(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ロボットの移動が容易で、上半身の作業姿勢の制約を軽減しつつ、かつ人と対面してコミュニケーションする際の心理的な影響を少なくすることが可能な人間型ロボットを提供する。【解決手段】少なくとも下肢と体幹部とから構成される人間型ロボット１であって、前記人間型ロボット１が着座する椅子２に伸縮駆動するアクチュエータを設け、所定の通信網を介して接続される移動端末との間でデータをやりとりする通信手段と、前記移動端末から送信される前記人間型ロボット１の動作に係るデータを前記通信手段にて受信した際に、その受信したデータに基づいて前記アクチュエータ又は所定のアームを駆動させて前記人間型ロボット１の姿勢又は動作を制御する動作制御手段とを備える。【選択図】　図１
2004058166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも下肢と体幹部とから構成される人間型ロボットであって、
前記人間型ロボットが着座する椅子に伸縮駆動するアクチュエータを設け、
所定の通信網を介して接続される移動端末との間でデータをやりとりする通信手段と、
前記移動端末から送信される前記人間型ロボットの動作に係るデータを前記通信手段にて受信した際に、その受信したデータに基づいて前記アクチュエータ又は所定のアームを駆動させて前記人間型ロボットの姿勢又は動作を制御する動作制御手段とを備えたことを特徴とする人間型ロボット。
【請求項２】
請求項１記載の人間型ロボットにおいて、
前記動作制御手段は、前記データに基づいて前記アクチュエータを伸縮させて前記人間型ロボットの姿勢を座位又は立位に変換する姿勢制御手段を備えたことを特徴とする人間型ロボット。
【請求項３】
請求項１又は２記載の人間型ロボットにおいて、
前記椅子に移動手段を備え、
前記移動手段として、車輪又は無限軌道で駆動する車輪又は多角形型の車輪の少なくとも１つを備えたことを特徴とする人間型ロボット。
【請求項４】
請求項１又は２記載の人間型ロボットにおいて、
前記椅子に移動手段を備え、
前記移動手段として、複数の車輪を組み合わせたことを特徴とする人間型ロボット。
【請求項５】
請求項１又は２記載の人間型ロボットにおいて、
前記椅子に移動手段を備え、
前記移動手段として、前記椅子に対向する２輪の車輪を備え、
前記椅子の姿勢を倒立振子制御によって保持する姿勢安定制御手段を備えたことを特徴とする人間型ロボット。
【請求項６】
請求項３乃至５いずれか記載の人間型ロボットにおいて、
前記移動手段は、前記移動端末からの移動制御指令に従って移動方向及び移動速度を制御する移動制御手段を備えたことを特徴とする人間型ロボット。
【請求項７】
少なくとも下肢と体幹部とから構成される人間型ロボットの制御装置であって、
前記人間型ロボットに、
所定の通信網を介して接続される移動端末との間でデータをやりとりする通信手段と、
着座用に設けられた椅子に伸縮駆動するアクチュエータとが備えられ、
前記人間型ロボットに対し、動作に係る指令を、前記通信網を介して送信し、
前記アクチュエータ又は所定のアームを駆動させて前記人間型ロボットの姿勢又は動作を制御する遠隔制御手段を備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の人間型ロボットの制御装置であって、
前記人間型ロボットに移動手段が備えられ、
前記遠隔制御手段は、前記人間型ロボットに対し、移動に係る指令を、前記通信網を介して送信し、
該指令にて指示される移動方向及び移動速度を満たすよう前記移動手段を制御することを特徴とする制御装置。
【請求項９】
請求項７記載の人間型ロボットの制御装置であって、
前記移動手段は、前記椅子に、車輪、無限軌道で駆動する車輪、複数脚型の車輪の少なくとも１つが備えられることを特徴とする制御装置。
