(57)【要約】      （修正有）【課題】装置自体および周囲に対して高い安全性を有する自律移動装置を提供する。【解決手段】自律移動装置は、移動手段を備える本体部１２０と、本体部に設けられ、脱力したときに先端が装置載置面に接触する、または、脱力したときに本体部に接触する長さを有する１または複数のアーム部１３０Ｒ，１３０Ｌと、装置を駆動する駆動機構を制御する制御部と、を備える。制御部は、装置が停止状態にされるとき、当該装置を停止状態とする前に、アーム部を本体部に設けられたアーム載置部１２６に移動して載置させた後脱力させる。【選択図】図３
2011200971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動手段を備える本体部と、
前記本体部に設けられ、脱力したときに先端が装置載置面に接触する、または、脱力したときに前記本体部に接触する長さを有する１または複数のアーム部と、
装置を駆動する駆動機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
装置が停止状態にされるとき、当該装置を停止状態とする前に、前記アーム部を前記本体部に設けられたアーム載置部に移動して載置させた後脱力させる、自律移動装置。
【請求項２】
前記アーム載置部は、前記本体部の一部である、請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項３】
前記アーム載置部は、前記本体部の一部に形成された窪みである、請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項４】
前記アーム載置部は、前記本体部に設けられたプレートである、請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項５】
前記プレートは、前記本体部に収納されており、
前記制御部は、装置が停止状態にされるとき、前記アーム部を載置可能な状態に前記プレートを設置した後、前記アーム部を移動させる、請求項４に記載の自律移動装置。
【請求項６】
前記アーム部は、前記本体部に対して可動に接続される第１のアーム部と、前記第１のアーム部に対して可動に接続される第２のアーム部とからなり、
前記制御部は、前記アーム部を前記アーム載置部に載置させるとき、前記第２のアーム部を前記アーム載置部に載置させる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項７】
前記停止状態は、前記自律移動装置の電源オフ状態または待機状態である、請求項１に記載の自律移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律移動装置に関し、より詳細には、１または複数のアーム部を備える自律移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自律的に移動し、様々な作業を行うロボットが実現されつつある。このような自律移動型ロボットには、例えば、原子力プラント等におけるメンテナンス作業や災害現場での救助作業、宇宙空間での作業等のように、人間の立ち入りが困難な環境での作業の遂行が期待されている。
【０００３】
一方で、自律移動ロボットを家庭内へ導入し、家庭内でユーザの介助を行わせることについても、期待が高まっている。例えば、高齢者や車椅子利用者の生活支援として、ユーザにとっては身体的に困難を伴う作業を自律移動型ロボットに代行させることで、ユーザの負荷を軽減することができる。家庭内で作業するロボットとして、例えば特許文献１には、サービス対象のユーザおよび当該ユーザに付帯する物品を特定し、円滑に生活支援サービスを提供する、自律移動型のロボットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５６５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載のロボットは、ユーザとのコミュニケーションを円滑に行い、生活支援サービスを提供することはできるが、ロボットの遂行する作業は、物体の片付けやスイッチ操作等、簡単な動作によるものである。しかし、家庭内において行動するロボットに、より実用的な生活支援を求めると、高度かつ複雑な動作ができることが要求される。また、家庭内で要求されるロボットの作業は、例えば、床に落ちた物体を拾ったり、要求された物体をユーザへ渡したりするように、物体を把持可能なアームによって行われることが多い。このため、様々な作業を実行可能とするためには、ロボットのアーム長を長くして、アームの可動範囲を広げることが考えられる。
【０００６】
しかし、アーム長を長くしアームが広範囲に可動できるようになると、ロボットのアームを脱力状態にしたときに、アームが床面に接触し、床面に広がった状態となってしまう。そうすると、アームを脱力状態としたときにアームが床面に接触したときの衝撃により、ロボットが破損する可能性がある。あるいは、アームが床面に接触する前に、ロボット本体に接触してしまい、本体部分を破損してしまう恐れもある。また、アームが床面に広がった状態であると、ユーザがアームにひっかかり、転倒する等の危険がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、装置自体および周囲に対して高い安全性を有する、新規かつ改良された自律移動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】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、移動手段を備える本体部と、本体部に設けられ、脱力したときに先端が装置載置面に接触する、または、脱力したときに本体部に接触する長さを有する１または複数のアーム部と、装置を駆動する駆動機構を制御する制御部と、を備え、制御部は、装置が停止状態にされるとき、当該装置を停止状態とする前に、アーム部を本体部に設けられたアーム載置部に移動して載置させた後脱力させる、自律移動装置が提供される。
【０００９】
アーム載置部は、例えば本体部の一部や、本体部の一部に形成された窪みとすることができる。
【００１０】
