(57)【要約】【課題】従来に比してアクチュエータの小型化、剛性の向上、及び動作の高速化が可能であるとともに、脚部の先端部の位置決め精度の向上が期待できる二足歩行型のロボットを提供する。【解決手段】脚部４を、２つのパラレルメカニズム２８，２９を直列接続して構成する。パラレルメカニズム２８は、ベース３０，中間部材３１，及びこれらの間に配された６つの動作部３２によって構成されている。また、パラレルメカニズム２９は、中間部材３１，足先部３３，及びこれらの間に配された６つの動作部３４によって構成されている。そして、動作部３２，３４が夫々伸縮することにより、脚部４が動作する。【選択図】　図３
2004017248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの脚部を備え、前記脚部を動作させて移動する二足歩行型のロボットにおいて、
前記脚部は、基端部と、先端部と、該基端部及び該先端部に接続され、夫々の接続箇所の相対位置を変化させる動作部とを有し、前記基端部及び前記先端部が、複数の前記動作部によって連結されているパラレルメカニズムを具備することを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記脚部は、複数の前記パラレルメカニズムを直列的に具備しており、相隣する２つの前記パラレルメカニズムの一方の先端部と、他方の基端部とが接続されていることを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記脚部は、複数の前記パラレルメカニズムを直列的に具備しており、相隣する２つの前記パラレルメカニズムの一方の先端部が、他方の基端部とされていることを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【請求項４】
基端部と、先端部と、該基端部及び該先端部に接続され、夫々の接続箇所の相対位置を変化させる動作部とを有し、前記基端部及び前記先端部が、複数の前記動作部によって連結されているパラレルメカニズムを具備する腕部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のロボット。
【請求項５】
前記腕部は、複数の前記パラレルメカニズムを直列的に具備しており、相隣する２つの前記パラレルメカニズムの一方の先端部と、他方の基端部とが接続されていることを特徴とする請求項４に記載のロボット。
【請求項６】
前記腕部は、複数の前記パラレルメカニズムを直列的に具備しており、相隣する２つの前記パラレルメカニズムの一方の先端部が、他方の基端部とされていることを特徴とする請求項４に記載のロボット。
【請求項７】
前記動作部は、前記接続箇所の離隔距離を変化させるように、動作すべくなしてあることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のロボット。
【請求項８】
前記動作部は、回転動作する回転動作部と、該回転動作部の回転運動を直線運動へ変換する変換手段とを有することを特徴とする請求項７に記載のロボット。
【請求項９】
前記動作部は、直動式のアクチュエータを有することを特徴とする請求項７に記載のロボット。
【請求項１０】
前記動作部は、ピストンロッド及びシリンダチューブの一方が、前記基端部及び前記先端部の一方に接続され、ピストンロッド及びシリンダチューブの他方が、前記基端部及び前記先端部の他方に接続されている流体シリンダを有することを特徴とする請求項９に記載のロボット。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れかに記載のロボットと、
該ロボットに対する動作指示を外部から受け付ける入力部と、該入力部によって受け付けた動作指示を表す動作指示情報を外部へ送信する送信部とを具備する操作装置とを備え、
前記ロボットは、前記操作装置から送信された動作指示情報を受信する受信部と、該受信部によって受信した動作指示情報に基づき、前記動作部の動作を制御する制御部とを具備することを特徴とするロボット操作システム。
【請求項１２】
前記ロボットは、該ロボットの状態を表す状態情報を取得する状態情報取得部と、該状態情報取得部によって取得した状態情報を外部へ送信する送信部とを更に具備し、
前記操作装置は、前記ロボットから送信された状態情報を受信する受信部と、該受信部によって受信した状態情報に基づき、前記ロボットの状態を出力する出力部とを更に具備することを特徴とする請求項１１に記載のロボット操作システム。
【請求項１３】
前記ロボットは、撮像部と、該撮像部による撮像画像を表す画像情報を外部へ送信する送信部とを更に具備し、
前記操作装置は、前記ロボットから送信された画像情報を受信する受信部と、該受信部によって受信した画像情報に基づき、前記撮像部による撮像画像を出力する出力部とを更に具備することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のロボット操作システム。
【請求項１４】
前記出力部は、液晶表示装置であり、前記入力部は、前記液晶表示装置に貼着されたタッチパネルであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のロボット操作システム。
【請求項１５】
前記ロボットは、現在位置を表す位置情報を取得する位置情報取得部を更に具備し、
前記制御部は、前記位置情報取得部によって取得した位置情報に基づいて、前記脚部の動作部を動作させることにより、ロボットの歩行制御を行うべくなしてあることを特徴とする請求項１１乃至１４の何れかに記載のロボット操作システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの脚部を備え、前記脚部を動作させて移動する二足歩行型のロボットに関し、特に前記脚部にパラレルメカニズムを具備するロボット及び該ロボットを操作するためのロボット操作システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
