(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴体の下端部から二本の脚体を延設した下部胴体と、両側部の肩部から二本の腕体を延設した上部胴体で構成し、前記上部胴体の上端部に頭部を設け、前記上部胴体と下部胴体とを、上下方向に設けた回転軸廻りに相対回転可能とし、前記上部胴体の背面に蓄電池を搭載した二足歩行ロボットであって、
前記蓄電池は前記上部胴体の背面且つ前記頭部の背面に設けたサブボディで覆われ、
前記蓄電池を覆ったサブボディは、その上端部が前記頭部の上端部よりも下方に配置されて設けられているとともに、
前記サブボディは、前記上部胴体の肩幅よりも内側の範囲内に前記蓄電池を搭載されており、
前記下部胴体の背面には、サブボディに収納されたコントロールユニットを設けた、
ことを特徴とする蓄電池を搭載した二足歩行ロボット。
【請求項２】
前記蓄電池は、中央部、その左右部に夫々分割した蓄電池モジュールを電気的に結合した構造としたことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池を搭載した二足歩行ロボット。
【請求項３】
前記蓄電池モジュールの夫々は、その外面に接続端子を露出して設けたことを特徴とする請求項２に記載の蓄電池を搭載した二足歩行ロボット。
【請求項４】
前記蓄電池は、リチュームイオン電池としたことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３の何れかに記載の蓄電池を搭載した二足歩行ロボット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動作電源として蓄電池を搭載した二足歩行ロボットに係り、特に二足歩行ロボットに搭載する蓄電池の配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二足歩行ロボットとしては、特開昭６２−９７００５号公報、特開昭６３−１５０１７６号公報記載のものが知られている。
二足歩行ロボットは、基本的構成が人型のロボットであり、胴体の下端部の腰部から二本の脚体を延設し、胴体の左右両側部の肩部から二本の腕体を延設し、胴体の上端部にロボットの視覚用の撮像装置を備えた頭部を搭載している。
【０００３】
ところで、二足歩行ロボットの姿勢安定制御装置として、倒立振子型動力学モデルに基づきロボットの姿勢安定制御を行なう技術を、本出願人は特開平５−３３７８４９号公報で提案している。
この公報で開示したような倒立振子型動力学モデルに基づくロボットの姿勢安定制御は、ロボットの上体位置の振動分の挙動特性により疑似表現してロボットの足首周りのトルク制御を行なうものであり、この種の姿勢安定制御を行なうロボットでは、ロボット全体の重心がより低い位置にある場合よりも、重心がより高い位置にあるほうがロボットの姿勢の安定性を確保し易い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記二足歩行ロボットにおける脚体や腕体等の動作を行なう動作用の電源は、外部からケーブルを介してロボットに供給するものもあるが、このような給電方式では、ロボットの可動範囲がケーブルで制限を受けるとともに、ケーブルの取り回しが煩雑となり、このため、ロボットの動作用電源として蓄電池を搭載することが好ましい。
【０００５】
本発明は、以上の課題に鑑みなされたもので、その目的とする処は、動作用の電源として蓄電池を搭載したロボットにおいて、ロボットの二足歩行、動作時における干渉を防止し、容量の大きい蓄電池を搭載可能とした蓄電池を搭載した二足歩行ロボットを提供する。
又本発明の他の目的とする処は、ロボットの二足歩行時における蓄電池個々の保持を確実化し、ロボットの二足歩行と動作時における蓄電池の保持、安定性を向上させた蓄電池を搭載した二足歩行ロボットを提供する。
