(57)【要約】【課題】  非線形の物理学的振動や生体内の化学振動などに基づいて所望のロボットの動作を制御することができるロボット制御装置を提供する。【解決手段】  ロボットが有する可動部８を駆動制御するロボット制御装置であって、ベローゾフ・ジャボチンスキー反応により酸化波面を生成するベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜４と、前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜４の前記酸化波面を検出する光センサアレイ６と、前記光センサアレイ６により検出された前記酸化波面に基づいて、前記ロボットが有する前記可動部８を駆動制御するロボットドライバ１０とを備える。【選択図】  図１
2005305594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットが有する可動部を駆動制御するロボット制御装置であって、
ベローゾフ・ジャボチンスキー反応により酸化波面を生成するベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜と、
前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜の前記酸化波面を検出する光センサアレイと、
前記光センサアレイにより検出された前記酸化波面に基づいて、前記ロボットが有する前記可動部を駆動制御するロボットドライバと
を備えることを特徴とするロボット制御装置。
【請求項２】
前記光センサアレイを構成する光センサのそれぞれは、前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜の前記光センサのそれぞれに割り当てられた領域の前記酸化波面を検出することを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。
【請求項３】
前記ロボットドライバは、前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜の前記酸化波面に基づいて、前記ロボットが有する前記可動部を自励振動運動させることを特徴とする請求項１または請求項２記載のロボット制御装置。
【請求項４】
前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応を促進させる触媒を前記ロボットの少なくとも１つの前記可動部に備え、
前記光センサアレイは、前記可動部に備えられた前記触媒を前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜に浸すことにより生じる酸化波面を検出することを特徴とする請求項１または請求項２記載のロボット制御装置。
【請求項５】
前記ロボットドライバは、前記可動部の１つが備える前記触媒を前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜に浸すことにより生じる酸化波面に基づいて、前記ロボットが有する前記可動部を自励振動運動させることを特徴とする請求項４記載のロボット制御装置。
【請求項６】
前記ロボットドライバは、前記可動部の少なくとも２つが備える前記触媒を前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜に浸すことにより生じる少なくとも２つの酸化波面の同期波形に基づいて、前記ロボットが有する前記可動部を同期振動運動させることを特徴とする請求項４または請求項５記載のロボット制御装置。
【請求項７】
前記ロボットドライバは、前記可動部の少なくとも２つが備える前記触媒を前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜に浸すことにより生じる少なくとも２つの酸化波面の同期波形に基づいて、前記ロボットが有する前記可動部を交互振動運動させることを特徴とする請求項４〜請求項６の何れか一項に記載のロボット制御装置。
【請求項８】
