　Ｏｆ　Ｆｒｅｅｄｏｍ）の力センサなどで構成される。あるいは、外部センサ部２１０は、各可動脚３０１０、３０２０、３０３０、３０４０に作用するトルクを検出するトルクセンサ、各ロッド３０１１、３０２１、３０３１、３０４１の長手方向の移動量を検出するエンコーダ、各可動脚３０１０、３０２０、３０３０、３０４０の足底センサなどを含んでいる。
　また、外部センサ部２１０は、ＬＩＤＡＲ（Ｌａｓｅｒ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ　ＯＦ　Ｆｌｉｇｈｔ）センサ、レーザーレンジセンサといった所定のターゲットの方向並びに距離を測定又は推定可能なセンサを備えていてもよい。また、外部センサ部２１０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）センサや、赤外線センサ、温度センサ、湿度センサ、照度センサなどを含んでいてもよい。
　また、外部センサ部２１０は、外筐６００などに取り付けられる周囲観察センサ（後述）を備えていてもよい。周囲観察センサは、例えば赤外線センサや、静電容量式のヒト検知センサ、触覚センサ、空気圧センサなどで構成される。
　また、ロボット装置１００は、出力部としてスピーカ２２１や表示部２２２などが、それぞれ所定位置に配設されている。スピーカ２２１は、音声を出力して、例えば音声ガイダンスを行う機能する。また、表示部２２２には、ロボット装置１００の状態や、ユーザに対する応答を表示する。
　制御ユニット２３０内には、メイン制御部２３１と、バッテリ２３２と、バッテリセンサ２３３Ａ及び加速度センサ２３３Ｂなどからなる内部センサ部２３３と、外部メモリ２３４と、通信部２３５が配設されている。
　外部センサ部２１０のカメラ２１１Ｌ及び２１１Ｒは、周囲の状況を撮像し、得られた画像信号Ｓ１Ａを、メイン制御部２３１に送出する。マイクロホン２１２は、ユーザから音声入力を集音し、得られた音声信号Ｓ１Ｂを、メイン制御部２３１にそれぞれ送出する。ユーザからロボット装置１００に与えられる入力音声には、起動ワードや、「歩け」、「右へ曲がれ」、「急げ」、「止まれ」などの各種命令音声（音声コマンド）なども含まれる。なお、図２では１個のマイクロホン８２しか描いていないが、左右の耳のように、２個以上のマイクロホンを備えて、音源方向を推定するようにしてもよい。
　また、外部センサ部の２１０のタッチセンサ２１３は、例えば積載部の載置面に敷設されており、荷物が載せられた場所で受けた圧力を検出して、その検出結果を、圧力検出信号Ｓ１Ｃとしてメイン制御部２３１に送出する。
　内部センサ部２３３のバッテリセンサ２３３Ａは、所定の周期毎にバッテリ２３２のエネルギ残量を検出して、検出結果をバッテリ残量検出信号Ｓ２Ａとして、メイン制御部２３１に送出する。
　加速度センサ２３３Ｂは、ロボット装置１００の移動について、所定の周期毎に３軸方向（ｘ（ロール）軸、ｙ（ピッチ）軸及びｚ（ヨー）軸）の加速度を検出して、その検出結果を、加速度検出信号Ｓ２Ｂとして、メイン制御部２３１に送出する。加速度センサ２３３Ｂは、例えば、３軸のジャイロ及び３方向の加速度センサなどを搭載したＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｕｎｉｔ）であってもよい。ＩＭＵを用いて、ロボット装置１００本体の角度や加速度を計測することができる。
　外部メモリ２３４は、プログラムやデータ、及び制御パラメータなどを記憶しており、そのプログラムやデータを必要に応じてメイン制御部２３１に内蔵されるメモリ２３１Ａに供給する。また、外部メモリ２３４は、データなどをメモリ２３１Ａから受け取り、記憶する。なお、外部メモリ２３４は、例えばＳＤカードのようなカートリッジ式のメモリカードとして構成され、ロボット装置１００本体（若しくは、制御ユニット２３０）から着脱可能であってもよい。
　通信部２３５は、例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標）やＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの通信方式に基づいて外部とデータ通信を行う。例えば、メイン制御部２３１で実行するアプリケーションなどのプログラムや、プログラムの実行に必要となるデータを、通信部２３５を介して外部から取得することができる。
