(57)【要約】【課題】従来の移動ロボットは、柔軟性に欠け、安定性が低く、耐衝撃性にも乏しいため、平坦でない場所を移動することは容易でなかった。【解決手段】その内部の圧力の変化に応じて、その表面の少なくとも一部である１以上の可変領域が変形する中空部を含む柔軟部を有する胴体と、中空部の内部を加圧または減圧する加減圧部と、１以上の可変領域の変形に関する状態を検知し、状態情報を取得する状態検知部と、状態情報を用いて、加減圧部を介して１以上の各可変領域を変形させることにより、胴体を移動させる制御部とを具備する移動ロボットにより、柔軟で、安定性が高く、耐衝撃性にも優れ、その結果として、平坦でない場所でも容易に移動できるロボットが実現される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟性を有する部位である柔軟部を有する胴体と、
１以上の脚部とを具備する移動ロボット。
【請求項２】
前記柔軟部は、
中空部を含む請求項１記載の移動ロボット。
【請求項３】
前記中空部は、
その内部の圧力の変化に応じて、その表面の少なくとも一部である１以上の可変領域が変形する請求項１記載の移動ロボット。
【請求項４】
前記中空部の内部を加圧または減圧する加減圧部と、
前記１以上の可変領域の変形に関する状態を検知し、状態情報を取得する状態検知部と、
前記状態情報を用いて、前記加減圧部を介して前記１以上の各可変領域を変形させることにより、前記胴体を移動させる制御部とを具備する請求項３記載の移動ロボット。
【請求項５】
前記胴体は、
前記中空部を２以上有する請求項１から請求項４いずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項６】
前記胴体は、
前記中空部を１つだけ有する請求項１から請求項４いずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項７】
前記１以上の各可変領域は、折り畳み可能な構造を有する請求項４から請求項６いずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項８】
前記２以上の各脚部は、
伸縮可能な可変領域によって実現される請求項３から請求項７いずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項９】
荷物を搭載可能な荷台部をさらに具備する請求項１から請求項８いずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項１０】
前記中空部の内部の圧力が閾値以下である請求項３から請求項９いずれか一項に記載の移動ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動するロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、連接された運動モジュールの収縮により動作するロボットが存在した（例えば、特許文献１参照）。このロボットでは、移動方向に伸縮する運動モジュールの制御装置が、反力取得部と、オフセット算出部と、位相生成部と、伸縮量決定部とを備え、反力取得部は、運動モジュールに掛かる移動方向の反力の大きさを取得し、オフセット算出部は、反力の向きおよび運動モジュールの伸縮状態に基づいてオフセット角周波数を算出し、位相生成部は、基本角周波数とオフセット角周波数とを加算して得られる補正角周波数で位相を生成し、伸縮量決定部は、生成した位相に基づいて運動モジュールの伸縮量を決定することにより、ロボットの耐故障性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２１７７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来のロボットは、柔軟性がないため、平坦でない場所ではバランスを崩し易く、転倒や衝突の衝撃で壊れる可能性があるため、例えば、凹凸や障害物が散在する未知の不整地の移動には不向きであった。
【０００５】
また、他の従来の移動ロボットの多くも、柔軟性に欠け、安定性が低く、耐衝撃性にも乏しいため、不整地や階段といった平坦でない場所を移動することは容易でなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本第一の発明の移動ロボットは、柔軟部を有する胴体と、１または２以上の脚部とを具備する移動ロボットである。
【０００７】
かかる構成により、柔軟で、安定性が高く、耐衝撃性にも優れ、その結果、例えば、未知の不整地の移動や階段の昇降といった、平坦でない場所での移動が容易に行える移動ロボットが実現される。
【０００８】
また、本第二の発明の移動ロボットは、第一の発明に対して、柔軟部は、中空部を含む移動ロボットである。
【０００９】
かかる構成により、柔軟かつシンプルで、安定性が高く、耐衝撃性にも優れた移動ロボットが実現される。
【００１０】
また、本第三の発明の移動ロボットは、第二の発明に対して、中空部は、その内部の圧力の変化に応じて、その表面の少なくとも一部である１以上の可変領域が変形する移動ロボットである。
【００１１】
かかる構成により、柔軟かつシンプルで、安定性が高く、耐衝撃性にも優れた、中空部の変形によって移動可能な、移動ロボットが実現される。
【００１２】
また、本第三の発明の移動ロボットは、第二の発明に対して、中空部の内部を加圧または減圧する加減圧部と、１以上の可変領域の変形に関する状態を検知し、状態情報を取得する状態検知部と、状態情報を用いて、加減圧部を介して１以上の各可変領域を変形させることにより、胴体を移動させる制御部とを具備する移動ロボットである。
【００１３】
かかる構成により、シンプルかつ柔軟で、安定性が高く、耐衝撃性にも優れた、中空部の変形によって移動する移動ロボットが実現される。
【００１４】
また、本第五の発明の移動ロボットは、第一から第四いずれか１つの発明に対して、胴体が中空部を２以上有する移動ロボットである。
【００１５】
かかる構成により、安定性がより高く、その結果、平坦でない場所でより容易に移動できるロボットが実現される。
【００１６】
また、本第六の発明の移動ロボットは、第一から第四いずれか１つの発明に対して、胴体が中空部を１つだけ有する移動ロボットである。
【００１７】
かかる構成により、構造がシンプルで、耐衝撃性により優れた移動ロボットが実現される。
【００１８】
また、本第七の発明の移動ロボットは、第四から第六いずれか１つの発明に対して、１以上の各可変領域は、折り畳み可能な構造を有する移動ロボットである。
【００１９】
かかる構成により、伸縮性の低い膜材でも、可変領域を実現できる。
【００２０】
また、本第八の発明の移動ロボットは、第三から第七いずれか１つの発明に対して、２以上の各脚部は、伸縮可能な可変領域によって実現される移動ロボットである。
【００２１】
かかる構成により、２以上の伸縮可能な脚部によって、例えば、段差を超える、階段を昇降するといった、垂直方向の成分を含む複雑な移動が容易に行える。
【００２２】
また、本第九の発明の移動ロボットは、第一から第八いずれか１つの発明に対して、荷物や人を搭載可能な荷台部をさらに具備する移動ロボットである。
