(57)【要約】      （修正有）【課題】後方の対象物を検出することができるロボットを提供する。【解決手段】ロボット１は、上部基体１０、下部基体１１、腰関節機構１２を備える。上部基体１０の内部には、制御部が設けられている。下部基体１１の後面には、後方の環境を認識するための環境認識ユニット１５ａが設けられている。前方の環境を認識するための環境認識装置の環境認識ユニット２０ａは、首関節機構２１を介して上部基体１０に連結されている。制御部は、環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出しないように、第１腰関節機構１２ａを駆動して、下部基体１１が上部基体１０から離れた状態となるように制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、前記基体に連結された複数のマニピュレータとを備え、前記複数のマニピュレータを駆動して移動するロボットであって、
前記基体に連結され、前方の対象物までの距離を検出する第１距離検出部と、
前記基体に設けられ、後方の対象物までの距離を検出する第２距離検出部と
を備えることを特徴とするロボット。
【請求項２】
請求項１に記載のロボットにおいて、
前記第１距離検出部と前記第２距離検出部とは、前記基体の上下方向において離れた位置に設けられていることを特徴とするロボット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のロボットにおいて、
前記第１距離検出部を、前記基体に対して回動可能となるように前記基体に連結する第１関節機構を備えることを特徴とするロボット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のロボットにおいて、
前記基体は、前記第１距離検出部が連結された上部基体と、前記上部基体の下方に配置され、前記第２距離検出部が設けられた下部基体と、前記下部基体を、前記上部基体に対して回動可能となるように前記上部基体に連結する第２関節機構とを備え、
前記第２関節機構を駆動して、前記第２距離検出部が前記上部基体より後側に突出しないように制御する制御部とを備えることを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のマニピュレータにより移動可能なロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基体と、基体に連結された複数のマニピュレータとを備え、複数のマニピュレータの駆動を制御することで移動するロボットが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の脚式移動ロボットは、基体に固定された腰部と、腰部に連結された脚部とを備え、腰部には、外部の対象物を検出する外部センサが設けられている。この外部センサは、光を床面などに照射する発光手段と、照射された床面などを撮像する撮像手段とを有する。
【０００４】
特許文献１に記載の脚式移動ロボットでは、腰部に外部センサを設けることで、脚部の膝周辺に外部センサを設けたものに比べて、床面までの距離や床面形状の計測を安定して行うことができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４４２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の脚式移動ロボットでは、ロボットの前方の対象物に対しては外部センサにより検出可能であるが、ロボットの後方の対象物を検出することができないという問題があった。ロボットは、前方向への移動だけではなく、後方向に移動する場合もあり、特許文献１に記載の脚式移動ロボットでは、進行方向にある対象物を検出することができないため、後向きで移動することができず、旋回して前後の向きを変える必要があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、後方の対象物を検出することができるロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のロボットは、基体と、前記基体に連結された複数のマニピュレータとを備え、前記複数のマニピュレータを駆動して移動するロボットであって、前記基体に連結され、前方の対象物までの距離を検出する第１距離検出部と、前記基体に設けられ、後方の対象物までの距離を検出する第２距離検出部と、を備えることを特徴とする、なお、第１距離検出部は、前方に基準線を有し、この基準線を中心に対称に広がる所定範囲にある対象物までの距離を検出するものであり、その所定範囲は、最大２７０°程度である。同様に、第２距離検出部は、後方に基準線を有し、この基準線を中心に対称に広がる所定範囲にある対象物までの距離を検出するものであり、その所定範囲は、最大２７０°程度である。