あるいは、アーム載置部は、本体部に設けられたプレートとすることもできる。プレートは、本体部に収納されており、制御部は、装置が停止状態にされるとき、アーム部を載置可能な状態にプレートを設置した後、アーム部を移動させる。
【００１１】
アーム部は、本体部に対して可動に接続される第１のアーム部と、第１のアーム部に対して可動に接続される第２のアーム部とからなり、制御部は、アーム部をアーム載置部に載置させるとき、第２のアーム部をアーム載置部に載置させるようにしてもよい。
【００１２】
停止状態は、自律移動装置の電源オフ状態または待機状態とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、装置自体および周囲に対して高い安全性を有する自律移動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る自律移動型ロボットの正面図であり、アーム部を床面に接触させた状態を示す。
【図２】同実施形態に係る自律移動型ロボットの正面図であり、アーム部が下体部に接触した状態を示す
【図３】本実施形態に係る自律移動型ロボットの正面図であり、アーム部を下体部に載置させた状態を示す。
【図４】図３の左側面図である。
【図５】同実施形態に係るロボットのシステム構成を示す説明図である。
【図６】同実施形態に係る自律移動型ロボットの制御ユニットの機能構成を示すブロック図である。
【図７】ロボットが停止状態とされるときのアーム部に対する収納制御処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る自律移動型ロボットを示す左側面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る自律移動型ロボットを示す左側面図であり、プレートが収納された状態を示す。
【図１０】同実施形態に係る自律移動型ロボットを示す左側面図であり、プレートが取り出された状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、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。
【００１６】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態（本体ユニットの下体部をアーム載置部とする構成例）
２．第２の実施形態（本体ユニットに形成された窪みをアーム載置部とする構成例）
３．第３の実施形態（本体ユニットに付属するプレートをアーム載置部とする構成例）
【００１７】
＜１．第１の実施形態＞
［自律移動型ロボットの構成］
まず、図１〜図５に基づいて、本発明の第１の実施形態に係る自律移動装置である自律移動型ロボット（以下、「ロボット」とも称する。）１００の概略構成について説明する。なお、図１は、本実施形態に係る自律移動型ロボット１００の正面図であり、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを床面５に接触させた状態を示す。図２は、本実施形態に係る自律移動型ロボット１００の正面図であり、アーム部１３０Ｌが下体部１２４に接触した状態を示す。図３は、本実施形態に係る自律移動型ロボット１００の正面図であり、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを下体部１２４に載置させた状態を示す。図４は、図３の左側面図である。図５は、本実施形態に係るロボット１００のシステム構成を示す説明図である。
【００１８】
本実施形態に係る自律移動型ロボット１００は、所定の空間を自律的に移動可能なロボットであり、例えば家庭内においてユーザの生活支援を行うものとして動作する。かかるロボット１００は、図１に示すように、頭部ユニット１１０と、本体ユニット１２０と、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌと、移動ユニット１４０とを備える。
【００１９】
頭部ユニット１１０は、ロボット１００の存在する空間の状況を認識するための検出手段を備えるユニットであり、頭部筐体１１１と、画像取得センサ１１２と、首部１１４とからなる。
【００２０】
頭部筐体１１１には、画像取得センサ１１２や、音声を取得するマイク（図示せず。）等の検出手段が設けられている。頭部筐体１１１には、検出手段により取得された検出情報を解析する処理手段を設けてもよい。さらに、図４に示すように、ロボット１００の電源をオンまたはオフにする電源スイッチ１１６や、ロボット１００を待機状態にするスタンバイスイッチ１１８等を、頭部筐体１１１に設けることもできる。
【００２１】
画像取得センサ１１２は、ロボット１００の存在する空間を撮像して画像を取得するセンサであって、例えばＣＣＤカメラ等を用いることができる。取得された画像は、画像解析部（図示せず。）によって解析され、ロボット１００の存在する空間の状況把握に用いられる。また、画像取得センサ１１２は、ロボット１００がアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの把持部１３５Ｒ、１３５Ｌにより把持する把持対象の物体を撮像し、当該物体を認識するための画像を取得することもできる。本実施形態に係るロボット１００では、２つの画像取得センサ１１２が、人間の眼の位置に対応するように頭部筐体１１１に設けられている。このように、外観を人間に近い形態にして、ユーザとの親和性を高めるようにすることもできる。
【００２２】
首部１１４は、頭部筐体１１１を本体ユニット１２０に対して可動するように設けられている。これにより、ロボット１００を移動させなくとも、本体ユニット１２０に対して頭部ユニット１１０を回転させたり上下左右に傾けたりさせることができるので、所望の方向の画像を画像取得センサ１１２によって取得することができる。
【００２３】
本体ユニット１２０は、ロボット１１０の基体であり、頭部ユニット１１０およびアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを支持する。本実施形態に係る本体ユニット１２０は、図１に示すように、頭部ユニット１１０およびアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを支持する上体部１２２と、当該上体部１２２を支持する下体部１２４とからなる。
