(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
独居老人などの一人暮らしの人とのコミュニケーションをなし得るパートナーロボットであって、撮像装置と、マイクと、スピーカーと、制御装置とを有し、  前記制御装置は、入力部と、データ格納部と、プログラム格納部と、演算処理部と、出力信号生成部と、出力部とを含み、 前記データ格納部には、前記撮像装置により撮像された画像データ、前記マイクからの音声信号、一人暮らしの人の状態パターンデータと、同人の音声パターンデータと、前記パートナーロボットの動作パターンデータと、前記スピーカーから出力される音声パターンデータとが格納され、 前記プログラム格納部には、前記パートナーロボットの動作を実行するために必要なプログラムが格納され、前記演算処理部は、状態判定手段と、動作パターン選択手段とを有し、 前記状態判定手段は、前記撮像装置により撮像された一人暮らしの人の画像と、前記マイクからの同人の音声信号と、前記データ格納部に格納されている同人の状態パターンデータと、同人の音声パターンデータとに基づいて同人の状態を判定し、 前記動作パターン選択手段は、前記状態判定手段の判定結果に基づいて前記パートナーロボットの動作パターンを選択し、  前記パートナーロボットは、殻状に形成された外殻を有する起き上がり小法師状とされ、かつ起き上がり小法師状の動作可能とされて台座に載置され、前記外殻および前記台座の各内部に収納される内部構成要素を備え、前記外殻は、頭部外殻と頸部外殻と胴部外殻と底部外殻とを含み、前記底部外殻は、前記台座に固定され、前記内部構成要素は、前記頭部外殻と前記頸部外殻と前記胴部外殻とを駆動する駆動機構と、前記制御装置とを含み、前記駆動機構が、頭部を傾動させる頭部傾動機構と、頭部を回動させる頭部回動機構と、胴部を傾動させる胴部傾動機構とを備え、前記頭部傾動機構が、頭部を前後動させる頭部前後動機構と、頭部を左右動させる頭部左右動機構とを含み、 胴部傾動機構が、胴部を前後動させる胴部前後動機構と、胴部を左右動させる胴部左右動機構とを含み、頭部傾動動作と、頭部回動動作と、胴部傾動動作との組み合わせにより感情表現をなすようにされ、前記駆動機構の前記頭部外殻と前記頸部外殻と前記胴部外殻との駆動によりなされる、前記動作パターン選択手段により選択された動作パターンによる頭部と頸部と胴部との動作により感情表現がなし得るようにされてなることを特徴とするパートナーロボット。
【請求項２】
頭部傾動機構が、頭部傾動左側モータおよび頭部傾動右側モータと、頭部傾動ブロック体と、駆動ワイヤとを含み、  前記頭部傾動左側モータおよび頭部傾動右側モータが胴部外殻内に集約され、  前記頭部傾動ブロック体は、頭部外殻内に配設され、  前記駆動ワイヤは、前記頭部傾動左側モータおよび頭部傾動右側モータにそれぞれ駆動される左側駆動ワイヤおよび右側駆動ワイヤを含み、  前記左側駆動ワイヤおよび右側駆動ワイヤが前記頭部傾動ブロック体を前後動させるよう駆動されることにより前記頭部傾動機構が頭部前後動機構となり、前記左側駆動ワイヤおよび右側駆動ワイヤが前記頭部傾動ブロック体を左右動させるよう駆動されることにより前記頭部傾動機構が頭部左右動機構となることを特徴とする請求項１記載のパートナーロボット。
【請求項３】
演算処理手段は、音声パターン選択手段を付加して有し、前記音声パターン選択手段は、状態判定手段の判定結果に基づいてスピーカーから出力される音声パターンデータを選択することを特徴とする請求項１記載のパートナーロボット。
【請求項４】
パートナーロボットと、遠隔制御装置と、前記パートナーロボットと前記遠隔制御装置とを接続する通信ネットワークとを備え、  前記パートナーロボットは、前記通信ネットワークを介して撮像装置により撮像された画像データおよびマイクからの音声信号を含むデータが前記遠隔制御装置との間で通信可能、かつ、遠隔制御可能とされた前記請求項のいずれか一項に記載されたパートナーロボットとされ、  前記遠隔制御装置は、前記パートナーロボットから送信されてきた一人暮らしの人の画像と、前記一人暮らしの人の音声信号とに基づいて同人の状態を判定し、前記判定結果に基づいて同パートナーロボットに動作パターンおよび音声パターンを自動的に指示することを特徴とするパートナーロボットの遠隔制御システム。
【請求項５】
遠隔制御装置に入力装置と、画像表示装置と、音声出力装置とが付設されてなることを特徴とする請求項４記載のパートナーロボットの遠隔制御システム。
【請求項６】
入力装置からの入力に応答してパートナーロボットに動作パターンおよび音声パターンを指示するようにされてなることを特徴とする請求項５記載のパートナーロボットの遠隔制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパートナーロボットおよびその遠隔制御システムに関する。さらに詳しくは、一人暮らしの高齢者と高度のコミュニケーションをなし得るパートナーロボットおよびその遠隔制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一人暮らしの高齢者(以下、独居老人という)の相手をするロボットが種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、玩具としてだけでなく、人間にとって癒しの効果を有し、かつ、人間とコミュニケーションをとることのできる縫いぐるみロボットが提案されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の提案に係る縫いぐるみロボットは、触られたときの力加減に応じて腕や脚が動作するという単純なものであるので、すぐに飽きられてしまうという欠点を有している。
【０００５】
なお、人間を目標として攻撃するロボット玩具が、特許文献２に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９１３２８号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０８６８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、独居老人などの一人暮らしの人との高度のコミュニケーションをなし得るパートナーロボットおよびその遠隔制御システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１形態は、独居老人などの一人暮らしの人とのコミュニケーションをなし得るパートナーロボットであって、撮像装置と、マイクと、スピーカーと、制御装置とを有し、  前記制御装置は、入力部と、データ格納部と、プログラム格納部と、演算処理部と、出力信号生成部と、出力部とを含み、 前記データ格納部には、前記撮像装置により撮像された画像データ、前記マイクからの音声信号、一人暮らしの人の状態パターンデータと、同人の音声パターンデータと、前記パートナーロボットの動作パターンデータと、前記スピーカーから出力される音声パターンデータとが格納され、 前記プログラム格納部には、前記パートナーロボットの動作を実行するために必要なプログラムが格納され、前記演算処理部は、状態判定手段と、動作パターン選択手段とを有し、 前記状態判定手段は、前記撮像装置により撮像された一人暮らしの人の画像と、前記マイクからの同人の音声信号と、前記データ格納部に格納されている同人の状態パターンデータと、同人の音声パターンデータとに基づいて同人の状態を判定し、 前記動作パターン選択手段は、前記状態判定手段の判定結果に基づいて前記パートナーロボットの動作パターンを選択し、  前記パートナーロボットは、殻状に形成された外殻を有する起き上がり小法師状とされ、かつ起き上がり小法師状の動作可能とされて台座に載置され、前記外殻および前記台座の各内部に収納される内部構成要素を備え、前記外殻は、頭部外殻と頸部外殻と胴部外殻と底部外殻とを含み、前記底部外殻は、前記台座に固定され、前記内部構成要素は、前記頭部外殻と前記頸部外殻と前記胴部外殻とを駆動する駆動機構と、前記制御装置とを含み、前記駆動機構が、頭部を傾動させる頭部傾動機構と、頭部を回動させる頭部回動機構と、胴部を傾動させる胴部傾動機構とを備え、前記頭部傾動機構が、頭部を前後動させる頭部前後動機構と、頭部を左右動させる頭部左右動機構とを含み、 胴部傾動機構が、胴部を前後動させる胴部前後動機構と、胴部を左右動させる胴部左右動機構とを含み、頭部傾動動作と、頭部回動動作と、胴部傾動動作との組み合わせにより感情表現をなすようにされ、前記駆動機構の前記頭部外殻と前記頸部外殻と前記胴部外殻との駆動によりなされる、前記動作パターン選択手段により選択された動作パターンによる頭部と頸部と胴部との動作により感情表現がなし得るようにされてなることを特徴とするパートナーロボットとされる。