前記触媒は、コロイド銀であることを特徴とする請求項４〜請求項７の何れか一項に記載のロボット制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、化学媒体の酸化還元反応により生成される酸化波面に基づいてロボットの動作を制御するロボット制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、人間やその他の動物の形をしたロボットの動作を制御する場合には、そのロボットの一定の動作をプログラムして制御していた（例えば、特許文献１参照）。また、ロボットの動作を非線形的である人間やその他の動物の動作に酷似させるために、複雑な振動現象を数理的に展開し、逐次的な手続へと変換してコンピュータプログラムにより擬似的に波形を作成し、この作成された波形に基づいてそのロボットの動作を制御していた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４５８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のロボットの動作は、コンピュータプログラムにより作成された波形に基づくものであるため、非線形の物理学的振動や生体内の化学振動を正確に再現するのは困難である。即ち、コンピュータプログラムにより制御されるロボットの動作において、自然界に存在する人間やその他の動物の動作を正確に再現するのには限界があり、例えば滑らかな動き等の所望の動作を実現するのは困難であった。
【０００５】
この発明の課題は、非線形の物理学的振動や生体内の化学振動などに基づいて所望のロボットの動作を制御することができるロボット制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載のロボット制御装置は、ロボットが有する可動部を駆動制御するロボット制御装置であって、ベローゾフ・ジャボチンスキー反応により酸化波面を生成するベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜と、前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜の前記酸化波面を検出する光センサアレイと、前記光センサアレイにより検出された前記酸化波面に基づいて、前記ロボットが有する前記可動部を駆動制御するロボットドライバとを備えることを特徴とする。
【０００７】
この請求項１記載のロボット制御装置によれば、ロボットドライバが光センサアレイにより検出されたベローゾフ・ジャボチンスキー（以下、「ＢＺ」という。）反応膜の酸化波面に基づいてロボットが有する可動部を駆動制御するため、擬似生態的なロボットの動作を容易に実現することができる。即ち、化学媒体の酸化還元反応により生じる酸化波面を用いてロボットの動作を制御するため、コンピュータプログラムにより制御されるロボットの動作と比較して、ロボットの動作をより擬似生態的なものとすることができる。
【０００８】
また、請求項２記載のロボット制御装置は、前記光センサアレイを構成する光センサのそれぞれが前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜の前記光センサのそれぞれに割り当てられた領域の前記酸化波面を検出することを特徴とする。
【０００９】
この請求項２記載のロボット制御装置によれば、光センサアレイを構成する光センサのそれぞれが光センサのそれぞれに割り当てられたＢＺ反応膜の領域の酸化波面を検出するため、ＢＺ反応により生成された様々な酸化波面を検出することができ、検出された様々な酸化波面に基づいてロボットが有する可動部の動作を制御することができる。即ち、化学媒体の酸化還元反応により生じる様々な酸化波面をロボットの動作の制御に直接用いることができるため、ロボットの動作を擬似生態的なものとすることができる。
【００１０】
また、請求項３記載のロボット制御装置は、前記ロボットドライバが前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜の前記酸化波面に基づいて、前記ロボットが有する前記可動部を自励振動運動させることを特徴とする。
【００１１】
この請求項３記載のロボット制御装置によれば、ＢＺ反応膜の酸化波面に基づいてロボットが有する可動部を自励振動運動させるロボットドライバを備えているため、ロボットが有する可動部の動作を制御することができ、ロボットの動作を擬似生態的なものとすることができる。
【００１２】
