WO2023175751A1 - 制御装置、制御方法およびプログラム - Google Patents

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公嘉 水野
仁夫 永塚
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    • B25J9/16—Program controls
    • B25J9/1694—Program controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion

Definitions

  • the present invention relates to a control device, a control method, and a program.
  • Patent Document 1 discloses a detection value acquisition unit that acquires at least one detection value indicating the state of a moving body having a drive unit, and a detection value acquisition unit that selects at least a part of control parameters of the drive unit based on the at least one detection value.
  • a control device is described that includes a control parameter selection unit that uses the selected control parameters and a drive control unit that determines a control input value for the drive unit using the selected control parameters.
  • the rotation angle of the joint is detected by a rotation angle sensor such as an encoder attached to the joint, and the detected value is sent to a calculation device that performs calculations for controlling the robot.
  • a rotation angle sensor such as an encoder attached to the joint
  • potentiometers and magnetic sensors are also used as rotation angle sensors, but in either case, the accuracy of detected values may decrease due to environmental factors or changes over time.
  • rotation angle sensors are attached to many joints, so for example, Improving the performance of rotation angle sensors is not easy from a cost perspective.
  • the present invention provides a control device, a control method, and a control device that can improve the accuracy of the rotation angle value obtained based on the detected value of the rotation angle sensor without requiring higher performance of the rotation angle sensor itself.
  • the purpose is to provide programs.
  • a control device including a processor that executes an operation according to a program, wherein the operation is based on first sampling data in which a rotation angle of a joint is recorded in a first cycle.
  • a control device comprising: generating second sampling data recorded in a second period in which the rotation angle is longer than the first period.
  • the rotation angle of the joint portion is changed to the first sampling data based on the first sampling data recorded in the first cycle by the operation executed by the processor according to the program.
  • a control method is provided that includes generating second sampling data recorded at a second period that is longer than the period.
  • a program for causing a processor to execute an operation, wherein the operation is based on first sampling data in which the rotation angle of a joint is recorded in a first cycle.
  • a program is provided that includes generating second sampling data recorded in a second period in which the rotation angle is longer than the first period.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a robot according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a rotational drive section shown in FIG. 1.
  • FIG. It is a sequence diagram which shows the example of operation
  • FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating the effects obtained by the operation of the processing circuit of the rotary drive unit in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating the effects obtained by the operation of the processing circuit of the rotary drive unit in the first embodiment of the present invention.
  • 2 is a flowchart illustrating an example of processing when switching the sampling period in the first embodiment of the present invention. It is a sequence diagram which shows the example of operation
  • 12 is a flowchart illustrating an example of processing when switching the sampling period in the second embodiment of the present invention. 12 is a flowchart illustrating an example of processing when only the operation on the arithmetic device side is switched in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the hardware configuration of a robot according to the first embodiment of the present invention.
  • the robot 10 includes an arithmetic device 100 mounted on a main body 12 .
  • the arithmetic device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 110, a RAM (Random Access Memory) 120, a ROM (Read Only Memory) 130, an external memory 140, and the like.
  • the computing device 100 determines the operation of the robot 10 according to image data acquired by the camera 21, audio data acquired by the microphone 22, command signals received by the communication interface 24, and the like. Camera 21, microphone 22, and communication interface 24 are connected to computing device 100 via bus interface 150.
  • the computing device 100 controls each part of the robot 10 so that the determined motion is executed.
  • the arithmetic device 100 is provided at the joints of the arms 13L, 13R, hands 14L, 14R, legs 15L, 15R, and feet 16L, 16R so that the determined motion is executed.
  • the rotation drive unit 30 is controlled by the rotation drive unit 30.
  • the head 11 and the main body 12 may also be provided with a joint portion and a rotational drive portion 30.
  • the calculation device 100 requires detection values of a distance measurement sensor (not shown), an inertial measurement unit (IMU) 25, a ground sensor 26, a load sensor (not shown), and a power supply control device 27. Please refer accordingly.
  • the rotation drive unit 30, distance measurement sensor, IMU 25, ground sensor 26, load sensor, and power supply control device 27 are connected to the arithmetic device 100 via the bus interface 150.
  • the CPU 110 selects a pattern corresponding to the determined motion from the control patterns stored in the ROM 130 or the external memory 140, thereby controlling the foot movement, ZMP (Zero Moment Point) trajectory, and body movement according to the pattern. Trunk motion, upper limb motion, waist horizontal position and height, etc. are set, and control signals are sent to the rotation drive unit 30 according to these set values.
  • the calculation device 100 refers to the rotation angle data of the joint portion received from the rotation drive unit 30.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the rotation drive section shown in FIG. 1.
  • the rotation drive unit 30 includes an actuator 31 that rotationally drives the joint, a rotation angle sensor 32 that detects the rotation angle of the joint, and a processing circuit 33.
  • the processing circuit 33 is a control device implemented as firmware, for example, and executes predetermined operations according to a program written in a memory. Specifically, the processing circuit 33 drives the actuator 31 according to the control signal received from the arithmetic device 100, samples the detected value of the rotation angle sensor 32, and transmits it to the arithmetic device 100 as rotation angle data of the joint. .
  • the rotation angle sensor 32 for example, a potentiometer, an optical encoder, a magnetic encoder, a magnetic sensor, a resolver, an inductive sensor, or an electrostatic sensor is used.
  • the output of the rotation angle sensor 32 may be a continuous signal or a discrete signal.
  • the processing circuit 33 may sample the detection value of the rotation angle sensor 32 by, for example, quantizing a continuous signal at a predetermined period, or may count a discrete signal at a predetermined period. In either case, the rotation angle of the joint is recorded in the sampling data at a predetermined period.
  • the type of rotation angle sensor 32 in the embodiment of the present invention is not particularly limited, but a magnetic sensor is used as a non-limiting example.