【００１１】
本発明の第１形態のパートナーロボットの第２態様は、頭部傾動機構が、頭部傾動左側モータおよび頭部傾動右側モータと、頭部傾動ブロック体と、駆動ワイヤとを含み、 前記頭部傾動左側モータおよび頭部傾動右側モータが胴部外殻内に集約され、前記頭部傾動ブロック体は、頭部外殻内に配設され、前記駆動ワイヤは、前記頭部傾動左側モータおよび頭部傾動右側モータにそれぞれ駆動される左側駆動ワイヤおよび右側駆動ワイヤを含み、前記左側駆動ワイヤおよび右側駆動ワイヤが前記頭部傾動ブロック体を前後動させるよう駆動されることにより前記頭部傾動機構が頭部前後動機構となり、前記左側駆動ワイヤおよび右側駆動ワイヤが前記頭部傾動ブロック体を左右動させるよう駆動されることにより前記頭部傾動機構が頭部左右動機構となるものとされる。
【００１４】
演算処理手段は、音声パターン選択手段を付加して有し、前記音声パターン選択手段は、状態判定手段の判定結果に基づいてスピーカーから出力される音声パターンデータを選択するのが好ましい。
【００１５】
パートナーロボットと、遠隔制御装置と、前記パートナーロボットと前記遠隔制御装置とを接続する通信ネットワークとを備え、前記パートナーロボットは、前記通信ネットワークを介して撮像装置により撮像された画像データおよびマイクからの音声信号を含むデータが前記遠隔制御装置との間で通信可能、かつ、遠隔制御可能とされた前記請求項のいずれか一項に記載されたパートナーロボットとされ、前記遠隔制御装置は、前記パートナーロボットから送信されてきた一人暮らしの人の画像と、前記一人暮らしの人の音声信号とに基づいて同人の状態を判定し、前記判定結果に基づいて同パートナーロボットに動作パターンおよび音声パターンを自動的に指示することを特徴とするパートナーロボットの遠隔制御システムとされる。
【００１６】
本発明の第２形態においては、遠隔制御装置に入力装置と、画像表示装置と、音声出力装置とが付設されてなるのが好ましい。その場合、入力装置からの入力に応答してパートナーロボットに動作パターンおよび音声パターンを指示するするようにされてなるのがさらに好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は前記の如く構成されているので、独居老人などの一人暮らしの人のパートナーロボットとなることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係るパートナーロボットの正面図である。
【図２】同側面図である。
【図３】同スケルトン図である。
【図４】同ブロック図である。
【図５】頭部前後動機構の二面図である。
【図６】頭部左右動機構の二面図である。
【図７】頸部および胴部取付部の概略図である。
【図８】頭部回動機構の二面図である。
【図９】胴前後動機構の三面図である。
【図１０】胴左右動機構の三面図である。
【図１１】同ロボットの制御装置のブロック図である。
【図１２】同ロボットの動作パターンの一例の概略図であって、「同意している状態」を示すものである。
【図１３】同ロボットの動作パターンの他の例の概略図であって、「同意していない状態」を示すものである。
【図１４】同ロボットの動作パターンの他の例の概略図であって、「おじぎをしている状態」を示すものである。
【図１５】同ロボットの動作パターンの他の例の概略図であって、「理解できない状態」を示すものである。
【図１６】同ロボットの動作パターンの他の例の概略図であって、「びっくりしている状態」を示すものである。
【図１７】同ロボットの動作パターンの他の例の概略図であって、「喜んでいる状態」を示すものである。
【図１８】同ロボットの動作パターンの他の例の概略図であって、「怒っている状態」を示すものである。
【図１９】同ロボットの動作パターンの他の例の概略図であって、「悲しんでいる状態」を示すものである。
【図２０】同ロボットの演算処理部のブロック図である。
【図２１】本発明の実施形態２に係るパートナーロボットの正面図である。
【図２２】同ロボットの正面イメージ図である。
【図２３】同側面イメージ図である。
【図２４】同ロボットのスケルトン図である。
【図２５】同ロボットのブロック図である。
【図２６】同ロボットの主支持体の正面図である。
【図２７】同側面図である。
【図２８】同ロボットの頭部傾動機構の頭部側機構の正面図である。
【図２９】同側面図である。
【図３０】同頭部傾動機構の底部側機構の正面図である。
【図３１】同側面図である。
【図３２】同頭部傾動機構の頭部傾動ブック体の上傾動板の平面図である。
【図３３】同ロボットの胴部傾動機構の正面図である。
【図３４】同側面図である。
【図３５】同ガイドブロック体の二面図である。
【図３６】本発明の実施形態３に係る遠隔制御システムのブロック図である。
【図３７】同システムの遠隔制御装置のブロック図である。
【図３８】本発明の実施形態４に係る遠隔制御装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００２０】
実施形態１
本発明の実施形態１を図１および図２に示す。実施形態１は、パートナーロボット(以下、単にロボットという)Ｒに関するものとされる。
【００２１】
ロボットＲは、図１および図２に示すように、殻状に形成された外殻Ｓを有する起き上がり小法師状とされ、頭部１と、頸部２と、胴部３と、底部４とを含むものとされ、台座５に載置されている。
【００２２】
ロボットＲは、より具体的には、頭部１と頸部２と胴部３と底部４とは殻状の外殻Ｓからなるものとされ、外殻Ｓおよび台座５の各内部に収納される内部構成要素６を備え、内部構成要素６を構成するタイマーＴにより所定時刻に起動、停止されるようにされてなるものとされる(図３および図４参照)。
【００２３】
頭部１は前後および左右に傾動自在ならびに回動自在とされ、頭部１内部には天辺部分にスピーカーＰが配設されている(図４および図６参照)。頭部外殻Ｓ１は、底部の一部が切り欠かれた球状とされてなるものとされる。眼Ｅは、例えば発光ダイオードからなるものとされ、状況に応じて眼球の色彩および光度が変化するようにされている。
【００２４】
頸部２は頸部上部２ａと頸部本体２ｂと蓋２ｃとを含み、後述する頭部傾動機構３０を介して頭部外殻Ｓ１内面と接合されて頭部１と一体的に回動可能とされる。頸部外殻Ｓ２は、頭部１内部に摺動自在に配設される半球状の頸部外殻上部Ｓ２ａと、頸部外殻上部Ｓ２ａの下部の若干後方に偏心させて一体的に形成される円筒状の頸部外殻本体Ｓ２ｂとを含むものとされる。頸部本体外殻Ｓ２ｂの底部には、中央に後述する頭部回動軸３６ｂが貫通するための透孔を有する蓋外殻Ｓ２ｃが設けられて有底状に形成されてなるものされる。なお、蓋外殻Ｓ２ｃは後述する内部構成要素６の頭部回動機構３６に装着される。
【００２５】
胴部３は前後および左右に傾動自在とされる。胴部外殻Ｓ３は、スカート状の胴部外殻上部Ｓ３ａと、胴部外殻上部Ｓ３ａ下端から先細球面状に一体的に形成された胴部外殻下部Ｓ３ｂとを含むものとされる。胴部外殻上部Ｓ３ａ上端部に内部構成要素６との係止部材を有するものとされる。
【００２６】
