(57)【要約】【目的】ロープ状の接続部材の緩み量をできるだけ少なくし、２足移動体が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を減少させるようにした２足移動体の補助装置を提供する。【解決手段】２足移動ロボット１２にロープ状の接続部材（１８）を介して接続されると共に、２足移動体が姿勢を崩したときに２足移動体を上方から支持するリフタ（１４）からなる２足移動体の補助装置において、リフタを３次元空間において移動自在なリフタ移動手段（２０、２２、２４、２６、２８、３０）と、リフタ移動手段の動作を制御するリフタ制御部（３８）と、３次元空間における２足移動体の位置を検出する検出手段（３２、３４）とを備えると共に、リフタ移動手段制御手段は、検出された位置に基づいてリフタが２足移動体に追従するようにリフタ移動手段の動作を制御するように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２足移動体にロープ状の接続部材を介して接続されると共に、前記２足移動体が姿勢を崩したときに前記２足移動体を上方から支持するリフタからなる２足移動体の補助装置において、前記リフタを３次元空間において移動自在なリフタ移動手段と、前記リフタ移動手段の動作を制御するリフタ移動手段制御手段と、前記３次元空間における前記２足移動体の位置を検出する検出手段とを備えると共に、前記リフタ移動手段制御手段は、前記検出された位置に基づいて前記リフタが前記２足移動体に追従するように前記リフタ移動手段の動作を制御することを特徴とする２足移動体の補助装置。
【請求項２】
前記２足移動体が歩行自在なベルトと、前記ベルトを駆動させるベルト駆動手段と、前記ベルト駆動手段の動作を制御するベルト駆動手段制御手段とを備えると共に、前記ベルト駆動手段制御手段は、前記検出された位置に基づいて前記２足移動体が前記３次元空間の所定範囲に位置するように前記ベルト駆動手段の動作を制御することを特徴とする請求項１記載の２足移動体の補助装置。
【請求項３】
前記リフタに作用する前記２足移動体の荷重を検出する荷重センサを備えると共に、前記リフタ移動手段制御手段は、前記検出された荷重が所定荷重以上であるとき、前記リフタを上方に移動させるように前記リフタ移動手段の動作を制御することを特徴とする請求項１または２記載の２足移動体の補助装置。
【請求項４】
所定の歩行計画に従って歩行する２足移動ロボットにロープ状の接続部材を介して接続されると共に、前記２足移動ロボットが姿勢を崩したときに前記２足移動ロボットを上方から支持するリフタからなる２足移動ロボットの補助装置において、前記リフタを３次元空間において移動自在なリフタ移動手段と、前記リフタ移動手段の動作を制御するリフタ移動手段制御手段とを備えると共に、前記リフタ移動手段制御手段は、前記所定の歩行計画に基づいて前記リフタが前記２足移動ロボットに追従するように前記リフタ移動手段の動作を制御することを特徴とする２足移動ロボットの補助装置。
【請求項５】
前記２足移動ロボットが歩行自在なベルトと、前記ベルトを駆動させるベルト駆動手段と、前記ベルト駆動手段の動作を制御するベルト駆動手段制御手段とを備えると共に、前記ベルト駆動手段制御手段は、前記所定の歩行計画に基づいて前記２足移動ロボットが前記３次元空間の所定範囲に位置するように前記ベルト駆動手段の動作を制御することを特徴とする請求項４記載の２足移動ロボットの補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は２足移動体の補助装置に関し、具体的には２足移動体が姿勢を崩したときに２足移動体を上方から支持するリフタからなる補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の２足移動体の補助装置にあっては、下記特許文献１記載のように、リフタ（１４）を２足移動体の両肩近傍にロープ状の接続部材を介して接続することにより、前記２足移動体が姿勢を崩したときに前記２足移動体が転倒することがないように上方から支持するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１４３１５号公報（図１および図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロープ状の接続部材は２足移動体が姿勢を崩さずに自立して歩行する場合、歩行動作に影響を与えないように緩んだ状態にあると共に、その緩み量は２足移動体が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を緩和させるべく、なるべく少量であることが望ましい。
【０００５】
特許文献１記載の２足移動体の補助装置にあっては、２足移動体をトレッドミル（１０）上で歩行させて所定範囲内に位置するようにしているため、リフタ（１４）自体はトレッドミルの脇に固定される。
【０００６】
しかしながら、トレッドミル上で歩行させる場合であっても２足移動体は歩行中、上下左右および前後方向においても少なからず移動するため、ロープ状の接続部材の緩み量をある程度確保する必要があった。即ち、特許文献１記載の２足移動体の補助装置にあっては、接続部材の緩み量が多いため、２足移動体が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃が増大してしまうといった問題があった。また、トレッドミル上ではなく通常の床面を歩行させる場合、自らリフタを引き寄せるか、第三者（人）が２足移動体の傍らについてリフタを追従操作する必要があった。
【０００７】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、リフタを自動かつ高精度に２足移動体に追従させることで、ロープ状の接続部材の緩み量をできるだけ少なくし、２足移動体が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を緩和させるようにした２足移動体あるいは２足移動ロボットの補助装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１にあっては、２足移動体にロープ状の接続部材を介して接続されると共に、前記２足移動体が姿勢を崩したときに前記２足移動体を上方から支持するリフタからなる２足移動体の補助装置において、前記リフタを３次元空間において移動自在なリフタ移動手段と、前記リフタ移動手段の動作を制御するリフタ移動手段制御手段と、前記３次元空間における前記２足移動体の位置を検出する検出手段とを備えると共に、前記リフタ移動手段制御手段は、前記検出された位置に基づいて前記リフタが前記２足移動体に追従するように前記リフタ移動手段の動作を制御する如く構成した。
【０００９】
また、請求項２に係る２足移動体の補助装置にあっては、前記２足移動体が歩行自在なベルトと、前記ベルトを駆動させるベルト駆動手段と、前記ベルト駆動手段の動作を制御するベルト駆動手段制御手段とを備えると共に、前記ベルト駆動手段制御手段は、前記検出された位置に基づいて前記２足移動体が前記３次元空間の所定範囲に位置するように前記ベルト駆動手段の動作を制御する如く構成した。