【００２３】
かかる構成により、荷物や人の運搬が行える。
【００２４】
また、本第十の発明の移動ロボットは、第三から第九いずれか１つの発明に対して、中空部の内部の圧力が閾値以下である移動ロボットである。
【００２５】
かかる構成により、中空部の破裂を防止できる。また、中空部がクッション性を有する結果、耐衝撃性が高まる。さらに、中空部の上面に荷物を搭載した場合に生じる凹部が、荷台部として機能する結果、特に荷台を設けることなく、荷物の運搬も行える。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、柔軟で、安定性が高く、耐衝撃性にも優れ、その結果、平坦でない場所でも容易に移動できるロボットが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施の形態における移動ロボットのブロック図
【図２】入れ子折り畳み構造と、それによる脚部の変形を示す図
【図３】同シェルロッキング機構の構成の一例を説明する図
【図４】同シェルロッキング機構による脚部の状態変化を説明する図
【図５】同折り紙型構造を説明する図
【図６】同単細胞型の移動ロボットの要部を示す概念図
【図７】同多細胞型の移動ロボットの要部を示す概念図
【図８】同単細胞アメーバ型の移動ロボットの要部を示す概念図
【図９】同多細胞アメーバ型の移動ロボットの要部を示す概念図
【図１０】同単細胞折り紙型の移動ロボット１の要部を示す概念図
【図１１】同移動ロボットの具体例を示す概念図
【図１２】同移動ロボットの他の具体例を示す概念図
【図１３】同シェルロッキング機構による胴体の状態変化を説明する図
【図１４】同胴体の状態変化を実現するための電動リールの制御および各滑車のロック状態の制御を説明するための図
【図１５】同移動ロボットが階段を上り始める動作を示す図
【図１６】同移動ロボットが階段を上っていく動作を示す図
【図１７】同コンピュータシステムの内部構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、移動ロボット等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
【００２９】
本実施の形態における移動ロボット１は、移動するロボットである。移動ロボット１は、道路や整地等の平坦な場所に限らず、例えば、階段や不整地等の平坦でない場所をも移動する。平坦でない場所を移動する場合は特に、転倒や衝突等による故障のリスクが高いため、移動ロボット１は、安定性が高く、耐衝撃性にも優れた、柔軟な構造を有する。なお、かかるロボットは、例えば、アメーバのような単純な生物に類似した構成からなるといってもよい。
【００３０】
図１は、本実施の形態における移動ロボット１のブロック図である。移動ロボット１は、胴体１１、状態検知部１２、加減圧部１３、制御部１４、１または２以上の脚部１５、および荷台部１６を備える。
【００３１】
なお、状態検知部１２、加減圧部１３、および制御部１４は、例えば、胴体１１の内部１１１２、または荷台部１６の内部に設けられていてもよい。または、状態検知部１２、加減圧部１３、および制御部１４を含む頭部（図示しない）が、胴体１１の外面に取り付けられていても構わない。
【００３２】
また、移動ロボット１は、自律的に移動するための各種のセンサ（例えば、加速度センサ、ジャイロスコープ、方位センサ、接触センサ、距離センサ、圧力センサ、カメラ等）を有していてもよい。なお、各種のセンサは、自律移動以外の移動や動作に用いられてもよいことは言うまでもない。
【００３３】
または、移動ロボット１は、遠隔操作で移動するための通信手段（例えば、ＮＩＣ(Network interface controller)等の通信モジュール、放送を受信する放送受信モジュール等）を有していてもよい。なお、通信手段は、遠隔操作以外の用途（例えば、情報の送信等）に用いられてもよいことは言うまでもない。
【００３４】
胴体１１は、柔軟部を有する。柔軟部とは、柔軟性を有する部位である。ある部位の柔軟性とは、その部位が受けた力に応じて、その部位の形状が変化する性質、または変形し易い性質をいう。柔軟部は、例えば、１または２以上の中空部１１１を含み、それによって、柔軟部の柔軟性が実現される。なお、胴体１１は、１または２以上の中空部１１１を有し、当該１以上の各中空部１１１が柔軟部であるといってもよく、従って、以下の説明において、中空部は、事本的に、柔軟部と読み替えて構わない。
【００３５】
中空部とは、その内部が中空であるような構造を有する部位である。中空部１１１の内部は、通常、空気で満たされている。ただし、中空部１１１内の充填物は、例えば、窒素やヘリウム等の各種の気体、または２種類以上の気体の混合物といった、空気以外の気体でも構わない。中空部１１１内の気体は、中空部１１１の変形に応じて流動するため、柔軟部の柔軟性を妨げることがなく、かつ中空部１１１の安定性に寄与する。また、中空部１１１内の気体は、中空部１１１の変形に応じて圧縮または膨張し、衝突の衝撃や荷物の重さを吸収するため、耐衝撃性またはクッション性への寄与も大きい。
【００３６】
ただし、充填物は、例えば、水、油、ジェル等の液体でもよく、流動性を有する物質（流体といってもよい）であれば何でもよい。なお、胴体１１等が中空部１１１を有し、それによって柔軟性が実現された移動ロボット１を、「中空ロボット」と呼んでもよい。
【００３７】
また、胴体１１またはそこに含まれる柔軟部の柔軟性は、例えば、それを構成する素材の伸縮性によっても実現される。
【００３８】
従って、胴体１１は、例えば、１以上の中空部１１１を有し、かつ、各中空部１１１の表面の少なくとも一部が伸縮性を有する素材で構成され、かつ、１以上の各中空部１１１内に気体が充填されることは好適である。なお、かかる事項は、例えば、脚部１５、荷台部１６等にも当てはまる。つまり、胴体１１以外の各部位も、柔軟部を含んでいてよい。また、中空部１１１は、アメーバ等の生物の細胞に相当するといってもよい。
【００３９】
中空部１１１は、表面１１１１、および内部１１１２で構成される。表面１１１１は、１または２以上の可変領域１１１１ａを含む。可変領域１１１１ａは、例えば、表面１１１１のうち、下向きの面である下面の、１または２以上の部分であるが、下面の全部でもよいし、表面１１１１の全部でも構わない。
【００４０】
例えば、表面１１１１の一部である１以上の各可変領域１１１１ａが、伸縮性を有する膜材（以下、伸縮膜と記す場合がある）で構成され、表面１１１１の、当該１以上の各可変領域１１１１ａ以外の部分は、伸縮性を有さない膜材（非伸縮膜）で構成される。
【００４１】
膜材とは、膜状の部材である。膜材は、例えば、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）等の樹脂、ゴム、エストラマ等の素材で構成されるが、膜状の部材であれば、その素材は問わない。伸縮膜は、例えば、ゴムやエストラマ等で構成されるが、伸縮性を有する又は伸縮性が高い膜であれば、その素材は何でもよい。非伸縮膜は、例えば、ＰＶＣ等の樹脂で構成されるが、伸縮性を有さない又は伸縮性が低い膜であれば、その素材は何でもよい。
【００４２】
