(57)【要約】【課題】本発明は、相異なるコンポーネントモデルに基づいて動作する異機種ロボット間の協業のために、遠隔（サーバ）でロボットを制御し、ロボットコンポーネントが外部（サーバ）のコンポーネントをアクセスできるようにする技術を提供する。【解決手段】本発明に係る異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置は、ロボットの各機能を制御するコンポーネントを制御するための共通の標準インターフェースを提供する標準インターフェース部；外部コンポーネントが標準インターフェース部を介してコンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達するアダプタコンポーネント；およびコンポーネントが標準インターフェース部を介して外部コンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達するプロキシコンポーネントを含むことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの各機能を制御するコンポーネントを制御するための共通の標準インターフェースを提供する標準インターフェース部；
外部コンポーネントが前記標準インターフェース部を介して前記コンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達するアダプタコンポーネント；および
前記コンポーネントが前記標準インターフェース部を介して前記外部コンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達するプロキシコンポーネントを含むことを特徴とする異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置。
【請求項２】
前記外部コンポーネントと前記コンポーネントは、相異なるコンポーネントモデルを有することを特徴とする、請求項１に記載の異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置。
【請求項３】
前記共通の標準インターフェースは、
標準化した方式で前記コンポーネントを連動し制御できる汎用のリモートプロシージャコールモデルであることを特徴とする、請求項２に記載の異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置。
【請求項４】
前記アダプタコンポーネントは、
標準インターフェース形式の命令語をコンポーネントモデル形式の命令語に変換することを特徴とする、請求項２に記載の異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置。
【請求項５】
前記プロキシコンポーネントは、
コンポーネントモデル形式の命令語を標準インターフェース形式の命令語に変換することを特徴とする、請求項２に記載の異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置。
【請求項６】
前記アダプタコンポーネントは、
外部応用が、前記標準インターフェース部を介して前記コンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達することを特徴とする、請求項１に記載の異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置。
【請求項７】
前記コンポーネントは、対応するロボットの機能呼び出しを定義した仕様を含むことを特徴とする、請求項１に記載の異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置。
【請求項８】
前記アダプタコンポーネントは、
前記標準インターフェース部を介して命令語が入力されれば、前記仕様に基づき、前記コンポーネントのうちの対応するコンポーネントを呼び出しすることを特徴とする、請求項７に記載の異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置。
【請求項９】
ロボットの各機能を制御するコンポーネントを制御するための命令語を受信し、前記命令語の伝達経路を判断するステップ；
前記判断の結果、外部コンポーネントから伝達された命令語であれば、標準インターフェース部を介して前記コンポーネントを呼び出しできるように前記命令語を伝達するステップ；および
前記判断の結果、前記コンポーネントから伝達された命令語であれば、前記標準インターフェース部を介して前記外部コンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達するステップを含むことを特徴とする異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動方法。
【請求項１０】
前記外部コンポーネントと前記コンポーネントは、相異なるコンポーネントモデルを有することを特徴とする、請求項９に記載の異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動方法。
【請求項１１】
前記共通の標準インターフェースは、
標準化した方式で前記コンポーネントを連動し制御できる汎用のリモートプロシージャコールモデルであることを特徴とする、請求項１０に記載の異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動方法。
【請求項１２】
前記コンポーネントを呼び出しできるように前記命令語を伝達するステップは、