【０００９】
本発明のロボットによれば、第２距離検出部により後方の対象物までの距離を検出することができるので、その検出結果に基づいてロボットの動作を制御することにより、ロボットが後方にある壁や障害物等に接触することがない。
【００１０】
また、第１距離検出部と前記第２距離検出部とは、前記基体の上下方向において離れた位置に設けられていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、マニピュレータとして２本の腕及び脚を有するロボットでは、二足歩行と四足歩行との両方の歩行状態において、適切な視野を確保することができる。また、第１距離検出部と第２距離検出部とが上下方向において同じ位置にあるものに比べて、上下方向における第１距離検出部及び第２距離検出部による検出範囲を広げることができる。特に、マニピュレータとして２本の腕及び脚を有するロボットにおいて、四足歩行する場合に効果的である。
【００１２】
さらに、前記第１距離検出部を、前記基体に対して回動可能となるように前記基体に連結する第１関節機構を備えることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第１関節機構により第１距離検出部の向きを変えることができ、第１距離検出部の向きが固定なものに比べて、第１距離検出部による検出範囲を広げることができる。
【００１４】
また、前記基体は、前記第１距離検出部が連結された上部基体と、前記上部基体の下方に配置され、前記第２距離検出部が設けられた下部基体と、前記下部基体を、前記上部基体に対して回動可能となるように前記上部基体に連結する第２関節機構とを備え、前記第２関節機構を駆動して、前記第２距離検出部が前記上部基体より後側に突出しないように制御する制御部とを備えることが好ましい。なお、第２関節機構は、前記下部基体を、左右方向に延びる軸を中心に回動可能となるように前記上部基体に連結することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、第２距離検出部が上部基体より後側に突出しないようになるので、第２距離検出部がロボットの後方にある壁や障害物等に接触することがない。一方で、上部基体と下部基体とが回動不能に連結されたものでは、下部基体に第２距離検出部を設ける場合、後方の対象物に対する視野を確保するために、下部基体の後面から突出するように第２距離検出部を設ける必要があり、第２距離検出部が上部基体より後側に突出することがある。第２距離検出部が上部基体より後側に突出した場合には、第２距離検出部がロボットの後方にある壁や障害物に接触することがある。本発明は、第２距離検出部が上部基体より後側に突出しないので、第２距離検出部が上部基体より後側に突出するものに比べて、狭いスペースでロボットを動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るロボットの構成を模式的に示す正面図。
【図２】ロボットの関節機構の自由度を模式的に示す斜視図。
【図３】ロボットの二足歩行モードで移動している状態を示す側面図。
【図４】ロボットの四足歩行モードで移動している状態を示す側面図。
【図５】Ａは、環境認識ユニットが上部基体より後側に突出しないように制御されたロボットの停止している状態を示す側面図であり、Ｂは、環境認識ユニットが上部基体より後側に突出したロボットの停止している状態を示す側面図である。
【図６】Ａは、環境認識ユニットが上部基体より後側に突出しないように制御されたロボットの二足歩行モードで移動している状態を示す側面図、Ｂは、環境認識ユニットが上部基体より後側に突出したロボットの二足歩行モードで移動している状態を示す側面図。
【図７】Ａは、環境認識ユニットが上部基体より後側に突出しないように制御されたロボットの梯子を昇降している状態を示す側面図、Ｂは、環境認識ユニットが上部基体より後側に突出したロボットの梯子を昇降している状態を示す側面図。
【図８】ロボットの後向きで階段を降下している状態を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係るロボットの実施形態を説明する。本実施形態のロボットは、人型のロボットであり、二足歩行モードと四足歩行モードとを切り替えて移動可能に構成されたものである。
