(57)【要約】【課題】  機体と床面との干渉や自己干渉の問題を解決し、任意の姿勢において電源投入時の初期化動作を自律的に行なう。【解決手段】  脚式移動ロボットは、各姿勢に応じた原点探索・初期化手順を記述した複数のファイルをあらかじめ用意しておき、電源投入・起動時には自己がおかれている状態や姿勢を判別して、適切な初期化ファイルを選択的に使用して、初期化処理を行なうようにした。各初期化ファイルは、対応する姿勢において床面や自己との干渉問題を解決しながら行なう初期化動作が、例えばスクリプト形式で記述されている。【選択図】  図５
2005040913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と前記基体に接続される複数の可動部を備えたロボット装置であって、
起動時における前記ロボット装置の姿勢又は状態を判断する装置状態判断手段と、
起動時における各姿勢又は状態に応じた初期化動作を記述した複数の初期化処理手順と、
前記装置状態判断手段による判断結果に基づいて適切な初期化処理手順を選択する手順選択手段と、
該選択された手順に従って前記ロボット装置の初期化処理を実行する装置初期化手段と、
を具備することを特徴とするロボット装置。
【請求項２】
前記の初期化手順は、起動時における前記ロボット装置の姿勢又は状態に応じて、外界又は自己との衝突を回避するための動作に関する記述を含む、
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】
前記複数の可動部の少なくとも一部では関節位置の検出に相対位置センサが用いられ、該相対位置センサは起動時において原点復帰動作を必要とし、
前記の各初期化処理手順は、起動時における該相対位置センサの原点復帰動作に関する記述を含む、
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】
前記ロボット装置は可動脚を備え直立歩行を行なう脚式移動ロボットであり、基体の姿勢を検出する姿勢センサと前記可動脚の足底の接地状態を検出する接地確認センサを備え、
前記装置状態判断手段は、前記の各センサの出力値に基づいて前記ロボット装置が床上姿勢からの初期化が可能な状態であるか否かを判断し、
前記手順選択手段は、該判断結果が肯定的であることに応答して、前記ロボット装置の床上姿勢からの初期化動作を記述した初期化処理手順を選択する、
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５】
前記ロボット装置は周辺機器を外部接続するインターフェース・コネクタを備え、
前記装置状態判断手段は、前記インターフェース・コネクタを介して周辺機器が接続されているかどうかを判断し、
前記手順選択手段は、該判断結果が肯定的であることに応答して、前記ロボット装置と該接続中の周辺機器との干渉を回避するような初期化動作を記述した初期化処理手順を選択する、
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６】
前記ロボット装置は可動脚を備え直立歩行を行なう脚式移動ロボットであり、
前記周辺機器は前記可動脚を自由に動かすことができる状態で前記ロボット装置を支持し、
前記手順選択手段は、前記可動脚の多くの可動部分を同時に初期化する初期化動作を記述した初期化処理手順を選択する、
ことを特徴とする請求項５に記載のロボット装置。
【請求項７】
前記周辺機器は、前記ロボット装置が前記周辺機器との干渉を回避するような初期化動作を記述した初期化処理手順を格納し、
前記手順選択手段は、前記インターフェース・コネクタ経由で該初期化処理手順を前記周辺機器から読み込む、
ことを特徴とする請求項５に記載のロボット装置。
【請求項８】
基体と前記基体に接続される複数の可動部を備えたロボット装置の動作制御方法であって、
起動時における前記ロボット装置の姿勢又は状態を判断する装置状態判断ステップと、
前記装置状態判断ステップにおける判断結果に基づいて、起動時における各姿勢又は状態に応じた初期化動作を記述した複数の初期化処理手順の中から適切なものを選択する手順選択ステップと、
該選択された手順に従って前記ロボット装置の初期化処理を実行する装置初期化ステップと、
を具備することを特徴とするロボット装置の動作制御方法。
【請求項９】
前記の初期化処理手順は、起動時における前記ロボット装置の姿勢又は状態に応じて、外界又は自己との衝突を回避するための動作に関する記述を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載のロボット装置の動作制御方法。
【請求項１０】
前記複数の可動部の少なくとも一部では関節位置の検出に相対位置センサが用いられ、該相対位置センサは起動時において原点復帰動作を必要とし、
前記の各初期化処理手順は、起動時における該相対位置センサの原点復帰動作に関する記述を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載のロボット装置の動作制御方法。
【請求項１１】
前記ロボット装置は可動脚を備え直立歩行を行なう脚式移動ロボットであり、基体の姿勢を検出する姿勢センサと前記可動脚の足底の接地状態を検出する接地確認センサを備え、
前記装置状態判断ステップでは、前記の各センサの出力値に基づいて前記ロボット装置が床上姿勢からの初期化が可能な状態であるか否かを判断し、
前記手順選択ステップでは、該判断結果が肯定的であることに応答して、前記ロボット装置の床上姿勢からの初期化動作を記述した初期化処理手順を選択する、
ことを特徴とする請求項８に記載のロボット装置の動作制御方法。
【請求項１２】
前記ロボット装置は周辺機器を外部接続するインターフェース・コネクタを備え、
前記装置状態判断ステップでは、前記インターフェース・コネクタを介して周辺機器が接続されているかどうかを判断し、
前記手順選択ステップでは、該判断結果が肯定的であることに応答して、前記ロボット装置と該接続中の周辺機器との干渉を回避するような初期化動作を記述した初期化処理手順を選択する、
ことを特徴とする請求項８に記載のロボット装置の動作制御方法。
【請求項１３】
前記ロボット装置は可動脚を備え直立歩行を行なう脚式移動ロボットであり、