標準インターフェース形式の命令語をコンポーネントモデル形式の命令語に変換することを特徴とする、請求項１０に記載の異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動方法。
【請求項１３】
前記外部コンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達するステップは、
コンポーネントモデル形式の命令語を標準インターフェース形式の命令語に変換することを特徴とする、請求項１０に記載の異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動方法。
【請求項１４】
前記コンポーネントは、対応するロボットの機能呼び出しを定義した仕様を含み、
前記コンポーネントを呼び出しできるように前記命令語を伝達するステップは、
前記標準インターフェース部を介して命令が入力されれば、前記仕様に基づき、前記コンポーネントのうちの対応するコンポーネントを呼び出しすることを特徴とする、請求項９に記載の異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置およびそれに伴う方法に関し、より詳しくは、相異なるコンポーネントモデルに基づいて動作する異機種ロボット間の協業のために外部からロボットを制御し、ロボットのコンポーネントが外部のコンポーネントをアクセスできるようにする異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置およびそれに伴う方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、様々な駆動部（ａｃｔｕａｔｏｒ）と検知装置（ｓｅｎｓｏｒ）を有するロボットプラットフォームは、各駆動部と検知装置を制御し連動するためにコンポーネント基盤応用プログラミングモデルを使うのが現在の傾向である。換言すれば、コンポーネント基盤応用プログラミングモデルはロボットの各単位装置の制御（例えば、輪制御／頭部制御／タッチセンサ制御／距離センサ制御／位置センサ制御など）に対して各々コンポーネント仕様を定義し、ロボット装置開発者らが該当仕様に準じてロボット装置を実現して提供する。
【０００３】
しかし、このようなコンポーネント基盤応用プログラミングモデルは、異機種のロボットらが協業する分散ロボット応用においては次のような限界がある。
第１に、ロボットプラットフォームに用いられるコンポーネントモデルは現実的な理由などにより標準化し難いため、異機種のロボットらは相異なるコンポーネントモデルを有するようになり、このため、分散ロボット応用の作成が難しくて複雑になる。
【０００４】
第２に、色々な現実的な理由があるにもかかわらず、全てのロボットプラットフォームが共通に使う標準コンポーネントモデルを定義すれば上記で指摘した第１の問題を解決することもできる。しかし、このような接近法も相変らず解決できない問題がある。ロボット応用が遂行されるためには、ロボット内部で動作するコンポーネントだけでなく、環境内の様々な装置や外部レガシーシステムなどとの連動が不可欠である。例えば、ニュースや天気情報を提供するためには該当情報システムと連動しなければならず、ＴＶやガスバルブを制御するためにはホームネットワークと連動しなければならない。これにより、ロボット外部のコンポーネントは相変らず相異なるモデルを有するようになるのである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述した問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明の目的は、相異なるコンポーネントモデルを有する異機種のロボットプラットフォームが最小限の標準化したインターフェースを介して協業できるようにして、ロボット相互間の連動またはロボットと外部間の連動を可能にする装置およびそれに伴う方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明に係る異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置は、ロボットの各機能を制御するコンポーネントを制御するための共通の標準インターフェースを提供する標準インターフェース部と；外部コンポーネントが標準インターフェース部を介してコンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達するアダプタコンポーネント；およびコンポーネントが標準インターフェース部を介して外部コンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達するプロキシコンポーネントを含むことを特徴とする。
【０００７】
また、外部コンポーネントとコンポーネントは、相異なるコンポーネントモデルを有することが好ましい。
また、共通の標準インターフェースは、標準化した方式でコンポーネントを連動し制御できる汎用のリモートプロシージャコールモデルであることが好ましい。
また、アダプタコンポーネントは、標準インターフェース形式の命令語をコンポーネントモデル形式の命令語に変換することが好ましい。
【０００８】
また、プロキシコンポーネントは、コンポーネントモデル形式の命令語を標準インターフェース形式の命令語に変換することが好ましい。
また、アダプタコンポーネントは、外部応用が、標準インターフェース部を介してコンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達することが好ましい。
【０００９】
また、コンポーネントは、対応するロボットの機能呼び出しを定義した仕様を含むことが好ましい。