【００２４】
上体部１２２の左右側面には、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌとの接続部である肩関節部１２１Ｒ、１２１Ｌが設けられている。下体部１２４には、ロボット１００が移動するための移動ユニット１４０が設けられている。また、下体部１２４は、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが載置されるアーム載置部１２６として機能する。このため、下体部１２４は、図１および図４に示すように、ｘ方向およびｙ方向における幅が上体部１２２よりも大きく構成される。
【００２５】
アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌは、ユーザからの指示や認識した空間状況等に基づいて、所定の作業を行うために動作する。本実施形態では、人間の右腕に相当するアーム部１３０Ｒおよび左腕に相当するアーム部１３０Ｌの、２つのアーム部が本体ユニット１２０に設けられている。アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌは、肩関節部１２１Ｒ、１２１Ｌにおいて本体ユニット１２０に対して可動するように設けられる。
【００２６】
アーム部１３０Ｒは、肩関節部１２１Ｒを介して上体部１２２と接続される上アーム部１３１Ｒと、上アーム部１３１Ｒに対して肘関節部１３２Ｒにより可動するように設けられる下アーム部１３３Ｒと、を備える。さらに、下アーム部１３３Ｒの先端側（上アーム部１３１Ｒと反対側の端部）には、下アーム部１３３Ｒに対して手首関節部１３４Ｒにより可動するように、物体を把持する把持部１３５Ｒが設けられている。アーム部１３０Ｌも、アーム部１３０Ｒと同様の構成となっており、上アーム部１３１Ｌ、肘関節部１３２Ｌ、下アーム部１３３Ｌ、手首関節部１３４Ｌ、および把持部１３５Ｌを備える。なお、本実施形態に係るアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌは、肘関節部１３２Ｒ、１３２Ｌおよび手首関節部１３４Ｒ、１３４Ｌの２つの関節をそれぞれ備えたが、本発明はかかる例に限定されず、より多くの自由度を有する構成としてもよい。
【００２７】
アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの各関節部１２１Ｒ、１３２Ｒ、１３４Ｒ、１２１Ｌ、１３２Ｌ、１３４Ｌを運動学的に導出される所定の角度に動かすことにより、把持部１３５Ｒ、１３５Ｌを所望の位置に移動させることができる。アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの移動制御は、後述する制御ユニット１５０（図５参照）によって行われる。
【００２８】
移動ユニット１４０は、ロボット１００を移動させるための移動手段である。移動ユニット１４０は、４つの車輪１４２Ｒ、１４２Ｌ、１４４Ｒ、１４４Ｌからなり、後述する制御ユニット１５０によって駆動制御される。なお、本実施形態に係る移動ユニット１５０は、４つの車輪１４２Ｒ、１４２Ｌ、１４４Ｒ、１４４Ｌから構成されるが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、移動ユニット１５０は、２または３、あるいはそれ以上の数の車輪により構成してもよく、脚式の移動手段により構成してもよい。
【００２９】
［システム構成］
このような自律移動型ロボット１００は、例えば図５に示すようなシステム構成で構築される。ロボット１００の各関節部には、関節部を駆動するアクチュエータと、アクチュエータの動きを検出するための位置センサとがそれぞれ設けられている。
【００３０】
例えば、首部１１４には、首部１１４を駆動するアクチュエータ１１４Ｍとその動きを検出する位置センサ１１４ｔｑが設けられている。同様に、肩関節部１２１Ｒ、１２１Ｌには、肩関節部１２１Ｒ、１２１Ｌを駆動するアクチュエータ１２１ＲＭ、１２１ＬＭとその動きを検出する位置センサ１２１Ｒｔｑ、１２１Ｌｔｑが設けられている。アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌには、肘関節部１３２Ｒ、１３２Ｌを駆動するアクチュエータ１３２ＲＭ、１３２ＬＭとその動きを検出する位置センサ１３２Ｒｔｑ、１３２Ｌｔｑ、および手首関節部１３４Ｒ、１３４Ｌを駆動するアクチュエータ１３４ＲＭ、１３４ＬＭとその動きを検出する位置センサ１３４Ｒｔｑ、１３４Ｌｔｑが設けられている。また、移動ユニット１４０の各車輪１４２Ｒ、１４２Ｌ、１４４Ｒ、１４４Ｌには、車輪を回転駆動する１４２ＲＭ、１４２ＬＭ、１４４ＲＭ、１４４ＬＭとその動きを検出する位置センサＲｔｑ、１４２Ｌｔｑ、１４４Ｒｔｑ、１４４Ｌｔｑが設けられている。
【００３１】
これらのアクチュエータおよび位置センサは、ロボット１００全体の動作を統括的にコントロールする制御ユニット１５０と接続されている。制御ユニット１５０は、ロボット１００を動作させる指示を受けると、その動作を実現するためのアクチュエータの制御量を制御回路１５４ａによって算出する。そして、駆動回路１５４ｂは、制御回路１５４ａにより算出されたアクチュエータの制御量に基づいて、位置センサによる検出値のフィードバックを受けながらアクチュエータを駆動する制御信号を生成し、アクチュエータへ出力する。アクチュエータは、制御ユニット１５０から入力された制御信号に基づいて駆動する。なお、各関節部に設けるアクチュエータおよび位置センサの数は、図５に示す例に限定されず、ロボット１００に与える自由度に応じて、適宜設定することができる。
【００３２】
