(57)【要約】【課題】簡単な構成で安価でありながら振動用モータの慣性応力を利用して俊敏に方向転換することができる二足歩行ロボット及び二足歩行ロボットの歩行制御装置を提供すること。【解決手段】胴体１９と、前記胴体１９に設けられた第１脚部７及び第２脚部９と、前記第１脚部７及び前記第２脚部９を交互に前後に駆動して歩行させる駆動手段４５と、前記第１脚部７及び前記第２脚部９に対して振動を与え、その振動の慣性応力を利用して前記第１脚部７及び前記第２脚部９の接地状態に応じて方向転換させる振動用モータＭ２とを設ける。【選択図】　　　　図１０
2004033625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴体と、
前記胴体に設けられた第１脚部及び第２脚部と、
前記第１脚部及び前記第２脚部を交互に前後に駆動して歩行させる駆動手段と、
前記第１脚部及び前記第２脚部に対して振動を与え、その振動の慣性応力を利用して前記第１脚部及び前記第２脚部の接地状態に応じて方向転換させる振動用モータと
を備えることを特徴とする二足歩行ロボット。
【請求項２】
前記第１脚部及び前記第２脚部のいずれか一方が接地した状態で振動が与えられた場合には、その場で方向転換する構成であることを特徴とする請求項１に記載の二足歩行ロボット。
【請求項３】
前記第１脚部及び前記第２脚部が揃って接地している場合に振動が与えられた場合には、接地面に沿って水平移動する構成であることを特徴とする請求項１に記載の二足歩行ロボット。
【請求項４】
前記振動用モータや前記駆動手段を駆動する二次電池と、
前記二次電池に充電するための充電端子と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の二足歩行ロボット。
【請求項５】
前記頭部には、目に相当する位置に、電源のオンオフ状態を視覚的に表示する発光手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の二足歩行ロボット。
【請求項６】
胴体、前記胴体に設けられた第１脚部及び第２脚部、前記第１脚部及び前記第２脚部を交互に前後に駆動して歩行させる駆動手段及び、前記第１脚部及び前記第２脚部に対して振動を与え、その振動の慣性応力を利用して前記第１脚部及び前記第２脚部の接地状態に応じて方向転換させる振動用モータを有する二足歩行ロボットと、
無線通信によって前記振動用モータ及び前記駆動手段をそれぞれ遠隔操作するリモートコントローラと
を備えることを特徴とする二足歩行ロボットの歩行制御装置。
【請求項７】
前記リモートコントローラは、
前記振動用モータを駆動して振動を発生させるための振動ボタンと、
前記第１脚部及び前記第２脚部によって前記胴体を前進するように前記駆動手段を駆動するための前進ボタンと、
前記第１脚部及び前記第２脚部によって前記胴体を後進するように前記駆動手段を駆動するための後進ボタンと
を備えることを特徴とする請求項６に記載の二足歩行ロボットの歩行制御装置。
【請求項８】
前記二足歩行ロボットは、
前記振動用モータや前記駆動手段を駆動する二次電池と、
前記二次電池に充電するための充電端子とを備え、
前記リモートコントローラは、
電源と、
前記二足歩行ロボットの充電端子を差し込むことで前記電源によって前記二次電池を充電するための充電ソケットと
を備えることを特徴とする請求項６に記載の二足歩行ロボットの歩行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二足歩行を行う二足歩行ロボット及び二足歩行ロボットの歩行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、二足で歩行するロボットの開発競争が激しくなっており、さらにそれを模倣した玩具等様々な二足歩行モデルが開発されている。二足が独立して駆動して歩行する二足歩行ロボットは歩行時にバランスをとる必要性があることから構造が複雑であり、特に方向転換を行うことができる二足歩行ロボットはより複雑な構成となっていた。
【０００３】
