(57)【要約】      （修正有）【課題】ある外的又は内的状況が発生したときに必ずロボット装置が助けを求めるという煩わしさや鬱陶しさからユーザを開放させ、エンターテイメント性を格段的に向上するロボット装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況のロボット装置にとっての重要度とに基づいて、助けを求めるか否かを判断し、助けを求めると判断したときに、外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況のロボット装置にとっての重要度とに応じた助けを求める行動を選択し、当該助けを求める行動をロボット装置に実行させるようにした。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外的又は内的状況を検出するためのセンサ手段と、
上記センサ手段の検出結果に基づき認識される上記外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての重要度とに基づいて、助けを求めるか否かを判断する判断手段と、
上記判断手段が上記助けを求めると判断したときに、上記外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての上記重要度とに応じた助けを求める行動を選択し実行させるアシスト要求行動選択実行手段とを具えることを特徴とするロボット装置。
【請求項２】
上記アシスト要求行動選択実行手段は、
上記助けを求める行動により状況が改善されなかったときは、他の上記助けを求める行動を選択し実行させることを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
【請求項３】
上記アシスト要求行動選択実行手段は、
上記外的又は内的状況が上記自己にとって上記重要度が高い危機的状況である場合において、上記助けを求める行動により状況が改善されなかったときは、当該危機的状況の進行を遅くさせるように上記自己のモードを変更することを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
【請求項４】
過去に実行した上記助けを求める行動及びその結果の履歴を記憶する記憶手段を具え、
上記アシスト要求行動選択実行手段は、
上記判断手段が上記助けを求めると判断したときに、上記記憶手段が記憶している当該履歴を参照して、上記外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての上記重要度とに応じた上記助けを求める行動を選択し実行させる
ことを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
【請求項５】
外的又は内的状況を検出し、当該検出結果に基づき認識される上記外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況のロボット装置にとっての重要度とに基づいて、助けを求めるか否かを判断する第１のステップと、
上記助けを求めると判断したときに、上記外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の上記ロボット装置にとっての上記重要度とに応じた助けを求める行動を選択し、当該助けを求める行動を上記ロボット装置に実行させる第２のステップとを具えることを特徴とするロボット装置の制御方法。
【請求項６】
上記助けを求める行動により状況が改善されなかったときに、他の上記助けを求める行動を選択し、当該選択した上記助けを求める行動を上記ロボット装置に実行させる第３のステップを具えることを特徴とする請求項５に記載のロボット装置の制御方法。
【請求項７】
上記第２のステップでは、
上記外的又は内的状況が上記ロボット装置にとって上記重要度が高い危機的状況である場合において、上記助けを求める行動により状況が改善されなかったときは、当該危機的状況の進行を遅くさせるように上記ロボット装置のモードを変更することを特徴とする請求項５に記載のロボット装置の制御方法。
【請求項８】
過去に実行した上記助けを求める行動及びその結果の履歴を記憶し、
上記第２のステップでは、
上記第１のステップにおいて上記助けを求めると判断したときに、記憶している当該履歴を参照して、上記外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の上記ロボット装置にとっての上記重要度とに応じた上記助けを求める行動を選択し、選択した当該助けを求める行動を上記ロボット装置に実行させることを特徴とする請求項５に記載のロボット装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロボット装置及びその制御方法に関し、例えばエンターテインメントロボットに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ロボットの行動を阻害する状況が発生した場合や、ロボットに不具合が生じた場合の対応策として、ロボットが人間に助けを求めるという方法が提案されている（例えば非特許文献１参照）。
【非特許文献１】
“実社会で役立つ“ヒューマノイドロボット  ＲＯＢＯＶＩＥ”ＡＴＲでお披露目！！−日常活動型ロボットコンソーシアムより”、“ロボットが人間に命令する−相互コミュニケーション実験も”［ｏｎｌｉｎｅ］、２０００年７月１７日、ＡＳＣＩＩ２４、〔２００２年１２月２４日検索〕、インターネット＜ＵＲＬ  ：ｈｔｔｐ：／／ａｓｃｉｉ２４．ｃｏｍ／ｎｅｗｓ／ｉ／ｔｏｐｉ／ａｒｔｉｃｌｅ／２０００／０７／１７／６１０２１４−０００．ｈｔｍｌ＞
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般にロボットが自分の行いたい行動を実行できないケースはよく起こることであり、その度にユーザに助けを求めていたのでは、ユーザにとってそのロボットが煩わしく、また鬱陶しい存在となる。またロボットがいつも同じ状況で同じ方法で助けを求めていたのでは知性が感じられず、ユーザにとってそのロボットがつまらないものとなる問題がある。
