(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴体部と、該胴体部に設けた左右両脚部と、該左右両脚部の下端にそれぞれ設けた左右両足部とを有し、該両足部を交互に前方又は後方に踏み出すことにより床面上を前進歩行又は後退歩行する二足歩行型ロボットにおいて、
ａ）左右両足部が側方から見て略楕円状又は略円状の軌跡を描き、且つ左足部と右足部とが互いに略逆位相でそれぞれ回転するように、左右両脚部を駆動する脚部駆動手段と、
ｂ）床面に対して左右両足部の裏の着地面をそれぞれ吸着させる吸着手段と、
ｃ）前記脚部駆動手段による両脚部の駆動と連動して、少なくとも足部が回転軌跡の下方にあって、その着地面が床面に接触しているときに該足部側で吸着動作を行わせ、床面から離間しつつある足部側で吸着動作を停止するという動作を左右両脚部の回転運動に応じて交互に繰り返すことにより歩行させるとともに、前記脚部駆動手段により両脚部を駆動しつつ所定期間だけ両足部の吸着動作を共に停止することにより旋回動作を行わせるように前記吸着手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする二足歩行型ロボット。
【請求項２】
磁石に吸着する性質を有する材料から成る床面上を歩行するための二足歩行型ロボットであって、前記吸着手段は左右両足部に設けられた電磁石であり、前記制御手段は、該電磁石への通電・断電を制御することにより前記床面への吸着・非吸着を制御することを特徴とする請求項１に記載の二足歩行型ロボット。
【請求項３】
前記吸着手段は両足部の着地面の裏側から空気を吸引する空気吸引手段を含み、前記制御手段は、該空気吸引手段による空気の吸引・非吸引、又は吸引による着地面裏側の負圧の維持・解除を制御することにより床面への吸着・非吸着を制御することを特徴とする請求項１に記載の二足歩行型ロボット。
【請求項４】
前記脚部駆動手段は、モータと、該モータの回転駆動力を両脚部に伝達するための伝達機構とを含み、前記制御手段は、該伝達機構に含まれる回転部材の回転位置に応じてオン・オフするスイッチ手段により前記吸着手段の動作を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の二足歩行型ロボット。
【請求項５】
駆動用電源及び前記制御手段を制御するためのコントローラを内蔵する有線制御ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の二足歩行型ロボット。
【請求項６】
前記制御手段を制御するためのコントローラを内蔵する無線制御ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の二足歩行型ロボット。
【請求項７】
胴体部と、該胴体部に設けた左右両脚部と、該左右両脚部の下端にそれぞれ設けた左右両足部とを有し、該両足部を交互に前方又は後方に踏み出すことにより床面上を前進歩行又は後退歩行する二足歩行型ロボットにおいて、
ａ）左右両足部が側方から見て略楕円状又は略円状の軌跡を描き、且つ左足部と右足部とが互いに略逆位相でそれぞれ回転するように、左右両脚部を駆動する脚部駆動手段と、
ｂ）前記左右両脚部上で前記胴体部を左右に移動させる胴体移動手段と、
ｃ）前方及び後方歩行するときには、片足が床面から離れた際にその足側への転倒を防止するために、前記胴体移動手段により、直前に着地した足の方に胴体部を移動させつつ前記脚部駆動手段により両脚部を駆動する歩行制御手段と、
ｄ）旋回するときには、胴体の移動を停止した状態で前記脚部駆動手段により左右両脚部を駆動する旋回制御手段と、
を備えることを特徴とする二足歩行型ロボット。
【請求項８】
胴体部と、該胴体部に設けた左右両脚部と、該左右両脚部の下端にそれぞれ設けた左右両足部とを有し、該両足部を交互に前方又は後方に踏み出すことにより床面上を前進歩行又は後退歩行する二足歩行型ロボットにおいて、
ａ）左右両足部が側方から見て略楕円状又は略円状の軌跡を描き、且つ左足部と右足部とが互いに略逆位相でそれぞれ回転するように、左右両脚部を駆動する脚部駆動手段と、
ｂ）前記左右両脚部上で前記胴体部を左右に移動させる胴体移動手段と、
ｃ）前方及び後方歩行するときには、片足が床面から離れた際にその足側への転倒を防止するために、前記胴体移動手段により、直前に着地した足の方に胴体部を移動させつつ前記脚部駆動手段により両脚部を駆動する歩行制御手段と、
ｄ）旋回するときには、前記脚部駆動手段により両脚部を駆動しつつ、前記胴体移動手段により、両足部が床面から離れない範囲内で胴体の傾斜方向とは反対方向へ胴体部を移動させることにより旋回動作を安定させる旋回制御手段と、
を備えることを特徴とする二足歩行型ロボット。
【請求項９】
磁石に吸着する性質を有する材料から成る床面上を歩行するための二足歩行型ロボットであって、胴体部と、該胴体部に設けた左右両脚部と、該左右両脚部の下端にそれぞれ設けた左右両足部とを有し、該両足部を交互に前方又は後方に踏み出すことにより前記床面上を前進歩行又は後退歩行するものにおいて、
ａ）左右両足部が側方から見て略楕円状又は略円状の軌跡を描き、且つ左足部と右足部とが互いに略逆位相でそれぞれ回転するように、左右両脚部を駆動する脚部駆動手段と、
ｂ）床面に対して左右両足部の裏の着地面をそれぞれ吸着させるべく、左右の各足部にあって該足部を左右に分割する中心線よりも外側のみに配置された電磁石と、
ｃ）前記脚部駆動手段による両脚部の駆動と連動して前記電磁石への通電・断電を制御することにより前記床面への吸着・非吸着を制御するものであって、少なくとも回転軌跡の下方にある一方の足部の着地面が床面に接触し他方の足部が床面から離れているときに着地している足部側での吸着動作を行わせるとともに、少なくとも足部が床面を離れる時点で該足部側での吸着動作を停止し、このような動作を左右両脚部の回転運動に応じて交互に繰り返すべく前記吸着手段を制御する歩行制御手段と、
を備えることを特徴とする二足歩行型ロボット。
【請求項１０】
前記電磁石は、左右の各足部の着地面に対して立設された２本のアーム部を有することを特徴とする請求項９に記載の二足歩行型ロボット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は二足歩行型ロボットに関し、特に、玩具等に好適な二足歩行型ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