【００１０】
また、請求項３に係る２足移動体の補助装置にあっては、前記リフタに作用する前記２足移動体の荷重を検出する荷重センサを備えると共に、前記リフタ移動手段制御手段は、前記検出された荷重が所定荷重以上であるとき、前記リフタを上方に移動させるように前記リフタ移動手段の動作を制御する如く構成した。
【００１１】
また、請求項４にあっては、所定の歩行計画に従って歩行する２足移動ロボットにロープ状の接続部材を介して接続されると共に、前記２足移動ロボットが姿勢を崩したときに前記２足移動ロボットを上方から支持するリフタからなる２足移動ロボットの補助装置において、前記リフタを３次元空間において移動自在なリフタ移動手段と、前記リフタ移動手段の動作を制御するリフタ移動手段制御手段とを備えると共に、前記リフタ移動手段制御手段は、前記所定の歩行計画に基づいて前記リフタが前記２足移動ロボットに追従するように前記リフタ移動手段の動作を制御する如く構成した。
【００１２】
また、請求項５に係る２足移動ロボットの補助装置にあっては、前記２足移動ロボットが歩行自在なベルトと、前記ベルトを駆動させるベルト駆動手段と、前記ベルト駆動手段の動作を制御するベルト駆動手段制御手段とを備えると共に、前記ベルト駆動手段制御手段は、前記所定の歩行計画に基づいて前記２足移動ロボットが前記３次元空間の所定範囲に位置するように前記ベルト駆動手段の動作を制御する如く構成した。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る２足移動体の補助装置にあっては、２足移動体にロープ状の接続部材を介して接続されると共に、２足移動体が姿勢を崩したときに２足移動体を上方から支持するリフタを３次元空間において移動自在なリフタ移動手段と、リフタ移動手段の動作を制御するリフタ移動手段制御手段と、３次元空間における２足移動体の位置を検出する検出手段とを備えると共に、検出された２足移動体の位置に基づいてリフタが２足移動体に追従するようにリフタ移動手段の動作を制御する如く構成したので、ロープ状の接続部材の緩み量を少なくでき、よって２足移動体が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を緩和させることができる。
【００１４】
請求項２に係る２足移動体の補助装置にあっては、２足移動体が歩行自在なベルトと、ベルトを駆動させるベルト駆動手段と、ベルト駆動手段の動作を制御するベルト駆動手段制御手段とを備えると共に、検出された２足移動体の位置に基づいて２足移動体が３次元空間の所定範囲に位置するようにベルト駆動手段の動作を制御する如く構成したので、２足移動体を追従するためのリフタ移動量を減少させることができ、よってリフタ移動手段が大型化するのを防止することができる。また、２足移動体を補助するに要するスペースを抑制することができる。
【００１５】
請求項３に係る２足移動体の補助装置にあっては、リフタに作用する２足移動体の荷重を検出する荷重センサを備えると共に、検出された荷重が所定荷重以上であるとき、リフタを上方に移動させるようにリフタ移動手段の動作を制御する如く構成したので、２足移動体が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を一層緩和させることができる。
【００１６】
請求項４に係る２足移動ロボットの補助装置にあっては、所定の歩行計画に従って歩行する２足移動ロボットにロープ状の接続部材を介して接続されると共に、２足移動ロボットが姿勢を崩したときに２足移動ロボットを上方から支持するリフタを３次元空間において移動自在なリフタ移動手段と、リフタ移動手段の動作を制御するリフタ移動手段制御手段とを備えると共に、所定の歩行計画に基づいてリフタが２足移動ロボットに追従するようにリフタ移動手段の動作を制御する如く構成したので、ロープ状の接続部材の緩み量を少なくでき、よって２足移動ロボットが姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を緩和させることができる。また、２足移動ロボットの歩行計画に基づいてリフタの動作を制御するので、２足移動ロボットの位置を検出することが不要となり、簡略な構成ながら、上記の作用効果を得ることができる。
【００１７】
請求項５に係る２足移動ロボットの補助装置にあっては、２足移動ロボットが歩行自在なベルトと、ベルトを駆動させるベルト駆動手段と、ベルト駆動手段の動作を制御するベルト駆動手段制御手段とを備えると共に、所定の歩行計画に基づいて２足移動ロボットが３次元空間の所定範囲に位置するようにベルト駆動手段の動作を制御する如く構成したので、２足移動ロボットを追従するためのリフタ移動量を減少させることができ、よってリフタ移動手段が大型化するのを防止することができる。また、２足移動ロボットを補助するに要するスペースを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の第１実施例に係る２足移動体の補助装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１の２足移動体の補助装置の動作を説明するフロー・チャートである。
【図３】この発明の第２実施例に係る２足移動体の補助装置を全体的に示す概略図である。
【図４】図３の２足移動体の補助装置の動作を説明するフロー・チャートである。
【図５】この発明の第３実施例に係る２足移動体の補助装置の動作を説明するフロー・チャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面に即してこの発明に係る２足移動体の補助装置を実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、この発明の第１実施例に係る２足移動体の補助装置を全体的に示す概略図である。
【００２１】
図１において、符号１０はこの発明の第１実施例に係る２足移動体の補助装置を示す。補助装置１０は、２足移動体１２を上方から支持するリフタ１４からなる。リフタ１４と２足移動体１２は、ハンガ１６とロープ状の接続部材（ハンガベルト）１８とを介して接続される。ハンガベルト１８は、具体的には、２足移動体１２の両肩付近に設置されるブラケット（図示なし）に接続される。
【００２２】
尚、図において２足移動体１２の前後方向をＸ方向、左右方向をＹ方向、重力方向をＺ方向と定める。Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は互いに直交する。
【００２３】
また、ここでは２足移動体１２として２足移動ロボットを例にとって説明する。尚、２足移動体１２は人であっても良い。
【００２４】
２足移動ロボット１２は基体１２ａと、基体１２ａの上部から左右に延設された一対の腕部１２ｂと、基体１２ａの下部から延設された左右一対の脚部１２ｃと、基体１２ａの上面側に設けられた頭部１２ｄと、それらの動作を制御するロボット制御部１２ｅを備えると共に、左右の脚部１２ｃのそれぞれの離床および着床を伴う動きにより、２足移動可能な機能を有する。ロボット制御部１２ｅは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、メモリおよび入出力回路などを備えるマイクロ・コンピュータからなる。詳しくは特開２００６−０１５４３３号公報に記載されるので、ここでの説明は省略する。