【請求項１０】
請求項７記載の人間型ロボットの制御装置であって、
前記移動手段は、複数の車輪を組み合わせたことを特徴とする制御装置。
【請求項１１】
請求項７記載の人間型ロボットの制御装置であって、
前記移動手段は、対向する２輪の車輪を備え、
前記椅子の姿勢を倒立振子制御によって保持する姿勢安定制御手段を備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項１２】
請求項７乃至１１いずれか記載の制御装置が、移動通信網と接続可能な携帯電話又は携帯情報端末であることを特徴とする制御装置。
【請求項１３】
請求項７乃至１１いずれか記載の制御装置が、固定網と接続可能な通信機器であることを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間型ロボット及びその制御装置に係り、詳しくは、通信網を介して遠隔制御されたり、人工知能で自律的に行動したりする人間型ロボット及びその制御装置に関する。
【従来の技術】
２足歩行の人間型ロボットにおいては、動きにあわせて安定な状態を保つ必要がある。従来の人間型ロボット（以下、ヒュ−マノイドロボット装置という）は、ＺＭＰ（ゼロモーメントポイント、全身運動にともなって発生する慣性力と重力の合力が路面に作用する点をいう）アルゴリズム（文献：ロボリュ−ション、ｐｐ．３６−３７、日経ＢＰ社、２００１年）等の制御アルゴリズムによって、２足歩行して移動するものであった。
【０００２】
また、２足歩行は技術的に難度が高いので、上半身はヒュ−マノイドの形状と自由度を有しながらも、下半身は、移動型の車輪移動台車として、人間形状の上半身が台車に接合する、いわゆる人間とは異なる形状のロボット（文献：築地達郎＋京都経済新聞社取材班、ロボットだって恋をする、中公新書ラクレ、ｐｐ．３−７、２００１）があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の２足歩行によるヒュ−マノイドロボット装置は、人から故意にぶつかられたり、床面のわずかな段差等で転んだりして、周囲にいる人に危険であったり、ロボット自身が転倒時に破損したりする問題があった。
【０００４】
また、２足で歩行したり、立位となって上半身で作業を行うような場合、転倒しないように重心等を制御するが、このとき上半身の作業姿勢が大きな制約を受けるという問題があった。このため、テムザック４（文献：ロボコンマガジン、Ｎｏ．１８、オーム社、ｐｐ．２０−２３、２００１年）のように、上半身はヒュ−マノイドの形状で、下半身は、スカートに覆われた車輪移動台車によるものがあるが、下半身に足がないため、人間とは形状が異なり、ロボットに人が対面してコミュニケーションする時において、心理的違和感を覚えるといった問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、ロボットの移動が容易で、上半身の作業姿勢の制約を軽減しつつ人と対面してコミュニケーションする際の心理的な影響を少なくすることが可能な人間型ロボット及びその制御装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、少なくとも下肢と体幹部とから構成される人間型ロボットであって、前記人間型ロボットが着座する椅子に伸縮駆動するアクチュエータを設け、所定の通信網を介して接続される移動端末との間でデータをやりとりする通信手段と、前記移動端末から送信される前記人間型ロボットの動作に係るデータを前記通信手段にて受信した際に、その受信したデータに基づいて前記アクチュエータ又は所定のアームを駆動させて前記人間型ロボットの姿勢又は動作を制御する動作制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