【０００４】
一方、一般的にロボットが助けを求める際に、ユーザにアピールするような派手なモーションを実行した方が効果的である。しかしながら、例えばバッテリのバッテリ残量がほとんどなくなった危機的状況において、ユーザがいないにもかかわらずそのような行動をとっても無駄であり、逆に危機的状況を加速させる事態ともなり得る問題がある。
【０００５】
従って、ロボットがユーザに助けを求めるに際しては、状況を考慮して安全な制御を行うことが必要であり、このような制御を行い得るようにロボットを構築することによって、ロボットの知性をユーザに感じさせ、そのロボットのエンターテインメント性を向上させ得るものと考えられる。
【０００６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、エンターテイメント性を格段的に向上し得るロボット装置及びその制御方法を提案しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、センサ手段の検出結果に基づき認識される外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての重要度とに基づいて、助けを求めるか否かを判断する判断手段と、判断手段が助けを求めると判断したときに、外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての重要度とに応じた助けを求める行動を選択し実行させるアシスト要求行動選択実行手段とを設けるようにした。
【０００８】
この結果このロボット装置では、同じ外的又は内的状況が発生した場合であっても、その外的又は内的状況の自己にとっての重要度に応じて助けを求めたり、求めなかったりするため、ある外的又は内的状況が発生したときに必ずロボット装置がユーザの助けを求めるという煩わしさや鬱陶しさからユーザを開放させることができる。
【０００９】
また本発明においては、外的又は内的状況を検出し、当該検出結果に基づき認識される外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況のロボット装置にとっての重要度とに基づいて、助けを求めるか否かを判断する第１のステップと、助けを求めると判断したときに、外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況のロボット装置にとっての重要度とに応じた助けを求める行動を選択し、当該助けを求める行動をロボット装置に実行させる第２のステップとを設けるようにした。
【００１０】
この結果このロボット装置の制御方法によれば、同じ外的又は内的状況が発生した場合であっても、その外的又は内的状況の自己にとっての重要度に応じて助けを求めたり、求めなかったりするため、ある外的又は内的状況が発生したときに必ずロボット装置がユーザの助けを求めるという煩わしさや鬱陶しさからユーザを開放させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１２】
（１）本実施の形態によるロボットの構成
図１及び図２において、１は全体として本実施の形態による２足歩行型のロボットを示し、胴体部ユニット２の上部に頭部ユニット３が配設されると共に、当該胴体部ユニット２の上部左右にそれぞれ同じ構成の腕部ユニット４Ａ、４Ｂがそれぞれ配設され、かつ胴体部ユニット２の下部左右にそれぞれ同じ構成の脚部ユニット５Ａ、５Ｂがそれぞれ所定位置に取り付けられることにより構成されている。
【００１３】
胴体部ユニット２においては、体幹上部を形成するフレーム１０及び体幹下部を形成する腰ベース１１が腰関節機構１２を介して連結することにより構成されており、体幹下部の腰ベース１１に固定された腰関節機構１２の各アクチュエータＡ１、Ａ２をそれぞれ駆動することによって、体幹上部を図３に示す直交するロール軸１３及びピッチ軸１４の回りにそれぞれ独立に回転させ得るようになされている。
【００１４】
また頭部ユニット３は、フレーム１０の上端に固定された肩ベース１５の上面中央部に首関節機構１６を介して取り付けられており、当該首関節機構１６の各アクチュエータＡ３、Ａ４をそれぞれ駆動することによって、図３に示す直交するピッチ軸１７及びヨー軸１８の回りにそれぞれ独立に回転させ得るようになされている。
【００１５】
さらに各腕部ユニット４Ａ、４Ｂは、それぞれ肩関節機構１９を介して肩ベース１５の左右に取り付けられており、対応する肩関節機構１９の各アクチュエータＡ５、Ａ６をそれぞれ駆動することによって図３に示す直交するピッチ軸２０及びロール軸２１の回りにそれぞれ独立に回転させ得るようになされている。
【００１６】
この場合、各腕部ユニット４Ａ、４Ｂは、それぞれ上腕部を形成するアクチュエータＡ７の出力軸に肘関節機構２２を介して前腕部を形成するアクチュエータＡ８が連結され、当該前腕部の先端に手部２３が取り付けられることにより構成されている。
【００１７】
そして各腕部ユニット４Ａ、４Ｂでは、アクチュエータＡ７を駆動することによって前腕部を図３に示すヨー軸２４の回りに回転させ、アクチュエータＡ８を駆動することによって前腕部を図３に示すピッチ軸２５の回りにそれぞれ回転させることができるようになされている。
【００１８】
これに対して各脚部ユニット５Ａ、５Ｂにおいては、それぞれ股関節機構２６を介して体幹下部の腰ベース１１にそれぞれ取り付けられており、それぞれ対応する股関節機構２６の各アクチュエータをＡ９〜Ａ１１それぞれ駆動することによって、図３に示す互いに直交するヨー軸２７、ロール軸２８及びピッチ軸２９の回りにそれぞれ独立に回転させ得るようになされている。
【００１９】