前記周辺機器は前記可動脚を自由に動かすことができる状態で前記ロボット装置を支持し、
前記手順選択ステップでは、前記可動脚の多くの可動部分を同時に初期化する初期化動作を記述した初期化処理手順を選択する、
ことを特徴とする請求項１２に記載のロボット装置の動作制御方法。
【請求項１４】
前記周辺機器は、前記ロボット装置が前記周辺機器との干渉を回避するような初期化動作を記述した初期化処理手順を格納し、
前記手順選択ステップでは、前記インターフェース・コネクタ経由で該初期化処理手順を前記周辺機器から読み込む、
ことを特徴とする請求項１２に記載のロボット装置の動作制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体と前記基体に接続される複数の可動部を備えたロボット装置及びその動作制御方法に係り、特に、可動部が少なくとも上肢、下肢及び体幹部を含むロボット装置及びその動作制御方法に関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、関節位置検出に相対位置センサを適用し、電源投入時に各関節の原点探索などの初期化動作を自律的に行なうロボット装置及びその動作制御方法に係り、特に、機体と床面との干渉や自己干渉の問題を解決し、任意の姿勢において電源投入時の初期化動作を自律的に行なうロボット装置及びその動作制御方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
電気的若しくは磁気的な作用を用いて人間の動作に似せた運動を行う機械装置のことを「ロボット」という。ロボットの語源は、スラブ語の"ＲＯＢＯＴＡ（奴隷機械）"に由来すると言われている。
【０００４】
わが国では、ロボットが普及し始めたのは１９６０年代末からであるが、その多くは、工場における生産作業の自動化・無人化などを目的としたマニピュレータや搬送ロボットなどの産業用ロボット（ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｒｏｂｏｔ）であった。最近では、脚式移動ロボットに関する研究開発が進展し、実用化への期待も高まってきている。ヒトの動作をモデルにした脚式移動ロボットのことを、特に、「人間形」、若しくは「人間型」のロボット（ｈｕｍａｎｏｉｄ ｒｏｂｏｔ）と呼ぶ。
【０００５】
２足直立による脚式移動は、クローラ式や、４足又は６足式などに比し不安定で姿勢制御や歩行制御が難しくなるが、不整地や障害物など作業経路上に凹凸のある歩行面や、階段や梯子の昇降など不連続な歩行面に対応することができるなど、柔軟な移動作業を実現できるという点で優れている。
【０００６】
２足の脚式移動ロボットに関する姿勢制御や安定歩行に関する技術は既に数多提案されている。ここで言う安定な「歩行」とは、「転倒することなく、脚を使って移動すること」と定義される。機体の転倒は、ロボットが実行中の作業を中断することを意味し、且つ、転倒状態から起き上がって作業を再開するために相当の労力や時間が払われる。また、転倒によって、ロボット本体自体、あるいは転倒するロボットと衝突する相手側の物体にも、致命的な損傷を与えてしまう危険がある。このため、転倒を回避するための姿勢安定制御は、脚式移動ロボットの開発上、最も重要な課題の１つに位置付けられている。
【０００７】
直立歩行を行なうロボットは基本姿勢としての通常の直立姿勢がそもそも不安定である。多くの場合、脚式移動ロボットの姿勢安定制御には、ＺＭＰ（Ｚｅｒｏ Ｍｏｍｅｎｔ Ｐｏｉｎｔ）が歩行の安定度判別の規範として用いられている。ＺＭＰによる安定度判別規範は、歩行系から路面には重力と慣性力、並びにこれらのモーメントが路面から歩行系への反作用としての床反力並びに床反力モーメントとバランスするという「ダランベールの原理」に基づく。力学的推論の帰結として、足底接地点と路面の形成する支持多角形（すなわちＺＭＰ安定領域）の辺上あるいはその内側にピッチ軸及びロール軸モーメントがゼロとなる点、すなわちＺＭＰが存在する（例えば、非特許文献１を参照のこと）。
【０００８】
ロボットの機体動作は、基本的にはほぼ剛体とみなされるリンクを接合する関節アクチュエータの駆動によって実現される。上述したように、基本姿勢としての直立姿勢が不安定な脚式移動ロボットにおいては、姿勢安定制御を実現するためには、各関節アクチュエータをより高精度に駆動制御しなければならない。
【０００９】
各部位における関節角度は、関節アクチュエータに位置センサを設置して検出される。ここで、絶対座標系ではなく相対座標系を採用するアクチュエータの方がより高精度を実現することができるとされている。ところが、相対位置センサを用いた場合、起動時に関節の初期化すなわちセンサの原点探索を行なう必要がある。
【００１０】
自動機械は、電源投入後、所定の自己診断や初期化処理を経て、通常の動作状態を回復することができる。情報機器のように機械運動系を持たない装置や、据置き型の多軸自動機械であれば、起動時における装置の姿勢を考慮する必要はなく、装置本体を安定した場所に設置した状態（若しくは基本姿勢）で、オペレータが電源スイッチを投入するだけでよい。
【００１１】
また、４足歩行ロボットはＺＭＰ安定領域が比較的広いことから、２足直立歩行ほど高精度の制御は要求されず、絶対位置センサによる関節位置のセンシングでも充分である。この場合、初期化作業は特に必要とされない。
【００１２】
これに対し、直立歩行型の脚式移動ロボットの場合、歩行などの機体運動を考慮した場合に基準となる姿勢は２足で立ち上がった立ち姿勢であるが、このような立ち姿勢を保つためには高度な姿勢安定制御を実行しなければならず、無電源状態で基本立ち姿勢を維持することはできない。また、電源を投入した直後に基本立ち姿勢を自律的に形成することは困難である。したがって、オペレータの介在なしにロボットが単独で基本立ち姿勢から初期化・原点探索を行なうことはできない。
【００１３】
これまでは、例えば専用の架台に設置するなど（図１２を参照のこと）、限られた環境下でしか脚式移動ロボットの初期化作業を行なうことができなかった。また、ロボットの架台への設置や初期化後に通常作業へ導入する際に、オペレータの介在を必要とする。
【００１４】
