(57)【要約】【課題】  端末装置によって操作され、様々な形状の端末装置と一体として扱うことができるコミュニケーションロボットを提供すること。【解決手段】  端末装置からの入力に基づいて動作するコミュニケーションロボットであって、前記端末装置との間で通信を行う通信手段と、前記通信手段が受信した情報に基づいて、前記コミュニケーションロボットを制御する制御手段と、前記端末装置の端部を載置する載置部と、前記載置部に載置された前記端末装置を斜めに立てるために、前記端末装置の背面の少なくとも一部を支持する胴体部と、前記制御手段による指示に基づいて駆動される可動部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置からの入力に基づいて動作するコミュニケーションロボットであって、
前記端末装置との間で通信を行う通信手段と、
前記通信手段が受信した情報に基づいて、前記コミュニケーションロボットを制御する制御手段と、
前記端末装置の端部を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記端末装置を斜めに立てるために、前記端末装置の背面の少なくとも一部を支持する胴体部と、
前記制御手段による指示に基づいて駆動される可動部と、を備えることを特徴とする、コミュニケーションロボット。
【請求項２】
前記可動部は、
前記胴体部の側面に取り付けられ、前記胴体部に対して、前記制御手段による指示に基づいた角度をなすように駆動される腕部と、
前記胴体部の上面に取り付けられ、前記胴体部の上面の法線方向の軸回りに、前記制御手段による指示に基づく角度で旋回を行うように駆動される頭部と、のうち少なくとも何れかを含むことを特徴とする、請求項１に記載のコミュニケーションロボット。
【請求項３】
前記載置部は、コミュニケーションロボットの脚部の少なくとも一部を構成することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のコミュニケーションロボット。
【請求項４】
前記載置部は、前記端末装置の端部を支え、前記端末装置の滑落を防止するための滑落防止部を備えることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載のコミュニケーションロボット。
【請求項５】
コミュニケーションロボットを覆う被服部を備え、前記被服部が取り外し可能に構成されることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載のコミュニケーションロボット。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載のコミュニケーションロボットと、前記端末装置と、を備えるコミュニケーションシステムであって、
前記胴体部の高さが前記端末装置の長辺の２倍未満であることを特徴とする、コミュニケーションシステム。
【請求項７】
請求項１〜５の何れかに記載のコミュニケーションロボットと、前記端末装置と、を備えるコミュニケーションシステムであって、
前記胴体部の横幅が前記端末装置の短辺の１．５倍未満であり、
前記可動部は、前記制御手段による指示に基づいて駆動された際に、前記載置部に載置された前記端末装置に接触しない角度で胴体部に取り付けられることを特徴とする、コミュニケーションシステム。
【請求項８】
前記載置部は、前記端末装置のスピーカー又はマイクを外部に開放する為の開放部を有することを特徴とする、請求項６又は請求項７に記載のコミュニケーションシステム。
【請求項９】
前記載置部に前記端末装置が載置された状態で、前記端末装置を前記端末装置の前面に備えられた操作部が開放されており、操作可能であることを特徴とする、請求項６〜８の何れかに記載のコミュニケーションシステム。
【請求項１０】
端末装置の端部を載置する載置部と、前記載置部に載置された前記端末装置の背面の少なくとも一部を支持する胴体部と、を備えるコミュニケーションロボットの制御方法であって、
前記端末装置からの入力を受け付けるステップと、
前記入力に基づいて可動部を駆動するための指示を送るステップと、
前記指示に基づいて可動部を駆動するステップと、
を実行することを特徴とする、コミュニケーションロボットの制御方法。
【請求項１１】
端末装置からの入力に基づいて動作するコミュニケーションロボットを製作するためのコミュニケーションロボット製作キットであって、
前記コミュニケーションロボットは、
前記端末装置との間で通信を行う通信手段と、
前記通信手段が受信した情報に基づいて、前記コミュニケーションロボットを制御する制御手段と、
前記端末装置の端部を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記端末装置を斜めに立てるために、前記端末装置の背面の少なくとも一部を支持する胴体部と、
前記制御手段による指示に基づいて駆動される可動部と、を備えることを特徴とする、コミュニケーションロボット製作キット。
【請求項１２】
前記載置部を構成する載置部品と、
前記胴体部を構成する胴体部品と、
前記可動部を構成する可動部品と、
前記胴体部品に前記載置部品及び可動部品を取り付ける為の取付具と、
前記通信手段を構成する通信モジュールと、
