(57)【要約】【課題】家庭環境において人などに対する適切な安全対策を好適に行なう。【解決手段】ロボット装置は、人などの存在を検出し、その行動がロボット装置自身のタスク実行に支障をきたすかどうかを判断し、支障があると判断したときには立ち入り禁止領域を明示して、警告を出す。また、タスク毎に後まで予測される立ち入り禁止領域を明示し、人などに移動を促す。また、立ち入り禁止領域に入り込んでいる人などに対して、領域外に警告し誘導する。明示する立ち入り禁止領域を、これから行なうタスクの危険領域だけに限定することができるので、家庭環境への影響が少なくて済む。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリンク及びリンク間を接続する関節からなる駆動部と、
タスクの指示を入力するタスク指示入力部と、
入力されたタスクに基づいて前記駆動部の動作を制御するとともに、前記駆動部の動作に必要となる空間からなる立ち入り禁止領域を決定する駆動制御部と、
前記立ち入り禁止領域を表示する領域表示部と、
を具備するロボット装置。
【請求項２】
前記駆動制御部は、入力されたタスクを実現するために一定時間後まで必要な空間を予測し、該予測結果に基づいて立ち入り禁止領域を決定する、
請求項１に記載のロボット装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記ロボット装置の位置を移動させる移動部をさらに備え、
前記駆動制御部は、前記一定時間までの各時刻で移動した位置において必要な空間を予測し、該予測結果に基づいて立ち入り禁止領域を決定する、
請求項２に記載のロボット装置。
【請求項４】
作業環境内にいる人又は障害物を認識する認識部をさらに備え、
前記領域表示部は、前記認識部が認識した人又は障害物が立ち入り禁止領域内にいるときに、立ち入り禁止領域の表示を行なう、
請求項１乃至３のいずれかに記載のロボット装置。
【請求項５】
作業環境内にいる人又は障害物を認識する認識部をさらに備え、
前記認識部が認識した人又は障害物が立ち入り禁止領域内にいないときには、前記駆動制御部は、一定時間後まで、入力されたタスクに基づいて前記駆動部を動作させる、
請求項１に記載のロボット装置。
【請求項６】
作業環境内にいる人又は動物を認識する認識部と、
前記認識部が認識した人又は動物が立ち入り禁止領域内にいるときに、立ち入り禁止領域から退去するよう警告を行なう警告部と、
をさらに備える請求項１乃至３のいずれかに記載のロボット装置。
【請求項７】
前記警告部は、メッセージの音声出力、空砲、匂い、又は、熱風出力のうちいずれか１つ、又は、２以上の組み合わせを用いて警告を行なう、
請求項６に記載のロボット装置。
【請求項８】
タスクの指示を入力するタスク指示入力ステップと、
入力されたタスクに基づいて、複数のリンク及びリンク間を接続する関節からなるロボット装置の駆動部の動作を制御する制御ステップと、
前記駆動部の動作に必要となる空間からなる立ち入り禁止領域を決定する立ち入り禁止領域決定ステップと、
前記立ち入り禁止領域を表示する領域表示ステップと、
を有するロボット装置の制御方法。
【請求項９】
タスクの指示を入力するタスク指示入力部、
入力されたタスクに基づいて、複数のリンク及びリンク間を接続する関節からなるロボット装置の駆動部の動作を制御する制御部、
前記駆動部の動作に必要となる空間からなる立ち入り禁止領域を決定する立ち入り禁止領域決定部、
前記立ち入り禁止領域を表示する領域表示部、
としてロボット装置を駆動するように記述されたロボット装置制御用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、家庭環境内で人など（大人や子供、ペットも含む）とコミュニケーションをとるロボット装置、ロボット装置の制御方法、並びにロボット装置制御用プログラムに係り、特に、家庭環境において人などに対する適切な安全対策を行なうロボット装置、ロボット装置の制御方法、並びにロボット装置制御用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
家事や介護などを人に代行することを目的とした家庭用ロボットなどのメカトロ機器への要求が高まっている。この種のロボットは、家庭環境内で人など（大人や子供、ペットも含む）とコミュニケーションをとる。将来、ロボットが人の住空間に深く浸透していくことが想定される。これと相俟って、住空間で活動するロボットの安全を確保することも急務となっている。
【０００３】