２つの脚部を備え、該脚部を動作させて移動する二足歩行型のロボットが広く知られている。従来のこの種のロボットの脚部は、複数のリンクを直列に連結したシリアルリンク機構を利用したものが一般的である。この種のロボットは、各リンクの接続部分たる関節にモータ等のアクチュエータが設けられており、これらのアクチュエータを駆動することによって、各関節を動作させるようになっている。また、このような従来のロボットの多くは、脚部と同様シリアルリンク機構を利用した腕部が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した如き従来のロボットにあっては、脚部及び腕部の先端部から基端部へ向かうに従って、関節に作用するモーメントが増大するため、基端側のアクチュエータが大型化していた。また、片持ち梁の構造となっているため、各リンクに曲げ応力が作用することとなり、十分な剛性を確保するために、高剛性のリンクを必要とし、これによるリンクの質量の増大及びアクチュエータの更なる大型化を招いていた。従って、かかるロボットの脚部及び腕部に用いられるアクチュエータには、脚部及び腕部を動作させることが可能な出力を確保しつつ、可及的に小型化するという要望があるが、このような要望を満たすためには動作の高速化が困難となるという問題があった。
【０００４】
また、各アクチュエータに接続された減速機等のバックラッシュにより、脚部及び腕部の先端部の位置決め精度が低いという問題もあった。
【０００５】
また、従来のロボットの殆どは、例えば脚部の自由度が６自由度とされていた。図８は、従来のロボットの脚部の自由度を説明する模式図である。図８に示すように、従来のロボットにあっては、重量及びサイズ等を可及的に小さくしつつ、人間の脚部に近い自由度を確保するという要求から、腰が、前後方向への回動、左右方向への回動及び大腿の軸回りへの回動の３自由度とされ、膝が、前後方向への回動の１自由度とされ、足首が、前後方向への回動及び左右方向への回動の２自由度とされており、片方の脚部につき合計６自由度とされていた。これに対して、人間の脚部は、膝を固定したまま足先を左右に振ることができる、即ち、足首が下腿の軸回りへの回動を行うことができるため、片方の脚部が７自由度を有しており、ロボットの脚部より１自由度多い。これと同様に、従来のロボットの殆どは、人間の腕部の自由度が７自由度であるのに対し、腕部の自由度がこれよりも少ない４〜５自由度とされていた。従って、かかる従来のロボットにあっては、人間のような自然な姿勢をとることができないという問題があった。
【０００６】
また、従来のロボットは、歩行時に常に膝を曲げた状態とする必要があった。これは、膝を伸ばしきった状態とすると、この状態から更に足を延ばしたいという要望が発生した場合に、逆運動学（逆問題）を解くことができず、これに応えることができないことによる。このような、常に膝を曲げた状態での歩行においては、膝を駆動するアクチュエータによってトルクを発生し続けなければならず、脚部に作用する負荷が大きいという問題があった。また、このことにより、従来のロボットは、人間のような自然な姿勢での歩行が行えないという問題があった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、パラレルメカニズムを利用することにより、従来に比してアクチュエータの小型化、剛性の向上、及び動作の高速化が可能であるとともに、脚部及び腕部の先端部の位置決め精度の向上が期待できるロボット及び該ロボットを操作するためのロボット操作システムを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、パラレルメカニズムを腕部及び／又は脚部に適用することにより、従来に比して軽量且つコンパクトでありながら、人間の腕部及び／又は脚部と同等又はそれ以上の自由度を有する腕部及び／又は脚部を備え、人間のような自然な姿勢をとることが可能なロボット及び該ロボットを操作するためのロボット操作システムを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の更に他の目的は、パラレルメカニズムを腕部及び／又は脚部に適用することにより、肘又は膝を伸ばした状態であっても、逆運動学を解くことができ、従って、膝を伸ばした状態で歩行することができるロボット及び該ロボットを操作するためのロボット操作システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るロボットは、２つの脚部を備え、前記脚部を動作させて移動する二足歩行型のロボットにおいて、前記脚部は、基端部と、先端部と、該基端部及び該先端部に接続され、夫々の接続箇所の相対位置を変化させる動作部とを有し、前記基端部及び前記先端部が、複数の前記動作部によって連結されているパラレルメカニズムを具備することを特徴とする。
【００１１】
図９（ａ），（ｂ）は、パラレルメカニズムを例示する概念図である。パラレルメカニズムとは、互いに離隔して対向配置された第１部材９１及び第２部材９２を、複数のリンク（動作部）９３夫々によって連結した機械構造をいう。このようなパラレルメカニズムには、伸縮型、回転型、直動型、及びワイヤ型等の種類が存在する。
【００１２】
図９（ａ）は、伸縮型のパラレルメカニズムを示しており、図９（ｂ）は、回転型のパラレルメカニズムを示している。図９（ａ）に示す如く、伸縮型のパラレルメカニズムは、リンク９３が、その両端が第１部材９１及び第２部材９２に夫々接続された棒状をなし、長手方向へ伸縮する構造となっている。このパラレルメカニズムでは、リンク９３の第１部材９１との接続箇所、リンク９３の第２部材９１との接続箇所の夫々に、ユニバーサルジョイント等が用いられ、リンク９３が第１部材９１及び第２部材９２に対して、所定範囲であらゆる角度に傾倒可能とされている。このような伸縮型のパラレルメカニズムでは、各リンク９３の伸縮を独立に制御することにより、第１部材９１及び第２部材９２を、その動作範囲内でいかなる方向にでも相対的に移動させることができる。
【００１３】
また、図９（ｂ）に示す如く、回転型のパラレルメカニズムは、夫々の一端部が枢着された２つの棒状のジョイントによってリンク９３が構成され、一方のジョイントの他端部が第１部材９１に接続され、他方のジョイントの他端部が第２部材９２に接続された構造となっている。また、第１部材９１側のジョイントは、回転式のアクチュエータによって基端部（他端部）を中心として揺動されるようになっており、第２部材９２側に接続されるジョイントは、ユニバーサルジョイント等により、所定の範囲であらゆる角度に傾倒可能とされている。このような回転型のパラレルメカニズムでは、各リンク９３の第１部材９１側のジョイントの揺動を独立に制御することにより、第１部材９１及び第２部材９２を、その動作範囲内でいかなる方向にでも相対的に移動させることができる。
【００１４】
このようなパラレルメカニズムは、各リンク９３を動作させるためのアクチュエータを小型のものとしても、各アクチュエータの出力が並列的に作用するため、パラレルメカニズム全体として大きな出力を発生させることができるという利点がある。また、第１部材９１，第２部材９２に如何なる方向の力が作用した場合であっても、夫々のリンク９３には曲げ応力が殆ど作用せず、引っ張り応力又は圧縮応力のみが作用する。従って、かかるパラレルメカニズムは、軽量な材料を用いて各リンクを構成した場合であっても、使用目的に対して十分な剛性を確保しやすいという特徴がある。