玩具における二足歩行型ロボットとしては、例えば特開平７−３１７４９号公報、特開平７−２２７４８２号公報等に記載のものが知られている。この従来の二足歩行型ロボットは、脚部下端に設けられた足部底面が歩行面に着地した際には内部に収容され、足部が歩行面から離間した際には下方に突出して歩行面に接触する車輪を、左右両脚の内部に備える。この車輪はモータにより回転駆動され、この車輪の回転動力によりロボットは前進・後退する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の二足歩行型ロボットは、上方に持ち上げられた足部においても車輪が歩行面に接触しており、たとえ足部に隠れて車輪が見えにくかったとしても、完全な二足歩行を達成しているとは言えない。
【０００４】
また、上記従来技術のほかに、片足のみによる胴体部の支持を確保し、左右脚部の回転運動によって歩行する二足歩行型ロボットも知られている。しかしながら、従来のこのようなロボットは、片足での安定的なバランスを確保するため、足部の接地面積を非常に広くする必要があり、胴体部の大きさとのバランスが不自然にならざるをえない。つまり、人間の身体の寸法バランスを大きく逸脱した形態となってしまう。
【０００５】
一方、従来より、玩具や遊具以外の分野においては、人間の歩行形態を模した二足歩行型ロボットの研究・開発が様々な研究機関で進められている。しかしながら、このような二足歩行型ロボットは構造や制御が非常に複雑であって、低廉なコストを要する玩具、遊具の分野に適用できるものではない。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みて成されたものであり、その主たる目的とするところは、外観上、人間に近い形態を維持しつつ（つまり、足部を不自然に大きくする必要がなく）、左右両足を片足ずつ交互に上げて二足歩行を行うことができ、しかもその構成や制御が簡単であって低廉なコストで実現が可能な二足歩行型ロボットを提供することである。
【０００７】
更に本発明の他の目的は、このような二足歩行型ロボットにあって、特に歩行の向きを変える旋回動作をスムーズに行うことができる二足歩行型ロボットを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段、発明の実施の形態及び効果】
上記課題を解決するために成された第１発明は、胴体部と、該胴体部にそれぞれ設けた左右両脚部と、該左右両脚部の下端に設けた左右両足部とを有し、両脚部を交互に前方又は後方に踏み出すことにより床面上を前進歩行又は後退歩行する二足歩行型ロボットにおいて、
ａ）左右両足部が側方から見て略楕円状又は略円状の軌跡を描き、且つ左足部と右足部とが互いに略逆位相でそれぞれ回転するように、左右両脚部を駆動する脚部駆動手段と、
ｂ）床面に対して左右両足部の裏の着地面をそれぞれ吸着させる吸着手段と、
ｃ）前記脚部駆動手段による両脚部の駆動と連動して、少なくとも足部が回転軌跡の下方にあって、その着地面が床面に接触しているときに該足部側で吸着動作を行わせるとともに、足部が回転軌跡の上方にあるときには該足部側で吸着動作を停止し、このような動作を左右両脚部の回転運動に応じて交互に繰り返すべく前記吸着手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴としている。
【０００９】
第１発明に係る二足歩行型ロボットでは、脚部駆動手段により、両足部の上下動作、及び前進・後退の推進力を得るための足部の踏出し動作を達成し、吸着手段により、片方の足部が床面から離間した際の他方の足部での胴体部の支持、つまり転倒の回避を達成する。
【００１０】
即ち、第１発明に係る二足歩行型ロボットでは、左右両脚部はほぼ反転位相でそれぞれ円又は楕円運動を行うから、一方の足部の着地面が回転軌跡の下方にあって床面に接触しているとき、他方の足部の着地面は回転軌跡の上方にあって床面から離間している。このとき、胴体部は上げた片足側に傾いて転倒のおそれがあるが、床面に着地している足部側では吸着手段による吸着動作が行われており、その着地面は床面に強く吸着しているため、転倒を免れる。そして、更に左右両脚部がそれぞれ回転して床面から離間していた足部が床面に着くと、その足部側で吸着手段による吸着動作が開始され、他方の床面から離間しつつある足部側では吸着が解除される。そのため、床面に吸着された足部を軸として、他方の足部は床面から離間し得る。このようにして、胴体部を支持する足部が左右交替し、床面から離間した足部が次には前方又は後方へと着地することによって、前進又は後退歩行が達成される。
【００１１】
このように第１発明に係る二足歩行型ロボットによれば、両脚部の回転運動、及び、両足部の着地面と歩行面との吸着力によって、片足持ち上げ時のロボットの姿勢が保持され、転倒することなく完全なる二足歩行を行うことができる。
【００１２】
第１発明の一実施態様としては、前記床面は磁石に吸着する性質を有する材料から成るとともに、前記吸着手段は左右両足部に設けられた電磁石であり、前記制御手段は、該電磁石への通電・断電を制御することにより吸着・非吸着を制御する構成とすることができる。この構成によれば、吸着手段の構成は非常に簡単となり、上記二足歩行を非常に低廉なコストで実現することができる。
【００１３】
また、第１発明の別の実施態様としては、前記吸着手段は両足部の着地面の裏側から空気を吸引する空気吸引手段を含み、前記制御手段は、該空気吸引手段による空気の吸引・非吸引、又は吸引による着地面裏側の負圧の維持・解除を制御することにより吸着・非吸着を制御する構成とすることができる。この構成によれば、上記実施態様よりも構造的にはやや複雑になるものの、歩行対象の床面の材質の制限がなくなるため、このロボットを歩行させる場所の自由度が増すという利点がある。
【００１４】
また、第１発明に係る二足歩行型ロボットでは、前記脚部駆動手段は、モータと、該モータの回転駆動力を両脚部に伝達するための伝達機構とを含み、前記制御手段は、該伝達機構に含まれる回転部材の回転位置に応じて前記吸着手段の動作を制御する構成とすることができる。ここで、回転部材とは、例えば歯車、回転軸、又は回転軸に付設された他の部材等である。これら回転部材の回転動作は両脚部の回転運動と同期しているから、この回転部材の回転位置に応じて吸着手段を制御すれば、吸着動作・非動作を容易に、つまり低廉なコストで脚部の回転運動と連動させることができる。
【００１５】
また、第１発明に係る二足歩行型ロボットでは、後に述べるように、左右の足が特定の位置にあるときに、前記吸着手段による吸着動作を停止させた状態で前記脚部駆動手段により左右両脚部の駆動動作を行わせることによって、左方又は右方への旋回動作を行うようにすることができる。このような旋回動作を自動的に行わせるためには、前記制御手段は、前記吸着手段による吸着動作を停止させた状態で前記脚部駆動手段により左右両脚部の駆動動作を行わせることによって、左方又は右方へ旋回動作を行う構成とすればよい。