産業用ロボットの場合、ロボットのすべての可動範囲に相当する作業領域の外側に柵を設置することで、人などとの接触を完全に防止して、安全を確保するのが一般的である。さらには、柵に人などの侵入を検出するセンサーを設置し、検知した場合にはロボットを非常停止させる安全対策を行なうこともある。
【０００４】
これに対し、家庭用ロボットの場合、可動範囲は居室内全体であることから、作業領域の外側に柵を設置すると、人は居室に入って生活することができなくなってしまう。また、家庭用ロボットは、ヒトと物理接触しながら作業を行なうため、すべての作業領域を柵で囲むことはできない。
【０００５】
また、産業用ロボットにおいては、移動に際して警告音や警告灯を常時動作させて、人を近付けない工夫をしている。例えば、マニピュレーターの選択速度に応じて警告音を発生させる産業用ロボットについて提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。あるいは、人や障害物を検知する距離センサーをロボットに設置して、一定距離以下に近づいたときは非常停止させる安全対策を行なっているものもある。
【０００６】
しかしながら、家庭用ロボットにおいて、ロボットのタスクへの障害度合いに拘わらず警告音や警告灯を常時動作させると、同じ環境にいるユーザーは騒がしくて落ち着いて生活ができなくなってしまう。また。人や障害物が一定距離以下に近づいたときに非常停止させると、物理接触を伴う家事や介護などのタスクを実現できなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−６３８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本明細書で開示する技術の目的は、家庭環境において人などに対する適切な安全対策を好適に行なうことができる、優れたロボット装置、ロボット装置の制御方法、並びにロボット装置制御用プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の技術は、
複数のリンク及びリンク間を接続する関節からなる駆動部と、
タスクの指示を入力するタスク指示入力部と、
入力されたタスクに基づいて前記駆動部の動作を制御するとともに、前記駆動部の動作に必要となる空間からなる立ち入り禁止領域を決定する駆動制御部と、
前記立ち入り禁止領域を表示する領域表示部と、
を具備するロボット装置である。
【００１０】
本願の請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載のロボット装置の駆動制御部は、入力されたタスクを実現するために一定時間後まで必要な空間を予測し、該予測結果に基づいて立ち入り禁止領域を決定するように決定されている。
【００１１】
本願の請求項３に記載の技術によれば、請求項２に記載のロボット装置の駆動部は、前記ロボット装置の位置を移動させる移動部をさらに備えている。そして、駆動制御部は、前記一定時間までの各時刻で移動した位置において必要な空間を予測し、該予測結果に基づいて立ち入り禁止領域を決定するように構成されている。
【００１２】
本願の請求項４に記載の技術によれば、請求項１に記載のロボット装置は作業環境内にいる人又は障害物を認識する認識部をさらに備えている。そして、領域表示部は、前記認識部が認識した人又は障害物が立ち入り禁止領域内にいるときに、立ち入り禁止領域の表示を行なうように構成されている。
【００１３】
本願の請求項５に記載の技術によれば、請求項１に記載のロボット装置は、作業環境内にいる人又は障害物を認識する認識部をさらに備えている。そして、認識部が認識した人又は障害物が立ち入り禁止領域内にいないときには、駆動制御部は、一定時間後まで、入力されたタスクに基づいて前記駆動部を動作させるように構成されている。
【００１４】
本願の請求項６に記載の技術によれば、請求項１に記載のロボット装置は、作業環境内にいる人又は動物を認識する認識部と、認識部が認識した人又は動物が立ち入り禁止領域内にいるときに、立ち入り禁止領域から退去するよう警告を行なう警告部さらに備えている。
【００１５】
本願の請求項７に記載の技術によれば、請求項６に記載のロボット装置は、警告部は、メッセージの音声出力、空砲、匂い、又は、熱風出力のうちいずれか１つ、又は、２以上の組み合わせを用いて警告を行なうように構成されている。
【００１６】
また、本願の請求項８に記載の技術は、
タスクの指示を入力するタスク指示入力ステップと、
入力されたタスクに基づいて、複数のリンク及びリンク間を接続する関節からなるロボット装置の駆動部の動作を制御する制御ステップと、
前記駆動部の動作に必要となる空間からなる立ち入り禁止領域を決定する立ち入り禁止領域決定ステップと、