また、請求項４記載のロボット制御装置は、前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応を促進させる触媒を前記ロボットの少なくとも１つの前記可動部に備え、前記光センサアレイは、前記触媒を前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜に浸すことにより生じる酸化波面を検出することを特徴とする。
【００１３】
この請求項４記載のロボット制御装置によれば、ＢＺ反応膜に浸すことによりＢＺ反応を促進させることができる触媒を用いるため、ＢＺ反応膜の酸化波面が生成される場所及び速度を調節することができ、生成された酸化波面に基づいてロボットが有する可動部を制御することができる。即ち、触媒により生成場所及び生成速度が調節された化学媒体の酸化還元反応により生じる酸化波面をロボットの動作の制御に直接用いるため、より滑らかなロボットの動作を容易に実現することができる。
【００１４】
また、請求項５記載のロボット制御装置は、前記ロボットドライバが前記可動部の１つが備える前記触媒を前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜に浸すことにより生じる酸化波面に基づいて、前記ロボットが有する前記可動部を自励振動運動させることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６記載のロボット制御装置は、前記ロボットドライバが前記可動部の少なくとも２つが備える前記触媒を前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜に浸すことにより生じる少なくとも２つの酸化波面の同期波形に基づいて、前記ロボットが有する前記可動部を同期振動運動させることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７記載のロボット制御装置は、前記ロボットドライバが前記可動部の少なくとも２つが備える前記触媒を前記ベローゾフ・ジャボチンスキー反応膜に浸すことにより生じる少なくとも２つの酸化波面の同期波形に基づいて、前記ロボットが有する前記可動部を交互振動運動させることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８記載のロボット制御装置は、前記触媒がコロイド銀であることを特徴とする。
【００１８】
この請求項５〜請求項８に記載のロボット制御装置によれば、ＢＺ反応膜に浸す触媒の種類、ＢＺ反応膜に浸す触媒の数、ＢＺ反応膜に浸す触媒の量、ＢＺ反応膜に触媒を浸すタイミング等を調節することにより、ＢＺ反応膜の酸化波面が生成される場所及び速度を調節することができる。また、ロボットが有する可動部の自励振動運動、同期振動運動、交互振動運動を混成させる混成運動を構成することにより、ＢＺ酸化膜の酸化波面が生成される場所及び速度を調節することができる。従って、コンピュータプログラムにより制御されるロボットの動作と比較して、ロボットの動作を擬似生態的なものとすることができ、ロボットのより滑らかな動きを実現することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明のロボット制御装置によれば、ロボットドライバが光センサアレイにより検出されたＢＺ反応膜の酸化波面に基づいてロボットが有する可動部を駆動制御するため、擬似生態的なロボットの動作を容易に実現することができる。また、ＢＺ反応膜に浸す触媒の種類、ＢＺ反応膜に浸す触媒の数、ＢＺ反応膜に浸す触媒の量、ＢＺ反応膜に触媒を浸すタイミング等を調節することにより、ＢＺ反応膜の酸化波面が生成される場所及び速度を調節することができる。また、ロボットが有する可動部の自励振動運動、同期振動運動、交互振動運動を混成させる混成運動を構成することにより、ＢＺ酸化膜の酸化波面が生成される場所及び速度を調節することができる。従って、コンピュータプログラムにより制御されるロボットの動作と比較して、ロボットの動作を擬似生態的なものとすることができ、ロボットのより滑らかな動きを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態にかかるロボット制御装置について説明する。図１は、この実施の形態にかかるロボットハンドの制御を行うロボット制御装置の概略構成を示す図である。このロボット制御装置は、ペトリ皿２上に１ｍｍ以下の厚さで分散されたベローゾフ・ジャボチンスキー（以下、「ＢＺ」という。）