本発明の請求項２は、前記人間型ロボットにおいて、前記動作制御手段は、前記データに基づいて前記アクチュエータを伸縮させて前記人間型ロボットの姿勢を座位又は立位に変換する姿勢制御手段を備えたことを特徴としている。
【０００８】
本発明の請求項３は、前記人間型ロボットにおいて、前記椅子に移動手段を備え、前記移動手段として、車輪又は無限軌道で駆動する車輪又は多角形型の車輪の少なくとも１つを備えたことを特徴としている。
【０００９】
本発明の請求項４は、前記人間型ロボットにおいて、前記椅子に移動手段を備え、前記移動手段として、複数の車輪を組み合わせたことを特徴としている。
【００１０】
本発明の請求項５は、前記人間型ロボットにおいて、前記椅子に移動手段を備え、前記移動手段として、前記椅子に対向する２輪の車輪を備え、前記椅子の姿勢を倒立振子制御によって保持する姿勢安定制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１１】
本発明の請求項６は、前記人間型ロボットにおいて、前記移動手段は、前記移動端末からの移動制御指令に従って移動方向及び移動速度を制御する移動制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１２】
上記本発明の構成によれば、人間型ロボットを移動型の椅子に搭載し、椅子に内蔵されたアクチュエータを駆動させて姿勢を立位に変換するので、安定した姿勢を保持しつつ、上半身の作業姿勢の制約を極力少なくすることができる。
【００１３】
また、遠隔からの操作によって人間型ロボットの姿勢制御（立位変換）を行うため、ユーザの使い勝手を向上させることができる。
【００１４】
さらに、２足歩行でなく、安定な椅子に搭載される車輪や無限軌道で移動するので、人間型ロボットの移動制御が容易になり、かつ転倒やそれにともなう破損の可能性が少ないという効果を奏する。
【００１５】
また、さらに、本発明に係る人間型ロボットは、ダミーでも２足を有しているので、人が当該人間型ロボットに向き合ってコミュニケーションするときであっても、該人に与える心理的違和感を少なくすることが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本実施例に係るヒュ−マノイドロボット装置（＝人間型ロボット）の概略図である。
【００１８】
図１において、このヒュ−マノイドロボット装置は、ヒュ−マノイドボディ１（腕部図示省略）と、このヒュ−マノイドボディ１を搭載する椅子２とから構成される。同図において、このヒュ−マノイドボディ１は椅子２に着座しており、本発明では、この椅子２に内蔵されたリニアアクチュエータ３（このリニアアクチュエータ３はヒュ−マノイドボディ１腰部に取り付けられる）と該リニアアクチュエータ３の左右に設けられたガススプリング４１、４２（図示、符号省略）の伸縮によって座位から立位へと変換される。上記椅子２に内蔵されたリニアアクチュエータ３とガススプリング４１、４２はそれぞれシャーシに１軸の回転軸５、６で固定される。また、上記椅子２には、ヒュ−マノイドロボット装置を移動させるための車輪（駆動輪）７、８が左右に備えられる。
【００１９】
図２は、本実施例におけるリンク機構の概要を示す図で、本実施例の場合、リンクメカニズムとして、パラレルリンクメカニズムが用いられる。このメカニズムは、「制御対象となるヒュ−マノイドボディ１を複数のアクチュエータ（本例の場合、リニアアクチュエータ３とガススプリング４）で並列に連結した機構」という意味である。
【００２０】
図３は、図１に示すヒュ−マノイドボディ１と椅子２の機構図である。
【００２１】