　メイン制御部２３１は、メモリ２３１Ａを内蔵している。メモリ２３１Ａは、プログラムやデータを記憶しており、メイン制御部２３１は、メモリ２３１Ａに記憶されたプログラムを実行することで、各種の処理を行う。すなわち、メイン制御部２３１は、外部センサ部２１０のカメラ２１１Ｌ及び２１１Ｒ、マイクロホン２１２、及びタッチセンサ２１３からそれぞれ供給される、画像信号Ｓ１Ａ、音声信号Ｓ１Ｂ、及び圧力検出信号Ｓ１Ｃ（以下、これらをまとめて外部センサ信号Ｓ１と称する）と、内部センサ部２３３のバッテリセンサ２３３Ａ及び加速度センサ２３３Ｂなどからそれぞれ供給される、バッテリ残量検出信号Ｓ２Ａ及び加速度検出信号Ｓ２Ｂ（以下、これらをまとめて内部センサ信号Ｓ２と称する）に基づいて、ロボット装置１００の周囲及び内部の状況や、ユーザからの指令、又はユーザからの働きかけの有無などを判断する。なお、メモリ２３１Ａ内には、ロボット装置１００本体の重量や重心位置の情報があらかじめ格納されていてもよい。
　そして、メイン制御部２３１は、ロボット装置１００の周囲及び内部の状況や、ユーザからの指令、又はユーザからの働きかけの有無の判断結果と、内部メモリ２３１Ａにあらかじめ格納されている制御プログラム、あるいはそのとき装填されている外部メモリ２３４に格納されている各種制御パラメータなどに基づいて、ロボット装置１００の行動やユーザに対して発動する表出動作を決定し、その決定結果に基づく制御コマンドを生成して、各サブ制御部２４１、２４２、…に送出する。
　サブ制御部２４１、２４２、…は、それぞれロボット装置１００内の各サブシステムの動作制御を担当しており、メイン制御部２３１から供給された制御コマンドに基づいて、サブシステムを駆動する。上述した可動脚１１０、１２０、１３０、１４０（又は、可動脚３０１０、３０２０、３０３０、３０４０）はサブシステムに相当し、それぞれサブ制御部２４１、２４２、２４３、２４４、…によって駆動制御される。本実施形態では、荷物搬送時などにロボット装置１００とヒトとのインタラクションがあることを想定して、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０（又は、可動脚３０１０、３０２０、３０３０、３０４０）の制御には力制御を適用するものとする。
Ｂ．ロボット装置の安定性
　続いて、図１～図１２に示したロボット装置において可動脚１１０、１２０、１３０、１４０と胴体部１５０の関係について説明する。但し、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０は、左右又は前後に対称的な形状であるが、同一寸法及び同一形状で構成され、且つ、胴体部１５０の左右又は前後に対称的な位置に取り付けられているものとし、ここでは代表して可動脚１１０と胴体部１５０の関係について説明する。
　可動脚１１０は、胴体部１５０の上端付近で股関節部１１４を介して連結されている。大腿部リンク１１２の長さ（若しくは、股関節リンク１１４と膝関節１１３間の距離）をＬとする（他の可動脚１２０、１３０、１４０についても同様）。Ｌは、可動脚１１０を屈曲させたとき（又は、最大限に短縮したとき）の全長に相当する。図１４に示す例では、可動脚１１０の大腿部リンク１１２が鉛直下向きの姿勢にしている。同図からも分かるように、胴体部１５０の底面は、膝関節１１３付近、若しくは膝関節１１３よりも高い。言い換えれば、胴体部１５０の底面から股関節部１１４付近までの高さをＨとすると、Ｌ＞Ｈが成立する。胴体部１５０の底面を、最大限に短縮した可動脚１１０を鉛直下向きの姿勢にしたときの接地面よりも高い位置にする、と言うこともできる。
　また、胴体部１５０の重心Ｇを股関節１１４と膝関節１１３間の距離Ｌの３分の１よりも下方に配置するように、胴体部１５０（但し、外筐６００も含む）を構成する。胴体部１５０の重心Ｇを、股関節１１４と膝関節１１３間の距離の２分の１よりも下方に配置すれば、ロボット装置１００の姿勢がさらに安定化する。上述したように、胴体部１５０は中空の箱型形状をして荷物を積み込む積載部を有し、４本の可動脚１１０、１２０、１３０、１４０に囲まれた空間に荷物を載せる構造となっているので、荷物の収納スペースを最大限に確保することができる。荷物を載せることで、荷物を含んだ胴体部１５０の重量重心位置がさらに低くなり、ロボット装置１００の姿勢がさらに安定化する。胴体部１５０は、荷物を載せるコンテナでもあるので、強度を持たせた構造に製作してもよい。
　このような構造とすることで、脚式のロボット装置１００を低重心化することができる。また、荷物を載せても、特許文献２に記載されたロボットのように脚が外側に広がることはなく、コンパクト化を実現することができる。