この場合各脚部ユニット５Ａ、５Ｂは、それぞれ大腿部を形成するフレーム３０の下端に膝関節機構３１を介して下腿部を形成するフレーム３２が連結されると共に、当該フレーム３２の下端に足首関節機構３３を介して足部３４が連結されることにより構成されている。
【００２０】
これにより各脚部ユニット５Ａ、５Ｂにおいては、膝関節機構３１を形成するアクチュエータＡ１２を駆動することによって、下腿部を図３に示すピッチ軸３５の回りに回転させることができ、また足首関節機構３３のアクチュエータＡ１３、Ａ１４をそれぞれ駆動することによって、足部３４を図３に示す直交するピッチ軸３６及びロール軸３７の回りにそれぞれ独立に回転させ得るようになされている。
【００２１】
一方、胴体部ユニット２の体幹下部を形成する腰ベース１１の背面側には、図４に示すように、当該ロボット１全体の動作制御を司るメイン制御部４０と、電源回路及び通信回路などの周辺回路４１と、バッテリ４５（図５）となどがボックスに収納されてなる制御ユニット４２が配設されている。
【００２２】
そしてこの制御ユニット４２は、各構成ユニット（胴体部ユニット２、頭部ユニット３、各腕部ユニット４Ａ、４Ｂ及び各脚部ユニット５Ａ、５Ｂ）内にそれぞれ配設された各サブ制御部４３Ａ〜４３Ｄと接続されており、これらサブ制御部４３Ａ〜４３Ｄに対して必要な電源電圧を供給したり、これらサブ制御部４３Ａ〜４３Ｄと通信を行うことができるようになされている。
【００２３】
また各サブ制御部４３Ａ〜４３Ｄは、それぞれ対応する構成ユニット内の各アクチュエータＡ１〜Ａ１４と接続されており、当該構成ユニット内の各アクチュエータＡ１〜Ａ１４をメイン制御部４０から与えられる各種制御コマンドＣＯＭに基づいて指定された状態に駆動し得るようになされている。
【００２４】
また頭部ユニット３には、図５に示すように、このロボット１の「目」として機能するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  ）カメラ５０及び「耳」として機能するマイクロホン５１などの各種外部センサと、「口」として機能するスピーカ５２となどがそれぞれ所定位置に配設され、手部２３や足部３４の底面部等には、外部センサとしてのタッチセンサ５３が配設されている。さらに制御ユニット４２内には、バッテリセンサ５４及び加速度センサ５５などの各種内部センサが配設されている。
【００２５】
そしてＣＣＤカメラ５０は、周囲の状況を撮像し、得られた画像信号Ｓ１Ａをメイン制御部４０に送出する一方、マイクロホン５１は、各種外部音を集音し、かくして得られた音声信号Ｓ１Ｂをメイン制御部４０に送出する。さらにタッチセンサ５３は、ユーザからの物理的な働きかけや、外部との物理的な接触を検出し、検出結果を圧力検出信号Ｓ１Ｃとしてメイン制御部４０に送出するようになされている。
【００２６】
またバッテリセンサ５４は、バッテリ４５のバッテリ残量を所定周期で検出し、検出結果をバッテリ残量検出信号Ｓ２Ａとしてメイン制御部４０に送出する一方、加速度センサ５６は、３軸方向（ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸）の加速度を所定周期で検出し、検出結果を加速度検出信号Ｓ２Ｂとしてメイン制御部４０に送出する。
【００２７】
メイン制御部部４０は、ＣＣＤカメラ５０、マイクロホン５１及びタッチセンサ５３等の各外部センサからそれぞれ与えられる画像信号Ｓ１Ａ、音声信号Ｓ１Ｂ及び圧力検出信号Ｓ１Ｃ等の外部センサ信号Ｓ１と、バッテリセンサ５４及び加速度センサ５５等の各内部センサからそれぞれ与えられるバッテリ残量検出信号Ｓ２Ａ及び加速度検出信号Ｓ２Ｂ等の内部センサ信号Ｓ２とに基づいて、ロボット１の周囲及び内部の状況や、外部との接触の有無などを判断する。
【００２８】
そしてメイン制御部４０は、この判断結果と、予め内部メモリ４０Ａに格納されている制御プログラムと、そのとき装填されている外部メモリ５６に格納されている各種制御パラメータとに基づいて続く行動を決定し、決定結果に基づく制御コマンドを対応するサブ制御部４３Ａ〜４３Ｄに送出する。この結果、この制御コマンドに基づき、そのサブ制御部４３Ａ〜４３Ｄの制御のもとに、対応するアクチュエータＡ１〜Ａ１４が駆動され、かくして頭部ユニット３を上下左右に揺動させたり、腕部ユニット４Ａ、４Ｂを上にあげたり、歩行するなどの行動がロボット１により実行されることとなる。
【００２９】
またメイン制御部４０は、かかるマイクロホン５１から与えられる音声信号Ｓ１Ｂに対する所定の音声認識処理によりユーザの発話内容を認識し、当該認識に応じた音声信号Ｓ３をスピーカ５２に与えることにより、ユーザと対話するための合成音声を外部に出力させる。
【００３０】
このようにしてこのロボット１においては、周囲及び内部の状況等に基づいて自律的に行動することができ、またユーザと対話することもできるようになされている。
【００３１】
（２）行動生成に関するメイン制御部４０の処理
ここでこのロボット１における行動生成に関するメイン制御部４０の処理について説明する。
【００３２】
図６に示すように、ロボット１の行動生成に関するメイン制御部４０の処理内容を機能的に分類すると、外部センサ信号Ｓ１及び内部センサ信号Ｓ２に基づいて外的及び内的状況を認識して時空間的に統合した情報（以下、これをセンサ統合情報と呼ぶ）Ｄ１を生成するセンサ統合部６０と、センサ統合情報Ｄ１に基づいてロボット１の次の行動を選択し実行させる行動選択実行部６１と、行動選択実行部６１からの指令値や音声データを対応するアクチュエータＡ１〜Ａ１４やスピーカ５２に出力する出力部６２と、ユーザの助けが必要な事態が発生したときに実行すべき行動を選択するアシスト要求行動選択実行部６３とに分けることができる。
【００３３】
この場合、センサ統合部６０には、外部センサ信号Ｓ１としての画像信号Ｓ１Ａ（図５）に基づく画像内の色を認識する色認識器や、画像信号Ｓ１Ａに基づく画像内に存在する「顔」を識別し認識する顔認識器、及び外部センサ信号Ｓ１としての音声信号Ｓ１Ｂに基づき対話相手を識別し認識する話者認識器等の各種認識器（図示せず）が設けられている。