従って、従来の二足歩行ロボットは、複雑な構成により小型化を図ることが容易でなく、仮に小型化を図ろうとした場合には、例えば脚部の裏側にタイヤ等及び車輪を用いて脚部を引きずるように動作することで擬似的に二足歩行を行っていた。このような二足歩行ロボットでは、例えば設けた複数の車輪それぞれの回転数を変えたり、例えば一方の脚部の車輪のみを回転することで方向を転換する構成となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年、簡単な構成で且つ安価でありながら、方向転換を図ることができる二足歩行ロボットの小型化が望まれており、従来のような脚部に設けた車輪によって俊敏に方向転換を図る二足歩行ロボットでは、この要求を満たすことが困難であった。
【０００５】
そこで本発明は上記課題を解決し、簡単な構成で安価でありながら振動用モータの慣性応力を利用して俊敏に方向転換することができる二足歩行ロボット及び二足歩行ロボットの歩行制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１の発明にあっては、胴体と、前記胴体に設けられた第１脚部及び第２脚部と、前記第１脚部及び前記第２脚部を交互に前後に駆動して歩行させる駆動手段と、前記第１脚部及び前記第２脚部に対して振動を与え、その振動の慣性応力を利用して前記第１脚部及び前記第２脚部の接地状態に応じて方向転換させる振動用モータとを備えることを特徴とする二足歩行ロボットにより、達成される。
請求項１の構成によれば、駆動手段の駆動によって交互に前後に駆動され、第１脚部及び第２脚部が歩行動作を行う。この二足歩行ロボットには振動用モータが設けられており、この振動用モータによる振動は第１脚部及び第２脚部に伝達される。そして、二足歩行ロボットは、この振動を与える振動用モータの慣性応力を利用し、振動が与えられた際における第１脚部及び第２脚部の接地状態に応じて俊敏に方向転換を行う。つまり、二足歩行ロボットは、第１脚部及び第２脚部の接地状態によって第１脚部及び第２脚部と接地面との摩擦が変わり、振動が加わると、その摩擦によって二足歩行ロボットが方向転換する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、前記第１脚部及び前記第２脚部のいずれか一方が接地した状態で振動が与えられた場合には、その場で方向転換する構成であることを特徴とする。
請求項２の構成によれば、第１脚部及び第２脚部のいずれか一方が接地している状態では、接地している脚部側でのみ接地面と摩擦が生じている。この状態で振動用モータによって振動が与えられると、二足歩行ロボットは、振動用モータの慣性応力を利用して、その場でその摩擦に応じて方向転換を行う。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の構成において、前記第１脚部及び前記第２脚部が揃って接地している場合に振動が与えられた場合には、接地面に沿って水平移動する構成であることを特徴とする。
請求項３の構成によれば、第１脚部及び第２脚部の両方が接地している状態では、接地している脚部側でのみ接地面と摩擦が生じている。この状態で振動用モータによって振動が与えられると、二足歩行ロボットは、振動用モータの慣性応力を利用して第１脚部と第２脚部との摩擦の差に応じて平行移動する。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１の構成において、前記振動用モータや前記駆動手段を駆動する二次電池と、前記二次電池に充電するための充電端子とを備えることを特徴とする。
請求項４の構成によれば、二足歩行ロボットの二次電池が不足した場合には、充電端子から二次電池に容易に充電を行うことができる。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１の構成において、前記頭部には、目に相当する位置に、電源のオンオフ状態を視覚的に表示する発光手段が設けられていることを特徴とする。
請求項５の構成によれば、二足歩行ロボットの電源のオンオフ状態を外観上視認することができる。
【００１１】
上記目的は、請求項６の発明にあっては、胴体、前記胴体に設けられた第１脚部及び第２脚部、前記第１脚部及び前記第２脚部を交互に前後に駆動して歩行させる駆動手段及び、前記第１脚部及び前記第２脚部に対して振動を与え、その振動の慣性応力を利用して前記第１脚部及び前記第２脚部の接地状態に応じて方向転換させる振動用モータを有する二足歩行ロボットと、無線通信によって前記振動用モータ及び前記駆動手段をそれぞれ遠隔操作するリモートコントローラとを備えるにより、達成される。