前記制御手段を構成する制御モジュールと、を更に備えることを特徴とする、請求項１１に記載のコミュニケーションロボット製作キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置を用いて操作されるコミュニケーションロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ネットワークを介して講義や会議等に遠隔参加（テレプレゼンス）することが行われている。しかし、単にテレビ通話等を利用して参加する方法では、遠隔参加者の意図の表現等に課題があった。
【０００３】
また、近年プログラミング教育が重視されており、容易にプログラミングの基礎を教えるために、玩具等を利用した簡単なプログラミング教育装置への要望があった。
【０００４】
このような背景から、端末装置を用いてロボットを操作する技術が知られている。例えば、特許文献１には、遠隔端末装置からネットワークを介してユーザ意図を受信し、受信したユーザ意図に基づいたモーションをロボットに表現させる、ロボット制御装置が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、リモート端末によって目的地を選択すること等により制御されるテレプレゼンスロボットが記載されている。特許文献２に記載のテレプレゼンスロボットは、コントローラとして機能させることができるウェブパッドを取り外し自在に受け入れるドック部を備えている。
【０００６】
更に、特許文献３には、タブレットコンピュータを用いて、視覚的プログラミング言語によりプログラミング教育を行う為の教育システムが記載されている。この教育システムによれば、ロボットの動作をプログラミングすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−１４０９３５号公報
【特許文献２】特開２０１３−５０３３７６号公報
【特許文献３】特開２０１７−４０９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のロボット制御装置は、ネットワークを介してロボットを操作するものであり、端末とロボットを一体として扱えないために、端末を用いて近距離でロボットを操作する場合等には不便であった。また、音声出力等を行う場合にはロボット本体に出力手段を持たせる必要があり、コストが高くなるという課題があった。
【０００９】
これに対し、特許文献２に記載のテレプレゼンスロボットは、ウェブパッドを取り外し自在に受け入れるドック部を備えており、ロボットと一体化されたウェブパッドを用いて操作することができる。しかし、ドック部は予め意図された形のウェブパッドを固定するものであり、その他の機種のウェブパッドを用いることが難しいという課題があった。また、屋内を車輪移動可能な比較的大型のロボットであり、プログラミング教育等のために学校の教室などで複数用いることには適さなかった。
【００１０】
また、特許文献３に記載の教育システムにおけるオートメーションデバイスは、ワイヤレストランシーバを保持するための機構を備えておらず、特許文献１に記載のロボット制御装置と同様に、音声出力等を行う場合にはロボット本体に出力手段を持たせる必要があるため、コストが高くなるという課題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、端末装置によって操作され、様々な形状の端末装置と一体として扱うことができるコミュニケーションロボットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、端末装置からの入力に基づいて動作するコミュニケーションロボットであって、
前記端末装置との間で通信を行う通信手段と、
前記通信手段が受信した情報に基づいて、前記コミュニケーションロボットを制御する制御手段と、
前記端末装置の端部を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記端末装置を斜めに立てるために、前記端末装置の背面の少なくとも一部を支持する胴体部と、
前記制御手段による指示に基づいて駆動される可動部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
このように、端末装置を載置する為の載置部をコミュニケーションロボットが備えることにより、端末装置とコミュニケーションロボットを一体として扱うことができる。また、端末装置を固定するのではなく載置できる形状にすることにより、端末装置の機種や形状を限定することなく、様々な形の端末装置を載置して使うことができ、載置する向きも任意に決めることができる。更に、端末装置を固定しないため、コミュニケーションロボットへの着脱をより簡単に行うことができる。
【００１４】
本発明の好ましい形態では、前記可動部は、
前記胴体部の側面に取り付けられ、前記胴体部に対して、前記制御手段による指示に基づいた角度をなすように駆動される腕部と、
前記胴体部の上面に取り付けられ、前記胴体部の上面の法線方向の軸回りに、前記制御手段による指示に基づく角度で旋回を行うように駆動される頭部と、のうち少なくとも何れかを含むことを特徴とする。