【００１６】
また、上記旋回動作を操縦者の手動操縦によって行わせるようにするためには、前記脚部駆動手段による駆動動作の開始・停止と、前記吸着手段による動作の開始・停止とを独立に設定可能な制御ユニットを設け、該制御ユニットの手動操作により、前記吸着手段による吸着動作を停止させた状態で前記脚部駆動手段により左右両脚部の駆動動作を行わせ、左方又は右方への旋回動作を可能とした構成とすればよい。この構成によれば、上記制御ユニットで操縦者が適宜の操作を行うことにより歩行や旋回を行わせることができるので、玩具・遊具としての娯楽性が増す。
【００１７】
上記旋回動作は、必ずしも第１発明のように床面に着地した片足を床面に吸着させることによって転倒を防止する二足歩行型ロボットのみならず、そのほかに各種の方法によって転倒を防止したものに適用することができる。即ち、第２発明に係る二足歩行型ロボットは、胴体部と、該胴体部にそれぞれ設けた左右両脚部と、該左右両脚部の下端に設けた左右両足部とを有し、該両足部を交互に前方又は後方に踏み出すことにより床面上を前進歩行又は後退歩行する二足歩行型ロボットにおいて、
ａ）左右両足部が側方から見て略楕円状又は略円状の軌跡を描き、且つ左足部と右足部とが互いに略逆位相でそれぞれ回転するように、左右両脚部を駆動する脚部駆動手段と、
ｂ）片足が床面から離れた際にその足側への転倒を防止する転倒防止手段と、ｃ）前方及び後方歩行するときには前記転倒防止手段を機能させつつ前記脚部駆動手段により両脚部を駆動する一方、前記転倒防止手段の機能を停止した状態で又は前記歩行時とは相違する動作を行いつつ前記脚前記脚部駆動手段により両脚部を駆動させることにより旋回を行う制御手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１８】
例えば転倒防止手段を機能させない場合、後方に位置する左足が床面から上方に引き上げられようとするのに伴って、その足の方向にロボット全体が傾く。このとき、前方に位置する右足は床面を強く押し下げようとするから、ちょうどその右足が踏ん張る状態となり、右足を軸にして全体が左方向に回転する。左足は床面に接触しているものの持ち上げられる力によって若干浮き気味になるから、右足の回転に伴ってそれに引きつけられるように前方に滑りながら回転する。そして、両足がほぼ真横に揃ったあと、左足は回転内方に大きく滑り、左足が前方、右足が後方になって旋回を終了する。
【００１９】
このような旋回を転倒することなくスムーズに行うには、回転外方に位置する足の内側が軸となって回転すればよい。そのためには、左右の足裏の両側縁辺の少なくとも一方が、当該ロボットがその側縁辺側に傾いたとき床面に１点又はほぼ点と看做し得る短い線で接する形状に形成されている構成とすることが好ましい。
【００２０】
この第２発明に係る二足歩行型ロボットの構成によれば、旋回を行わせるための専用の駆動機構等を用いることなく、或る位置で殆ど立ち止まった状態から右又は左方向にロボットの向きを自在に変えることができる。したがって、ロボットの動きの自由度が増し、娯楽性に富んだ玩具を提供することができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の第１実施例による二足歩行型ロボットを図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は第１実施例の二足歩行型ロボットの外観斜視図、図２はこの二足歩行型ロボットのロボット本体１の左半身側面図、図３はロボット本体１の正面図である。図１に示すように、本実施例の二足歩行型ロボットは、鉄等の磁石に吸着する性質を有する材料から成る歩行面４Ａ上を歩行するロボット本体１と、このロボット本体１とケーブル線２を介して接続されたコントロールボックス３とから成る。ロボット本体１は、例えば、テレビのアニメーション番組等で知られた各種の、いわゆるキャラクタを模した外装を有しているが、図１〜図３ではこれら外装を取り除き、ロボット本体１の歩行動作に関連する部分のみを一部簡略化して記載している。
【００２３】
ロボット本体１は、直方体箱形状の胴体部１０の左右両側面にそれぞれ左脚部２０及び右脚部３０を有しており、胴体部１０の内部には左右両脚部２０、３０を同期して駆動するための駆動機構１１を備える。図５はこの駆動機構１１の構成を示す概略図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）は一部の上面図である。小型のモータ１２の回転動力は、モータ軸１３に取り付けられたウォーム１４、ウォーム１４に歯合する第１歯車１５、第１歯車１５に歯合する第２歯車１６、第２歯車１６の前後にそれぞれ歯合する前歯車１７ａ及び後歯車１７ｂを介して、水平に延伸する二本のクランク軸（前クランク軸１８ａ及び後クランク軸１８ｂ）に伝達され、それらクランク軸１８ａ、１８ｂを同一方向に同一速度で回転させる。モータ１２が逆方向に回転すると、二本のクランク軸１８ａ、１８ｂも連動して逆方向に回転する。ウォーム１４、第１歯車１５、第２歯車１６、前歯車１７ａ（及び後歯車１７ｂ）の歯数は、モータ１２の回転速度と前クランク軸１８ａ（及び後クランク軸１８ｂ）の回転速度との比を考慮して適宜に決められる。
【００２４】
略同一水平面上にあって互いに平行な前クランク軸１８ａ及び後クランク軸１８ｂの両端は、図１、図２に示すように、胴体部１０の側面板を貫通して左右両側に突出しており、左側と右側とでちょうど反転位相の動作を行うように、左側面側の二個のクランクピン２１ａ、２１ｂと右側面側の二個のクランクピン３１ａ、３１ｂとは、クランク軸１８ａ、１８ｂの周りに１８０°対向する回転位置に取り付けられている。このクランクピン２１ａ、２１ｂに左脚部２０が、クランクピン３１ａ、３１ｂに右脚部３０が取り付けられているわけであるが、左右両脚部２０、３０は基本的に同一の構造を有しているので、ここでは左脚部２０のみについて説明する。
【００２５】
上述したように、二個のクランクピン２１ａ、２１ｂの一端はクランク軸１８ａ、１８ｂの端部に固定され、クランクピン２１ａ、２１ｂの他端には、同一の二本の略くの字形状の平行リンク２２ａ、２２ｂの上端部が回転自在に枢支されている。この平行リンク２２ａ、２２ｂの上中間部には、略縦方向に長い孔状の枢支開口２３ａ、２３ｂが形成されており、胴体部１０の側面板に突設された案内ピン２４ａ、２４ｂがこの枢支開口２３ａ、２３ｂに遊嵌することによって、平行リンク２２ａ、２２ｂの動きを規制している。更に、二本の平行リンク２２ａ、２２ｂの下端には、左足部４０の一部を成す正面コ字形状の取付板４１が回転自在に枢支されている。
【００２６】