  • a magnetic sensor combines a permanent magnet with an element that converts a change in magnetic field into an electrical signal, such as a Hall element, AMR (Anisotropic Magneto Resistive) element, GMR (Giant Magneto Resistive) element, or TMR (Tunnel Magneto Resistance) element. It's a sensor. When the position of the permanent magnet attached to one member of the joint changes, the magnetic field distribution changes, and an element attached to the other member captures this change and converts it into an electrical signal, thereby detecting the rotation angle. be able to.
  • TMR elements are preferably used because they have high output and high precision.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing an example of the operation of the processing circuit of the rotational drive unit in the first embodiment of the present invention.
  • the processing circuit 33 samples the detected value of the rotation angle sensor 32 at a period T1 (step S11). Furthermore, the processing circuit 33 transmits the rotation angle data to the arithmetic device 100 at a period T2 (step S13).
  • the processing circuit 33 and the arithmetic device 100 are both devices built into the robot 10, but when the processing circuit 33 is viewed as one control device, the arithmetic device 100 corresponds to an external device.
  • the period T2 in which the rotation angle data is transmitted is determined according to the communication period or bandwidth defined between the rotation drive unit 30 and the arithmetic device 100, and in the illustrated example, the period T2 is longer than the period T1. .
  • the sampling rate of the detected value is 30 kHz
  • the communication rate is 1 kHz.
  • the data in which the rotation angle is recorded in the period T1, which is generated in step S11 above is also referred to as first sampling data
  • the data in which the rotation angle is recorded in the period T2, which is transmitted in step S13. is also referred to as second sampling data.
  • the processing circuit 33 executes a process of generating second sampling data in which rotation angles are recorded in a longer period T2, based on first sampling data in which rotation angles are recorded in a shorter period T1.
  • this process is a process of calculating the rotation angle value of the second sampling data from a plurality of rotation angle values recorded as the first sampling data during the period T2 (step S12).
  • the above process is a process of simply averaging, weighted averaging, or time-series smoothing of the values of the plurality of rotation angles recorded during the period T2.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams conceptually showing the effects obtained by the operation of the processing circuit of the rotational drive unit in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A shows a case where the detection value of the rotation angle sensor 32 is sampled at the same period T2 as the communication.
  • FIG. 4B the detection value of the rotation angle sensor 32 is sampled in a cycle T1 shorter than the communication cycle T2, and the two rotation angle values recorded in the cycle T1 are averaged to calculate the rotation angle in the cycle T2. This shows the case where the value of is calculated.
  • the output rotation angle value is smoothed and the resolution of the rotation angle is higher.
  • the resolution in the example of FIG. 4A, the rotation angle is detected in units of 0.01 degree, but in the example of FIG. 4B, the rotation angle is output in units of 0.005 degree.
  • the rotation angle is changed between 0.00 degrees and 0.01 degrees, and the period T1 is simplified to be 1/2 of the period T2.
  • the rotation angle may vary over a wider range, and the relationship between the periods T1 and T2 may be more complex.
  • the period T1 may be smaller than 1/2 of the period T2 (in the above examples of 30 kHz and 1 kHz, the period T1 is 1/30 of the period T2), or the period T2 may be not an integral multiple of the period T1. It's okay.
  • the method for calculating the second sampling data from the first sampling data is also appropriately selected, such as weighted averaging instead of simple averaging, time series smoothing (low-pass filtering), etc.
  • a method may be used.
  • the rotation drive section 30 samples the detected value of the rotation angle sensor 32 at a cycle shorter than the cycle of transmitting rotation angle data to the arithmetic device 100, and obtains the detected value by sampling. Sampling data matching the transmission period is generated from the multiple rotation angle values obtained. As a result, as described above, the value of the rotation angle can be smoothed and the resolution can be improved.
  • Such a configuration has, for example, a restriction on the communication cycle between the rotary drive unit 30 and the arithmetic device 100 (for example, a restriction that the cycle cannot be shorter than the cycle T2), a restriction on the amount of communication (for example, a restriction that the cycle cannot be shorter than the cycle T2)
  • a restriction on the communication cycle between the rotary drive unit 30 and the arithmetic device 100 for example, a restriction that the cycle cannot be shorter than the cycle T2
  • a restriction on the amount of communication for example, a restriction that the cycle cannot be shorter than the cycle T2
  • the magnetic sensor when using the magnetic sensor exemplified above as the rotation angle sensor 32, noise in the detected value may increase due to the influence of heat, the influence of external magnetism, aging, etc., or noise may increase due to changes in the actual rotation angle. There is a possibility that fluctuations in detected values may occur.
  • the magnetic sensor can be used as the rotation angle sensor 32 in various external environments and for a long period of time while compensating for the influence of a decrease in the accuracy of the detected value.
  • the arithmetic device 100 may be able to read the rotation angle with sufficient accuracy by using the results of sampling the detected values at the period T1). In such a case, the cost of the robot 10 can be reduced by using relatively inexpensive and low-precision sensors.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of processing when switching the sampling period in the first embodiment of the present invention.
  • the arithmetic device 100 sets an operation mode (step S101), and transmits a control signal indicating the operation mode to the rotation drive unit 30 (step S102).
  • the processing circuit 33 of the rotation drive unit 30 samples the detected value of the rotation angle sensor 32 at the cycle T1 (step S103), as described above. S104) to generate the first sampling data, and calculate the rotation angle value of the period T2 from the plurality of rotation angle values recorded as the first sampling data (step S105) to generate the second sampling data. generate.
  • the processing circuit 33 samples the detected value of the rotation angle sensor 32 at the cycle T2 (step S106), thereby obtaining the second sampling data. generate. In either case, the processing circuit 33 transmits the generated second sampling data as rotation angle data to the arithmetic device 100 at a period T2 (step S107).
  • the above configuration can be used, for example, when the accuracy of the rotation angle value required in the arithmetic device 100 varies depending on the operating state of the robot 10.
  • the arithmetic device 100 switches between the first operation mode and the second operation mode according to the operation state of the robot 10. Specifically, in step S101 described above, the calculation device 100 sets a first operation mode in which a highly accurate rotation angle value can be obtained when the robot 10 is operating any of the joints.
  • a second operation mode may be set in which the accuracy of the rotation angle value is low, but the power consumption of the rotation drive unit 30 including the processing circuit 33 can be reduced.