　また、胴体部１５０の底面は、可動脚１１０の大腿部リンク１１２が鉛直下向きの姿勢にしたときの股関節１１４と膝関節１１３間の距離Ｌに配置した平面１４０１よりも上部に配置される構造となっている。したがって、物を積み込む積載部のスペースを最大限に確保しつつ、不整地や階段を踏破する際に胴体部１５０の底面と床面との干渉を回避することが可能となっている。
　以上をまとめると、ロボット装置１００の安定性を担保する要件は以下の２つということになる。
（１）可動脚を最大限に短縮したときの長さＬ＞胴体部の高さＨ。
（２）胴体部の重心Ｇは、可動脚を最大限に短縮したときの長さＬの３分の１よりも下方に配置される。
　図３０～図３４に示した、直動アクチュエータ機構を備えた可動脚を有するロボット装置１００についても、安定性について考察する。
　可動脚３０１０は、胴体部１５０の上端付近で股関節部３０１４を介して連結されている。ロッド３０１１をシリンダ３０１２から最大限に出現させた、可動脚３０１０の最大長さをＬmaxとし、ロッド３０１１をシリンダ３０１２内に可能な限り収納して可動脚３０１０を最大限に短縮したときの長さを４／７Ｌmaxとする（他の可動脚３０２０、３０３０、３０４についても同様）。図３５に示す例では、可動脚３０１０及び３０３０がともに鉛直下向きの姿勢をしている。同図からも分かるように、胴体部１５０の底面は、可動脚３０３０を最大限に短縮させたときの可動脚３０３０の足先よりも高い。したがって、胴体部１５０の底面から股関節部３０３４付近までの高さをＨとすると、４／７Ｌmax＞Ｈが成立する。胴体部１５０の底面は、最大限に短縮した可動脚３０３０を鉛直下向きの姿勢にしたときの接地面よりも高く配置されている。
　また、胴体部１５０の重心を可動脚３０１０の最大長さＬmaxの５分の１よりも下方に配置するように、胴体部１５０（但し、外筐６００も含む）を構成する。重心Ｇをより下方に配置すれば、ロボット装置１００の姿勢がさらに安定化する。上述したように、胴体部１５０は中空の箱型形状をして荷物を積み込む積載部を有し、４本の可動脚１１０、１２０、１３０、１４０に囲まれた空間に荷物を載せる構造となっているので、荷物の収納スペースを最大限に確保することができる。荷物を載せることで、荷物を含んだ胴体部１５０の重量重心位置がさらに低くなり、ロボット装置１００の姿勢がさらに安定化する。胴体部１５０は、荷物を載せるコンテナでもあるので、強度を持たせた構造に製作してもよい。
　このような構造とすることで、脚式のロボット装置１００を低重心化することができる。また、荷物を載せても、特許文献２に記載されたロボットのように脚が外側に広がることはなく、コンパクト化を実現することができる。
Ｃ．ロボット装置の安全性
　図６～図９に示したように、胴体部１５０と胴体部１５０を囲うように取り付けられた４本の可動脚１１０、１２０、１３０、１４０からなるロボット装置１００の本体には、外筐６００が取り付けられている。
　可動脚１１０、１２０、１３０、１４０を簡素化して描いたが、実際には脚の外装は形状が複雑であり、指の挟み込みなどの異物の巻き込みを考慮することは、大きな設計制約となる。これに対し、図６～図９に示すように、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０を含めてロボット装置１００全体を外筐６００で覆うことにより、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０による指の挟み込みなどの異物の巻き込みを確実に防止することができる。
　図６～図９では、便宜上、外筐６００を半透明にして描いた。実際には、美観に影響を及ぼさないように、図１５に示すに、不透明な外筐６００が採用される。この場合、ロボット装置１００は底部から足先だけが見える直方体であり、周囲で観察しているヒトは、ロボット装置１００が直方体の長手方向に移動することを直感的に理解することができる。すなわち、ロボット装置１００が前進した場合並びに後退した場合に想定される可動範囲をヒトが一目でわかるため、ロボット装置１００に近づいても大丈夫な範囲を把握し易い。
Ｄ．ロボット装置の剛性
　図１０～図１２に示したように、ロボット装置１００の本体に取り付けた外筐６００の上面や正面、後面、側面などに開閉式の蓋や扉を配設することにより、胴体部１５０の積載部に荷物を積み下ろしし易くなる。図１０～図１２にはそれぞれ１箇所に蓋又は扉を配設した例を示したが、２箇所以上の蓋又は扉を配設するようにしてもよい。