以上本実施形態に係る自律移動型ロボット１００の構成について説明した。かかるロボット１００は、作業主体であるアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌにより様々な作業を行うため、図１に示すように、アーム部１３０が脱力状態において床面５に接触する長さに形成される。アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを長くすることで、例えば、床面５に置かれた物体や高所にある物体を把持することが可能となり、アーム部１３０の可動範囲が拡大する。
【００３３】
その一方で、長いアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを備えることにより、ロボット１００を停止状態としたときにアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを脱力されると、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが垂れ下がり、床面５に接触する。この際、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌは床面５から大きな衝撃を受け、破損する恐れがある。また、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを脱力させたとき、図１に示すようにアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが左右方向（ｘ方向）に広がっていると、ユーザがアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌに引っかかり転倒する危険もある。ユーザがアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌに引っかかることで、ロボット１００自体が破損する可能性もある。
【００３４】
また、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを脱力させたとき、図２に示すように、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌ（図２ではアーム部１３０Ｌ）が本体ユニット１２０に接触してしまう場合も考え得る。この場合には、アーム部１３０Ｌや、当該アーム部１３０Ｌが接触した本体ユニット１２０の下体部１２４が破損する恐れがある。
【００３５】
そこで、本実施形態に係る自律移動型ロボット１００は、ロボット１００が停止状態とされるとき、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを所定の位置（アーム載置部１２６）に収容させた後、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを脱力させる。これにより、ユーザやロボット１００自体に対して、ロボット１００を安全な状態で停止させることができる。以下、図６および図７に基づいて、ロボット１００が停止状態となるときの、ロボット１００のアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの制御について説明する。
【００３６】
［ロボット停止によるアーム部の収納制御］
（制御ユニットの機能構成）
まず、図６に基づいて、本実施形態に係る自律移動型ロボット１００の、制御ユニット１５０の機能構成を説明する。なお、図６では、ロボット１００が停止状態となるときに機能する制御ユニット１５０の構成要素のみを示している。
【００３７】
ロボット１００の停止状態としては、例えば、電源スイッチ１１６が押下されて電源がオフとなる電源オフ状態や、スタンバイスイッチ１１８が押下されて省電力モードとなる待機状態等がある。ロボット１００が停止状態とされる状況としては、電源スイッチ１１６やスタンバイスイッチ１１８が押下された場合や、ユーザやロボット１００自体に対する危険を検知して緊急停止される場合等が考えられる。このような場合、電源スイッチ１１６やスタンバイスイッチ１１８等は、制御ユニット１５０に対して、ロボット１００を停止状態とする停止実行通知を通知する。
【００３８】
制御ユニット１５０は、停止実行通知等の入力情報を検知する入力検知部１５２と、入力検知部１５２の指示に基づいてアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの駆動を制御する駆動制御部１５４とを備える。入力検知部１５２は、停止実行通知の入力を検知すると、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌをアーム載置部１２６に移動させるアーム収納指示を駆動制御部１５４へ出力する。駆動制御部１５４は、入力検知部１５２よりアーム収納指示を受けると、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌをアーム載置部１２６に移動させるため、アーム用アクチュエータの駆動制御を開始する。なお、駆動制御部１５４は、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌのみでなく、ロボット１００全体の駆動を制御する。
【００３９】
（アーム部の収納制御）
図７に、ロボット１００が停止状態とされるときに行われる、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌをアーム載置部１２６に収納する収納制御のフローチャートを示す。
【００４０】
まず、制御ユニット１５０の入力検知部１５２は、電源スイッチ１１６やスタンバイスイッチ１１８等からロボット１００を停止状態とする停止実行通知の入力を検知する（ステップＳ１００）。入力検知部１５２は、停止実行通知の入力を受けるまでは、繰り返しステップＳ１００の処理を行う。そして、停止実行通知の入力がされると、入力検知部１５２は、駆動制御部１５４に対し、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌをアーム載置部１２６へ移動させるアーム収納指示を通知する。
【００４１】