上述したようにモータ１２の回転駆動力によりクランク軸１８ａ、１８ｂが回転されると、平行リンク２２ａ、２２ｂの上端の枢支部は、図２中にそれぞれＡ、Ｂで示すように円状に回転運動する。しかしながら、平行リンク２２ａ、２２ｂの動きは案内ピン２４ａ、２４ｂと枢支開口２３ａ、２３ｂとの遊嵌によって規制されているため、平行リンク２２ａ、２２ｂ下端の枢支部は、上記円状の回転運動とは逆回りの、図２中にＣ、Ｄで示す楕円状の回転運動をする。二本のクランク軸１８ａ、１８ｂの回転は同期しているから、二本の平行リンク２２ａ、２２ｂの平行性は常に維持され、左足部４０はその底面の着地板４２が歩行面４Ａと略平行に維持された状態で長円状に回転運動する。また、左側面の平行リンク２２ａ、２２ｂと右側面の平行リンク３２ａ、３２ｂは互いに反転位相で動作するから、左足部４０と右足部５０の楕円運動はちょうど位相が反転したものとなり、例えば、左足部４０が図２中に実線で示す位置Ｌ１に在るときには右足部５０は図２中に１点鎖線で示す位置Ｌ２にある。
【００２７】
図４は左足部４０の詳細図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。左足部４０は、上記の正面コ字形状の取付板４１と、取付板４１の下側面に固着された略平板状の着地板４２とを有する。また、着地板４２の上部で且つ取付板４１の固着位置よりも外側（更には中心線Ｅよりも外側）には、逆Ｕ字状の電磁石４３が設けられている。この電磁石４３は、底部に露出するように着地板４２に埋設された二個のナット４４、４５の間に逆Ｕ字状のコア４６を取り付け、そのコア４６の周囲に電線を巻回してコイル４７と成した構成を有する。
【００２８】
このコイル４７に通電を行うと底部に露出した二個のナット４４、４５から下方に向けて磁力線が出されるので、着地板４２の下方側に強い磁力を得ることができる。また、本実施例では、この左足部４０の着地板４２の中心線Ｅよりも外側に電磁石４３を配置している。後述のようにロボット本体１が歩行する際に、一方の足部が歩行面から離れると反対側の足部側に重心が移行し、着地している足部の外側方向に傾斜する力が作用する。そのため、足部の外側に電磁石を配置したほうが、歩行時の安定性が良好となり、転倒を回避することができる。なお、右足部５０の構成は上記左足部４０と左右が逆になるだけであるので、説明を省略する。
【００２９】
次いで、上述したような左右両脚部２０、３０の運動と電磁石４３、５３の通電・断電動作とを連動させるために本実施例で採用したスイッチ機構について説明する。図６は後歯車１７ｂ周囲の背面図、図７は後歯車１７ｂの分解構成図、図８はこのスイッチ機構を含む要部の電気系構成図である。なお、前歯車１７ａにおけるスイッチ機構の構成も図６、図７と同一の構成となっている。
【００３０】
図７に示すように、後歯車１７ｂの基部１７１には略１８０°対向する位置に左右に貫通するスリット１７２が形成されている。この後歯車１７ｂを挟んでその両側から、スリット１７２の形成位置に合わせて折り曲げた曲げ片部１７４を備えた、略半円形状の導電板１７３を取り付ける。両側の導電板１７３の曲げ片部１７４はスリット１７２の内側で安定的に接触する。そのため、両側の導電板１７３の間は電気的に導通状態にある。
【００３１】
図６に示すように、後歯車１７ｂが前述の如く駆動機構１１の一部として組み上げられた状態で、後歯車１７ｂを挟み込むようにスイッチ６０ｂが取り付けられる。このスイッチ６０ｂは、耐摩耗性を有する接点６１ａ、６２ａを対向して備える二本の導電体６１、６２であり、該二本の導電体６１、６２は電気的絶縁性を有するゴム、バネ等の付勢部材６３によって、互いに近接するように付勢されている。これにより、両接点６１ａ、６２ａは後歯車１７ｂの基部１７１の両面に適度な強さで押し付けられて接触している。したがって、後歯車１７ｂの回転に伴って接点６１ａ、６２ａの対向位置に導電板１７３がきたときには、この導電板１７３を介して両側の導電体６１、６２が導通する。
【００３２】
後歯車１７ｂが連続的に回転するとき、１回転のうちの略半回転期間では導電板１７３を介して両側の導電体６１、６２が導通し、それ以外の略半回転期間では接点６１ａ、６２ａ間に導電板１７３が介在しないために両側の導電体６１、６２間の導通は遮断される。即ち、このスイッチ６０ｂは、後歯車１７ｂつまりは後クランク軸１８ｂが略半回転期間だけ導通するスイッチとして機能する。
【００３３】
図８に示すように、後歯車１７ｂに設けられたスイッチ６０ｂと、同様の構成を有して前歯車１７ａに設けられたスイッチ６０ａとは、互いに相違する略半回転期間でそれぞれ導通するように構成されている。また、前歯車１７ａに設けられたスイッチ６０ａは右足部５０の電磁石５３、後歯車１７ｂに設けられたスイッチ６０ｂは左足部４０の電磁石４３への駆動電流の供給・遮断を制御するように構成されている。これによって、左右足部４０、５０の電磁石４３、５３は、クランク軸１８ａ、１８ｂの回転動作、つまりは左右足部４０、５０の長円形状の回転運動に同期して、それぞれ交互に所定期間だけオンし、他の期間はオフするようになっている。
【００３４】
次いで、このロボット本体１の歩行動作について図９のタイムチャートを参照して説明する。ロボット本体１の歩行動作は、上述したような、両足部４０、５０の長円形状の回転運動と、両足部４０、５０に設けられた電磁石４３、５３のオン・オフ動作との組合せにより達成される。モータ１２の回転により両足部４０、５０がそれぞれ回転運動を行うとき、例えば図２において左足部４０は、位置Ｌ１に在るときとその反転位置の位置Ｌ２に在るときのいずれも着地した状態にある。つまり、図９（ａ）及び（ｂ）に示す通り、左足部４０、右足部５０共に、クランク軸１８ａ、１８ｂの１回転周期（以下、単に「１周期」という）のうち、約６０％程度の期間は着地している。したがって、図９（ｅ）に示すように、１周期のうちの一部期間は両方の足部４０、５０が共に着地した、いわゆる安定状態にある。
【００３５】
一方、電磁石４３、５３は、図９（ｃ）及び（ｄ）に示すように、両足部４０、５０が着地した安定状態において、それぞれオン→オフ又はオフ→オンが切り替えられ、それぞれ１周期のうちの約５０％の期間ずつオンする。このような制御は、上述したスイッチ６０ｂ、６０ａにより達成される。したがって、一方の足部が着地状態から上方に引き上げられるとき、その足部の電磁石はオフしているが、他方の足部の電磁石は必ずオンしている。例えば、電磁石４３がオンすると左足部４０の着地板４２の下面は磁力により歩行面４Ａに吸着し、たとえロボット本体１の重心がその左足部４０のみで支持するには適当でない位置にあっても、転倒することなく、上方に引き上げられた右足部５０が着地するまでロボット本体１を支持する。モータ１２が所定回転方向に駆動されたとき、このような繰り返しにより、ロボット本体１は左右の足部４０、５０を交互に上げつつ前進歩行する。モータ１２の回転方向を反転させれば、上記と全く逆の動作により、ロボット本体１は後退歩行する。