【００１５】
本発明に係るロボットは、脚部がこのようなパラレルメカニズムによって構成されているので、全体としての出力を、使用目的に対して十分なだけ確保しながら、従来に比してアクチュエータを小型化することができる。また使用目的に対して、軽量でありながら十分な剛性を確保することもできる。更に、従来に比して軽量且つ高出力であることにより、動作を高速化することが可能となる。
【００１６】
また、各動作部（各動作部に設けられたアクチュエータ）の出力は比較的小さくてもよいので、減速機等を必要としない場合が多い。これによって、更に小型化、軽量化が可能となる。また、減速機等を設けていない場合には、これによるバックラッシュが殆ど発生しないので、脚部の先端部の位置決め精度を向上させることが可能となる。また、減速機等を必要としないことにより、更に動作の高速化が期待できる。
【００１７】
また、上記発明においては、前記脚部が、複数の前記パラレルメカニズムを直列的に具備しており、相隣する２つの前記パラレルメカニズムの一方の先端部と、他方の基端部とが接続されている構成とするか、又は相隣する２つの前記パラレルメカニズムの一方の先端部が、他方の基端部とされた構成とすることが望ましい。
【００１８】
このように、脚部をパラレルメカニズムが複数直列に接続された構成とすることにより、脚部の動作範囲を大きくすることが可能となる。直列接続するパラレルメカニズムの数は任意に設定することができるが、パラレルメカニズムの数が多くなるほど複雑な構成となるので、使用目的に応じて、十分な動作範囲を確保できるだけの数とすればよい。
【００１９】
また、これによって、従来に比して軽量且つコンパクトでありながら、人間の脚部と同等又はそれ以上の自由度を有する脚部を容易に構成することができる。
【００２０】
更に、このような構成の場合には、膝を伸ばしたような、脚部が途中で屈曲されていない状態であっても、更に動作部を動作させることによって脚部の長さを伸張させることができるときには、逆運動学を解くことができる。従って、本発明に係るロボットにおいては、脚部を屈曲させたまま歩行させる必要がなく、従来に比して歩行時に脚部に作用する負荷を低減することができ、より人間の歩行姿勢に近づけることが可能となる。
【００２１】
また、上記発明においては、基端部と、先端部と、該基端部及び該先端部に接続され、夫々の接続箇所の相対位置を変化させる動作部とを有し、前記基端部及び前記先端部が、複数の前記動作部によって連結されているパラレルメカニズムを具備する腕部を更に備える構成とすることが望ましい。
【００２２】
このように、脚部だけでなく、腕部も上述の如きパラレルメカニズムによって構成することにより、ロボット全体の重量を更に低減させることができるとともに、従来のロボットに比して腕部の位置決め精度、剛性、出力及び動作速度を向上させることができる。
【００２３】
また、上記発明においては、前記腕部が、複数の前記パラレルメカニズムを直列的に具備しており、相隣する２つの前記パラレルメカニズムの一方の先端部と、他方の基端部とが接続されている構成とするか、又は相隣する２つの前記パラレルメカニズムの一方の先端部が、他方の基端部とされた構成とすることが望ましい。
【００２４】
このように、腕部をパラレルメカニズムが複数直列に接続された構成とすることにより、腕部の動作範囲を大きくすることが可能となる。この場合も、直列接続するパラレルメカニズムの数は任意に設定することができるが、パラレルメカニズムの数が多くなるほど複雑な構成となるので、使用目的に応じて、十分な動作範囲を確保できるだけの数とすればよい。
【００２５】
また、これによって、従来に比して軽量且つコンパクトでありながら、人間の腕部と同等又はそれ以上の自由度を有する腕部を容易に構成することができる。
【００２６】
更に、このような構成の場合には、肘を伸ばしたような、腕部が途中で屈曲されていない状態であっても、更に動作部を動作させることによって腕部の長さを伸張させることができるときには、逆運動学を解くことができる。従って、本発明に係るロボットにおいては、常に腕部を屈曲させたまま動作させる必要がなく、より人間の動作姿勢に近づけることが可能となる。
【００２７】
上記発明においては、前記動作部が、前記接続箇所の離隔距離を変化させるように、動作すべく構成することも可能である。これにより、夫々の動作部は、前記接続箇所の離隔距離を変化させるだけの単純な動作を行うだけでよく、各動作部の構成を単純化することが可能となる。
【００２８】
また、脚部及び腕部の両方が、夫々パラレルメカニズムを有して構成されている場合には、脚部及び腕部の何れか一方の動作部を、このような構成としてもよいし、脚部及び腕部の両方の動作部を、このような構成としてもよい。
【００２９】
この場合においては、前記動作部が、回転動作する回転動作部と、該回転動作部の回転運動を直線運動へ変換する変換手段とを有する構成とすることも可能である。これにより、変換手段として、カム機構、ボールねじ機構、リンク機構等、公知の各種の機構を利用することができ、簡単な構造の動作部を構成することが可能となる。
【００３０】
また、上記発明においては、前記動作部が、直動式のアクチュエータを有する構成とすることも可能である。これにより、ロボットの脚部の構造を更に単純化することが可能である。
【００３１】
また、この場合においては、前記動作部が、ピストンロッド及びシリンダチューブの一方が、前記基端部及び前記先端部の一方に接続され、ピストンロッド及びシリンダチューブの他方が、前記基端部及び前記先端部の他方に接続されている流体シリンダを有する構成とすることもできる。これにより、各動作部の構造が単純になるだけでなく、動作部を比較的高速に動作させることができ、また比較的大きな動力を得ることが可能となる。
【００３２】
また、このような構成とすることにより、バックラッシュの発生を排除することができる。
【００３３】
また、本発明に係るロボット操作システムは、上記発明に係るロボットと、該ロボットに対する動作指示を外部から受け付ける入力部と、該入力部によって受け付けた動作指示を表す動作指示情報を外部へ送信する送信部とを具備する操作装置とを備え、前記ロボットは、前記操作装置から送信された動作指示情報を受信する受信部と、該受信部によって受信した動作指示情報に基づき、前記動作部の動作を制御する制御部とを具備することを特徴とする。
【００３４】