また、四肢が比較的長い脚式移動ロボットが任意の床上姿勢から自律的に原点探索・初期化処理し、起き上がる動作を行なうことを考えた場合、機体と床面との干渉、あるいは四肢が絡み合うなどの自己干渉の問題を解決する必要がある。
【００１５】
例えば、図１３に示すように、左右の脚同士、腕と胴体が絡み合ったような床上姿勢から電源が投入されることもある。このような場合、単純にすべての関節を同時に初期化することはできても、初期化は正常に終了していない。また、自己干渉により処理が失敗することもある。
【００１６】
初期化時における干渉問題は、ロボットがどのような姿勢から起動を開始したかに大いに依存する。床上姿勢での初期化手順を用いて図１２に示したような架台で初期化を実行した場合、床上姿勢からの初期化手順では機体と架台との干渉を解決することができない。逆に、架台での初期化手順を用いて床上姿勢での初期化を行なった場合には、床面との干渉を解決できない。
【００１７】
【非特許文献１】ヴコブラトビッチ（Ｍｉｏｍｉｒ Ｖｕｋｏｂｒａｔｏｖｉｃ）著「脚式移動ロボット（ＬＥＧＧＥＤ ＬＯＣＯＭＯＴＩＯＮ ＲＯＢＯＴＳ）」（加藤一郎外著『歩行ロボットと人工の足』（日刊工業新聞社））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、電源投入時に各関節の原点探索などの初期化動作を自律的に行なうことができる、優れたロボット装置及びその動作制御方法を提供することにある。
【００１９】
本発明のさらなる目的は、機体と床面との干渉や自己干渉の問題を解決し、任意の姿勢において電源投入時の初期化動作を自律的に行なうことができる、優れたロボット装置及びその動作制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、基体と前記基体に接続される複数の可動部を備えたロボット装置であって、
起動時における前記ロボット装置の姿勢又は状態を判断する装置状態判断手段と、
起動時における各姿勢又は状態に応じた初期化動作を記述した複数の初期化処理手順と、
前記装置状態判断手段による判断結果に基づいて適切な初期化処理手順を選択する手順選択手段と、
該選択された手順に従って前記ロボット装置の初期化処理を実行する装置初期化手段と、
を具備することを特徴とするロボット装置である。
【００２１】
ここで、前記の初期化手順は、起動時における前記ロボット装置の姿勢又は状態に応じて、外界又は自己との衝突を回避するための動作に関する記述を含んでいる。
【００２２】
また、ロボット装置は、例えば２本の可動脚を備え、２足直立歩行を始めとする脚式作業を行なう脚式移動ロボットである。この種のロボット装置は高精度なし性安定制御が必要であることから、複数の可動部の少なくとも一部では関節位置の検出に相対位置センサが用いられ、該相対位置センサは起動時において原点復帰動作を必要とする。そして、このような場合には、前記の各初期化処理手順は、起動時における該相対位置センサの原点復帰動作に関する記述を含んでいる。
【００２３】
すなわち、本発明に係るロボット装置は、各姿勢に応じた原点探索・初期化手順を記述した複数の処理手順を例えばスクリプト形式であらかじめ用意しておき、電源投入・起動時には自己が置かれている状態や姿勢を判別して、適切な初期化ファイルを選択的に使用して、初期化処理を行なうようになっている。各初期化ファイルは、対応する姿勢において床面や自己との干渉問題を解決しながら行なう初期化動作が記述されている。
【００２４】
したがって、本発明に係るロボット装置によれば、起動時の姿勢に応じて適切な初期化手順を選択的に実行することから、任意の姿勢から干渉問題を回避しながら自律的に初期化処理を行ない、所望の脚式作業を開始することができる。
【００２５】
また、本発明によれば、高度な制御を行なうロボットを、専門の知識を持たない一般ユーザでも起動し動作させることが可能になる。
【００２６】
また、本発明によれば、ロボットの新しい周辺機器の設計に対する制約を大幅に削減することができ、新しい部品を追加したり交換したりする際にも対応が容易になる。
【００２７】
また、本発明によれば、ロボットの製造時など環境を整えられる場合には初期化をすばやく行なうことができる。また、ロボットの形状に依存せず、同じ初期化処理システムを用いて対応することができる。
【００２８】
前記ロボット装置は、例えば可動脚を備え直立歩行を行なう脚式移動ロボットであり、基体の姿勢を検出する姿勢センサと前記可動脚の足底の接地状態を検出する接地確認センサを備えている。
【００２９】
このような場合、前記装置状態判断手段は、前記の各センサの出力値に基づいて前記ロボット装置が床上姿勢からの初期化が可能な状態であるか否かを判断することができる。そして、前記手順選択手段は、該判断結果が肯定的であることに応答して、前記ロボット装置の床上姿勢からの初期化動作を記述した初期化処理手順を選択するようにすればよい。
【００３０】
また、前記ロボット装置は、充電ステーションやその他の専用ステーションなどの周辺機器を外部接続するインターフェース・コネクタを備えていてもよい。
【００３１】
このような場合、前記装置状態判断手段は、装置の起動時において、前記インターフェース・コネクタを介して周辺機器が接続されているかどうかを判断することができる。そして、前記手順選択手段は、該判断結果が肯定的であることに応答して、前記ロボット装置と該接続中の周辺機器との干渉を回避するような初期化動作を記述した初期化処理手順を選択するようにしてもよい。
【００３２】
また、前記ロボット装置は可動脚を備え直立歩行を行なう脚式移動ロボットである場合において、前記周辺機器は前記可動脚を自由に動かすことができる状態で前記ロボット装置を支持して起動時の環境を整えることができる専用のステーション装置であってもよい。
【００３３】
このような場合、前記手順選択手段は、前記可動脚の多くの可動部分を同時に初期化する初期化動作を記述した初期化処理手順を選択することにより、初期化を円滑且つ高速化することができる。
【００３４】