更に本発明の他の目的とする処は、蓄電池を複数の蓄電池モジュールとし、各蓄電池モジュールの品質確認を可能とした蓄電池を搭載した二足歩行ロボットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１は、胴体の下端部から二本の脚体を延設した下部胴体と、両側部の肩部から二本の腕体を延設した上部胴体で構成し、前記上部胴体の上端部に頭部を設け、前記上部胴体と下部胴体とを、上下方向に設けた回転軸廻りに相対回転可能とし、前記上部胴体の背面に蓄電池を搭載した二足歩行ロボットであって、前記蓄電池は前記上部胴体の背面且つ前記頭部の背面に設けたサブボディで覆われ、前記蓄電池を覆ったサブボディは、その上端部が前記頭部の上端部よりも下方に配置されて設けられているとともに、前記サブボディは、前記上部胴体の肩幅よりも内側の範囲内に前記蓄電池を搭載されており、前記下部胴体の背面には、サブボディに収納されたコントロールユニットを設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項１では、蓄電池はロボットの上部胴体で、頭部よりも下方に配置したので、蓄電池はロボットの上部に配置することとなり、しかも肩幅の内側に配置したので、二足歩行ロボットの歩行において、ロボットが通過可能な幅を肩幅程度と狭く設定することができ、歩行動作時における周囲との干渉を防止することができ、又上部胴体の背面で、肩幅内に蓄電池を搭載するので、容量の大きい蓄電池を搭載することができる。
【０００８】
請求項２は、請求項１において、蓄電池は、中央部、その左右部に夫々分割した蓄電池モジュールを電気的に結合した構造としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２では、蓄電池を中央部のモジュール、両側部のモジュールに夫々分割して搭載するので、蓄電池の個々のセルはモジュールとして確実に保持することができ、ロボットの歩行時や動作時における蓄電池の保持の安定性が向上する。
【００１０】
請求項３は、請求項２において、蓄電池モジュールの夫々は、その外面に接続端子を露出して設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３では、蓄電池を構成する複数の各モジュールは、外面に設けた接続端子を介して電圧計等に接続することができ、従って蓄電池を構成する蓄電池モジュール個々の電圧等をチェックすることができ、蓄電池モジュール個々の品質確認を可能とし、蓄電池のセルやモジュールの不良交換等が比較的容易となり、不良セルや不良モジュールに起因する蓄電池全体を交換する等の不都合を防止することができる。
【００１２】
請求項４は、請求項１、請求項２又は請求項３の何れかにおいて、蓄電池は、リチュームイオン電池としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４では、蓄電池がリチュームイオン電池なので、エネルギー密度が大きく、軽量であり、長時間駆動が可能であり、二足歩行ロボットの歩行、作業等の動作を行なわせる上で好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
尚、図において、矢印Ｆｒで示した方向を前方とし、矢印Ｒｒ示した方向を後方とする。
又ロボットの前後方向とは、ロボットの直立状態において、ロボットの二本の脚体が並列する方向（ロボットの左右方向）と上下方向（鉛直方向）と直交する方向とする。
図１は、本発明の一実施形態の二足歩行ロボットの直立状態を示す側面図である。
【００１５】
図１を参照して二足歩行ロボット１の概略を説明する。