【００２５】
リフタ１４は２足移動ロボット１２の上方において可動自在に設置されると共に、２足移動ロボット１２が姿勢を崩して転倒しかけた場合、２足移動ロボット１２を上方から支持する。
【００２６】
ハンガベルト１８は２足移動ロボット１２が姿勢を崩さずに自立して歩行する場合、歩行動作に影響を与えないように緩んだ状態（張力０の状態）にある。
【００２７】
リフタ１４はその上方側でリフタＺ軸ガイドフレーム２０に接続される。具体的には、リフタＺ軸ガイドフレーム２０にはボールネジ２０ａが備えられ、リフタ１４はボールネジ２０ａに適宜な接続部材を介して接続される。リフタＺ軸ガイドフレーム２０の上端にはＺ軸電動モータ２２が設置される。Ｚ軸電動モータ２２でボールネジ２０ａを回転させることにより、リフタ１４はリフタＺ軸ガイドフレーム２０に対してＺ方向に移動させられる。
【００２８】
リフタＺ軸ガイドフレーム２０はその上方側でリフタＹ軸ガイドフレーム２４に接続される。具体的には、リフタＹ軸ガイドフレーム２４にはボールネジ（図示せず）が備えられ、リフタＺ軸ガイドフレーム２０はボールネジに適宜な接続部材を介して接続される。リフタＹ軸ガイドフレーム２４の端部にはＹ軸電動モータ２６が設置される。Ｙ軸電動モータ２６でボールネジを回転させることにより、リフタＺ軸ガイドフレーム２０（およびリフタ１４）はリフタＹ軸ガイドフレーム２４に対してＹ方向に移動させられる。
【００２９】
リフタＹ軸ガイドフレーム２４はその上方側でリフタＸ軸ガイドフレーム２８に摺動自在に接続される。リフタＸ軸ガイドフレーム２８の下面部にはラック＆ピニオン駆動方式のラック２８ａが備えられる。リフタＹ軸ガイドフレーム２４の上面部にはＸ軸電動モータ３０が設置される。Ｘ軸電動モータ３０でラック２８ａに係合するピニオン（図示なし）を回転させることにより、リフタＹ軸ガイドフレーム２４（およびリフタＺ軸ガイドフレーム２０およびリフタ１４）はリフタＸ軸ガイドフレーム２８に対してＸ方向に移動させられる。尚、リフタＸ軸ガイドフレーム２８自体は適宜な支柱に固定される。以上より、リフタ１４は３次元空間において３次元方向に移動自在とされる。
【００３０】
補助装置１０は、２足移動ロボット１２のＸ方向とＹ方向における位置を検出するＸＹ平面センサ３２を備える。ＸＹ平面センサ３２は２足移動ロボット１２が歩行する床面などの適宜な位置に設置されると共に、レーザ光を２足移動ロボット１２に照射し、２足移動ロボット１２から反射される反射光に基づいて２足移動ロボット１２のＸ方向とＹ方向における位置（Ｘ座標、Ｙ座標）に応じた信号を出力する。
【００３１】
また、補助装置１０は２足移動ロボット１２のＺ方向おける位置を検出するＺ方向センサ３４を備える。Ｚ方向センサ３４は２足移動ロボット１２の腰位置に設けられると共に、レーザ光を床面に照射し、床面から反射される反射光に基づいて２足移動ロボット１２のＺ方向における位置（Ｚ座標）に応じた信号を出力する。
【００３２】
さらに、補助装置１０は２足移動ロボット１２の荷重を検出する荷重センサ３６を備える。荷重センサ３６はリフタ１４とハンガ１６の間に設置されると共に、ハンガ１６より下部にかかる荷重、特に２足移動ロボット１２から受ける荷重に応じた信号を出力する。
【００３３】
ＸＹ平面センサ３２とＺ方向センサ３４と荷重センサ３６の出力信号は信号線を介してリフタ制御部３８に入力される。また、前記した３個の電動モータ２２、２６、３０も信号線を介してリフタ制御部３８に接続される。
【００３４】
リフタ制御部３８はＣＰＵ、ＲＯＭ、メモリおよび入出力回路などを備えるマイクロ・コンピュータからなると共に、入力される各センサの出力信号に基づいて３個の電動モータ２２、２６、３０の駆動を制御する。
【００３５】
図２は、その制御を説明するフロー・チャートである。図示のプログラムは補助装置１０の電源（図示なし）がオンされたとき、リフタ制御部３８において実行される。
【００３６】
Ｓ１０において、このプログラムの制御ルーチンに用いられるカウンタｎを０にリセットする。
【００３７】
次いでＳ１２に進み、リフタ１４と２足移動ロボット１２の初期位置（リフタ１４のＸ、Ｙ、Ｚ座標Xlift_0、Ylift_0、Zlift_0と２足移動ロボット１２のＸ、Ｙ、Ｚ座標Xrobot_0、Yrobot_0、Zrobot_0）を検出する。リフタ１４のＸ、Ｙ、Ｚ座標Xlift_0、Ylift_0、Zlift_0は、３個の電動モータ２２、２６、３０それぞれに付随するロータリエンコーダの出力信号に基づいて検出される。２足移動ロボット１２の初期位置は、前記したＸＹ平面センサ３２とＺ方向センサ３４の出力信号に基づいて検出される。
【００３８】
リフタ１４と２足移動ロボット１２の初期位置は、前記したハンガベルト１８の緩み量が最小となるように設定される。また、図示のように、リフタ１４と２足移動ロボット１２の初期位置の偏差Δｘ、Δｙ、Δｚが算出される。
【００３９】
次いでＳ１４に進み、２足移動ロボット１２のＸ座標Xrobot_nとリフタ１４のＸ座標Xlift_nの差の絶対値が所定値σ未満であるか否か、あるいは２足移動ロボット１２のＸ方向の歩行速度Vrobotx_nの絶対値が所定速度τ未満であるか否か判断する。２足移動ロボット１２のＸ方向の歩行速度Vrobotx_nはプログラムループにおける前回のＸ座標Xrobot_n-1と今回のＸ座標Xrobot_nの差から算出する。
【００４０】
Ｓ１４において肯定される場合、Ｓ１６に進んでリフタ１４のＸ方向の速度ゲインＫβを小さい値（Ｌｏｗ）に設定する。一方、Ｓ１４において否定される場合、Ｓ１８に進んでリフタのＸ方向の速度ゲインＫβを大きい値（Ｈｉｇｈ）に設定する。
【００４１】
次いでＳ２０に進み、２足移動ロボット１２のＹ座標Yrobot_nとリフタ１４のＹ座標Ylift_nの差の絶対値が所定値θ未満であるか否か、あるいは２足移動ロボット１２のＹ方向の歩行速度Vroboty_nの絶対値が所定速度ρ未満であるか否か判断する。２足移動ロボット１２のＹ方向の歩行速度Vroboty_nはプログラムループにおける前回のＹ座標Yrobot_n-1と今回のＹ座標Yrobot_nの差から算出する。
【００４２】
Ｓ２０において肯定される場合、Ｓ２２に進んでリフタ１４のＹ方向の速度ゲインＫγをＬｏｗに設定する。一方、Ｓ２０において否定される場合、Ｓ２４に進んでリフタ１４のＹ方向の速度ゲインＫγをＨｉｇｈに設定する。
【００４３】
Ｓ１４やＳ２０において否定されるとき、リフタ１４の速度ゲインＫβ、ＫγをＨｉｇｈに設定するのは、２足移動ロボット１２とリフタ１４の位置が離れている場合、あるいは２足移動ロボット１２の移動速度が大きい場合には、リフタ１４を２足移動ロボット１２に応答性良く追従させるべく、リフタ１４の移動速度も大きく変更する必要があるためである。
【００４４】