また、ロボット装置はすべての周辺機器に対応した初期化処理手順をあらかじめ用意しておくことができない場合もある。そこで、前記周辺機器は、前記ロボット装置が前記周辺機器との干渉を回避するような初期化動作を記述した初期化処理手順を格納し、前記手順選択手段は、前記インターフェース・コネクタ経由で該初期化処理手順を前記周辺機器から読み込むようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、電源投入時に各関節の原点探索などの初期化動作を自律的に行なうことができる、優れたロボット装置及びその動作制御方法を提供することができる。
【００３６】
また、本発明によれば、機体と床面との干渉や自己干渉の問題を解決し、任意の姿勢において電源投入時の初期化動作を自律的に行なうことができる、優れたロボット装置及びその動作制御方法を提供することができる。
【００３７】
本発明によれば、高度な制御を行なうロボットを、専門の知識を持たない一般ユーザでも起動し動作させることが可能になる。
【００３８】
また、本発明によれば、ロボットの新しい周辺機器の設計に対する制約を大幅に削減することができ、新しい部品を追加したり交換したりする際にも対応が容易になる。
【００３９】
また、本発明によれば、ロボットの製造時など環境を整えられる場合には初期化をすばやく行なうことができる。また、ロボットの形状に依存せず、同じ初期化処理システムを用いて対応することができる。
【００４０】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００４２】
Ａ．ロボットの構成
図１及び図２には本発明の実施に供される「人間形」又は「人間型」の脚式移動ロボット１００が直立している様子を前方及び後方の各々から眺望した様子を示している。図示の通り、脚式移動ロボット１００は、胴体部と、頭部と、左右の上肢部と、脚式移動を行なう左右２足の下肢部とで構成され、例えば胴体に内蔵されている制御部（図示しない）により機体の動作を統括的にコントロールするようになっている。
【００４３】
左右各々の下肢は、大腿部と、膝関節と、脛部と、足首と、足平とで構成され、股関節によって体幹部の略最下端にて連結されている。また、左右各々の上肢は、上腕と、肘関節と、前腕とで構成され、肩関節によって体幹部の上方の左右各側縁にて連結されている。また、頭部は、首関節によって体幹部の略最上端中央に連結されている。
【００４４】
制御部は、この脚式移動ロボット１００を構成する各関節アクチュエータの駆動制御や各センサ（後述）などからの外部入力を処理するコントローラ（主制御部）や、電源回路その他の周辺機器類を搭載した筐体である。制御部は、その他、遠隔操作用の通信インターフェースや通信装置を含んでいてもよい。
【００４５】
このように構成された脚式移動ロボット１００は、制御部による全身協調的な動作制御により、２足歩行を実現することができる。かかる２足歩行は、一般に、以下に示す各動作期間に分割される歩行周期を繰り返すことによって行なわれる。すなわち、
【００４６】
（１）右脚を持ち上げた、左脚による単脚支持期
（２）右足が接地した両脚支持期
（３）左脚を持ち上げた、右脚による単脚支持期
（４）左足が接地した両脚支持期
【００４７】
脚式移動ロボット１００における歩行制御は、あらかじめ下肢の目標軌道を計画し、上記の各期間において計画軌道の修正を行なうことによって実現される。すなわち、両脚支持期では、下肢軌道の修正を停止して、計画軌道に対する総修正量を用いて腰の高さを一定値で修正する。また、単脚支持期では、修正を受けた脚の足首と腰との相対位置関係を計画軌道に復帰させるように修正軌道を生成する。
【００４８】
歩行動作の軌道修正を始めとして、機体の姿勢安定制御には、ＺＭＰを歩行の安定度判別の規範として用いている。このため、ＺＭＰに対する偏差を小さくするための位置、速度、及び加速度が連続となるように、５次多項式を用いた補間計算により行なう。ＺＭＰによる安定度判別規範は、歩行系から路面には重力と慣性力、並びにこれらのモーメントが路面から歩行系への反作用としての床反力並びに床反力モーメントとバランスするという「ダランベールの原理」に基づく。力学的推論の帰結として、足底接地点と路面の形成する支持多角形（すなわちＺＭＰ安定領域）の辺上あるいはその内側にピッチ軸及びロール軸モーメントがゼロとなる点、すなわちＺＭＰが存在する。
【００４９】
図３には、この脚式移動ロボット１００が具備する関節自由度構成を模式的に示している。同図に示すように、脚式移動ロボット１００は、２本の腕部と頭部１を含む上肢と、移動動作を実現する２本の脚部からなる下肢と、上肢と下肢とを連結する体幹部とで構成された、複数の肢を備えた構造体である。
【００５０】
頭部を支持する首関節（Ｎｅｃｋ）は、首関節ヨー軸１と、第１及び第２の首関節ピッチ軸２ａ，２ｂと、首関節ロール軸３という３自由度を有している。
【００５１】
また、各腕部は、その自由度として、肩（Ｓｈｏｕｌｄｅｒ）における肩関節ピッチ軸４と、肩関節ロール軸５と、上腕ヨー軸６、肘（Ｅｌｂｏｗ）における肘関節ピッチ軸７と、手首（Ｗｒｉｓｔ）における手首関節ヨー軸８と、手部とで構成される。手部は、実際には、複数本の指を含む多関節・多自由度構造体である。
【００５２】
また、体幹部（Ｔｒｕｎｋ）は、体幹ピッチ軸９と、体幹ロール軸１０という２自由度を有する。
【００５３】
また、下肢を構成する各々の脚部は、股関節（Ｈｉｐ）における股関節ヨー軸１１と、股関節ピッチ軸１２と、股関節ロール軸１３と、膝（Ｋｎｅｅ）における膝関節ピッチ軸１４と、足首（Ａｎｋｌｅ）における足首関節ピッチ軸１５と、足首関節ロール軸１６と、足部とで構成される。
【００５４】
但し、エンターティンメント向けの脚式移動ロボット１００が上述したすべての自由度を装備しなければならない訳でも、あるいはこれに限定される訳でもない。設計・製作上の制約条件や要求仕様などに応じて、自由度すなわち関節数を適宜増減することができることは言うまでもない。
【００５５】
上述したような脚式移動ロボット１００が持つ各自由度は、実際にはアクチュエータを用いて実装される。外観上で余分な膨らみを排してヒトの自然体形状に近似させること、２足歩行という不安定構造体に対して姿勢制御を行なうことなどの要請から、アクチュエータは小型且つ軽量であることが好ましい。本実施形態では、ギア直結型で且つサーボ制御系をワンチップ化してモータ・ユニットに内蔵したタイプの小型ＡＣサーボ・アクチュエータを搭載することとした（この種のＡＣサーボ・アクチュエータに関しては、例えば本出願人に既に譲渡されている特開２０００−２９９９７０号公報に開示されている）。本実施形態では、直結ギアとして低減速ギアを採用することにより、人間との物理的インタラクションを重視するタイプのロボット１００に求められている駆動系自身の受動的特性を得ている。