二足歩行ロボット１は、胴体２、脚体３、腕体４及び胴体２の上端部に設けた頭部５を備え、人型のロボットである。図は一側面を示しているので、脚体３、上体４がぞれぞれ一本づつ表されているが、脚体３及び腕体４は左右一対づつ備え、図で示される脚体３及び腕体４は、ロボットの前方に向かって右側の脚体及び腕体を示した。後述する図２では、ロボットの上半部の正面を示したので、左右の腕体４，４を図示した。
【００１６】
ロボット１の胴体２は、仮想線Ｘよりも上側の上部胴体６と下側の下部胴体７とに上下に分割して構成され、上部胴体６の両側には左右の腕体４が連結され、上端部には頭部５が支持されている。頭部５には、図示しないロボットの視覚用の撮像装置等が設けられている。
上部胴体６の背面には、詳細は後述する蓄電池３０を搭載する。上部胴体２の背面には、蓄電池３０を覆うサブボディ８を備える。
下部胴体７の下端部には左右の脚体３を連結し、下部胴体７の背面には、ロボットの作動制御を担うコントロールユニット１０（マイコン等を有する電子回路ユニット「ＥＣＵ］）を内装、搭載したサブボディ９を備える。
【００１７】
上部胴体６のサブボディ８は、上部胴体６の背面に対して着脱可能に装着された箱体状のもので、下部胴体７のサブボディ９は、下部胴体７の背面に対して着脱可能に装着された背嚢に類似する箱体状のものである。
上部胴体６のサブボディ８内に収納され、搭載される蓄電池３０は、上部胴体６側の支持フレーム１４に着脱自在に支持され、又下部胴体７のサブボディ９内に収納され、搭載されるコントロールユニット１０は、下部胴体７側の支持フレーム１５に着脱自在に支持されている。
【００１８】
上部胴体６と下部胴体７との内部には、これ等上部胴体６、下部胴体７の一方に対し他方を相対的に回転する回転機構１１がその回転軸１２を上下に向けて内装、設置されている。回転機構１１の上部１１ａが上部胴体６に、下部１１ｂが下部胴体７に夫々取付、支持されている。
これにより、上部胴体６と下部胴体７とは、回転機構１１により、その回転軸１２廻りに互いに相対回転可能に連結されている。
【００１９】
図１は、上部胴体６及び下部胴体７の前後方向を一致させた基本姿勢状態であり、上部胴体６の左右の側部には肩部１３が設けられている。
肩部１３には図示しない肩関節機構が内蔵されており、これから前記各腕体４が延設され、各腕体４は、手先部４ａと肩部１３との間に、関節４ｂ，４ｃを備える。
又各脚体３は、足平部３ａと股関節３ｂとの間に、膝関節３ｃ、足首関節３ｄを備える。
【００２０】
以上二足歩行ロボットの一実施形態の概略を説明した。
図示しなかったが、上記した構成の他、頭部５に内装した撮像装置を伏仰駆動するための電動モータ、各脚体３及び腕体４の関節を駆動するための電動モータ、これ等の電動モータの回転位置（各関節の回転位置）を検出するためのセンサ、脚体３の足平部３ａや腕体４の手先部４ａに作用する荷重及びモーメントを検出するセンサ、胴体２の傾斜角及び傾斜角速度等を検出するセンサ等も備える。
【００２１】
ところで、二足歩行ロボット１の本実施の形態における重心であるが、図のような直立状態において、蓄電池３０を除去した状態における重心点を、例えば点ａの位置とし、蓄電池３０の重心点を、サブボディ８内の支持部材１４に支持してロボットに搭載したとき、前記重心点ａよりもＰだけ上方の点ｂとし、且つ重心点ｂは、重心点ａよりもＱだけ後方に位置する。
肩部１３の中心ｃは重心点ａよりも前方に位置するように上部胴体６に設けられている。
【００２２】
上記した重心点の配置で、重量物である蓄電池３０の重心点ｂが、基準重心点ａよりも上側に位置するので、蓄電池３０をロボットに搭載した状態におけるロボット全体の重心は、ロボット全体の上端よりの高所（基準重心点ａよりも高い位置）に存在することとなる。