ただし、表面１１１１の当該１以上の各可変領域１１１１ａ以外の部分も、伸縮性を有していてもよい。すなわち、表面１１１１の全体が、伸縮膜で構成されても構わない。
【００４３】
または、１以上の各可変領域１１１１ａは、折り畳み可能な構造を有する部材で構成されていてもよい。折り畳み可能な構造とは、例えば、提灯や蛇腹のような構造であるが、入れ子折り畳み構造でもよいし、折り紙型構造でも構わない。
【００４４】
入れ子折り畳み構造とは、例えば、図２に示すような、硬質の素材でできた円筒形のシェルであり、径の異なる２以上の硬素材シェルを、軟質の素材でできた膜である軟素材膜を介して、円錐状または円錐台状に、折り畳み可能に連結した構造である。図２は、入れ子折り畳み構造と、それによる脚部１５の変形を示す図である。硬素材シェルは、例えば、プラスチック等の樹脂で構成されるが、硬質であれば素材の種類は問わない。軟素材膜は、例えば、上述したＰＶＣ等の非伸縮膜であるであるが、軟質であれば、伸縮性を有していてもよく、素材の種類は問わない。なお、図２の（Ａ）〜（Ｄ）については後述する。
【００４５】
入れ子折り畳み構造を折り畳むためのシェルロッキング機構は、例えば、図３に示すような、その内部に取り付けられた１以上のワイヤと、各ワイヤの巻取りを行う１以上の電動リールとを有する駆動部によって、例えば、図４に示す要領で駆動される。
【００４６】
図３は、入れ子折り畳み構造を折り畳むためのシェルロッキング機構の構成の一例を説明する図である。図３の（Ａ）には、シェルロッキング機構を駆動する駆動部の、収縮時の状態が示され、また、（Ｂ）には、かかる駆動部の、伸長時の状態が示されている。２以上の硬素材シェルの各々に滑車が取り付けられており、ワイヤは、かかる２以上の各滑車に巻きつけられている。各滑車には、回転をロックさせる機構がついており、制御部１４は、加減圧部１３を介して脚部１５の内部を加圧する一方、モーターで駆動される電動リールを介してワイヤを引っ張っている状態で、各滑車のロック機構のオン／オフを切り替えることにより、脚部１５の、図４に示されるような角度が付いた伸長を実現する。なお、図３に示された滑車の配置やリールの配線は、例示に過ぎず、様々に変更され得る。
【００４７】
図４は、シェルロッキング機構による脚部１５の状態変化を説明する図である。図４の（Ａ）〜（Ｑ）には、電動リールによるワイヤの動きと、それに応じた脚部１５の角度付き伸長の状態遷移とが示されている。角度付き伸長とは、脚部１５が、例えば、図４上段の（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）や図４下段の（Ｌ）、（Ｍ）、（Ｎ）、（Ｏ）のような形状に変形する動きである。
【００４８】
なお、図４上段の（Ｇ）→（Ｆ）→・・・（Ｉ）のうち、（Ｇ）〜（Ｄ）は、脚部１５を角度が付いた状態で伸ばす動きに対応する遷移であり、また、（Ｄ）→（Ｂ）は、角度付きで伸びた脚部１５を完全に伸ばし切る動きに対応する遷移であり、さらに、（Ｂ）→（Ｈ）→（Ｉ）は、伸びた状態の脚部１５で地面を蹴るような動きに対応する遷移である。また、このことは、図４下段の（Ｏ）→（Ｎ）→・・・（Ｑ）についても当てはまる。
【００４９】
詳しくは、初期状態（Ａ）は、脚部１５が完全に縮んだ状態であり、この状態が出発点となる。初期状態（Ａ）では、計１０個ある滑車は、全て車輪がロックされ、どれも回転できない。
【００５０】
この初期状態（Ａ）において、例えば、制御部１４が、最左の滑車を除く全ての滑車のロックを解除し、空気圧をかけると、脚部１５は、一気に完全に伸び切った状態（Ｂ）に移る。次に、制御部１４が、伸び切った脚部１５を縮めるために、右のリールでワイヤを巻き取ると、脚部１５は、状態（Ｃ）に移る。この状態（Ｃ）において、最右の滑車がロックされると、脚部１５は、初期状態（Ａ）に戻る。
【００５１】
また、初期状態（Ａ）において、制御部１４が、例えば、最左の滑車をロックし、また、左側の５つの滑車のうち最左以外の１以上の滑車をもロックしておく一方、その他の全ての滑車のロックを解除して、空気圧をかけると、脚部１５は、左側の最左以外の４つの滑車のロック状態に応じて、それぞれ状態（Ｄ）、状態（Ｅ）、状態（ｆ）または状態（Ｇ）に遷移する。その後、状態（Ｄ）、状態（Ｅ）、状態（ｆ）または状態（Ｇ）から、制御部１４がいくつかの滑車のロックを解除していくと、上段の左向きの矢印のような状態遷移が実現される。
【００５２】
なお、上記とは逆に、完全に足を伸ばしきった状態（Ｂ）から、角度をつけて伸ばした状態（Ｄ）に遷移させることも可能である。例えば、制御部１４は、状態（Ｂ）の左上から２番目の滑車のロックをオンにして、脚部１５を状態（Ｈ）に遷移させた上で、最左の滑車のロックを解除して左のリールを巻き取れば、脚部１５は、状態（Ｉ）に遷移する。そこから、制御部１４が最左の滑車のロックをオンにすれば、脚部１５は、角度をつけて伸ばした状態（Ｄ）で固定される。
【００５３】
また、以上の説明の左右を逆にすると、同様の動作が、図４下段のように、逆方向に実現される。
【００５４】
従って、図４の動きを実現するに当たって、制御部１４に与えるべき変数は、一の脚部１５について、各滑車のロックの強度を決める１０変数と、左右のリールの巻き取りの速度と回転方向を決める変数となる。なお、図４の上段または下段のいずれか一方の動きだけをする脚部１５については、対応する変数のみを制御部１４に与えればよいことは言うまでもない。また、空気圧の加圧／減圧を決める変数は、例えば、各脚部１５につき１つを対応させてもよいし、２以上の脚部１５の全体、あるいは胴体１１等も含む移動ロボット１の全体について、１つを対応させてもよい。
【００５５】
なお、上記駆動機構では、電動リールを各脚部１５につき２つ使っているが、例えば、巻き取り方向を時計回りと反時計回りとの間で切り替え可能な電動リールを１個だけ使ってもよい。その場合、当該１個の電動リールに対して、その巻き取り軸を、例えば、空転させたり、トルクをかけた状態で回転させたり、その回転速度を切り替えたりするギアが必要になるが、電動リールの数が減ることで、駆動機構の軽量化が図られる。
【００５６】
また、以上と同様の駆動機構を、例えば、胴体１１の変形にも用いることで、背中を丸めたり、海老反りにしたりといった動作も実現できる。ただし、ロッキング機構を駆動する手法は問わない。なお、シェルロッキング機構による胴体１１の変形については、具体例２で説明する。
【００５７】
これにより、例えば、図２の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、脚部１５の向きや屈曲状態が変化してもよい。図２の（Ａ）には、シェルロッキング機構を有する可変領域１１１１ａから形成された凸部の、伸縮時の内面が示されている。また、（Ｂ）には、かかる凸部の、屈曲時の内面が示されている。同様に、（Ｃ）には、伸縮時の外面が示され、（Ｄ）には、屈曲時の外面が示されている。
【００５８】
シェルロッキング機構によれば、可変領域１１１１ａの変形の自由度が高く、かつ耐衝撃性に優れた脚部１５が容易に実現できる。変形の自由度が高いことは、例えば、一の方向に突出した可変領域１１１１ａの先端側を別の方向に折り曲げる動きといった、より複雑な脚部１５の動きが可能であることであってもよい。なお、かかる動きは、例えば、ムカデ等の節足動物が脚を関節で折り曲げる動作に相当するといってもよい。
