(57)【要約】      （修正有）【課題】画像データと関連付けた挙動をするロボットを提供する。【解決手段】物体の制御方法を提供する。前記方法が、第１コードに対応する画像データを選択すること、前記第１コードを第２コードへと変換することおよび、前記物体（ロボット１）を、前記第２コードまたは前記第２コードの一部によって制御することを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の制御方法であって、
第１コードに対応する画像データを選択することと、
前記第１コードを第２コードへと変換することと、
前記物体を、前記第２コードまたは前記第２コードの一部によって制御することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記画像データが絵文字またはスタンプと関連付けられている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１コードおよび前記第２コードが、異なる数のビットまたは文字を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２コードのビットまたは文字の数が前記第１コードのビットまたは文字の数よりも大きい、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２コードのビットまたは文字の数が前記第１コードのビットまたは文字の数よりも小さい、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第２コードの一部が前記第１コードと同一である、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記第１コードおよび前記第２コードが、異なる符号化方式で符号化されている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１コードが、変換テーブルまたはルックアップテーブルに従って前記第２コードへと変換される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記物体がロボットである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
装置であって、
第１コードを受信するように構成された受信装置であって、前記第１コードが画像データに対応している、受信装置と、
前記第１コードを第２コードへと変換するように構成された変換要素と、
前記第２コードを物体へと送信するように構成された送信装置と、
を備える装置。
【請求項１１】
前記画像データが絵文字またはスタンプと関連付けられている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１コードおよび前記第２コードが異なる数のビットまたは文字を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２コードの一部が前記第１コードと同一である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１コードおよび前記第２コードが異なる符号化方式で符号化されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１コードが変換テーブルまたはルックアップテーブルに従って前記第２コードへと変換される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記物体が、前記第２コードまたは前記第２コードの一部によって制御されるロボットである、請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
ロボットであって、
コードを受信するように構成された通信モジュールと、
前記コードを信号へと変換するように構成されたプロセッサと、
を備え、
前記コードが、表示装置上に表示される画像と関連付けられており、前記信号が前記ロボットの挙動と関連付けられている、
ロボット。
【請求項１８】
前記画像が絵文字またはスタンプと関連付けられている、請求項１７に記載のロボット。
【請求項１９】
前記コードおよび前記信号が、異なる数のビットまたは文字を含む、請求項１７に記載のロボット。
【請求項２０】
前記コードおよび前記信号のビットパターンが異なる、請求項１７に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．発明の分野
本開示は、概略的にはロボットおよびこれを制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２．先行技術の記載
ロボットは、一連のロボットリンクを用いて物体を操作することの可能な電気機械装置である。近年、インテリジェントホーム、軍隊、ファクトリーオートメーション、病院、宇宙空間などの様々な分野において、様々な種類のロボットが使用されている。ロボットはそれぞれ、各分野の特別な目的に応じた独自の制御シナリオを有し、この制御シナリオに従って動作する。近年においては、ロボットに装備される機能または動作が複雑化していることから、ロボットをより容易かつ効率的に制御する方法を開発することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