【００３４】
そして、センサ統合部６０は、例えば画像信号Ｓ１Ａに基づき顔認識器により認識された、当該画像信号Ｓ１Ａに基づく画像内に「顔識別ＩＤ（以下、これをＦＩＤと呼ぶ）が○○番の顔がある」という認識結果と、画像信号Ｓ１Ａに基づき色認識器により認識された肌色という認識結果とから、これら認識結果が同じ場所から得られた場合に、「そこにＦＩＤが○○番のユーザが存在する」という各認識器の認識結果を統合したセンサ統合情報Ｄ１を生成し、当該センサ統合情報Ｄ１を行動選択実行部６１に送出する。
【００３５】
またセンサ統合部６０は、上述の「そこにＦＩＤが○○番のユーザが存在する」という認識結果に加えて、さらにその内部に設けられた音声方向認識器（図示せず）により「音声の発生源の方向」としてその方向であるとの認識結果が得られると、これらを併せたセンサ統合情報Ｄ１を行動選択実行部６１に送出する。
【００３６】
行動選択実行部６１は、センサ統合部６０からのセンサ統合情報Ｄ１及び当該センサ統合部６０を介して与えられる外部センサ信号Ｓ１及び内部センサ信号Ｓ２に基づいて、ロボット１が実行すべき次の行動を選択し、これをロボット１に実行させるための処理を行う。
【００３７】
具体的には、このロボット１の場合、当該ロボット１が実行すべき次の行動を選択するための手段として、外部メモリ５６（図５）には、どのような状態のときにどのような行動を実行すべきかをそのときロボット１が実行している行動との関係で規定した行動モデルと、その行動をロボット１に実行させるために、どのアクチュエータＡ１〜Ａ１４をどのタイミングでどの程度駆動させるかを規定した各行動ごとのモーションファイルや、そのときロボット１が発音すべき音声の音声データが格納されたサウンドファイルなどの各種行動内容規定ファイルとからなる行動データベースＤＢ１が収納されている。
【００３８】
そして行動選択実行部６１は、センサ統合部６０からセンサ統合情報Ｄ１が与えられたときや、外部センサ信号Ｓ１及び内部センサ信号Ｓ２に基づき所定の状態を検出したとき、及び現在の行動に移つてから一定時間経過したときなどに、かかる行動データベースＤＢ１を参照して次のロボット１の行動を選択すると共に、この選択した次の行動に対応する行動内容規定ファイルを読み出し再生して、対応する各アクチュエータＡ１〜Ａ１４への指令値Ｄ２や音声データＤ３を出力部６２に送出する。
【００３９】
出力部６２は、行動選択実行部６１から順次与えられる指令値をコマンドＣＯＭとして対応するサブ制御部４３Ａ〜４３Ｄ（図５）を介して対応するアクチュエータＡ１〜Ａ１４に送出することにより、行動選択実行部６１により選択された行動をロボット１に実行させると共に、行動選択実行部６１から与えられる音声データＤ３をアナログ変換し、得られた音声信号Ｓ３をスピーカ５２（図５）に送出することにより、当該音声信号Ｓ３に基づく音声を発音させる。
【００４０】
一方、行動選択実行部６１は、センサ統合部６０からセンサ統合情報Ｄ１並びに外部センサ信号Ｓ１及び内部センサ信号Ｓ２に基づいて外的又は内的状況を常時監視し、その外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての重要度とを総合的に判断してユーザに助けを求めるか否かを順次判断する。
【００４１】
例えばロボット１が「前進」という行動を実行中にその進行方向前方に障害物を検出した場合において、そのまま「前進」という行動を継続することがロボット１にとって重要度が低いとき、例えば何の目的もなく「前進」しているときには（重要度「Ｃ」）、行動実行選択部６１は『助けを求めない』と判断し、これに対してそのまま「前進」という行動を継続することがロボット１にとって重要度が高いとき、例えば目的をもって「前進」しているときには（重要度「Ａ」又は「Ｂ」）、行動実行選択部６１は『助けを求める』と判断する。
【００４２】
また例えばバッテリセンサ５４から与えられるバッテリ残量検出信号Ｓ２Ａ（図５）に基づき認識できるバッテリ残量について、当該バッテリ残量がそれほど少なくなっておらず、充電してもらうことの重要度が低い状況のときには（重要度「Ｃ」）、行動実行選択部６１は、『助けを求めない』と判断し、これに対してバッテリ残量がかなり少なくなっており、充電してもらうことの重要度が高くなった状況のときや（重要度「Ｂ」）、バッテリ残量がほとんどなくなくなり、充電してもらうことの重要度が最も高くなった危機的状況のときには（重要度「Ａ」）、行動実行選択部６１は、『助けを求める』と判断する。
【００４３】
そして行動選択実行部６１は、『助けを求める』と判断した場合、そのとき再生していた行動内容規定ファイルの再生を停止することによりロボット１にその行動の実行を停止させると共に、そのときの状況（以下、これをアシスト要求状況と呼ぶ）の内容と、そのとき実行している行動やそのときのバッテリ残量などとの関係で決定されるそのアシスト要求状況のロボット１にとっての重要度とをアシスト要求行動選択実行部６３に通知する。
【００４４】
なお、この際行動選択実行部６１は、例えば「バッテリ残量が少ない」というアシスト要求状況を認識したが、その重要度が緊急性のない「Ｂ」や「Ｃ」である場合には、後述のように行動の切れ目でユーザへの助けを求める行動（以下、これをアシスト要求行動と呼ぶ）を実行させるように、これに対するアシスト要求状況発生通知を行動の切れ目にアシスト要求行動実行部６３に通知（以下、この通知をアシスト要求状況発生通知と呼ぶ）する。
【００４５】
アシスト要求行動選択実行部６３においては、センサ統合部６０から行動選択実行部６１に与えられたものと同じセンサ統合情報Ｄ１と、外部センサ信号Ｓ１及び内部センサ信号Ｓ２とが与えられており、これによりアシスト要求行動選択実行部６３が、これらセンサ統合情報Ｄ１並びに外部センサ信号Ｓ１及び内部センサ信号Ｓ２に基づいて、目の前に何かが存在することや、バッテリ残量等を認識することができるようになされている。ただし、アシスト要求行動選択実行部６３は、その目の前の何かが障害物であり自分の行動を阻害していることや、バッテリ残量が少ないことなどのアシスト要求状況が発生していることは認識できない。