【００５９】
折り紙型構造とは、例えば、図５に示すような、一枚の折り紙を折って作った、縦方向にも横方向にも伸縮自在である立体の構造である。折り紙型構造を有する部材は、例えば、棒の形状、または卵の形状、または饅頭の形状、または円盤の形状のいずれにも変化し得る。
【００６０】
例えば、胴体１１は、上記のような中空部１１１を１つだけ備えていてもよい。かかる場合、胴体１１は、中空部１１１それ自体であってもよい。また、一の中空部１１１である胴体１１の内部に、他の１または２以上の中空部１１１が存在しても構わない。
【００６１】
なお、中空部１１１を１つだけ有することは、単一の細胞膜をもち内部隔壁の存在しない単細胞生物に類似した構造に相当するといってもよい。従って、胴体１１が一の中空部１１１のみを備える移動ロボット１は、単細胞生物であることに相当するとも考えられる。なお、以下では、かかる移動ロボット１を、「単細胞型ロボット」と記す場合がある。単細胞型の移動ロボット１の要部を図６に示す。この移動ロボット１では、胴体１１である一の中空部１１１の下面の２箇所が突出して、各々脚部１５を構成する２つの凸部が形成されている。
【００６２】
図６に示したような単細胞型ロボットの場合、例えば、一の膜材で、胴体１１および２以上の脚部１５が実現されてもよい。つまり、前述したように、一の中空部１１１それ自体が胴体１１であり、２以上の脚部１５は、その表面１１１１の一部である可変領域１１１１ａが突出した凸部であってもよい。
【００６３】
または、表面１１１１の全体が、上記のような折り紙型構造を有する部材で構成されてもよい。
【００６４】
なお、伸縮膜で構成された表面１１１１は、細胞膜に相当するといってもよい。また、折り畳み可能な構造を有する表面１１１１も、細胞膜に相当する要素と考えても構わない。
【００６５】
中空部１１１の内部１１１２には、通常、空気が注入されるが、空気以外の気体（窒素等）、または水や油等の液体、あるいはジェル状の物質などが注入されてもよい。ただし、注入物は、流体であれば何でもよい。
【００６６】
または、胴体１１は、例えば、上記のような中空部１１１を、２以上、備えていてもよい。なお、中空部１１１を２以上、備えることは、多細胞であることに相当するといってもよい。また、胴体１１が２以上の中空部１１１を備える移動ロボット１は、多細胞生物であることに相当するといってもよい。なお、以下では、かかる移動ロボット１を、「多細胞型ロボット」と記す場合がある。多細胞型の移動ロボット１の要部を図７に示す。この移動ロボット１では、胴体１１である一の中空部１１１の内部１１１２に、他の２つの中空部１１１が配置されており、当該２つの中空部１１１の各々の下面の一箇所が突出して、各々脚部１５を構成する２つの凸部が形成されている。
【００６７】
図７に示すような多細胞型ロボットの場合、２以上の各中空部１１１の胴体１１における位置は、可変であることは好適である。胴体１１は、２以上の各中空部１１１を変位させるアクチュエータ等の駆動機構を有していてもよい。
【００６８】
中空部１１１は、その内部１１１２の圧力の変化に応じて、その表面１１１１の少なくとも一部である１以上の可変領域１１１１ａが変形する。圧力とは、通常、空気圧であるが、空気以外の気体（例えば、窒素等）の圧力でもよいし、液体の圧力（例えば、水圧や油圧等）でも構わない。
【００６９】
中空部１１１の内部１１１２の圧力は、通常、閾値以下である。閾値は、例えば、中空部１１１の外部の圧力よりも僅かに高い値であるが、外部の圧力と同じ値でもよいし、外部の圧力より低い値でも構わない。なお、外部の圧力とは、通常、大気圧であるが、例えば、移動ロボット１が水中を移動するロボットである場合は、その水深における水圧でもよい。ただし、後述する加減圧部１３による加圧時には、内部１１１２の圧力は、表面１１１１が破裂しない範囲内で、一時的に閾値を超えてもよい。従って、閾値は、例えば、表面１１１１が破裂しない範囲で最大の圧力に対して、予め決められた割合（例えば、８割、９５％等）を乗じた値であってもよい。
【００７０】
変形とは、例えば、可変領域１１１１ａが突出することである。突出とは、例えば、表面１１１１の一部である可変領域１１１１ａが、当該表面１１１１の法線方向に変位することである。可変領域１１１１ａが突出することで、凸部が形成され、この凸部によって脚部１５が実現されてもよい。なお、こうして形成される凸部もまた、中空部１１１と同様、中空構造を有する。従って、凸部は、中空部１１１の一部と考えてよいが、これとは別の新たな中空部と考えることもできる。以下では、可変領域１１１１ａが突出して形成される凸部を、脚部１５と記す場合もある。
【００７１】
また、変形は、通常、上記のようにして形成された凸部（例えば、脚部１５）が、伸長したり、収縮したりすること（つまり、伸縮）を含む。伸長とは、凸部の高さが高くなることであり、収縮とは、凸部の高さが低くなることである。凸部の高さとは、凸部の先端から、元の可変領域１１１１ａを含む表面１１１１に下した垂線の長さである。凸部の高さは、例えば、脚部１５の長さであってもよい。
【００７２】
凸部の高さは、例えば、段階的に変化する。段階的に変化することは、例えば、“０”，“５ｃｍ”，“１０ｃｍ”のように、５ｃｍ幅で３段階に変化することでもよいし、“２ｃｍ”，“４ｃｍ”，“６ｃｍ”，“８ｃｍ”のように、２ｃｍ幅で４段階に変化することでもよく、その変化の階数や幅は問わない。または、凸部の高さは、連続的に変化してもよい。なお、連続的に変化することは、例えば、段階的に変化する際の、変化の幅が閾値よりも小さい又は閾値以下であることでもよいし、変化の階数が閾値よりも大きい又は閾値以上であることでもよい。
【００７３】
なお、変形は、凸部が屈曲することも含んでもよい。また、可変領域１１１１ａの変形に連れて、表面１１１１の可変領域１１１１ａ以外の部分も適宜、変形して構わない。
【００７４】
可変領域１１１１ａの突出または収縮は、可変領域１１１１ａの伸縮性によって実現されてもよいし、折り畳み構造によって実現されてもよいし、その両方によって実現されても構わない。
【００７５】
状態検知部１２は、１以上の各可変領域１１１１ａの変形に関する状態を、例えば、接触センサ、距離センサ等のセンサで検知し、状態情報を取得する。
【００７６】
変形に関する状態とは、例えば、凸部の先端と地面との位置関係を示す状態である。凸部の先端と地面との位置関係とは、例えば、凸部の先端が、地面に接触しているか、地面から離れているか（すなわち、接地しているか否か）であってもよい。以下では、凸部の先端が接地しているか否かを「接地状態」と記す場合がある。
【００７７】
または、変形に関する状態は、凸部の伸縮の状態であってもよい。凸部の伸縮の状態とは、例えば、凸部の高さである。以下では、凸部の高さを「伸縮状態」と記す場合がある。
【００７８】
状態情報は、例えば、前述した接地状態を示す接地状態情報である。接地状態情報は、例えば、凸部の先端が接地していることを示す“ＯＮ”、または、凸部の先端が接地していないことを示す“ＯＦＦ”のいずれかであるが、その表現形式は問わない。
【００７９】