【００５６】
図４には、脚式移動ロボット１００の制御システム構成を模式的に示している。同図に示すように、脚式移動ロボット１００は、ヒトの四肢を表現した各機構ユニット３０，４０，５０Ｒ／Ｌ，６０Ｒ／Ｌと、各機構ユニット間の協調動作を実現するための適応制御を行なう制御ユニット８０とで構成される（但し、Ｒ及びＬの各々は、右及び左の各々を示す接尾辞である。以下同様）。
【００５７】
脚式移動ロボット１００全体の動作は、制御ユニット８０によって統括的に制御される。制御ユニット８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やメモリ等の主要回路コンポーネント（図示しない）で構成される主制御部８１と、電源回路やロボット１００の各構成要素とのデータやコマンドの授受を行なうインターフェース（いずれも図示しない）などを含んだ周辺回路８２とで構成される。
【００５８】
ここで言う周辺回路８２は、機体に搭載される周辺機器類の他、ケーブルや無線を通して接続される外付けの周辺機器、充電ステーション（図示しない）やその他の周辺機器を接続するためのインターフェース・コネクタなどを含むものとする。
【００５９】
本発明を実現する上で、この制御ユニット８０の設置場所は特に限定されない。図４では体幹部ユニット４０に搭載されているが、頭部ユニット３０に搭載してもよい。あるいは、脚式移動ロボット１００外に制御ユニット８０を配備して、脚式移動ロボット１００の機体とは有線若しくは無線で交信するようにしてもよい。
【００６０】
図３に示した脚式移動ロボット１００内の各関節自由度は、それぞれに対応するアクチュエータによって実現される。すなわち、頭部ユニット３０には、首関節ヨー軸１、首関節ピッチ軸２、首関節ロール軸３の各々を表現する首関節ヨー軸アクチュエータＡ1、首関節ピッチ軸アクチュエータＡ2、首関節ロール軸アクチュエータＡ3が配設されている。
【００６１】
また、体幹部ユニット４０には、体幹ピッチ軸９、体幹ロール軸１０の各々を表現する体幹ピッチ軸アクチュエータＡ9、体幹ロール軸アクチュエータＡ10が配設されている。
【００６２】
また、腕部ユニット５０Ｒ／Ｌは、上腕ユニット５１Ｒ／Ｌと、肘関節ユニット５２Ｒ／Ｌと、前腕ユニット５３Ｒ／Ｌに細分化されるが、肩関節ピッチ軸４、肩関節ロール軸５、上腕ヨー軸６、肘関節ピッチ軸７、手首関節ヨー軸８の各々を表現する肩関節ピッチ軸アクチュエータＡ4、肩関節ロール軸アクチュエータＡ5、上腕ヨー軸アクチュエータＡ6、肘関節ピッチ軸アクチュエータＡ7、手首関節ヨー軸アクチュエータＡ8が配設されている。
【００６３】
また、脚部ユニット６０Ｒ／Ｌは、大腿部ユニット６１Ｒ／Ｌと、膝ユニット６２Ｒ／Ｌと、脛部ユニット６３Ｒ／Ｌに細分化されるが、股関節ヨー軸１１、股関節ピッチ軸１２、股関節ロール軸１３、膝関節ピッチ軸１４、足首関節ピッチ軸１５、足首関節ロール軸１６の各々を表現する股関節ヨー軸アクチュエータＡ11、股関節ピッチ軸アクチュエータＡ12、股関節ロール軸アクチュエータＡ13、膝関節ピッチ軸アクチュエータＡ14、足首関節ピッチ軸アクチュエータＡ15、足首関節ロール軸アクチュエータＡ16が配備されている。
【００６４】
各関節に用いられるアクチュエータＡ1、Ａ2、Ａ3…は、より好ましくは、ギア直結型で且つサーボ制御系をワンチップ化してモータ・ユニット内に搭載したタイプの小型ＡＣサーボ・アクチュエータ（前述）で構成することができる。
【００６５】
頭部ユニット３０、体幹部ユニット４０、腕部ユニット５０、各脚部ユニット６０などの機構ユニット毎に、アクチュエータ駆動制御用の副制御部３５，４５，５５，６５が配備されている。
【００６６】
機体の体幹部４０には、加速度センサ９５と姿勢センサ９６が配設されている。加速度センサ９５は、Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸方向に配置する。機体の腰部に加速度センサ９５を配設することによって、質量操作量が大きな部位である腰部を制御対象点として設定して、その位置における姿勢や加速度を直接計測して、ＺＭＰに基づく姿勢安定制御を行なうことができる。
【００６７】
また、各脚部６０Ｒ，Ｌには、接地確認センサ９１及び９２と、加速度センサ９３，９４がそれぞれ配設されている。接地確認センサ９１及び９２は、例えば足底に圧力センサを装着することにより構成され、床反力の有無により足底が着床したか否かを検出することができる。また、加速度センサ９３，９４は、少なくともＸ及びＹの各軸方向に配置する。左右の足部に加速度センサ９３，９４を配設することにより、ＺＭＰ位置に最も近い足部で直接ＺＭＰ方程式を組み立てることができる。
【００６８】
質量操作量が大きな部位である腰部にのみ加速度センサを配置した場合、腰部のみが制御対象点に設定され、足部の状態は、この制御対象点の計算結果を基に相対的に算出しなければならず、足部と路面との間では以下の条件を満たすことが、前提となってしまう。
【００６９】
（１）路面はどんな力やトルクが作用しても動くことがない。
（２）路面での並進に対する摩擦係数は充分に大きく、滑りが生じない。
【００７０】
これに対し、本実施形態では、路面との接触部位である足部にＺＭＰと力を直接計測する反力センサ・システム（床反力センサなど）を配備するとともに、制御に用いるローカル座標とその座標を直接的に計測するための加速度センサを配設する。この結果、ＺＭＰ位置に最も近い足部で直接ＺＭＰ方程式を組み立てることができ、上述したような前提条件に依存しない、より厳密な姿勢安定制御を高速で実現することができる。この結果、力やトルクが作用すると路面が動いてしまう砂利上や毛足の長い絨毯上や、並進の摩擦係数が充分に確保できずに滑りが生じ易い住居のタイルなどであっても、機体の安定歩行（運動）を保証することができる。
【００７１】