本発明に係るロボット操作システムにおいては、操作者によって入力部から入力された動作指示に従って、動作部の動作制御を行うので、脚部及び／又は腕部がパラレルメカニズムを有して構成されたロボットの操作を行うことができる。
【００３５】
なお、前記ロボットは、脚部のみがパラレルメカニズムを有する構成としてもよく、脚部及び腕部の両方が、夫々パラレルメカニズムを有する構成としてもよい。また、前記制御部は、脚部のみがパラレルメカニズムを有する構成の場合には、脚部の動作部の動作制御を行うように構成され、脚部及び腕部の両方が、夫々パラレルメカニズムを有する構成の場合には、脚部及び腕部の何れか一方又は両方の動作部の動作制御を行うように構成される。
【００３６】
また、上記発明においては、前記ロボットが、該ロボットの状態を表す状態情報を取得する状態情報取得部と、該状態情報取得部によって取得した状態情報を外部へ送信する送信部とを更に具備し、前記操作装置が、前記ロボットから送信された状態情報を受信する受信部と、該受信部によって受信した状態情報に基づき、前記ロボットの状態を出力する出力部とを更に具備する構成とすることが望ましい。
【００３７】
これにより、ロボットの状態が出力部によって出力され、この状態を操作者が確認しながら、ロボットの操作を行うことができる。このようなロボットの状態には、例えば、ロボットの脚部及び腕部の先端の位置、前記脚部及び腕部の動作部の動作状態及び／又はロボットの現在位置等がある。
【００３８】
また、上記発明においては、前記ロボットが、撮像部と、該撮像部による撮像画像を表す画像情報を外部へ送信する送信部とを更に具備し、前記操作装置が、前記ロボットから送信された画像情報を受信する受信部と、該受信部によって受信した画像情報に基づき、前記撮像部による撮像画像を出力する出力部とを更に具備する構成とすることが望ましい。
【００３９】
これにより、ロボットの周囲の画像が出力部によって出力され、この画像を操作者が確認しながら、ロボットの操作を行うことができる。
【００４０】
また、上記発明においては、前記出力部を、液晶表示装置とし、前記入力部を、前記液晶表示装置に貼着されたタッチパネルとすることが望ましい。
【００４１】
なお、前記ロボットが、状態情報取得部及び撮像部の両方を備える場合には、ロボットの状態及び撮像画像を別個に設けた液晶表示装置によって各別に出力する構成としてもよいし、１つの液晶表示装置によって両方を出力する構成としてもよい。また、ロボットの状態及び撮像画像を別個に設けた液晶表示装置によって各別に出力する構成の場合には、夫々の液晶表示装置にタッチパネルが貼着されていてもよいし、何れか一方にのみタッチパネルが貼着されていてもよい。
【００４２】
また、上記発明においては、前記ロボットが、現在位置を表す位置情報を取得する位置情報取得部を更に具備し、前記制御部が、前記位置情報取得部によって取得した位置情報に基づいて、前記脚部の動作部を動作させることにより、ロボットの歩行制御を行うように構成されていることが望ましい。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００４４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るロボットの構成を示す斜視図である。図１に示すように、本発明の実施の形態１に係るロボット１は、頭部２，胴体部３，脚部４，及び腕部５から主として構成されており、略人間型をなしている。即ち、胴体部３の上部には、頭部２が設けられており、胴体部３の腰の部分、即ち胴体部３の下端部には、横方向に所定距離離隔せしめられた２つの脚部４が設けられており、胴体部３の肩の部分、即ち胴体部３の両側部の上端部分には、夫々腕部５が設けられている。
【００４５】
図２は、本発明の実施の形態１に係るロボット１が備える腕部５の構成を示す斜視図である。図２に示すように、腕部５は、ベース６，エンドエフェクタ７，動作部８，９，及び中間部材１０から主として構成されている。ベース６は、中央に丸孔が設けられた円盤状をなしており、その一面が、胴体部３の腰の部分に取り付けられている。ベース６の取付面の反対面には、次のような６つの動作部８が夫々ユニバーサルジョイント１１によって接続されている。
【００４６】
夫々の動作部８は、エアシリンダ１２を備えている。エアシリンダ１２のシリンダチューブ１３の基端部には、前述したユニバーサルジョイント１１が取り付けられており、ピストンロッド１４の先端部には、ユニバーサルジョイント１５が取り付けられている。また、ピストンロッド１４の中間部には、円盤状の当接部材１６が取り付けられている。更に詳しく説明すると、当接部材１６は、エアシリンダ１２のシリンダチューブ１３の外径と略同一の外径の円盤状をなしており、ピストンロッド１４がその中心を貫通した状態で、ピストンロッド１４の中間部に固着されている。また、シリンダチューブ１３のヘッドカバー（ピストンロッド１４が突出している端面）からは、ピストンロッド１４と略並行な丸棒状の２本のガイド１７が延設されている。これらのガイド１７は、当接部材１６を夫々適度な遊びが設けられた状態で貫通しており、これによって当接部材１６がガイド１７を摺動することが可能とされている。
【００４７】
また、ガイド１７の先端には、当接部材１６と略同寸の外径の円盤状をなすストッパ１８が設けられている。ストッパ１８の中心には、ピストンロッド１４の直径よりも若干大きい直径の孔が設けられており、この孔をピストンロッド１４が貫通せしめられている。従って、ピストンロッド１４は、当接部材１６が、シリンダチューブ１３のヘッドカバーに当接する状態から、ストッパ１８に当接する状態までの範囲で、ガイド１７に案内されて、軸長方向へ移動することが可能となっている。
【００４８】
また、ピストンロッド１４の先端は、ユニバーサルジョイント１５によって、略円盤状をなす中間部材１０の縁部に接続されている。中間部材１０は、ベース６の直径よりも若干小さい直径の略円盤状とされており、その中心には丸孔が設けられている。このように、動作部８は、ユニバーサルジョイント１１，１５によってベース６及び中間部材１０に接続されているため、ベース６及び中間部材１０に対して如何なる向きでも傾倒することが可能となっている。
【００４９】
また、このような動作部８は、夫々互いに交差しないように、その両端がベース６の外縁部及び中間部材１０の外縁部に接続されている。しかも、各動作部８の内の相隣する２つは、互いに平行とはならないように配置されている。即ち、相隣する２つの動作部８は、夫々のベース６に対する接続箇所の間隔と、夫々の中間部材１０に対する接続箇所の間隔とが相違している。このように構成することにより、各動作部８の伸縮によって、例えばベース６に対して中間部材１０が捻れるような動作、即ちベース６と中間部材１０とが相対的に回転する動作が可能となっている。