または、状態情報は、前述した伸縮状態を示す伸縮状態情報でもよい。伸縮状態情報は、例えば、凸部の高さを示す数値（例えば、“０”，“５ｃｍ”，“１０ｃｍ”等）でもよいし、数値に対応付いたＩＤ（例えば、“０”に対応する“０”、“５ｃｍ”に対応する“１”、“１０ｃｍ”に対応する“２”等）でも構わない。
【００８０】
なお、変形に関する状態は、凸部の屈曲に関する状態（以下、屈曲状態）でもよく、状態情報は、かかる屈曲状態を示す屈曲状態情報でもよい。屈曲状態情報は、例えば、屈曲しているか否か、および屈曲している方向を示す情報である。
【００８１】
状態検知部１２は、例えば、接地状態情報および伸縮状態情報を含む状態情報を取得する。状態検知部１２は、接地状態情報および伸縮状態情報に加えて、屈曲状態情報をも含む状態情報を取得することは好適である。ただし、状態検知部１２は、接地状態情報または伸縮状態情報または屈曲状態情報のうち１以上を含む状態情報を取得すればよく、取得される状態情報のデータ構造は問わない。
【００８２】
状態検知部１２は、例えば、図６に示したような単細胞型ロボットの場合、当該一の中空部１１１に含まれる１以上（通常、２以上）の凸部のうち一の凸部に関して、状態情報を取得する。
【００８３】
または、状態検知部１２は、例えば、図７に示したような多細胞型ロボットの場合、当該２以上の各中空部１１１に含まれる一の凸部に関して、状態情報を取得する。
【００８４】
加減圧部１３は、中空部１１１の内部１１１２を加圧または減圧する。加圧とは、例えば、中空部１１１の内部１１１２に空気を吸入（すなわち吸気）することにより、内部１１１２の気圧を上げることである。減圧とは、例えば、中空部１１１の内部１１１２から空気を排出（すなわち排気）することで、内部１１１２の気圧を下げることである。または、加圧は、例えば、中空部１１１の内部１１１２に外部から空気を送り込むことでもよいし、減圧は、例えば、中空部１１１の内部１１１２に存在する空気を外部から抜き取ることでも構わない。
【００８５】
加減圧部１３は、例えば、後述する制御部１４の制御下で、内部１１１２を加減圧することにより、内部１１１２の圧力を閾値以下に保つ。これによって、中空部１１１のクッション性が確保される。
【００８６】
加減圧部１３は、例えば、ブロワで実現されるが、ファン、コンプレッサ等で実現されてもよい。
【００８７】
なお、胴体１１が２以上の中空部１１１を有する場合は、例えば、中空部１１１ごとにブロワを設けて、当該２以上のブロワが個別に加減圧を行うが、一のブロワによる加減圧を、圧力調整バルブ等で各中空部１１１に分配しても構わない。
【００８８】
加減圧部１３は、例えば、凸部の高さが段階的に変化するように、ブロワ等の出力を調整する。出力とは、例えば、ブロワ等による単位時間当たりの吸排気量であるが、ブロワ等に与える電力でも構わない。出力を調整することは、例えば、ブロワ等と中空部１１１の内部１１１２とを繋ぐパイプに設けられた圧力調整バルブを開閉することであるが、ブロワ等に与える電力を調整することでも構わない。圧力調整バルブは、例えば、そのバルブ径が段階的に変化するが、連続的に変化してもよい。ブロワ等への電力の変化も、段階的であるが、連続的でもよい。
【００８９】
制御部１４は、状態検知部１２が取得した状態情報を用いて、加減圧部１３を介して１以上の各可変領域１１１１ａを変形させることにより、胴体１１を移動させる。
【００９０】
例えば、単細胞型ロボットの場合、制御部１４は、加減圧部１３を介して、一の中空部１１１の内部１１１２を加圧することにより、その表面１１１１（例えば、下面）に含まれる１以上（通常、２以上）の可変領域１１１１ａを突出させ、それによって形成された１以上（通常、２以上）の凸部（例えば、脚部１５）を、そのうち一の凸部に関して状態検知部１２が取得した状態情報を用いて、伸縮させる。
【００９１】
具体的には、制御部１４は、形成された１以上の凸部を、取得された状態情報に含まれる接地情報が“ＯＦＦ”から“ＯＮ”に変化するまで伸長させた後、取得された状態情報に含まれる伸縮状態情報が示す凸部の高さが、予め決められた増分（例えば、５ｃｍや８ｃｍ等）だけ増加するまで伸長させてもよい。
【００９２】
こうして、胴体１１の下側に１以上の脚部１５が形成され、その先端が接地した状態で伸長すると、その後端が上昇する結果、胴体１１の少なくとも一部は、上方に持ち上がり得る。
【００９３】
なお、中空部１１１の下面に３以上（例えば、４つ、または８つ等）の可変領域１１１１ａが含まれている場合は、胴体１１の下側に３以上の脚部１５が形成され、伸長する結果、胴体１１の全体が持ち上がり得る。また、３以上の脚部１５を個別に伸縮または屈曲させる構造または機構（例えば、後述するシェルロッキング機構）を設けることで、胴体１１は、水平方向にも移動し得る。または、胴体１１が球や回転楕円体等の形状を有する場合は、こうした機構がなくても、１以上の脚部１５の伸縮のみで、水平方向に転がり得る。
【００９４】
また、制御部１４は、例えば、上記のようにして凸部の高さが予め決められた増分だけ増加した時点から、予め決められた時間が経過した後に、加減圧部１３を介して、一の中空部１１１の内部１１１２を減圧することにより、１以上の凸部を収縮させてもよい。
【００９５】
または、多細胞型ロボットの場合、制御部１４は、加減圧部１３を介して、まず、２以上の中空部１１１の各々に対して、当該中空部１１１の内部１１１２を加圧し、当該中空部１１１の表面１１１１に含まれる可変領域１１１１ａを突出させ、それによって形成された２以上の凸部を、当該２以上の凸部のうち一の凸部に関して状態検知部１２が取得した状態情報を用いて、伸長させる動作を行う。これによって、胴体１１は、上方に持ち上がる。
【００９６】
次に、制御部１４は、２以上の中空部１１１のうち一の中空部１１１に形成された凸部を、加減圧部１３を介して、当該一の中空部１１１の内部１１１２を減圧することにより、収縮させる。そして、制御部１４は、当該一の中空部１１１を、胴体１１が有する駆動機構を介して変位させた後、再び、加減圧部１３を介して、当該一の中空部１１１の内部１１１２を加圧することにより、伸長させる。
【００９７】
次に、制御部１４は、２以上の中空部１１１のうち別の中空部１１１に形成された凸部を、加減圧部１３を介して、当該別の中空部１１１の内部１１１２を減圧することにより、収縮させる。そして、制御部１４は、当該別の中空部１１１を、胴体１１が有する駆動機構を介して変位させた後、加減圧部１３を介して、当該別の中空部１１１の内部１１１２を加圧することにより、伸長させる。
【００９８】
道路等の平坦な場所において、かかる動作が繰り返されることで、胴体１１は、水平方向に移動する。また、障害物や階段等が存在する場所では、移動ロボット１は、障害物を乗り越えたり、階段を昇降したりすることもできる。
【００９９】
制御部１４は、例えば、凸部の高さが段階的に変化するように、加減圧部１３を介して中空部１１１の内部１１１２を加圧または減圧するが、連続的に変化するように加減圧を行ってもよい。
【０１００】
なお、制御部１４は、例えば、状態検知部１２が取得した状態情報を用いて、前述したような、駆動機構を介した中空部１１１の変位の制御をも行ってもよい。
【０１０１】