底部４は台座５に載置されてその上半部が胴部３下部にカバーされている。底部外殻Ｓ４は、底部中央が切り欠かれた皿状とされ、胴部外殻下部Ｓ３ｂの下半部が摺動自在に配設される。底部外殻Ｓ４は、台座５上面に、例えばビス留めにて固定される。
【００２７】
内部構成要素６は、図３に示すように、頭部外殻Ｓ１、頸部外殻Ｓ２および胴部外殻Ｓ３を駆動する駆動機構１０と、駆動機構１０を制御する制御装置２０と、撮像装置Ｖと、マイクＭと、タイマーＴとバッテリーＢとを含むものとされる。バッテリーＢは、駆動機構１０および制御装置２０へ電力を供給するものとされる。なお、駆動機構１０および制御装置２０への電力は、外部電源から供給されるようにされてもよい。
【００２８】
駆動機構１０は、頭部外殻Ｓ１、頸部外殻Ｓ２、胴部外殻Ｓ３および底部外殻Ｓ４の内部に配設される一方、タイマーＴ、制御装置２０およびバッテリーＢは台座５内部に配設される。
【００２９】
頭部１を傾動させる頭部傾動機構３０は、図４に示すように、頭部１を所定角度範囲内で前後方向に傾動させる頭部前後動機構３１と、頭部１を所定角度範囲内で左右方向に傾動させる頭部左右動機構３２と、を含むものとされる。本実施形態では、頭部左右動機構３２の頭部左右動モータ３２ａが頭部前後動機構３１の頭部前後動体３１ｄ内部に配設されるようにされている。また、頭部前後動機構３１は、後述する頭部回動機構３６の頭部回動板３６ａに配設されるようにされている(図５、図６および図７参照)。
【００３０】
頭部前後動機構３１は、図５に示すように、頭部前後動体支持部材３１ａと、頭部前後動モータ３１ｂと、減速機構３１ｃと、頭部前後動体３１ｄと、原点センサＤとを含むものとされ、頭部前後動体３１ｄが頭部外殻Ｓ１内面と適宜手段、具体的には頭部左右動体３２ｂを介して接合されることにより、頭部前後動体３１ｄの前後動に呼応して頭部１が前後動する。また、頭部１の前後動による角度は所定範囲内に制限されている。なお、角度は本実施形態では、前後３０度（−３０度ないし＋３０度）の範囲とされている。
【００３１】
頭部前後動体支持部材３１ａは、底板３１ｆと底板３１ｆ両側面に位置する一対の起立板３１ｇとを含むものとされる。底板３１ｆは、後述する頭部回動機構３６の頭部回動板３６ａ上面に、例えばボルト・ナット留めにて固着されている。起立板３１ｇは、明瞭には図示はされていないが、幅広の下部と幅狭の上部とを含むものとされ、上部に回動軸３１ｈが軸受を介して回動自在に支持されている。また、上部の頂部は、明瞭には図示はされていないが、円弧状に形成されている。
【００３２】
頭部前後動モータ３１ｂは、エンコーダおよび駆動軸の先端部に減速機構３１ｃの小歯車と噛合する歯車を備えるものとされ、モータ前面が頭部前後動体支持部材３１ａの一方の起立板３１ｇに適宜手段、例えばボルト留めにて固着されている。
【００３３】
減速機構３１ｃは、前述した小歯車と、小歯車と噛合する大歯車とを有するものとされる。大歯車には頭部前後動体３１ｄの一方の回動軸３１ｈが嵌合されている。
【００３４】
頭部前後動体３１ｄは、図５に示すように、底板３１ｉと、前方に位置し下端部が底板３１ｉに接合される前側板３１ｊと、後方に位置し下端部が底板３１ｉに接合される後側板３１ｋと、側面に位置し前側板３１ｊと後側板３１ｋとを連結する一対の連結板３１ｍとを有するものとされている。連結板３１ｍの側面には軸心を一致させて回動軸３１ｈが外方に向けて配設されている。一方の回動軸３１ｈは、前述したように、頭部前後動体支持部材３１ａの起立板３１ｇの一方の側面を貫通して大歯車の中心に嵌合されている。また、他方の回動軸３１ｈは、頭部前後動体支持部材３１ａの起立板３１ｇの他方の側面を貫通して原点センサＤの遮蔽板（図示省略）の中心に嵌合されている。
【００３５】
ここで、頭部前後動体３１ｄは、後述する頭部左右動機構３２の頭部左右動モータ３２ａおよび頭部左右動体３２ｄの支持部材としても機能する。つまり、後述する頭部左右動モータ３２ａが駆動軸を後側板３１ｋ側に向けて載置されるとともに、後述する回動軸３２ｃを介して頭部左右動体３２ｄが支持されている。換言すれば、頭部前後動体３１ｄは、頭部左右動機構３２の主支持体３２ｍとしても機能する。
【００３６】
原点センサＤは、図示はされていないが、遮蔽板として機能する半円板状部材と、遮蔽板による遮蔽を検知する検知部として機能するフォトイントラプタとを含むものとされ、原点復帰動作における補助信号を出力し、その信号に基づいて原点が決定され、それに基づいて角度制御がなされる。
【００３７】
すなわち、原点センサＤは、制御原点を決定するために、電源投入時に一度だけ実施される原点復帰動作において、原点の近傍(原点の目安位置)で作動するようにセットされ、制御原点を基準に角度が制御され、エンコーダによる検出角度に制限を設ける角度制限機能により、動作範囲限界を超えて動作しないようにされている。 
【００３８】
なお、本実施形態における他の原点センサＤも同様の構成とされ、かつ、角度制限も同様にしてなされている。
【００３９】
頭部左右動機構３２は、図６に示すように、頭部左右動モータ３２ａと、減速歯車３２ｂと、前側の回動軸と後側の回動軸とを含む回動軸３２ｃと、頭部左右動体３２ｄと、主支持体（つまり、前述した頭部前後動体３１ｄ）３２ｍと、原点センサＤとを含むものとされ、頭部左右動体３２ｄが頭部外殻Ｓ１内面と適宜手段を介して接合されることにより、頭部左右動体３２ｄの左右動に呼応して頭部１が左右動する。また、頭部１の左右動による角度は原点センサＤにより所定範囲内に制限されている。なお、角度は本実施形態では、左右３０度（−３０度ないし＋３０度）の範囲とされている。
【００４０】
頭部左右動モータ３２ａは、エンコーダおよび駆動軸の先端部に減速歯車３２ｂと噛合する歯車を備えるものとされ、頭部左右動モータ３２ａ前面が頭部前後動体３１ｄの後側板３１ｋに適宜手段、例えばボルト留めにて固着されている。また、駆動軸は後側板起立板３２ｅから突出させられ、その突出部に歯車が装着されている。
【００４１】
頭部左右動体３２ｄは、図６に示すように、前述した後側板起立板３２ｅと、頭部左右動モータ３２ａの背面（後面）の外方に位置する前側起立板３２ｆと、頭部左右動モータ３２ａの上面の上方に位置する水平の上板３２ｇとを含むものとされる。前側起立板３２ｆの下部中央には前側の回動軸３２ｃの一端が回動不自在に支持されて内側（頭部左右動モータ側）に向けて突出され、後側起立板３２ｅの下部中央には後側の回動軸３２ｃの一端が回動不自在に支持されている。一方、前側の回動軸３２ｃの他端は前後動体３１ｄの前側板３１ｊに回動自在に支持され、後側の他端は前後動体３１ｄの後側板３１ｋに回動自在に支持されている。
【００４２】
また、前側の回動軸３２ｃの前側起立板３２ｆから外方に向けて突出している端部にはナットが螺着され、後側の回動軸３２ｃの後側起立板３２ｅから外方に向けて突出している端部にはナットが螺着され、前側の回動軸３２ｃおよび後側の回動軸３２ｃの脱落の防止が図られている。
【００４３】
さらに、前側の回動軸３２ｃの前側板３１ｊに配設された原点センサＤの検知部（フォトイントラプタ）に対応した個所には遮蔽板が装着され、後側の回動軸３２ｃの頭部左右動モータ３２ａの駆動軸に装着された歯車に対応した個所には減速歯車３２ｂが前記歯車にかみ合せて装着されている。
【００４４】
頭部左右動体３２ｄの上板３２ｇ上面には、頭部外殻取付用部材３２ｈが配設されている。頭部外殻取付用部材３２ｈは適宜手段を介して頭部外殻Ｓ１内面と接合されている。また、上板３２ｇ上面には、スピーカーＰが載置・固定されている。
【００４５】
頸部２は、前述したように、半球面状の頸部上部２ａと有底筒状の頸部下部２ｂとを有し、つまり頸部外殻上部Ｓ２ａと頸部外殻本体Ｓ２ｂと蓋外殻Ｓ２ｃとを有し、頸部上部２ａが頭部１の下部内面に沿うように配設される一方、頸部下端部端面つまり蓋Ｓ２ｃが後述する頭部回動軸３６ｂの頸部載置部材３６ｇに載置されて、例えばボルト・ナット留めにて接合されている(図７参照)。また、頸部２内部には、頭部回動機構３６の頭部回動軸３６ｂ、より具体的には上部分割体３６ｂＵが上下方向に配設され、かつ、上部分割体３６ｂＵ下端部は鍔状とされて頸部２の蓋２ｃを介して頸部載置部材３６ｇに、例えばボルト・ナット接合されている。