図３において、ヒュ−マノイドボディ１には、膝関節部分、腰要部分、かかと部分の各関節をパッシブ（アクチュエータによって駆動されない関節を表す）にピッチ方向に摺動する可動軸１１〜１２（腰要部分の可動軸は図示省略）が設けられる。また、椅子２には、連結連鎖としてボールねじを用いた直動機構のリニアアクチュエータ３、該リニアアクチュエータ３の左右に設けられたガススプリング４１、４２（シリンダチューブに封入された高圧ガスの反力をバネとして活用するもので、パッシブ型）、左右の駆動輪７、８、及び自在輪（キャスタ）１３〜１６が設けられる。左右の駆動輪７、８には、それぞれ駆動用ＤＣモータ２０、２１と、ギア２２、２３等の減速機構が備えられ駆動輪を駆動させることが可能となっている。図４は、上記のようにして構成されるヒュ−マノイドボディ１と椅子２を３次元グラフィックイメージで示した図である。
【００２２】
図５は、上記ヒュ−マノイドロボット装置の駆動制御系の概略構成を示す図である。
【００２３】
図５において、このヒュ−マノイドボディ１の駆動制御系は、主制御系１００、関節制御系２００、駆動輪制御系３００、リニアアクチュエータ制御系４００から構成される。主制御系１００は、アンテナや送受信機（図示省略）を内蔵した無線部３０、ＣＰＵ３１と、各制御系（関節制御系２００、駆動輪制御系３００、リニアアクチュエータ制御系４００）との入出力インターフェース機能、具体的には、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ変換器）４１、４６、５１、パルスカウンタ４５、５０、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル変換器）５５で構成される。尚、Ａ／Ｄ５５はリニアアクチュエータ制御系のみ設けられる。上記入出力インターフェース機能は、パス（制御バス）を通じて無線部３０やＣＰＵ３１と情報の授受を行う。
【００２４】
次に、関節制御系２００、駆動輪制御系３００、リニアアクチュエータ制御系４００の各系の構成と動作概要について順を追って説明する。
【００２５】
まず、関節制御系２００について説明する。
【００２６】
（関節制御系の説明）
関節制御系２００は、ヒュ−マノイドボディ１の膝関節部分、腰要部分、かかと部分の各関節に可動軸の駆動源であるモータ４３と、このモータ４３の回転出力を減速ギア６０に伝達するウオームギア（鼓型の歯車）６１とで構成され、このウオームギア６１によりピッチ軸方向に前後する往復運動が上記関節部分についてなされる。また、モータ４３にはエンコーダ４４が取り付けられ、このエンコーダ４４によりモータ４３の回転角度が得られる（角速度、　角加速度はそれぞれ角度、速度を時間微分して得ることができる）。エンコーダ４４から得られたモータ４３回転角は、ドライバ４２を通じてパルスカウンタ４５に入力され、パルスカウンタ４５においてモー　タ４３回転角に比例した数のパルスが出力（例：モータ制御用出力としてＰＷＭが出力）される。
【００２７】
一方、Ｄ／Ａ４１は、無線部３０から出力されるディジタル指令信号をアナログ信号に変換してドライバ４２に出力する。このアナログ指令信号は、ドライバ４２を通してモータ４３にトルクを発生させてウオームギア６１を駆動し、アーム（ヒュ−マノイドボディ１の上記関節）を制御する。すなわち、無線部３０からの指示をＣＰＵ３１が解釈し、ＣＰＵ３１から出力される指令に基づいてアームは制御される。尚、関節制御系２００は、可動可能な関節数に応じて構成される（本例では、１つの関節について説明）。
【００２８】
続いて、駆動輪制御系について説明する。
【００２９】
（駆動輪制御系の説明）
駆動輪制御系３００のモータ４８には、上で示したアームの替わりに車輪７０と駆動用ギア７１、７２が設けられる。つまり、ギアドモータに車輪７０が直結した状態である。尚、他のハードウェア構成は、上記関節制御系２００と同一構成をとる。従って、駆動輪制御系３００の場合、モータ４８による車輪７０の回転速度制御が行われ、左右の輪７、８の回転数を変えることにより、ヒュ−マノイドロボット装置の進行の左右操舵が行われる。また、上記椅子の４隅に設けられた自在輪１３〜１６により、真横　移動や斜め移動がスムーズに行われる。