１つ以上の実施形態においては、物体を制御するための方法が、第１コードに対応する画像データを選択することと、第１コードを第２コードに変換することと、前記物体を第２コードまたは第２コードの一部によって制御することとを含む。
【０００４】
１つ以上の実施形態においては、装置が提供される。前記装置は、受信装置、変換要素および送信装置を有する。前記受信装置は、前記第１コードを受信するように構成されている。前記第１コードは画像データに対応している。前記変換要素は、前記第１コードを前記第２コードへと変換するように構成されている。前記送信装置は、前記第２コードを物体に送信するように構成されている。
【０００５】
１つ以上の実施形態においては、ロボットが提供される。前記ロボットは、通信モジュールおよびプロセッサを有する。前記通信モジュールは、コードを受信するように構成されている。前記プロセッサは、前記コードを信号へと変換するように構成されている。前記コードは、表示装置上に表示される画像と関連付けられており、前記信号は、前記ロボットの挙動と関連付けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本開示の複数の局面が、添付の図面を参考としながら以下の詳細な説明を参照することで、最適に理解されよう。図面において、様々な特徴が正確な縮尺率で図示される必要はなく、これらの様々な特徴の寸法が、説明の明瞭化のために任意に拡大または縮小されていてもよいことに留意されたい。
【図１】図１は、本開示の幾つかの実施形態によるロボットのハードウェアアーキテクチャのブロック図である。
【図２】図２は、本開示の幾つかの実施形態によるロボットの制御のためのフロー図である。
【図３】図３は、本開示の幾つかの実施形態によるロボットの制御のためのフロー図である。
【０００７】
図面および発明の詳細な説明を通じ、同一のまたは同様の要素は共通の参照番号を用いて表される。本開示は、以下の詳細な説明を添付の図面と組み合わせて参照することで、より明らかとなろう。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
発明の詳細な説明
本開示の複数の実施形態の構造、製造および使用を、以下に詳細に説明する。ただし、これらの実施形態が、様々な状況で具現化しうる数多くの利用可能な構想を示すものであることが理解されるべきである。以下の開示が、数多くの異なる実施形態または、様々な実施形態の異なる特徴を具現化した複数の例を述べたものであることが理解されるべきである。複数の部品及び装置の例を、以下に説明の目的のために記載する。これらは、当然のことながら、単に例示的なものであり、限定的であることは意図されていない。
【０００９】
図面に図示される複数の実施形態または実施例を、以下に特定の言語を用いて開示するが、これらの実施形態または実施例が限定を意図しないことが理解されよう。開示された実施形態ならびに、この文書に開示する原理の任意の更なる適用のいかなる変更および修正も本開示の範囲に含まれることが、当業者に理解されよう。
【００１０】
加えて、本開示が、様々な実施例において参照番号及び／または文字を繰り返してもよい。この繰り返しは、簡潔化および明瞭化の目的でなされ、記載される様々な実施例および／または構成間の関連性をそれ自体が規定するものではない。
【００１１】
図１は、本開示の幾つかの実施形態によるロボット１のハードウェアアーキテクチャのブロック図である。ロボット１は、頭部１０、本体１１、ベース１２、アーム１３およびエンドエフェクタ１４を有する。別の複数の実施形態においては、図１のロボットの複数の部品が、同一のまたは同様の機能を達成することの可能な任意のその他の部品、装置または構成要素と置き換えられてもよい。
【００１２】
ロボット１の頭部１０が、物体または周囲環境の画像を捕捉するように構成された（ＲＧＢ−Ｄカメラなどの）画像センサを有してもよい。ロボット１の頭部１０が、物体または周囲環境の音声または音を捕捉するように構成されたマイクロフォンを有してもよい。ロボット１の頭部１０が、（顔の表情、音声、音響効果などの）表情の表出または情報の表示のためのディスプレイ及びスピーカを有してもよい。幾つかの実施形態においては、ロボット１の頭部１０が、光線を発するように構成された（ＬＥＤなどの）点灯装置を有してもよい。
【００１３】
ロボット１の本体１１が、前記ロボットによって取得された画像、情報またはデータを計算または処理するように構成された様々な種類の処理ユニットを有してもよい。幾つかの実施形態においては、これらの処理ユニットが、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）および／または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含んでもよい。ロボット１の本体１１が、データを典型的にはバッファ遅延なく随時処理するリアルタイムアプリケーションを供給するように構成されたリアルタイムオペレーティングシステム（ＲＴＯＳ）を有してもよい。幾つかの実施形態においては、ロボット１の本体１１が、ロボットをシャットダウンまたは停止させるように構成された緊急ボタンを有してもよい。