　図１６～図１９には、胴体部１５０（又は、ロボット装置１００の本体）と外筐６００との接続構造を模式的に示している。但し、図１６はロボット装置１００を左前方から斜視した図であり、図１７はロボット装置１００の後面図であり、図１８はロボット装置１００の左側面図であり、図１９はロボット装置１００の上面図であるが、いずれも外筐６００の輪郭を一点鎖線で表している。
　図１６～図１９では、胴体部１５０が外筐６００を支持するフレーム１６００の構造を、グレーで表示している。但し、図面の錯綜を防ぐために、フレーム１６００を概略的に、一部を省略して描いている。フレーム１６００は、外筐６００の上面との３点の接続部１６０１、１６０２、１６０３を持つ。また、フレーム１６００は、外筐６００との下端縁との４点の接続部１６１１、１６１２、１６１３、１６１４を持つ。
　３点の接続部１６０１、１６０２、１６０３は、外筐６００をその上面の前方中心付近並びに後方左右端付近で支持するが、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０のいずれの可動範囲とも干渉しない。また、外筐６００との下端縁との４点の接続部１６１１、１６１２、１６１３、１６１４はそれぞれ、胴体部１５０の前方中心、左側面中心、後方中心、右側面中心付近で外筐６００の下端縁を支持するが、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０の足先軌道と干渉しない。
　図２０～図２２には、外筐６００を支持するフレーム１６００と、各可動脚１１０、１２０、１３０、１４０の可動範囲２００１、２００２、２００３、２００４の関係を示している。但し、図２０はロボット装置１００を左前方から斜視した図であり、図２１はロボット装置１００の左側面図であり、図２０はロボット装置１００の上面図である。各図から、フレーム１６００は、各可動脚１１０、１２０、１３０、１４０の足先軌道を干渉することなく、接続部１６０１、１６０２、１６０３、及び１６１１、１６１２、１６１３、１６１４で外筐６００を支持していることを理解できよう。
　また、フレーム１６００は、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０を覆う外筐６００を、高い剛性で支持することができる。したがって、カメラやＬＩＤＡＲなどのセンサを外筐６００に取り付けた場合に、振動による感度劣化を抑制することができる。付言すれば、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０のうち少なくとも１つの周辺にカメラを配置すれば、路面や障害物などについて広範囲の周辺情報を検知することが可能である。したがって、撮影した画像の認識結果に基づいて安全な歩行を確保することができる。
　なお、外筐６００を透過構造にして、外筐６００の内側にカメラ２１１を配置するようにしてもよい。あるいは、外筐６００のうちカメラ２１１を配置した箇所のみを部分的に透過構造にしたり、内側のカメラ２１１から外界を覗くための窓又はのぞき穴を外筐６００に設けたりするようにしてもよい。
Ｅ．変形例（１）
　図２３には、外筐６００のうち、各可動脚１１０、１２０、１３０、１４０の足先周辺の部分２３０１、２３０２、２３０３、…を、ドットで塗り潰して示している。これらの領域２３０１、２３０２、２３０３、…を、薄いシリコンゴムなどの柔軟な材質、あるいはのれん式のカーテンや蛇腹で構成することで、前脚に相当する可動脚１１０及び１２０の可動範囲を前方に拡張するとともに、後脚に相当する可動脚１３０及び１４０の可動範囲を後方に拡張することができる。また、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０の可動域は、柔軟な素材、あるいはカーテンや蛇腹で覆われているので、足先の可動域を邪魔することなく、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０による指の挟み込みを防止することができる。
Ｆ．変形例（２）
　図２４には、外筐６００の一部に周囲観察センサ２４０１、２４０２、…が取り付けられている様子を示している。図２４では、簡素化のため、２箇所にしか周囲観察センサ２４０１、２４０２、…を取り付けていないが、複数箇所に取り付けられていてもよい。