【００３０】
一方、Ｄ／Ａ４６は、無線部３０から出力されるディジタル指令信号をアナログ信号に変換してドライバ４７に出力する。このアナログ指令信号は、ドライバ４７を通してモータ４８にトルクを発生させて車輪７０を回転させる。すなわち、無線部３０からの指示をＣＰＵ３１が解釈し、ＣＰＵ３１から出力される指令に基づいて車輪の回転が制御される。
【００３１】
次に、リニアアクチュエータ制御系について説明する。
【００３２】
（リニアアクチュエータ制御系の説明）
リニアアクチュエータ制御系４００は、上で示したギアによる伝達機構の変わりに、伸縮駆動するリニアアクチュエータ（立位アクチュエータ）３と、センサ５４が備えられる。尚、他のハードウェア構成は、上記関節制御系２００、駆動輪制御系３００と基本的には同一構成をとるが、パルスカウンタの替わりにＡ／Ｄ５５が用いられる。上記センサ５４はリニアアクチュエータ３のシリンダ室内の圧力を検出し、ドライバ５２、Ａ／Ｄ５５を介してＣＰＵ３１に通知する。ＣＰＵ３１は、センサ５４からの出力で、検出圧力が設定値に達したとの通知を受けると、上記リニアアクチュエータ３の駆動を停止させ、前記検出圧力が設定値よりも低下したとの通知を受けたときは、上記リニアアクチュエータ３を駆動させる圧力制御信号を出力する。パッシブガススプリング（図示省略）は、上記のようにして駆動制御されるリニアアクチュエータの伸縮方向に追随して伸縮し、座位または立位姿勢が安定するよう伸縮する。
【００３３】
一方、Ｄ／Ａは、無線部３０から出力されるディジタル指令信号をアナログ信号に変換してドライバ５２に出力する。このアナログ指令信号は、ドライバ５２を通してリニアアクチュエータ３の駆動制御を行う。すなわち、無線部３０からの指示をＣＰＵ３１が解釈し、ＣＰＵ３１から出力される指令に基づいてリニアアクチュエータが伸縮する。
【００３４】
上記のように構成されたヒュ−マノイドロボット装置を遠隔操作する際の処理について、図６〜図８を用いて説明する。
【００３５】
図６は、ヒュ−マノイドロボット装置の動作をネットワークに接続された移動端末（携帯電話、携帯情報端末（例：ＰＤＡ）等）により遠隔操作する場合のシステム概要図である。
【００３６】
図６において、このシステムは、基地局Ａ６００との間で無線通信を行う移動端末５００、基地局Ａ６００と基地局Ｂ６１０間の通信を制御するネットワーク７００から構成される。移動端末５００からはヒュ−マノイドロボット装置を遠隔操作するための指令信号が基地局Ａ５００に送信され、基地局Ａ５００は、この受信した指令信号をネットワーク７００で処理可能な信号に変換して送信する。
上記指令信号はネットワークを介してヒュ−マノイドロボット装置が在圏する基地局Ｂ６１０に送られ、基地局Ｂ６１０からヒュ−マノイドロボット装置の主制御系１００の無線部３０に送られる。ヒュ−マノイドロボット装置の無線部３０では上記指令信号の復調処理を行ってＣＰＵへ出力する。ＣＰＵ３１は受けとった上記指令信号から上記移動端末５００からの指令を解釈し、解釈結果に基づいて関節制御系２００、駆動輪制御系３００、リニアアクチュエータ制御系を制御する。本実施例において、上記ネットワーク７００は、ＰＨＳ、ＰＤＣ、ＩＭＴ−２０００等に対応した移動通信網を想定するが、これ以外にもＩＳＤＮや光ファイバ網等の有線網であってもよい。
【００３７】
上記移動端末５００は、例えば、図７に示すように構成される。
【００３８】