また、アダプタコンポーネントは、標準インターフェース部を介して命令語が入力されれば、仕様に基づき、コンポーネントのうちの対応するコンポーネントを呼び出しすることが好ましい。
【００１０】
一方、本発明に係る異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動方法は、ロボットの各機能を制御するコンポーネントを制御するための命令語を受信し、命令語の伝達経路を判断するステップ；判断の結果、外部コンポーネントから伝達された命令語であれば、標準インターフェース部を介してコンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達するステップ；および判断の結果、コンポーネントから伝達された命令語であれば、標準インターフェース部を介して外部コンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達するステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、相異なるコンポーネントモデルを有する異機種のロボットプラットフォームが最小限の標準化したインターフェースを介して協業できるようになり、ロボット相互間の連動またはロボットと外部間の連動が可能になる効果を有する。
また、本発明は、ロボット間の連動だけでなく、環境内の様々な機器や外部情報システムとの連動も可能にする効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置が適用されたシステムを説明するための図である。
【図２】本発明に係る異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置の内部構成を示す図である。
【図３】図２のアダプタコンポーネントを説明するための図である。
【図４】図２のプロキシコンポーネントを説明するための図である。
【図５】本発明に係る異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動方法の処理順序を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明に係る異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置が適用されたシステムを説明するための図である。
図１を参照すれば、本発明に係る異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置が適用されたシステムは、相異なるコンポーネントモデルを有する異機種ロボットプラットフォーム３０、ロボットプラットフォームサーバ２０、外部応用（１０，４０，５０）を含んで構成される。
【００１４】
ここで、ロボットプラットフォーム３０はＯＰ  ＲＯＳ（Ｏｐｅｎ  Ｐｌａｔｆｒｏｍ  ｆｏｒ  ｒｏｂｏｔｉｃ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ）などを採用することができるが、これに限定されない。ここで、システムの各構成は、その構成を標準化した方式で連動し制御するための標準インターフェース（１１，２１，３１，４１，５１）を含む。
【００１５】
また、標準インターフェースは標準ＡＰＩ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）であって、相異なる異機種ロボットプラットフォームと外部応用との間における通信に用いられる言語やメッセージ形式を提供する。
【００１６】
標準インターフェースは、相異なるコンポーネントを有する異機種ロボットを標準化した方式で連動し制御するために汎用のリモートプロシージャコール（ＲＰＣ；Ｒｅｍｏｔｅ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ｃａｌｌ）モデルに基づく。通常、ロボットプラットフォームは色々な機能を有する複数のコンポーネントモデルを処理する関数を含む。リモートプロシージャコールは、ロボットプラットフォーム内においてコンポーネントの実行のために特定コンポーネントモデルに連結を提供する関数を呼び出しできる方式を提供する。このため、標準インターフェースは、リモートプロシージャコールフレームワーク６０を介して異機種ロボットプラットフォームを連動させる。
【００１７】
本発明において、ロボットプラットフォームは、各機能に対する駆動部または検知部を複数含む。また、このような各機能に対する駆動部または検知部を制御するためのコンポーネントを構成する。共通の標準インターフェースは、上述したコンポーネントを連動するためのインターフェース構造を提供する。
【００１８】
また、外部応用は、環境内装置４０、外部情報装置５０、レガシー（ｌｅｇａｃｙ）システム１０を含む。このような外部応用は、標準インターフェースを介してシステムにおいて連動される。
すなわち、標準インターフェースは汎用のＲＰＣモデルであるため、ロボットのコンポーネントだけでなく、外部応用に対しても標準インターフェースを定義することができる。
【００１９】
図２は本発明に係る異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置の内部構成を示す図であり、図３は図２のアダプタコンポーネントを説明するための図であり、図４は図２のプロキシコンポーネントを説明するための図である。
図２を参照すれば、本発明に係る異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置１００は、標準インターフェース部１３０、アダプタコンポーネント１２０、プロキシコンポーネント１４０を含んで構成される。
【００２０】