このように、可動部として腕又は頭部を備えることにより、コミュニケーションロボットによって、「手を挙げる」「首を振る」等の人間やキャラクターの仕草を表現することができる。これにより、ユーザの意図を正確に表現しやすくなり、また、見た人にコミュニケーションロボットへの親しみや愛着を抱かせる効果が期待できる。
【００１５】
本発明の好ましい形態では、前記載置部は、コミュニケーションロボットの脚部の少なくとも一部を構成することを特徴とする。
このように、載置部が脚部を構成することにより、コミュニケーションロボット全体のデザインを損なうことなく載置部を設けることができる。
【００１６】
本発明の好ましい形態では、前記載置部は、前記端末装置の端部を支え、前記端末装置の滑落を防止するための滑落防止部を備えることを特徴とする。
このように、滑落防止部を備えることにより、端末装置を堅く固定せずとも、端末装置の滑落を防ぎ、安定して端末装置の操作を行うことができる。
【００１７】
本発明の好ましい形態では、コミュニケーションロボットを覆う被服部を備え、前記被服部が取り外し可能に構成されることを特徴とする。
このように、取り外し可能な被服部を備えることにより、キャラクターを模した被服部や色違いの被服部等を用意して着せ替えることができる。これにより、コミュニケーションロボットの外観を好みに合わせて容易に変えることができるようになる。
【００１８】
本発明の好ましい形態では、請求項１〜５の何れかに記載のコミュニケーションロボットと、前記端末装置と、を備えるコミュニケーションシステムであって、
前記胴体部の高さが前記端末装置の長辺の２倍未満であることを特徴とする。
このように、端末装置と比較して小型のコミュニケーションロボットを用いることにより、持ち運びが容易になる。
【００１９】
本発明の好ましい形態では、請求項１〜５の何れかに記載のコミュニケーションロボットと、前記端末装置と、を備えるコミュニケーションシステムであって、
前記胴体部の横幅が前記端末装置の短辺の１．５倍未満であり、
前記可動部は、前記制御手段による指示に基づいて駆動された際に、前記載置部に載置された前記端末装置に接触しない角度で胴体部に取り付けられることを特徴とする。
このように、可動部が端末装置に接触しない角度で取り付けられることにより、小型のコミュニケーションロボットであっても、可動部が駆動された際に端末装置に接触して落下することを避けることができ、可動部が十分な大きさの動作を行うことができる。
【００２０】
本発明の好ましい形態では、前記載置部は、前記端末装置のスピーカー又はマイクを外部に開放する為の開放部を有することを特徴とする。
このように、載置部が開放部を有することにより、コミュニケーションロボットがスピーカーやマイク等の入出力手段を備えていなくとも、端末装置のスピーカーやマイクを用いて入出力を行うことができる。これにより、より低いコストで音声の入出力を用いたコミュニケーションシステムを実現することができる。
【００２１】
本発明の好ましい形態では、前記載置部に前記端末装置が載置された状態で、前記端末装置を前記端末装置の前面に備えられた操作部が開放されており、操作可能であることを特徴とする。
このように、端末装置の操作部を開放することにより、端末装置を載置した状態で端末装置を操作することができるため、端末装置の操作部を用いて入力を行うことができる。これにより、コミュニケーションロボットが入力手段を備えていなくとも、端末装置の入力手段を用いて入力を行うことができるため、より低いコストで種々の入力を含むコミュニケーションシステムを実現することができる。
【００２２】
本発明は、端末装置の端部を載置する載置部と、前記載置部に載置された前記端末装置の背面の少なくとも一部を支持する胴体部と、を備えるコミュニケーションロボットの制御方法であって、
前記端末装置からの入力を受け付けるステップと、
前記入力に基づいて可動部を駆動するための指示を送るステップと、
前記指示に基づいて可動部を駆動するステップと、
を実行することを特徴とする。
【００２３】
本発明は、端末装置からの入力に基づいて動作するコミュニケーションロボットを製作するためのコミュニケーションロボット製作キットであって、
前記コミュニケーションロボットは、
前記端末装置との間で通信を行う通信手段と、
前記通信手段が受信した情報に基づいて、前記コミュニケーションロボットを制御する制御手段と、
前記端末装置の端部を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記端末装置を斜めに立てるために、前記端末装置の背面の少なくとも一部を支持する胴体部と、
前記制御手段による指示に基づいて駆動される可動部と、を備えることを特徴とする。
このように、コミュニケーションロボットを製作する為の製作キットを提供することにより、ユーザにコミュニケーションロボットの組み立てを行わせ、工作教育を行ったり、組み立て可能な玩具として用いたりすることができる。
【００２４】
本発明の好ましい形態では、前記載置部を構成する載置部品と、
前記胴体部を構成する胴体部品と、
前記可動部を構成する可動部品と、
前記胴体部品に前記載置部品及び可動部品を取り付ける為の取付具と、
前記通信手段を構成する通信モジュールと、
前記制御手段を構成する制御モジュールと、を更に備えることを特徴とする。