　周囲観察センサ２４０１、２４０２、…は、例えば赤外線センサや、静電容量式のヒト検知センサ、触覚センサ、空気圧センサなどで構成される。取り付ける部位毎に、異なる種類のセンサを用いてもよい。メイン制御部２３１は、いずれかの周囲観察センサ２４０１、２４０２でヒトが近接領域に入ったことを検出すると、他のセンサの感度を調整したり、安全停止などのヒトや障害物との衝突回避や、衝突時の衝撃緩和のための制御を実施したりしてもよい。全方位にわたって近接を検知できるように、周囲観察センサ２４０１、２４０２、…を配置してもよい。
Ｇ．変形例（３）
　図２５には、外筐６００の壁面（図示の例では、左側面）に表面ディスプレイ２５００を装備した様子を示している。表面ディスプレイ２５００に表示する情報はさまざまである。メイン制御部２３１は、外部センサ部２１０などから得られた情報に基づいて、表面ディスプレイ２５００に表示する画像情報の制御を行う。例えば、メイン制御部２３１は、当該ロボット装置１００の所有者名や、当該ロボット装置１００を持ちした搬送サービスを提供する事業者名、搬送中の荷物に関する情報（要冷蔵、危険物など）、当該ロボット装置１００の現在位置、又は移動経路や目的地などに基づく情報を、表面ディスプレイ２５００に表示する。また、メイン制御部２３１は、カメラ２１１で撮影した画像の顔認識やその他のセンサの検出結果に基づいて特定したその場にいるヒトの属性情報に基づいて、表示ディスプレイ２５００に表示する画像を選択するようにしてもよい。
　また、メイン制御部２３１は、表面ディスプレイ２５００に広告情報を表示するように制御してもよい。表面ディスプレイ２５００に広告情報を表示することで、ロボット装置１００をデジタルサイネージとしても活用して、マネタイズが可能できる。広告情報は、静止画又は動画のいずれでもよい。表面ディスプレイ２５００に表示する画像を、通信部２３５経由で受信するようにしてもよい。表面ディスプレイ２５００に表示する広告情報を時間毎又はリアルタイムに切り替えるようにしてもよい。例えば、搬送中の荷物の内容や、搬送の依頼者に関する広告情報や、搬送の経路に関連のある広告情報を表面ディスプレイ２５００に表示するようしてもよい。
Ｈ．変形例（４）
　これまでは、ロボット装置１００を荷物搬送に適用して、胴体部１５０を中空にして設けた積載部に荷物を載せて搬送する実施例について説明してきた。これに対し、図２６に示すように、椅子の形状にした外筐２６００にヒトを座らせて、ロボット装置１００をパーソナルモビリティに適用するという変形例も考えられる。図２７には、ヒトが座っているイメージを併せて示している。
　図２６を、図２０と比較して分かるように、外筐２６００は、各可動脚１１０、１２０、１３０、１４０の可動範囲２００１、２００２、２００３、２００４を保護するように、左右のひじ掛け２６０１及び２６０２と、背もたれ２６０３を含み、且つ、胴体部１６０（又は、制御部１５０）の上面を座面２６０４とした椅子の形状を有している。４本の可動脚１１０、１２０、１３０、１４０に囲まれた空間にヒトが座る構造により、パーソナルモビリティを実現すると言うこともできる。椅子の形状をした外筐２６００は、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０とヒトの脚との干渉を防ぐことができ、ヒトの安全性を確保することができる。
Ｉ．変形例（５）
　上記Ａ項でも説明したように、胴体部１５０は、中空の箱型形状をして荷物を積み込む積載部を有している。図２８に示すように、積載部の底面の荷台２８００を、先端の回転駆動部２８０１で回転可能に支持する構造にしてもよい。そして、図２９に示すように、回転駆動部２８０１を駆動させて、荷台２８００の後端が下がるように傾斜させてスロープにすれば、荷物は重力によってスロープを滑り落ちるので、荷降ろしを簡単に実現することができる。
　ロボット装置１００の電気系統（図１３を参照のこと）は、回転駆動部２８０１の駆動を制御するサブ制御部を備えていてもよい。また、メイン制御部２３１は、ロボット装置１００が荷物の搬送先に到着したときに、回転駆動部２８０１の駆動を支持して荷台２８００を傾斜させるようにすれば、自律的な荷降ろし操作を実現することができる。
Ｊ．まとめ
　最後に、本開示に係る技術を適用した脚式のロボット装置１００によってもたらされる効果について言及する。
（１）ロボット装置１００は、各可動脚１１０、１２０、１３０、１４０の股関節部１１４、１２４、１３４、１４４で胴体部１５０の上端付近と連結する構造で、胴体部１５０の重心Ｇを可動脚の股関節と膝関節間の距離の３分の１よりも下方に配置して、低重心を維持して姿勢の安定化することができる。