【００４６】
そしてアシスト要求行動選択実行部６３は、行動選択実行部６１から上述のアシスト要求状況発生通知が与えられると、そのアシスト要求状況に対処するために最適な行動を選択し、これをロボット１に実行させるための処理を行う。
【００４７】
実際上、このロボット１の場合、かかるアシスト要求状況に対処するための最適な行動を選択するための手段として、外部メモリ５６（図５）には、例えば図７に示すように、「障害物があって前進できない」、「バッテリ残量が少ない」等の行動選択実行部６１から通知されるアシスト要求状況の内容及びその重要度の各組合せに対して、そのときロボット１が実行すべきユーザに助けを求めるための１又は複数の行動（以下、これをアシスト要求行動と呼ぶ）を対応付けたテーブルと、そのアシスト要求行動をロボット１に実行させるために、どのアクチュエータＡ１〜Ａ１４をどのタイミングでどの程度駆動させるかを規定した各アシスト要求行動ごとのモーションファイルや、そのときロボット１が発音すべき音声の音声データが格納されたサウンドファイルなどのアシスト要求行動ファイルとからなるアシスト要求行動データベースＤＢ２が収納されている。
【００４８】
また外部メモリ５６には、かかるアシスト要求行動データベースＤＢ２に加えて、過去に実行したアシスト要求行動及びその結果の履歴として、例えば図８に示すように、過去に同じ重要度の同じアシスト要求状況が発生して助けを求めたときに助けてくれたユーザの名前と、アシスト要求行動データベースＤＢ２におけるそのアシスト要求状況の内容及びその重要度の組み合わせの識別ＩＤ（以下、これを組合せＩＤと呼ぶ）６４（図７）とを対応付けたアシスト要求行動履歴のデータＤ４が格納されている。
【００４９】
そしてアシスト要求行動選択実行部６３は、行動選択実行部６１から上述のアシスト要求状況発生通知が与えられると、まずアシスト要求行動履歴を検索して、過去に同じ重要度の同じアシスト要求状況が発生したときにいずれかのユーザに助けてもらったことがあるか否かを判断し、ない場合にはアシスト要求行動データベースＤＢ２を検索して、行動選択実行部６１から通知されたそのときのアシスト要求状況の内容とその重要度との組合せに対して予め定められたアシスト要求行動のうちのいずれか１つのアシスト要求行動を選択する。
【００５０】
例えば行動選択実行部６１から「障害物があって前進できない」というアシスト要求状況及びその重要度が「Ｂ」であるとのアシスト要求状況発生通知が与えられた場合であって、図７に示すように、アシスト要求行動データベースＤＢ１において、そのアシスト要求状況及びその重要度の組合せに対するロボット１が実行すべきアシスト要求行動として「ユーザに障害物をよけてもらう」及び「ユーザにロボット自身を移動させてもらう」という２つのアシスト要求行動が対応付けられているときには、アシスト要求行動選択実行部６３は、これら２つのアシスト要求行動の中から１つのアシスト要求行動を選択することとなる。
【００５１】
そして、アシスト要求行動選択実行部６３は、この選択したアシスト要求行動に対応するアシスト要求行動内容規定ファイルをアシスト要求行動データベースＤＢ２から読み出し再生して、対応する各アクチュエータＡ１〜Ａ１４への指令値や音声データを出力部６２に送出する。この結果、かかる選択されたアシスト要求行動として、例えば「障害物をどけてください。」、「充電してください。」などの音声及び所定の動作がロボット１により出力されることとなる。
【００５２】
またこのときアシスト行動選択実行部６３は、センサ統合部６０からのセンサ統合情報Ｄ１や、当該センサ統合部６０を介して与えられる外部センサ信号Ｓ１及び内部センサ信号Ｓ２を監視して、アシスト要求状況が解消（状況が改善）されるのを待ち受け、状況が改善されない場合には、アシスト要求行動を一定時間ごとに他のものに順次変更しながら同様の処理を繰り返す。
【００５３】
そしてアシスト要求行動選択実行部６３は、やがて状況が改善されたと判断した場合には、そのときセンサ統合部６０からのセンサ統合情報Ｄ１に基づき得られるそのとき助けてくれたユーザの顔に対する顔認識器の認識結果（ＦＩＤ）や、当該ユーザに対する話者認識器の認識結果（ＳＩＤ）に基づいて、そのユーザが既知のユーザであって、その名前を当該ユーザから予め聞き出してそのＦＩＤやＳＩＤと対応付けて記憶している場合には、そのユーザの名前と、アシスト要求行動データベースＤＢ２におけるそのアシスト要求状況の内容及び重要度の組合せＩＤ６４とを対応付けてアシスト要求行動履歴に追加する。
【００５４】
またアシスト要求行動選択実行部６３は、この後、そのとき再生していたアシスト要求行動規定ファイルの再生を停止することによりロボット１にそのアシスト要求行動の実行を停止させると共に、行動選択実行部６１に対してかかる状況が改善された旨の通知（以下、この通知を状況改善通知と呼ぶ）を与える。この結果、この状況改善通知を受けて行動選択実行部６１はそれまで停止していた行動内容規定ファイルの再生を再開し、これによりこの後この行動内容規定ファイルにより規定された行動の続きがロボット１により実行される。
【００５５】
これに対して、アシスト要求行動選択実行部６３は、アシスト要求行動履歴の検索により、過去に同じ重要度の同じアシスト要求状況が発生したときにいずれかのユーザに助けてもらったことあると判断した場合には、アシスト要求行動データベースＤＢ２における対応する組合せＩＤと対応付けられた行動内容規定ファイルを読み出し再生して、対応する各アクチュエータＡ１〜Ａ１４への指令値Ｄ２や音声データＤ３を出力部６２に送出する一方、そのユーザに助けを求めるための音声データを生成して出力部６２に送出する。
【００５６】