このため、ロボットの姿勢の挙動特性は、倒立振子の挙動特性により良く合致するものとなり、その結果、姿勢安定化制御を倒立振子型モデルに基づいて行うことで、ロボットの姿勢安定化制御を適正に行うことができ、ロボットの姿勢の安定性を良好に確保することができる。
又肩部１３の中心部ｃが基準重心点ａよりも前方で、ロボットの前面寄りに位置しているので、腕体４を前方に延ばすことで、腕体４の手先部４ａが、ロボットの前方の比較的遠方の箇所まで届き、遠方箇所の物体の把持等を行うことが可能となる。
【００２３】
図２は、図１のロボット１の胴体２の正面図である。
図のように、肩部１３は胴体２の上部胴体６の左右に配設されており、肩部１３，１３に左右の腕体４，４が延設されている。
支持部材１４で上部胴体６の背面に搭載、支持した蓄電池３０は、左右方向の幅が肩幅Ｗよりも十分に小さく、肩幅Ｗの内側に位置する。破線で示した蓄電池３０を収納するサブボディ８の幅Ｗ１は、肩幅Ｗよりも十分に幅狭とし、肩幅Ｗの内側に位置させる。
そして蓄電池３０は、その上端部が３０ａが頭部５の上端部よりも下方に配置する。
【００２４】
図３は、ロボットの上部胴体６の説明的平面図で、他の実施例を含む図である。蓄電池３０の左右方向の幅は、肩幅Ｗの内側の幅ではあるが、Ｗ２として図２に比較して幅広である。蓄電池３０の外側を覆うサブボディ８Ａは、前記したサブボディ８よりも幅広ではあるが、肩幅Ｗの内側の幅とし、肩幅Ｗの外側に突出せず、これの内側とする。
図２において、幅広のサブボディ８Ａを鎖線で示した。
【００２５】
以上のように、ロボット１において、胴体２の上部胴体６の背面で、胴体の上端部に設ける頭部５よりも下方で、且つ該胴体の肩幅よりも内側の範囲内に前記蓄電池３０を搭載したことにより、前述の蓄電池３０をロボットに搭載した状態におけるロボット全体の重心を、ロボット全体の上端よりの高所に存在せることができ、倒立振子型モデルに基づいて行うロボットの姿勢安定化制御を適正に行うことができ、ロボットの姿勢の安定性を良好に確保することができる。
【００２６】
そして、重要なことは、ロボット１が歩行するに際し、上部胴体で背負った蓄電池３０を含むサブボディ８は、左右両側端部８ａ，８ａが肩幅Ｗの内側なので、ロボット１の幅よりも若干幅広の箇所、例えば幅狭の通路や廊下を歩行する際、蓄電池３０やこれを収納するサブボディ８が通路や廊下に干渉することがない。
従って、幅狭の通路や廊下を蓄電池を背負って搭載しつつ、ロボットは周囲に干渉されることなく歩行することができる。
又上部胴体６の背面で、肩幅Ｗ内に蓄電池３０を搭載するので、開放された上部胴体の大きな背面及びこの後方のスペースを利用して、容量の大きい蓄電池を搭載することができる。
【００２７】
図４は、蓄電池と蓄電池のロボット上部胴体への支持構造の一実施の形態を示す部分破断斜視図である。
蓄電池３０は、底のある本体３２と、蓋であるカバー３３とからなる外側ケース３１と、外側ケース３１内に収納、保持された複数の蓄電池モジュール４０…からなり、蓄電池モジュール４０…は後述する複数の蓄電池セルを、内側ケースに収納、保持してなる。
図において、上部胴体６内に設置された回転機構１１のハウジング１６には回転軸１２の通し孔１６ａを備え、ハウジング１６の後面に略Ｌ形の支持部材１４が後方に延設されている。
【００２８】
ハウジング１６の後面にはＣ型のロック爪１９が回転可能に設け、ロック爪１９はＬ形リンク１８に連結し、Ｌ形リンク１８は支持部材１４上に配設された支持テーブル１７に連結する。
外側ケース３１の本体３２の前面にはロック棒３４を横架して固設し、蓋を構成するカバー３３の上方には上押え板２０を設ける。
図は蓄電池３０を搭載、支持する直前の状態を示す。蓄電池３０を前方Ｆｒ方向に移動すると、ロック棒３４がロック爪１９の後方に開放した谷部１９ａに係合し、これを回転させる。これによりＬ形リンク１８は揺動し、これに連結した支持部材１４上の支持テーブル１７は上動し、蓄電池３０の底部（外側ケースの底部）を支持して持ち上げ、カバー３３は上押え板２０の下面で蓄電池３０の上面を押えて保持する。