反応膜（酸化膜）４を備えている。ＢＺ反応とは、例えばマロン酸やクエン酸などの反応基質と、酸化剤として臭素酸カリウムを含む硫酸酸性の溶液に、触媒としてフェロインを加えた場合に、静置しておくと周期的な反応の変化が空間的に観測される現象、または、撹拌すると溶液全体の色の変化が一定の周期で時間的に観測される現象である。ここで、ＢＺ酸化膜４には、カリウム臭素酸塩及び硫酸（溶液Ａ）、マロン酸水溶液（溶液Ｂ）及び臭化ナトリウム（溶液Ｃ）をＡ：Ｂ：Ｃ＝７：３．５：１．２の比率で混合し、混合した溶液の色が消えた後にフェロインを１の比率で混入したものを用いる。ＢＺ酸化膜４は、酸化反応の１つであるＢＺ反応により酸化反応と還元反応の繰り返すことにより徐々に酸化されていく。その酸化還元反応の繰り返しによりＢＺ酸化膜４は、酸化されている部分と酸化されていない部分とを有する酸化波面を生成する。
【００２１】
図２は、ＢＺ酸化膜４が酸化還元反応の繰り返しにより生成する酸化波面を示す図である。ＢＺ酸化膜４の表面は凹凸がなく平坦であるが、酸化されている部分（図中白色部分）と酸化されていない部分（図中網掛け部分）とではＢＺ酸化膜４を構成する溶液の色彩が異なる。この実施の形態においては、酸化されている部分は白色となり、酸化されていない部分は朱色となる。
【００２２】
また、このロボット制御装置は、ＢＺ酸化膜４の下部、即ちペトリ皿２の下部に、ＢＺ酸化膜４の酸化波面を検出する光センサアレイ６を備えている。図３は、光センサアレイ６を構成する光センサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈの配置状態を示す図である。光センサ６ａ〜６ｈには、例えばフォトダイオードが使用され、図３に示すように、所定の間隔をもって規則正しく配列されている。光センサ６ａ〜６ｈは、ＢＺ酸化膜４の上部から光が照射されることによりＢＺ酸化膜４の酸化波面を検出する。即ち、光センサ６ａ〜６ｈのそれぞれは、ＢＺ酸化膜４の光センサ６ａ〜６ｈのそれぞれに割り当てられた領域の酸化波面を検出する。
【００２３】
図４は、このロボット制御装置により制御されるロボットハンド（ロボットが有する可動部）８の概略構成を示す図である。ロボットハンド８は、図４に示すように、親指８ａ、人差指８ｂ、中指８ｃ、薬指８ｄ、小指８ｅを備えている。指８ａ〜８ｅは同様の構成を有しているため、図１においては、指８ａ〜８ｅのうちの１つの指（人差指）８ｂの構成のみを示している。
【００２４】
また、このロボット制御装置は、図１に示すように、ロボットハンド８を駆動するモータドライバ（ロボットドライバ）１０を備えている。モータドライバ１０には、光センサ６ａ〜６ｈにより検出される検出信号が入力される。モータドライバ１０は、光センサアレイ６により検出されたＢＺ酸化膜４の酸化波面、即ち光センサ６ａ〜６ｈにより検出された検出値に基づいて、ロボットハンド８を駆動制御する。ここで、ロボットハンド８の人差指８ｂの駆動制御は、人差指８ｂに取り付けられているモータ１２ａ及びモータ１２ｂを光センサ６ａ〜６ｈにより検出された検出値に基づいて駆動させ、柔軟アウターワイヤ１４及びインナーワイヤ１６の長さを調節することにより、ロボットハンド８の人差指８ｂの関節部１８，２０，２２を軸とした人差指８ｂの伸展運動と屈曲運動により行う。
【００２５】
ロボットハンド８の人差指８ｂ以外の指８ａ〜８ｅにおいても、人差指８ｂと同様に、ロボットハンド８に取り付けられている図示しないモータを光センサ６ａ〜６ｈの検出値に基づいて駆動させ、図示しない柔軟アウターワイヤ及び図示しないインナーワイヤの長さを調節することにより、ロボットハンド８の指８ａ〜８ｅの関節部を軸として指８ａ〜８ｅの伸展運動と屈曲運動を行う。
【００２６】
また、ロボットハンド８の人差指８ｂの指先部２３には先細ガラス管２４が接続されており、先細ガラス管２４の先端部２４ａにはコロイド銀を付着させている。コロイド銀はＢＺ反応を促進させる触媒として機能するため、コロイド銀を付着させた先細ガラス管２４の先端部２４ａがＢＺ酸化膜４に浸されることにより、ＢＺ酸化膜４の酸化が促進されて酸化波面が生成される速度が増大する。なお、ロボットハンド８の中指８ｃ及び薬指８ｄの指先部にも、人差指８ｂと同様に、先細ガラス管が接続されており、それぞれの先細ガラス管の先端部にはコロイド銀を付着させている。
【００２７】