【００５０】
このように、ベース６，動作部８，及び中間部材１０によって、パラレルメカニズム１９が構成されている。
【００５１】
一方、図２に示すように、中間部材１０のベース６との対向面の反対面には、６つの動作部９が接続されている。これらの動作部９は、夫々エアシリンダ２０を備えており、動作部８と略同様に構成されている。また、エアシリンダ２０のシリンダチューブの基端には、ユニバーサルジョイント２１が取り付けられており、これによりエアシリンダ２０が中間部材１０に接続されている。また、エアシリンダ２０のピストンロッド２２の先端には、ユニバーサルジョイント２３が取り付けられており、これによってエアシリンダ２０が後述するようなエンドエフェクタ７に接続されている。そして、このような動作部９は、夫々互いに交差しないように、その両端が中間部材１０の外縁部及びエンドエフェクタ７の外縁部に接続されている。しかも、各動作部９の内の相隣する２つは、互いに平行とはならないように配置されている。その他、動作部９の構成は、動作部８の構成と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００５２】
このように、中間部材１０，動作部９，及びエンドエフェクタ７によって、パラレルメカニズム２４が構成されている。即ち、本実施の形態１に係るロボット１の腕部５は、２つのパラレルメカニズム１９，２４が直列接続されて構成されている。このとき、パラレルメカニズム１９においては、ベース６が本発明に係る基端部となり、中間部材１０が本発明に係る先端部となる。また、パラレルメカニズム２４においては、中間部材１０が本発明に係る基端部となり、エンドエフェクタ７が本発明に係る先端部となる。
【００５３】
次に、エンドエフェクタ７の構成について説明する。図２に示すように、エンドエフェクタ７は、円錐形の頂点部分から略円柱状の部分が延設された如き形状をなすベース部２５を備えている。このベース部２５の円柱状の部分には、板状の部材をチャネル状に屈曲させた如き形状をなす枢支部材２６が取り付けられており、この枢支部材２６の対向面間に挟まれた状態で、夫々指状をなす３つの指部材２７の夫々の基端部が枢支されている。２つの指部材２７は、夫々同一の枢軸にて枢支されており、他の１つの指部材２７は、これとは異なる位置に設けられた枢軸にて枢支されている。
【００５４】
また、エンドエフェクタ７には、モータ（図示せず）が設けられており、モータが動作することによって、各指部材２７が夫々の枢軸回りに回動することが可能となっている。このように、エンドエフェクタ７は、手の如き形状とされており、夫々の指部材２７が夫々の枢軸回りに回動することにより、対象物を把持したり、解放する動作が可能となっている。
【００５５】
なお、エンドエフェクタ７をモータによって動作させる構成に限定されるものではなく、例えば、エアシリンダ、又は油圧シリンダ等によって動作させる構成であってもよい。
【００５６】
また、エンドエフェクタ７を、対象物を把持することが可能な手型のものとする構成に限定されるものではなく、例えば、溶接用、ドリル用、又はネジ締め用等のエンドエフェクタを用いる構成としてもよいことは言うまでもない。
【００５７】
図３は、本発明の実施の形態１に係るロボット１が備える脚部４の構成を示す斜視図である。図３に示すように、脚部４は、２つのパラレルメカニズム２８，２９が直列接続された構成となっている。一方のパラレルメカニズム２８は、本発明に係る基端部たるベース３０，本発明に係る先端部たる中間部材３１，及び６つの動作部３２によって主として構成されている。
【００５８】
動作部３２は、エアシリンダを具備しており、このエアシリンダのシリンダチューブの基端が、ユニバーサルジョイントを介してベース３０に接続されている。また、動作部３２のエアシリンダのピストンロッドの先端が、ユニバーサルジョイントを介して中間部材３１に接続されている。
【００５９】
また、他方のパラレルメカニズム２９は、本発明に係る基端部たる中間部材３１，本発明に係る先端部たる足先部３３，及び６つの動作部３４によって主として構成されている。動作部３４は、エアシリンダを具備しており、このエアシリンダのシリンダチューブの基端が、ユニバーサルジョイントを介して中間部材３１に接続されている。また、動作部３４のエアシリンダのピストンロッドの先端が、ユニバーサルジョイントを介して足先部３３に接続されている。
【００６０】
なお、パラレルメカニズム２８，２９の構成は、パラレルメカニズム１９，２４の構成と略同様であるので、その説明を省略する。
【００６１】
足先部３３は、側面視において略台形状の箱状をなす接地部材３５と、該接地部材３５の上部に設けられた略円盤状のベース部材３６とによって構成されており、該ベース部材３６の外縁部分に、動作部３４のピストンロッドの先端が接続されている。
【００６２】
このような脚部４の動作部３２，３４及び腕部５の動作部８，９は、夫々ロボット１に内蔵されている、又はロボット１の外部に設けられている制御装置（図示せず）によってその動作が制御されるようになっている。そして、ロボット１は、動作部３２，３４を伸縮させることにより、脚部４を動作させ、二足歩行によって移動することができる。なお、ロボット１の歩行動作が所謂動歩行となるように、脚部４の動作の制御を行ってもよいし、所謂静歩行となるように、脚部４の動作の制御を行ってもよい。
【００６３】
また、前述した腕部５も、脚部４と同様に、夫々が備える動作部８，９の伸縮動作を前記制御装置が制御することにより、その動作が制御される。このときの腕部５の制御は、以下に説明するようにスレーブアームとして用いるように制御することもできるし、例えば、エンドエフェクタ７の目標位置を与えたときに、この目標位置へエンドエフェクタ７を到達させるべく、各動作部８，９の伸縮量を夫々演算し、この演算結果の伸縮量だけ各動作部８，９を動作させるように制御することもできる。
【００６４】
図４は、マスターアームとして用いられる操作装置を示す模式図である。本実施の形態１に係る操作装置３７は、図４に示す如く、基端部３８，把持部３９，伸縮部４０，４１，及び操作側中間部材４２から主として構成されている。基端部３８は、板状をなしており、操作者の腕を挿通させるための孔が設けられている。そして、この基端部３８は、操作者の腕を前記孔に挿通させて、操作者の肩に取り付けるようになっている。
【００６５】
操作側中間部材４２もまた、板状をなしており、操作者の腕を挿通させるための孔が設けられている。このような操作側中間部材４２は、操作者の腕を前記孔に挿通させて、操作者の肘に取り付けるようになっている。