次いでＳ２６に進み、リフタ１４のＸ、Ｙ、Ｚ方向の移動速度Vliftx_n、Vlifty_n、Vliftz_nを算出する。リフタ１４のＸ方向の移動速度Vliftx_nは、具体的には、プログラムループにおける前回のＸ方向の移動速度Vliftx_n-1に、Ｘ方向の２足移動ロボット１２の位置Xrobot_nからリフタ１４の位置Xlift_nと初期位置の偏差Δｘを減算した値に速度ゲインＫβを乗じたものを加算することによって算出される。リフタ１４のＹ方向の移動速度Vlifty_nおよびＺ方向の移動速度Vliftz_nについても同様に算出される。
【００４５】
リフタ制御部３８は、リフタ１４が移動速度Vliftx_n、Vlifty_n、Vliftz_nで移動するように３個の電動モータ２２、２６、３０それぞれに駆動指令値を送出する。
【００４６】
次いでＳ２８に進み、２足移動ロボット１２が所定エリア内に位置するか否か判断する。これは、図１の安全柵４０に近接スイッチなどを設け、そのスイッチのオン・オフから判断する。Ｓ２８で肯定される場合、Ｓ３０に進んで荷重センサ３６によって検出された荷重が所定荷重α未満であるか否か判断する。
【００４７】
Ｓ３０で肯定される場合にはＳ３２に進んで、補助装置１０の電源がオンされているか否か判断する。肯定される場合、Ｓ３４に進んでカウンタｎを１つインクリメントする。
【００４８】
次いでＳ３６に進み、リフタ１４と２足移動ロボット１２の位置（リフタ１４のＸ、Ｙ、Ｚ座標Xlift_n、Ylift_n、Zlift_nと２足移動ロボット１２のＸ、Ｙ、Ｚ座標Xrobot_n、Yrobot_n、Zrobot_n）を再度検出し、Ｓ１４に進む。
【００４９】
Ｓ２８、Ｓ３０およびＳ３２において否定されない限り、Ｓ１４からＳ３６の処理が繰り返される。即ち、リフタ１４のＸ、Ｙ、Ｚ方向の移動速度Vliftx_n、Vlifty_n、Vliftz_nがリフタ１４と２足移動ロボット１２の位置の偏差に基づいて算出され続ける結果、リフタ１４は２足移動ロボット１２に追従するように移動することになる。
【００５０】
Ｓ３０において否定される場合、Ｓ３８に進んでＸ方向とＹ方向の移動速度Vliftx_n、Vlifty_nを０に設定すると共に、Ｚ方向の移動速度Vliftz_nを最大速度Vz_Maxに設定し、プログラムを終了する。即ち、Ｓ３０において否定される場合、２足移動ロボット１２が姿勢を崩して転倒しかける状況にあると判断し、リフタ１４のＸ方向とＹ方向の移動を停止させると共に、リフタ１４を上方に移動させることで２足移動ロボット１２を上方から支持するようにした。また、Ｓ２８で否定される場合もＳ３８に進んで同様の処理を実行するようにした。これは、移動ロボット１２が所定エリア内に位置しない場合、即ち移動ロボット１２が安全柵４０に衝突する場合にはその後に転倒する可能性が高く、転倒を事前に回避するためである。尚、Ｚ方向の移動速度Vliftz_nは所定時間経過後に０とする。
【００５１】
Ｓ３２において否定される場合、Ｓ４０に進んで速度ゲインＫβ、Ｋγを０にリセットし、プログラムを終了する。
【００５２】
以上のように、この発明の第１実施例にあっては、２足移動体１２にハンガベルト１８を介して接続されると共に、２足移動体１２が姿勢を崩したときに２足移動体１２を上方から支持するリフタ１４を３次元空間において移動自在なリフタ移動手段（リフタＺ軸ガイドフレーム２０、Ｚ軸電動モータ２２、リフタＹ軸ガイドフレーム２４、Ｙ軸電動モータ２６、リフタＸ軸ガイドフレーム２８、Ｘ軸電動モータ３０）と、リフタ移動手段の動作を制御するリフタ制御部３８と、３次元空間における２足移動体１２の位置を検出する検出手段（ＸＹ平面センサ３２、Ｚ方向センサ３４）とを備えると共に、検出された２足移動体１２の位置に基づいてリフタ１４が２足移動体１２に追従するようにリフタ移動手段の動作を制御する（Ｓ２６）如く構成したので、ハンガベルト１８の緩み量を少なくでき、よって２足移動体１２が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を緩和させることができる。
【００５３】
また、リフタ１４に作用する２足移動体１２の荷重を検出する荷重センサ３６を備えると共に、検出された荷重が所定荷重α以上であるとき、リフタ１４を上方に移動させるようにリフタ移動手段の動作を制御する（Ｓ３０、Ｓ３８）如く構成したので、２足移動体１２が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を一層緩和させることができる。
【実施例２】
【００５４】
図３は、この発明の第２実施例に係る２足移動体の補助装置を全体的に示す概略図である。第１実施例と同一の構成については同一の符号を付すと共に、説明を省略する。
【００５５】
第２実施例に係る２足移動体の補助装置にあっては、２足移動体１２をトレッドミル４２の上で歩行させると共に、トレッドミル４２を介してリフタ１４の動作を制御するようにした。第２実施例においても、２足移動体１２として２足移動ロボットを例にとって説明する。尚、２足移動体１２は人であっても良い。
【００５６】
トレッドミル４２は、２足移動ロボット１２が歩行自在なエンドレスベルト４２ａと、エンドレスベルト４２ａを駆動する電動モータ４２ｂと、電動モータ４２ｂの動作を制御するベルト制御部４２ｃとからなる。
【００５７】
エンドレスベルト４２ａは、トレッドミル４２の両端部に設けられる２個のローラ４２ｄ、４２ｅに掛け渡され、電動モータ４２ｂはその内のローラ４２ｄを回転させることによってエンドレスベルト４２ａを移動させる。
【００５８】
トレッドミル４２の前部と後部には２個のＸ軸リミットセンサ４２ｆ、４２ｇが配置される。Ｘ軸リミットセンサ４２ｆ、４２ｇはそれぞれエンドレスベルト４２ａの対岸に設置される反射体４２ｈ、４２ｉに向けてレーザ光を照射し、反射体４２ｈ、４２ｉからの反射光を検知する。
【００５９】
また、トレッドミルの前部左右には２個のＹ軸リミットセンサ４２ｊ、４２ｋが配置される。Ｙ軸リミットセンサ４２ｊ、４２ｋはそれぞれトレッドミル４２の後部に設置される反射体４２ｌ、４２ｍに向けてレーザ光を照射し、反射体４２ｌ、４２ｍからの反射光を検知する。
【００６０】
Ｘ軸リミットセンサ４２ｆ、４２ｇおよびＹ軸リミットセンサ４２ｊ、４２ｋの出力信号はベルト制御部４２ｃに入力される。また、ＸＹ平面センサ３２とＺ方向センサ３４と荷重センサ３６の出力信号もベルト制御部４２ｃに入力される。  
【００６１】
ベルト制御部４２ｃは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、メモリおよび入出力回路などを備えるマイクロ・コンピュータからなると共に、入力される各センサの出力信号に基づいて電動モータ４２ｂの駆動を制御する。また、図示のように、ベルト制御部４２ｃとリフタ制御部３８は互いに通信自在に接続されると共に、リフタ制御部３８はベルト制御部４２ｃを介して送信される各種情報に基づいて前記した３個の電動モータ２２、２６、３０の駆動を制御する。
【００６２】
図４は、それら制御を説明するフロー・チャートである。左側のフロー・チャートがベルト制御部４２ｃにおいて実行されるプログラムであり、右側のフロー・チャートがリフタ制御部３８において実行されるプログラムである。これらのプログラムは、補助装置１０の電源（図示なし）がオンされたとき、ベルト制御部４２ｃとリフタ制御部３８においてそれぞれ並行して実行される。