【００４６】
胴部３は、図７に示すように、上端部に後述する胴取付部材３６ｊに載置される載置部３ａおよび上部正面の適宜位置に撮像窓３ｂを有し、この撮像窓３ｂに対応させて撮像装置Ｖが配設されている。また、胴部外殻Ｓ３内部には、頭部回動機構３６と、胴部前後動機構４１および胴部左右動機構４２を含む胴部傾動機構４０とが配設されている。ロボットＲは、胴部前後動機構４１および胴部左右動機構４２により、起き上がり小法師状の動作するようにされている。
【００４７】
頭部回動機構３６は、図８に示すように、前述した頭部回動板３６ａおよび頭部回動軸３６ｂと、頭部回動モータ３６ｃと、減速歯車３６ｄと、頭部回動軸支持ブロック体３６ｅと、基部ブロック体３６ｆと、原点センサＤとを含むものとされ、頸部２下端が頭部回動軸３６ｂと適宜手段を介して接合されることにより、頸部２と前記頭部左右動機構３２を介して接合されている頭部１が回動する。また、頭部(頭部１と一体化して回動する頸部２を含む)１の頭部回動機構３６による角度は原点センサＤにより所定範囲内に制限されている。なお、角度は本実施形態では、左右９０度（−９０度ないし＋９０度）の範囲とされている。
【００４８】
頭部回動モータ３６ｃは、エンコーダおよび駆動軸の先端部に減速歯車３６ｄと噛合する歯車を備えるものとされ、前面が基部ブロック体３６ｆの下面に適宜手段、例えばボルト留めにて固着されている。
【００４９】
頭部回動軸３６ｂは、明瞭には図示はされていないが、下端部に減速歯車３６ｄが装着される減速歯車装着部材を有し、減速歯車装着部材の上部に基部ブロック体３６ｆの頭部回動軸３６ｂの貫通部に配設されたスラスト軸受との当接部材を有し、胴部３上端部近傍の中間部に頸部載置部材３６ｇを有し、上端部に頭部回動板３６ａを有するものとされる。
【００５０】
頸部載置部材３６ｇには、前述したように頸部２の下端部端面、つまり蓋２ｃが載置されてボルト・ナット留めにて接合され、頭部回動板３６ａには、前述した頭部前後動機構３１が載置される。
【００５１】
また、頭部回動軸３６は、明瞭には図示はされていないが、減速歯車装着部材と、前述した頭部回動板３６ａを有する上部分割体３６ｂＵと、頸部載置部材３６ｇを有する下部分割体３６ｂＬとからなるものとされ、組み立ての際における便宜が図られている。ここで、下部分割体３６ｂＬと上部分割体３６ｂＵとは、胴取付部のレベル近傍でフランジ接合にて一体化されている。
【００５２】
頭部回動軸支持ブロック体３６ｅは上端が胴部３上端に対応するようそのレベルが調整され、四角形状とされたベース板３６ｈと、ベース板３６ｈに四角形をなすように配設された４本の支柱３６ｉと、支柱３６ｉの中間部上方に配設された撮像装置支持板３６ｍと、胴部３上端部に対応させて配設された胴取付部材３６ｊと、ベース板３６ｈを基部ブロック体３６ｆから支持する基部ブロック体３６ｆに四角形をなすように配設されたベース板支持支柱３６ｋとを含むものとされる。
【００５３】
ベース板３６ｈには、頭部回動軸３６ｂを挿通するための頭部回動軸３６ｂの軸径より大きな内径の貫通孔が頭部回動軸３６ｂに対応させて形成されている。また、ベース板３６ｈには、原点センサＤの検知部が配設されている一方、頭部回動軸３６ｂにはフォトイントラプタに対応させて遮蔽板が配設されている。
【００５４】
撮像装置支持板３６ｍには、胴部外殻Ｓ３に設けられた撮像窓３ｂに対応させて撮像装置Ｖが配設されるとともに、頭部回動軸３６ｂを挿通するための頭部回動軸３６ｂの軸径より内径の大きな貫通孔が頭部回動軸３６ｂに対応させて形成されている。また、貫通孔には軸受が配設され、頭部回動軸３６ｂの円滑な回動が担保されるとともに、頭部回動軸３６ｂの振れが防止されている。
【００５５】
胴取付部材３６ｊは、内径が頸部本体２ｂの外径より大きくされた概略ドーナツ状とされ、内周部が起立した形態とされている。起立した内周部外側は、胴部３上端部の載置部３ａの内周面が当接するものとされ、これにより胴部３の横ずれの防止が図られている。
【００５６】
基部ブロック体３６ｆは直方体状の箱体とされ、上面に頭部回動軸３６ｂの貫通部と、下面に頭部回動モータ３６ｃの駆動軸の貫通部を有している。頭部回動軸３６ｂの貫通部にはスラスト軸受が配設されている。また、基部ブロック体３６ｆの内部には減速歯車３６ｄが配設されて頭部回動軸３６ｂに嵌合されている。図中、符号３６ｎは、接合フランジを示す。
【００５７】
なお、基部ブロック体３６ｆは、後述する胴部前後動機構４１の胴部前後動体４１ａとしても機能する。
【００５８】
胴部前後動機構４１は、図９に示すように、前述した胴部前後動体４１ａと、胴部前後動モータ４１ｂと、減速歯車４１ｃと、支持ブロック体４１ｄと、原点センサＤとを含むものとされ、胴部前後動体４１ａの前後動に呼応して胴部３が前後動する。また、胴部３の前後動による角度は原点センサＤにより所定範囲内に制限されている。なお、角度は本実施形態では、前後３０度（−３０度ないし＋３０度）の範囲とされている。
【００５９】
胴部前後動モータ４１ｂは、駆動軸の先端部に減速歯車４１ｃと噛合する歯車を備えるものとされ、前面が支持ブロック体４１ｄの右側面側に離隔して配設されたモータ取付部材４１ｅに適宜手段、例えばボルト留めにて固着されている。
【００６０】
胴部前後動体４１ａは直方体状の箱体、または前面および後面が開放された直方体状の筒体とされて支持ブロック体４１ｄの内部に上部を突出させて回動可能に配設され、胴部前後動体４１ａの右側面および左側面に回動軸４１ｆを外方に向けて両回動軸の軸心を一致させて有している。右側の回動軸（右回動軸）４１ｆの支持ブロック体４１ｄの右側面から突出している部分には減速歯車４１ｃが装着される一方、左側の回動軸（左回動軸）４１ｆの支持ブロック体４１ｄの左側面から突出している部分には原点センサＤの遮蔽板が装着されている。支持ブロック体４１ｄの左側面には、遮蔽板に対応させて検知部が配設されている。
【００６１】
支持ブロック体４１ｄは上面および下面が開放された直方体状の筒型とされ、右側面側に離隔してモータ取付部材４１ｅを有している。また、右側面および左側面の回動軸４１ｆの貫通部には軸受が配設され、右側および左側の回動軸４１ｆを回動可能に支持している。なお、支持ブロック体４１ｄは、胴部左右動体４２ａとしても機能する。
【００６２】
胴部左右動機構４２は、図１０に示すように、前述した胴部左右動体４２ａと、胴部左右動モータ４２ｂと、減速歯車４２ｃと、胴部左右動体支持ブロック体４２ｄと、原点センサＤとを含むものとされ、胴部左右動体４２ａが胴部前後動機構４１の支持ブロック体４１ｄと兼用されているところから、胴部左右動体４２ａの左右動に呼応して胴部３が左右動する。また、胴部３の左右動による角度は原点センサＤにより所定範囲内に制限されている。なお、角度は本実施形態では、左右３０度（−３０度ないし＋３０度）の範囲とされている。
【００６３】
胴部左右動モータ４２ｂは、駆動軸の先端部に減速歯車４２ｃと噛合する歯車を備えるものとされ、前面が胴部左右動体支持ブロック体４２ｄに例えばボルト留めにて固着されている。
【００６４】
胴部左右動体４２ａは、上面および下面が開放された筒型とされ、前面および後面の各上部に回動軸４２ｅが両軸心を一致させて外方に突出せさて配設されている。前面から前方に向けて突出させて配設されている回動軸４２ｅは、前部に配設されて胴部左右動体支持ブロック体４２ｄの前部支持板４２ｆに回動自在に支持される一方、後面から後方に向けて突出させて配設されている回動軸４２ｅは、後部に配設されている後部支持板４２ｇに回動自在に支持されている。また、前面から突出している回動軸４２ｅの前面と前部支持板４２ｆとの間に減速歯車４２ｃが装着される一方、後面に配設された回動軸４２ｅの後部支持板４２ｇから突出している端部に原点センサＤの遮蔽板が配設されている。