請求項６の構成によれば、リモートコントローラを操作することで、駆動手段の駆動によって交互に前後に駆動され、第１脚部及び第２脚部が歩行動作を行う。この二足歩行ロボットには振動用モータが設けられており、この振動用モータによる振動は第１脚部及び第２脚部にも伝達される。そして、二足歩行ロボットは、この振動を与える振動用モータの慣性応力を利用して、振動が与えられた際における第１脚部及び第２脚部の接地状態に応じて俊敏に方向転換を行う。つまり、二足歩行ロボットは、第１脚部及び第２脚部の接地状態によって第１脚部及び第２脚部と接地面との摩擦が変わり、振動が加わると、その摩擦によって二足歩行ロボットが方向転換する。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項６の構成において、前記リモートコントローラは、前記振動用モータを駆動して振動を発生させるための振動ボタンと、前記第１脚部及び前記第２脚部によって前記胴体を前進するように前記駆動手段を駆動するための前進ボタンと、前記第１脚部及び前記第２脚部によって前記胴体を後進するように前記駆動手段を駆動するための後進ボタンとを備えることを特徴とする。
請求項７の構成によれば、前進ボタン或いは後進ボタンを操作して、二足歩行ロボットの第１脚部及び第２脚部の接地状態を変えて振動ボタンを押すと、二足歩行ロボットは、第１脚部及び第２脚部の接地状態に応じて振動用モータの慣性応力を利用して俊敏に方向転換することができる。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項６の構成において、前記二足歩行ロボットは、前記振動用モータや前記駆動手段を駆動する二次電池と、前記二次電池に充電するための充電端子とを備え、前記リモートコントローラは、電源と、前記二足歩行ロボットの充電端子を差し込むことで前記電源によって前記二次電池を充電するための充電ソケットとを備えることを特徴とする。
請求項８の構成によれば、二足歩行ロボットの二次電池の電池残量が不足した場合には、リモートコントローラの充電ソケットに二足歩行ロボットの充電端子を差し込み、その充電端子から二次電池に容易に充電を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態としての二足歩行ロボット１及びその歩行制御装置１００の構成例を示す斜視図である。
図２は、図１の二足歩行ロボット１を正面から見た場合の一例を示す正面図であり、図３は、図１の二足歩行ロボット１を左側から見た場合の一例を示す左側面図である。尚、二足歩行ロボット１は、右側から見た場合にはその構成が左右反転していること以外において、左側から見た場合とほぼ同様の構成であるので図面を省略する。
図４は、図１の二足歩行ロボット１を背面から見た場合の一例を示す背面図であり、図５は、図１の二足歩行ロボット１を上方から見た場合の一例を示す上面図であり、図６は、図１の二足歩行ロボット１を下方から見た場合の一例を示す底面図である。
【００１６】
図１に示すように二足歩行ロボットの歩行制御装置１００は、二足歩行ロボット１及びリモートコントローラ１１を備えている。リモートコントローラ１１は、二足歩行ロボット１の動作を、例えば無線によって遠隔制御する機能を有する。二足歩行ロボット１は、第１脚部の一例としての右足７、第２脚部の一例としての左足９の二足で歩行する機能を有する。
【００１７】
二足歩行ロボット１は、胴体１９に右足７及び左足９を備え、好ましくは充電端子１７を備えている。胴体１９の上部は頭部１３となっており、この頭部１３には例えば突起状の上記充電端子１７が２本設けられている。この胴体１９は二次電池５５を内蔵している。二次電池５５は、図３や図４に示すようにその一部が胴体１９から露出している。上記２本の充電端子１７は、この二次電池５５に電気的に接続されている。
【００１８】
図１に示すように二足歩行ロボット１は、例えばその頭部１３において目に相当する位置に、例えば電源のオンオフ状態を視覚的に表示する発光手段１８が設けられている。このようにすると、二足歩行ロボット１は、電源のオンオフ状態を外観上視認することができる。
【００１９】
上記右足７及び左足９は、それぞれ交互に前後に出るように動作することで、歩行する構成となっている。また、好ましくは二足歩行ロボット１の胴体１９には、右腕３及び左腕５が設けられている。図３に示すように右腕３は、右足７の動作とは反対となるようにＲ０方向に腕を振る構成となっている。図１の左腕５も同様に左足９の動作と反対となるように腕を振る構成となっている。
【００２０】