【００１８】
まず、図１を参照して、ロボット１の構成を説明する。
【００１９】
ロボット１の胴体は、上部基体１０と、上部基体１０の下方に配置された下部基体１１と、上部基体１０と下部基体１１との間に設けられた腰関節機構１２（基体関節機構）とを備えている。上部基体１０と下部基体１１とは、人間の腰関節に対応する腰関節機構１２を介して、相対的に回動可能に連結されている。上部基体１０の内部には、ロボット１を統括的に制御する制御部１３が設けられている。
【００２０】
下部基体１１の後面には、周囲（主に後方）の環境を認識するための環境認識ユニット１５ａ（第２距離検出部）が設けられている（図３参照）。環境認識ユニット１５ａに搭載される外部環境を撮像するためのカメラ及び外部環境（対象物）までの距離を認識（検出）するためのセンサは、下部基体１１の内部に配置された環境認識ユニット用制御回路１５ｂによって制御されている。環境認識ユニット用制御回路１５ｂは、制御部１３により制御される。
【００２１】
なお、環境認識ユニット１５ａに搭載されるセンサとしては、例えば、ＬＲＦ（レーザレンジファインダ）が用いられる。ＬＲＦは、照射したレーザ光が外部環境に反射して戻ってくるまでの時間を測定し、その時間に基づいて、対象物までの距離を測定するものである。また、環境認識ユニット１５ａに搭載されるセンサは、ＬＲＦに限定されるものではなく、環境認識ユニット１５ａの後方の対象物を認識することができるものであればよい。例えば、赤外線センサ等を用いてもよい。
【００２２】
環境認識ユニット１５ａのカメラにより、ロボット１の後方の外部環境を撮像し、且つ、環境認識ユニット１５ａのＬＲＦにより対象物までの距離を認識することができる。その認識結果に基づいて制御部１３がロボット１の動作を制御することにより、ロボット１が後向きで移動する場合でも、ロボット１が後方にあるもの（壁や障害物等）に接触することがない。これにより、後ろ方向に移動する必要があるが、ロボット１の旋回（前後の向きを変える）が不可能な狭い環境下（後方の外部環境を認識できないロボットでは、旋回も後向き移動もできないため、後方向に移動できない）でも、後向き移動することで、ロボット１を後方向に移動させることができる。
【００２３】
ロボット１の頭部は、周囲（主に前方）の環境を認識するための環境認識装置２０の環境認識ユニット２０ａ（第１距離検出部）である。環境認識ユニット２０ａには、外部環境を撮像するためのカメラ及び外部環境までの距離を認識するためのセンサが搭載されている。ロボット１の頭部である環境認識ユニット２０ａの内部には、環境認識ユニット２０ａのカメラ及びセンサを制御するための環境認識ユニット用制御回路２０ｂが設けられている。環境認識ユニット用制御回路２０ｂは、制御部１３により制御される。
【００２４】
なお、環境認識ユニット２０ａの詳細構造に関しては、例えば、特開２０１６−１５０４１３号公報に詳しく記載されており、環境認識ユニット２０ａに搭載されるセンサとしては、例えば、ＬＲＦが用いられる。また、環境認識ユニット２０ａに搭載されるセンサは、例えば、赤外線センサ等を用いてもよい。
【００２５】
環境認識ユニット２０ａのカメラにより、ロボット１の前方の外部環境を撮像し、且つ、環境認識ユニット２０ａのＬＲＦにより対象物までの距離を認識することができるので、その結果に基づいて制御部１３がロボット１の動作を制御することにより、ロボット１が前方にあるもの（壁や障害物等）に接触することがない。
【００２６】
ＬＲＦは、視野角度２７０°程度の範囲で外部環境までの距離を測定可能であり、環境認識ユニット１５ａ，２０ａに搭載されるセンサとしてＬＲＦを用いた場合には、ほぼ全範囲の外部環境を認識可能となる。
【００２７】
環境認識ユニット２０ａは、人間の首関節に対応する首関節機構２１を介して、上部基体１０に対して回動可能に連結されている。なお、環境認識ユニット２０ａを上部基体１０に回動不能に固定してもよい。
【００２８】
ロボット１が人型のロボットであるので、人間の頭部に対応する環境認識ユニット２０ａを上部基体１０の上方に設けている。しかし、本発明のロボットの前方用の認識装置は、このような構成に限定されるものではなく、ロボットの使用環境等に応じて、上部基体の上部以外の位置（例えば、上部基体の前方、下部基体等）に設けてもよい。
【００２９】