また、制御部１４は、１以上の各凸部の高さ制御（例えば、１以上の各脚部１５の伸縮制御）、または１以上の各中空部１１１の変位制御のうち１種類以上の制御を、前述したような１以上の各可変領域１１１１ａの変形（例えば、１以上の各脚部１５の接地や伸縮等）に関する状態情報だけでなく、例えば、加速度センサ、ジャイロスコープ、方位センサ、カメラ等を用いて取得される各種の情報（加速度を示す加速度情報、角速度を示す角速度情報、方位を示す方位情報、撮影された画像情報等）をも用いて、行うことは好適である。
【０１０２】
また、１以上の各中空部１１１の内部１１１２には、圧力センサが設けられており、制御部１４は、かかる圧力センサ群からの１以上の圧力情報を用いて、１以上の各中空部１１１の内部１１１２の圧力が閾値以下となるように、加減圧部１３を制御してもよい。
【０１０３】
さらに、中空部１１１の外部（例えば、胴体１１の外面等）にも、上記圧力センサ群とは別の圧力センサが設けられており、制御部１４は、当該別の圧力センサからの圧力情報（例えば、大気圧を示す情報）を用いて、閾値を変更しつつ、上記のような加減圧部１３の制御を行ってもよい。
【０１０４】
ただし、制御部１４が状態情報等の情報を用いて行う処理それ自体は、本発明の主旨と直接には関係がないので、詳細な説明は省略する。
【０１０５】
なお、中空部１１１の表面１１１１において、伸縮性または折り畳理構造を有する可変領域１１１１ａが突出して形成される凸部は、例えば、アメーバの仮足に相当するとも考えられる。以下では、アメーバの仮足に相当する凸部が形成される、単細胞型の移動ロボット１を「単細胞アメーバ型ロボット」、多細胞型の移動ロボット１を「多細胞アメーバ型ロボット」と称する場合がある。
【０１０６】
単細胞アメーバ型の移動ロボット１の要部を図８に示す。この移動ロボット１が有する２つの各脚部１５は、シェルロッキング機構による折り畳み可能な構造を有する。また、シェルロッキング機構を構成する硬素材シェルと同種の硬い素材（図中、白抜きの矩形で示されている：以下同様）が、胴体１１を構成する一の中空部１１１の表面１１１１の、２つの可変領域１１１１ａ以外の部分にも配置されている。当該一の中空部１１１の内部１１１２と、２つの各脚部１５の内部とは、連続した空間であり、その全体が一のブロワによって加減圧される。
【０１０７】
多細胞アメーバ型の移動ロボット１の要部を図９に示す。この移動ロボット１が有する２つの各脚部１５もまた、シェルロッキング機構による折り畳み可能な構造を有し、硬素材シェルと同種の硬い素材が、胴体１１を構成する一の中空部１１１の表面１１１１の、２つの可変領域１１１１ａ以外の部分にも配置されている。当該一の中空部１１１の内部１１１２と、他の２つの各中空部１１１の内部（および、この内部と連続する各脚部１５の内部）とは、別々の空間であり、当該３つの空間に対応する３つのブロワによって、個別に加減圧される。
【０１０８】
なお、中空部１１１の表面１１１１の全体が折り紙型構造を有するタイプの、単細胞型の移動ロボット１は、「単細胞折り紙型ロボット」と称される場合がある。単細胞折り紙型の移動ロボット１の要部を図１０に示す。この移動ロボット１の胴体１１は、三角形状を有する硬い素材（図中、白抜きの三角形で示されている）を多数、組み合わせた折り紙構造によって、図４に示したような各種態様での折り畳みが可能となっている。
【０１０９】
脚部１５は、胴体１１を支え、または移動させ、または支えかつ移動させる。脚部１５は、例えば、中空部１１１の下面の一部が突出した凸部であるが、当該中空部１１１とは独立した別の中空部１１１でも構わない。または、脚部１５は、平地を移動するための車輪や、雪原を移動するためのそり等でもよい。移動ロボット１は、例えば、凸部で構成される２以上の脚部１５と、車輪またはそりとして機能する別の１または２以上の脚部１５とを有していてもよい。
【０１１０】
荷台部１６には、荷物が搭載される。荷物は、例えば、各種の資材、機材等であるが、水等の液体でもよいし、人でもよく、その種類は問わない。
【０１１１】
荷台部１６は、通常、その中央部が凹んだ凹形状を有するが、平面形状を有してもよい。また、荷台部１６の輪郭は、例えば、四角形であるが、円形や楕円形等でもよく、その形状は問わない。
【０１１２】
荷台部１６は、通常、胴体１１の上面に設けられる。ただし、荷台部１６は、例えば、胴体１１の前方、後方、左側、または右側に設けられてもよいし、胴体１１の内部に設けられてもよいし、こうした場所のうち２カ所以上に設けられても構わない。すなわち、荷台部１６は、胴体１１によって支持可能であれば、その設置場所や数は問わない。
【０１１３】
荷台部１６は、例えば、トレイ、ボウル、合板等で構成されるが、その種類は問わない。または、伸縮性を有する中空部１１１の上面に荷物を搭載した場合に生じる凹部が、荷台部１６として機能してもよい。
【０１１４】
状態検知部１２、および制御部１４は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。制御部１４の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。状態検知部１２は、接触センサや距離センサ等のセンサを含むと考えても、含まないと考えてもよい。
【０１１５】
なお、フローチャートは省略するが、移動ロボット１は、以下のように動作する。
【０１１６】
（ステップＳ１０１）状態検知部１２は、１以上の各可変領域１１１１ａの変形に関する状態を、接触センサや距離センサ等のセンサで検知し、状態情報を取得する。なお、状態検知部１２の詳細な動作については、前述したので繰り返さない。制御部１４についても同様である。
【０１１７】
（ステップＳ１０２）制御部１４は、状態検知部１２が取得した状態情報を用いて、加減圧部１３を介して１以上の各可変領域１１１１ａを変形させることにより、胴体１１を移動させる。その後、ステップＳ１０１に戻る。
【０１１８】
なお、移動ロボット１の電源オンやプログラムの起動に応じて、以上のような処理が開始し、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。ただし、処理の開始または終了のトリガは問わない。
【０１１９】
以下、本実施の形態における移動ロボット１の具体例について説明する。以下の説明は、種々の変更が可能であり、本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【０１２０】
（具体例１）
図１１は、本具体例１の移動ロボット１の概念図である。この移動ロボット１は、中空部１１１を含む胴体１１と、状態検知部１２および制御部１４を実現するアメーバ計算チップと、加減圧部１３を実現する２つのパイプ用ファンと、テーパ付きベローズで構成される８つの脚部１５と、車輪およびそりとして機能する別の２つの脚部１５ａと、アメーバ計算チップを内蔵した荷台部１６とを備える。
【０１２１】
胴体１１は、クッションのような、丸くて平べったい形状を有する高耐久性の中空筐体である。
【０１２２】
８つの脚部１５の各々には、圧力調整弁が取り付けられている。２つのパイプ用ファンによる加減圧は、８つの圧力調整弁を介して、８つの脚部１５の内部に分配される。テーパ付きベローズの先端は閉塞されており、その内部に、２つのパイプ用ファンによる加減圧の一部が与えられることで、テーパ付きベローズは伸縮する。こうして伸縮するテーパ付きベローズは、中空部１１１およびその下面に形成される凸部として機能する。