【００２９】
図５は、蓄電池３０の分解斜視図、図６は、蓄電池モジュールの横断平面図である。これ等の図で蓄電池３０を説明する。
蓄電池３０は前記した通り底を備え、上方に開放したケース本体３２と、蓋を構成する逆凹皿状のカバー３３とからなる外側ケース３１内に、複数、実施の形態では６個の蓄電池モジュール４０…を収納してなる。
蓄電池モジュール４０…は、詳細には、両側に配置され、上下に積層した４個の側部モジュール４０Ａ…と、中央部の上下に配置した２個の中央部モジュール４０Ｂ，４０Ｂとからなる。
【００３０】
これ等左右の上下に積層された４個の蓄電池モジュール４０Ａ…、中央部の上下の蓄電池モジュール４０Ｂ，４０Ｂを一括して１ユニットとし、ケース本体３２の上方の開放部３２ａから、ケース本体３０の内部に挿入して収納する。
収納後、カバー３３をカバー本体３２の上に被せ、蓄電池３０を構成する。
【００３１】
両側の蓄電池モジュール４０Ａ…は同一形状で、中央部の蓄電池モジュール４０Ｂは、上下で同一形状をなす。
図５、図６で明らかなように、両側の蓄電池モジュール４０Ａ…は底のある内側カバー４１と蓋板４２を備え、内側カバー４１は平面視において前後に長く、前部４１ａが先細り形状で、実施の形態では先細りの前部４１ａ内に１本、幅広の胴部４１ｂに左右に２本づつ前後に３本、都合６本、合計７本の蓄電池セル４３…を収納する。
上下の蓄電池モジュール４０Ａ…の夫々は同形状、同寸法である。
【００３２】
中央部の蓄電池モジュール４０Ｂは、前後に長い平面視矩形の内側ケース４４と蓋板４５とを備え、内部に左右に２本づつ前後に３本、合計６本の蓄電池セル４３…を収納する。
７本の蓄電池セル４３…を内側ケース４１及び蓋板４２で収納、保持した両側の蓄電池モジュール４０Ａ…を上下に積層し、６本の蓄電池セル４３…を内側ケース４４及び蓋板４５で収納、保持した中央部の蓄電池モジュール４０Ｂ，４０Ｂを上下に積層し、一括して図５に示した外側ケース３１内に収納して蓄電池３０を構成した。
７本の蓄電池セル４３…を収納、保持した蓄電池モジュール４０Ａ…と、６本の蓄電池セル４３…を収納、保持した蓄電池モジュール４０Ｂ，４０Ｂの各蓄電池セル４３…は、各モジュール内で直列に接続され、又各蓄電池モジュール４０Ａ…，４０Ｂ，４０Ｂは、直列接続する。
【００３３】
以上のように、蓄電池を中央部のモジュール４０Ｂ及びその左右部の両側部のモジュール４０Ａ，４０Ａに夫々分割して搭載し、又蓄電池モジュールを電気的に結合した構造としたので、蓄電池の個々のセルは、蓄電池モジュールとして内側ケース４１，４４内に収納して確実に保持することができる。
従って、ロボットの歩行時や、多数の蓄電池セルから構成される蓄電池は、ロボットの動作時においてガタ付いたりすることがなく、多数のセルで構成される蓄電池の保持の安定性を向上させることができ、ロボットの歩行時や動作時における蓄電池の保持の安定性が向上する。二足歩行ロボットでは二足歩行するが、歩行時における重心移動の影響を少なくすることができる。
【００３４】
図７は、両側の蓄電池モジュール４０Ａの分解斜視図である。
内側ケース４１は絶縁性の合成樹脂で形成され、実施の形態では内部に収納する蓄電池セル４３…の外側半部に倣う平面視弧状の凹部４１ｃ…を、先部４１ａ及び胴部４１ｂの左右の部分の内側に前後に３個づつ備える。底部は底板４１ｃで閉塞されている。
７本の円柱状の蓄電池セル４３…は、先部４１ａに１本、胴部４１ｂに６本収納され、蓄電池セル４３…は凹部４１ｃ…に外周の一部が嵌合して位置決めされ、内側ケース４１の内底部及び蓋板４２の頂部下面に設けた突出部との係合でケース４１内で位置決めされ、内側ケース４１及び蓋板４２内でのガタ付きを防止する。