ロボット１の左右の腕体は、上部基体１０の上部左右両側から延設された一対の腕リンク３０である。各々の腕リンク３０は、人間の肩関節に対応する肩関節機構３１を介して、上部基体１０に対して回動可能に連結されている。
【００３０】
腕リンク３０は、人間の上腕に対応する第１腕リンク部３０ａと、人間の前腕に対応する第２腕リンク部３０ｂと、人間の肘関節に対応する肘関節機構３０ｃとで構成されている。
【００３１】
第１腕リンク部３０ａは、肩関節機構３１を介して、上部基体１０に対して回動可能に連結されている。第２腕リンク部３０ｂは、肘関節機構３０ｃを介して、第１腕リンク部３０ａに対して回動可能に連結されている。第２腕リンク部３０ｂの先端には、人間の手に対応するハンド部４０が連結されている。
【００３２】
なお、ロボット１では、腕体である腕リンク３０を、第１腕リンク部３０ａと、第２腕リンク部３０ｂと、肘関節機構３０ｃとで構成している。しかし、本発明のロボットの腕体は、このような構成に限定されるものではなく、単一のリンク部を有するものであってもよいし、３つ以上のリンク部及び各リンク部を連結する複数の関節部を有するものであってもよい。
【００３３】
ハンド部４０は、エンドエフェクタの一例である。このハンド部４０は、人間の手首関節に対応する手首関節機構４１を介して、腕リンク３０の第２腕リンク部３０ｂに対して回動可能に連結されている。ロボット１では、ハンド部４０と腕リンク３０とで、マニピュレータとしてのロボットアームを構成している。
【００３４】
ハンド部４０は、人間の手の平及び手の甲に対応するハンド基部４０ａと、人間の人差し指、中指、薬指及び小指に対応する単一の部材である第１指部４０ｂと、人間の親指に対応する第２指部４０ｃと、第１指部４０ｂに取り付けられた緩衝部材４０ｄとを備えている（図５参照）。
【００３５】
第１指部４０ｂは、ハンド基部４０ａと一体的に構成されている。第２指部４０ｃは、第１指部４０ｂの先端部のハンド基部４０ａ側の面と対向するように、ハンド基部４０ａに取り付けられている。第２指部４０ｃは、ハンド基部４０ａの内部に設けられた駆動機構によって、第２指部４０ｃの先端部が第１指部４０ｂに接近又は離間するように回動される。
【００３６】
このように第２指部４０ｃが構成されているので、ハンド部４０は、第１指部４０ｂが固定されていても、第１指部４０ｂと第２指部４０ｃとによって対象物を摘まむ動作等を容易に行うことができる。
【００３７】
ロボット１の左右の脚体は、下部基体１１の下部から下方に延設された左右一対の脚リンク５０である。
【００３８】
各々の脚リンク５０は、人間の股関節に対応する股関節機構５１を介して、下部基体１１に対して回動可能に連結されている。
【００３９】
脚リンク５０は、人間の大腿に対応する第１脚リンク部５０ａと、人間の下腿に対応する第２脚リンク部５０ｂと、人間の膝関節に対応する膝関節機構５０ｃとで構成されている。
【００４０】
第１脚リンク部５０ａは、股関節機構５１を介して、下部基体１１に対して回動可能に連結されている。第２脚リンク部５０ｂは、膝関節機構５０ｃを介して、第１脚リンク部５０ａに対して回動可能に連結されている。第２脚リンク部５０ｂの先端には、人間の足に対応する足平部６０が連結されている。
【００４１】
なお、ロボット１では、脚体である脚リンク５０を、第１脚リンク部５０ａと、第２脚リンク部５０ｂと、膝関節機構５０ｃとで構成している。しかし、本発明のロボットの脚体は、このような構成に限定されるものではなく、単一のリンク部を有するものであってもよいし、３つ以上のリンク部及び各リンク部を連結する複数の関節部を有するものであってもよい。
【００４２】
足平部６０は、人間の足首関節に対応する足首関節機構６１を介して、脚リンク５０の第２脚リンク部５０ｂに対して、回動可能に連結されている。ロボット１では、脚リンク５０と足平部６０とで、マニピュレータを構成している。
【００４３】
次に、図２を参照して、ロボット１の関節機構の自由度について説明する。
【００４４】
なお、本実施形態では、各関節機構が各部材を回動させる方向は、特にことわらない限り、いずれの関節機構も連結された部材を回動させていない姿勢（以下、「基準姿勢」という。）を基準として説明する。ロボット１の場合、基準姿勢は、ロボット１が起立した状態（上部基体１０、下部基体１１、各腕リンク３０及び各脚リンク５０をほぼ鉛直方向に伸ばした状態）となる。
【００４５】
また、本実施形態では、ヨー軸、ピッチ軸、ロール軸は、それぞれ図２に示すように、ロボット１が基準姿勢のときにおけるロボット１の鉛直方向の軸（Ｚ軸）、左右方向の軸（Ｙ軸）、前後方向の軸（Ｘ軸）を意味する。この場合、ヨー軸は、上部基体１０及び下部基体１１の体幹軸である。