アーム収納指示を受けた駆動制御部１５４は、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌをアーム載置部１２６へ移動させる（ステップＳ１１０）。駆動制御部１５４は、制御回路１５４ａにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを現在位置からアーム載置部１２６へ移動させるための、各関節部１２１Ｒ、１２１Ｌ、１３２Ｒ、１３２Ｌ、１３４Ｒ、１３４Ｌのアクチュエータの制御量を算出する。そして、駆動回路１５４ｂにより、制御回路１５４ａにて算出されたアクチュエータの制御量に基づいて、各アクチュエータを駆動する制御信号を生成し、出力する。アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌは、各関節部のアクチュエータが制御信号に基づき駆動することによって、アーム載置部１２６に載置される。
【００４２】
本実施形態では、駆動制御部１５４は、ロボット１００を停止状態とするとき、図３および図４に示すように、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを肘関節部１３２Ｒ、１３２Ｌにおいて曲げるように駆動制御する。そして、把持部１３５Ｒ、１３５Ｌを前方（ｙ軸正方向）に向けた状態で、下アーム部１３４Ｒ、１３４Ｌがアーム載置部１２６に載置させる。これにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを自然な状態でアーム載置部１２６にコンパクトに収納することができ、ロボット１００が停止状態で、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが床面５に投げ出されるように広がった状態になることはない。したがって、ユーザが脱力状態のアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌに引っかかる危険性もない。
【００４３】
また、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを復帰の状態に近い状態でアーム載置部１２６に載置させることにより、停止状態のロボット１００が再び駆動状態となったときに、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの移動量が少なくなるので、エネルギ効率がよくなる。また、復帰後の作業をより早く行うことも可能となる。
【００４４】
アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌをアーム載置部１２６に載置し、収納させると、駆動制御部１４０は、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを脱力状態にする（ステップＳ１２０）。アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの脱力状態は、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを駆動させるための各関節部のアクチュエータの出力トルクを最小値に設定する、あるいはアクチュエータへの給電を停止することによって実現することができる。アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを脱力状態とすることにより、その自重がロボット１００の本体ユニット１２０に預けられ、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを使用しないロボット１００の停止状態において、アクチュエータに対する負荷を軽減させることができる。また、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの位置を保持し続ける必要がなくなるので、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌに供給する電力を抑えることができ、エネルギ効率を向上させることができる。
【００４５】
アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを脱力状態とすると、駆動制御部１５４は、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが安全な状態になったとして、ロボット１００全体を停止状態とする（ステップＳ１３０）。すなわち、駆動制御部１３０は、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌ以外の各ユニット（頭部ユニット１１０、本体ユニット１２０、移動ユニット１４０、制御ユニット１５０）に供給する電力を減少または停止して、ロボット１００を電源オブ状態または待機状態にする。こうしてロボット１００は停止状態とされる。
【００４６】
このように、ロボット１００を停止状態とする場合に、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを、ロボット１００の本体ユニット１２０のアーム載置部１２６に移動させて脱力させた後、ロボット１００を停止させる。これにより、ロボット１００を停止させたときにアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが脱力することによってロボット１００自体の破損を防止することができる。また、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが脱力したときにロボット１００自体にあるアーム載置部１２６にアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが収納されていることで、脱力し床面５に広がったアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが障害物となりユーザが引っかかる等危険な状態が形成されない。したがって、ユーザやロボット１００自体にとって安全性を備えたロボット１００として、家庭内に導入することが可能となる。
【００４７】