【００３５】
蓄電池セル４３…を内側ケース４１内に挿入して位置決め収納し、爾後蓋板４２を内側ケース４１の上端開放部４１ｄに被せ、ビス４６…を介して内側ケース４１の上端部に蓋板４２を固着する。
蓋板４２を内側ケース４１上に被せ、ビス４６で固定し、両側の蓄電池モジュール４０Ａを構成した状態を図８で示した。
【００３６】
図９は、中央部の蓄電池モジュール４０Ｂを示す斜視図である。
このモジュール４０Ｂは、底のある前後方向に長い平面視矩形の内側ケース４４と、このケース４４の上端後方部を塞ぐ蓋板４５とからなる。
内側ケース４４の前後の内壁及び左右の内壁には、前記と同様の弧状の凹部を備え、且つ蓋板４３の内頂面及び内側ケース４４の内底部に設けた突出部で６本の蓄電池セル４３…を位置決めしつつ、ガタ付きを防止しつつ収納、保持する。
【００３７】
図１０は、蓄電池３０の外形を構成する外側ケース３１のケース本体３２と蓋板であるカバー３３とを分解した縦断面図である。
ケース本体３２底部上面３２ｂ及びカバー３３の頂部下面３３ｂには、上下に積層した蓄電池モジュール４０Ａ，４０Ｂの底部及び頂部と係合する位置決め突起３２ａ…，３３ａ…を設ける。
位置決め用突起３２ａ，３３ａは、蓄電池モジュール４０Ａ，４０Ｂの底部及び頂部を囲繞する形状とし、蓄電池モジュール４０Ａにあっては、前後方向に長い矩形で、先部が先細りの形状の外側を囲繞する形状とし、４０Ｂでは、左右に比較し前後が蓄電池セル１本分長い矩形の外側を囲繞する形状とする。
【００３８】
図１０のように、外側ケースの本体ケース３２の上方の開放部３２ｂから、上下に２個積層した左右の蓄電池モジュール４０Ａ、中間部の蓄電池モジュール４０Ｂを挿入し、ケース本体３２の内底部上面３２ｂの突起部３２ａ…に嵌合するように載置し、上からカバー３３を被せ、カバー３３の内頂部３３ｂの下面に突出した突起部３３ａ…を蓄電池モジュール４４Ａ，４４Ｂ…の頂部に嵌合させる。
爾後、カバー３３の周辺部の適所からビス４６…を螺合し、カバー３３をケース本体３２に結合し、蓄電池３０を構成した。この状態を図１１で示した。
【００３９】
図１２は、蓄電池モジュール４０…の接続状態を示す模式的説明図である。
実施の形態では、蓄電池３０は、両側の７本の蓄電池セルを収納した４個の蓄電池モジュール４０Ａ…、及び中央部の６本の蓄電池セルを収納した２個の蓄電池モジュール４０Ｂ，４０Ｂからなり、これ等の蓄電池モジュールにＡ〜Ｆの符号を付した。
蓄電池モジュール４０Ａ…，４０Ｂ，４０Ｂは、配線４７、ターミナル４８を介して直列接続されており、実施の形態では正極側にヒューズ４９を介装し、ゼネラル端子５０に負極とともに接続されている。
【００４０】
図１４は、蓄電池モジュールの外部に設けた接続端子による品質確認の例を示す説明的斜視図である。
蓄電池モジュール４０Ａの内側ケース本体４１の背面の外側に、接続端子５０，５１を設ける。該外部接続端子５０，５１をもって、隣接する蓄電池モジュール４０Ａ又は４０Ｂと配線４７をもって直列接続する。これを外観的には図５において、又模式的には図１２において示した。
【００４１】
蓄電池モジュール４０Ａの外部接続端子５０，５１は、内側ケース本体４１の背面の外側に露出しており、これに、例えば電圧計５２を接続し、蓄電池モジュール４０Ａの電圧を計測することができ、計測結果は表示部５３にデジタル、或いはアナログ情報として表示させる。
これにより、蓄電池３０を構成する蓄電池モジュール４０…、即ち４０Ａ…，４０Ｂ，４０Ｂの個々の蓄電池モジュールの電圧を計測することができる。これにより、蓄電池モジュール個々の充・放電の品質確認を行うことができる。
【００４２】