【００６６】
そして、基端部３８と操作側中間部材４２とは、６つの伸縮部４０によって連結されている。夫々の伸縮部４０は、例えば円筒状の部材と、これに挿入された棒状部材とによって、伸縮が自在に構成されている。夫々の伸縮部４０には、位置センサが設けられており（図示せず）、これらの位置センサは、取り付けられた伸縮部４０の伸縮に応じた信号を出力するようになっている。
【００６７】
一方、把持部３９は、板状の取付板４３を有している。この取付板４３には、操作者の腕を挿通させるための孔が設けられており、操作者の腕を前記孔に挿通させて、把持部３９を操作者の手首に取り付けるようになっている。取付板４３の一面には、支持部４４が設けられており、この支持部４４によって２つのハンドル部材４５が回転自在に支持されている。これらのハンドル部材４５は、夫々棒状部材が略矩形状に屈曲された如き形状をなしており、端部が支持部４４に枢着されている。また、各ハンドル部材４５は図示しないバネによって所定の間隔だけ離隔するように付勢されている。そして、取付板４３の孔の近傍に、夫々のハンドル部材４５の矩形の一辺の部分が位置する状態となっており、前記孔に手首の部分を挿通させた操作者が、この部分を把持することができるようになっている。これにより、操作者は、各ハンドル部材４５を互いに接近させるように、前記バネの付勢力に抗して回動させることができる。
【００６８】
また、把持部３９には位置センサが設けられており（図示せず）、この位置センサは、ハンドル部材４５の位置に応じた信号を出力するようになっている。
【００６９】
そして、操作側中間部材４２と取付板４３とは、６つの伸縮部４１によって連結されている。夫々の伸縮部４１には、位置センサが設けられており（図示せず）、これらの位置センサは、取り付けられた伸縮部４１の伸縮に応じた信号を出力するようになっている。また、伸縮部４１の構成は、上述した伸縮部４０の構成と同様であるので、その説明を省略する。
【００７０】
夫々の伸縮部４０，４１の位置センサから出力された信号は、前述した制御装置へと入力される。制御装置では、各伸縮部４０が、腕部５の動作部８に一対一で対応付けられており、各伸縮部４１が、動作部９に一対一で対応付けられている。そして、この制御装置は、１つの伸縮部４０に対応する動作部８を、この伸縮部４０の伸縮量に比例した伸縮量で伸縮させるように動作制御する。また、同様に、制御装置は、動作部９を、これに対応する伸縮部４１の伸縮量に比例した伸縮量で伸縮させるべく、動作制御する。
【００７１】
このように、腕部５の動作を制御することによって、操作装置３７をマスターアームとし、腕部５をスレーブアームとして、腕部５の操作を行うことができる。
【００７２】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係るロボット操作システムの要部の構成を示す模式図である。図５に示すように、本実施の形態２に係るロボット操作システム５０は、ロボット５１と、操作装置５２とから主として構成されている。
【００７３】
まず、ロボット５１の構成について説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係るロボット５１の要部の構成を示すブロック図である。ロボット５１は、図５に示すような胴体部３の内部に、制御部５３が設けられている。該制御部５３は、ＣＰＵ５４，ＲＯＭ５５，ＲＡＭ５６及び入出力インタフェース５７から主として構成されている。
【００７４】
ＣＰＵ５４は、マイクロプロセッサであり、バスを介してＲＯＭ５５，ＲＡＭ５６，及び入出力インタフェース５７に接続されている。ＣＰＵ５４は、ＲＯＭ５５に記憶されているコンピュータプログラム又はＲＡＭ５６にロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。
【００７５】
ＲＯＭ５５は、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等から構成されており、ＣＰＵ５４に実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が記録されている。
【００７６】
ＲＡＭ５６は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等により構成されている。ＲＡＭ５６は、ＲＯＭ５５に記憶されているコンピュータプログラムを実行するときに、このコンピュータプログラムがロードされ、ＣＰＵ５４の作業領域として利用される。
【００７７】
入出力インタフェース５７は、例えばＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４，ＲＳ−２３２Ｃ等のシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ，ＩＤＥ，ＩＥＥＥ１２８４等のパラレルインタフェース、Ｄ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器等からなるアナログインタフェース等から構成されている。また、入出力インタフェース５７には、制御部５３の外部に設けられたＧＰＳ受信装置（位置情報取得部）５８，ＣＣＤ（撮像部）５９，動作センサ（状態情報取得部）６０〜６４，駆動回路６５〜６９及び無線通信装置（送信部，受信部）７０が接続されている。
【００７８】
ＧＰＳ受信装置５８は、複数のＧＰＳ衛星から発信された信号を受信し、これに基づいてＧＰＳ受信装置５８自体の現在位置を検出する。そして、このＧＰＳ受信装置５８は、検出した現在位置を表す位置情報７１を入出力インタフェース５７へ出力するようになっている。
【００７９】
ＣＣＤ５９は、ロボット５１の頭部の正面側等に取り付けられており、所定の周期で外部の映像を撮像し、得られた画像情報７２を入出力インタフェース５７へ出力するようになっている。
【００８０】
ロボット５１の脚部４の６つの動作部３２の夫々には、動作センサ６０が取り付けられている。また同様に、脚部４の動作部３４には、夫々動作センサ６１が取り付けられており、腕部５の動作部８，９には、夫々動作センサ６２，６３が取り付けられている。これらの動作センサ６０〜６３は、ポテンショメータ又はエンコーダ等から構成されており、夫々取り付けられた動作部３２，３４，８，９の伸縮量に応じた出力信号（状態情報）７３を発生するようになっている。
【００８１】
また、エンドエフェクタ７には、動作センサ６４が取り付けられている。この動作センサ６４は、例えばロータリエンコーダから構成されており、指部材２７の回動角度に応じた出力信号（状態情報）７４を発生するようになっている。そして、動作センサ６０〜６４の出力信号７３，７４は、接続先の入出力インタフェース５７へ与えられるようになっている。