頭部１３には、リモートコントローラ１１からの制御信号を受信するアンテナ１５を有する。このアンテナ１５は、後述する受信機に電気的に接続されている。このリモートコントローラ１１の詳細については後述する。
【００２１】
図６の底面図に示すように右足７及び左足９は、それぞれ例えばＵ字の接触面を有し、図１に示すように右足７及び左足９は、それら一部が重なるためそれらＵ字の両先端が薄い構成となっている。この二足歩行ロボット１は、右足７及び左足９のいずれかが接地面と接触している状態でも接地面との接触部分が広範囲であることから直立することができる構成となっている。
【００２２】
ここで、図１の二足歩行ロボット１において特徴的なことは、右足７及び左足９並びに、それら右足７及び左足９に対して振動を与えてその振動の慣性応力を利用して右足７及び左足９の接地状態に応じて方向転換させる振動用モータＭ２を備えている。この二足歩行ロボット１の詳細な構成については後述する。
【００２３】
図７は、図１の二足歩行ロボット１の電気的な構成例を示すブロック図である。
二足歩行ロボット１は、受信機５１、モータ駆動回路５３、歩行用モータＭ１、振動用モータＭ２及び二次電池５５を備え、好ましくは発光手段１８を備えている。
受信機５１はアンテナ１５が接続されており、アンテナ１５によってリモートコントローラ１１からの制御信号を受信し、制御信号の内容を解析する機能を有する。モータ駆動回路５３は、受信機５１が受信した制御信号に基づいて歩行用モータＭ１や振動用モータＭ２を駆動制御する機能を有する。
【００２４】
歩行用モータＭ１は、上記右足７及び左足９を駆動する。二次電池５５は、２本の充放電可能な充電端子１７が接続されており、電源スイッチ５９に接続されている。この電源スイッチ５９は、受信機５１、歩行用モータＭ１、振動用モータＭ２及び発光手段１８と、二次電池５５とを接続している。従って、二次電池５５は、電源スイッチ５９がオンされると、受信機５１、モータ駆動回路５３、歩行用モータＭ１、振動用モータＭ２及び発光手段１８に電源供給し、オフされると電源供給を停止する。発光手段１８は、例えば電源スイッチ５９がオンされていることを視覚的に表示するための発光ダイオード等である。
【００２５】
図８は、図１のリモートコントローラ１１の電気的な構成例を示すブロック図である。
リモートコントローラ１１は、送信機４１、制御回路４３、充電回路４５及び電源４７を備えている。制御回路４３には、前進ボタン２７、後進ボタン２９及び振動ボタン２５が接続されており、さらに送信機４１及び充電回路４５に接続されている。電源４７は、電源スイッチ２３を介して送信機４１、制御回路４３及び充電回路４５に電源を供給するようになっている。
【００２６】
制御回路４３は、前進ボタン２７、後進ボタン２９及び振動ボタン２５の操作によって送信機４１を制御して、それぞれ前進、後進及び方向転換を行うための制御信号を、二足歩行ロボット１に対して無線通信により送信する機能を有する。この送信機４１は、例えば２７ＭＨｚ帯域を使用して無線通信を行っている。充電回路４５には、リモートコントローラ１１の筐体に露出する充電ソケット２４が電気的に接続されている。
【００２７】
図９は、二足歩行ロボット１を充電する様子の一例を示す図である。
上述のように二足歩行ロボット１には例えば突起状の２本の充電端子１７が設けられており、これら充電端子１７は、それぞれリモートコントローラ１１の２個の充電ソケット２４に嵌合され、電源供給を受けることができる。このような構成とすると、二足歩行ロボット１は、二次電池５５の充電容量が不足した場合に
は充電端子１７から二次電池５５に容易に充電することができる。また、二足歩行ロボット１は、二次電池５５の容量が小さくてもリモートコントローラ１１から随時充電すれば良いので、二次電池５５の小型軽量化を図ると共に、全体として小型軽量化を図ることができる。
【００２８】
次に二足歩行ロボット１の歩行に関する構成について説明する。
図１０は、図１の二足歩行ロボット１の機械的な構成例を示す透過正面図であり、図１１は、図１０の二足歩行ロボット１を右側から見た場合の構成例を示す右側面図である。
図１２は、図１１の駆動ユニット４５の構成例を示す平面図である。尚、図面の簡素化のため、図１２においてギヤの一部を一点鎖線で省略している。
図１０の二足歩行ロボット１は、頭部１３に、発光手段１８、受信機５１及びモータ駆動回路５３が実装されたプリント配線基板が設けられている。胴体１９の底面からは、駆動ユニット４５によって歩行動作を行う右足７及び左足９が設けられている。また、この胴体１９の側面には、右腕３及び左腕５が設けられている。これら右腕３及び左腕５並びに右足７及び左足９は、シャフト３４を軸として所定範囲で繰り返し往復する構成となっている。