  • the computing device 100 may determine the situation in which the robot 10 is placed by referring to the detection results of the camera 21, the microphone 22, the IMU 25, the ground sensor 26, etc., and set the operation mode according to the situation. . Specifically, the arithmetic device 100 sets the first operation mode when it is determined that the robot 10 is moving on rough ground based on the detection results of the camera 21, the ground sensor 26, etc., and sets the first operation mode in other cases. A second operating mode may also be set. For example, the computing device 100 may set one of the above operation modes for the entire robot 10, or may set the operation modes separately for parts including moving joints and other parts. good.
  • the arithmetic device 100 may The operation mode may be fixedly set depending on the location of the joint. Specifically, lower body joints such as the legs 15L, 15R and feet 16L, 16R of the robot 10 are set to a first operation mode in which highly accurate rotation angle values can be obtained for walking. For joints of the upper body such as the arms 13L and 13R and the hands 14L and 14R, a second operation mode may be set in which the accuracy of the rotation angle value is low but power consumption can be reduced.
  • the fixedly set operation mode may be switched.
  • FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an example of the operation of the rotation drive unit and the arithmetic unit in the second embodiment of the present invention.
  • the arithmetic device 100 calculates the rotation angle at a period T2 based on first sampling data in which the rotation angle is recorded at a period T1. It functions as a control device that generates recorded second sampling data. Note that the other configurations are the same as those in the first embodiment, so redundant detailed explanation will be omitted.
  • the processing circuit 33 of the rotation drive unit 30 samples the detected value of the rotation angle sensor 32 at a period T1 (step S21). As a result, first sampling data in which the rotation angle is recorded at the period T1 is generated.
  • the processing circuit 33 transmits a series of first sampling data generated after the previous transmission to the arithmetic device 100 at a period T2 (step S22). Similar to the first embodiment, the processing circuit 33 and the arithmetic device 100 are both devices built into the robot 10, but when the arithmetic device 100 is viewed as one control device, the processing circuit 33 is This corresponds to an external device.
  • the period T2 in which the rotation angle data is transmitted is determined according to the communication period defined between the rotation drive unit 30 and the arithmetic device 100, and in the illustrated example, the period T2 is longer than the period T1. Note that in the case of the present embodiment, the bandwidth defined between the rotation drive unit 30 and the arithmetic device 100 is large enough to allow a series of first sampling data to be transmitted every cycle T2.
  • the arithmetic device 100 that has received the series of first sampling data transmitted from the processing circuit 33 calculates the rotation angle value of the second sampling data from the rotation angle value of the received series of first sampling data. (Step S23). More specifically, this process may be similar to the process described as step S12 in FIG. 3 in the first embodiment described above.
  • the arithmetic device 100 executes a predetermined process using the generated second sampling data (step S24).
  • the predetermined process is, for example, a process of calculating setting values to be sent to the rotation drive unit 30 in order to operate each part of the robot 10 as described above, but is not limited to this example.
  • the above steps S23 and S24 are repeated every time a series of first sampling data is received every cycle T2 (step S22).
  • the operations performed by the processing circuit 33 of the rotation drive unit 30 in the first embodiment are performed by the arithmetic device 100.
  • the value of the rotation angle detected by the rotation angle sensor 32 can be smoothed and the resolution can be increased.
  • the accuracy of the rotation angle value used by 100 can be improved.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of processing when switching the sampling period in the second embodiment of the present invention.
  • the arithmetic device 100 sets an operation mode (step S201), and transmits a control signal indicating the operation mode to the rotation drive unit 30 (step S202).
  • the processing circuit 33 of the rotation drive unit 30 samples the detected value of the rotation angle sensor 32 at a cycle T1 (step S204) to obtain the first operation mode. Sampling data is generated, and a series of first sampling data is transmitted to the arithmetic device 100 at a period T2 (step S205).
  • the arithmetic device 100 generates second sampling data by calculating the rotation angle value of the period T2 from the received series of first sampling data (step S206).
  • the processing circuit 33 samples the detected value of the rotation angle sensor 32 at a cycle T2 (step S207), thereby obtaining the second sampling data.
  • the generated second sampling data is transmitted as rotation angle data to the arithmetic device 100 at a period T2 (step S208). In this case, the arithmetic device 100 uses the received second sampling data as is.
  • the above configuration is similar to the example described in the first embodiment with reference to FIG. Available for In the example of FIG. 7, in addition to being able to save power consumption of the rotary drive unit 30 including the processing circuit 33 by lengthening the sampling period in the second operation mode, the amount of calculation by the arithmetic unit 100 is reduced.
  • calculation resources can be used for other processing executed by the calculation device 100.
  • the operation mode may be set for the entire robot 10 or may be set individually for each part. Further, the operation mode may be dynamically switched or fixedly set.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of processing when only the operation on the arithmetic device side is switched in the second embodiment of the present invention.
  • the computing device 100 sets the operating mode (step S301), but the operating mode is not transmitted to the processing circuit 33 of the rotational drive unit 30, and the processing circuit 33
  • First sampling data is generated by sampling the detected value of the rotation angle sensor 32 at a period T1 (step S302), and a series of first sampling data is transmitted to the arithmetic device 100 at a period T2 (step S303).
  • the set operation mode is the first operation mode (YES in step S304)
  • the calculation device 100 calculates the value of the rotation angle of period T2 from the received series of first sampling data (step S305).
  • step S306 Use as second sampling data.
  • This process is a step in which second sampling data is generated based on the first sampling data series, in that rotation angle values of the series of first sampling data that are not extracted are discarded. This is different from the process in S305.
  • the calculation resources can be used for other processing executed by the calculation device 100, for example.
  • Arithmetic device 100 may set the same operation mode for the first sampling data received from all rotary drive units 30, or may set an operation mode for each part of rotation drive unit 30. Further, as in the other examples above, the operation mode may be dynamically switched or may be set fixedly.
  • the period T2 in which the arithmetic device 100 receives the rotation angle data and the period T2 in which the rotation angle is recorded in the second sampling data are the same, but these periods may be different.