（２）ロボット装置１００は、胴体部１５０が中空の箱型形状をして荷物を積み込む積載部を有し、４本の可動脚１１０、１２０、１３０、１４０に囲まれた空間に荷物を載せる構造となっており、荷物の収納スペースを最大限に確保し、コンパクト化を実現することができる。
（３）ロボット装置１００は、胴体部１５０がフレーム１６００で外筐６００を支持する構造であり、軽量化を担保しつつ、胴体部１５０の強度を向上することができる。
（４）ロボット装置１００は、胴体部１５０を薄型に構成することが可能である。
（５）可動脚１１０、１２０、１３０、１４０を含めてロボット装置１００全体を外筐６００で覆うことにより、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０による指の挟み込みなどの異物の巻き込みを防止することができる。
（６）ロボット装置１００は、外筐６００に上蓋や正面扉、後面扉、側面扉のうちいずれかを設けることによって、胴体部１５０の積載部に積み込んだ荷物を取り出し易くすることができる。
（７）ロボット装置１００は、脚式移動による可動範囲が一目で分かるので、ヒトが近づいても大丈夫な範囲を把握し易い。
（８）ロボット装置１００は、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０を覆う外筐６００の剛性を確保することができ、外筐６００に取り付けたセンサの振動による感度劣化を抑制することができる。
（９）ロボット装置１００は、外筐６００に周囲観察センサ２４０１、２４０２、…を取り付けることで、ヒトや障害物との衝突回避や衝突時の衝撃緩和のための制御を実施することができる。
（１０）ロボット装置１００は、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０のいずれの可動範囲とも干渉しないように外筐６００を取り付けるので、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０の可動域を確保することができる。さらに、外筐６００のうち、各可動脚１１０、１２０、１３０、１４０の足先周辺の部分を、薄いシリコンゴムなどの柔軟な素材や、のれん式のカーテン、蛇腹で構成することで、安全性とコンパクトさを実現すると同時に、さらに広い足先の可動域を確保することができる。
（１１）ロボット装置１００は、外筐６００の壁面に取り外し可能なデコレーションを施すなどの方法によって、ユーザの要求に従って感性に訴える外装デザインに、低コストで且つ柔軟に変更することができる。
（１２）ロボット装置１００は、外筐６００に周囲観察センサを取り付けることによって、ヒトや障害物との衝突回避や衝突時の衝撃緩和のための制御を実施することができる。
（１３）ロボット装置１００は、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０の周辺にカメラなどのセンサを配置することによって、路面や障害物などについて広範囲の周辺情報を検知することが可能である。
（１４）ロボット装置１００は、外筐６００の壁面に配置した表面ディスプレイ２５００を利用して、デジタルサイネージによるマネタイズが可能である。
（１５）ロボット装置１００は、外筐６００を椅子の形状にしてヒトを座らせることにより、パーソナルモビリティに適用することができる。椅子の形状をした外筐２６００は、可動脚１１０、１２０、１３０、１４０とヒトの脚との干渉を防ぐことができ、ヒトの安全性を確保することができる。
（１６）ロボット装置１００は、荷物を載せた荷台２８００を傾斜させてスロープにすれば、荷物を簡単に下すことができ、自律的な荷降ろしを実現することができる。
（１７）ロボット装置１００は、胴体部１５０の底面が股関節１１４と膝関節１１３間の距離Ｌに配置した平面１４０１よりも上部に配置される構造となっている。したがって、物を積み込む積載部のスペースを最大限に確保しつつ、不整地や階段を踏破する際に胴体部１５０の底面と床面との干渉を回避することが可能となっている。
　以上、特定の実施形態を参照しながら、本開示に係る技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本開示に係る技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
　本明細書では、本開示に係る技術を４足の脚式ロボット装置に適用した実施形態を中心に説明してきたが、任意の本数の脚式移動ロボットに同様に適用することができる。