図７において、この移動端末５００は、例えば、ＩＭＴ−２０００で用いられ携帯テレビ電話であって、送受信無線部５０１、ベースバンド信号処理部５０２、音声信号処理部５０３、映像信号処理部５０４、マイク５０５、スピーカ５０６、カメラ５０７、メモリ５０８、ＣＰＵ５０９、表示操作部５１０、アンテナ５１１から構成され、テレビ電話機能をはじめ動画像・音楽配信といったマルチメディア・アプリケーションの利用が可能となっている。表示操作部５１０には、ディスプレイ（例：ＴＦＴ液晶画面）や、テンキーやジョイスティック等の操作制御機能（図示省略）が具備されており、テンキーやジョイスティック等の操作指令信号は、ＣＰＵ５０９に送られ、ベースバンド信号処理部５０２で拡散変調処理された後、送受信無線部５０１で無線周波数信号に変換されてアンテナ５１１を介して基地局Ａに放射される。本実施例の場合、遠隔地にあるＣＣＤカメラを搭載したヒュ−マノイドロボット装置から送られてきた映像信号が映像信号処理部５０４で復号処理され後、ＣＰＵ５０９を介してディスプレイに送られ表示される。移動端末５００のユーザは、ディスプレイを見ながら、ジョイスティック操作で、遠隔地にあるヒュ−マノイドロボット装置を前後左右に遠隔操縦して動作制御を行う。
【００３９】
上記のように構成されたシステムにおいて、図８のフローチャートを参照しながらヒュ−マノイドロボット装置を遠隔操作する際の処理の概要を説明する。
【００４０】
移動端末５００のユーザは、ディスプレイ上のヒュ−マノイドロボット装置から見た周囲の映像を見ながら、ジョイスティックを操作してヒュ−マノイドロボット装置が対象者（以下、本例では、ターゲットという）に近づくよう移動制御（Ｓ１）する。このとき、移動端末５１０の送受信無線部５０１からはヒュ−マノイドロボット装置を前後左右に移動させる指令信号が当該ヒュ−マノイドロボット装置の無線部３０に向けて送信される。この指令信号は、無線部３０で復調された後、ＣＰＵ３１で指令内容が解釈され、解釈された指令内容にそってモータに直結したギアを駆動させ、車輪を回転させて移動する。
【００４１】
このようにしてヒュ−マノイドロボット装置が移動し、上記ターゲットの近い位置につくと、上記ＣＰＵ３１は、移動端末５００から送信されてきた指令信号が、立位指令を表す信号かどうかを判定（Ｓ２）し、この判定（Ｓ２）で、“立位指令”と判定されたときは（Ｓ２でＹＥＳ）、指令値までリニアアクチュエータ３が伸縮するよう駆動信号を生成して当該リニアアクチュエータ３を伸縮させる（Ｓ３）。このとき、ＣＰＵ３１は、センサ５４から出力されるシリンダ室内の検出圧力をモニタし、検出圧力が指令値に達したかどうかを判定（Ｓ４）する。そして、この判定（Ｓ４）で指令値に達した（この場合、座位から立位に姿勢が変換されたとき）と判定された場合（Ｓ４でＹＥＳ）、移動端末５００から送信される動作指令に基づいて、各関節に内蔵されているアクチュエータを駆動させて身振り手振り等（あいさつ、肩たたき、握手、作業など）の動作を行わせる（Ｓ５）。図９（Ａ）〜（Ｃ）は、ヒュ−マノイドロボット装置のヒュ−マノイドボディ１がリニアアクチュエータ３の伸縮動作によって座位（同図（Ａ））から立位（同図（Ｃ））に姿勢変換される過程をグラフィックで示したイメージ図である。同図において、ガススプリング４２の図示、符号表示は省略されるが、当該ガススプリング４２は、前述の通り、リニアアクチュエータ３の右部に設けられる。尚、後述する図１０〜図１３についても上記同様ガススプリング４２の図示、符号表示は省略する。
【００４２】
上記ＣＰＵ３１は、移動端末５００から動作終了を表す信号を、無線部３０を介して受信するまでは、移動端末５００からの動作指令に基づく制御を継続（Ｓ６でＮＯ→Ｓ５）するが、（Ｓ６）の判定で、動作終了を表す信号を受信したと判定されたとき（Ｓ６でＹＥＳ）は、次のステップ（Ｓ７）で現在の姿勢の状態（立位姿勢か着座姿勢か）が確認され、立位姿勢であれば（Ｓ７で立位）、ヒュ−マノイドボディ１を椅子２に着座（Ｓ９）させて最初の処理に戻る。
【００４３】