  • the arithmetic device 100 may receive a series of first sampling data at a period T3 that is different from the period T2, and may generate second sampling data in which the rotation angle is recorded at a period T2.
  • the cycle T3 in which the rotation angle data is transmitted is the communication cycle defined between the rotation drive section 30 and the computing device 100
  • the cycle T2 in which the rotation angle data is recorded is, for example, the rotation angle in the computing device 100. is the minimum period with a time resolution of
  • control device may operate as the control device in the above embodiment.
  • the robot does not necessarily have to be a humanoid robot with arms and legs, and may be an industrial robot with only arms, for example.
  • control device according to the embodiment of the present invention is not limited to controlling the joints of robots, but can also control the joints of various machines or devices other than robots.

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Abstract

プログラムに従って動作を実行するプロセッサを備える制御装置であって、上記動作は、関節部の回転角が第１の周期で記録された第１のサンプリングデータに基づいて、上記回転角が上記第１の周期よりも長い第２の周期で記録された第２のサンプリングデータを生成することを含む制御装置が提供される。

Description

制御装置、制御方法およびプログラム
　本発明は、制御装置、制御方法およびプログラムに関する。
　ロボットなどの関節部の回転駆動を制御するにあたって、関節部の回転角などの検出値を参照してフィードバック制御を行うことが知られている。例えば特許文献１には、駆動部を有する移動体の状態を示す少なくとも１つの検出値を取得する検出値取得部と、少なくとも１つの検出値に基づいて駆動部の制御パラメータの少なくとも一部を選択する制御パラメータ選択部と、選択された制御パラメータを用いて駆動部の制御入力値を決定する駆動制御部とを備える制御装置が記載されている。
国際公開第２０２１／０６０１２１号
　上記のような技術において、関節部の回転角は、関節部に取り付けられたエンコーダーなどの回転角センサーによって検出され、検出値がロボットの制御のための演算を実行する演算装置に送信される。回転角センサーとしてはエンコーダーの他、ポテンショメーターや磁気センサーなども用いられるが、いずれの場合も、環境要因や経年変化による検出値の精度低下が生じる可能性がある。このような精度低下に対して、回転角センサー自体を高精度かつ高耐用性にする解決方法もありうるが、例えばロボットの場合には多数の関節部にそれぞれ回転角センサーが取り付けられるため、例えばコストの観点から回転角センサーの高性能化は容易ではない。
　そこで、本発明は、回転角センサー自体の高性能化を必要とせずに、回転角センサーの検出値に基づいて得られる回転角の値の精度を向上させることが可能な制御装置、制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
　本発明のある観点によれば、プログラムに従って動作を実行するプロセッサを備える制御装置であって、上記動作は、関節部の回転角が第１の周期で記録された第１のサンプリングデータに基づいて、上記回転角が上記第１の周期よりも長い第２の周期で記録された第２のサンプリングデータを生成することを含む制御装置が提供される。
　本発明の別の観点によれば、プロセッサがプログラムに従って実行する動作によって、関節部の回転角が第１の周期で記録された第１のサンプリングデータに基づいて、上記回転角が上記第１の周期よりも長い第２の周期で記録された第２のサンプリングデータを生成することを含む制御方法が提供される。
　本発明のさらに別の観点によれば、プロセッサに動作を実行させるためのプログラムであって、上記動作は、関節部の回転角が第１の周期で記録された第１のサンプリングデータに基づいて、上記回転角が上記第１の周期よりも長い第２の周期で記録された第２のサンプリングデータを生成することを含むプログラムが提供される。
本発明の第１の実施形態に係るロボットのハードウェア構成例を示す図である。 図１に示された回転駆動部の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における回転駆動部の処理回路の動作の例を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態における回転駆動部の処理回路の動作によって得られる効果を概念的に示す図である。 本発明の第１の実施形態における回転駆動部の処理回路の動作によって得られる効果を概念的に示す図である。 本発明の第１の実施形態においてサンプリング周期を切り替える場合の処理の例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における回転駆動部および演算装置の動作の例を示すシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態においてサンプリング周期を切り替える場合の処理の例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態において演算装置側の動作のみを切り替える場合の処理の例を示すフローチャートである。
　以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態に係るロボットのハードウェア構成例を示す図である。図示された例において、ロボット１０は、本体部１２に搭載される演算装置１００を有する。演算装置１００は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）１１０、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）１２０、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）１３０、および外部メモリ１４０などを含む。演算装置１００は、カメラ２１が取得した画像データ、マイクロフォン２２が取得した音声データ、または通信インターフェース２４が受信したコマンド信号などに応じてロボット１０の動作を決定する。カメラ２１、マイクロフォン２２、および通信インターフェース２４は、バスインターフェース１５０を介して演算装置１００に接続される。