【００６３】
まず左側のベルト制御部４２ｃにおいて実行されるプログラムについて説明すると、Ｓ１００において、２足移動ロボット１２のＸ方向の目標位置Ｘａを設定する。この目標位置Ｘａは、２足移動ロボット１２をエンドレスベルト４２ａ上でＸ方向において定位置で歩行させるに際して定められる目標位置である。
【００６４】
次いでＳ１０２に進み、このプログラムの制御ルーチンに用いられるカウンタｎを０にリセットする。
【００６５】
次いでＳ１０４に進み、２足移動ロボット１２の初期位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ座標Xrobot_0、Yrobot_0、Zrobot_0）を検出する。検出された２足移動ロボット１２の初期位置に関する情報はリフタ制御部３８に送信される。
【００６６】
次いでＳ１０６に進み、２足移動ロボット１２が歩行開始（歩き出し）したか否か判断する。具体的には、２足移動ロボット１２のＸ方向の位置についてプログラムループにおける前回値と今回値を比較し、２値が異なる場合、２足移動ロボット１２が歩行開始したと判断する。
【００６７】
次いでＳ１０８に進み、エンドレスベルト４２ａのＸ方向の速度ゲインＫαをＨｉｇｈに設定する。ここで速度ゲインＫαをＨｉｇｈに設定するのは、２足移動ロボット１２の歩き出しに合わせてエンドレスベルト４２ａを速く移動させるためである。
【００６８】
次いでＳ１１０に進み、検出された２足移動ロボット１２のＸ方向の位置Xrobot_nが目標位置Ｘａに対して±１００ｍｍの範囲内にあるか否か判断する。否定される場合、Ｓ１１２に進んでエンドレスベルト４２ａの速度ゲインＫαをＨｉｇｈに設定する。
【００６９】
一方、Ｓ１１０において肯定される場合、Ｓ１１４に進んで検出された２足移動ロボット１２のＸ方向の位置Xrobot_nが目標位置Ｘａに対して±１００ｍｍの範囲内にある状態が１ｓｅｃ以上維持されたか否か判断する。否定される場合、Ｓ１１２に進んでエンドレスベルト４２ａの速度ゲインＫαをＨｉｇｈに設定する。
【００７０】
一方、Ｓ１１４において肯定される場合、Ｓ１１６に進んでエンドレスベルト４２ａの速度ゲインＫαをＬｏｗに設定する。エンドレスベルト４２ａの速度ゲインＫαに関する情報はリフタ制御部３８に送信される。
【００７１】
次いでＳ１１８に進み、エンドレスベルト４２ａのＸ方向の移動速度Vbelt_nを算出する。エンドレスベルト４２ａのＸ方向の移動速度Vbelt_nは、具体的には、プログラムループにおける前回の移動速度Vbelt_n-1に、目標位置ＸａからＸ方向の２足移動ロボットの位置Xrobot_nを減算した値に速度ゲインＫαを乗じたものを加算することによって算出される。
【００７２】
ベルト制御部４２ｃは、エンドレスベルト４２ａが移動速度Vbelt_nで移動するように電動モータ４２ｂに駆動指令値を送出する。
【００７３】
次いでＳ１２０に進み、２足移動ロボット１２が所定エリア内に位置するか否か判断する。これは、Ｘ軸リミットセンサ４２ｆ、４２ｇとＹ軸リミットセンサ４２ｊ、４２ｋの出力信号に基づいて判断する。Ｓ１２０で肯定される場合、Ｓ１２２に進んで荷重センサ３６によって検出された荷重が所定荷重α未満であるか否か判断する。Ｓ１２０やＳ１２２の判断結果に関する情報もリフタ制御部３８に送信される。
【００７４】
Ｓ１２２において肯定される場合、Ｓ１２４に進んで補助装置１０の電源がオンされているか否か判断する。この判断結果もリフタ制御部３８に送信される。Ｓ１２４において肯定される場合、Ｓ１２６に進んでカウンタｎを１つインクリメントする。
【００７５】
次いでＳ１２８に進み、２足移動ロボット１２の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ座標Xrobot_n、Yrobot_n、Zrobot_n）を再度検出し、Ｓ１１０に進む。Ｓ１２８で検出された２足移動ロボット１２の位置に関する情報もリフタ制御部３８に送信される。
【００７６】
Ｓ１２０、Ｓ１２２およびＳ１２４において否定されない限り、Ｓ１１０からＳ１２８の処理が繰り返される。即ち、エンドレスベルト４２ａのＸ方向の移動速度Vbelt_nが目標位置Ｘａと２足移動ロボット１２の位置Xrobot_nの偏差に基づいて算出され続ける結果、２足移動ロボット１２が３次元空間において目標位置Ｘａを含む所定範囲に位置するようにエンドレスベルト４２ａの動作が制御されることになる。
【００７７】
Ｓ１２２において否定される場合、Ｓ１３０に進んでエンドレスベルト４２ａのＸ方向の移動速度Vbelt_nを０に設定し、プログラムを終了する。即ち、Ｓ１２２において否定される場合、２足移動ロボット１２が姿勢を崩して転倒しかける状況にあると判断し、エンドレスベルト４２ａの移動を停止させるようにした。また、Ｓ１２０で否定される場合もＳ１３０に進んで同様の処理を実行するようにした。これは、移動ロボット１２が所定エリア内に位置しない場合、即ち移動ロボット１２がエンドレスベルト４２ａから逸脱する場合にはその後に転倒する可能性が高いためである。
【００７８】
Ｓ１２４において否定される場合、Ｓ１３２に進んで速度ゲインＫαを０にリセットし、プログラムを終了する。
【００７９】
次いで、右側のリフタ制御部３８において実行されるプログラムについて説明すると、Ｓ２００において、このプログラムの制御ルーチンに用いられるカウンタｎを０にリセットする。
【００８０】
次いでＳ２０２に進み、リフタ１４の初期位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ座標Xlift_0、Ylift_0、Zlift_0）を検出する。また、図示のように、ベルト制御部４２ｃから送信される２足移動ロボット１２の初期位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ座標Xrobot_0、Yrobot_0、Zrobot_0）との偏差Δｘ、Δｙ、Δｚを算出する。
【００８１】
次いでＳ２０４に進み、リフタ１４のＸ方向の速度ゲインＫβをＨｉｇｈに設定する。ここで速度ゲインＫβをＨｉｇｈに設定するのは、２足移動ロボット１２の歩き出しに備えてリフタ１４を速く移動させるためである。
【００８２】
次いでＳ２０６に進み、ベルト制御部４２ｃから送信されるエンドレスベルト４２ａの速度ゲインＫαに関する情報に基づいてその速度ゲインＫαがＨｉｇｈであるかＬｏｗであるか判断する。エンドレスベルト４２ａの速度ゲインＫαがＬｏｗである場合、Ｓ２０８に進んでリフタ１４のＸ方向の速度ゲインＫβもＬｏｗに設定する。一方、エンドレスベルト４２ａの速度ゲインＫαがＨｉｇｈである場合、Ｓ２１０に進んでリフタ１４のＸ方向の速度ゲインＫβもＨｉｇｈに設定する。エンドレスベルト４２ａの速度ゲインＫαに合わせてリフタ１４の速度ゲインＫβを変更するのは、エンドレスベルト４２ａの移動速度を大きく変更する必要がある場合は、２足移動ロボット１２が大きく移動する場合であるから、リフタ１４の移動速度も大きく変更する必要があるためである。
【００８３】