このように、コミュニケーションロボットを構成する部品を備えることで、簡単に組み立てを行うことができる。また、通信手段及び制御手段を構成するモジュールを備えることにより、これらの手段を簡単に実現することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、端末装置の機種を限定せず、様々な端末装置を載置して駆動できるロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態におけるコミュニケーションロボットの外観を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるコミュニケーションロボット及び端末装置の大きさを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるコミュニケーションロボットのハードウェア構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における端末装置のハードウェア構成を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるコミュニケーションシステムの機能ブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態におけるコミュニケーションロボットの載置部の拡大図である。
【図７】本発明の一実施形態における腕部の駆動方向を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態における頭部の駆動方向を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態におけるコミュニケーションロボットの駆動に係るシーケンス図である。
【図１０】本発明の一実施形態におけるコミュニケーションシステムの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜実施形態１＞
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態においては、コミュニケーションロボットをテレビ通話と併用してテレプレゼンスに用いる場合について説明する。具体的には、会議や講義に遠隔の地から出席する場合に、コミュニケーションロボットを実際の会議室や講義室に配置して操作することによって、遠隔参加者の意図を実際の講義室等にいる参加者に伝えることができる。ただし、本発明の用途はこれに限られず、例えば、テレビ通話を利用せずにコミュニケーションロボットの操作及び端末装置への表示等によって遠隔参加者の意図を表現してもよいし、音声のみの通話と併用してもよい。
【００２８】
図１に、本発明の一実施形態におけるコミュニケーションロボットの外観を示す。図１は端末装置７を取り外した状態の外観を示し、矢印の位置に端末装置７を載置することができる。コミュニケーションロボット１は、胴体部２と、載置部３と、腕部４と、頭部５と、支持部６と、を備える。本実施形態においては、腕部４及び頭部５が可動部として備えられる。また、腕部４は対面側にも備えられており、その両方が可動部である。
【００２９】
本実施形態におけるコミュニケーションロボット１は被服部に覆われており、頭部５を覆う被服部には目及び口を含む顔が描かれている。本実施形態における被服部は、胴体部２、載置部３、腕部４、頭部５、のそれぞれを覆う複数の被服部からなる。即ち、例えば胴体部２を覆う被服部と頭部５を覆う被服部とは切り離されており、それぞれ別々に取り外しが可能である。
【００３０】
本実施形態においては、載置部３と、腕部４と、頭部５と、が胴体部２から取り外された状態で、各部を覆う被服部の着脱が行われ、胴体部２の被服部は、載置部３と、腕部４と、頭部５と、が胴体部２から取り外された状態で着脱される。
【００３１】
このように、キャラクター等を模した外観を形成する被服部を有することにより、より親しみを覚え円滑なコミュニケーションをとることができるようになる。また、被服部を着脱可能にすることで、被服部の洗濯や交換が可能になり、衛生的な使用や好みに合わせた外観の変更ができるようになる。
【００３２】
図２は、本実施形態におけるコミュニケーションロボット１及び端末装置７の正面図である。本実施形態におけるコミュニケーションロボット１の胴体部の横幅Ａは、端末装置７の短辺ａの１．２倍未満（Ａ＜１．２ａ）であり、胴体部２の高さＢは端末装置の長辺ｂの１．５倍未満（Ｂ＜１．５ｂ）である。このように、コミュニケーションロボット１は、胴体部２の横幅Ａが、端末装置７の短辺ａの１．５倍未満（Ａ＜１．５ａ）、好ましくは１倍以上１．２倍未満（ａ≦Ａ＜１．２ａ）であり、胴体部２の高さＢは端末装置の長辺ｂの２倍未満（Ｂ＜２ｂ）、好ましくは１倍以上１．５倍未満（ｂ≦Ｂ＜１．５ｂ）である。なお、端末装置７は、図２に示す向きで載置部３に載置されてもよいし、長辺を下にして横向きに載置されてもよい。
【００３３】
このようにコミュニケーションロボット１を小型に設計することで、持ち運び等が容易になる。また、この他には、例えば、Ａ＞ｂとすれば、端末装置７を横向きに載置しても腕部４の動作を妨げることなく駆動させることができる。
【００３４】