【００３６】
なお、左右両足部４０、５０の電磁石４３、５３のオン・オフの切替えタイミングや１周期内でのそれぞれの比率（つまりデューティ比）は、上述したように前歯車１７ａ及び後歯車１７ｂに取り付ける導電板１７３の大きさ（クランク軸１８ａ、１８ｂ周りの回転角）や回転方向における取付位置によって、自在に調整することが可能である。したがって、電磁石４３、５３のオン・オフと両足部４０、５０の着地とのタイミングは適切な歩行が行えるように適宜に設定すればよく、上記記載の例に限定されるものではない。
【００３７】
図１０はこの二足歩行型ロボットの電気構成図である。コントロールボックス３には、上記モータ１２に電源を供給するための電池７１、モータ１２への印加電圧を調整するとともに断電機能を有するボリウム７２、ロボット本体１の装飾のために外装の目の部分に埋設された発光ダイオード５に電源を供給するための電池７３、これを導通・遮断するスイッチ７４、そして、上述したスイッチ６０ａ、６０ｂを介して電磁石５３、４３を駆動するための電源を供給する電池７５、これを導通・遮断するスイッチ７６を備える。ボリウム７２を調整することによりモータ１２の回転速度を制御し、前進・後退歩行時の速度を制御することができる。
【００３８】
本実施例の二足歩行型ロボットは、単に前進・後退歩行のみならず、上記コントロールボックス３のボリウム７２やスイッチ７６を用いた適宜の操作により、左右の旋回（つまり方向転換）動作をも行わせることができる。この旋回動作について次に説明する。図１１は左旋回時の両足の移動軌跡を示す図、図１３は左旋回時の旋回途中での正面図である。
【００３９】
まず、一方の足部が前方、他方の足部が後方にあって、両足部が着地した状態でロボット本体１の歩行を停止させる。これは、歩行動作中に所定の時点でボリウム７２で電源を遮断すればよい。いま、例えば図２中に示す位置Ｌ１に左足部４０が、位置Ｌ２に右足部５０が在る状態で歩行が一旦停止されたものとする。この状態でスイッチ７６により電磁石４３、５３への電源を遮断し、電磁石４３、５３が共に作動しない状態とする。このときの両足の位置は、図１１中に旋回開始時として示す位置である。そして、この状態からボリウム７２を操作してモータ１２への通電を再開し、前進歩行を行わせるように両足部４０、５０の回転動作を行わせる。
【００４０】
この場合、両足部４０、５０共にその着地板４２、５２は歩行面４Ａに吸着していないので、後方に位置する（図２中で位置Ｌ１に在る）左足部４０が上方に引き上げられようとすると、左足部４０の着地板４２は完全には歩行面４Ａから浮き上がることなく、両足部４０、５０が共に歩行面４Ａに着いた状態で、ロボット本体１全体が徐々に左方向に傾いてゆく。両足部４０、５０の裏面はともに左側面側縁部が歩行面４Ａに接した状態で、しかも着地板４２、５２の足裏の側面縁辺は図４に示したように緩やかな湾曲形状を有しているため、左側面側縁辺のうちの短い長さの範囲（ほぼ点と看做せる範囲）のみが接地している。このとき、右足部５０は歩行面４Ａを下方に押し下げるように歩行面４Ａに対して力を加えるから、右足部５０ははじめ接地個所近傍を中心に左回転する。一方、左右足部４０、５０の前後方向の歩幅よりも両足が揃ったときの両足間の幅方向の間隔のほうが狭いため、左足部４０は旋回始めは前方の右足部５０の方向に引き寄せられながら回転する。両足がほぼ真横に並んだあとには、右足部５０は若干前方外側に滑動しながら回転し、それに応じて左足部４０は回転内方に滑り出る。そして、左足部４０が前方となった位置でロボット本体１はほぼ直立し、旋回を終了する。
【００４１】
このように、右足部５０が前方に踏み出した状態で旋回動作を行えば、ロボット本体１はこの右足部５０を軸として左方向に所定角度（例えば３０〜９０°程度）旋回する。このときの旋回角度は歩幅等を左右する寸法、例えばクランクピンの回転半径等によって決まる。また、上記とは逆に、図２中で示す位置Ｌ１に右足部５０、位置Ｌ２に左足部４０が在る状態で歩行が停止された状態から同様の操作が行われると、ロボット本体１は左足部４０を軸として右方向に旋回する。更に、前進歩行でなく、後退歩行を行わせるようにモータ１２を反転回転させた場合にも、同様の原理でロボット本体１を左右後方に旋回させることができる。
【００４２】
ここで、上述したような旋回動作のための条件を考えてみる。まず、両足部４０、５０は前述したように歩行面４Ａ上で移動可能でなければならないから、着地板４２、５２の裏面の形状に関して好ましい条件を挙げてみると次のようになる。
（１）外足はその内側のほぼ１点が軸になって回転するため、この軸が形成できるような形状を有していることが望ましい。なお、ここで言う「点」とは完全なる点である必要はなく、ほぼ点であると看做せる程度に小さな領域で歩行面４Ａと接地する形状であればよい。
（２）足裏と歩行面４Ａとの間の摩擦が大きいと足裏が滑らず、旋回動作に支障をきたすから、上記摩擦が適度に小さくなるようにすることが好ましい。
上記（１）及び（２）を考慮すると、例えば、足裏の内外側の側縁辺が湾曲形状を有しているか、又はその側縁辺に頂部を有するような形状であればよい。
（３）しかしながら、或る１点を軸にしてロボット本体１が回転する場合、上記完全なる点２つでのみ起立した状態であると、その２点を結ぶ直線に直交する内方に転倒し易い。例えば足裏の内外側の側縁辺の湾曲の曲率が大きい場合や、側縁辺に頂部を有していてその頂部の角度が小さい場合などに、そうした状況が生じ易くなる。これは、その足裏の側縁辺の延在方向（又は接線方向）への振れ（揺れ）の加速度が大きくなるためであると考えられる。そのため、このような形状は避ける必要がある。
【００４３】
そこで、上記条件を総合して鑑みるに、足裏の側縁辺が図１２（ａ）に示すように比較的小さな曲率の（換言すれば大きな曲率半径の）湾曲形状を有しているか、又は図１２（ｂ）に示すように短い辺を挟んで両側に頂部を有する折線形状であればよい。また、内足又は外足の一方側で上記（３）の条件をクリアしていれば転倒を免れるから、例えば図１２（ｃ）に示すように、外側、内側の少なくとも一方が比較的小さな曲率の湾曲形状、又は短い辺を挟んで両側に頂部を有する折線形状であって、他は曲率の大きな湾曲形状等であってもよい。勿論、ここで示した形状以外にも種々の形状を採ることができ、適切な形状は上体の重心の位置等、他の条件にも依存する。なお、上記条件より、足裏面の材質や歩行面の材質はそれぞれ適度な滑りを与えることができるようなものであることが好ましい。
【００４４】