次いでＳ２１２に進み、ベルト制御部４２ｃから送信された２足移動ロボット１２のＹ座標Yrobot_nとリフタ１４のＹ座標Ylift_nの差の絶対値が所定値θ未満であるか否か、あるいは２足移動ロボット１２のＹ方向の歩行速度Vroboty_nの絶対値が所定速度ρ未満であるか否か判断する。２足移動ロボット１２のＹ方向の歩行速度Vroboty_nは、プログラムループにおける前回のＹ座標Yrobot_n-1と今回のＹ座標Yrobot_nの差から算出する。
【００８４】
Ｓ２１２において肯定される場合、Ｓ２１４に進んでリフタ１４のＹ方向の速度ゲインＫγをＬｏｗに設定する。一方、Ｓ２１２において否定される場合、Ｓ２１６に進んでリフタ１４のＹ方向の速度ゲインＫγをＨｉｇｈに設定する。ここで速度ゲインＫγをＨｉｇｈに設定するのは、２足移動ロボット１２とリフタ１４の位置が離れている場合、あるいは２足移動ロボット１２の移動速度が大きい場合には、リフタ１４を２足移動ロボット１２に応答性良く追従させるべく、リフタ１４の移動速度も大きく変更する必要があるためである。
【００８５】
次いでＳ２１８に進み、リフタ１４のＸ、Ｙ、Ｚ方向の移動速度Vliftx_n、Vlifty_n、Vliftz_nを算出する。リフタ１４のＸ方向の移動速度Vliftx_nは、具体的には、プログラムループにおける前回の移動速度Vliftx_n-1に、ベルト制御部４２ｃから送信されるＸ方向の２足移動ロボット１２の位置Xrobot_nからリフタ１４の位置Xlift_nと初期位置の偏差Δｘを減算した値に速度ゲインＫβを乗じたものを加算することによって算出される。リフタ１４のＹ方向の移動速度Vlifty_nやＺ方向の移動速度Vliftz_nについても同様に算出される。
【００８６】
リフタ制御部３８は、リフタ１４が移動速度Vliftx_n、Vlifty_n、Vliftz_nで移動するように３個の電動モータ２２、２６、３０それぞれに駆動指令値を送出する。
【００８７】
次いでＳ２２０に進み、２足移動ロボット１２が所定エリア内に位置するか否か判断する。ここでは、ベルト制御部４２ｃから送信されるＳ１２０の判断結果に基づいて判断する。肯定される場合、Ｓ２２２に進んで荷重センサ３６によって検出された荷重が所定荷重α未満であるか否か判断する。ここでの判断も、ベルト制御部４２ｃから送信されるＳ１２２の判断結果に基づいて行う。
【００８８】
Ｓ２２２で肯定される場合、Ｓ２２４に進んで補助装置１０の電源がオンされているか否か判断する。ここでの判断も、ベルト制御部４２ｃから送信されるＳ１２４の判断結果に基づいて行う。Ｓ２２４で肯定される場合、Ｓ２２６に進んでカウンタｎを１つインクリメントする。
【００８９】
次いでＳ２２８に進み、リフタ１４の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ座標Xlift_n、Ylift_n、Zlift_n）を再度検出し、Ｓ２０６に進む。
【００９０】
Ｓ２２０、Ｓ２２２およびＳ２２４において否定されない限り、Ｓ２０６からＳ２２８の処理が繰り返される。即ち、リフタ１４のＸ、Ｙ、Ｚ方向の移動速度Vliftx_n、Vlifty_n、Vliftz_nがリフタ１４と２足移動ロボット１２の位置の偏差に基づいて算出され続ける結果、リフタ１４は２足移動ロボット１２に追従するように移動することになる。
【００９１】
Ｓ２２２において否定される場合、Ｓ２３０に進んでＸ方向とＹ方向の移動速度Vliftx_n、Vlifty_nを０に設定すると共に、Ｚ方向の移動速度Vliftz_nを最大速度Vz_Maxに設定し、プログラムを終了する。即ち、Ｓ２２２において否定される場合、２足移動ロボット１２が姿勢を崩して転倒しかける状況にあると判断し、リフタ１４のＸ方向とＹ方向の移動を停止させると共に、リフタ１４を上方に移動させることで２足移動ロボット１２を上方から支持するようにした。また、Ｓ２２０で否定される場合もＳ２３０に進んで同様の処理を実行するようにした。これは、移動ロボット１２が所定エリア内に位置しない場合、即ち移動ロボット１２がエンドレスベルト４２ａから逸脱する場合にはその後に転倒する可能性が高く、転倒を事前に回避するためである。尚、Ｚ方向の移動速度Vliftz_nは所定時間経過後に０とする。
【００９２】
Ｓ２２４において否定される場合、Ｓ２３２に進んで速度ゲインＫβ、Ｋγを０にリセットし、プログラムを終了する。
【００９３】
以上のように、この発明の第２実施例にあっては、２足移動体１２にハンガベルト１８を介して接続されると共に、２足移動体１２が姿勢を崩したときに２足移動体１２を上方から支持するリフタ１４を３次元空間において移動自在なリフタ移動手段（リフタＺ軸ガイドフレーム２０、Ｚ軸電動モータ２２、リフタＹ軸ガイドフレーム２４、Ｙ軸電動モータ２６、リフタＸ軸ガイドフレーム２８、Ｘ軸電動モータ３０）と、リフタ移動手段の動作を制御するリフタ制御部３８と、３次元空間における２足移動体１２の位置を検出する検出手段（ＸＹ平面センサ３２、Ｚ方向センサ３４）とを備えると共に、検出された２足移動体１２の位置に基づいてリフタ１４が２足移動体１２に追従するようにリフタ移動手段の動作を制御する（Ｓ２１８）如く構成したので、ハンガベルト１８の緩み量を少なくでき、よって２足移動体１２が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を緩和させることができる。
【００９４】
また、２足移動体１２が歩行自在なエンドレスベルト４２ａと、エンドレスベルト４２ａを駆動させる電動モータ４２ｂと、電動モータ４２ｂの動作を制御するベルト制御部４２ｃとを備えると共に、検出された２足移動体１２の位置に基づいて２足移動体１２が３次元空間の所定範囲に位置するように電動モータ４２ｂの動作を制御する（Ｓ１１８）如く構成したので、２足移動体１２を追従するためのリフタ移動量を減少させることができ、よってリフタ移動手段が大型化するのを防止することができる。また、２足移動体１２を補助するに要するスペースを抑制することができる。
【００９５】
また、リフタ１４に作用する２足移動体１２の荷重を検出する荷重センサ３６を備えると共に、検出された荷重が所定荷重α以上であるとき、リフタ１４を上方に移動させるようにリフタ移動手段の動作を制御する（Ｓ２２２、Ｓ２３０）如く構成したので、２足移動体１２が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を一層緩和させることができる。
【実施例３】
【００９６】
図５は、この発明の第３実施例に係る２足移動体の補助装置の動作を説明するフロー・チャートである。
【００９７】
第３実施例に係る２足移動体の補助装置にあっては、第２実施例に対してＸＹ平面センサ３２、Ｚ方向センサ３４および荷重センサ３６を排除すると共に、所定の歩行計画に従って歩行する２足移動ロボット１２から送信される各種情報に基づいてエンドレスベルト４２ａおよびリフタ１４の動作を制御するようにした。
【００９８】
図５は、それら制御を説明するフロー・チャートである。左側のフロー・チャートがベルト制御部４２ｃにおいて実行されるプログラムであり、右側のフロー・チャートがリフタ制御部３８において実行されるプログラムである。これらのプログラムは、補助装置１０の電源（図示なし）がオンされたとき、ベルト制御部４２ｃとリフタ制御部３８においてそれぞれ並行して実行される。