ここで、３つの指（この実施の形態においては、人差指８ｂ、中指８ｃ、薬指８ｄ）の動作について説明する。図５は、人差指８ｂ、中指８ｃ、薬指８ｄのそれぞれに接続されているコロイド銀を付着させた先細ガラス管の先端部がＢＺ酸化膜４に浸される領域と、人差指８ｂ、中指８ｃ、薬指８ｄのそれぞれの動作に寄与する光センサアレイ６を構成する光センサ６ａ，６ｂ，６ｃが配置されている位置を示す図である。図５に示すように、領域Ａは、人差指８ｂに接続されているコロイド銀を付着させた先細ガラス管２４の先端部２４ａが浸されるＢＺ酸化膜４の領域である。また、領域Ｂは、中指８ｃに接続されているコロイド銀を付着させた先細ガラス管の先端部が浸されるＢＺ酸化膜４の領域である。また、領域Ｃは、薬指８ｄに接続されているコロイド銀を付着された先細ガラス管の先端部が浸されるＢＺ酸化膜４の領域である。また、光センサアレイ６を構成する光センサ６ａの検出値は人差指８ｂの動作に寄与し、光センサ６ｂの検出値は中指８ｃの動作に寄与し、光センサ６ｃの検出値は薬指８ｄの動作に寄与する。
【００２８】
各指８ｂ〜８ｄの指先部に設けられているコロイド銀がＢＺ酸化膜４に浸されていない場合、ＢＺ酸化膜４の反応が徐々に進行し、光センサアレイ６を構成する光センサ６ａ〜６ｈが反応により生じる酸化波面を検出する。図６は、人差指８ｂの動作に寄与するＢＺ酸化膜４の領域Ａの酸化波面を光センサ６ａにより検出した検出値を示すグラフである。このグラフにおいては、縦軸は光強度、横軸は時間を示している。モータドライバ１０は、光センサ６ａにより検出された検出値に基づいて、ロボットハンド８の人差指８ｂを自励振動運動させる。即ち、ＢＺ酸化膜４の酸化還元反応により生じる酸化波面の変化に基づいて、自励振動運動による人差指８ｂは伸展運動と屈曲運動を行う。同様に、モータドライバ１０は、光センサ６ｂ，６ｃにより検出される検出値の変化に基づいて、自励振動運動による中指８ｃ，薬指８ｄの伸展運動と屈曲運動を行う。
【００２９】
また、人差指８ｂに接続されている先細ガラス管２４の先端部２４ａがＢＺ酸化膜４の領域Ａに浸された場合、ＢＺ酸化膜４の酸化波面の生成場所及び生成速度を調節することができる。即ち、触媒であるコロイド銀をＢＺ酸化膜４の領域Ａに浸すことにより、ＢＺ酸化膜４の反応が促進されるため、ＢＺ酸化膜４の酸化波面の反応速度を増大させることができる。従って、モータドライバ１０は、コロイド銀をＢＺ酸化膜４の領域Ａに浸すことにより生じる酸化波面を光センサ６ａ，６ｂ，６ｃにより検出した検出値に基づいて、自励振動運動によるロボットハンド８の人差指８ｂ，中指８ｃ，薬指８ｄの伸展運動と屈曲運動のタイミング及び速度を制御する。なお、中指８ｃまたは薬指８ｄに接続されている先細ガラス管の先端部がＢＺ酸化膜４の領域ＢまたはＣに浸された場合においても、酸化波面を光センサ６ａ〜６ｃにより検出した検出値に基づいて、自励振動運動による人差指８ｂ，中指８ｃ，薬指８ｄの伸展運動と屈曲運動のタイミング及び速度を制御することができる。
【００３０】
また、人差指８ｂに接続されている先細ガラス管２４の先端部２４ａ及び中指８ｃに接続されている先細ガラスの先端部がＢＺ酸化膜４の領域Ａ及びＢに浸された場合、ＢＺ酸化膜４の酸化波面を制御することができる。図７及び図８は、人差指８ｂに接続されている先細ガラス管２４の先端部２４ａ及び中指８ｃに接続されている先細ガラスの先端部がＢＺ酸化膜４の領域Ａ及びＢへ侵入及び退避を繰り返すことにより生じるＢＺ酸化膜４の酸化波面を光センサ６ａにより検出した検出値（図中実線で示す）及びＢＺ酸化膜４の酸化波面を光センサ６ｂにより検出した検出値（図中破線で示す）を示すグラフである。この図７及び図８に示すグラフにおいては、縦軸は光強度、横軸は時間を示している。ここで、人差指８ｂは光センサ６ａにより検出された検出値に基づいて動作し、中指８ｃは光センサ６ｂにより検出された検出値に基づいて動作し、薬指８ｄは光センサ６ｃにより検出された検出値（図示せず）に基づいて動作する。モータドライバ１０は、光センサ６ａ，６ｂ，６ｃにより検出された検出値に基づいて、ロボットハンド８の人差指８ｂ，中指８ｃ，薬指８ｄの伸展運動と屈曲運動のタイミング及び速度を制御する。
【００３１】