また、足裏形状以外の条件として考えられるのは、足部の持ち上げ高さである。これは、足部の持ち上げ高さが大きいほど、図１３に示す状態でのロボット本体１の傾きが大きくなるからである。このとき、ロボット本体１の重心が内足の接地個所よりも回転内方に入ってしまうと転倒してしまうから、適度な余裕を持って内足の接地個所よりも回転外方にあるようにしておくことが必要である。
【００４５】
而して、本実施例の二足歩行型ロボットによれば、操縦者がコントロールボックス３で適宜の操作を行うことにより、ロボット本体１は所定速度で前進・後退の二足歩行を行うとともに、左右前旋回、左右後旋回を行う。しかも、このような各種動作を行うためのロボット本体１の構成は簡単であるので、コストは低廉であり、玩具等に好適である。なお、上記説明では、旋回動作を行わせるために、歩行のための通電の停止→電磁石への電源の遮断→歩行のための通電の再開、という手順を採っていたが、操縦者が操作に或る程度習熟すれば、歩行のためのモータ１２への通電を行った状態のまま、つまり前進又は後退歩行の途中で一時的に電磁石４３、５３への電源をオフすることにより、適宜の方向に旋回させることができる。
【００４６】
また、上記説明の構成では、玩具としての娯楽性を操縦者に提供するために、ロボット本体１の各動作を手動で制御できる形態としているが、例えば、旋回等の動作を自動的に行わせるような釦等をコントロールボックス３に設けてもよい。この場合、例えばマイクロコンピュータ等を内蔵し、旋回を指示する釦が操縦者により操作されたならば、マイクロコンピュータが上述した旋回に関わる一連の操作をプログラム制御として実行すればよい。
【００４７】
例えば図１４は歩行途中で旋回を行う場合の制御のタイムチャートの一例である。前進歩行中で両足が着地した際に、前進歩行であれば右足の電磁石５３をオンすべきタイミングでオフ状態を保つことにより、両足の電磁石４３、５３を共にオフする。そのとき、本来、浮上すべき左足は浮上せずに着地した状態で左方向に旋回し、旋回が終了すると、前方に位置する左足の電磁石４３がオンして歩行面４Ａに吸着し、右足を引き上げて再び前進歩行を開始する。このようにして、歩行を停止することなく連続した動作として旋回させることができる。
【００４８】
また、ロボット本体１に電池等を内蔵し、ロボット本体１とコントロールボックス３とを電波、赤外線等を利用した無線通信により接続し、制御信号のみをコントロールボックス３からロボット本体１へと送出する構成としてもよい。また、コントロールボックス３を備えず、外部からの操縦操作なしに予め定められたシーケンスに従って歩行する、又は歩行及び旋回を繰り返す構成とすることも当然考え得る。
【００４９】
なお、上記実施例の二足歩行型ロボットでは、歩行時に転倒を防止するための着地側足の床面への吸着動作を一時的に停止させ、その状態で歩行動作を行わせることによって旋回を達成しているが、この旋回方法は足を床面に吸着させるという転倒防止方法と直接関係するものではない。即ち、床面に片足ずつ吸着させる構成でなくとも、足を片方ずつ上下動させ、且つ、転倒防止機能を作動しない場合にはロボット本体が上げた足の方向へ傾くという構成の二足歩行型ロボットでありさえすれば適用することができる。具体的には、例えば、先に挙げた特開平７−３１７４９号公報、特開平７−２２７４８２号公報に記載のように、上げた足の下方にある車輪（又は突起）を床面に接触させて転倒を防止する擬似的な二足歩行の構成においても、そのような転倒防止の機能を一時的に停止させて歩行動作を行わせることにより所定方向に旋回させることが可能である。勿論、このような構成でも上記条件を満たした足裏の形状や足持ち上げ量としておくことが必要である。
【００５０】
更にまた上体や腰の横方向への移動によって重心位置を常に着地した足の上方に維持することで転倒を防止する二足歩行の構成においても同様の手法を採用することができるが、このような構成では次のようにして旋回を達成することもできる。
【００５１】
図１９（ａ）は上体を横方向に移動させることにより転倒を防止しつつ歩行する二足歩行型ロボットの略正面図、同図（ｂ）は上体部と両足との位置関係を上方からみた状態を示す図である。このロボットにおいては、胴体上部１００が胴体下部１０１に対して左右方向に水平移動自在となっている。このロボットが前進歩行する際には、図２０（ａ）に示すように両足１０２、１０３が着地した状態で、図２０（ｂ）に示すように胴体上部１００は直前に着地した足（前方に位置する足であってここでは右足１０２）の方向へと移動する。これにより、図２０（ｃ）に示すように後方に位置する左足１０３が持ち上げられても、胴体の重心は着地している右足１０２の上方にあるので転倒することがない。そして、左足１０３が前方に踏み出して着地したあと、今度は胴体上部１００は左足１０３の上方へと移動する。
【００５２】
このロボットでは、上述したように胴体上部１００の水平移動を一時的に停止した状態で歩行動作を行うことによって、左右いずれの方向にも旋回することができる。しかしながら、その場合、足の持ち上げ量が大きいとバランスを失って転倒するおそれがある。ここでは、胴体上部１００の横方向への移動のタイミングを前進・後退歩行時とは変えることによって、足の持ち上げ量が比較的大きくても転倒せずに旋回させる。即ち、両足１０２、１０３が着地した状態であって本来胴体上部１００を横方向に移動させるタイミングで移動を行わないと、図２１（ａ）に示すように右足の持ち上げ動作に伴って全体が左方向に傾く。そして、傾きつつ右足１０２の着地個所を軸にして左方向に旋回をし始める。その途中で図２１（ｂ））に示すように、胴体上部１００を右足方向に移動させる。すると、重心が回転外方に移動するので内方への転倒を免れ、しかも内足である左足１０３が浮き気味になるので、滑り易くなって左方向へとスムーズに旋回する。図２１（ｃ）に示すように旋回が終了したとき右足１０２の上方に胴体上部１００があるので、これを左足方向へと移動させてから右足１０２を持ち上げて前進歩行へと移行することができる。
【００５３】
次に、本発明の第２実施例による二足歩行型ロボットを説明する。この第２実施例の二足歩行型ロボットは、全体の構成としては上記第１実施例の二足歩行型ロボットとほぼ同様である。特に、両脚部２０、３０の回転動作については第１実施例と同一である。第１実施例と相違する点は、両足部４０、５０をそれぞれ歩行面に吸着させるための構成にあるので、この点についてのみ以下に説明する。
【００５４】