主制御部８０は、ある動作期間の初期点と終端点における各制御対象の制御値のみを規定した動作パターンが投入されると、ＰＴＰ制御により、動作期間中における各制御対象の動作はスプライン補間や線形補間などで補間して動作の再生を行なう。そして、一方の終端点と他方の初期点との連続性が保証される動作パターン同士を連結して機体上で再生することにより、歩行やダンス、その他の複雑で長期的な行動を実現する。
【００７２】
また、主制御部８０は、各センサ９１〜９３の出力に応答して制御目標をダイナミックに補正することができる。より具体的には、副制御部３５，４５，５５，６５の各々に対して適応的な制御を行ない、脚式移動ロボット１００の上肢、体幹、及び下肢が協調して駆動する全身運動パターンを実現する。
【００７３】
ロボット１００の機体上での全身運動は、足部運動、ＺＭＰ軌道、体幹運動、上肢運動、腰部高さなどを設定するとともに、これらの設定内容に従った動作を指示するコマンドを各副制御部３５、４５、５５、６５に転送する。そして、各々の副制御部３５、４５…では、主制御部８１からの受信コマンドを解釈して、各アクチュエータＡ1、Ａ2、Ａ3…に対して駆動制御信号を出力する。
【００７４】
なお、本実施形態に係る脚式移動ロボット１００は、腰部位置に重心が設定されており、姿勢安定制御の重要な制御対象点であるとともに、装置の「基体」を構成する。
【００７５】
Ｂ．ロボットの初期化動作
本実施形態に係る脚式移動ロボット１００は、２足直立歩行型であり、より高精度の姿勢安定制御を実現するために、各関節アクチュエータに対して相対位置センサを適用している。相対位置センサを用いた場合、起動時に関節の初期化すなわちセンサの原点探索を行なう必要がある。
【００７６】
据置き型の多軸自動機械であれば、起動時における装置の姿勢を考慮する必要はなく、装置本体を安定した場所に設置した状態で、オペレータが電源スイッチを投入するだけで、そのまま原点探索作業を開始することができる。これに対し、図１〜図３に示したような直立歩行型の脚式移動ロボットの場合、歩行などの機体運動を考慮した場合における基準となる姿勢は２足で立ち上がった立ち姿勢であるが、無電源状態から電源を投入した直後に基本立ち姿勢を自律的に形成することは困難であり、オペレータの介在なしにロボットが単独で基本立ち姿勢から原点探索を行なうことはできない。
【００７７】
そこで、本実施形態では、脚式移動ロボット１００は、各姿勢に応じた原点探索・初期化手順を記述した複数のファイルをあらかじめ用意しておき、電源投入・起動時には自己がおかれている状態や姿勢を判別して、適切な初期化ファイルを選択的に使用して、初期化処理を行なうようにした
【００７８】
図５には、脚式移動ロボットの最適な初期化手順の選択システムの構成例を模式的に示している。各初期化ファイルは、対応する姿勢において床面や自己との干渉問題を解決しながら行なう初期化動作が、例えばスクリプト形式で記述されている。また、周辺機器などが機体に追加装備又は交換されている場合、さらにはステーションなどの外部機器がコネクタ接続されている場合には、干渉問題の解決方法が変化することがある。そこで、周辺機器などの接続情報に応じて複数の追加初期化手順をあらかじめ用意している。そして、起動を開始する際には、姿勢センサ９５や接地確認センサ９１などのセンサ出力値と周辺機器の接続状況などの情報を統合し、最適な初期化手順を選択して、初期化動作を実行する。
【００７９】
このように起動時の姿勢に応じて適切な初期化手順を選択的に実行することから、ロボット１００は任意の姿勢から干渉問題を回避しながら自律的に初期化処理を行ない所望の作業を開始することができる。
【００８０】
脚式移動ロボット１００は、姿勢センサ９５などのセンサの入力値から、「床面での初期化の可／不可」を判別するとともに、周辺回路８２のインターフェース・コネクタにおける外部機器との接続状況を調べ、これらの判別結果を基に適切な初期化手順を選択する。
【００８１】
床面であること（図６を参照のこと）の検出は、腰部の姿勢センサ９５のセンサ出力値が、一定の範囲内で安定していることを条件としている。すなわち、センサ出力値が一定の範囲内であることで、腰ブロックの向きを判断し、安定していることで、ロボットが人の手などで持ち運ばれていないことを判断する。
【００８２】
また、脚式移動ロボット１００が充電ステーションまたはその他の専用ステーションに設置されている場合（図７を参照のこと）には、周辺回路８２のインターフェース・コネクタに接続されていることから、接続機器を識別することができる。
【００８３】
専用ステーション又はその他の外部機器に接続されているような場合、機体とステーションの構造上、原点復帰前の姿勢に制限がある。これを解決するために、本実施形態では、初期化動作開始時に「足底の接地と足首のピッチ軸がつま先を伸ばす側」であることを原点復帰可能な条件に加えている。もしステーション上で上記の「仰向け姿勢」の条件が満たされても、「専用ステーション」であることを優先する。
【００８４】
「床面での初期化が可能」と判断された場合は、「床面での初期化手順」をデータペースから読み込み、手順通り初期化を実行する。床面での初期化処理には、図１３に示したような状態も想定されるので、以下に示すような流れで行なわれる。
【００８５】
（１）全身のゲインをＯＦＦする。
（２）膝のゲインをＯＮにし、初期化する。
（３）膝を伸ばす。
（４）両腿のヨー軸のゲインをＯＮにし、初期化する。
（５）両腿のヨー軸を正面に向ける。
（６）両脚の絡みが解消される。
：
：
【００８６】
また、「周辺機器と接続」と判断された場合は、周辺機器の形状に依存した初期化が必要になる。周辺機器の形状などの情報は、追加初期化手順（前述）に記述されている。図１２に示すように脚式移動ロボット１００が架台に搭載されている場合、腰部を固定しているので、脚が自由に動かすことができる。この場合、脚の多くの関節部分を同時に初期化することで、素早く初期化を終えることが可能である。
【００８７】
周辺機器には、図１２に示すような架台状のものや、イス型の充電ステーションのようなものが考えられる。初期化の手順は、想定される周辺機器毎に、用意する必要がある。新たな周辺機器が開発された場合は、データベースに手順が存在しない。このような場合のため、例えば周辺機器内のＲＯＭなどに追加の初期化手順を格納しておき、ロボット１００は、接続されている周辺機器から初期化手順を読み込むことで動的に解決することができる。