　要するに、例示という形態により本開示に係る技術について説明してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本開示に係る技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
　なお、本開示に係る技術は、以下のような構成をとることも可能である。
（１）複数の脚と、
　底面が最大限に短縮させたとき前記脚の接地面よりも高くなるように前記脚が取り付けられた胴体部と、
を具備するロボット装置。
（１－１）前記脚は、膝関節を含む多リンク構造からなり、前記胴体部の底面が前記脚の膝関節付近となるように前記胴体部に取り付けられる、
上記（１）に記載のロボット装置。
（１－２）前記脚は、直動機構からなり、前記直動機構を最大限に短縮させたときの前記脚の足先が前記胴体部の底面よりも高くなるように前記胴体部に取り付けられる、
上記（１）に記載のロボット装置。
（２）前記胴体部は、前記複数の脚に囲まれた空間に荷物を載せる積載部を有する、
上記（１）に記載のロボット装置。
（３）前記複数の脚を含めて前記ロボット装置全体を覆う外筐をさらに備える、
上記（１）又は（２）のいずれかに記載のロボット装置。
（４）前記外筐は、上面、正面、後面、又は左右の側面のうち少なくとも１つに、開閉式の蓋又は扉を備える、
上記（３）に記載のロボット装置。
（５）前記脚の可動範囲を干渉しないように前記外筐と前記胴体部を接続するフレームを備える、
上記（３）又は（４）のいずれかに記載のロボット装置。
（６）前記外筐の前記脚の周辺にカメラ又はその他のセンサを配置する、
上記（３）乃至（５）のいずれかに記載のロボット装置。
（７）前記外筐の前記脚の足先周辺の部分を柔軟な材質又は拡張可能な部品で構成する、
上記（３）乃至（６）のいずれかに記載のロボット装置。
（８）前記外筐の表面に取り外し可能なデコレーションを備える、
上記（３）乃至（７）のいずれかに記載のロボット装置。
（９）前記外筐に取り付けた、近接する物体を検知するセンサを備える、
上記（３）乃至（８）のいずれかに記載のロボット装置。
（１０）前記センサは、赤外線センサ、静電容量式のヒト検知センサ、触覚センサ、空気圧センサのうちいずれかを含む、
上記（９）に記載のロボット装置。
（１１）前記センサの検知結果に基づいて、安全停止又はその他の前記ロボット装置の動作を制御する制御部をさらに備える、
上記（９）又は（１０）のいずれかに記載のロボット装置。
（１２）前記外筐の内側に配置したカメラを備えるとともに、前記外筐は前記カメラの視野範囲に透過部又は開口部を有する、
上記（３）乃至（１１）のいずれかに記載のロボット装置。
（１３）前記外筐の表面に取り付けられたディスプレイと、
　前記ディスプレイの表示を制御する制御部と、
をさらに備える、上記（３）乃至（１２）のいずれかに記載のロボット装置。
（１４）前記制御部は、前記ディスプレイに広告情報を表示するように制御する、
上記（１３）に記載のロボット装置。
（１５）前記制御部は、前記ロボット装置の現在位置、その場にいるヒト、又はその他のセンサ情報に基づいて、リアルタイムに広告情報を切り替える、
上記（１４）に記載のロボット装置。
（１６）前記外筐は、前記複数の脚に囲まれた空間にヒトを座らせる椅子の形状を有する、
上記（３）乃至（１５）のいずれかに記載のロボット装置。
（１７）前記積載部は、荷物を載せる荷台を傾斜させてスロープにする駆動部を備える、
上記（２）に記載のロボット装置。
（１８）前記胴体部の重心は、最大限に短縮させたときの前記脚の全長の３分の１よりも下方に配置される、
上記（１）乃至（１７）のいずれかに記載のロボット装置。
（１８－１）前記脚は、膝関節を含む多リンク構造からなり、
　前記胴体部の重心は、前記脚の股関節と膝関節間の距離の３分の１よりも下方に配置される、
上記（１８）に記載のロボット装置。
（１８－２）前記脚は、直動機構からなり、
　前記胴体部の重心は、前記直動機構を最大限に短縮させたときの前記脚の全長の３分の１よりも下方に配置される、
上記（１８）に記載のロボット装置。
（１９）前記脚は、膝関節を含む多リンク構造からなり、
　前記胴体部の底面は、前記脚の大腿部リンクを鉛直下向きの姿勢にしたときの膝関節よりも高く配置される、
請求項１乃至１８のいずれかに記載のロボット装置。
　１００…ロボット装置
　１１０…可動脚（左前脚）、１１１…リンク（下腿リンク）
　１１２…リンク（大腿リンク）、１１３…膝関節部、１１４…股関節部
　１２０…可動脚（右前脚）、１２１…リンク（下腿リンク）