【０１２３】
２つのパイプ用ファンによる加減圧のその他の一部は、高耐久性中空筐体である胴体１１の内部（すなわち、内部１１１２）に与えられ、それによって、胴体１１それ自体が、一の中空部１１１を実現する。
【０１２４】
８つの各脚部１５の先端には、接触センサ（図中、白抜きの丸で示されている）が設けられ、その後端には、当該接触センサとの間の距離を検知する距離センサ（図中、色付きの丸で示されている）が設けられる。アメーバ計算チップには、８つの脚部１５ごとに、かかる接触センサおよび距離センサの対からの状態情報が入力される。
【０１２５】
アメーバ計算チップは、８つの脚部１５ごとに、入力された状態情報を用いて、例えば、バウンスバックルールに基づき前進可能な解を探索し、次の時刻における当該脚部１５の伸縮状態情報を高速に更新していく。アメーバ計算チップは、こうして更新される伸縮状態情報に基づき、８つの各脚部１５の圧力調整バルブを開閉（Ｏｎ／Ｏｆｆ）し、それによって、移動ロボット１の移動が実現される。
【０１２６】
なお、アメーバ計算チップの、状態情報やバウンスバックルール等に基づく具体的な処理は、本発明の主旨とは直接には関係がないため、説明を省略する。
【０１２７】
（具体例２）
図１２は、本具体例２の移動ロボット１の概念図である。この移動ロボット１の胴体１１もまた、その内部が加圧されており、胴体１１用のシェルロッキング機構によって、例えば、（Ａ）および（Ｂ）に示すように、前後に伸縮する。また、図示はしていないが、胴体１１は、上下に屈曲し得る。なお、この移動ロボット１の８つの各脚部１５もまた、例えば、図２に示したような入れ子折り畳み構造を有し、それを折り畳むための、図３に示したようなシェルロッキング機構によって、図４に示したような角度付きの伸張が行える。
【０１２８】
８つの脚部１５のうち４つは、胴体１１の外側に設けられ、他の４つは、胴体１１の内側に設けられる。外側の４つの脚部のうち２つは、胴体の前方に設けられ、他の２つは、胴体１１の後方に設けられる。同様に、内側の４つの脚部のうち２つが、胴体１１の前方に設けられ、他の２つは、胴体１１の後方に設けられる。前方の４つの脚部１４は、胴体１１が収縮した状態で一直線に並び得る。後方の４つの脚部１４もまた、胴体１１が収縮した状態で一直線に並び得る。また、この移動ロボット１は、４つの車輪１５ｂをも有する。
【０１２９】
図１３は、シェルロッキング機構による胴体１１の状態変化を説明する図である。胴体１１用のシェルロッキング機構もまた、脚部１５用のシェルロッキング機構と同様、２以上の各滑車をロックしたり解除したりしつつ、電動リールでワイヤを巻取ったり繰り出したりすることにより駆動される。
【０１３０】
図１３に示す胴体１１の状態変化は、図４に示した脚部１５の状態変化と基本的には同様であり、例えば、具体例１で説明したようなアメーバ計算チップで実現される制御部１４が、電動リールによるワイヤの巻取り動作の制御と、２以上の各滑車のロック状態の制御とを行うことにより実現される。
【０１３１】
図１４は、胴体１１の状態変化を実現するために制御部１４が行う、電動リールの制御、および各滑車のロック状態の制御を説明するための図である。図１４（Ａ）は、図１３の状態（Ｂ−Ａ）に対応している。初期状態である状態（Ｂ−Ａ）は、ワイヤを巻き上げた状態で、上端および下端の２つの滑車をロックすることにより実現される。他の４つの滑車は、ロック解除されている。
【０１３２】
図１４（Ｂ）は、図１３の状態（Ｂ−Ｂ）に対応している。上記の状態（Ｂ−Ａ）から状態（Ｂ−Ｂ）への変化は、例えば、上端の滑車をロック解除して、電動リールでワイヤを繰り出すことにより実現される。
【０１３３】
図１４（Ｃ）は、図１３の状態（Ｂ−Ｃ）に対応している。上記の状態（Ｂ−Ｂ）から状態（Ｂ−Ｃ）への変化は、例えば、各滑車のロック状態は維持したまま、電動リールでワイヤを巻き取ることにより実現される。
【０１３４】
図１４（Ｄ）は、図１３の状態（Ｂ−Ｆ）に対応している。上記の状態（Ｂ−Ｂ）から状態（Ｂ−Ｆ）への変化は、例えば、上端およびその隣と下端との３つの滑車のロック状態は維持したまま、他の３つの滑車をロックし、電動リールでワイヤを巻き取ることにより実現される。なお、その他の状態変化も、基本的には上記と同様の制御により実現される。
【０１３５】
図１５は、本具体例２の移動ロボット１が階段を上り始める動作を説明する図である。この移動ロボット１の制御部１４は、最初、４つの車輪１５ｂを着地させて、そのうち１以上をモーターで駆動し、移動ロボット１を階段の前まで移動させる。次に、制御部１４は、（Ａ）に示すように、外側の４つの脚部１５を伸長させる。次に、制御部１４は、（Ｂ）に示すように、外側の４つの脚部１５のうち、後ろ２つの脚部１５を後方に屈曲させつつ、前２つの脚部１５を収縮させる。それによって、前の２つの車輪１５ｂが、階段の一段目に着地する。
【０１３６】
次に、制御部１４は、（Ｃ）に示すように、胴体１１を伸長させつつ、上記前２つの脚部１５を伸長させ、それによって、当該前２つの脚部１５が階段の一段目に着地する。当該前２つの脚部１５がさらに伸長すると、前２つの車輪１５ｂは、階段から浮き上がる。次に、制御部１４は、（Ｄ）に示すように、内側の４つの脚部のうち、後ろ２つの脚部１５を伸長させる。
【０１３７】
次に、制御部１４は、（Ｅ）に示すように、胴体１１の前側を上方に屈曲させつつ、胴体１１を収縮させることで、胴体１１の後ろ側を前方に引き寄せる。次に、制御部１４は、（Ｆ）に示すように、内側の４つの脚部１５のうち、前２つの脚部１５を伸長させる。そして、当該前２つの脚部１５が階段の２段目に着地すると、制御部１４は、（Ｇ）に示すように、屈曲した胴体１１をまっすぐにする。
【０１３８】
図１６は、本例の移動ロボット１が階段を上っていく動作を説明する図である。当初、移動ロボット１は、（Ａ）に示すような状態にある。すなわち、胴体１１の前側が伸長する一方、胴体１１の後ろ側は収縮している。また、内側の４つの脚部１５が伸長する一方、外側の４つの脚部１５は収縮している。そして、伸長している内側の４つの脚部１５のうち、前２つの脚部１５が、階段の五段目に接地し、後ろ２つの脚部１５は、階段の手前の床に接地している。
【０１３９】
この状態で、制御部１４は、（Ｂ）に示すように、外側の４つの脚部１５を伸長させる。そして、これら外側の４つの脚部１５のうち、前２つの脚部１５が六段目に着地し、後ろ２つの脚部１５が床に着地すると、制御部１４は、（Ｃ）に示すように、内側の４つの脚部１５を収縮させる。
【０１４０】
次に、制御部１４は、（Ｄ）に示すように、床に着地している外側の後ろ２つの脚部１５を支点として、胴体１１の後ろ側を伸長させると共に、六段目に着地している外側の前２つの脚部１５を支点として、胴体１１の前側を収縮させる。それによって、胴体１１の重心が、階段に沿って斜め上方に移動する。
【０１４１】
次に、制御部１４は、（Ｅ）に示すように、内側の４つの脚部１５を伸長させる。これら内側の４つの脚部１５のうち、後ろ２つの脚部１５が一段目に着地し、前２つの脚部１５が六段目に着地すると、制御部１４は、（Ｆ）に示すように、外側の４つの脚部１５を収縮させる。
【０１４２】