ここで、ロボットハンド８の人差指８ｂと中指８ｃがそれぞれ備える触媒であるコロイド銀のＢＺ反応膜４の領域Ａ及びＢへの侵入及び退避のタイミングが同一になってくると、図７のＲ１に示すように光センサ６ａにより検出される検出値と光センサ６ｂにより検出される検出値とはほぼ同位相の同期波形を形成する。即ち、人差指８ｂが備えるコロイド銀がＢＺ酸化膜４の領域Ａへの侵入及び退避を繰り返すことにより生じる酸化波面と、中指８ｃが備えるコロイド銀がＢＺ酸化膜４の領域Ｂへの侵入及び退避を繰り返すことにより生じる酸化波面とが合成される。合成された酸化波面を光センサ６ａにより検出した検出値と合成された酸化波面を光センサ６ｂにより検出した検出値は、図７のＲ１に示すようにほぼ同位相の正弦波を形成する。モータドライバ１０は、光センサ６ａ及び光センサ６ｂにより検出された検出値に基づいて、人差指８ｂ及び中指８ｃを同期振動運動させる。即ち、人差指８ｂは光センサ６ａの検出値に基づいて伸展運動と屈曲運動を繰り返し、中指８ｃは光センサ６ｂの検出値に基づいて伸展運動と屈曲運動を繰り返す。
【００３２】
なお、人差指８ｂ及び薬指８ｄに接続されている先細ガラス管の先端部がＢＺ酸化膜４の領域Ａ及びＣに浸された場合であって、人差指８ｂと薬指８ｄのＢＺ反応膜４の領域Ａ及びＣへの侵入及び退避のタイミングが同一になってくると、光センサ６ａにより検出された検出値と光センサ６ｃにより検出された検出値とはほぼ同位相の同期波形を形成し、人差指８ｂ及び薬指８ｄは同期振動運動する。また、中指８ｃ及び薬指８ｄに接続されている先細ガラス管の先端部がＢＺ酸化膜４の領域Ｂ及びＣに浸された場合であって、中指８ｃと薬指８ｄのＢＺ反応膜４の領域Ｂ及びＣへの侵入及び退避のタイミングが同一になってくると、光センサ６ｂにより検出された検出値と光センサ６ｃにより検出された検出値とはほぼ同位相の同期波形を形成し、中指８ｃ及び薬指８ｄは同期振動運動する。
【００３３】
また、ロボットハンド８の人差指８ｂと中指８ｃのそれぞれが備える触媒であるコロイド銀のＢＺ反応膜４の領域Ａ及びＢへの侵入及び退避のタイミングが交互になってくると、図８のＲ２に示すように光センサ６ａにより検出される検出値と光センサ６ｂにより検出される検出値とは位相差がほぼ１８０度の同期波形を形成する。即ち、人差指８ｂが備えるコロイド銀がＢＺ酸化膜４の領域Ａへの侵入及び退避を繰り返すことにより生じる酸化波面と、中指８ｃが備えるコロイド銀がＢＺ酸化膜４の領域Ｂへの退避及び侵入を繰り返すことにより生じる酸化波面とが合成される。合成された酸化波面を光センサ６ａにより検出した検出値と合成された酸化波面を光センサ６ｂにより検出した検出値は、図８のＲ２に示すような位相差がほぼ１８０度の正弦波を形成する。モータドライバ１０は、光センサ６ａ及び光センサ６ｂにより検出された検出値に基づいて、人差指８ｂ及び中指８ｃを交互振動運動させる。即ち、人差指８ｂは光センサ６ａの検出値に基づいて伸展運動と屈曲運動を繰り返し、中指８ｃは光センサ６ｂの検出値に基づいて屈曲運動と伸展運動を繰り返す。
【００３４】
なお、人差指８ｂ及び薬指８ｄに接続されている先細ガラス管の先端部がＢＺ酸化膜４の領域Ａ及びＣに浸された場合であって、人差指８ｂと薬指８ｄのＢＺ反応膜４の領域Ａ及びＣへの侵入及び退避のタイミングが交互になってくると、光センサ６ａにより検出された検出値と光センサ６ｃにより検出された検出値とは位相差がほぼ１８０度の同期波形となり、人差指８ｂ及び薬指８ｄは交互振動運動する。また、中指８ｃ及び薬指８ｄに接続されている先細ガラス管の先端部がＢＺ酸化膜４の領域Ｂ及びＣに浸された場合であって、中指８ｃと薬指８ｄのＢＺ反応膜４の領域Ｂ及びＣへの侵入及び退避のタイミングが交互になってくると、光センサ６ｂにより検出された検出値と光センサ６ｃにより検出された検出値とは位相差がほぼ１８０度の同期波形となり、中指８ｃ及び薬指８ｄは交互振動運動する。
【００３５】
ロボットハンド８が備える親指８ａ，小指８ｅも、上述の自励振動運動、同期振動運動、交互振動運動と同様に、それぞれに割り当てられた光センサの検出値に基づいて伸展運動と屈曲運動を行う。
【００３６】
この実施の形態にかかるロボット制御装置によれば、光センサアレイを構成する光センサのそれぞれが光センサのそれぞれに割り当てられたＢＺ酸化膜の領域の酸化波面を検出するため、ＢＺ反応により生成された様々な領域での酸化波面を検出することができる。また、ＢＺ酸化膜に浸すことによりＢＺ反応を促進させる触媒であるコロイド銀を用いるため、ＢＺ酸化膜の酸化波面が生成される場所及び速度を調節することができる。即ち、モータドライバが化学媒体の酸化還元反応により生じる様々な酸化波面を光センサアレイにより検出した検出値に基づいてロボットハンドの動作を駆動制御するため、擬似生態的なロボットハンドの動作を容易に実現することができる。