この結果、かかる過去のアシスト要求行動履歴に基づいて、アシスト要求行動として、過去に同じ重要度の同じアシスト要求状況が発生した際に助けてもらったときと同じ動作がロボット１により実行されると共に、これと併せて「○○さん、障害物をどけてください。」、「○○さん、充電してください。」といったそのユーザを指定して助けを求める音声がロボット１から発話される。
【００５７】
またこのときアシスト行動選択実行部６３は、センサ統合部６０からのセンサ統合情報Ｄ１や、当該センサ統合部６０を介して与えられる外部センサ信号Ｓ１及び内部センサ信号Ｓ２を監視して、アシスト要求状況が解消（状況が改善）されるのを待ち受け、状況が改善されない場合には、再度アシスト要求行動履歴を検索するようにして、助けを求めるユーザを、過去に同じ重要度及び同じアシスト要求状況のときに助けてくれた他のユーザに順次替えながら同様の処理を繰り返す。
【００５８】
さらにアシスト行動選択実行部６３は、それでも状況が改善されない場合には、アシスト要求行動データベースＤＢ２におけるそのアシスト要求状況の内容及びその重要度に対して予め定められたアシスト要求行動の１つを選択し、そのアシスト要求行動内容規定ファイルをアシスト要求行動データベースＤＢ２から読み出し再生すると共に、この後状況が改善されるまで、アシスト要求行動を一定時間ごとに他のものに順次変更しながら同様の処理を繰り返す。
【００５９】
そしてアシスト要求行動選択実行部６３は、このようなアシスト要求行動により、やがてセンサ統合部６０からのセンサ統合情報Ｄ１等に基づき状況が改善された判断した場合には、上述の場合と同様にして、そのときセンサ統合部６０からのセンサ統合情報Ｄ１に基づき得られるそのとき助けてくれたユーザの名前と、アシスト要求行動データベースにおけるそのアシスト要求状況の内容及びその重要度の組合せＩＤとを対応付けてアシスト要求行動履歴に追加する。
【００６０】
さらにこの後、アシスト要求行動実行部６３は、それまで再生していたアシスト要求行動規定ファイルの再生を停止することによりロボット１にそのアシスト要求行動の実行を停止させると共に、行動選択実行部６１に対してかかる状況改善通知を与える。この結果、この状況改善通知を受けて、行動選択実行部６１はそれまで停止していた行動内容規定ファイルの再生を再開する。これにより、この後この行動内容規定ファイルにより規定された行動の続きがロボット１により実行される。
【００６１】
このようにしてこのロボット１においては、過去にユーザに助けてもらった記憶に基づいて、効率良くユーザに助けを求めることができるようになされている。
【００６２】
なおこの実施の形態の場合、バッテリ残量がほとんどなくなった危機的状況（重要度「Ａ」）に対するロボット１のアシスト要求行動として、最初は「充電してください。」などの助けを求める音声を通常よりも大きな音量で発音すると共に、動作もそれまでよりスピードを速くして緊急性をアピールしながら充電を求めるが、一定期間経過しても状況が改善されない場合には、座り込んでアクチュエータＡ１〜Ａ１４のゲインを緩めてエネルギの消費を抑える一方、ＣＣＤカメラ５０やマイクロホン５１などのユーザを検出するための外部センサの感度を向上させ、画像認識又は音声認識によりユーザを検出した場合には、短い時間だけ助けを求める音声を通常よりも大きな音量で発音する行動が規定されている。
【００６３】
このようにこのロボット１においては、かかる危機的状況で助けを求めても状況の改善がない場合には、モードを変更して当該危機的状況の進行を遅くさせるようなアシスト要求行動をとるようになされ、これによりバッテリ切れを起こす確率を低減させ得るようになされている。
【００６４】
（３）アシスト要求行動選択実行処理手順
ここで、実際上、アシスト要求行動選択実行部６３は、かかるアシスト要求状況が発生したときのユーザへの助けの求めを、図９に示すアシスト要求行動選択実行処理手順ＲＴ１に従って実行する。
【００６５】
すなわちアシスト要求行動選択実行部６３は、行動選択実行部６１からアシスト要求状況発生通知が与えられるとこのアシスト要求行動選択実行処理手順ＲＴ１をステップＳＰ０において開始し、続くステップＳＰ１において、過去に同じ重要度の同じアシスト要求状況が発生したときにいずれかのユーザに助けてもらったことがあるか否かについて、アシスト要求行動履歴を検索する。
【００６６】
続いてアシスト要求行動選択実行部６３は、ステップＳＰ２に進んで、かかる検索結果に基づいて、過去に同じ重要度の同じアシスト要求状況が発生したときにいずれかのユーザに助けてもらったことがあるか否かを判断する。
【００６７】
そしてアシスト要求行動選択実行部６３は、このステップＳＰ２において否定結果を得ると、ステップＳＰ３に進んで、アシスト要求行動データベースＤＢ２を参照して次にロボット１が実行すべきアシスト要求行動を選択し、この後ステップＳＰ４に進んで、そのアシスト要求行動のアシスト要求行動内容規定ファイルをアシスト要求行動データベースＤＢ２から読み出し再生して、対応する各アクチュエータＡ１〜Ａ１４への指令値や音声データを出力部６２に送出する。
【００６８】
これに対してアシスト要求行動選択部６３は、ステップＳＰ２において肯定結果を得ると、ステップＳＰ４に直接進んで、かかるアシスト要求行動履歴の検索により得られたアシスト要求行動データベースＤＢ２における対応する組合せＩＤと対応付けられた行動内容規定ファイルを読み出し再生して、対応する各アクチュエータＡ１〜Ａ１４への指令値Ｄ２や音声データＤ３を出力部６２に送出する一方、そのユーザに助けを求めるための音声データを生成して出力部６２に送出する。
【００６９】
そしてアシスト要求行動選択部６３は、この後ステップＳＰ５に進んで、センサ統合部６０からのセンサ統合情報Ｄ１や当該センサ統合部６０を介して与えられる外部センサ信号Ｓ１Ａ及び内部センサ信号Ｓ２に基づいて状況が改善されたか否かを判断し、否定結果を得た場合にはステップＳＰ１に戻って、この後ステップＳＰにおいて肯定結果を得るまで、ステップＳＰ４において助けを求めるユーザや、ロボット１に実行させるアシスト要求行動を順次代えながら、ステップＳＰ１〜ステップＳＰ５の処理を繰り返す。