図３に、本実施形態におけるコミュニケーションロボット１のハードウェア構成を示す。ＣＰＵ１０１には、記憶部１０２、制御回路１０３、近距離無線通信回路１０４が接続されている。
【００３５】
近距離無線通信回路１０４は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格による通信回路であって、端末装置７と無線通信を行うためのものである。これにより、端末装置７を介して指示を受け付けることができる。記憶部１０２には、制御回路１０３によって可動部を駆動するための駆動制御プログラム１０５が記録されている。
【００３６】
端末装置７としては、演算装置、主記憶装置、補助記憶装置、カメラやスピーカー、ディスプレイ装置等を含む種々の入出力装置等を備えた、一般的なコンピュータ装置を利用することができる。本実施形態においてはスマートフォンを例示するが、この他に、タブレット端末等を用いてもよい。具体的には、コミュニケーションロボット１の駆動に関する入出力を行うためのプログラムを補助記憶装置に記憶させ、主記憶装置上に展開することで、一般的なコンピュータ装置を本実施形態における端末装置７として機能させることができる。
【００３７】
図４に、本実施形態における端末装置７のハードウェア構成を示す。ＣＰＵ７０１には、メモリ７０２、記憶部７０３、入力装置７０４、出力装置７０５、通信回路７０６、近距離無線通信回路７０７が接続されている。
【００３８】
近距離無線通信回路７０７は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格による通信回路であって、コミュニケーションロボット１と無線通信を行うためのものである。通信回路７０６は、例えば、ＧＳＭ（登録商標）やＣＤＭＡ２０００、ＬＴＥ等の移動通信規格による通信回路である。記憶部７０３は不揮発性メモリであり、オペレーティングシステム（ＯＳ）７０８、処理プログラム７０９が記録されている。処理プログラム７０９は、オペレーティングシステム（ＯＳ）７０８と協働してその機能を発揮するものである。
【００３９】
図５は、本実施形態におけるコミュニケーションシステムの機能構成を示す機能ブロック図である。ここに示すように、本実施形態におけるコミュニケーションシステムは、コミュニケーションロボット１と、端末装置７と、が通信可能に構成されており、端末装置７と、遠隔端末８と、が通信可能に構成されている。本実施形態においては、コミュニケーションロボット１及び端末装置７間は前述のような近距離無線通信により接続されており、端末装置７及び遠隔端末８間は前述のような移動通信規格による無線通信により接続される。なお、端末装置７及び遠隔端末８間の接続は、これに限るものではなく、例えば、無線ＬＡＮ等を介して行われてもよい。
【００４０】
本実施形態においては、端末装置７と遠隔端末８との間で映像及び音声の情報の授受（テレビ通話）及びコミュニケーションロボット１を制御するための情報を含む通信を行い、端末装置７が映像の表示や音声出力、コミュニケーションロボット１の可動部１３を駆動するための情報の送信等を行う。これにより、遠隔端末８を操作するユーザの意図をコミュニケーションロボット１に表現させることができ、テレビ通話のみの場合よりも、遠隔の地にいるユーザ同士のコミュニケーションを円滑に行うことができる。
【００４１】
遠隔端末８としては、演算装置、主記憶装置、補助記憶装置、カメラやスピーカー等を含む種々の入出力装置等を備えた、一般的なコンピュータ装置を利用することができる。例えば、スマートフォンやタブレット端末、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｎｐｕｔｅｒ）等を用いてもよい。具体的には、端末装置７との通信に関する入出力を行うためのプログラムを補助記憶装置に記憶させ、主記憶装置上に展開することで、一般的なコンピュータ装置を本実施形態における遠隔端末８として機能させることができる。
【００４２】
コミュニケーションロボット１は、端末装置７との間で通信を行うための通信手段１１と、通信手段１１が受信した情報に基づいて、コミュニケーションロボット１を制御する制御手段１２と、制御手段１２による指示に基づいて駆動される可動部１３と、を備える。本実施形態においては、可動部１３として腕部４及び頭部５を備える。
【００４３】
端末装置７は、テレビ通話に利用するための映像の撮影や音声の録音を含む入力を受け付ける入力手段７１と、画面への表示や音声出力を含む出力を行う出力手段７２と、コミュニケーションロボット１及び遠隔端末８との間でそれぞれ通信を行う通信手段７３と、を備える。通信手段７３は、遠隔端末８から受信した情報に基づいて、コミュニケーションロボット１の可動部１３を駆動するための情報の送信を行う。
【００４４】
遠隔端末８は、テレビ通話に利用するための映像の撮影や音声の録音及びコミュニケーションロボット１を駆動させるための情報を含む入力を受け付ける入力手段８１と、画面への表示や音声出力を含む出力を行う出力手段８２と、端末装置７との間で通信を行う通信手段８３と、を備える。
【００４５】