【００８８】
図８には、脚式移動ロボット１００の初期化手順の選択と初期化処理の実行の処理をフローチャートの形式で示している。同図に示すように、初期化中であっても、ユーザの要求やトラブルの発生によりシステムを終了する場合や、予想外の干渉、関節への挟み込みの検出により処理を中断することも重要である。
【００８９】
システムに対する終了要求がある場合は（ステップＳ１，Ｓ２）、システムを終了させる。
【００９０】
次いで、機体がステーションと接続状態にあるかどうかを確認し（ステップＳ３）、接続状態にある場合には（ステップＳ４）、ステーション用の初期化スクリプトを選択する（ステップＳ７）。
【００９１】
また、ステーションと接続状態にない場合には（ステップＳ４）、さらにセンサ出力値を基に、床上での初期化が可能な状態であるかどうかを確認する（ステップＳ５）。床上での初期化が可能な状態である場合には、仰向け用の初期化スクリプトを選択し（ステップＳ８）、初期化が可能な場合にはステップＳ１に戻る。
【００９２】
適切な初期化スクリプトが選択されると、このスクリプトを実行する（ステップＳ９）。そして、初期化実行によりエラーが発生又は終了要求が発生したかどうかをチェックする（ステップＳ１０）。エラーが発生又は終了要求が起こった場合は（ステップＳ１１）、システムを終了させる。
【００９３】
一方、初期化が成功裏に終了した場合には（ステップＳ１２，Ｓ１３）、所定の完了処理を経て（ステップＳ１４）、本処理ルーチン全体を終了させる。また、初期化が終了していない場合には、ステップＳ９に戻る。
【００９４】
図９には、脚式移動ロボットが仰向けの状態から原点探索・初期化を行なう動作を行なうための初期化スクリプトの記述例を示している。
【００９５】
まず、機体内部にある原点データを読み込んだ後、全軸の位置データをクリアし、全軸のゲインを微弱に設定してこれらのサーボをＯＮにする。
【００９６】
次いで、右膝・左膝・体幹ロール・体幹ピッチ・右肩ヨー・左肩ヨー  を通常ゲインに戻し、右膝・左膝・体幹ロール・体幹ピッチ・右肩ヨー・左肩ヨーに原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【００９７】
次いで、右膝・左膝・体幹ロール・体幹ピッチ・右肩ヨー・左肩ヨーに２回目の原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【００９８】
全原点復帰コマンドが完了すると、右膝・左膝・体幹ロール・体幹ピッチ・右肩ヨー・左肩ヨーを初期位置に移動する。
【００９９】
さらに、右腿ヨー軸・左腿ヨー軸を通常ゲインに戻す。そして、右腿ヨー軸・左腿ヨー軸に原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１００】
次いで、右腿ヨー軸・左腿ヨー軸に２回目の原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。そして、全原点復帰コマンドが完了すると、右腿ヨー軸・左腿ヨー軸をそれぞれ初期位置に移動する。
【０１０１】
さらに、右腿ロール軸・左腿ロール軸・右肘・左肘・右肩ロール・左肩ロールを通常ゲインに戻した後、右腿ロール軸・左腿ロール軸・右肘・左肘・右肩ロール・左肩ロールに原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１０２】
次いで、右腿ロール軸・左腿ロール軸・右肘・左肘・右肩ロール・左肩ロールに２回目の原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１０３】
全原点復帰コマンドが完了すると、右腿ロール軸・左腿ロール軸・右肘・左肘・右肩ロール・左肩ロールをそれぞれ初期位置に移動する。
【０１０４】
さらに、右腿ピッチ・左腿ピッチ・右足首ピッチ・左足首ピッチ・右足首ロール・左足首ロールを通常ゲインに戻した後、右腿ピッチ・左腿ピッチ・右足首ピッチ・左足首ピッチ・右足首ロール・左足首ロール  に原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１０５】
そして、全原点復帰コマンドが完了すると、右腿ピッチ・左腿ピッチ・右足首ピッチ・左足首ピッチ・右足首ロール・左足首ロールをそれぞれ初期位置に移動する。
【０１０６】
最後に、全軸に対し原点復帰完了姿勢の位置を指示する。
【０１０７】
また、図１０〜図１１には、脚式移動ロボットがステーションとの接続状態から原点探索・初期化を行なう動作を行なうための初期化スクリプトの記述例を示している。
【０１０８】
まず、位置指令を停止してから、機体内部にある原点データを読み込んだ後、全軸の位置データをクリアする。そして、全軸のゲインを微弱に設定する（サーボはオフにする）。
【０１０９】
次いで、体幹ピッチ・体幹ロール・右肩ヨー・左肩ヨーを通常ゲインに戻した後、体幹ピッチ・体幹ロール・右肩ヨー・左肩ヨーに原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１１０】
次いで、体幹ピッチ・体幹ロール・右肩ヨー・左肩ヨーに２回目の原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１１１】
次いで、体幹ロール・右肩ヨー・左肩ヨーをゼロ度に移動し、体幹ピッチを角度Ａの位置に移動する。そして、右腿ピッチ・左腿ピッチ・右腿ヨー・左腿ヨー・右腿ロール・左腿ロールを通常ゲインに戻した後、体幹ピッチを角度Ａ'の位置に移動する（腿が持ち上がります）。
【０１１２】
次いで、右肘ピッチ・左肘ピッチを通常ゲインに戻した後、右腿ヨー・左腿ヨー・右腿ロール・左腿ロール・右肘ピッチ・左肘ピッチ に原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１１３】
次いで、右腿ヨー・左腿ヨー・右腿ロール・左腿ロール・右肘ピッチ・左肘ピッチに２回目の原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１１４】