一方、移動端末５００から送信されてきた指令信号が、立位指令を表す信号でない場合（Ｓ２でＮＯ）、上記ＣＰＵは３１、後に移動端末５００から送られてきた指令信号が動作指令であれば（Ｓ８でＹＥＳ）、上で示した動作指令に基づく制御（Ｓ５）を実行し、動作指令でなければ（Ｓ８でＮｏ）、最初の処理に戻る。
【００４４】
上記ＣＰＵ３１は、動作指令が継続して送られてきている間は、上記同様の処理（Ｓ５→Ｓ６）を行い、動作制御終了の信号を移動端末５００から受けとった時点（Ｓ６でＹＥＳ）で、ヒュ−マノイドボディ１の姿勢の状態（立位姿勢か着座姿勢か）を（Ｓ７）で確認（この場合、着座姿勢である）し、着座姿勢の場合は、姿勢を変えることなくそのまま最初の処理に戻る。
【００４５】
上記実施例では、ヒュ−マノイドロボット装置が着座状態で対象者の近くまで移動し、停止時に立位もしくは着座姿勢で身振り手振りをする例を示したが、本実施例はこのような実施形態限定されるものではない。例えば、立位姿勢に変換されながら身振り手振りを行うような形態であってもかまわない。
【００４６】
また、上記実施例におけるヒュ−マノイドロボット装置の移動手段は、椅子２に駆動輪７、８と自在輪１３〜１６を装備して移動走行する形態であったが、図１０に示すように、車輪７，８であったものを戦車のような無限軌道で駆動する車両に置き換えてもよい。この場合、無限軌道型車両８０、８１はそれぞれキャタピラと転輪、駆動輪から構成され、無限軌道により少しの段差や障害物を乗り越えが可能となり、自由自在に移動することができる。
【００４７】
また、ヒュ−マノイドロボット装置の移動手段として、車輪をおむすび状の形状に配置８２、８３し、そのおむすび状の車輪８２、８３の中心部８４、８５で回転し移動走行するような形態（図１１参照）であってもよい。この場合、障害物を乗り越えたり、図１２に示すように階段を昇降したりすることが可能になる。
【００４８】
さらに、ヒュ−マノイドロボット装置の移動手段として、図１３に示すように、駆動輪のみ車輪を左右２輪８６、８７に限定して、倒立振子制御（倒れそうな方向へ素早く動いてバランスをとる制御方法）によって障害物を乗り越えたり、階段の昇降が可能である。
【００４９】
上で示した実施例では、ヒュ−マノイドロボット装置の移動手段として、車輪や無限軌道を用いる例を示したが、さらに、車輪が６輪駆動のように多くてもよく、無限軌道も左右に複数であったり、左右に１個ずつあってもかまわない。
【００５０】
以上、説明してきたように、本実施形態によれば、ヒュ−マノイドボディ１を移動型の椅子２に搭載し、椅子２に内蔵されたアクチュエータ３を駆動させて姿勢を立位に変換するので、安定した姿勢を保持しつつ、上半身の作業姿勢の制約を極力少なくすることができる。
【００５１】
また、移動端末５００による遠隔からの操作によってヒュ−マノイドボディ１の姿勢制御（立位変換）を行うため、ユーザでの使い勝手を向上させることができる。
【００５２】
さらに、２足歩行でなく、安定な椅子２に搭載される車輪や無限軌道で移動するので、ヒュ−マノイドボディ１の移動制御が容易になり、かつ転倒やそれにともなう破損の可能性が少ないという効果を奏する。
【００５３】
また、さらに、本発明に係るヒュ−マノイドボディ１は、ダミーでも２足を有しているので、人が当該ヒュ−マノイドボディ１に向き合ってコミュニケーションするときであっても、該人に与える心理的違和感を少なくすることが可能である。
【００５４】
また、ヒュ−マノイドボディ１の立位制御は、センサ等による制御アルゴリズムによるものでなくメカニカルなリンク機構によって立位制御されるため、部品点数を少なくでき、小型化しやすいことからコストを安くすることができるとともに、安定性と保守性に優れた効果を奏する。
【００５５】