【００２９】
右足７及び左足９は、それぞれ階段状に折り曲げて構成された歩行用クランク３１の両端によって支持されており、右足７は右腕３と、左足９は左腕５と、階段状に折り曲げて構成された腕振り用クランク３２によってシャフト３４を軸として支持されている。左腕５は、図１１に示すようにシャフト３４を軸として左足９と逆方向となるように振られることになる。これは右腕３も同様である。これらの駆動は、駆動ユニット４５によって制御されている。
【００３０】
この駆動ユニット４５は、図１２に示すように歩行用モータＭ１の駆動力が第１ギア４１に加えられると、第１ギア４１と同軸の第２ギア４２が回転する。この第２ギア４２には第３ギア４３が噛み合っており、第２ギア４２の回転により第３ギア４３が減速される。この第３ギア４３には同軸に第４ギア４４が設けられており、第３ギア４３の回転により第４ギア４４が回転する。この第４ギア４４には第５ギア４５が噛み合っており、第４ギア４４の回転により第５ギア４５が減速され、第５ギア４５と同軸となるように固定されているクランク３１が回転する構成となっている。
【００３１】
右足７及び左足９には、図１３及び図１４に示すようにシャフト３４が貫通しつつ摺動する溝が形成されている。クランク３１が回転すると、クランク３１の両端よって支持された右足７及び左足９がほぼシャフト３４を中心として所定の範囲で繰り返し振られる構成となっている。また上述のように、これに同期して、図１１の右腕３及び左腕５が、それぞれクランク３２によって右シャフト３４を中心として反対方向に振られる構成となっている。
【００３２】
右足７及び左足９は接地面が平らであることから、二足歩行ロボット１は、右足７及び左足９によって歩行を行うと、重心が移動されつつ頭部１３を前後に振りつつ歩行を行うことになる。この二足歩行ロボット１は、右足７及び左足９の二足を用いて歩行することから、図１５に示すように右足７のみで直立したり、図１６に示すように右足７及び左足９の両足で直立したり、図１７に示すように左足９のみで直立することができる。
【００３３】
また、二足歩行ロボット１は、図１６に示すように右足７及び左足９の両足が接地した状態でも、右足７を主として左足９を従として接地面に接地している場合もあれば、左足９を主として右足７を従として接地している場合もある。つまり、歩行中の二足歩行ロボット１は、歩行中に右足７及び左足９の接地状態が常に変化している。上述のように二足歩行ロボット１は、振動用モータＭ２の振動による慣性応力を利用して、右足７や左足９の接地状態に応じた接地面との摩擦に応じて方向転換を行うことができる。
【００３４】
次に二足歩行ロボット１の方向変換に関する構成について説明する。
図１８は、二足歩行ロボット１における歩行や方向転換に関する構成の一例を示す斜視図であり、図１９は、図１８の振動用モータＭ２の構成例を示す平面図である。
図２０は、図１８の振動用モータＭ２による振動発生原理を示した図である。
図１８に示すように二足歩行ロボット１は、駆動ユニット４５に振動用モータＭ２が設けられている。この振動用モータＭ２は、モータ本体６３及び、モータ本体６３の回転軸に偏芯するように設けられたおもり６１を備えている。この振動用モータＭ２は、図１９（Ａ）に示すように上から見ておもり６１が左に回転したり、図１９（Ｂ）に示すように右に回転することができる。以下の説明では、一例として上から見た場合に図１９（Ａ）に示すようにおもり６１（振動部材）が左に回転するものとして説明する。
【００３５】
この振動用モータＭ２は、図２０に示すように偏芯して回転軸に設けられたおもり６１が回転すると、式（１）で示される遠心力Ｆが矢印のように全方向に発生する。
Ｆ＝ｍｒω２＝ｍｒ（２πｆ）２・・・（１）
但し、Ｆ：遠心力（Ｎ）、Ｍ：おもり６１の偏芯質量（ｋｇ）、ｒ：偏芯距離（ｍ）、ｆ＝振動数（Ｈｚ）とする。従って、この振動用モータＭ２は、この遠心力Ｆによっておもり６１の回転と共に重心がシフトするため振動を発生する。この振動は、図１８に示す駆動ユニット４５を経由して右足７及び左足９に伝達される。
【００３６】
二足歩行ロボット１等は以上のような構成であり、次に図１〜図２０を参照しつつその動作例について説明する。