【００４６】
腰関節機構１２は、上部基体１０の下方に配置された第１腰関節機構１２ａと、第１腰関節機構１２ａ（第２関節機構）と下部基体１１との間に配置された第２腰関節機構１２ｂとで構成されている。
【００４７】
第１腰関節機構１２ａは、上部基体１０を、下部基体１１及び第２腰関節機構１２ｂに対してピッチ軸周りに回動可能に連結している。第２腰関節機構１２ｂは、上部基体１０及び第１腰関節機構１２ａを、下部基体１１に対してヨー軸周りに回動可能に連結している。
【００４８】
首関節機構２１（第１関節機構）は、環境認識ユニット２０ａを、上部基体１０に対してピッチ軸周りに回動可能に連結している。
【００４９】
腕リンク３０の肘関節機構３０ｃは、人間の前腕に対応する第２腕リンク部３０ｂを、人間の上腕に対応する第１腕リンク部３０ａに対してピッチ軸周りに回動可能に連結している。
【００５０】
肩関節機構３１は、上部基体１０の鉛直方向の幅及び水平方向の幅の範囲内に位置するように配置された第１肩関節機構３１ａと、第１肩関節機構３１ａの側方であって上部基体１０の外側に配置された第２肩関節機構３１ｂと、第２肩関節機構３１ｂ及び腕リンク３０の第１腕リンク部３０ａの間に配置された第３肩関節機構３１ｃとで構成されている。
【００５１】
第１肩関節機構３１ａは、第２肩関節機構３１ｂを、上部基体１０に対してヨー軸周りに回動可能に連結している。第２肩関節機構３１ｂは、第３肩関節機構３１ｃを、第１肩関節機構３１ａに対してピッチ軸周り及びロール軸周りに回動可能に連結している。第３肩関節機構３１ｃは、腕リンク３０を、第２肩関節機構３１ｂに対してヨー軸周りに回動可能に連結している。
【００５２】
手首関節機構４１は、腕リンク３０の第２腕リンク部３０ｂのハンド部４０側に配置された第１手首関節機構４１ａと、第１手首関節機構４１ａとハンド部４０との間に配置された第２手首関節機構４１ｂとで構成されている。
【００５３】
第１手首関節機構４１ａは、第２手首関節機構４１ｂを、第２腕リンク部３０ｂに対してヨー軸周りに回動可能に連結している。第２手首関節機構４１ｂは、ハンド部４０を、第１手首関節機構４１ａに対してロール軸周り及びピッチ軸周りに回動可能に連結している。
【００５４】
脚リンク５０の膝関節機構５０ｃは、人間の下肢に対応する第２脚リンク部５０ｂを、人間の大腿に対応する第１脚リンク部５０ａに対してピッチ軸周りに回動可能に連結している。
【００５５】
股関節機構５１は、下部基体１１の下方に配置された第１股関節機構５１ａと、第１股関節機構５１ａの脚リンク５０側に配置された第２股関節機構５１ｂとで構成されている。
【００５６】
第１股関節機構５１ａは、第２股関節機構５１ｂを、下部基体１１に対してヨー軸周りに回動可能に連結している。第２股関節機構５１ｂは、脚リンク５０を、第１股関節機構５１ａに対してピッチ軸周り及びロール軸周りに回動可能に連結している。
【００５７】
足首関節機構６１は、足平部６０を、第２脚リンク部５０ｂに対してピッチ軸周り及びロール軸周りに回動可能に連結している。
【００５８】
以上のように説明した第１腰関節機構１２ａ、第２腰関節機構１２ｂ、首関節機構２１、肘関節機構３０ｃ、第１肩関節機構３１ａ、第２肩関節機構３１ｂ、第３肩関節機構３１ｃ、第１手首関節機構４１ａ、第２手首関節機構４１ｂ、膝関節機構５０ｃ、第１股関節機構５１ａ、第２股関節機構５１ｂ、及び、足首関節機構６１は、制御部１３（図１参照）により駆動が制御される。
【００５９】
なお、本発明のロボットにおける腰関節機構、首関節機構、肩関節機構、肘関節機構、膝関節機構、股関節機構、足首関節機構の構成は、上記の構成に限定されるものではなく、ロボットの用途、ロボット内の関節の配置スペース等に応じて、適宜変更してよい。例えば、いずれかの関節機構を省略してもよいし、上記以外の関節機構を追加してもよい。
【００６０】
次に、図３及び図４を参照して、ロボット１の２つの歩行モードについて説明する。なお、図３においては、理解を容易にするために、腕リンク３０を図示省略している。
【００６１】
なお、本実施形態において、ハンド部４０又は足平部６０を「接地させる」とは、ハンド部４０又は足平部６０がロボット１に作用する力に抗する接触反力を受けるように、ハンド部４０又は足平部６０を外部環境に接触させることを意味する。
【００６２】