さらに、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの自重をアーム載置部１２６に預けることにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを収納したときの腕の位置状態を保持する必要がなくなり、アクチュエータの消費電力を削減することもできる。また、ロボット１００自体に脱力されたアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを支持するアーム載置部１２６を設けることにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを使用しない場合に、いつでも容易に脱力状態とすることが可能となる。
【００４８】
＜２．第２の実施形態＞
次に、図８に基づいて、本発明の第２の実施形態に係る自律移動型ロボット１００について説明する。本実施形態に係る自律移動型ロボット１００は、第１の実施形態に係る自律移動型ロボット１００と比較して、ロボット１００が停止状態となる際にアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを載置させるアーム載置部１２６の形状が異なる点で相違する。ロボット１００が停止状態となる際にアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを移動させる制御ユニット１５０、および制御ユニット１５０による駆動制御については、図６、７に示した構成および処理と同一とすることができる。そこで、以下では、本実施形態に係るロボット１００のアーム載置部１２６の形状について詳細に説明し、第１の実施形態と同一の構成・処理についての説明は詳細な説明を省略する。
【００４９】
［アーム載置部の構成］
本実施形態に係る自律移動型ロボット１００は、図８に示すように、頭部ユニット１１０、本体ユニット１２０、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌ、および移動ユニット１４０からなる。頭部ユニット１１０、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌ、および移動ユニット１４０の構成は、第１の実施形態に係るロボット１００と略同一である。
【００５０】
本実施形態に係る本体ユニット１２０は、下体部分（ｚ軸負方向側）が上体部分（ｚ軸正方向側）に比べてロボット１００の前方（ｙ軸正方向）に長く、形成されている。これにより、ロボット１００が安定して移動し、かつ作業することができるようにしている。
【００５１】
本体ユニット１２０には、ｚ方向において肘関節部１３２Ｒ、１３２Ｌの位置する付近に、アーム載置部１２６となる窪みが形成されている。例えば、図８に示すように、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを肘関節部１３２Ｒ、１３２Ｌにおいて曲げ、把持部１３５Ｒ、１３５Ｌを前方（ｙ軸正方向）に向けた状態で、下アーム部１３４Ｒ、１３４Ｌが載置されるように、窪みが形成される。窪みは、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが載置されたときに、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの形状に適合するように形成される。これにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを安定して支持することができる。なお、窪みの形状は、図８に示す例に限定されず、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの形状やアーム脱力時におけるアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの収納位置に応じて適宜決定することができる。
【００５２】
このようなアーム載置部１２６を備えるロボット１００も、第１の実施形態と同様、ロボット１００を停止状態とする停止実行通知が制御ユニット１５０に通知されると、駆動制御部１５４は、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌをアーム載置部１２６へ移動させる。このとき、駆動制御部１５４は、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを肘関節部１３２Ｒ、１３２Ｌにおいて曲げ、把持部１３５Ｒ、１３５Ｌを前方（ｙ軸正方向）に向けた状態で、下アーム部１３４Ｒ、１３４Ｌをアーム載置部１２６に載置させる。これにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを自然な状態でアーム載置部１２６にコンパクトに収納することができる。アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌはアーム載置部１２６へ移動された後、脱力され、アーム載置部１２６に自重を置く。そして、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを脱力させた後、駆動制御部１５４は、ロボット１００全体を停止状態とする。
【００５３】
このように、ロボット１００全体を停止状態とする前に、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌをアーム載置部１２６に移動させて脱力させることにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが脱力したときに生じる接触等によりロボット１００自体が破損するのを防止できる。また、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが脱力したときにロボット１００自体にあるアーム載置部にアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが収納されていることで、床面５に広がったアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが障害物となりユーザが引っかかる等危険な状態が形成されない。したがって、ユーザやロボット１００自体にとって安全性を備えたロボット１００として、家庭内に導入することが可能となる。