【００６５】
なお、胴部左右動体４２ａの前面には、明瞭には図示はされていないが、胴左右動モータ４２ｂの駆動軸との干渉を避けるために駆動軸の対応する部分に切欠きが設けられている。
【００６６】
胴部左右動体支持ブロック体４２ｄは、前述したように、前部支持板４２ｆと後部支持板４２ｇとを含むものとされる。各支持板４２ｆ，４２ｇは短水平部と長垂直部とを有するＬ字状とされ、水平部が、例えばボルト留めにて台座５に連結部材を介して固着される一方、垂直部の回動軸貫通部には軸受が配設されている。
【００６７】
底部外殻Ｓ４の上部は、胴部外殻Ｓ３の下端部によりカバーされている。
【００６８】
台座５の正面露出部にはマイクＭが配設されている。また、台座５の内部にはタイマーＴ、制御装置２０およびバッテリーＢが配設されている。
【００６９】
制御装置２０は、図１１に示すように、入力部２１と、データ格納部２２と、プログラム格納部２３と、演算処理部２４と、出力信号生成部２５と、出力部２６とを含むものとされる。
【００７０】
入力部２１には、撮像装置Ｖからの撮像画像、マイクＭからの音声が入力される。
【００７１】
データ格納部２２には、撮像装置Ｖにより撮像された画像データ、マイクＭからの音声信号、独居老人の状態パターンデータ、独居老人の音声パターンデータ、ロボットＲの動作パターンデータ、スピーカーＰから出力される音声パターンデータ、演算処理に必要なデータ、その他のデータなどが格納される。
【００７２】
プログラム格納部２３には、以下に示すパートナーとしての動作、つまりパートナーモードでの動作を実行するために必要なプログラムなどが格納されている。
【００７３】
図１２ないし図１９に、ロボットＲのパートナーモードでの動作パターンを示す。
【００７４】
図１２は、独居老人の話に対し、同意してうなずいている状態を示し、頭部１を前に傾ける動作をするものとされる。
【００７５】
図１３は、独居老人の話に対し、同意しないで反対している状態を示し、頭部１を左右に振る動作をするものとされる。
【００７６】
図１４は、独居老人に対しておじぎをして挨拶している状態を示し、頭部１と胴部３を前に傾ける動作をするものとされる。
【００７７】
図１５は、独居老人からの問いかけに対し、理解できないという状態を示し、頭部１を右または左に傾ける動作をするものとされる。
【００７８】
図１６は、独居老人の話に対し、びっくりしている状態を示し、胴部３を後に傾ける仕草をするものとされる。
【００７９】
図１７は、独居老人の話に対し、喜んでいる状態を示し、胴部３と頭部１を逆向きに傾ける動作をするものとされる。
【００８０】
図１８は、独居老人話に対し、怒っている状態を示し、胴部３を後に傾けた後に前に傾けて頭突きの動作をするものとされる。
【００８１】
図１９は、独居老人の話に対し、悲しんでいる状態を示し、胴部３を左に傾けて頭部１を斜め前に傾ける動作をするものとされる。
【００８２】
演算処理部２４は、撮像装置Ｖからの画像データと、マイクＭからの音声信号と、独居老人の状態パターンデータと、独居老人の音声パターンデータとに基づいて、独居老人の状態を判定する状態判定手段２４ａと、状態判定手段２４ａの判定結果に基づいてロボットＲの動作パターンを選択する動作パターン選択手段２４ｂと、状態判定手段２４ａの判定結果に基づいて音声パターンデータから音声パターンを選択する音声パターン選択手段２４ｃとを有するものとされる(図２０参照)。
【００８３】
出力信号生成部２５は、演算処理部２４により選択された動作パターンに対応したモータの電流の指令値を生成するとともに、音声パターンに対応した音声信号を生成するものとされる。
【００８４】
出力部２６は、出力信号生成部２５により生成された各信号を各モータおよびスピーカーＰに出力するものとされる。
【００８５】
次に、かかる構成とされたロボットＲの動作について説明する。
【００８６】
手順１：撮像装置Ｖにより撮像された独居老人の画像をデータ格納部２２に格納されている同人の状態パターンデータとのマッチングを行う。
【００８７】
手順２:マイクＭにより収録された独居老人の音声信号とデータ格納部２２に格納されている音声パターンデータとのマッチングを行う。
【００８８】
手順３：マッチングの結果に基づいて同人の状態を判定する。
【００８９】
手順４：同人の状態の判定結果に基づいて、ロボットＲの動作パターンを選択する。
【００９０】
手順５：選択された動作パターンに対応した指令値を生成する。
【００９１】
手順６:生成された指令値を各動作機構３１，３２，３６，４１，４２およびスピーカーＰに出力する。
【００９２】
このように、本実施形態によれば、ロボットＲが使用する独居老人の状態に応じて動作するので、癒し効果が大きい。また、ロボットＲが使用する独居老人の状態に対応した動作をするので、パートナーとしての機能を果たすことが可能となる。
【００９３】
実施形態２
本発明の実施形態２に係るロボットＲを図２１〜図２３に示す。実施形態２は実施形態１を改変してなるものであって、駆動機構を改変してロボットＲをスマートにしてなるものとされる。また、ロボットＲは、商用電源により駆動されるようにされている。
【００９４】
ロボットＲは、実施形態１のロボットＲと同様に、頭部１と頸部２と胴部３と底部４とを含むものとされ、台座５に載置されている。
【００９５】
ロボットＲは、より具体的には、頭部１と頸部２と胴部３と底部４とは殻状の外殻Ｓからなるものとされ、外殻Ｓの内部に収納される内部構成要素６を備え、内部構成要素６を構成するタイマーＴにより所定時刻に起動、停止されるようにされている(図２４および図２５参照)。
【００９６】
頭部１は、実施形態１の頭部１とほぼ同様の構成とされている。つまり、頭部１は傾動自在および回動自在とされている。頭部外殻Ｓ１は、底部の一部が切り欠かれた球状とされてなるものとされる。また、明瞭には図示はされていないが、頭部外殻Ｓ１は分割体とされ、前部を構成する頭部前外殻と、後部を構成する頭部後外殻と、頭部前外殻と頭部後外殻とを中央部で接合する頭部接合外殻とを含むものとされる。
【００９７】
なお、頭部１は、後述するように頸部２により支持されている。
【００９８】
頸部２は、前述したように頭部１支持することにより頭部１と一体化されているので、頭部１と一体的に回動する。頸部外殻Ｓ２は、頭部外殻Ｓ１内部に配設される半球状の頸部外殻上部Ｓ２ａと、頸部外殻上部Ｓ２ａ下部の若干前方に偏心させて一体的に形成される円筒状の頸部外殻本体Ｓ２ｂとを含むものとされる。頸部外殻本体Ｓ２ｂの底部には、中央に後述する頭部傾動機構３０Ａの駆動ワイヤ３７ｅが貫通するための透孔を有する蓋外殻Ｓ２ｃが設けられて有底状に形成されている。
【００９９】
胴部３は襟３ｅを有する主胴３ｃと主胴３ｃの下端に接合される下部胴３ｄとを含むものとされ、つまり胴部外殻Ｓ３は主胴外殻Ｓ３ｃと下部胴外殻Ｓ３ｄとを含むものとされ、底部４と一体化された状態で傾動自在とされている。主胴外殻Ｓ３ｃは円錐台状とされ、上端に襟外殻Ｓ３ｅを有する。下部胴外殻Ｓ３ｄは、上端部に主胴外殻Ｓ３ｃとの嵌合部を有し、下端部に底部外殻Ｓ４との嵌合部を有する円錐台状とされるとともに、下部胴３ｄ底部に後述するモータ設置のための底板３ｄ１を有する。
【０１００】
底部４は台座５により傾動可能に支持されて傾動自在とされている。底部外殻Ｓ４は半球状とされる。また、底部４底面には所定形状の切欠きが設けられて、後述する胴部傾動機構４０Ａとの干渉が回避されている。
【０１０１】
台座５は、上面に底部受け部５ａを有するボックス状体とされる。
【０１０２】
内部構成要素６は、駆動機構１０Ａと、制御装置２０Ａと、背骨に相当する主支持体５０と、マイクＭと、スピーカーＰと、眼Ｅと、撮像装置Ｖと、タイマーＴと、を含むものとされる。
【０１０３】
スピーカーＰおよび眼Ｅは頭部外殻Ｓ１内部に配設され、撮像装置Ｖは胴部外殻Ｓ３内部に配設され、マイクＭ、タイマーＴおよび制御装置２０Ａは台座５内部に配設されている。なお、制御装置２０Ａは実施形態１の制御装置２０と同様の構成とされている。