【００１４】
ロボット１のベース１２が、物体または周囲環境から（物理信号などの）情報を受信、検出または認識するように構成された、（例えばソナー、ライダ、オドメトリ、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）および同等物などの）様々な種類のセンサを有してもよい。幾つかの実施形態においては、バッテリがロボット１のベース１２に配置され、ロボット１に電力を供給するように構成されていてもよい。幾つかの実施形態においては、バッテリが取外し不可能であり、従って、バッテリを充電するためにロボットを充電ドック上に配置することが可能である。他の実施形態においては、バッテリが取外し可能であり、従って、バッテリを充電ドック上に直接に配置することが可能である。
【００１５】
ロボット１のアーム１３が、アームを駆動して移動または動作を実行させるように構成されたモータ、減速歯車装置、駆動プレート、スクリューロッドおよび関節を有してもよい。ロボット１のアーム１３が、アームの位置または移動を検出して、アームの移動が限界に達しているか否かを判定するように構成されたエンコーダを更に有してもよい。ロボット１のアーム１３が、アーム１３の移動または動作を制御するように構成されたマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）を有してもよい。幾つかの実施形態においては、ロボット１のアーム１３が、モータの温度または電流を検出または測定して、アームの負荷がしきい値の範囲内であるか否かを検査するように構成された温度／電流センサを有してもよい。この場合には、ＭＣＵが、温度／電流センサによって測定された温度または電流がしきい値未満となるまで、アーム１３の動作を停止させるように構成されていてもよい。
【００１６】
ロボット１のエンドエフェクタ１４は、アーム１３の遠位端に配置され、作業工具の把持または複数の部品の積み重ねなどの特定のタスクを実行するように構成されている。エンドエフェクタ１４が、接触または把持対象の物体の画像を捕捉するか、ならびに／あるいは物体およびエンドエフェクタ１４の場所またはこれらの間の相対的な位置関係を検出するように構成された（リストカメラなどの）画像センサを有してもよい。エンドエフェクタ１４が、現在の画像ビュー内の特定のマーカを識別するように構成された基準または基準マーク発生器（ＭＵＤ）を有してもよい。エンドエフェクタ１４が、エンドエフェクタ１４によって物体に印加される力を検出するように構成された力センサを更に有してもよい。
【００１７】
幾つかの実施形態においては、ロボット１の頭部１０、本体１１、ベース１２、アーム１３およびエンドエフェクタ１４が、（ＲＳ−４８５などの）通信プロトコルによって相互に接続されて通信を行い、複数の動作を実行してもよい。例えば、ロボット１が、以下の動作：話すこと、２Ｄまたは３Ｄ画像の捕捉または再構成、物体および周囲環境の検出、物体を掴むこと、持ち上げることまたは移動させること、ビジュアルサーボ、整合性制御、ナビゲーション、障害物の回避ならびに／あるいはインフラストラクチャのうちのいずれかを実行するように構成されていてもよい。幾つかの実施形態においては、ロボットに、要件の違いにより、いかなる種類のオペレーションシステム、アプリケーション、ソフトウェアおよび／またはファームウェアがインストールされてもよい。幾つかの実施形態においては、これらのオペレーションシステム、アプリケーション、ソフトウェアおよび／またはファームウェアが、自動または手動で更新されてもよい。幾つかの実施形態においては、ロボット１が、自己学習を行うように構成されている。例えば、ロボット１が、その通信モジュールによってインターネットまたはクラウドに接続されて、様々な状況に応じて情報を検索し、インターネットまたはクラウドからの情報に基づいて動作を実行してもよい。
【００１８】
幾つかの実施形態においては、ロボット１が、遠隔（または無線）コントローラあるいは有線コントローラなどのコントローラによって制御されてもよい。例えば、ユーザが（コントローラのプッシュボタンなどの）コントローラに命令または指示を入力して、ロボット１に対して動作を実行するように要求してもよい。しかし、ロボットによって実行される動作がより複雑になると、コントローラのボタンの数が多くなり、コントローラが高価格化または大型化してしまうおそれがある。幾つかの実施形態においては、ロボット１が、（複数のボタンの組み合わせなどの）一連のボタンを押すことによって制御されてもよい。例えば、ロボットのある動作が、１つ以上のボタンを押すことによって実行されてもよい。しかし、このことによって、コントローラの必要なボタンの数を減らすことは可能であるものの、ユーザにとっては、ボタンの組み合わせとロボット１によって実行される動作との対応を記憶したり調べたりすることは、不便である。
【００１９】