上記例において、主制御系１００の無線部３０の無線通信機能が通信手段に、ＣＰＵ３１の制御機能が動作制御手段、姿勢制御手段、移動制御手段に対応する。また、倒立振子制御に基づく駆動輪８６、８７が姿勢安定制御手段に、各駆動輪７、８、７０、８０、８１、８２、８３、８４、８５が移動手段に対応する。さらに、移動端末５００のＣＰＵ５０９の制御機能が遠隔制御手段に対応する。
【００５６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本願発明によれば、人間型ロボットを移動型の椅子に搭載し、椅子に内蔵されたアクチュエータを駆動させて姿勢を立位に変換するので、安定した姿勢を保持しつつ、上半身の作業姿勢の制約を極力少なくすることができる。また、遠隔からの操作によって人間型ロボットの姿勢の立位変換を行うため、ユーザの操作性を向上させることができる。さらに、２足歩行でなく、安定な椅子に搭載される車輪や無限軌道で移動するので、人間型ロボットの移動制御が容易になり、かつ転倒やそれにともなう破損の可能性が少ないという効果を奏する。また、さらに、本発明に係る人間型ロボットは、ダミーでも２足を有しているので、人が当該人間型ロボットに向き合ってコミュニケーションするときであっても、人に与える心理的違和感を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るヒュ−マノイドロボット装置の概略図である。
【図２】本実施例におけるリンク機構の概要図である。
【図３】図１に示すヒュ−マノイドボディと椅子の機構図である。
【図４】図３に示すヒュ−マノイドボディと椅子の３次元グラフィックイメージ図である。
【図５】ヒュ−マノイドロボット装置の駆動制御系の概略構成を示す図である。
【図６】ヒュ−マノイドロボット装置を遠隔操作する際のシステムの構成図である。
【図７】図６に示す移動端末の構成例を示す図である。
【図８】移動端末を用いて遠隔でヒュ−マノイドロボット装置を制御するシステムの動作を示すフローチャートである。
【図９】ヒュ−マノイドロボット装置がリニアアクチュエータの伸縮動作によって座位から立位に姿勢変換さる過程をグラフィックで示したイメージ図である。
【図１０】移動手段として無限軌道型車輪を用いた図である。
【図１１】移動手段としておむすび状の車輪を用いた図である。
【図１２】図９に示すおむすび状の車輪による階段の昇降を示す図である。
【図１３】移動手段として倒立振子制御に基づく駆動輪を用いた図である。
【符号の説明】
１　ヒュ−マノイドボディ
２　椅子
３　リニアアクチュエータ
４１、４２　ガススプリング（パッシブガススプリング）
５、６　回転軸
７、８、７０　駆動輪（車輪）
１１、１２　可動軸
１３〜１６　自在輪
２０、２１　モータ
２２、２３、６０、７１、７２　減速ギア（ギア）
３０　無線部
３１　ＣＰＵ
４１、４６、５１　Ｄ／Ａ
４５、５０　パルスカウンタ
４２、４７、５２　ドライバ
４３、４８　モータ
４４、４９　エンコーダ
５４　センサ
５５　Ａ／Ｄ
６１　ウオームギア
８０、８１　無限軌道型車両
８２、８３　おむすび状の車輪
８４、８５　おむすび状の車輪の中心部
８６、８７　倒立振子制御に基づく駆動輪
１００　主制御系
２００　関節制御系
３００　駆動輪制御系
４００　リニアアクチュエータ制御系
５００　移動端末（携帯電話等）
５０１　送受信無線部
５０２　ベースバンド信号処理部
５０３　音声信号処理部
５０４　映像信号処理部
５０５　マイク
５０６　スピーカ
５０７　カメラ
５０８　メモリ
５０９　ＣＰＵ
５１０　表示操作部
５１１　アンテナ
６００　基地局Ａ
７００　ネットワーク
６１０　基地局Ｂ
【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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