【００８２】
また、動作部３２，３４，８，９には、夫々駆動回路６５，６６，６７，６８が各別に接続されており、エンドエフェクタ７には、駆動回路６９が接続されている。駆動回路６５〜６８は、制御部５３から与えられた制御信号に基づいて、接続先の動作部３２，３４，８，９が備えるエアシリンダに対して吸気又は排気を行うエアポンプ及び電磁弁等からなる給排気装置（図示せず）を駆動し、動作部３２，３４，８，９を伸縮させるようになっている。
【００８３】
一方、駆動回路６９は、制御部５３から与えられた制御信号に基づいて、エンドエフェクタ７に設けられたモータを駆動し、指部材２７を開閉させるようになっている。
【００８４】
無線通信装置７０は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ，ＩＥＥＥ８０２．１１，ＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ，ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ若しくはＨｏｍｅＲＦ等によって規定された通信方式によりデータ通信が可能なもの、又はＰＨＳ方式、ＰＤＣ方式若しくはＣＤＭＡ方式等によりデータ通信が可能なものである。このような無線通信装置７０は、入出力インタフェース５７から与えられたデータを外部へ送信し、外部から受信したデータを入出力インタフェース５７へ出力するようになっている。
【００８５】
なお、本実施の形態２に係るロボット５１のその他の構成は、実施の形態１に係るロボット１の構成と同様であるので、同符号を付し、その説明を省略する。
【００８６】
次に、操作装置５２の構成について説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係る操作装置５２の要部の構成を示すブロック図である。操作装置５２は、ＣＰＵ７５，ＲＯＭ７６，ＲＡＭ７７，入出力インタフェース７８，液晶表示装置７９，タッチパネル８０，無線通信装置８１から主として構成されている。ＣＰＵ７５，ＲＯＭ７６，ＲＡＭ７７，入出力インタフェース７８及び無線通信装置８１の構成は、前述したＣＰＵ５４，ＲＯＭ５５，ＲＡＭ５６，入出力インタフェース５７及び無線通信装置７０と略同様の構成であるので、その説明を省略する。
【００８７】
ＲＯＭ７６又はＲＡＭ７７には、操作装置５２が後述するような動作を行うためのコンピュータプログラムが格納されている。
【００８８】
液晶表示装置７９は、入出力インタフェース７８に接続されており、ＣＰＵ７５から出力された画像データに従って、画像を出力（表示）するようになっている。
【００８９】
タッチパネル８０は、液晶表示装置７９の表面に設けられており、入出力インタフェース７８に接続されている。このタッチパネル８０は、操作者が指又は専用のペン８２で画面に触れたときに、ペン８２等が触れた位置を検出し、この位置に応じた位置信号を入出力インタフェース７８へ出力するようになっており、これにより操作者が入力操作を行うことができるようになっている。
【００９０】
次に、本実施の形態２に係るロボット操作システム５０の動作について説明する。操作者は、操作装置５２に対して所定の入力操作を行うことにより、ロボット５１の移動目標位置を指示することができる。この移動目標位置が入力されたとき、操作装置５２は、無線通信装置８１によって移動目標位置を表すデータを送信する。ロボット５１の無線通信装置７０によって、このデータは受信され、ＣＰＵ５４に与えられる。そして、ロボット５１は、ＣＰＵ５４の演算処理により、ＧＰＳ受信装置５８によって検出された現在位置と、前記移動目標位置とを比較し、移動経路を決定して、この移動経路に沿って歩行する。
【００９１】
また、このような動作に限らず、例えば操作者が操作装置５２に対して所定の入力操作を行うことによって、ロボット５１の進行方向を指示し、ロボット５１が指示された進行方向へ向けて歩行するような動作であってもよい。
【００９２】
ＲＯＭ５５又はＲＡＭ５６には、ロボット５１の歩行制御用のコンピュータプログラムが格納されており、ＣＰＵ５４がこのコンピュータプログラムを実行することにより、ロボット５１の歩行制御が行われる。この歩行制御は、例えば予めＲＯＭ５５又はＲＡＭ５６に格納されている歩行用の動作パターンに従って、脚部４の動作部３２，３４を動作させることにより行われる。
【００９３】
また、ＣＰＵ５４は、ＧＰＳ受信装置５８によって検出された現在位置を示す位置情報７１を無線通信装置７０に送信させる。この位置情報７１は、操作装置５２の無線通信装置８１によって受信され、ＣＰＵ７５に与えられる。操作装置５２では、ＣＰＵ７５が、例えばＲＡＭ７７に記憶された地図データを読み出し、操作者が視覚的にロボット５１の現在位置を確認できるように、液晶表示装置７９に地図とロボット５１の位置とを重畳して表示する。
【００９４】
操作者は、液晶表示装置７９によって出力された表示画像を視認して、ロボット５１の移動目標位置を変更する場合には、タッチパネル８０の所定箇所をペン８２によって触れる等、必要な入力操作を行うことにより、新たな移動目標位置を指示する。
【００９５】
ロボット５１のＣＰＵ５４は、ＣＣＤ５９の撮像により得られた画像情報７２を無線通信装置７０に送信させる。この画像情報７２は、操作装置５２の無線通信装置８１によって受信され、ＣＰＵ７５に与えられる。ＣＰＵ７５は、この画像情報７２に従って、ＣＣＤ５９の撮像画像を液晶表示装置７９に表示させる。これにより、操作者に対して、ロボット５１の周囲の状況を知らしめることができる。
【００９６】
また、ＣＰＵ５４は、動作センサ６０〜６４によって取得された状態情報７３，７４を無線通信装置７０に送信させる。状態情報７３，７４は、無線通信装置８１によって受信され、ＣＰＵ７５に与えられる。ＣＰＵ７５は、このようにして受け取った状態情報７３，７４に基づいて、例えばロボット５１の３次元モデルを演算し、これを液晶表示装置７９に表示させる。
【００９７】
操作者は、液晶表示装置７９に出力されたロボット５１の周囲の映像及びロボット５１の動作状態を示す３次元モデルを確認することができ、これらを確認することによって把握したロボット５１の周囲の状況及びロボット５１の各部の状態に応じて、タッチパネル８０に対して所定の入力操作を行うことにより、ロボット５１の各種の動作指示を行うことができる。
【００９８】