　１２２…リンク（大腿リンク）、１２３…膝関節部、１２４…股関節部
　１３０…可動脚（左後脚）、１３１…リンク（下腿リンク）
　１３２…リンク（大腿リンク）、１３３…膝関節部、１３４…股関節部
　１４０…可動脚（右後脚）、１４１…リンク（下腿リンク）
　１４２…リンク（大腿リンク）、１４３…膝関節部、１４４…股関節部
　１５０…胴体部、１６０…制御部
　２１０…外部センサ部、２１１Ｌ、２１１Ｒ…カメラ
　２１２…マイクロホン、２１３…タッチセンサ
　２２１…スピーカ、２２２…表示部
　２３０…制御ユニット、２３１…メイン制御部、２３２…バッテリ
　２３３…内部センサ部
　２３３Ａ…バッテリセンサ、２３３Ｂ…加速度センサ
　２３４…外部メモリ、２３５…通信部
　２４１、２４２、２４３、２４４、…サブ制御部
　６００…外筐、１００１…上蓋、１１０１…正面扉、１２０１…側面扉
　３０１０…可動脚（左前脚）、３０１１…ロッド、３０１２…シリンダ
　３０１４…股関節部
　３０２０…可動脚（右前脚）、３０２１…ロッド、３０２２…シリンダ
　３０２４…股関節部
　３０３０…可動脚（左後脚）、３０３１…ロッド、３０３２…シリンダ
　３０３４…股関節部
　３０４０…可動脚（左後脚）、３０４１…ロッド、３０４２…シリンダ
　３０４４…股関節部

Claims (19)

  1. 　複数の脚と、
    　底面が最大限に短縮させたとき前記脚の接地面よりも高くなるように前記脚が取り付けられた胴体部と、
    を具備するロボット装置。
  2. 　前記胴体部は、前記複数の脚に囲まれた空間に荷物を載せる積載部を有する、
    請求項１に記載のロボット装置。
  3. 　前記複数の脚を含めて前記ロボット装置全体を覆う外筐をさらに備える、
    請求項１に記載のロボット装置。
  4. 　前記外筐は、上面、正面、後面、又は左右の側面のうち少なくとも１つに、開閉式の蓋又は扉を備える、
    請求項３に記載のロボット装置。
  5. 　前記脚の可動範囲を干渉しないように前記外筐と前記胴体部を接続するフレームを備える、
    請求項３に記載のロボット装置。
  6. 　前記外筐の前記脚の周辺にカメラ又はその他のセンサを配置する、
    請求項３に記載のロボット装置。
  7. 　前記外筐の前記脚の足先周辺の部分を柔軟な材質又は拡張可能な部品で構成する、
    請求項３に記載のロボット装置。
  8. 　前記外筐の表面に取り外し可能なデコレーションを備える、
    請求項３に記載のロボット装置。
  9. 　前記外筐に取り付けた、近接する物体を検知するセンサを備える、
    請求項３に記載のロボット装置。
  10. 　前記センサは、赤外線センサ、静電容量式のヒト検知センサ、触覚センサ、空気圧センサのうちいずれかを含む、
    請求項９に記載のロボット装置。
  11. 　前記センサの検知結果に基づいて、安全停止又はその他の前記ロボット装置の動作を制御する制御部をさらに備える、
    請求項９に記載のロボット装置。
  12. 　前記外筐の内側に配置したカメラを備えるとともに、前記外筐は前記カメラの視野範囲に透過部又は開口部を有する、
    請求項３に記載のロボット装置。
  13. 　前記外筐の表面に取り付けられたディスプレイと、
    　前記ディスプレイの表示を制御する制御部と、
    をさらに備える、請求項３に記載のロボット装置。
  14. 　前記制御部は、前記ディスプレイに広告情報を表示するように制御する、
    請求項１３に記載のロボット装置。
  15. 　前記制御部は、前記ロボット装置の現在位置、その場にいるヒト、又はその他のセンサ情報に基づいて、リアルタイムに広告情報を切り替える、
    請求項１４に記載のロボット装置。
  16. 　前記外筐は、前記複数の脚に囲まれた空間にヒトを座らせる椅子の形状を有する、
    請求項３に記載のロボット装置。
  17. 　前記積載部は、荷物を載せる荷台を傾斜させてスロープにする駆動部を備える、
    請求項２に記載のロボット装置。
  18. 　前記胴体部の重心は、最大限に短縮させたときの前記脚の全長の３分の１よりも下方に配置される、
    請求項１に記載のロボット装置。
  19. 　前記脚は、膝関節を含む多リンク構造からなり、
    　前記胴体部の底面は、前記脚の大腿部リンクを鉛直下向きの姿勢にしたときの膝関節よりも高く配置される、
    請求項１に記載のロボット装置。
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