幾つかの実施形態においては、ロボット１が音声入力によって制御されてもよい。例えば、ロボット１に、人間の言語の語彙を、例えばボタン、バイナリコードまたは文字列などのコンピュータ可読入力へと変換することの可能な、自動音声認識（ＡＳＲ）としても知られている音声認識モジュールが搭載されていてもよい。しかし、人間の言語をコンピュータ可読情報へと変換する際には、音声認識技術の限界により、歪みまたはエラーが発生しうる。加えて、世界中に存在する言語の種類は非常に多く、一つの言語においてさえ、一つの動作または命令は、複数の異なる語、句および／または文章で表現されうる。従って、これらの情報を記憶するためには、ロボット１が比較的大容量のデータベースまたはメモリを必要とし、また、そのような膨大なデータまたは情報を処理するためのより高速のプロセッサも必要であるために、ロボット１が高価格化してしまうおそれがある。
【００２０】
幾つかの実施形態においては、ロボット１が、画像、写真または映像によって制御されてもよい。例えば、ロボット１によって捕捉された２Ｄまたは３Ｄ画像をコンピュータ可読情報へと変換する２Ｄまたは３Ｄ画像認識モジュールがロボット１に搭載されていてもよい。しかし、捕捉された２Ｄまたは３Ｄ画像を再構成するためには、高速のプロセッサが必要である。加えて、２Ｄまたは３Ｄ画像に対応する情報を記憶するためには、比較的大容量のデータベースまたはメモリも必要となり、ロボット１を高価格化させてしまうおそれがある。
【００２１】
図２は、本開示の幾つかの実施形態によるロボットの制御方法を図示したものである。図２の方法を、図１のロボット１あるいは、異なる要件により、いかなるその他のロボットまたは物体の制御に使用してもよい。
【００２２】
動作Ｓ２１を参照すると、第１コードに対応する入力が、例えばユーザによって入力される。幾つかの実施形態においては、第１コードが、バイナリコード、８進コード、１０進コード、１６進またはいかなるその他のコンピュータ可読コードであってもよい。幾つかの実施形態においては、入力が、ユーザによって（例えば携帯電話、タブレット、ノートブック、コンピュータ、スマートウォッチ、スマートブレスレット、スマートグラスおよび同等物などの）電子装置に入力される、例えば絵文字またはスタンプなどの電子メッセージまたは画像データであってもよい。各電子メッセージは、１つ以上のデータ単位ビットによって形成されるコードを含むか、またはこれに対応している。例えば、絵文字および対応するコードが、ユニコードブロックに基づいて変換されてもよい。
【００２３】
動作Ｓ２２を参照すると、第１コードが次に、第２コード（信号、制御信号など）へと変換される。幾つかの実施形態においては、第２コードが、バイナリコード、８進コード、１０進コード、１６進またはいかなるその他のコンピュータ可読コードであってもよい。幾つかの実施形態においては、入力された入力がユーザの電子装置からロボット１へと送信され、ロボット１は、第１コードを第２コードへと変換するように構成されている。あるいは、ユーザの電子装置が、第１コードを第２のコードへと変換した後に、第２コードをロボット１へと送信するように構成されている。幾つかの実施形態においては、第１コードと第２コードとが、異なる数のビットまたは文字を含む。例えば、第１コードがＮ個のビットまたは文字から形成され、第２コードが（Ｎ＋Ｍ）個または（Ｎ−Ｍ）個のビットまたは文字から形成され、ＮおよびＭが整数であってもよい。幾つかの実施形態においては、第１コードおよび第２コードが、同じ数のビットまたは文字から形成されているが、異なる符号化方法（または方式）で符号化されていてもよい。
【００２４】
動作Ｓ２３を参照すると、ロボット１が、第２コードまたは第２コードの一部によって制御される。例えば、第２コードまたは第２コードの一部が、ロボット１の１つまたは複数の動作に対応している。幾つかの実施形態においては、第１コードがＮ個のビットまたは文字から形成され、第２コードがＮ＋Ｍ個のビットまたは文字から形成されている場合に、第１コードまたは第２コードのＮ個のビットまたは文字が、（絵文字またはスタンプなどの）電子メッセージの表現に使用される一方で、Ｍ個のビットまたは文字がロボット１の制御に使用されてもよい。別の複数の実施形態においては、第１コードと第２コードとが同じ数のビットまたは文字から形成されているが、異なる符号化方法で符号化されている場合には、第１コードが、例えば変換テーブル（またはルックアップテーブル）に従って第２コードへと変換されてもよい。幾つかの実施形態においては、異なる要件により、変換動作が、ユーザの電子メッセージ、クラウド、サーバまたはロボット１において実行されてもよい。
【００２５】
図３は、本開示の幾つかの実施形態による図１のロボット１を制御するためのフロー図である。幾つかの実施形態においては、ロボット１が、同様の機能を実行することの可能な任意のその他のロボットまたは装置と置き換えられてもよい。
【００２６】
図３に示すように、ユーザが（携帯電話、タブレット、ノートブック、コンピュータ、スマートウォッチ、スマートブレスレット、スマートグラスおよび同等物などの）電子装置３０上に絵文字３０１（またはスタンプ）を入力することが可能である。絵文字３０１（またはスタンプ）は、第１コードによって定義されるか、またはこれに対応している。幾つかの実施形態においては、第１コードが、バイナリコード、８進コード、１０進コード、１６進またはいかなるその他のコンピュータ可読コードであってもよい。幾つかの実施形態においては、第１コードがＮ個のビットまたは文字から形成されている。