従って蓄電池を構成する蓄電池モジュール個々の電圧等を個々毎にチェックすることができ、蓄電池モジュール個々の品質確認を可能とし、蓄電池の不良があった場合において、電圧不足等の品質蓄不良が容易に検出でき、これにより電池のセルやモジュールの不良交換等が比較的容易となり、不良セルや不良モジュールに起因する蓄電池全体を交換する等の不都合を防止することができる。
【００４３】
ところで、蓄電池セルであるが、実施の形態では、エネルギー密度が大きく、軽量であり、長時間駆動が可能であり、二足歩行ロボットの歩行、作業等の動作を行なわせる上で好ましいリチュームイオン２次電池を用いた。
【００４４】
図１４は、蓄電池の他の実施の形態を示す斜視図である。
蓄電池の全体符号を１３０とし、蓄電池モジュールを１４０Ａで示した。蓄電池モジュール１４０Ａは７本の蓄電池セルを収納、保持した前記蓄電池モジュール４０Ａと同構造である。
上下に積層した２個の蓄電池モジュール１４０Ａ，１４０Ａ（蓄電池モジュール１４０Ａ−１）に隣接して、上下に積層した２個の蓄電池モジュール１４０Ａ，１４０Ａ（蓄電池モジュール１４０−２）を並設する。蓄電池モジュール１４０Ａ−１，１４０−２の先細りの先部１４１ａ，１４１ａ間に、上下に積層した２個の蓄電池モジュール１４０Ａ，１４０Ａ（蓄電池モジュール１４０−３）を向きを変えて配設し、これ等を想像線で示した外側ケース１３１に収納、保持する。
【００４５】
図１５は、蓄電池の更なる他の実施の形態を示す斜視図である。
蓄電池の全体符号を２３０とし、蓄電池モジュールの内の前記した６個の蓄電池セルを収納した蓄電池モジュールに相当する蓄電池モジュールを２４０Ｂとし、前記した７個の蓄電池セルを収納した蓄電池モジュールに相当する蓄電池モジュールを、２４０Ａとした。
中央部に、上下に７個の蓄電池セルを収納した先細り部を有する蓄電池モジュールを２４０Ａ，２４０Ａを積層配置する。これの両側に、６個の蓄電池セルを収納した蓄電池モジュール２４０Ｂ，２４０Ｂを積層して形成した蓄電池モジュール（蓄電池モジュール２４０Ｂ−１，２４０Ｂ−２）を配置し、中央部の蓄電池モジュール２４０Ａの先部２４０ａが突出する。
これ等の蓄電池モジュール２４０Ａ…，２４０Ｂ，２４０Ｂを想像線で示した外側ケース２３１に収納、保持する。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、胴体の下端部から二本の脚体を延設した下部胴体と、両側部の肩部から二本の腕体を延設した上部胴体で構成し、上部胴体の上端部に頭部を設け、上部胴体と下部胴体とを、上下方向に設けた回転軸廻りに相対回転可能とし、上部胴体の背面に蓄電池を搭載した二足歩行ロボットであって、蓄電池は上部胴体の背面且つ頭部の背面に設けたサブボディで覆われ、蓄電池を覆ったサブボディは、その上端部が頭部の上端部よりも下方に配置されて設けられているとともに、サブボディは、上部胴体の肩幅よりも内側の範囲内に前記蓄電池を搭載されており、下部胴体の背面には、サブボディに収納されたコントロールユニットを設けた。
【００４７】
請求項１では、蓄電池はロボットの上部胴体で、頭部よりも下方に配置したので、蓄電池をロボットに搭載した状態におけるロボット全体の重心を、ロボット全体の上端よりの高所に存在せることができ、倒立振子型モデルに基づいて行うロボットの姿勢安定化制御を適正に行うことができ、ロボットの姿勢の安定性を良好に確保することができる。
又胴体の肩幅よりも内側の範囲内に蓄電池を搭載したので、ロボットが歩行するに際し、上部胴体で背負った蓄電池が肩幅の内側なので、ロボットの幅よりも若干幅広の箇所、例えば、幅狭の通路や廊下を歩行する際、蓄電池やこれを収納するサブボディが通路や廊下に干渉することがない。
【００４８】
従って、幅狭の通路や廊下を蓄電池を背負って搭載しつつ、ロボットは周囲に干渉されることなく歩行することができる。これにより、ロボットが通過可能な幅を肩幅程度と狭く設定することができ、歩行動作時における周囲との干渉を防止することができ、