　演算装置１００は、決定された動作が実行されるように、ロボット１０の各部を制御する。具体的には、演算装置１００は、決定された動作が実行されるように、腕部１３Ｌ，１３Ｒ、手部１４Ｌ，１４Ｒ、脚部１５Ｌ，１５Ｒ、および足部１６Ｌ，１６Ｒの関節部に設けられた回転駆動部３０を制御する。図示されていないが、頭部１１および本体部１２にも関節部および回転駆動部３０が設けられてもよい。このとき、演算装置１００は、距離計測センサー（図示せず）、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial　Measurement　Unit）２５、接地センサー２６、荷重センサー（図示せず）、電源制御装置２７の検出値を必要に応じて参照する。回転駆動部３０、距離計測センサー、ＩＭＵ２５、接地センサー２６、荷重センサー、および電源制御装置２７は、バスインターフェース１５０を介して演算装置１００に接続される。
　例えば、演算装置１００は、ＣＰＵ１１０がＲＯＭ１３０または外部メモリ１４０に格納された制御パターンから決定された動作に対応するパターンを選択することによって、パターンに従って足部運動、ＺＭＰ（Zero　Moment　Point）軌道、体幹運動、上肢運動、腰部水平位置および高さなどを設定し、これらの設定値に従って回転駆動部３０に制御信号を送信する。設定値の算出にあたって、演算装置１００では回転駆動部３０から受信した関節部の回転角データが参照される。
　図２は、図１に示された回転駆動部の構成例を示すブロック図である。図示された例において、回転駆動部３０は、関節部を回転駆動するアクチュエーター３１と、関節部の回転角を検出する回転角センサー３２と、処理回路３３とを含む。処理回路３３は、例えばファームウェアとして実装される制御装置であり、メモリに書き込まれたプログラムに従って所定の動作を実行する。具体的には、処理回路３３は、演算装置１００から受信した制御信号に従ってアクチュエーター３１を駆動させるとともに、回転角センサー３２の検出値をサンプリングし、関節部の回転角データとして演算装置１００に送信する。
　ここで、回転角センサー３２としては、例えばポテンショメーター、光学式エンコーダー、磁気式エンコーダー、磁気センサー、レゾルバ、誘導センサーまたは静電センサーが用いられる。回転角センサー３２の出力は、連続信号であっても離散信号であってもよい。処理回路３３による回転角センサー３２の検出値のサンプリングは、例えば連続信号を所定の周期で量子化することであってもよく、また離散信号を所定の周期でカウントすることであってもよい。いずれの場合も、サンプリングデータには、関節部の回転角が所定の周期で記録される。
　上述のように本発明の実施形態における回転角センサー３２の種類は特に限定されないが、限定的ではない例として磁気センサーが用いられる。磁気センサーは、ホール素子、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistive）素子、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子またはＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）素子のような磁界の変化を電気信号に変換する素子と永久磁石とを組み合わせたセンサーである。関節部を構成する一方の部材に取り付けた永久磁石の位置が変化すると磁界分布が変化し、この変化を他方の部材に取り付けた素子が捉えて電気信号に変換することによって、回転角を検出することができる。上記で例示された素子の中では、ＴＭＲ素子が、出力が高く、また精度も高いことから好適に用いられる。
　図３は、本発明の第１の実施形態における回転駆動部の処理回路の動作の例を示すシーケンス図である。図示された例において、処理回路３３は、回転角センサー３２の検出値を周期Ｔ１でサンプリングする（ステップＳ１１）。また、処理回路３３は、回転角データを周期Ｔ２で演算装置１００に送信する（ステップＳ１３）。ここで、処理回路３３と演算装置１００とは、いずれもロボット１０に組み込まれた装置であるが、処理回路３３を１つの制御装置として見た場合には、演算装置１００は外部装置にあたる。回転角データが送信される周期Ｔ２は、回転駆動部３０と演算装置１００との間で規定された通信周期または帯域幅に応じて決定され、図示された例において周期Ｔ２は周期Ｔ１よりも長い。限定的ではない例として、検出値のサンプリングレート（周期Ｔ１の逆数）は３０ｋＨｚであり、通信レート（周期Ｔ２の逆数）は１ｋＨｚである。
　以下の説明では、上記のステップＳ１１で生成される、回転角が周期Ｔ１で記録されたデータを第１のサンプリングデータともいい、ステップＳ１３で送信される、回転角が周期Ｔ２で記録されたデータを第２のサンプリングデータともいう。処理回路３３は、より短い周期Ｔ１で回転角が記録された第１のサンプリングデータに基づいて、より長い周期Ｔ２で回転角が記録された第２のサンプリングデータを生成する処理を実行する。この処理は、具体的には、周期Ｔ２の間に第１のサンプリングデータとして記録された複数の回転角の値から第２のサンプリングデータの回転角の値を算出する処理である（ステップＳ１２）。さらに具体的には、上記の処理は、周期Ｔ２の間に記録された複数の回転角の値を単純平均するか、加重平均するか、または時系列で平滑化する処理である。
　図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の第１の実施形態における回転駆動部の処理回路の動作によって得られる効果を概念的に示す図である。図４Ａは、通信と同じ周期Ｔ２で回転角センサー３２の検出値のサンプリングを実行した場合を示す。一方、図４Ｂは、通信の周期Ｔ２よりも短い周期Ｔ１で回転角センサー３２の検出値のサンプリングを実行し、周期Ｔ１で記録された２つの回転角の値を平均して周期Ｔ２の回転角の値を算出した場合を示す。図４Ｂに示された場合の方が、出力される回転角の値が平滑化され、また回転角の分解能が高くなっている。分解能について、図４Ａの例では回転角が０．０１度単位で検出されるが、図４Ｂの例では回転角が０．００５度単位で出力される。
　なお、図４Ａおよび図４Ｂでは説明のため、回転角が０．００度および０．０１度の間で変化し、また周期Ｔ１が周期Ｔ２の１／２であるように単純化されているが、実際には回転角はより広い範囲で変化し、周期Ｔ１，Ｔ２の関係はより複雑でありうる。例えば、周期Ｔ１は周期Ｔ２の１／２よりも小さくてもよいし（上記の３０ｋＨｚおよび１ｋＨｚの例の場合、周期Ｔ１は周期Ｔ２の１／３０）、周期Ｔ２が周期Ｔ１の整数倍でなくてもよい。周期Ｔ１，Ｔ２の関係に応じて、第１のサンプリングデータから第２のサンプリングデータを算出する方法も適切に選択され、例えば単純平均ではなく加重平均や時系列の平滑化（ローパスフィルタリング）などの方法が用いられてもよい。