【０１０４】
主支持体５０は、図２６および図２７に示すように、４本のパイプ５１を胴部外殻Ｓ３内部中央に正方形状に配設さてなるものとされる。主支持体５０の下端は底板３ｄ１に載置され、主支持体５０の上端は主胴３ｃの上端と接合されている。主支持体５０の内部には後述する頭部回動機構３８の頭部回動軸３８ｂが配設されている。
【０１０５】
駆動機構１０Ａは、図２５に示すように、頭部１を傾動させる頭部傾動機構３０Ａと、頭部１および頸部２を一体的に回動させる頭部回動機構３８と、胴部３を傾動させる胴部傾動機構４０Ａとを含むものとされる。
【０１０６】
頭部傾動機構３０Ａは、図２５に示すように、頭部１を前後に傾動させる頭部前後動モードと、頭部１を左右に傾動させる頭部左右動モードとの両動作モードによる動作が可能とされている。また、胴部３を傾動させる胴部傾動機構４０Ａは、図２５に示すように、胴部３を前後に傾動させる胴部前後動機構４５と、胴部３を左右に傾動させる胴部左右動機構４６とを含むものとされる。
【０１０７】
頭部傾動機構３０Ａは、より具体的には図２８ないし図３２に示すように、頭部傾動左側モータ３７ａおよび頭部傾動右側モータ３７ｂと、頭部傾動ブロック体３７ｃと、傾動ブロック体支持部材３７ｄと、駆動ワイヤ３７ｅとを含むものとされる。駆動ワイヤ３７ｅは、図３２に示すように、左前駆動ワイヤ３７ｆと、左後駆動ワイヤ３７ｇと、右前駆動ワイヤ３７ｈと、右後駆動ワイヤ３７ｉとを含むものとされる。
【０１０８】
頭部傾動左側モータ３７ａおよび頭部傾動右側モータ３７ｂは、駆動軸に駆動ワイヤの巻き取りおよび巻き出しのためのプーリー３７ｊを備えてなるものとされて、駆動軸を下方に向けて底板３ｄ１に例えばボルト留めにて固着される。また、頭部傾左側モータ３７ａは左前駆動ワイヤ３７ｆおよび左後駆動ワイヤ３７ｇを駆動するものとされ、頭部傾右側モータ３７ｂは右前駆動ワイヤ３７ｈおよび右後駆動ワイヤ３７ｉを駆動するものとされる。なお、プーリー３７ｊから巻き出された駆動ワイヤ３７ｅは、それぞれ頭部傾動左側モータ３７ａおよび頭部傾動右側モータ３７ｂに設けられたワイヤガイド３７ｊ１にガイドされる。
【０１０９】
頭部傾動ブロック体３７ｃは、図２８に示すように、上傾動板３７ｋと、下傾動板３７ｍと、上傾動板３７ｋと下傾動板３７ｍとの間に配設されるユニバーサルジョイントＵＪとを含むものとされる。上傾動板３７ｋの上面に頭部外殻Ｓ１との接合部材３７ｎが載置されている。なお、接合部材ｎは、断面がハット状とされその内部にスピーカーＰが配設されている。
【０１１０】
上傾動板３７ｋは、図３２に示すように、長方形の角が切除された扁平八角形とされ、中心部にユニバーサルジョイントＵＪの上端が接合され、ユニバーサルジョイントＵＪの周囲に正方形状に駆動ワイヤ３７ｅの上端が固設されている。つまり、左前駆動ワイヤ３７ｆの上端がユニバーサルジョイントＵＪの左前側に固着され、右前駆動ワイヤ３７ｈの上端がユニバーサルジョイントＵＪの右前側に軸対称に固着され、左後駆動ワイヤ３７ｇの上端がユニバーサルジョイントＵＪの左後側に固着され、右後駆動ワイヤ３７ｉの上端がユニバーサルジョイントＵＪの右後側に軸対称に固着されている。なお、上傾動板３７ｋの駆動ワイヤ３７ｅの固設箇所には、内側に向けた所定長さの誘導路３７ｐが設けられて駆動ワイヤ３７ｅの上端が固設位置までガイドされている。それにより、駆動ワイヤ３７ｅの動作中のずれ防止が図られている。
【０１１１】
下傾動板３７ｍは、傾動ブロック体支持部材３７ｄの上支持板３７ｑに載置・固定されている。例えば、ビス留めにて固定されている。
【０１１２】
傾動ブロック体支持部材３７ｄは、上支持板３７ｑと、支持支柱３７ｒと、下支持板３７ｓとを含むものとされる。支持支柱３７ｒは４本のパイプを正方形状に配設してなるものとされ、各上端が上支持板３７ｑの下面と接合され、各下端が下支持板３７ｓの上面と接合されている。また、下支持板３７ｓは頭部回動機構３８に支持されている。
【０１１３】
しかして、頭部傾動左側モータ３７ａおよび頭部傾動右側モータ３７ｂを同期させて駆動することにより、頭部１が前後ならびに左右に傾動する。
【０１１４】
すなわち、頭部前後動モードにおいて、左前駆動ワイヤ３７ｆおよび右前駆動ワイヤ３７ｈを同時に巻き取る一方、左後駆動ワイヤ３７ｇおよび右後駆動ワイヤ３７ｉを同時に巻き出すことにより、頭部１が前に傾動する。その逆に、頭部前後動モードにおいて、左前駆動ワイヤ３７ｆおよび右前駆動ワイヤ３７ｈを同時に巻き出す一方、左後駆動ワイヤ３７ｇおよび右後駆動ワイヤ３７ｉを同時に巻き取ることにより、頭部１が後に傾動する。
【０１１５】
また、頭部左右動モードにおいて、左前駆動ワイヤ３７ｆおよび左後駆動ワイヤ３７ｇを同時に巻き取る一方、右前駆動ワイヤ３７ｈおよび右後駆動ワイヤ３７ｉを巻き出すことにより、頭部１が左に傾動する。その逆に、頭部左右動モードにおいて、左前駆動ワイヤ３７ｆおよび左後駆動ワイヤ３７ｇを同時に巻き出す一方、右前駆動ワイヤ３７ｈおよび右後駆動ワイヤ３７ｉを巻き取ることにより、頭部１が右に傾動する。
【０１１６】
頭部回動機構３８は、図２６および図２７に示すように、頭部回動モータ３８ａと、頭部回動軸３８ｂと、回動力伝達機構３８ｃとを含むものとされる。回動力伝達機構３８ｃは、タイミングベルト３８ｄと、頭部回動モータ３８ａの駆動軸に装着されたモータ側タイミングプーリー３８ｅと、頭部回動軸３８ｂ下端部に装着された回動軸側タイミングプーリー３８ｆとを含むものとされる。
【０１１７】
頭部回動軸３８ｂは、中空軸とされてその内部を頭部傾動機構３０Ａの駆動ワイヤ３７ｅなどが挿通されている。頭部回動軸３８ｂの下端には底板３ｂ１に頭部回動軸３８ｂに対応させて配設されたスラスト軸受と当接する当接部材３８ｇが装着され、中間部には頭部回動軸３８ｂの振れなどを防止するための補強部材３８ｈ、例えば鍔を有するブッシュが装着され、上端部には頸部２を支持するための頸部支持部材３８ｉが装着されている。頸部２は、蓋外殻Ｓ２ｃが頸部支持部材３８ｉの上面に載置されて、例えばボルト留めにて頸部支持部材３８ｉに固定される。
【０１１８】
しかして、頸部２は頭部傾動機構３０Ａを介して頭部外殻Ｓ１内部と係合されているので、頭部回動軸３８ｂの回動につれて頸部２および頭部１が回動する。
【０１１９】
胴部前後動機構４５および胴部左右動機構４６は同様の構成とされ、図３３ないし図３５に示すように、胴前後動モータ４５ａおよび胴左右動モータ４６ａと、駆動ワイヤ４７と、モータ側ワイヤガイド４８と、ワイヤガイドブロック体４９と、駆動ワイヤ４７に張力を与えるスプリングＳＰとを含むものとされる。
【０１２０】
スプリングＳＰは、明瞭には図示はされていないが、台座５にワイヤガイドブロック体４９の外方に位置させて設けられたスプリング取付部材に基端が旋回自在に取り付けられている。
【０１２１】
胴部前後動モータ４５ａおよび胴部左右動モータ４６ａは、駆動軸に駆動ワイヤ４７の巻き取りおよび巻き出しのためのプーリー４５ｂ，４６ｂを備えてなるものとされて、底板３ｄ１に例えばボルト留めにて固着される。
【０１２２】
駆動ワイヤ４７は、図３５に示すように、前側駆動ワイヤ４７ａと後側駆動ワイヤ４７ｂと左側駆動ワイヤ４７ｃと右側駆動ワイヤ４７ｄを含むものとされ、前側駆動ワイヤ４７ａと後側駆動ワイヤ４７ｂとの協働により胴部３を前後動させ、左側駆動ワイヤ４７ｃと右側ワイヤ４７ｄとの協働により胴部３を左右動させる。
【０１２３】
ワイヤガイドブロック体４９は胴部前後動機構４５および胴部左右動機構４６の共用とされ、図３５に示すように、胴部前後動部ＦＢおよび胴部左右動部ＬＲが形成されてなるものとされる。より具体的には、ワイヤガイドブロック体４９は、図３５に示すように、正方形状のワイヤガイド板４９ａと、ワイヤガイド板４９ａの各辺内側下方に配設されるワイヤガイドローラー４９ｂとを含むものとされる。ワイヤガイドローラー４９ｂおよびローラー取付部材４９ｃとの干渉を避けるために底部外殻Ｓ４中央は所定形状、例えば正方形状に切り欠かれている。