操作装置５２のＣＰＵ７５は、操作者から腕部５の動作指示を受け付けた場合、タッチパネル８０から受け付けた腕部５の動作指示を示す動作指示情報８３を、無線通信装置８１によって外部へ送信させる。この動作指示情報８３は、ロボット５１の無線通信装置７０によって受信され、ＣＰＵ５４に与えられる。ＣＰＵ５４は、このようにして取得した動作指示情報８３と、動作センサ６２〜６４から得た状態情報とに基づいて、各動作部８，９及びエンドエフェクタ７の動作のフィードバック制御を行い、前記動作指示に従って腕部５を動作させる。
【００９９】
なお、実施の形態１，２においては、動作部８，９，３２，３４がエアシリンダを備え、これらのエアシリンダの動作により動作部８，９，３２，３４を伸縮させる構成について述べたが、エアシリンダの代わりに油圧式シリンダ等の他の流体シリンダを用いる構成としてもよいことは言うまでもない。
【０１００】
また、動作部８，９，３２，３４がエアシリンシリンダを備える構成ではなく、例えば、動作部を、固定子が本発明に係る基端部及び先端部の一方に接続され、走行子が他方に接続されたリニアモータとしてもよい。また、例えば夫々の動作部が、内面に雌ねじ部が設けられた筒状の回転軸を有するモータと、外面に雄ねじ部が設けられ、この回転軸に螺合した状態で貫通する移動軸とを備え、モータが動作することによって移動軸が軸長方向へ移動し、これによって動作部が伸縮する構成としてもよいし、夫々の動作部が、一部の外面に雄ねじ部が設けられた回転軸を有するモータと、内面に雌ねじ部が設けられ、この回転軸に螺合する移動軸とを備え、モータが動作することによって移動軸が軸長方向へ移動し、これによって動作部が伸縮する構成としてもよい。
【０１０１】
また、これらに限らず、夫々の動作部が、モータ等の回転式アクチュエータと、これの回転運動を直線運動へ変換する、例えばラック・ピニオン、ベルト、ボールねじのような変換手段とを備え、変換手段の直線運動によって動作部の本発明に係る基端部及び先端部に対する接続箇所間の離隔距離が変化する構成であれば、如何なる構成であってもよい。
【０１０２】
また、実施の形態１，２においては、エアシリンダにより夫々の動作部を構成したが、例えばソレノイドのような他の直動式アクチュエータによって夫々の動作部を構成し、この直動式アクチュエータの動作によって動作部の本発明に係る基端部及び先端部に対する接続箇所間の離隔距離が変化するようにしてもよい。
【０１０３】
また、動作部が直動式又は回転式のアクチュエータではなく、形状記憶合金のような、回転運動及び直線運動とは異なる運動を行うアクチュエータによって構成し、このアクチュエータの動作により、動作部の本発明に係る基端部及び先端部に対する接続箇所間の離隔距離が変化するようにしてもよい。
【０１０４】
また、実施の形態１，２においては、１つの脚部４に、直列接続された２つのパラレルメカニズム２８，２９が設けられた構成について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば１つのパラレルメカニズムによって脚部４を構成してもよいし、３以上のパラレルメカニズムを直列的に接続し、これを脚部４に用いた構成としてもよい。
【０１０５】
また、実施の形態１，２においては、脚部４の一方のパラレルメカニズム２８の先端部と、他方のパラレルメカニズム２９の基端部とを、一つの部品である中間部材３１によって構成した場合について述べたが、これに限定されるものではなく、パラレルメカニズム２８の先端部と、パラレルメカニズム２９の基端部とを接続して、中間部材３１を構成してもよい。このことは、腕部５についても同様である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明に係るロボットによれば、パラレルメカニズムによって脚部が構成されているので、全体としての出力を、使用目的に対して十分なだけ確保しながら、従来に比してアクチュエータを小型化することができる。また使用目的に対して、軽量でありながら十分な剛性を確保することもできる。更に、従来に比して軽量且つ高出力であることにより、動作を高速化することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るロボットの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るロボットが備える腕部の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るロボットが備える脚部の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る腕部の操作装置を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るロボット操作システムの要部の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るロボットの要部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る操作装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図８】従来のロボットの脚部の自由度を説明する模式図である。
【図９】パラレルメカニズムを例示する概念図であり、（ａ）は伸縮型のパラレルメカニズムを示し、（ｂ）は回転型のパラレルメカニズムを示す図である。
【符号の説明】
１　ロボット
２　頭部
３　胴体部
４　脚部
５　腕部
６　ベース（基端部）
７　エンドエフェクタ（先端部）
８，９　動作部
１０　中間部材（基端部、先端部）
１２　エアシリンダ
１３　シリンダチューブ
１４　ピストンロッド
１９，２４　パラレルメカニズム
２０　エアシリンダ
２２　ピストンロッド
２５　ベース部
２６　枢支部材
２７　指部材
２８，２９　パラレルメカニズム
３０　ベース（基端部）
３１　中間部材（基端部、先端部）
３２，３４　動作部
３３　足先部（先端部）
３７　操作装置
３８　基端部
３９　把持部
４０，４１　伸縮部
４２　操作側中間部材
５０　ロボット操作システム
５１　ロボット
５２　操作装置
５３　制御部
５８　ＧＰＳ受信装置（位置情報取得部）
５９　ＣＣＤ（撮像部）
６０〜６４　動作センサ（状態情報取得部）
６５〜６９　駆動回路
７０　無線通信装置（送信部、受信部）
７１　位置情報
７２　画像情報
７３，７４　出力信号（状態情報）
７９　液晶表示装置
８０　タッチパネル
８１　無線通信装置（送信部、受信部）
８３　動作指示情報
【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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