次いで、右腿ヨー・左腿ヨー・右腿ロール・左腿ロール・右肘ピッチ・左肘ピッチを ゼロ度に移動する。そして、右膝ピッチ・左膝ピッチ・右肩ロール・左肩ロールを通常ゲインに戻した後、右腿ピッチ・左腿ピッチ・右膝ピッチ・左膝ピッチ・右肩ロール・左肩ロールに原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１１５】
次いで、右腿ピッチ・左腿ピッチ・右膝ピッチ・左膝ピッチ・右肩ロール・左肩ロールに２回目の原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１１６】
次いで、右腿ピッチ・左腿ピッチをゼロ度に移動し、右肩ロール・左肩ロール  を外側に開いた角度Ｂに移動し、右膝ピッチ・左膝ピッチを軽く曲げた角度Ｃに移動する。そして、右足首ロール・左足首ロール・右足首ピッチ・左足首ピッチを通常ゲインに戻した後、右足首ロール・左足首ロール・右足首ピッチ・左足首ピッチに原点復帰コマンドを発行する。さらに、右腿ロール・左腿ロール・右肩ヨー・左肩ヨーに３回目の原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１１７】
次いで、右足首ロール・左足首ロール・右足首ピッチ・左足首ピッチ  に２回目の原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１１８】
次いで、右肩ピッチ・左肩ピッチを通常ゲインに戻した後、右肩ピッチ・左肩ピッチに原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。
【０１１９】
次いで、右肩ピッチ・左肩ピッチに２回目の原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。そして、全原点復帰コマンドが完了すると、右肩ピッチ・左肩ピッチをステーション復帰完了位置に移動する。
【０１２０】
次いで、右肘ピッチ・左肘ピッチ・右肩ヨー・左肩ヨー・右肩ロール・左肩ロールに３回目の原点復帰コマンドを発行し、指示した全原点復帰コマンドの完了まで待機する。そして、全原点復帰コマンドが完了すると、全軸をステーション復帰完了位置に移動する。
【０１２１】
［追補］
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。
【０１２２】
本発明の要旨は、必ずしも「ロボット」と称される製品には限定されない。すなわち、電気的若しくは磁気的な作用を用いて人間の動作に似せた運動を行なう機械装置あるいはその他一般的な移動体装置であるならば、例えば玩具などのような他の産業分野に属する製品であっても、同様に本発明を適用することができる。
【０１２３】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】図１は、本発明の実施に供される脚式移動ロボットが直立している様子を前方から眺望した様子を示した図である。
【図２】図２は、本発明の実施に供される脚式移動ロボットが直立している様子を後方から眺望した様子を示した図である。
【図３】図３は、脚式移動ロボットが具備する関節自由度構成を模式的に示した図である。
【図４】図４は、本発明に実施に供される脚式移動ロボットの制御システム構成を模式的に示した図である。
【図５】図５は、脚式移動ロボットの最適な初期化手順の選択システムの構成例を模式的に示した図である。
【図６】図６は、脚式移動ロボットが床上姿勢で起動を開始する様子を示した図である。
【図７】図７は、脚式移動ロボットが専用ステーションに設置されている様子を示した図である。
【図８】図８は、脚式移動ロボットの初期化手順の選択と初期化処理の実行の処理を示したフローチャートである。
【図９】図９は、脚式移動ロボットが仰向けの状態から原点探索・初期化を行なう動作を行なうための初期化スクリプトの記述例を示した図である。
【図１０】図１０は、脚式移動ロボットがステーションとの接続状態から原点探索・初期化を行なう動作を行なうための初期化スクリプトの記述例を示した図である。
【図１１】図１１は、脚式移動ロボットがステーションとの接続状態から原点探索・初期化を行なう動作を行なうための初期化スクリプトの記述例を示した図である。
【図１２】図１２は、ロボット装置が専用の架台に設置されている様子を示した図である。
【図１３】図１３は、左右の脚同士、腕と胴体が絡み合ったような床上姿勢から電源が投入される様子を示した図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１…首関節ヨー軸
２Ａ…第１の首関節ピッチ軸
２Ｂ…第２の首関節（頭）ピッチ軸
３…首関節ロール軸
４…肩関節ピッチ軸
５…肩関節ロール軸
６…上腕ヨー軸
７…肘関節ピッチ軸
８…手首関節ヨー軸
９…体幹ピッチ軸
１０…体幹ロール軸
１１…股関節ヨー軸
１２…股関節ピッチ軸
１３…股関節ロール軸
１４…膝関節ピッチ軸
１５…足首関節ピッチ軸
１６…足首関節ロール軸
３０…頭部ユニット，４０…体幹部ユニット
５０…腕部ユニット，５１…上腕ユニット
５２…肘関節ユニット，５３…前腕ユニット
６０…脚部ユニット，６１…大腿部ユニット
６２…膝関節ユニット，６３…脛部ユニット
８０…制御ユニット，８１…主制御部
８２…周辺回路
９１，９２…接地確認センサ
９３，９４…加速度センサ
９５…姿勢センサ
９６…加速度センサ
１００…脚式移動ロボット
【図１】
2005040913.tif 000003
【図２】
2005040913.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005040913.tif 000008
【図７】
2005040913.tif 000009
【図８】
2005040913.tif 000010
【図９】
2005040913.tif 000011
【図１０】
2005040913.tif 000012
【図１１】
2005040913.tif 000013
【図１２】
2005040913.tif 000014
【図１３】
2005040913.tif 000015