　以上で説明した本発明の第１の実施形態では、回転駆動部３０が、演算装置１００に回転角データを送信する周期よりも短い周期で回転角センサー３２の検出値をサンプリングし、サンプリングによって得られた複数の回転角の値から送信の周期に合わせたサンプリングデータを生成する。これによって、上述のように、回転角の値を平滑化し、また分解能を高めることができる。このような構成は、例えば、回転駆動部３０と演算装置１００との間の通信周期の制約（例えば、周期Ｔ２よりも短い周期にはできないという制約）や、通信量の制約（例えば、周期Ｔ２あたり１つの回転角の値しか送信できないという制約）が存在するような場合に有効である。これらの場合には、上記の構成によって、通信周期や通信量などの制約を超えて、演算装置１００が利用する回転角の値の精度を向上させることができる。
　例えば、回転角センサー３２として上記で例示した磁気センサーを用いる場合、熱の影響や外部磁気の影響、および経年変化などの原因によって、検出値におけるノイズが増えたり、実際の回転角の変化によらない検出値の揺らぎが生じたりする可能性がある。上記のような本実施形態の構成によれば、検出値の精度低下の影響を補償して、様々な外部環境で、また長期間にわたって磁気センサーを回転角センサー３２として使用することができる。このような利点は他の種類のセンサーでも同様である。また、例えば通信周期や通信量に合わせた周期（上記の例の周期Ｔ２）で検出値をサンプリングしたのでは十分な精度が得られない回転角センサーであっても、より短い周期（上記の例の周期Ｔ１）で検出値をサンプリングした結果を利用すれば、演算装置１００では十分な精度で回転角を読み取ることができる場合もありうる。このような場合は、比較的安価な低精度のセンサーを活用することによって、ロボット１０の低コスト化が可能になる。
　図５は、本発明の第１の実施形態においてサンプリング周期を切り替える場合の処理の例を示すフローチャートである。図示された例では、演算装置１００が動作モードを設定し（ステップＳ１０１）、動作モードを示す制御信号を回転駆動部３０に向けて送信する（ステップＳ１０２）。回転駆動部３０の処理回路３３は、動作モードが第１の動作モードである場合（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、上記で説明したように、回転角センサー３２の検出値を周期Ｔ１でサンプリングする（ステップＳ１０４）ことによって第１のサンプリングデータを生成し、第１のサンプリングデータとして記録された複数の回転角の値から周期Ｔ２の回転角の値を算出する（ステップＳ１０５）ことによって第２のサンプリングデータを生成する。一方、動作モードが第２の動作モードである場合（ステップＳ１０３のＮＯ）、処理回路３３は、回転角センサー３２の検出値を周期Ｔ２でサンプリングする（ステップＳ１０６）ことによって第２のサンプリングデータを生成する。いずれの場合も、処理回路３３は、生成された第２のサンプリングデータを回転角データとして周期Ｔ２で演算装置１００に送信する（ステップＳ１０７）。
　上記の構成は、例えば、ロボット１０の動作の状態によって、演算装置１００において必要とされる回転角の値の精度が異なる場合に利用できる。この場合、演算装置１００は、ロボット１０の動作の状態に応じて上記の第１の動作モードと第２の動作モードとを切り替える。具体的には、演算装置１００は、上記のステップＳ１０１において、ロボット１０がいずれかの関節部を動作させている場合には高精度の回転角の値が取得できる第１の動作モードを設定し、ロボット１０が静止している場合には回転角の値の精度が低い代わりに処理回路３３を含む回転駆動部３０の消費電力を節減できる第２の動作モードを設定してもよい。
　あるいは、演算装置１００は、カメラ２１、マイクロフォン２２、ＩＭＵ２５または接地センサー２６などの検出結果を参照してロボット１０のおかれた状況を判断し、その状態に応じて動作モードを設定してもよい。具体的には、演算装置１００は、カメラ２１や接地センサー２６などの検出結果からロボット１０が不整地を移動中であると判断した場合に第１の動作モードを設定し、それ以外の場合に第２の動作モードを設定してもよい。演算装置１００は、例えばロボット１０全体について上記のいずれかの動作モードを設定してもよいし、動作している関節部を含む部位とそれ以外の部位とで個別に動作モードを設定してもよい。
　また、上記のように動的に動作モードを切り替える以外にも、処理回路３３が第１および第２の動作モードの両方で動作可能である場合に、演算装置１００が回転駆動部３０の設けられた関節部の部位に応じて固定的に動作モードを設定してもよい。具体的には、ロボット１０の脚部１５Ｌ，１５Ｒ、および足部１６Ｌ，１６Ｒのような下半身の関節部では歩行のために高精度の回転角の値が取得できる第１の動作モードを設定し、腕部１３Ｌ，１３Ｒおよび手部１４Ｌ，１４Ｒのような上半身の関節部では回転角の値の精度が低い代わりに消費電力を節減できる第２の動作モードを設定してもよい。ロボット１０の用途、具体的には歩行機会の有無や上半身で実行する動作などが変化した場合は、固定的に設定された動作モードが切り替えられてもよい。
　（第２の実施形態）
　図６は、本発明の第２の実施形態における回転駆動部および演算装置の動作の例を示すシーケンス図である。本実施形態では、上記の第１の実施形態と同様に構成されるロボット１０において、演算装置１００が、回転角が周期Ｔ１で記録された第１のサンプリングデータに基づいて回転角が周期Ｔ２で記録された第２のサンプリングデータを生成する制御装置として機能する。なお、それ以外の構成については第１の実施形態と同様であるため、重複した詳細な説明は省略する。
　図示された例において、回転駆動部３０の処理回路３３は、回転角センサー３２の検出値を周期Ｔ１でサンプリングする（ステップＳ２１）。これによって、回転角が周期Ｔ１で記録された第１のサンプリングデータが生成される。処理回路３３は、前回の送信以降に生成された一連の第１のサンプリングデータを、周期Ｔ２で演算装置１００に送信する（ステップＳ２２）。第１の実施形態同様に、処理回路３３と演算装置１００とは、いずれもロボット１０に組み込まれた装置であるが、演算装置１００を１つの制御装置として見た場合には、処理回路３３は外部装置にあたる。回転角データが送信される周期Ｔ２は、回転駆動部３０と演算装置１００との間で規定された通信周期に応じて決定され、図示された例において周期Ｔ２は周期Ｔ１よりも長い。なお、本実施形態の場合、回転駆動部３０と演算装置１００との間で規定された帯域幅は、周期Ｔ２ごとに一連の第１のサンプリングデータを送信することが可能な程度には大きい。
　処理回路３３から送信された一連の第１のサンプリングデータを受信した演算装置１００は、受信された一連の第１のサンプリングデータの回転角の値から第２のサンプリングデータの回転角の値を算出する（ステップＳ２３）。この処理は、より具体的には、上記の第１の実施形態において図３のステップＳ１２として説明された処理と同様でありうる。演算装置１００は、生成された第２のサンプリングデータを用いて所定の処理を実行する（ステップＳ２４）。所定の処理は、例えば上述したようにロボット１０の各部を動作させるために回転駆動部３０に送信される設定値を算出する処理であるが、この例には限定されない。上記のステップＳ２３，Ｓ２４は、周期Ｔ２ごとに一連の第１のサンプリングデータが受信される（ステップＳ２２）度に繰り返される。