又上部胴体の背面で、肩幅Ｗ内に蓄電池３０を搭載するので、開放された上部胴体の大きな背面及びこの後方のスペースを利用して、容量の大きい蓄電池を搭載することができる。
【００４９】
請求項２は、請求項１において、蓄電池を、中央部、その左右部に夫々分割した蓄電池モジュールを電気的に結合した構造とした。
【００５０】
請求項２では、蓄電池を中央部のモジュール及びその左右部の両側部のモジュールに夫々分割した搭載し、又蓄電池モジュールを電気的に結合した構造としたので、蓄電池の個々のセルは、蓄電池モジュールとして確実に保持することができる。
従って、ロボットの歩行時や、多数の蓄電池セルから構成される蓄電池は、ロボットの動作時においてガタ付いたりすることがなく、多数のセルで構成される蓄電池の保持の安定性を向上させることができ、ロボットの歩行時における重心移動の影響を少なくし、又ロボットの動作時における蓄電池の保持の安定性が向上する。
【００５１】
請求項３は、請求項２において、蓄電池モジュールの夫々は、その外面に接続端子を露出して設けた。
【００５２】
請求項３では、蓄電池を構成する蓄電池モジュール個々の電圧等を、蓄電池モジュール個々毎にチェックすることが可能となり、蓄電池モジュール個々の品質確認を可能とし、蓄電池の不良があった場合において、電圧不足等の品質蓄不良が容易に検出できる。これにより電池のセルやモジュールの不良交換等が比較的容易となり、不良セルや不良モジュールに起因する蓄電池全体を交換する等の不都合を防止することができる。
【００５３】
請求項４は、請求項１、請求項２又は請求項３の何れかにおいて、蓄電池をリチュームイオン電池とした。
【００５４】
請求項４では、蓄電池をリチュームイオン電池としたので、エネルギー密度が大きく、軽量であり、長時間駆動が可能であり、二足歩行ロボットの歩行、作業等の動作を行なわせる上で好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の二足歩行ロボットの直立状態を示す側面図
【図２】図１のロボット１の胴体の正面図
【図３】ロボットの上部胴体の説明的平面図で、他の実施例を含む図
【図４】蓄電池と蓄電池のロボット上部胴体への支持構造の一実施の形態を示す部分破断斜視図
【図５】蓄電池の分解斜視図
【図６】蓄電池モジュールの横断平面図
【図７】両側の蓄電池モジュールの分解斜視図
【図８】図７の蓄電池モジュールの外観斜視図
【図９】中央部の蓄電池モジュールを示す斜視図
【図１０】蓄電池の外形を構成する外側ケースのケース本体と蓋板であるカバーとを分解した縦断面図
【図１１】図１０のケース本体とカバーとをビス止めした状態の縦断面図
【図１２】蓄電池モジュールの接続状態を示す模式的説明図
【図１３】蓄電池モジュールの外部に設けた接続端子による品質確認の例を示す説明的斜視図
【図１４】蓄電池の他の実施の形態を示す斜視図
【図１５】蓄電池の更なる他の実施の形態を示す斜視図
【符号の説明】
１…二足歩行ロボット、  ２…胴体、  ３…脚体、  ４…腕体、  ５…頭部、６…上部胴体、  ７…下部胴体、  １２…回転軸、  ３０…蓄電池、  ４０，４０Ａ，４０Ｂ…蓄電池モジュール、  ５０，５１…接続端子、  Ｗ…肩幅。
【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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【図１４】
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【図１５】
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