なお、通信を行う双方がコミュニケーションロボット１を使用し、それぞれの端末を端末装置７及び遠隔端末８として用いて、相互にコミュニケーションロボット１を用いたコミュニケーションを行う構成としてもよい。また、コミュニケーションロボット１、端末装置７、遠隔端末８は、それぞれ複数存在してもよい。ただし、各コミュニケーションロボット１及び端末装置７はそれぞれ相互に対応している必要がある。
【００４６】
図６は、本実施形態におけるコミュニケーションロボット１の載置部３の拡大図である。このように、載置部３は、端末装置７の一端を載置する底部３１と、端末装置７の滑落を防止する滑落防止部３２と、を備える。このように、滑落防止部３２を胴体部２に対面するような向きに設けることにより、端末装置７が滑落することを防ぐことができる。なお、滑落防止部３２の形状は図６に示したようなものに限らず、端末装置７の載置部３からの滑落を防ぐような任意の形状とすればよい。また、摩擦係数の大きな素材による滑り止めの形で、底部３１に設けてもよい。底部３１は胴体部２の下端よりも低い位置に設けられ、地面に接触してコミュニケーションロボット１を自立させる。
【００４７】
なお、本実施形態においては底部３１及び滑落防止部３２が連続しており、湾曲した板によって形成される。また、同じ形状の２枚の板が、中央に間をあけて胴体部２に固定されることにより、載置部３がコミュニケーションロボット１の脚部を形成し、両脚の間に設けられた隙間が、端末装置７のスピーカーやマイクを外部に開放する開放部３３となる。これにより、デザインを損ねることなく載置部３を備えることができる。更に、端末装置７が下端（載置部３に接する面）にスピーカーやマイクを備えていた場合にも、それらが外部に開放されるため、端末装置７の機能を用いて音声入出力を行うことができる。
【００４８】
図７は、本実施形態におけるコミュニケーションロボット１の腕部４の駆動方向を示す図である。端末装置７は、下端を載置部３に載置され、背面を胴体部２に立てかけるように支持される。端末装置７の操作部は前面に設けられており、コミュニケーションロボット１に載置した状態で端末装置７の操作を行うことができる。
【００４９】
ここに示すように、本実施形態においては、載置部３の底部３１と、支持部６と、が地面に接触し、コミュニケーションロボット１を支持している。また、載置部３及び支持部６は任意に変形できる素材で形成されており、コミュニケーションロボット１の自立角度を調整できる。これにより、端末装置７の角度を自由に調整できるため、端末装置７の前面に設けられた操作部の角度を調整し、操作性を向上させることができる。
【００５０】
矢印は、腕部４の駆動方向を示す。このように、本実施形態においては、胴体部２の両側面に備えられた腕部４は、それぞれ胴体部２の側面に沿う向きで任意の角度まで回転するように駆動される。この際、本実施形態においては、端末装置７の短辺ａが胴体部２の横幅Ａより小さい（ａ＜Ａ）ため、載置部３に載置された端末装置７に接触することなく腕部４を駆動することができる。
【００５１】
図８は、頭部５が左を向くように制御された場合のコミュニケーションロボット１の外観図である。点線は頭部５の回転軸を示し、矢印は頭部５の回転方向を示す。このように、頭部５は、胴体部２の上面の法線方向の軸回りに、制御手段１２による指示に基づく角度で旋回を行う。本実施形態においては、端末装置７の長辺ｂが胴体部２の縦幅Ｂより小さい（ｂ＜Ｂ）ため、載置部３に載置された端末装置７に接触することなく頭部５を駆動することができる。
【００５２】
図９は、遠隔端末８が、コミュニケーションロボット１を駆動するための情報の入力を受け付けてから、コミュニケーションロボット１の可動部１３を駆動するまでのシーケンス図である。ステップＳ１において、遠隔端末８がユーザからコミュニケーションロボット１を駆動するための情報（制御情報）の入力を受け付ける。次に、ステップＳ２において端末装置７に制御情報を送信する。
【００５３】
端末装置７の通信手段７３が制御情報を受信し、ステップＳ３においてコミュニケーションロボット１に制御情報を送信する。コミュニケーションロボット１の通信手段１１が制御情報を受信して、ステップＳ４において制御手段１２が可動部１３を駆動する。
【００５４】
また、本実施形態においては、端末装置７と遠隔端末８の間で、制御情報と共にテレビ通話を行う為の映像情報及び音声情報の送受信が行われる。これにより、テレビ通話と併用して、遠隔端末８を操作するユーザの意図をコミュニケーションロボット１に表現させることができる。なお、映像情報や音声情報の送受信は、相互に行われてもよいし、どちらか一方が送信し、他方は受信するのみであってもよい。
【００５５】
＜実施形態２＞
以下、図面を用いて、本発明の実施形態２に係るコミュニケーションロボットについて説明する。なお、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
本実施形態においては、コミュニケーションロボット１をプログラミング教育に用いる場合について説明する。図１０は本実施形態におけるコミュニケーションシステムの機能ブロック図である。ここに示すように、本実施形態におけるコミュニケーションシステムは、コミュニケーションロボット１と、端末装置７と、を備え、これらが通信可能に構成されている。
【００５７】