　上記のような本発明の第２の実施形態では、第１の実施形態で回転駆動部３０の処理回路３３が実行した動作が、演算装置１００によって実行される。この場合も、第１の実施形態と同様に、回転角センサー３２で検出された回転角の値を平滑化し、また分解能を高めることができ、それによって通信周期などの制約を超えて、演算装置１００が利用する回転角の値の精度を向上させることができる。
　図７は、本発明の第２の実施形態においてサンプリング周期を切り替える場合の処理の例を示すフローチャートである。図示された例では、演算装置１００が動作モードを設定し（ステップＳ２０１）、動作モードを示す制御信号を回転駆動部３０に向けて送信する（ステップＳ２０２）。回転駆動部３０の処理回路３３は、動作モードが第１の動作モードである場合（ステップＳ２０３のＹＥＳ）、回転角センサー３２の検出値を周期Ｔ１でサンプリングする（ステップＳ２０４）ことによって第１のサンプリングデータを生成し、一連の第１のサンプリングデータを周期Ｔ２で演算装置１００に送信する（ステップＳ２０５）。演算装置１００は、受信した一連の第１のサンプリングデータから周期Ｔ２の回転角の値を算出する（ステップＳ２０６）ことによって第２のサンプリングデータを生成する。一方、動作モードが第２の動作モードである場合（ステップＳ２０３のＮＯ）、処理回路３３は、回転角センサー３２の検出値を周期Ｔ２でサンプリングする（ステップＳ２０７）ことによって第２のサンプリングデータを生成し、生成された第２のサンプリングデータを回転角データとして周期Ｔ２で演算装置１００に送信する（ステップＳ２０８）。この場合、演算装置１００は、受信した第２のサンプリングデータをそのまま利用する。
　上記の構成は、第１の実施形態で図５を参照して説明した例と同様に、例えばロボット１０の動作の状態によって、演算装置１００において必要とされる回転角の値の精度が異なる場合に利用できる。図７の例では、第２の動作モードにおいてサンプリング周期が長くなることによって処理回路３３を含む回転駆動部３０の消費電力を節減できるのに加えて、演算装置１００の演算量が少なくなるため、例えば演算装置１００が実行する他の処理に計算リソースを回すことができる。第１の実施形態と同様に、動作モードはロボット１０の全体について設定されてもよく、部位ごとに個別に設定されてもよい。また、動作モードは動的に切り替えられてもよいし、固定的に設定されてもよい。
　図８は、本発明の第２の実施形態において演算装置側の動作のみを切り替える場合の処理の例を示すフローチャートである。図示された例では、演算装置１００が動作モードを設定するが（ステップＳ３０１）、回転駆動部３０の処理回路３３には動作モードが送信されず、処理回路３３は演算装置１００の動作モードに関わらず回転角センサー３２の検出値を周期Ｔ１でサンプリングする（ステップＳ３０２）ことによって第１のサンプリングデータを生成し、一連の第１のサンプリングデータを周期Ｔ２で演算装置１００に送信する（ステップＳ３０３）。演算装置１００は、設定された動作モードが第１の動作モードである場合（ステップＳ３０４のＹＥＳ）、受信した一連の第１のサンプリングデータから周期Ｔ２の回転角の値を算出する（ステップＳ３０５）ことによって第２のサンプリングデータを生成する。一方、動作モードが第２の動作モードである場合（ステップＳ３０４のＮＯ）、演算装置１００は、受信した一連の第１のサンプリングデータの回転角の値のうちの１つを抽出して（ステップＳ３０６）第２のサンプリングデータとして利用する。この処理は、一連の第１のサンプリングデータの回転角の値のうち抽出されなかったものが破棄される点で、第２のサンプリングデータが一連の第１のサンプリングデータに基づいて生成されるステップＳ３０５の処理とは異なる。
　上記で図７を参照して説明した例と比べて、図８の例では処理回路３３を含む回転駆動部３０の消費電力は変わらないが、第２の動作モードでは演算装置１００の演算量が少なくなるため、例えば演算装置１００が実行する他の処理に計算リソースを回すことができる。演算装置１００は、すべての回転駆動部３０から受信される第１のサンプリングデータについて同じ動作モードを設定してもよいし、回転駆動部３０の部位ごとに動作モードを設定してもよい。また、上記の他の例と同様に、動作モードは動的に切り替えられてもよいし、固定的に設定されてもよい。
　なお、上記の例において演算装置１００が回転角データを受信する周期Ｔ２と第２のサンプリングデータにおいて回転角が記録される周期Ｔ２が同じであったが、これらの周期は違っていてもよい。例えば、演算装置１００は周期Ｔ２とは異なる周期Ｔ３で一連の第１のサンプリングデータを受信し、回転角が周期Ｔ２で記録された第２のサンプリングデータを生成してもよい。この場合、回転角データが送信される周期Ｔ３は回転駆動部３０と演算装置１００との間で規定された通信周期であり、回転角データが記録される周期Ｔ２は例えば演算装置１００における回転角の時間分解能での最小周期である。
　また、上記ではロボットにおける回転駆動部の処理回路または演算装置が制御装置として機能する実施形態について説明したが、他の実施形態ではロボットの回転駆動部と制御装置との間に中間的な制御装置が設けられ、この制御装置が上記の実施形態における制御装置として動作してもよい。ロボットは必ずしも腕部や脚部を有する人型のロボットでなくてもよく、例えば腕部のみを有する産業用ロボットであってもよい。また、本発明の実施形態に係る制御装置はロボットの関節部を制御対象とするものには限られず、ロボット以外の各種の機械または装置の関節部を制御対象とすることも可能である。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の例示的な実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれらの例に限定されない。本発明の属する技術の分野の当業者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　１０…ロボット、３０…回転駆動部、３１…アクチュエーター、３２…回転角センサー、３３…処理回路、１００…演算装置、１１０…ＣＰＵ、１３０…ＲＯＭ、１４０…外部メモリ、１５０…バスインターフェース、Ｔ１…周期、Ｔ２…周期。

Claims (13)

  1. 　プログラムに従って動作を実行するプロセッサを備える制御装置であって、前記動作は、
    　関節部の回転角が第１の周期で記録された第１のサンプリングデータに基づいて、前記回転角が前記第１の周期よりも長い第２の周期で記録された第２のサンプリングデータを生成することを含む制御装置。
  2. 　前記第２のサンプリングデータを生成することは、前記第１のサンプリングデータにおいて前記第２の周期の間に記録された複数の回転角の値から前記第２のサンプリングデータの回転角の値を算出することを含む、請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記第２のサンプリングデータの回転角の値を算出することは、前記複数の回転角の値を単純平均するか、加重平均するか、または時系列で平滑化することを含む、請求項２に記載の制御装置。