【００２７】
第１コードが、スクリーン３１上に絵文字３０１（またはスタンプ）を表示するためにスクリーン３１に送信されてもよい。幾つかの実施形態においては、スクリーン３１が、（携帯電話、タブレット、ノートブック、コンピュータ、スマートウォッチ、スマートブレスレット、スマートグラスおよび同等物などの）いかなる種類の電子装置またはロボット１内に含まれていてもよい。例えば、ユーザが絵文字３０１（またはスタンプ）を入力した後に、絵文字３０１（またはスタンプ）に対応する第１コードが、スクリーン３１またはスクリーン３１を有する電子装置へと送信され、次に、スクリーン３１が、ユーザによって入力された絵文字３０１（またはスタンプ）を第１コードに従って表示するように構成されていてもよい。
【００２８】
幾つかの実施形態においては、ユーザが絵文字３０１（またはスタンプ）を入力した後に、第１コードが第２コードへと変換され、次に、第２コードが、ロボット１に１つまたは複数の動作を実行させるか、またはそのように指示するために、ロボット１に送信されてもよい。別の複数の実施形態においては、ユーザが絵文字３０１（またはスタンプ）を入力した後に、第１コードがロボット１に送信され、次に、ロボット１に１つまたは複数の動作を実行させるか、またはそのように指示するために、第２コードへと変換されてもよい。幾つかの実施形態においては、第１コードと第２コードとの間のこの変換が、図２に示す動作Ｓ２１、Ｓ２２およびＳ２３に従って実行される。あるいは、この変換が、任意のその他の好適な変換方法によって実行されてもよい。幾つかの実施形態においては、この変換が、ユーザの電子装置３０、ロボット１またはその他の（サーバなどの）装置によって実行されてもよい。
【００２９】
例えば、ユーザがビールのアイコンを表す絵文字（またはスタンプ）を自身の電子装置３０に入力すると、ビールのアイコンが電子装置３０のスクリーン３１または別の電子装置上に表示される。ビールのアイコンに対応する第１コードが、ロボット１の１つまたは複数の動作に対応する第２のコードへと変換される（変換が、ユーザの電子装置、ロボット１またはその他の装置上で実行されてもよい）。ロボット１が第２コードを受信した後に、前記ロボットが第２コードに対応する１つまたは複数の動作を実行するように構成されている。例えば、ビールのアイコンが、ユーザのためにビール瓶を掴むようにロボット１に対して要求する命令または指示に対応していることにより、ビールのアイコンがユーザによって入力されると、ロボット１がビール瓶を見つけてこれをユーザのところに持って行ってもよい。
【００３０】
図３の実施形態によれば、ユーザが（絵文字またはスタンプなどの）画像データを自身の電子装置に入力することでロボット１を制御できると、より便利かつ容易である。加えて、ロボット１のメモリが、第２コードおよびこれに対応する動作を記憶するように構成されていることにより、ロボット１のメモリに記憶されるデータまたは情報の量を削減できる。更に、ロボット１によって実行される各動作が対応するコードを有することで、ロボット１の処理ユニットによって処理されるデータまたは情報の量が削減されることにより、ロボット１のコスト削減または応答時間の短縮が可能である。
【００３１】
ここで使用される単数を表す用語「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、別段の明示がなされていない限り、複数の指示対象を含む。幾つかの実施形態の記載においては、別の部品「の上」または「上」に設けられている部品は、前者の部品が後者の部品に（物理的に接触しているなど）直接に接している場合とともに、前者の部品と後者の部品との間に１つ以上の介在する部品が配置されている場合をも包含しうる。
【００３２】
本開示を、その具体的な実施形態を参照しながら説明および例示してきたが、これらの説明および例示は、本開示を限定するものではない。様々な変更を加えることが可能であり、同等の複数の部品を、実施形態において、添付の請求項に定める本開示の精神および範囲から逸脱することなく置き換えることが可能であることが当業者に明確に理解されよう。図面が正確な縮尺率である必要はない。本開示の描画と実際の装置との間に、製造工程における不確定要素などによる差があってもよい。具体的に例示されていない本開示のその他の実施形態が存在しうる。明細書及び図面は、限定的であるよりも例示的であることを意図されている。特定の状況、材料、物質の組成、方法またはプロセスを本開示の目的、精神および範囲に適合させるための修正を行うことが可能である。そのような修正はすべて、添付の請求項の範囲に含まれることを意図されている。ここに開示する複数の方法は、特定の順序で実施される特定の動作と関連させて記載されているが、これらの方法が、組み合わせられ、分割され、または並べ替えられて、本開示の教示から逸脱することなく同等な方法を構成することが可能である。従って、ここに特に指定しない限り、動作の順序および組み合わせは、本開示の限定事項ではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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