標準インターフェース部１３０は、上述したように、ロボットの各機能を制御するコンポーネント１１０を制御するための共通の標準インターフェースを提供する。ここで、標準インターフェースは、上述したように、標準ＡＰＩ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を採用することができる。すなわち、標準インターフェース部は、相異なる異機種ロボットプラットフォームと外部応用との間における通信に用いられる言語やメッセージ形式を標準インターフェースに提供する。
【００２１】
ここで、コンポーネント１１０はロボットの各機能を制御するための機能単位である。すなわち、コンポーネント１１０は、標準インターフェース部１３０を介して入／出力される制御命令に応じてロボットの該当機能を制御する。この時、コンポーネント１１０は、各々のコンポーネントモデルに基づく制御のための仕様を含む。すなわち、仕様はコンポーネントと対応するロボットの機能呼び出しを定義する。例えば、ロボットのカメラを制御するためのコンポーネントであれば、該当コンポーネント仕様はカメラのオン／オフ、左右回転などを遂行するための制御命令語を含む。
【００２２】
また、標準インターフェース部１３０は、上述したように、相異なるコンポーネントを有する異機種ロボットを標準化した方式で連動し制御するために汎用のリモートプロシージャコール（ＲＰＣ；Ｒｅｍｏｔｅ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ｃａｌｌ）モデルに基づく。例えば、ロボットの輪を制御するためのコンポーネントであれば、該当コンポーネントを制御するための仕様は関数の形態で実現される。このため、仕様に定義された関数はロボット輪のオン／オフ、正／逆回転、左右回動などを遂行するための制御命令語を呼び出しできるように実現される。
【００２３】
アダプタコンポーネント１２０は、外部のコンポーネント（例えば、サーバのコンポーネントまたは外部応用など）が標準インターフェース部１３０を介して内部のコンポーネント１００を呼び出しできるように命令を伝達する。アダプタコンポーネント１２０は、標準インターフェース部１３０を介してロボットプラットフォーム内部のコンポーネント１１０をアクセスできるように該当コンポーネントのコンポーネントモデルに従う。
【００２４】
例えば、図３を参照すれば、内部のコンポーネントがロボットのカメラを制御するためのコンポーネント１１０ａであり、外部のコンポーネントがサーバの制御コンポーネント３００であれば、外部のコンポーネント３００がカメラを駆動させて映像を撮影し、その映像を受けるための一連の命令を標準インターフェースを介して発生させる。そうすると、カメラをコンポーネントとして有するロボットの標準インターフェース部１３０ａを介して外部のコンポーネント３００から発生した命令がアダプタコンポーネント１２０ａに伝達される。また、アダプタコンポーネント１２０ａは、伝達された命令を内部のコンポーネント１１０ａに伝達し、該当命令に応じてカメラを駆動するようにする。
【００２５】
また、外部のコンポーネント３００は、内部のコンポーネント１１０とは相異なるコンポーネントモデルを有する。すなわち、外部のコンポーネント３００と内部のコンポーネント１１０は互いに直接的に連動しないため、上述した標準インターフェース部１３０を通じるようになる。
【００２６】
プロキシコンポーネント１４０は、コンポーネントが標準インターフェース部１３０を介して外部コンポーネント３００を呼び出しできるように命令を伝達する。プロキシコンポーネント１４０は、ロボットの内部で動作するコンポーネント１１０がロボット固有のコンポーネントモデルに基づいて、外部応用２００または外部コンポーネント３００と連動できるようにする。
【００２７】
例えば、図４を参照すれば、内部のコンポーネントがロボットの輪を制御するためのコンポーネント１１０ｂであり、外部のコンポーネントがサーバの制御コンポーネント３００であると仮定する。先ず、内部コンポーネント１１０ｂが輪の駆動状態などを命令語で発生させる。そうすると、プロキシコンポーネント１４０は、該当命令語を標準インターフェースに合わせて変換して標準インターフェース部１３０ｂに伝達する。そうすると、標準インターフェース部１３０ｂは、該当命令語を外部のコンポーネント３００に伝達する。そうすると、外部のコンポーネント３００は、別途の処理過程なしで遠隔の輪状態を判断できるようになる。
【００２８】
また、アダプタコンポーネント１２０は、標準インターフェース形式の命令をコンポーネントモデル形式に変換することが好ましい。すなわち、アダプタコンポーネント１２０は、外部のコンポーネント３００が標準インターフェース部１３０を介して内部のコンポーネント１１０を呼び出しすれば、該当呼び出し命令を内部のコンポーネントモデル形式に変換して内部のコンポーネント１１０に伝達する。例えば、図３に示された内部のコンポーネントがロボットの輪を制御するためのコンポーネント１１０ｂであり、外部のコンポーネントがサーバの制御コンポーネント３００であれば、外部のコンポーネント３００がロボットの輪を駆動させたり駆動速度を制御したりするための一連の命令を標準インターフェースを介して発生させる。そうすると、輪をコンポーネントとして有するロボットの標準インターフェース部１３０ｂを介して外部のコンポーネント３００から発生した命令がアダプタコンポーネント１２０ｂに伝達される。また、アダプタコンポーネント１２０ｂは、伝達された命令を内部のコンポーネントのコンポーネントモデルに合わせて変換して内部のコンポーネント１１０ｂに伝達する。そうすると、内部のコンポーネント１１０ｂは、別途の処理過程なしで該当命令に応じて輪を駆動させるようになる。
【００２９】