前記立ち入り禁止領域を表示する領域表示ステップと、
を有するロボット装置の制御方法である。
【００１７】
また、本願の請求項９に記載の技術は、
タスクの指示を入力するタスク指示入力部、
入力されたタスクに基づいて、複数のリンク及びリンク間を接続する関節からなるロボット装置の駆動部の動作を制御する制御部、
前記駆動部の動作に必要となる空間からなる立ち入り禁止領域を決定する立ち入り禁止領域決定部、
前記立ち入り禁止領域を表示する領域表示部、
としてロボット装置を駆動するように記述されたロボット装置制御用プログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、家庭環境において人などに対する適切な安全対策を好適に行なうことができる、優れたロボット装置、ロボット装置の制御方法、並びにロボット装置制御用プログラムを提供することができる。
【００１９】
本明細書で開示されるロボット装置は、人などの存在を検出し、その行動がロボット装置自身のタスク実行に支障をきたすかどうかを判断し、支障があると判断したときには立ち入り禁止領域を明示して、警告を出すように構成されている。その効果として、下記の事柄を挙げることができる。
（１）指示されたタスクを行なう家庭用ロボットが、家庭環境内において適切な安全対策を行なうことができる。
（２）タスク毎に後まで予測される立ち入り禁止領域を明示し、人などに移動を促すことができる。
（３）タスク毎に一定時間を調整することにより、適切な禁止領域に絞り込むことができる。
（４）立ち入り禁止領域に入り込んでいる人などに対して、領域外に警告し誘導することができる。
（５）人などに物理的に働きかけ誘導することで、タスクが中断されることなく継続が可能になる。
（６）明示する立ち入り禁止領域を、これから行なうタスクの危険領域だけに限定することができるので、家庭環境への影響が少なくて済む。
【００２０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本明細書で開示する技術を適用可能なロボット装置１００の外観を示した図である。
【図２】図２は、本明細書で開示する技術を適用可能なロボット装置１００の関節自由度構成を模式的に示した図である。
【図３】図３は、本明細書で開示する技術を適用可能なロボット装置１００の機能的構成を模式的に示した図である。
【図４】図４は、ロボット装置１００が指示されたタスクを実行する際の処理手順を示したフローチャートである。
【図５】図５は、ロボット装置１００が立ち入り禁止領域の表示警告を行なっている様子を示した図である。
【図６】図６は、ロボット装置１００による立ち入り禁止領域の表示警告に応じて、人などが立ち入り禁止領域から退いている様子を示した図である。
【図７】図７は、ロボット装置１００が、音声で警告するとともに、警告装置３２６から熱風を出力して、人などを立ち入り禁止領域から退去させている様子を示した図である。
【図８】図８は、ロボット装置１００の予想される軌跡と時刻毎の立ち入り禁止領域を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２３】
図１には、本明細書で開示する技術を適用可能なロボット装置の外観を示している。ロボット装置１００は、複数のリンクを関節で接続されたリンク構造帯であり、各関節はアクチュエーターによって動作する。図２には、このロボット装置１００の関節自由度構成を模式的に示している。図示のロボット装置１００は、主に家庭環境に設置されて家事や介護などを行なうが、産業用などさまざまな用途で使用することも可能である。
【００２４】
図示のロボット装置１００は、移動手段として、ベース部に対向する２輪の駆動輪１０１Ｒ及び１０１Ｌを備えている。各駆動輪１０１Ｒ及び１０１Ｌは、それぞれピッチ回りに回転する駆動輪用アクチュエーター１０２Ｒ及び１０２Ｌによって駆動する。なお、図２中において、参照番号１５１、１５２、１５３は、実在しない劣駆動関節であり、ロボット装置１００の床面に対するＸ方向（前後方向）の並進自由度、Ｙ方向（左右方向）の並進自由度、並びに、ヨー回りの回転自由度にそれぞれ相当し、ロボット装置１００が仮想世界を動き回ることを表現したものである。
【００２５】