【００７０】
そしてアシスト要求行動選択部６３は、やがてセンサ統合部６０からのセンサ統合情報Ｄ１等に基づき状況が改善されたことを確認することによりステップＳＰ５において肯定結果を得ると、ステップＳＰ６に進んで、そのときセンサ統合部６０からのセンサ統合情報Ｄ１に基づき得られるそのとき助けてくれたユーザの名前と、アシスト要求行動データベースＤＢ２におけるそのアシスト要求状況の内容及びその重要度の組合せＩＤ６４（図７）とを対応付けてアシスト要求行動履歴に追加する。
【００７１】
さらにアシスト要求行動選択部６３は、この後ステップＳＰ７に進んで、それまで再生していたアシスト要求行動規定ファイルの再生を停止することによりロボット１にそのアシスト要求行動の実行を停止させると共に、行動選択実行部６１に対して上述の状況改善通知を与え、さらにこの後ステップＳＰ８に進んでこのアシスト要求行動選択実行処理手順ＲＴ１を終了する。
【００７２】
（４）本実施の形態の動作及び効果
以上の構成において、ロボット１は、ＣＣＤカメラ５０やマイクロホン５１等の外部センサ及びバッテリセンサ５４や加速度センサ５５等の内部センサのセンサ出力に基づいて外的又は内的状況を認識し、この認識した外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての重要度とに基づいて助けを求めるか否かを判断し、助けを求めると判断したときには、外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての重要度とに応じたアシスト要求行動を選択して実行する。
【００７３】
従って、このロボット１は、例えば障害物があって「前進」できないなどの実行中の行動を阻害する外的又は内的状況が発生した場合においても必要がなければユーザに助けを求めないため、ある外的又は内的状況が発生したときに必ずロボットがユーザの助けを求めるという煩わしさや鬱陶しさからユーザを開放させることができる。
【００７４】
またこのロボット１では、例えば同じ外的又は内的状況が発生した場合においても、そのときのその外的又は内的状況が自己にとって重要度が低いときにはユーザに助けを求めず、また重要度が高いときにはその外的又は内的状況及びそのときの重要度に基づいてアシスト要求行動を選択して実行するため、いつも同じ状況で同じ方法でユーザに助けを求めるという従来のロボットと比べて、知性があるような印象をユーザに与えることができる。
【００７５】
さらにこのロボット１は、過去に助けてもらったユーザの名前と、そのときの外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況のロボット１にとってのそのときの重要度とをアシスト要求行動履歴として記憶しておき、ユーザの助けを求めるに際しては、このアシスト要求行動履歴を参照して、過去に同じ重要度の同じ外的又は内的状況で助けてもらった場合と同様のアシスト要求行動を実行し、そのときのユーザに助けを求めるため、効率良く助けを求めることができる。
【００７６】
さらにこのロボット１は、バッテリ残量がほとんどない危機的状況で助けを求めても状況が改善されない場合には、動作モードをその危機的状況の進行が遅くなるようなモードに変更するため、バッテリ切れの発生を有効に防止することができる。
【００７７】
以上の構成によれば、外部センサ及び内部センサのセンサ出力に基づいて外的又は内的状況を認識し、この認識した外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての重要度とに基づいて助けを求めるか否かを判断し、助けを求めると判断したときには、外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての重要度とに応じたアシスト要求行動を選択して実行するようにしたことにより、何らかの問題が生じたときに直ぐにユーザの助けを求めるという煩わしさや鬱陶しさからユーザを開放させることができ、かくしてエンターテインメント性を格段的に向上させ得るロボットを実現できる。
【００７８】
（５）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明を図１〜図５について上述した構成を有する２足歩行型のエンターテインメント用のロボット１に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成及び用途のロボット装置に広く適用することができる。
【００７９】
また上述の実施の形態においては、外的又は内的状況を検出するためのセンサ手段として、ＣＣＤカメラ５０、マイクロホン５１、タッチセンサ５３、バッテリセンサ５４、加速度センサ５５及び各アクチュエータＡ１〜Ａ１４にそれぞれ対応させて設けられたポテンショメータを適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これ以外の外的又は内的状況を検出できるこの他種々のセンサ手段を広く適用することができる。
【００８０】
さらに上述の実施の形態においては、ＣＣＤカメラ５０等の外部センサ及びバッテリセンサ５４等の内部センサのセンサ出力に基づき認識される外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての重要度とに基づいて、助けを求めるか否かを判断する判断手段としての行動選択実行部６１が、当該重要度を「Ａ」〜「Ｃ」の３段階で判断するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これ以外の例えば２段階又は４段階以上で判断するようにしても良い。
【００８１】