次に、制御部１４は、（Ｇ）に示すように、一段目に着地している内側の後ろ２つの脚部１５を支点として、胴体１１の後ろ側を収縮させると共に、六段目に着地している内側の前２つの脚部１５を支点として、胴体１１の前側を伸長させる。それによって、胴体１１の重心が、階段に沿って斜め上方に、さらに移動する。以上のような動作を繰り返すことにより、移動ロボット１は、階段を上っていくことができる。
【０１４３】
以上、本実施の形態によれば、移動ロボット１は、その内部１１１２の圧力の変化に応じて、その表面１１１１の少なくとも一部である１以上の可変領域１１１１ａが変形する中空部１１１を含む柔軟部を有する胴体１１と、中空部１１１の内部１１１２を加圧または減圧する加減圧部１３と、１以上の可変領域１１１１ａの変形に関する状態を検知し、状態情報を取得する状態検知部１２と、状態情報を用いて、加減圧部１３を介して１以上の各可変領域１１１１ａを変形させることにより、胴体１１を移動させる制御部１４とを具備することにより、柔軟で、安定性が高く、耐衝撃性にも優れ、その結果、例えば、未知の不整地の移動や階段の昇降といった、平坦でない場所での移動が容易に行えるロボットが実現される。
【０１４４】
また、移動ロボット１は、胴体１１が中空部１１１を２以上有することにより、安定性がより高く、その結果、平坦でない場所でより容易に移動できるロボットが実現れる。
【０１４５】
または、移動ロボット１は、胴体１１が中空部１１１を１つだけ有することにより、より柔軟で、耐衝撃性により優れたロボットが実現される。
【０１４６】
また、１以上の各可変領域１１１１ａは、折り畳み可能な構造を有することにより、伸縮性の低い膜材でも、可変領域１１１１ａを実現できる。
【０１４７】
また、移動ロボット１は、胴体１１を支え、または移動させ、または支えかつ移動させる２以上の脚部１５をさらに具備することにより、２以上の脚部１５による移動が行える。
【０１４８】
また、２以上の各脚部１５は、伸縮可能な可変領域１１１１ａによって実現されることにより、移動ロボット１は、２以上の伸縮可能な脚部１５によって、例えば、段差を超える、階段を昇降するといった、垂直方向の成分を含む複雑な移動が容易に行える。
【０１４９】
また、移動ロボット１は、荷物を搭載可能な荷台部１６をさらに具備することにより、荷物の運搬が行える。
【０１５０】
また、移動ロボット１は、中空部１１１の内部１１１２の圧力が閾値以下であることにより、中空部１１１の破裂を防止できる。また、中空部１１１がクッション性を有する結果、耐衝撃性が高まる。さらに、中空部１１１の上面に荷物を搭載した場合に生じる凹部が、荷台部１６として機能する結果、特に荷台を設けることなく、荷物の運搬も行える。
【０１５１】
なお、本実施の形態の移動ロボット１では、胴体１１等が有する柔軟部の柔軟性は、１以上の中空部１１１によって実現されたが、例えば、マットレス構造といった、中空以外の構造によっても実現も可能である。マットレス構造とは、例えば、スプリングやコイル等の２以上の弾性体を一の面内に、高さ方向に並列に敷き詰めた、ベッドのマットレスのような構造である。このように、柔軟部の柔軟性を実現する手段は問わない。
【０１５２】
また、本実施の形態の移動ロボット１では、制御部１４が中空部１１１の内部１１１２の圧力を制御したが、かかる制御は行わなくてもよい。
【０１５３】
さらに、本実施の形態における前述したような処理は、ソフトウェアで実現しても良い。そして、このソフトウェアをソフトウェアダウンロード等により配布しても良い。また、このソフトウェアをＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録して流布しても良い。
【０１５４】
図１７は、本明細書で述べたプログラムを実行して、上述した実施の形態の移動ロボット１を実現するコンピュータシステム９００の内部構成の一例を示す図である。図１７において、コンピュータシステム９００は、プログラムを実行するコンピュータであるＭＰＵ９１１と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのＲＯＭ９１２と、ＭＰＵ９１１に接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶すると共に、一時記憶空間を提供するＲＡＭ９１３と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、およびデータを記憶するストレージ９１４と、ＭＰＵ９１１、ＲＯＭ９１２等を相互に接続するバス９１５と、外部ネットワークや内部ネットワーク等のネットワークへの接続を提供するネットワークカード９１６と、メモリカードスロット９１７と、センサ９１８とを備える。ストレージ９１４は、例えば、フラッシュメモリなどである。なお、センサ９１８については前述したので繰り返さない。また、コンピュータシステム９００全体をコンピュータと呼んでもよい。
【０１５５】
コンピュータシステム９００に、移動ロボット１の機能を実行させるプログラムは、例えば、メモリカード９２０に記憶されて、メモリカードスロット９１７に挿入され、ストレージ９１４に転送されてもよい。これに代えて、そのプログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム９００に送信され、ストレージ９１４に記憶されてもよい。プログラムは、実行の際にＲＡＭ９１３にロードされる。なお、プログラムは、メモリカード９２０、またはネットワークから直接、ロードされてもよい。
【０１５６】
プログラムは、コンピュータシステム９００に、移動ロボット１の機能を実行させるオペレーティングシステム（ＯＳ）、またはサードパーティプログラム等を必ずしも含んでいなくてもよい。プログラムは、制御された態様で適切な機能やモジュールを呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいてもよい。コンピュータシステム９００がどのように動作するのかについては周知であり、詳細な説明は省略する。
【０１５７】
ただし、以上は例示であり、を実現するコンピュータのハードウェア構成は問わない。
【０１５８】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
以上のように、本発明にかかる移動ロボットは、柔軟で、安定性が高く、耐衝撃性にも優れ、その結果として、平坦でない場所でも容易に移動できるロボットが実現されるという効果を有し、有用である。
【符号の説明】
【０１６０】
１  移動ロボット
１１  胴体
１２  状態検知部
１３  加減圧部
１４  制御部
１５、１５ａ  脚部
１６  荷台部
１１１  中空部
１１１１  表面
１１１１ａ  可変領域
１１１２  内部
【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】
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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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