図１５は、本実施例による二足歩行型ロボットのロボット本体１の左半身側面図である。図２に示した第１実施例の二足歩行型ロボットと同一の構成要素については同一符号を付して説明を省略する。この二足歩行型ロボットでは、左足部４０（右足部５０も同様）に、電磁石４３に替えて弁機構９０が設けられている。この弁機構９０には、平行リンク２２ｂにほぼ沿って配設された左脚側エアホース８３の下端が接続され、この左脚側エアホース８３の上端は、図示しない右脚側エアホースと合流する連結部８２に接続されている。更に、連結部８２から、ケーブル線２と一体化された共通エアホース８１を経てダイヤフラムポンプ等の吸引ポンプ８０に接続されている。例えば、共通エアホース８１の内部にケーブル線２を通すようにすれば、見栄えもよくなる。
【００５５】
なお、第２実施例の二足歩行型ロボットでは、第１実施例とは異なり、歩行面は鉄等の磁石に吸着する材料から成るものである必要はない（そのため、ここでは歩行面４Ｂと記す）。但し、後記理由により、歩行面４Ｂは平坦性が高く、且つ表面が密である、つまり滑らかであることが好ましい。
【００５６】
図１６は、この実施例２の二足歩行型ロボットの左足部４０の下面図である。着地板４２には吸引口４２１が上下に貫通して設けられ、その吸引口４２１を大きく取り囲んでゴム製のパッキン４２２が周設されている。このパッキン４２２は全体がほぼ同じ高さに形成されている。
【００５７】
図１７は、この二足歩行型ロボットにおいて、歩行面４Ｂに対する左足部４０の吸着動作を説明するための左足部４０の縦断面図であり、（ａ）は吸着時の状態、（ｂ）は非吸着時の状態を示している。
【００５８】
弁機構９０は、両端面がほぼ閉塞した略円筒形状のシリンダ９１の内部にプランジャ９２を摺動自在に備える。このプランジャ９２は、鉄製の後円柱体９２１と、前円柱体９２４と、この両者を連結する連結棒９２６とを含む。後円柱体９２１の両端面近傍にはそれぞれＯリング９２２、９２３が取り付けられており、これによってシリンダ９１内周面との密着性が保たれる。また、同様の目的で、前円柱体９２４の一端面近傍にもＯリング９２５が取り付けられている。
【００５９】
前円柱体９２４の前端面とそれに対向するシリンダ９１内面との間にはバネ９３が設けられ、このバネ９３の付勢力によりプランジャ９２は前方側へ付勢されている。また、シリンダ９１の後方外側には電磁コイル９４が配設されている。シリンダ９１の上部には左脚側エアホース８３が接続され、それよりも前方側でシリンダ９１下部は吸引口４２１に連通している。更に、その前方側でシリンダ９１上部には空気流通口９７が設けられ、シリンダ９１の両端面には小さな空気流通孔９５、９６が穿孔されている。
【００６０】
プランジャ９２は電磁コイル９４の励磁により図１７（ａ）に示す位置（以下「励磁位置」という）に移動するが、電磁コイル９４の励磁が失われると、バネ９３の付勢力を受けて図１７（ｂ）に示す位置（以下「原位置」という）に復帰する。プランジャ９２が原位置から励磁位置に移動する際、後円柱体９２１の後端面とそれに対向するシリンダ９１内面との空隙に在る空気は空気流通孔９６から排出され、他方、前円柱体９２４の前端面とそれに対向するシリンダ９１内面との空隙には空気流通孔９５から空気が流入する。これにより、空気の抵抗を受けず、プランジャ９２は円滑に且つ迅速に摺動する。
【００６１】
プランジャ９２が励磁位置に達すると、図１７（ａ）に示すように、Ｏリング９２２、９２５によって吸引口４２１から左脚側エアホース８３に至る閉塞した流路が確保される。そのため、吸引ポンプ８０が作動していると、吸引口４２１を経て着地板４２の下面より空気が吸引される。このとき、左足部４０が歩行面４Ｂに着地していれば、パッキン４２２で囲まれる空間内は負圧になり、左足部４０は歩行面４Ｂに強く吸着する。なお、パッキン４２２と歩行面４Ｂとの密着性が悪いと、充分な吸着力が得られないおそれがあるから、歩行面４Ｂ上の凸凹は、少なくともパッキン４２２の弾力性により吸収できる程度に小さいことが望ましい。
【００６２】
コイル励磁が失われてプランジャ９２が励磁位置から原位置に復帰する際、前円柱体９２４の前端面とそれに対向するシリンダ９１内面との空隙に在る空気は空気流通口９７及び空気流通孔９５から排出され、他方、後円柱体９２１の後端面とそれに対向するシリンダ９１内面との空隙には空気流通孔９６から空気が流入する。これにより、空気の抵抗を受けることなく、プランジャ９２は円滑に且つ迅速に摺動する。
【００６３】
プランジャ９２が原位置に達すると、図１７（ｂ）に示すように、Ｏリング９２２、９２５によって吸引口４２１から空気流通口９７に至る閉塞した流路が確保される。そのため、空気流通口９７から流入した空気が吸引口４２１を経て着地板４２の下面に流れ込み、これによりパッキン４２２で囲まれる空間内の負圧は解除される。このため、吸着力は消失し、左足部４０は歩行面４Ｂから容易に離間する。このとき、Ｏリング９２２、９２３によって左脚側エアホース８３の下端部の気密性は確保される。つまり、共通エアホース８１、左脚側エアホース８３、及び連結部８２を介してこれらエアホースと連通する図示しない右脚部エアホースの内部は負圧に維持されるので、このとき反対側の右足部５０で行われる空気の吸引動作の効果を損なうことがなく、その右足部５０での歩行面４Ｂへの吸着の高い応答性を達成できる。
【００６４】
このように、上記構成によれば、電磁コイル９４の励磁制御により歩行面４Ｂへの吸着・非吸着を制御することができるから、第１実施例で説明した前歯車１７ａ、後歯車１７ｂに設けたスイッチ６０ａ、６０ｂによる電磁コイルのオン・オフ制御をそのまま流用することができる。また、通常、このような負圧を利用した吸着方式は実施例１のような電磁石による吸着方式よりも応答性に難があるが、本実施例の構成の如く、吸着個所のごく近傍である足部にそれぞれ弁機構９０を設けることにより、持ち上げていた足部が接地した際に、始めに吸引する必要のある空気の体積を最小限に抑えている点、及び、持ち上げている足部側では弁機構９０によりエアホースの末端が閉塞していて該ホース内の負圧が維持される点、によって、歩行面への吸着の応答性を改善し、確実で安定した歩行を実現することができる。
【００６５】
上記第２実施例の二足歩行型ロボットにおいて、着地面からの空気の吸引及びその解除を行うための弁機構９０は様々な形態に変更が可能である。図１８は弁機構の変形例を示す左足部４０の縦断面図であり、（ａ）は吸着時の状態、（ｂ）は非吸着時の状態を示している。
【００６６】