【０１２４】
ワイヤガイド板４９ａは、中央にケーブルを挿通するためやメンテナンスなどのための透孔４９ｄを有し、透孔４９ｄの周囲にワイヤ挿通孔４９ｅを同心円状に前後方向および左右方向に有し、角部にローラー取付部材４９ｃの固定用透孔４９ｆを有し、各辺の中央に固定用突片４９ｇを有するものとされ、固定用突片４９ｇを介して底部外殻Ｓ４にボルト・ナット留めされることによりワイヤガイド板４９ａが底部外殻Ｓ４に固定される。ここで、ワイヤガイド板４９ａの底部外殻Ｓ４への固定を容易にするため、固定用突片４９ｇは底部外殻Ｓ４のボルト・ナット留め位置における接線と平行となるよう上方に折り曲げられているとともに、先端部が半長穴状に切り欠かれている。
【０１２５】
前後方向に設けられたワイヤ挿通孔４９ｅに前側駆動ワイヤ４７ａおよび後側駆動ワイヤ４７ｂが挿通され、左右方向に設けられたワイヤ挿通孔４９ｅに左側駆動ワイヤ４７ｃおよび右側駆動ワイヤ４７ｄが挿通される。
【０１２６】
ワイヤガイドローラー４９ｂは、前側駆動ワイヤ４７ａをガイドする前側ガイドローラーと、後側駆動ワイヤ４７ｂをガイドする後側ガイドローラーと、左側駆動ワイヤ４７ｃをガイドする左側ガイドローラーと、右側駆動ワイヤ４７ｄをガイドする右側ガイドローラーとを含むものとされる。ワイヤガイドローラー４９ｂは駆動ワイヤ４７の横ずれを防止するために断面がＶ字状とされている。また、ワイヤガイドローラー４９ｂの各端部に設けられた軸は、ワイヤガイド板４９ａに固定用透孔４９ｆを利用して、例えばビス留めされたガイドローラー取付部材４９ｃに回動可能に取り付けられている。
【０１２７】
駆動ワイヤ４７は、プーリー４５ｂ，４６ｂから巻き出された後に駆動モータ側に設けられたモータ側ワイヤガイド４８のガイド孔およびワイヤ挿通孔４９ｅを通されてワイヤガイド板４９ａの下方に導かれ、ついでワイヤガイドローラー４９ｂにガイドされて台座５に配設されているスプリングＳＰに結合される。
【０１２８】
しかして、胴部前後動モータ４５ａが駆動されて前側駆動ワイヤ４７ａおよび後側駆動ワイヤ４７ｂが駆動されることにより胴部３が前後動し、また胴部左右動モータ４６ａが駆動されて左側駆動ワイヤ４７ｃおよび右側駆動ワイヤ４７ｄが駆動されることにより胴部３が左右動する。
【０１２９】
このように、本実施形態においは、駆動モータが全て底部４に配設されているので頭部１が軽くなる。その結果、頭部１の傾動動作の応答性がよくなるという実施形態１では得られない効果が得られる。
【０１３０】
実施形態３
本発明の実施形態３を図３６に示す。
実施形態３は、ロボットＲと、ロボットＲを遠隔制御する遠隔制御装置１００とを含む遠隔制御システム(以下、単にシステムという)ＲＳに関するものとされ、ロボットＲを遠隔制御によりパートナー動作させる。
【０１３１】
ロボットＲは、実施形態１のロボットＲを改変してなるものとされ、遠隔制御装置１００との通信をなす送信部２０１と受信部２０２とを有する通信手段２００が付加され、ロボットＲが遠隔制御装置１００により遠隔操作可能とされている。
【０１３２】
遠隔制御装置１００は、ネットワークＮ、例えばインターネットを介してロボットＲを遠隔制御するものとされる。
【０１３３】
遠隔制御装置１００は、具体的には図３７に示すように、データベース１０１と、送信部１１１と受信部１１２とを含む通信手段１１０と、音声信号を文字データに変換する音声・文字変換手段１２０と、変換された文字データに対しあらかじめ設定されたキーワードを参照して独居老人の心理状態を分析する心理状態分析手段１３０と、分析された心理状態に対応した応答メッセージをサンプルメッセージを参照して作成する応答メッセージ作成手段１４０と、応答メッセージを音声信号に変換する文字・音声変換手段１５０と、ロボットＲに設けられた撮像装置Ｖにより撮像されて送信されてきた画像をデータベース１０１の画像とのパターンマッチングをして独居老人の状態を判定する状態判定手段１６０と、判定された独居老人の状態に対応したロボットＲの動作をデータベース１０１に格納されている動作パターンデータを参照しながら策定するロボット動作策定手段１７０と、ロボット動作策定手段１７０により策定されたロボット動作に対する動作指令を作成するロボット動作指令生成手段１８０とを有し、ロボットＲにパートナー動作をさせるものとされる。
【０１３４】
なお、かかる各手段含む遠隔制御装置１００は、通信機能を有するパソコンを中心に構成され、同パソコンに各機能を実現するプログラムを格納することにより実現される。
【０１３５】
次に、かかる構成とされた遠隔制御システムＲＳにおけるロボットＲの遠隔制御について説明する。
【０１３６】
手順２１：ロボットＲは、遠隔制御装置１００からの指令に応答して撮像装置Ｖにより独居老人を撮像するとともにマイクＭにより音声を収録する。
【０１３７】
手順２２：ロボットＲは、撮像装置Ｖにより撮像した画像およびマイクＭにより収録した音声を遠隔制御装置１００に送信する。
【０１３８】
手順２３：遠隔制御装置１００は、受信した独居老人の画像および音声から独居老人の状態を判定する。
【０１３９】
手順２４：遠隔制御装置１００は、判定した独居老人の状態に応じた音声を含むロボットＲの動作を策定する。
【０１４０】
手順２５：遠隔制御装置１００は、策定したロボットＲの動作に応じたロボット動作指令を生成する。
【０１４１】
手順２６：遠隔制御装置１００は、生成したロボット動作指令をロボットＲに送信する。
【０１４２】
手順２７：ロボットＲは、受信したロボット動作指令に対応した動作指令値を生成する。
【０１４３】
手順２８：ロボットＲは、生成した動作指令値に基づいて動作する。例えば、「今日は、誕生日ですね。誕生日おめでとうございます。」との音声をスピーカーＰから流すとともに、図１７に示す喜びの動作をする。
【０１４４】
このように、本実施形態によれば、遠隔制御装置１００によりロボットＲを遠隔制御しているので、ロボットＲの大型化を回避しながらより独居老人の状態に対応した動作をロボットＲにさせることができる。
【０１４５】
また、データ格納部の格納容量に特に制限を設ける必要がないので、独居老人のきめ細かな状態データを格納でき、よりきめ細かな対応が可能となる。
【０１４６】
実施形態４
本発明の実施形態４を図３８に示す。実施形態４は実施形態３を改変してなるものであって、遠隔制御装置１００にモニターとしての画像表示装置Ｇと、キーボードなどの入力装置Ｉと、音声出力装置Ｋとを付設するとともに、遠隔制御装置１００内部に画像表示装置Ｇ、音声出力装置Ｋおよび入力装置Ｉとの信号の遣り取り司る入出力処理手段１０３を付加してなるものとされる。
【０１４７】
このように、本実施形態においては、画像表示装置Ｇと音声出力装置Ｋと入力装置Ｉとを遠隔制御装置１００に付設しているので、介護福祉士などの介護関係者が画像表示装置Ｇにより表示された独居老人の動作や、音声出力装置Ｋにより出力された声などを参考にしながら、入力装置Ｉを介してロボット動作策定手段により策定された動作を修正することができるので、きめ細かな対応が可能となる。
【０１４８】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態に限定されるもののではなく、種々改変が可能である。
【０１４９】
例えば、本実施形態では撮像装置Ｖは胴部３正面に一台設けられているが、胴部３の左右に設けられるようにされてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明はロボット産業および介護産業に適用できる。
【符号の説明】
【０１５１】
１      頭部
２      頸部
２ａ    頸部上部
２ｂ    頸部本体
３      胴部
３ａ    載置部
３ｂ    撮像窓
３ｃ    主胴
３ｄ    下部胴
３ｄ１  底板
３ｅ    襟
４      底部
５      台座
５ａ    底部受け部