【００９９】
図の中央に示すロボット制御部１２ｅには、２足移動ロボット１２の歩行計画が予め登録されると共に、２足移動ロボット１２が有するジャイロセンサの出力信号に基づいて算出された２足移動ロボット１２の現在座標（３次元座標）が入力される。また、２足移動ロボット１２が有する傾斜センサや力センサなどの出力信号に基づいて算出された２足移動ロボット１２の状態パラメータStatus_robotも入力される。
【０１００】
ロボット制御部１２ｅにおける２足移動ロボット１２の歩行計画、現在座標および状態パラメータStatus_robotは公知の送受信手段を用いてベルト制御部４２ｃおよびリフタ制御部３８に送信される。
【０１０１】
まず左側のベルト制御部４２ｃにおいて実行されるプログラムについて説明すると、Ｓ３００において、２足移動ロボット１２のＸ方向の目標位置Ｘａを設定する。この目標位置Ｘａは、２足移動ロボット１２をエンドレスベルト４２ａ上でＸ方向において定位置で歩行させるに際して定められる目標位置である。
【０１０２】
次いでＳ３０２に進み、このプログラムの制御ルーチンに用いられるカウンタｎを０にリセットする。
【０１０３】
次いでＳ３０４に進み、ロボット制御部１２ｅから送信される２足移動ロボット１２の歩行計画に基づいてエンドレスベルト４２ａの動作計画を作成する。エンドレスベルト４２ａの動作計画とは、エンドレスベルト４２ａの移動速度Vbelt_nの時間的推移のことである。即ち、歩行計画に基づいて２足移動ロボット１２が目標位置Ｘａを含む所定範囲に位置するようにエンドレスベルト４２ａの移動速度推移が作成される。作成されたエンドレスベルト４２ａの動作計画はリフタ制御部３８に送信される。
【０１０４】
次いでＳ３０６に進み、ロボット制御部１２ｅから送信される２足移動ロボット１２の現在位置に基づいてエンドレスベルト４２ａの動作計画を補正する。具体的には、２足移動ロボット１２の現在位置に基づいて２足移動ロボット１２が目標位置Ｘａを含む所定範囲に位置するようにエンドレスベルト４２ａの動作計画を補正する。
【０１０５】
次いでＳ３０８に進み、補正されたエンドレスベルト４２ａの動作計画に従ってエンドレスベルト４２ａの動作を制御する。具体的には、補正されたエンドレスベルト４２ａの動作計画に従って電動モータ４２ｂに駆動指令値を送出する。エンドレスベルト４２ａの動作状況に関する情報もリフタ制御部３８に送信される。
【０１０６】
次いでＳ３１０に進み、ロボット制御部１２ｅから送信される状態パラメータStatus_robotが異常（Err）であるか否か判断する。状態パラメータStatus_robotが異常（Err）であることは、２足移動ロボット１２に何らかの異常が生じていることを示す。Ｓ３１０において否定される場合、Ｓ３１２に進む。
【０１０７】
Ｓ３１２においては、ロボット制御部１２ｅから送信される状態パラメータStatus_robotが停止（Stop）であるか否か判断する。状態パラメータStatus_robotが停止（Stop）であることは、２足移動ロボット１２が歩行を停止していることを示す。Ｓ３１２において否定される場合、Ｓ３１４に進んでカウンタｎを１つインクリメントし、Ｓ３０６に進む。
【０１０８】
Ｓ３１０およびＳ３１２において肯定されない限り、Ｓ３０６からＳ３１４の処理が繰り返される。即ち、２足移動ロボット１２が３次元空間において目標位置Ｘａを含む所定範囲に位置するようにエンドレスベルト４２ａの動作が制御されることになる。
【０１０９】
Ｓ３１０において肯定される場合、Ｓ３１６に進んでエンドレスベルト４２ａのＸ方向の移動速度Vbelt_nを０に設定し、プログラムを終了する。即ち、Ｓ３１０において肯定される場合、２足移動ロボット１２が姿勢を崩して転倒しかける状況にあると判断し、エンドレスベルト４２ａの移動を停止させるようにした。
【０１１０】
Ｓ３１２において肯定される場合、Ｓ３１８に進んでエンドレスベルト４２ａの動作を停止し、プログラムを終了する。
【０１１１】
次いで、右側のリフタ制御部３８において実行されるプログラムについて説明すると、Ｓ４００において、このプログラムの制御ルーチンに用いられるカウンタｎを０にリセットする。
【０１１２】
次いでＳ４０２に進み、ロボット制御部１２ｅから送信される２足移動ロボット１２の歩行計画とベルト制御部４２ｃから送信されるエンドレスベルト４２ａの動作計画に基づいてリフタ１４の動作計画を作成する。リフタ１４の動作計画とは、リフタ１４の移動速度Vliftx_n、Vlifty_n、Vliftz_nの時間的推移のことである。即ち、２足移動ロボット１２の歩行計画とエンドレスベルト４２ａの動作計画に基づいてリフタ１４が２足移動ロボット１２に追従するようにリフタ１４の移動速度推移が作成される。
【０１１３】
次いでＳ４０４に進み、ロボット制御部１２ｅから送信される２足移動ロボット１２の現在位置とベルト制御部４２ｃから送信されるエンドレスベルト４２ａの動作状況に基づいてリフタ１４の動作計画を補正する。具体的には、２足移動ロボット１２の現在位置とエンドレスベルト４２ａの動作状況に基づいてリフタ１４が２足移動ロボット１２に追従するようにリフタ１４の動作計画を補正する。
【０１１４】
次いでＳ４０６に進み、補正されたリフタ１４の動作計画に従ってリフタ１４の動作を制御する。具体的には、補正されたリフタ１４の動作計画に従って３個の電動モータ２２、２６、３０に駆動指令値を送出する。
【０１１５】
次いでＳ４０８に進み、ロボット制御部１２ｅから送信される状態パラメータStatus_robotが異常（Err）であるか否か判断する。否定される場合、Ｓ４１０に進む。
【０１１６】
Ｓ４１０においては、ロボット制御部１２ｅから送信される状態パラメータStatus_robotが停止（Stop）であるか否か判断する。否定される場合、Ｓ４１２に進んでカウンタｎを１つインクリメントし、Ｓ４０４に進む。
【０１１７】
Ｓ４０８およびＳ４１０において肯定されない限り、Ｓ４０４からＳ４１２の処理が繰り返される。即ち、リフタ１４は２足移動ロボット１２に追従するように移動制御されることになる。
【０１１８】
Ｓ４０８において肯定される場合、Ｓ４１４に進んでＸ方向とＹ方向の移動速度Vliftx_n、Vlifty_nを０に設定すると共に、Ｚ方向の移動速度Vliftz_nを最大速度Vz_Maxに設定し、プログラムを終了する。即ち、Ｓ４０８において肯定される場合、２足移動ロボット１２が姿勢を崩して転倒しかける状況にあると判断し、リフタ１４のＸ方向とＹ方向の移動を停止させると共に、リフタ１４を上方に移動させるようにした。尚、Ｚ方向の移動速度Vliftz_nは所定時間経過後に０とする。
【０１１９】
Ｓ４１０において肯定される場合、Ｓ４１６に進んでリフタの動作を停止し、プログラムを終了する。
【０１２０】