図３に示すように、二足歩行モードでは、一対の脚リンク５０の一方の先端の足平部６０を地面Ａに接地させた状態（その一方の脚リンク５０を支持脚とした状態）で、他方の脚リンク５０の先端の足平部６０を空中移動させ、さらに接地させること（その他方の脚リンク５０を遊脚として動作させること）が繰り返される。この場合、脚リンク５０のそれぞれの遊脚としての動作は、交互に行われる。また、図示省略した腕リンク３０は、非接地状態となっている。
【００６３】
図４に示すように、四足歩行モードでは、腕リンク３０の先端のハンド部４０及び脚リンク５０の先端の足平部６０のうちの２つ又は３つを地面Ａに接地させた状態（その２つ又は３つの腕リンク３０及び脚リンク５０を支持脚とした状態）で、残りの２つ又は１つのハンド部４０又は足平部６０を空中移動させ、さらに接地させること（その残りの２つ又は１つの腕リンク３０又は脚リンク５０を遊脚として動作させること）が繰り返される。この場合、遊脚として動作させる腕リンク３０又は脚リンク５０は、所定の規則で周期的に切り替えられる。
【００６４】
ただし、四足歩行モードの動作は、上記の動作に限定されるものではない。例えば、腕リンク３０の先端のハンド部４０及び脚リンク５０の先端の足平部６０のうちの１つを地面Ａに接地させた状態（その１つのハンド部４０又は足平部６０を支持脚とした状態）で、残りの３つのハンド部４０及び足平部６０を空中移動させ、さらに接地させること（その残りの３つのハンド部４０又は足平部６０を遊脚として動作させること）を繰り返すようにすることも可能である。
【００６５】
また、腕リンク３０の先端のハンド部４０及び脚リンク５０の先端の足平部６０を一斉に空中に移動させて（すなわち、ロボット１をジャンプさせて）、さらに接地させることを繰り返すようにすることも可能である。
【００６６】
図５Ａに示すように、ロボット１の二足歩行時には、制御部１３は、環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出しないように、第１腰関節機構１２ａを駆動して、下部基体１１が上部基体１０から離れた状態となるように制御する。なお、四足歩行時にも、制御部１３は、環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出しないように、第１腰関節機構１２ａを駆動している（図４参照）。環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出しないとは、上部基体１０の最も後側に飛び出た部分を通り、上部基体１０の体幹軸に平行な線（図４の一点鎖線）より後側に突出しないことである。
【００６７】
図５Ａ、図６Ａ及び図７Ａに示すように、制御部１３は、停止時（図５Ａ参照）、歩行時（図６Ａ参照）、及び、梯子昇降時（図７Ａ参照）に、環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出しないように、第１腰関節機構１２ａを駆動する。これにより、環境認識ユニット１５ａがロボット１の後方にあるもの（壁や障害物等）に接触することがなく、環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出するものに比べて、狭いスペースでロボット１を動作させることができる。
【００６８】
なお、図５Ａ、図６Ａ及び図７Ａの状態において、環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出しないとは、環境認識ユニット１５ａが、上部基体１０の最も後側に飛び出た部分より後側に突出しないことである。
【００６９】
なお、図５Ｂ、図６Ｂ及び図７Ｂでは、比較例として、下部基体１１が上部基体１０と密着し、環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出している場合におけるロボット１の停止時、歩行時、及び、梯子昇降時の状態を図示している。
【００７０】
また、梯子昇降時には、ロボット１は、ハンド部４０の第１指部４０ｂと第２指部４０ｃとによって梯子８０の横軸部８０ａを挟持して昇降動作を行う。なお、図７Ａ及び図７Ｂでは、梯子８０の図示を簡略化している。
【００７１】
次に、図８を参照して、ロボット１が四足歩行モードで且つ後向きで階段を降りる場合の制御に関して説明する。
【００７２】
制御部１３は、前向き歩行（図６Ａ参照）の状態から第１股関節機構５１ａ（図２参照）を駆動して、第２股関節機構５１ｂ（図２参照）を、下部基体１１に対してヨー軸周りに１８０°回動させる。これにより、ロボット１の頭部である環境認識ユニット２０ａ、上部基体１０、及び下部基体１１は、前側（図８における左側）を向いた状態で、脚リンク５０は、後側（図８における右側）を向いた状態となる。これは、人間の身体では実施不能であり、ロボット１の特有の制御である。