本実施形態においては、プログラム作成装置９を用いて、被教育者がコミュニケーションロボット１の駆動等に関する入出力を行うための処理プログラム７０９を作成する。そのプログラムを端末装置７に記憶させ、処理プログラム７０９に基づいてコミュニケーションロボット１を制御することでプログラミング教育に本発明が利用される。なお、処理プログラム７０９は、例えば、視覚的プログラミング言語によって記述されてもよい。
【００５８】
プログラム作成装置９は、被教育者によるプログラムを作成に係る入力を行うための入力手段９１と、プログラムの作成に係る出力を行うための出力手段９２と、プログラムの作成を行うプログラム作成手段９３と、を備える。プログラム作成装置９としては、演算装置、主記憶装置、補助記憶装置、カメラやスピーカー、ディスプレイ装置等を含む種々の入出力装置等を備えた、一般的なコンピュータ装置を利用することができる。
【００５９】
このように、被教育者が自ら記述したプログラムを端末装置７に記憶させ、端末装置７を操作することにより、プログラムの動作が確認でき、遊び感覚でコミュニケーションロボット１を操作しながらプログラミングを学ぶことができる。
【００６０】
処理プログラム７０９は、コミュニケーションロボット１の可動部１３を駆動するための情報を、コミュニケーションロボット１に送信するための記述を含む。また、これに加えて、端末装置７が備える出力装置による出力を制御するための記述を含んでいてもよい。例えば、入力装置７０４を介した入力に応じてディスプレイ装置に所定の表示をさせたり、スピーカーを用いて音声を出力させたりするための記述を含むことができる。
【００６１】
これにより、被教育者が記述したプログラムに従って通信手段７３が機能し、コミュニケーションロボット１の可動部１３が駆動される。被教育者は、コミュニケーションロボット１を動作させながらプログラムの挙動を確認することで、楽しみながらプログラミングを学ぶことができる。
【００６２】
また、コミュニケーションロボット１における制御回路１０３の組み立てや、胴体部２、載置部３、腕部４、頭部５の組み立てを各自で行うための部品を備えたコミュニケーションロボット製作キットとして提供し、ユーザが組み立てる構成としてもよい。
【００６３】
具体的には、例えば、胴体部２を構成する胴体部品と、載置部３及び支持部６を構成する載置部品と、腕部４を構成する腕部品及び頭部５を構成する頭部品を含む可動部品と、胴体部２に載置部品及び可動部品を取り付ける為の取付具と、近距離無線通信回路１０４を構成する通信モジュールと、制御回路１０３を構成する制御モジュールと、組み立て方法を説明した説明書と、を含むキットを販売し、ユーザが所有するスマートフォン等のコンピュータ装置を端末装置７として用いることができる。
【００６４】
なお、通信モジュール及び制御モジュールは、そのままで近距離無線通信回路１０４及び制御回路として機能できる状態でキットを構成してもよいし、回路の構成部品として通信モジュール及び制御モジュールが提供され、組み立てをユーザに行わせる構成としてもよい。
【００６５】
このように、制御回路１０３の組み立てを行わせることで、電気回路の設計に関する教育を行うことができる。また、コミュニケーションロボット１の各部の組み立てを行わせることで、工作への興味を刺激することができる。
【００６６】
また、近年、学校教育の現場にタブレット端末の利用が導入されている。本実施形態におけるコミュニケーションロボット１はスマートフォンやタブレット端末等を載置できることから、タブレット端末を用いた教育現場に容易に導入することができる。更に、端末装置７の機能を利用することで、小型のコミュニケーションロボットを安価に提供できるため、被教育者の人数分の提供や予備の用意をすることが好ましい教育現場において、好適に利用される。
【００６７】
以上のように、本発明によれば、端末装置７を載置できるコミュニケーションロボットを提供することができる。これにより、コミュニケーションロボットを、端末装置７の機能と連動させてテレプレゼンスやプログラミング教育の用途に用いることができる。
【００６８】
なお、本明細書において示した実施形態はあくまで一例であり、構成の一部を適宜変更することができる。例えば、実施形態１及び実施形態２の一部の組み合わせ等による構成が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１  コミュニケーションロボット
１１  通信手段
１２  制御手段
１３  可動部
１０１  ＣＰＵ
１０２  記憶部
１０３  制御回路
１０４  近距離無線通信回路
１０５  駆動制御プログラム
２  胴体部
３  載置部
３１  底部
３２  滑落防止部
３３  開放部
４  腕部
５  頭部
６  支持部
７  端末装置
７１  入力手段
７２  出力手段
７３  通信手段
７０１  ＣＰＵ
７０２  メモリ
７０３  記憶部
７０４  入力装置
７０５  出力装置
７０６  通信回路
７０７  近距離無線通信回路
７０８  オペレーティングシステム
７０９  処理プログラム
８  遠隔端末
８１  入力手段
８２  出力手段
８３  通信手段
９  プログラム作成装置
９１  入力手段
９２  出力手段
９３  プログラム作成手段