この二足歩行ロボット１は、図１に示すようにリモートコントローラ１１の操作によって前進したり後進することができ、右足７や左足９を接地面と所望の接地状態にて一旦停止或いは停止させることができる。この状態で、リモートコントローラ１１の振動ボタン２５を押すと、二足歩行ロボット１は、上述のように振動用モータＭ２が動作して胴体１９を介して右足７や左足９に所定の振動を伝えることができる。以下、具体的に説明する。
【００３７】
＜右足７が接地している場合＞
図２１は、振動用モータＭ２から駆動ユニット４５に振動が伝達する様子の一例を示す透過正面図である。尚、図２１において胴体等は省略している。
図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）は、それぞれ図２１に示す右足７を拡大した様子の一例を示す図であり、図２３は、二足歩行ロボット１を底面側から見た場合の接地面との接地状態の一例を示す底面図である。
【００３８】
図２１に示すように振動用モータＭ２によって二足歩行ロボット１が振動すると、範囲Ｗは、図２２（Ａ）や図２２（Ｂ）に示すように右足７が接地面と接地している接地面積が変化する。このように接地面積が変化すると、右足７と接地面との摩擦が変わり、図２３の底面図に斜線で示す右足７における摩擦の大きい部分と小さい部分の摩擦の差によって、二足歩行ロボット１が接地面で、上から見た場合にその場で、例えば右方向に回転するようになる。尚、おもり６１が右方向に回転する場合には、二足歩行ロボット１は上記の方向と逆方向に回転する。また、おもり６１の回転方向を制御することで、二足歩行ロボット１の回転方向を制御するようにしても良いことはいうまでもない。
【００３９】
＜左足９が接地している場合＞
図２４は、振動用モータＭ２から駆動ユニット４５に振動が伝達する様子の一例を示す透過正面図である。尚、図２４において胴体等は省略している。
図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）は、それぞれ図２４に示す左足９を拡大した様子の一例を示す図であり、図２６は、二足歩行ロボット１を底面側から見た場合の接地面との接地状態の一例を示す底面図である。
【００４０】
図２４に示すように振動用モータＭ２によって二足歩行ロボット１が振動すると、範囲Ｗは、図２５（Ａ）や図２５（Ｂ）に示すように左足９が接地面と接地している接地面積が変化する。このように接地面積が変化すると、左足９と接地面との摩擦が変わり、図２６の底面図斜線でに示した左足９における摩擦の大きい部分と小さい部分によって、二足歩行ロボット１が接地面で、上から見た場合に例えば左方向にその場で回転するようになる。尚、おもり６１が右方向に回転する場合には、二足歩行ロボット１は上記の方向と逆方向に回転する。また、おもり６１の回転方向を制御することで、二足歩行ロボット１の回転方向を制御するようにしても良いことはいうまでもない。
【００４１】
＜右足７及び左足９の両足が接地している場合＞
図２７は、振動用モータＭ２から駆動ユニット４５に振動が伝達する様子の一例を示す透過正面図である。尚、図２７において胴体等は省略している。
図２８及び図２９は、それぞれ二足歩行ロボット１を底面側から見た場合の接地面との接地状態の一例を示す底面図である。
【００４２】
図２７に示すように振動用モータＭ２によって二足歩行ロボット１が振動すると、右足７及び左足９と接地面との接地面積が変化する。このように接地面積が変化すると、右足７及び左足９と接地面との摩擦が変わり、図２８或いは図２９の底面図に斜線で示した右足７及び左足９における摩擦の大きい部分と小さい部分の摩擦の差によって、二足歩行ロボット１が接地面で、直線的に平行移動するようになる。
【００４３】
本発明の実施形態によれば、二足歩行ロボット１のポイントは、以下のような点である。
第１のポイントとしては、振動用モータＭ２の慣性応力を利用して俊敏な回転動作が可能である点である。第２のポイントとしては、歯車など特別な仕組みを必要とせず方向転換できるため、簡単な構造とすることができる点である。第３のポイントとしては、セットの小型化において、内部スペースを有効に活用できる点である。第４のポイントとしては、複雑な機構部品が不要なため、材料の節約、コストダウンを図ることができる点である。第５のポイントとしては、右足７及び左足９の接地タイミング（接地状態）をコントロールすることにより、様々な動作ができる点である。
【００４４】