【００７３】
また、ロボット１が後向きで階段を降りる場合、制御部１３は、ハンド部４０の緩衝部材４０ｄを階段の段面に当接させるように、肩関節機構３１、肘関節機構３０ｃ、手首関節機構４１の駆動を制御する。
【００７４】
制御部１３は、ロボット１の後向き階段降下時に、環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出しないように、第１腰関節機構１２ａを駆動する。これにより、環境認識ユニット１５ａがロボット１の後方にあるもの（壁や障害物等）に接触することがなく、環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出するものに比べて、狭いスペースでもロボット１を動作させることができる。
【００７５】
なお、図８の状態において、環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出しないとは、環境認識ユニット１５ａが、上部基体１０の最も後側に飛び出た部分を通り、上部基体１０の体幹軸に平行な線（一点鎖線）より後側に突出しないことである。
【００７６】
上記実施形態では、ロボット１の停止時、歩行時、梯子昇降時、及び後向き階段降下時において、環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出しないように、第１腰関節機構１２ａを駆動しているが、ロボット１のあらゆる動作状態時において、環境認識ユニット１５ａが上部基体１０より後側に突出しないように、第１腰関節機構１２ａを駆動するようにしてもよい。
【００７７】
上記実施形態では、環境認識ユニット１５ａを下部基体１１に設けているが、上部基体１０に対して回動可能なものであれば、環境認識ユニット１５ａを設けることは可能である。例えば、下部基体１１とは別に上部基体１０に対して回動可能な回動部材を設け、この回動部材に環境認識ユニット１５ａを設けるようにしてもよい。
【００７８】
上記実施形態では、環境認識ユニット１５ａ，２０ａとしてカメラ及びセンサを用いているが、これに限定されることなく、外部環境を認識可能なものであればよい。
【００７９】
また、環境認識ユニット１５ａは、後方の環境を認識することができればよく、例えば、上部基体１０の後面に設けるようにしてもよい。この場合でも、環境認識ユニット１５ａは、上部基体１０より後ろ側に突出するが、環境認識ユニット１５ａにより、外部環境までの距離を認識することができるので、その結果に基づいてロボット１の動作を制御することにより、ロボット１が後方にあるもの（壁や障害物等）に接触することがない。
【００８０】
上記実施形態では、ロボット１の頭部である環境認識ユニット２０ａにより前方の環境を認識し、下部基体１１に設けられた環境認識ユニット１５ａにより後方の環境を認識しているが、環境認識ユニット２０ａにより後方の環境を認識し、環境認識ユニット１５ａにより前方の環境を認識するようにしてもよい。この場合には、環境認識ユニット１５ａを下部基体１１の前面に設ける。
【符号の説明】
【００８１】
１…ロボット、１０…上部基体、１１…下部基体、１２…腰関節機構、１２ａ…第１腰関節機構（第２関節機構）、１２ｂ…第２腰関節機構、１３…制御部、１５ａ…環境認識ユニット（第２距離検出部）、２０…環境認識装置、２０ａ…環境認識ユニット（第１距離検出部）、２０ｂ…環境認識ユニット用制御回路、２１…首関節機構（第１関節機構）、３０…腕リンク、３０ａ…第１腕リンク部、３０ｂ…第２腕リンク部、３０ｃ…肘関節機構、３１…肩関節機構、３１ａ…第１肩関節機構、３１ｂ…第２肩関節機構、３１ｃ…第３肩関節機構、４０…ハンド部、４０ａ…ハンド基部、４０ｂ…第１指部、４０ｃ…第２指部、４０ｄ…緩衝部材、４１…手首関節機構、４１ａ…第１手首関節機構、４１ｂ…第２手首関節機構、５０…脚リンク、５０ａ…第１脚リンク部、５０ｂ…第２脚リンク部、５０ｃ…膝関節機構、５１…股関節機構、５１ａ…第１股関節機構、５１ｂ…第２股関節機構、６０…足平部、６１…足首関節機構、Ａ…地面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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