【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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【手続補正書】
【提出日】令和1年5月17日(2019.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置及び前記端末装置からの入力に基づいて動作するコミュニケーションロボットを備えるコミュニケーションシステムであって、
前記コミュニケーションロボットは、
前記端末装置との間で通信を行う通信手段と、
前記通信手段が受信した情報に基づいて、前記コミュニケーションロボットを制御する制御手段と、
前記端末装置の端部を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記端末装置を斜めに立てるために、前記端末装置の背面の少なくとも一部を支持する胴体部と、
前記胴体部の上面に取り付けられ、前記胴体部の上面の法線方向の軸回りに、前記制御手段による指示に基づいて旋回を行うように駆動される頭部を含む、可動部と、を備え、
前記載置部から前記胴体部の上面までの高さが、前記端末装置の長辺の長さより大きいことを特徴とする、コミュニケーションシステム。
【請求項２】
前記可動部は、前記胴体部の側面に取り付けられ、当該側面に沿う向きで回転して、前記制御手段による指示に基づいた角度をなすように駆動される腕部を更に含み、
前記胴体部の横幅が、前記端末装置の短辺の長さより大きいことを特徴とする、請求項１に記載のコミュニケーションシステム。
【請求項３】
端末装置及び前記端末装置からの入力に基づいて動作するコミュニケーションロボットを備えるコミュニケーションシステムであって、
前記コミュニケーションロボットは、
前記端末装置との間で通信を行う通信手段と、
前記通信手段が受信した情報に基づいて、前記コミュニケーションロボットを制御する制御手段と、
前記端末装置の端部を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記端末装置を斜めに立てるために、前記端末装置の背面の少なくとも一部を支持する胴体部と、
前記胴体部の側面に取り付けられ、当該側面に沿う向きで回転して、前記制御手段による指示に基づいた角度をなすように駆動される腕部を含む、可動部と、を備え、
前記胴体部の横幅が、前記端末装置の短辺の長さより大きいことを特徴とする、コミュニケーションシステム。
【請求項４】
前記載置部は、コミュニケーションロボットの脚部の少なくとも一部を構成することを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載のコミュニケーションシステム。
【請求項５】
前記載置部は、前記端末装置の端部を支え、前記端末装置の滑落を防止するための滑落防止部を備えることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載のコミュニケーションシステム。
【請求項６】
コミュニケーションロボットを覆う被服部を備え、前記被服部が取り外し可能に構成されることを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載のコミュニケーションシステム。
【請求項７】
前記胴体部の高さが前記端末装置の長辺の２倍未満であることを特徴とする、請求項１〜６の何れかに記載のコミュニケーションシステム。
【請求項８】
前記胴体部の横幅が前記端末装置の短辺の１．５倍未満であり、
前記可動部は、前記制御手段による指示に基づいて駆動された際に、前記載置部に載置された前記端末装置に接触しない角度で胴体部に取り付けられることを特徴とする、請求項１〜７の何れかに記載のコミュニケーションシステム。
【請求項９】
前記載置部は、前記端末装置のスピーカー又はマイクを外部に開放する為の開放部を有することを特徴とする、請求項１〜８の何れかに記載のコミュニケーションシステム。
【請求項１０】
前記載置部に前記端末装置が載置された状態で、前記端末装置の前面に備えられた操作部が開放されており、操作可能であることを特徴とする、請求項１〜９の何れかに記載のコミュニケーションシステム。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかに記載のコミュニケーションシステムにおける前記コミュニケーションロボットの制御方法であって、
前記端末装置からの入力を受け付けるステップと、
前記入力に基づいて可動部を駆動するための指示を送るステップと、
前記指示に基づいて可動部を駆動するステップと、
を実行することを特徴とする、コミュニケーションロボットの制御方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０の何れかに記載のコミュニケーションシステムにおける前記コミュニケーションロボットを製作するためのコミュニケーションロボット製作キットであって、
前記載置部を構成する載置部品と、
前記胴体部を構成する胴体部品と、
前記可動部を構成する可動部品と、
前記胴体部品に前記載置部品及び可動部品を取り付ける為の取付具と、
前記通信手段を構成する通信モジュールと、
前記制御手段を構成する制御モジュールと、を備えることを特徴とする、コミュニケーションロボット製作キット。