【００５４】
さらに、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの自重をアーム載置部１２６に預けることにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを収納したときの腕の位置状態を保持する必要がなくなり、アクチュエータの消費電力を削減することもできる。また、ロボット１００自体に脱力されたアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを支持するアーム載置部１２６を設けることにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを使用しない場合に、いつでも容易に脱力状態とすることが可能となる。
【００５５】
＜３．第３の実施形態＞
次に、図９および図１０に基づいて、本発明の第３の実施形態に係る自律移動型ロボット１００について説明する。本実施形態に係る自律移動型ロボット１００は、第１の実施形態に係る自律移動型ロボット１００と比較して、ロボット１００が停止状態となる際にアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを載置させる載置プレート１６０を備える点で相違する。ロボット１００が停止状態となる際にアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを移動させる制御ユニット１５０、および制御ユニット１５０による駆動制御については、図６、７に示した構成および処理と同一とすることができる。そこで、以下では、本実施形態に係るロボット１００のアーム載置部として機能する載置プレート１６０の構成について詳細に説明し、第１の実施形態と同一の構成・処理についての説明は詳細な説明を省略する。
【００５６】
［載置プレートの構成］
本実施形態に係る自律移動型ロボット１００は、図９に示すように、頭部ユニット１１０、本体ユニット１２０、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌ、移動ユニット１４０、および載置プレート１６０からなる。頭部ユニット１１０およびアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの構成は、第１の実施形態に係るロボット１００と略同一である。
【００５７】
本実施形態に係る本体ユニット１２０は、頭部ユニット１１０、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを支持しており、移動ユニット１４０の基台部１４６に指示されている。また、本体ユニット１２０の前方（ｙ軸正方向側）には、ロボット１００が停止状態となる際にアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを載置するための載置プレート１６０が設けられている。
【００５８】
載置プレート１６０は、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを載置させる板状のプレート１６２と、プレート１６２と本体ユニット１２０とを接続する接続部１６４とからなる。接続部１６４は、プレート１６２の一辺（例えば、ｘ方向に平行な、ｚ軸負方向側の辺）に設けられ、プレート１６２を本体ユニット１２０に対して回動可能に接続している。
【００５９】
プレート１６２は、アーム使用時には、図９に示すように、プレート１６２の載置面１６２ａが本体ユニット１２０に接触された状態で固定されている。例えば、本体ユニット１２０にプレート１６２を固定する固定部材を設け、プレート１６２がアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを載置可能な状態となるように回動するのを防止するよう、プレート１６２の一部を固定する。固定部材としては、例えば、プレート１６２の一部に係合して機構的に固定するロック部材や、磁気的な力によってプレート１６２を固定する磁石等を用いることができる。
【００６０】
ロボット１００が停止状態となる等によりアーム不使用状態となった場合には、プレート１６２の固定が解除され、プレート１６２が接続部１６４周りに回動する。そして、図１０に示すように、プレート１６２が床面５に対して略平行となった状態で回動を停止して固定し、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを載置可能な状態にする。載置プレート１６０は、例えば、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを肘関節部１３２Ｒ、１３２Ｌにおいて曲げ、把持部１３５Ｒ、１３５Ｌを前方（ｙ軸正方向）に向けた状態で、下アーム部１３４Ｒ、１３４Ｌが載置される位置に設けられる。
【００６１】
移動ユニット１４０は、基台部１４６に支持された４つの車輪１４２Ｒ、１４２Ｌ、１４４Ｒ、１４Ｌから構成されている。
【００６２】
アーム載置部として載置プレート１６０を備えるロボット１００も、第１の実施形態と同様、ロボット１００を停止状態とする停止実行通知が制御ユニット１５０に通知されると、駆動制御部１５４によりアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌがアーム載置部へ移動される。本実施形態ではアーム載置部として載置プレート１６０を用いるため、停止実行通知を受けた駆動制御部１５４は、まず、本体ユニット１２０に固定されているプレート１６２の固定を解除する。そして、駆動制御部１５４は、接続部１６４を回転軸としてプレート１６２を回転させて、図１０に示すようにアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを載置可能な状態とする。
【００６３】