さらに上述の実施の形態においては、行動選択実行部６１が『助けを求める』と判断したときに、外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての重要度とに応じた助けを求める行動を選択し実行させるアシスト要求行動選択実行手段としてのアシスト要求行動選択実行部６４が、過去に実行したアシスト要求行動及びその結果の履歴（実施の形態においてはアシスト要求行動履歴）として、ユーザに助けてもらった成功例のみを記憶手段としての外部メモリ５６に記憶させておくようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば失敗例をもかかる履歴として外部メモリ５６に記憶させておき、当該失敗例をも参照してアシスト要求行動を選択するようにしても良い。
【００８２】
さらに上述の実施の形態においては、行動データベースＤＢ１、アシスト要求行動データベースＤＢ２及びアシスト要求行動履歴のデータＤ４を記憶する記憶手段としてメモリ（外部メモリ５６）を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばディスク状記録媒体等のメモリ以外の記憶手段を広く適用することができる。
【００８３】
さらに上述の実施の形態においては、外的又は内的状況が自己にとって重要度が高い危機的状況である場合において、アシスト要求行動により状況が改善されなかったときは、当該危機的状況の進行を遅くさせるように自己のモードを変更する場合の当該危機的状況が、バッテリ残量がほとんどなくなった状況である場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば部品が故障しかけたときにその部品をなるべく使わないようなモードに変更するようにして当該部品の故障による危機的状況の進行を遅くさせるようにしても良く、この他種々の危機的状況に対して本願発明を広く適用することができる。
【００８４】
さらに上述の実施の形態においては、アシスト要求行動履歴を参照したアシスト要求行動として、過去に同じ重要度の同じアシスト要求状況が発生した際に助けてもらったときと同じ動作をロボット１が実行しながら求めるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、このときロボット１が実行する動作を順次代えて助けを求めるようにしても良い。またこのように動作を代えて助けを求めることで、どのような動作が最も助けてもらい易いかを統計的に検出し、その後は同じ状況下でロボット１にその動作を実行させるようにしても良い。
【００８５】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、ロボット装置において、センサ手段の検出結果に基づき認識される外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての重要度とに基づいて、助けを求めるか否かを判断する判断手段と、判断手段が助けを求めると判断したときに、外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況の自己にとっての重要度とに応じた助けを求める行動を選択し実行させるアシスト要求行動選択実行手段とを設けるようにしたことにより、ある外的又は内的状況が発生したときに必ずロボット装置がユーザの助けを求めるという煩わしさや鬱陶しさからユーザを開放させることができ、かくしてエンターテインメント性を格段的に向上させ得るロボット装置を実現できる。
【００８６】
また本発明によれば、ロボット装置の制御方法において、外的又は内的状況を検出し、当該検出結果に基づき認識される外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況のロボット装置にとっての重要度とに基づいて、助けを求めるか否かを判断する第１のステップと、助けを求めると判断したときに、外的又は内的状況と、当該外的又は内的状況のロボット装置にとっての重要度とに応じた助けを求める行動を選択し、当該助けを求める行動をロボット装置に実行させる第２のステップとを設けるようにしたことにより、ある外的又は内的状況が発生したときに必ずロボット装置がユーザの助けを求めるという煩わしさや鬱陶しさからユーザを開放させることができ、かくしてロボット装置のエンターテインメント性を格段的に向上させ得るロボット装置の制御方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態によるロボットの外観構成を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態によるロボットの外観構成を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態によるロボットの外観構成の説明に供する概念図である。
【図４】ロボットの内部構成の説明に供する概念図である。
【図５】ロボットの内部構成の説明に供するブロック図である。
【図６】行動生成に関するメイン制御部の処理の説明に供するブロック図である。
【図７】アシスト要求行動データベースの説明に供する概念図である。
【図８】アシスト要求行動履歴の説明に供する概念図である。
【図９】アシスト要求行動選択実行処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１……ロボット、４０……メイン制御部、５０……ＣＣＤカメラ、５１……マイクロホン、５２……スピーカ、５３……タッチセンサ、５４……バッテリセンサ、５５……加速度センサ、６０……センサ統合部、６１……行動選択実行部、６２……出力部、６３……アシスト要求行動選択実行部、ＤＢ１……行動データベース、ＤＢ２……アシスト要求行動データベース。
【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】
2004249393.tif 000009
【図８】
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【図９】
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