よって、本発明の実施形態によれば、振動用モータＭ２の慣性応力を利用して方向転換を行っているだけであるので簡単な構成であり且つ安価であり、さらにこの二足歩行ロボット１は、従来のロボットのように脚部の接地面に設けた車輪によって回転する必要がないため俊敏に方向転換を行うことができる。
【００４５】
ところで本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えばリモートコントローラ１１は、前進ボタン２７、後進ボタン２９及び振動ボタン２５を有する構成であるがこれに限られず、振動ボタン２５の代わりに右折ボタン及び左折ボタンを設けるようにしても良い。具体的には、リモートコントローラ１１において右ボタンが押されると、二足歩行ロボット１は、振動を与えられた際に胴体１９が右に回転するように右足７及び左足９を接地させ、振動用モータＭ２が振動を発生する。一方、リモートコントローラ１１において左ボタンが押されると、二足歩行ロボット１は、振動を与えられた際に胴体１９が左に回転するように右足７及び左足９を接地させ、振動用モータＭ２が振動を発生させる。このようにすると、この二足歩行ロボット１の操作に不慣れな操作者であっても、二足歩行ロボット１を自由に動作させることができる。
また、上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で安価でありながら振動用モータの慣性応力を利用して俊敏に方向転換することができる二足歩行ロボット及び二足歩行ロボットの歩行制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としての二足歩行ロボット及びその歩行制御装置の構成例を示す斜視図。
【図２】図１の二足歩行ロボットを正面から見た場合の一例を示す正面図。
【図３】図１の二足歩行ロボットを左側から見た場合の一例を示す左側面図。
【図４】図１の二足歩行ロボットを背面から見た場合の一例を示す背面図。
【図５】図１の二足歩行ロボットを上方から見た場合の一例を示す上面図。
【図６】図１の二足歩行ロボットを下方から見た場合の一例を示す底面図。
【図７】図１の二足歩行ロボットの電気的な構成例を示すブロック図。
【図８】図１のリモートコントローラの電気的な構成例を示すブロック図。
【図９】二足歩行ロボットを充電する様子の一例を示す図。
【図１０】図１の二足歩行ロボットの機械的な構成例を示す透過正面図。
【図１１】図１０の二足歩行ロボットを右側から見た場合の構成例を示す右側面図。
【図１２】図１１の駆動ユニットの構成例を示す平面図。
【図１３】右足及び左足の歩行動作の一例を示す図。
【図１４】右足及び左足の歩行動作の一例を示す図。
【図１５】右足及び左足の接地状態の一例を示す図。
【図１６】右足及び左足の接地状態の一例を示す図。
【図１７】右足及び左足の接地状態の一例を示す図。
【図１８】二足歩行ロボットにおける歩行や方向転換に関する構成の一例を示す斜視図。
【図１９】図１８の振動用モータの構成例を示す平面図。
【図２０】図１８の振動用モータによる振動発生原理を示した図。
【図２１】振動用モータから駆動ユニットに振動が伝達する様子の一例を示す透過正面図。
【図２２】図２１に示す右足を拡大した様子の一例を示す図。
【図２３】二足歩行ロボットを底面側から見た場合の接地面との接地状態の一例を示す底面図。
【図２４】振動用モータから駆動ユニットに振動が伝達する様子の一例を示す透過正面図。
【図２５】図２４に示す左足を拡大した様子の一例を示す図。
【図２６】二足歩行ロボットを底面側から見た場合の接地面との接地状態の一例を示す底面図。
【図２７】振動用モータから駆動ユニットに振動が伝達する様子の一例を示す透過正面図。
【図２８】二足歩行ロボットを底面側から見た場合の接地面との接地状態の一例を示す底面図。
【図２９】二足歩行ロボットを底面側から見た場合の接地面との接地状態の一例を示す底面図。
【符号の説明】
７・・・右足（第１脚部，第２脚部）、９・・・左足（第２脚部，第１脚部）、１２・・・振動用モータ、１８・・・目（発光手段）、１９・・・胴体、４５・・・駆動ユニット（駆動手段）
【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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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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