  4. 　前記動作は、前記第２のサンプリングデータを前記第２の周期で外部装置に送信することをさらに含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御装置。
  5. 　前記動作は、前記第２のサンプリングデータを用いて所定の処理を実行することをさらに含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御装置。
  6. 　前記動作は、回転角センサーの検出値を前記第１の周期でサンプリングすることによって前記第１のサンプリングデータを生成し、前記第１のサンプリングデータに基づいて前記第２のサンプリングデータを生成する第１の動作モードと、前記回転角センサーの検出値を前記第２の周期でサンプリングすることによって前記第２のサンプリングデータを生成する第２の動作モードとを切り替えることをさらに含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の制御装置。
  7. 　前記動作は、外部装置から前記第２の周期で一連の前記第１のサンプリングデータを受信することを含み、
    　前記第２のサンプリングデータを生成することは、前記一連の前記第１のサンプリングデータの回転角の値から１つの前記第２のサンプリングデータの回転角の値を算出することを含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の制御装置。
  8. 　前記動作は、前記外部装置から受信された前記一連の前記第１のサンプリングデータから前記第２のサンプリングデータを生成する第１の動作モードと、前記外部装置から前記第２の周期で受信される回転角の値を前記第２のサンプリングデータとして利用する第２の動作モードとを切り替えることをさらに含む、請求項７に記載の制御装置。
  9. 　前記動作は、前記外部装置から受信された前記一連の前記第１のサンプリングデータから前記第２のサンプリングデータを生成する第１の動作モードと、前記外部装置から受信された前記一連の前記第１のサンプリングデータの回転角の値のうちの１つを抽出して前記第２のサンプリングデータとして利用する第２の動作モードとを切り替えることをさらに含む、請求項７に記載の制御装置。
  10. 　前記動作は、外部装置から前記第２の周期とは異なる第３の周期で一連の前記第１のサンプリングデータを受信することを含み、
    　前記第２のサンプリングデータを生成することは、前記一連の前記第１のサンプリングデータの回転角の値から１つの前記第２のサンプリングデータの回転角の値を算出することを含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の制御装置。
  11. 　前記関節部は、ロボットの関節部であり、
    　前記第１の動作モードと前記第２の動作モードとは、前記ロボットの動作の状態に応じて切り替えられる、請求項６、請求項８または請求項９に記載の制御装置。
  12. 　プロセッサがプログラムに従って実行する動作によって、
    　関節部の回転角が第１の周期で記録された第１のサンプリングデータに基づいて、前記回転角が前記第１の周期よりも長い第２の周期で記録された第２のサンプリングデータを生成することを含む制御方法。
  13. 　プロセッサに動作を実行させるためのプログラムであって、前記動作は、
    　関節部の回転角が第１の周期で記録された第１のサンプリングデータに基づいて、前記回転角が前記第１の周期よりも長い第２の周期で記録された第２のサンプリングデータを生成することを含むプログラム。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006068871A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Toyota Motor Corp 脚式ロボットとその制御方法ならびに歩容データの作成装置と作成方法
WO2021060121A1 (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント 制御装置、制御方法およびプログラム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2708458B2 (ja) * 1988-04-01 1998-02-04 株式会社豊田中央研究所 倣い制御ロボット
JP6623522B2 (ja) * 2015-01-26 2019-12-25 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボットシステムおよびサーバー
DE102017005194C5 (de) * 2017-05-31 2022-05-19 Kuka Deutschland Gmbh Steuern einer Roboteranordnung
JP7092307B2 (ja) * 2019-02-01 2022-06-28 三菱電機株式会社 作業判別装置および作業判別方法
CN113646718B (zh) * 2019-03-27 2024-04-30 日产自动车株式会社 异常探测装置及异常探测方法
CN113661033B (zh) * 2019-04-02 2024-08-27 优傲机器人公司 具有可在运行时适配的安全限值的机器人臂安全系统
US11292519B2 (en) * 2020-01-31 2022-04-05 Nsk Ltd. Calibration method for rotation angle calculation device, calibration device for rotation angle calculation device, rotation angle calculation device, motor control device, electric actuator product, and electric power steering device
US11768504B2 (en) * 2020-06-10 2023-09-26 AI Incorporated Light weight and real time slam for robots
JP7634952B2 (ja) * 2020-09-23 2025-02-25 キヤノン株式会社 情報処理方法、情報処理装置、表示方法、表示装置、プログラム、記録媒体、物品の製造方法、学習用データの取得方法
KR102669137B1 (ko) * 2021-10-25 2024-05-23 아주대학교산학협력단 협동 로봇의 건전성 모니터링 방법 및 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006068871A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Toyota Motor Corp 脚式ロボットとその制御方法ならびに歩容データの作成装置と作成方法
WO2021060121A1 (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント 制御装置、制御方法およびプログラム

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