載置プレート１６０の設置が完了すると、制御駆動部１５４は、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌをプレート１６２の載置面１６２ａに載置させるために移動させる。例えば、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌは、駆動制御部１５４により肘関節部１３２Ｒ、１３２Ｌにおいて曲げ、把持部１３５Ｒ、１３５Ｌをほぼ前方（ｙ軸正方向）に向けた状態となるように移動され、プレート１６２の載置面１６２ａに載置される。これにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを自然な状態でアーム載置部１２６にコンパクトに収納することができる。その後、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌは脱力され、プレート１６２に自重を置く。アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを脱力させた後、駆動制御部１５４は、ロボット１００全体を停止状態とする。
【００６４】
このように、ロボット１００全体を停止状態とする前に、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌをプレート１６２に移動させて脱力させることにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが脱力したときに生じる接触等によりロボット１００自体が破損するのを防止できる。また、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが脱力したときにロボット１００に付属のプレート１６２にアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが載置され、収納されていることで、床面５に広がったアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが障害物となりユーザが引っかかる等危険な状態が形成されない。したがって、ユーザやロボット１００自体にとって安全性を備えたロボット１００として、家庭内に導入することが可能となる。
【００６５】
さらに、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌの自重をアーム載置部１２６に預けることにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを収納したときの腕の位置状態を保持する必要がなくなり、アクチュエータの消費電力を削減することもできる。また、ロボット１００自体に脱力されたアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを支持するアーム載置部１２６を設けることにより、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを使用しない場合に、いつでも容易に脱力状態とすることが可能となる。
【００６６】
なお、本実施形態に係る載置プレート１６０は、ロボット１００のアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを載置させる以外の用途に用いることもできる。例えば、ロボット１００が物体を搬送する際にプレート１６２上に物体を載置して搬送したり、作業台として使用したりしてもよい。
【００６７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許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。
【００６８】
例えば、本発明は、上記実施形態で示した自律移動型ロボット１００の構成に限定されない。本発明に係る自律移動型ロボット１００は、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌが脱力したときに先端に位置する把持部１３５Ｒ、１３５Ｌが床面５に接触する、あるいは本体ユニット１２０等ロボット１００の一部に接触する長さを有する構成のロボットであればよい。このような自律移動型ロボット１００は、ロボット１００を停止状態とする際、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを脱力させたときにアーム載置部１２６にその自重を預けるようにアーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを移動させた後、ロボット１００を停止状態とする。また、ロボット１００を停止状態としなくとも、所定時間以上作業していない等、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌを使用しないと判断されるときに、アーム部１３０Ｒ、１３０Ｌをアーム載置部１２６に移動させ載置させてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１００    自律移動型ロボット
１１０    頭部ユニット
１１２    画像取得センサ
１２０    本体ユニット
１２１Ｒ、１２１Ｌ  肩関節部
１２２    上体部
１２４    下体部
１２６    アーム載置部
１３０Ｒ、１３０Ｌ  アーム部
１３１Ｒ、１３１Ｌ  上アーム部
１３２Ｒ、１３２Ｌ  肘関節部
１３３Ｒ、１３３Ｌ  下アーム部
１３４Ｒ、１３４Ｌ  手首関節部
１３５Ｒ、１３５Ｌ  把持部
１４０    移動ユニット
１４２Ｒ、１４２Ｌ、１４４Ｒ、１４４Ｌ  車輪
１５０    制御ユニット
１５２    入力検知部
１５４    駆動制御部
１６０    載置プレート
１６２    プレート
１６４    接続部
【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】
2011200971.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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