６      内部構成要素
１０      駆動機構
１０Ａ    駆動機構
２０      制御装置
２０Ａ    制御装置
２１      入力部
２２      データ格納部
２３      プログラム格納部
２４      演算処理部
２４ａ    状態判定手段
２４ｂ    動作パターン選択手段
２４ｃ    音声パターン選択手段
２５      出力信号生成部
２６      出力部
３０      頭部傾動機構
３０Ａ    頭部傾動機構
３１      頭部前後動機構
３１ａ    頭部前後動体支持部材
３１ｂ    頭部前後動モータ
３１ｃ    減速機構
３１ｄ    頭部前後動体
３１ｆ    底板
３１ｇ    起立板
３１ｈ    回動軸
３１ｉ    底板
３１ｊ    前側板
３１ｋ    後側板
３１ｍ    連結板
３２      頭部左右動機構
３２ａ    頭部左右動モータ
３２ｂ    減速歯車
３２ｃ    回動軸
３２ｄ    頭部左右動体
３２ｅ    後側起立板
３２ｆ    前側起立板
３２ｇ    上板
３２ｈ    頭部外殻取付用部材
３２ｍ    主支持体
３６      頭部回動機構
３６ａ    頭部回動板
３６ｂ    頭部回動軸
３６ｂＵ  上部分割体
３６ｂＬ  下部分割体
３６ｃ    頭部回動モータ
３６ｄ    減速歯車
３６ｅ    頭部回動軸支持ブロック体
３６ｆ    基部ブロック体
３６ｇ    頸部載置部材
３６ｈ    ベース板
３６ｉ    支柱
３６ｊ    胴取付部材
３６ｋ    ベース板支持支柱
３６ｍ    撮像装置支持板
３７ａ    頭部傾動左側モータ
３７ｂ    頭部傾動右側モータ
３７ｃ    頭部傾動ブロック体
３７ｄ    傾動ブロック体支持部材
３７ｅ    駆動ワイヤ
３７ｆ    左前駆動ワイヤ
３７ｇ    左後駆動ワイヤ
３７ｈ    右前駆動ワイヤ
３７ｉ    右後駆動ワイヤ
３７ｊ    プーリー
３７ｊ１  ワイヤガイド
３７ｋ    上傾動板
３７ｍ    下傾動板
３７ｎ    接合部材
３７ｐ    誘導路
３７ｑ    上支持板
３７ｒ    支持支柱
３７ｓ    下支持板
３８      頭部回動機構
３８ａ    頭部回動モータ
３８ｂ    頭部回動軸
３８ｃ    回動力伝達機構
３８ｄ    タイミングベルト
３８ｅ    モータ側タイミングプーリー
３８ｆ    回動軸側タイミングプーリー
３８ｇ    当接部材
３８ｈ    補強部材
３８ｉ    頸部支持部材
３９      頭部回動機構
４０      胴部傾動機構
４０Ａ    胴部傾動機構
４１      胴部前後動機構
４１ａ    胴部前後動体
４１ｂ    胴部前後動モータ
４１ｃ    減速歯車
４１ｄ    支持ブロック体
４１ｅ    モータ取付部材
４１ｆ    回動軸
４２      胴部左右動機構
４２ａ    胴部左右動体
４２ｂ    胴部左右動モータ
４２ｃ    減速歯車
４２ｄ    胴部左右動体支持ブロック体
４２ｅ    回動軸
４２ｆ    前部支持板
４２ｇ    後部支持板
４５      胴部前後動機構
４５ａ    胴部前後動モータ
４５ｂ    プーリー
４６      胴部左右動機構
４６ａ    胴部左右動モータ
４６ｂ    プーリー
４７      駆動ワイヤ
４７ａ    前側駆動ワイヤ
４７ｂ    後側駆動ワイヤ
４７ｃ    左側駆動ワイヤ
４７ｄ    右側駆動ワイヤ
４８      モータ側ワイヤガイド
４９      ワイヤガイドブロック体
４９ａ    ワイヤガイド板
４９ｂ    ワイヤガイドローラー
４９ｃ    ローラー取付部材
４９ｄ    透孔
４９ｅ    ワイヤ挿通孔
４９ｆ    固定用透孔
４９ｇ    固定用突片
５０      主支持体
５１      パイプ
１００      遠隔制御装置
１０１      データベース
１０３      入出力処理手段
１１０      通信手段
１１１      送信部
１１２      受信部
１２０      音声・文字変換手段
１３０      心理状態分析手段
１４０      応答メッセージ作成手段
１５０      文字・音声変換手段
１６０      状態判定手段
１７０      ロボット動作策定手段
１８０      ロボット動作指令生成手段
２００      通信手段
２０１      送信部
２０２      受信部
Ｒ          ロボット
Ｂ          バッテリー
Ｓ          外殻
Ｓ１        頭部外殻
Ｓ２        頸部外殻
Ｓ２ａ      頸部外殻上部
Ｓ２ｂ      頸部外殻本体
Ｓ３        胴部外殻
Ｓ３ａ      胴部外殻上部
Ｓ３ｂ      胴部外殻下部
Ｓ３ｃ      主胴外殻
Ｓ３ｄ      下部胴外殻
Ｓ３ｅ      襟外殻
Ｓ４        底部外殻
Ｄ          原点センサ
Ｅ          眼
Ｍ          マイク
Ｐ          スピーカー
Ｔ          タイマー
Ｖ          撮像装置
ＲＳ        遠隔制御システム
Ｎ          ネットワーク
Ｇ          画像表示装置
Ｉ          入力装置
Ｋ          音声出力装置
ＵＪ        ユニバーサルジョイント
ＳＰ        スプリング
ＦＢ        胴前後動部
ＬＲ        胴左右動部
【図１】
0006530906.tif 000002
【図２】
0006530906.tif 000003
【図３】
0006530906.tif 000004
【図４】
0006530906.tif 000005
【図５】
0006530906.tif 000006
【図６】
0006530906.tif 000007
【図７】
0006530906.tif 000008
【図８】
0006530906.tif 000009
【図９】
0006530906.tif 000010
【図１０】
0006530906.tif 000011
【図１１】
0006530906.tif 000012
【図１２】
0006530906.tif 000013
【図１３】
0006530906.tif 000014
【図１４】
0006530906.tif 000015
【図１５】
0006530906.tif 000016
【図１６】
0006530906.tif 000017
【図１７】
0006530906.tif 000018
【図１８】
0006530906.tif 000019
【図１９】
0006530906.tif 000020
【図２０】
0006530906.tif 000021
【図２１】
0006530906.tif 000022
【図２２】
0006530906.tif 000023
【図２３】
0006530906.tif 000024
【図２４】
0006530906.tif 000025
【図２５】
0006530906.tif 000026
【図２６】
0006530906.tif 000027
【図２７】
0006530906.tif 000028
【図２８】
0006530906.tif 000029
【図２９】
0006530906.tif 000030
【図３０】
0006530906.tif 000031
【図３１】
0006530906.tif 000032
【図３２】
0006530906.tif 000033
【図３３】
0006530906.tif 000034
【図３４】
0006530906.tif 000035
【図３５】
0006530906.tif 000036
【図３６】
0006530906.tif 000037
【図３７】
0006530906.tif 000038
【図３８】
0006530906.tif 000039