【００３７】
なお、この実施の形態にかかるロボット制御装置においては、自励振動運動、同期振動運動、交互振動運動について個別に説明したが、自励振動運動、同期振動運動、交互振動運動を混成させてロボットハンドが備える指の伸展運動及び屈曲運動をさせる混成運動を構成してもよい。この場合においても、コンピュータプログラムにより制御されるロボットハンドの動作と比較して、ロボットハンドの動作を擬似生態的なものとすることができ、ロボットハンドのより滑らかな動きを実現することができる。
【００３８】
また、この実施の形態にかかるロボット制御装置においては、モータドライバがロボットハンドの動作を制御しているが、モータドライバがロボットハンド以外でロボットが有する可動部、例えばロボットの口、ロボットの心臓の動作等を制御するようにしてもよい。この場合においても、モータドライバが光センサアレイにより検出されたＢＺ酸化膜の酸化波面に基づく検出値に基づいてロボットが有する可動部を駆動制御するため、ロボットが有する可動部の動作を擬似生態的なものとすることができる。
【００３９】
また、この実施の形態においては、触媒としてコロイド銀を用いているが、ＢＺ反応を促進させることができる他の触媒を用いてもよい。また、ＢＺ酸化膜に浸す触媒の種類、ＢＺ酸化膜に浸す触媒の数、ＢＺ酸化膜に浸す触媒の量、ＢＺ酸化膜に触媒を浸すタイミング等を調節することができるようにしてもよい。この場合においても、ＢＺ酸化膜に浸す触媒の種類、ＢＺ酸化膜に浸す触媒の数、ＢＺ酸化膜に浸す触媒の量、ＢＺ酸化膜に触媒を浸すタイミング等を調節することによりＢＺ酸化膜の酸化波面の生成場所及び生成速度を制御することができ、ロボットハンドのより滑らかな動きを実現することができる。
【００４０】
また、この実施の形態においては、光センサアレイを構成する光センサの１つが検出する酸化波面が１つの指の動作に寄与するように構成しているが、複数の光センサが検出する酸化波面が１つの指の動作に寄与するように構成してもよい。この場合においても、モータドライバが複数の光センサが検出するそれぞれの酸化波面に基づく検出値に基づいて１つの指の伸展運動と屈曲運動を制御するため、ロボットハンドの動作をより擬似生態的なものとすることができる。
【００４１】
また、この実施の形態においては、光センサアレイが８つの光センサにより構成されているが、光センサアレイが少なくとも２つの光センサにより構成されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この実施の形態にかかるロボット制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】この実施の形態にかかるロボット制御装置が備えるＢＺ酸化膜を示す図である。
【図３】この実施の形態にかかるロボット制御装置が備える光センサアレイを構成する光センサの配置状態を示す図である。
【図４】この実施の形態にかかるロボット制御装置が備えるロボットハンドの構成を示す図である。
【図５】コロイド銀がＢＺ酸化膜に触れる領域とロボットハンドを構成する指の動作に寄与する光センサの位置を示す図である。
【図６】光センサアレイを構成する光センサにより検出されたＢＺ酸化膜の酸化波面に基づく検出値を示すグラフである。
【図７】光センサアレイを構成する光センサにより検出されたＢＺ酸化膜の酸化波面に基づく検出値を示すグラフである。
【図８】光センサアレイを構成する光センサにより検出されたＢＺ酸化膜の酸化波面に基づく検出値を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４３】
２…ペトリ皿、４…ＢＺ酸化膜、６…光センサアレイ、６ａ〜６ｈ…光センサ、８…ロボットハンド、１０…モータドライバ、１２ａ，１２ｂ…モータ、１４…柔軟アウターワイヤ、１６…インナーワイヤ、１８，２０，２２…関節部、２４…先細ガラス管。
【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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