また、アダプタコンポーネント１２０は、外部応用２００が標準インターフェース部１３０を介してコンポーネント１１０を呼び出しできるように命令を伝達することができる。すなわち、外部応用２００は、上述したように、環境内装置、外部情報装置、レガシー（ｌｅｇａｃｙ）システムを含む。このため、外部応用２００が標準インターフェースを介して各々の情報を伝送するようになる。そうすると、アダプタコンポーネント１２０には外部応用の情報が標準インターフェース部１３０を介して伝達され、該当コンポーネントに提供するようになる。例えば、図３に示された内部のコンポーネントはロボットのカメラを制御するためのコンポーネント１１０ａであり、内部のコンポーネントの仕様は明るさが基準値以上になる場合にカメラをオンにする命令を有すると仮定する。また、外部応用２００が明るさセンサであれば、外部応用２００が現在の明るさ情報を標準インターフェースを介して発生する。そうすると、アダプタコンポーネント１２０ａは、標準インターフェース部１３０ａを介してその伝達を受け、内部のコンポーネント１１０ａに提供する。また、内部のコンポーネント１００ａは、該当明るさ情報が基準値以上である場合に該当カメラをオンにする。
【００３０】
また、プロキシコンポーネント１３０は、コンポーネントモデル形式の命令語を標準インターフェース形式の命令語に変換することが好ましい。これは、上述したアダプタコンポーネントの処理方式とは逆順であり、これに対する詳細な説明は省略する。
【００３１】
図５は本発明に係る異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動方法の処理順序を示す図である。説明において、図１〜図４に示された同一の構成に対する説明および重複する内容に対する説明は省略する。
図５を参照すれば、本発明に係る異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動方法は、ロボットの各機能を制御するコンポーネントを制御するための命令語を受信し（Ｓ１０）、命令語の伝達経路を判断するステップ（Ｓ２０）、ステップＳ２０の判断結果、外部コンポーネントから伝達された命令語であれば、標準インターフェース部を介して内部のコンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達するステップ（Ｓ３０、Ｓ４０）、およびステップＳ２０の判断結果、内部コンポーネントから伝達された命令語であれば、標準インターフェース部を介して外部コンポーネントを呼び出しできるように命令語を伝達するステップ（Ｓ５０、Ｓ６０）を含んで構成される。
【００３２】
上述した異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動方法について伝達経路に応じた一例を挙げて説明する。
先ず、図５のステップ２０において、内部のコンポーネントと判断した場合を説明する。ここで、内部のコンポーネントはロボットのカメラを制御するためのコンポーネント１１０ａであり、外部のコンポーネントはサーバの制御コンポーネント３００であると仮定する（図３参照）。
【００３３】
次に、外部のコンポーネント３００がカメラを駆動させて映像を撮影し、その映像を受けるための一連の命令を標準インターフェースを介して発生させる。そうすると、標準インターフェース部１３０ａは、外部のコンポーネントから発生した命令を受信し、カメラコンポーネントと連結されたアダプタコンポーネント１２０ａを呼び出しする。そうすると、アダプタコンポーネント１２０ａは、伝達された命令を内部のコンポーネント１１０ａに伝達し、該当命令に応じてカメラを駆動するようにする。
【００３４】
一方、図５のステップ２０において、外部のコンポーネントと判断した場合を説明する。ここで、内部のコンポーネントはロボットの輪を制御するためのコンポーネント１１０ｂであり、外部のコンポーネントはサーバの制御コンポーネント３００であると仮定する。先ず、内部コンポーネント１１０ｂが輪の駆動状態などを命令語で発生させる。そうすると、プロキシコンポーネント１４０ｂは、該当命令語を標準インターフェースに合わせて変換して標準インターフェース部１３０ｂに伝達する。次に、標準インターフェース部１３０ｂは、該当命令語を外部のコンポーネント３００に伝達する。すなわち、外部のコンポーネントは別途の処理過程なしで標準インターフェースを介して遠隔の輪状態を受信するようになる（図４参照）。
【００３５】
このように、本発明によれば、相異なるコンポーネントモデルを有する異機種のロボットプラットフォームが最小限の標準化したインターフェースを介して協業できるようになり、ロボット相互間の連動またはロボットと外部間の連動が可能になる効果を有する。
また、本発明は、ロボット間の連動だけでなく、環境内の様々な機器や外部情報システムとの連動も可能にする効果を有する。
【００３６】
以上のように本発明による異機種ロボットの協業のためのコンポーネント連動装置およびそれに伴う方法は例示図面を参照して説明したが、本明細書に開示された実施形態と図面によって本発明が限定されるものではなく、技術思想が保護される範囲内で応用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１１０  ・・・コンポーネント
１２０  ・・・アダプタコンポーネント
１３０  ・・・標準インターフェース部
１４０  ・・・プロキシコンポーネント
【図１】
2011129115.tif 000003
【図２】
2011129115.tif 000004
【図３】
2011129115.tif 000005
【図４】
2011129115.tif 000006
【図５】
2011129115.tif 000007