以上のように、この発明の第３実施例にあっては、所定の歩行計画に従って歩行する２足移動ロボット１２にハンガベルト１８を介して接続されると共に、２足移動ロボット１２が姿勢を崩したときに２足移動ロボット１２を上方から支持するリフタ１４を３次元空間において移動自在なリフタ移動手段（リフタＺ軸ガイドフレーム２０、Ｚ軸電動モータ２２、リフタＹ軸ガイドフレーム２４、Ｙ軸電動モータ２６、リフタＸ軸ガイドフレーム２８、Ｘ軸電動モータ３０）と、リフタ移動手段の動作を制御するリフタ制御部３８とを備えると共に、所定の歩行計画に基づいてリフタ１４が２足移動ロボット１２に追従するようにリフタ移動手段の動作を制御する如く構成したので、ハンガベルト１８の緩み量を少なくでき、よって２足移動ロボット１２が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を緩和させることができる。また、２足移動ロボット１２の歩行計画に基づいてリフタ１４の動作を制御するので、２足移動ロボット１２の位置を検出することが不要となり、簡略な構成ながら、上記の作用効果を得ることができる。
【０１２１】
また、２足移動ロボット１２が歩行自在なエンドレスベルト４２ａと、エンドレスベルト４２ａを駆動させる電動モータ４２ｂと、電動モータ４２ｂの動作を制御するベルト制御部４２ｃとを備えると共に、所定の歩行計画に基づいて２足移動ロボット１２が３次元空間の所定範囲に位置するように電動モータ４２ｂの動作を制御する如く構成したので、２足移動ロボット１２を追従するためのリフタ移動量を減少させることができ、よってリフタ移動手段が大型化するのを防止することができる。また、２足移動ロボット１２を補助するに要するスペースを抑制することができる。
【０１２２】
上記した如く、第１実施例および第２実施例にあっては、２足移動体（２足移動ロボット１２）にロープ状の接続部材（ハンガベルト１８）を介して接続されると共に、前記２足移動体が姿勢を崩したときに前記２足移動体を上方から支持するリフタ（１４）からなる２足移動体の補助装置において、前記リフタを３次元空間において移動自在なリフタ移動手段（リフタＺ軸ガイドフレーム２０、Ｚ軸電動モータ２２、リフタＹ軸ガイドフレーム２４、Ｙ軸電動モータ２６、リフタＸ軸ガイドフレーム２８、Ｘ軸電動モータ３０）と、前記リフタ移動手段の動作を制御するリフタ移動手段制御手段（リフタ制御部３８）と、前記３次元空間における前記２足移動体の位置を検出する検出手段（ＸＹ平面センサ３２、Ｚ方向センサ３４）とを備えると共に、前記リフタ移動手段制御手段は、前記検出された位置に基づいて前記リフタが前記２足移動体に追従するように前記リフタ移動手段の動作を制御する（Ｓ２６、Ｓ２１８）如く構成した。
【０１２３】
それにより、ロープ状の接続部材（ハンガベルト１８）の緩み量を少なくでき、よって２足移動体が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を緩和させることができる。
【０１２４】
また、前記２足移動体が歩行自在なベルト（エンドレスベルト４２ａ）と、前記ベルトを駆動させるベルト駆動手段（電動モータ４２ｂ）と、前記ベルト駆動手段の動作を制御するベルト駆動手段制御手段（ベルト制御部４２ｃ）とを備えると共に、前記ベルト駆動手段制御手段は、前記検出された位置に基づいて前記２足移動体が前記３次元空間の所定範囲に位置するように前記ベルト駆動手段の動作を制御する（Ｓ１１８）如く構成した。
【０１２５】
それにより、２足移動体を追従するためのリフタ移動量を減少させることができ、よってリフタ移動手段が大型化するのを防止することができる。また、２足移動体を補助するに要するスペースを抑制することができる。
【０１２６】
また、前記リフタに作用する前記２足移動体の荷重を検出する荷重センサ（３６）を備えると共に、前記リフタ移動手段制御手段は、前記検出された荷重が所定荷重（α）以上であるとき、前記リフタを上方に移動させるように前記リフタ移動手段の動作を制御する（Ｓ３０、Ｓ３８、Ｓ２２２、Ｓ２３０）如く構成した。
【０１２７】
それにより、２足移動体が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を一層緩和させることができる。
【０１２８】
また、第３実施例にあっては、所定の歩行計画に従って歩行する２足移動ロボット（１２）にロープ状の接続部材（ハンガベルト１８）を介して接続されると共に、前記２足移動ロボットが姿勢を崩したときに前記２足移動ロボットを上方から支持するリフタ（１４）からなる２足移動ロボットの補助装置において、前記リフタを３次元空間において移動自在なリフタ移動手段（リフタＺ軸ガイドフレーム２０、Ｚ軸電動モータ２２、リフタＹ軸ガイドフレーム２４、Ｙ軸電動モータ２６、リフタＸ軸ガイドフレーム２８、Ｘ軸電動モータ３０）と、前記リフタ移動手段の動作を制御するリフタ移動手段制御手段（リフタ制御部３８）とを備えると共に、前記リフタ移動手段制御手段は、前記所定の歩行計画に基づいて前記リフタが前記２足移動ロボットに追従するように前記リフタ移動手段の動作を制御する（Ｓ４０２、Ｓ４０６）如く構成した。
【０１２９】
それにより、ロープ状の接続部材（ハンガベルト１８）の緩み量を少なくでき、よって２足移動ロボット１２が姿勢を崩して転倒しかけた場合、その荷重を支持するときの衝撃を緩和させることができる。また、２足移動ロボット１２の歩行計画に基づいてリフタ１４の動作を制御するので、２足移動ロボット１２の位置を検出することが不要となり、簡略な構成ながら、上記の作用効果を得ることができる。
【０１３０】
また、前記２足移動ロボットが歩行自在なベルト（エンドレスベルト４２ａ）と、前記ベルトを駆動させるベルト駆動手段（電動モータ４２ｂ）と、前記ベルト駆動手段の動作を制御するベルト駆動手段制御手段（ベルト制御部４２ｃ）とを備えると共に、前記ベルト駆動手段制御手段は、前記所定の歩行計画に基づいて前記２足移動ロボットが前記３次元空間の所定範囲に位置するように前記ベルト駆動手段の動作を制御する（Ｓ３０４、Ｓ３０８）如く構成した。
【０１３１】
それにより、２足移動ロボット１２を追従するためのリフタ移動量を減少させることができ、よってリフタ移動手段が大型化するのを防止することができる。また、２足移動ロボット１２を補助するに要するスペースを抑制することができる。
【０１３２】
尚、上記の第１実施例および第２実施例にあっては、２足移動体として２足移動ロボットを例に挙げて説明したが、人であっても良い。即ち、この発明の第１実施例および第２実施例に係る２足移動体の補助装置は、人の歩行リハビリテーションに活用することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１０  ２足移動体の補助装置、１２  ２足移動ロボット（２足移動体）、１４  リフタ、１８  ハンガベルト（ロープ状の接続部材）、２０  リフタＺ軸ガイドフレーム、２２  Ｚ軸電動モータ、２４  リフタＹ軸ガイドフレーム、２６  Ｙ軸電動モータ、２８  リフタＸ軸ガイドフレーム、３０  Ｘ軸電動モータ、３２  ＸＹ平面センサ、３４  Ｚ方向センサ、３６  荷重センサ、３８  リフタ制御部、４２ａ  エンドレスベルト、４２ｂ  電動モータ、４２ｃ  ベルト制御部
【図１】
2011031375.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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