この例では、弁機構９００の外側にソレノイド９０１が設けられ、ソレノイド９０１により往復駆動される鉄芯９０２の端部には細長いピン９０３が固定され、そのピン９０３の途中の所定位置には円板状の弁体９０４が固定されている。弁機構９００は、下方に向けて吸引口４２１が開口した第１室９０５ａ、上部にエアホース８３が接続された第２室９０５ｂ、下方及び後方に向けて互いに連通する空気流通口を備えた第３室９０５ｃを有し、上記ピン９０３は第１室９０５ａ〜第３室９０５ｃを貫通しつつ往復動可能に設けられている。また、第１室９０５ａの前部及び第２室９０５ｂと第３室９０５ｃとの間には空気漏れを防止するためのシール９０６が挟設されている。第３室９０５ｃの後部には、弾性体から成り、第３室９０５ｃの後部開口を閉塞するように付勢された弁９０７が設けられている。なお、鉄芯９０２（又はピン９０３）は図示しないバネ等の弾性部材により後方向つまり弁機構９００の方向に付勢されており、ソレノイド９０１が励磁されると図１８（ａ）に示す位置（以下「励磁位置」という）に移動するが、その励磁が失われると、上記弾性部材の付勢力を受けて図１８（ｂ）に示す位置（以下「原位置」という）に復帰する。
【００６７】
図１８（ａ）に示すように鉄芯９０２が励磁位置にあると、弁体９０４は弁座に相当する第１室９０５ａと第２室９０５ｂとの境界部から離間するから、第１室９０５ａと第２室９０５ｂとは連通し、ピン９０３の先端部は第３室９０５ｃ内まで後退するから、弁９０７は弾性力により後部開口を閉塞するように戻る。そのため、図示しない吸引ポンプが作動していると、吸引口４２１を経て着地板４２の下面より空気が吸引される。このとき、左足部４０が歩行面４Ｂに着地していれば、パッキン４２２で囲まれる空間内は負圧になり、左足部４０は歩行面４Ｂに強く吸着する。また、第３室９０５ｃ内も負圧になり、これによって弁９０７は後部開口周囲の弁座に密着して空気漏れがなくなる。
【００６８】
コイル励磁が失われて鉄芯９０２が励磁位置から原位置に復帰すると、図１８（ｂ）に示すように、弁体９０４は第１室９０５ａと第２室９０５ｂとの境界部に密着し、第１室９０５ａと第２室９０５ｂとは遮断される。また、ピン９０３の先端部は弁９０７の弁体を押圧してこれを開放させ、第３室９０５ｃ内は外部と連通する。そのため、後部開口から流入した空気が第３室９０５ｃを経て着地板４２の下面に流れ込み、パッキン４２２で囲まれる空間内の負圧は解除される。このため、吸着力は消失し、左足部４０は歩行面４Ｂから容易に離間する。このとき、弁体９０４によって左脚側エアホース８３の下端部である第２室９０５ｂ内の気密性が確保されるので、反対側の右足部５０で行われる空気の吸引動作の効果を損なうことがなく、その右足部５０での歩行面４Ｂへの吸着の高い応答性を達成できる。この変形例の構成では、鉄芯９０２の移動距離（ストローク）が上記例のプランジャのそれよりも小さくてすむ。
【００６９】
なお、上記実施例はいずれも本発明の一例であって、本発明の趣旨の範囲であれば適宜変更や修正を行えることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による二足歩行型ロボットの外観斜視図。
【図２】第１実施例による二足歩行型ロボットのロボット本体の左半身側面図。
【図３】第１実施例による二足歩行型ロボットのロボット本体の正面図。
【図４】第１実施例による二足歩行型ロボットにおける左足部の詳細図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図。
【図５】第１実施例による二足歩行型ロボットにおける駆動機構の概略構成図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）は一部の上面図。
【図６】第１実施例による二足歩行型ロボットにおいて電磁石の通電・断電を行うためのスイッチ機構の構成図。
【図７】第１実施例による二足歩行型ロボットにおける後歯車の分解構成図。
【図８】図６に示すスイッチ機構を含む要部の電気系構成図。
【図９】第１実施例による二足歩行型ロボットにおける歩行動作に関連する動作タイムチャート。
【図１０】第１実施例による二足歩行型ロボットの電気構成図。
【図１１】第１実施例による二足歩行型ロボットの左旋回時の両足の移動軌跡を示す図。
【図１２】足裏形状の他の例を示す図。
【図１３】第１実施例による二足歩行型ロボットの左旋回動作の旋回途中での正面図。
【図１４】第１実施例による二足歩行型ロボットにおける旋回動作に関連する動作タイムチャート。
【図１５】本発明の第２実施例による二足歩行型ロボットのロボット本体の左半身側面図。
【図１６】第２実施例による二足歩行型ロボットにおける左足部の下面図。
【図１７】第２実施例による二足歩行型ロボットにおける左足部の縦断面図。
【図１８】第２実施例のよる二足歩行型ロボットの弁機構の変形例を示す左足部の縦断面図。
【図１９】上体を横方向に移動させることにより転倒を防止しつつ歩行する二足歩行型ロボットの略正面図（ａ）、及び上体部と両足との位置関係を上方からみた状態を示す図（ｂ）。
【図２０】図１９に示す二足歩行型ロボットの前進歩行時の状態図。
【図２１】図１９に示す二足歩行型ロボットの旋回時の状態図。
【符号の説明】
１…ロボット本体
２…ケーブル線
３…コントロールボックス
４Ａ、４Ｂ…歩行面
１０…胴体部
１１…駆動機構
１２…モータ
１３…モータ軸
１４…ウォーム
１５…第１歯車
１６…第２歯車
１７…前歯車
１７１…基部
１７２…スリット
１７３…導電板
１７４…曲げ片部
１７ａ…前歯車
１７ｂ…後歯車
１８ａ…前クランク軸
１８ｂ…後クランク軸
２０…左脚部
３０…右脚部
２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂ…クランクピン
２２ａ、２２ｂ、３２ａ、３２ｂ…平行リンク
２３ａ、２３ｂ、３３ａ、３３ｂ…枢支開口
２４ａ、２４ｂ、３４ａ、３４ｂ…案内ピン
４０…左足部
５０…右足部
４１、５１…取付板
４２、５２…着地板
４３、５３…電磁石
４６…コア
４７…コイル
４２１…吸引口
４２２…パッキン
６０ａ、６０ｂ…スイッチ
６１、６２…導電体
６１ａ、６２ａ…接点
６３…付勢部材
７１、７３、７５…電池
７２…ボリウム
７４、７６…スイッチ
８０…吸引ポンプ
８１…共通エアホース
８２…連結部
８３…左脚側エアホース
９０、９００…弁機構
９１…シリンダ
９２…プランジャ
９２１…後円柱体
９２４…前円柱体
９２２、９２３、９２５…Ｏリング
９２６…連結棒
９３…バネ
９４…電磁コイル
９５、９６…空気流通孔
９７…空気流通口
９０１…ソレノイド
９０２…鉄芯
９０３…ピン
９０４…弁体
９０５ａ…第１室
９０５ｂ…第２室
９０５ｃ…第３室
９０６…シール
９０７…弁
【図１】
0003584294.tif 000002
【図２】
0003584294.tif 000003
【図３】
0003584294.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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