移動手段は、股関節を介して上体に接続される。股関節は、ピッチ回りに回転する股関節ピッチ軸アクチュエーター１０３によって駆動する。上体は、左右２肢の腕部と、首関節を介して接続される頭部で構成される。左右の腕部は、それぞれ肩関節３自由度、肘関節２自由度、手首関節２自由度の、計７自由度とする。肩関節３自由度は、肩関節ピッチ軸アクチュエーター１０４Ｒ／Ｌ、肩関節ロール軸アクチュエーター１０５Ｒ／Ｌ、肩関節ヨー軸アクチュエーター１０６Ｒ／Ｌによって駆動する。肘関節２自由度は、肘関節ピッチ軸アクチュエーター１０７Ｒ／Ｌ、肘関節ヨー軸アクチュエーター１０８Ｒ／Ｌによって駆動する。手首関節２自由度は、手首関節ロール軸アクチュエーター１０９Ｒ／Ｌ、手首関節ピッチ軸アクチュエーター１１０Ｒ／Ｌによって駆動する。また、首関節２自由度は、首関節ピッチ軸アクチュエーター１１１Ｒ／Ｌ、首関節ヨー軸アクチュエーター１１２Ｒ／Ｌによって駆動する。また、手関節１自由度は、手関節ロール軸アクチュエーター１１３Ｒ／Ｌによって駆動する。
【００２６】
なお、図示のロボット装置１００は、対向２輪式の移動手段を備えているが、本明細書で開示する技術の要旨は、対向２輪式の移動手段に限定されるものではない。例えば、脚式の移動手段を備えたロボット装置１００であっても、同様に本明細書で開示する技術を適用することができる。
【００２７】
図３には、ロボット装置１００の機能的構成を模式的に示している。ロボット装置１００は、全体の動作の統括的制御やその他のデータ処理を行なう制御ユニット３１０と、入出力部３２０と、駆動部３３０とを備えている。以下、各部について説明する。
【００２８】
入出力部３２０は、入力部として、ロボット装置１００の目に相当するカメラ３２１、人や障害物までの距離を検出する距離センサー３２２、ロボット装置１００の耳に相当するマイクロフォン３２３などを備えている。ロボット装置１００は、例えばマイクロフォン３２３からのユーザーの音声入力により、タスクの指示を受けることができる。但し、ロボット装置１００は、有線、無線、あるいは記録メディアなどを介した他のタスクの指示の入力手段（図示しない）を備えていてもよい。
【００２９】
また、入出力部３２０は、出力部として、ロボット装置１００の口に相当するスピーカー３２４、立ち入り禁止領域を明示するための領域表示装置３２５、立ち入り禁止領域に入り込んでいる人などに対して警告を行なう警告装置３２６などを装えている。距離センサー３２２は、例えば、レーザー・レンジ・ファインダーなどの空間センサーで構成される。領域表示装置３２５は、レーザー・プロジェクターなどで構成され、後述するように危険領域を表示するために使用される。警告装置３２６は、スピーカー３２４による音声以外の手段で警告を行なう装置であり、例えば、空砲を鳴らしたり、人などが嫌う匂いを発したり、熱風を出力したりする。
【００３０】
駆動部３３０は、ロボット装置１００の各関節における自由度を実現するための機能モジュールであり、それぞれの関節におけるロール、ピッチ、ヨーなど軸毎に設けられた複数の駆動ユニットで構成される。各駆動ユニットは、所定軸回りの回転動作を行うモーター３３１と、モーター３３１の回転位置を検出するエンコーダー３３２と、エンコーダー３３２の出力に基づいてモーター３５１の回転位置や回転速度を適応的に制御するドライバー３３３の組み合わせで構成される。
【００３１】
制御ユニット３１０は、認識部３１０−１と、駆動制御部３２０−２と、環境マップ３１０−３を備えている。
【００３２】
認識部３１０−１は、入出力部３２０のうちカメラ３２１や距離センサー３２２といった入力部から得られる情報に基づいて、周囲の環境の認識を行なう。例えば、認識部３１０−１は、入力情報に基づいて環境マップ３１０−３を事前に構築する。また、認識部３１０−１は、環境マップ３１０−３の時間的変化から、人などの自律的な移動物体を判断する。
【００３３】
駆動制御部３１０−２は、入出力部３２０のうち出力部や、駆動部３３０の駆動を制御する。例えば、駆動制御部３１０−２は、ロボット装置１００が家事や介護などの指示されたタスクを実現するための、駆動部３３０の制御を行なう。また、駆動制御部３１０−２は、タスクでの行動予測に基づいて、人などの立ち入り禁止領域を算出すると、領域表示装置３２５によって立ち入り禁止領域を表示させる。また、駆動制御部３１０−２は、認識部３１０−１により認識された人などの自律的な移動物体の位置が立ち入り禁止領域に重なるときに、警告装置３２６によって警告を行なわせる。
【００３４】
続いて、ロボット装置１００が家庭環境などにおいて人など（大人、子供、ペットを含む）との共存を実現するための、効率的な安全対策の方法について説明する。
【００３５】
家庭用ロボットは、産業用ロボットと比較すると、一定の繰り返し動作はせず、ユーザーから指示されたタスクを行なう特徴がある。また、家庭用ロボットは、指示されたタスクにより常に行動が変わり、人などの立ち入り禁止領域とすべき可動範囲が変化する。このため、産業用ロボットのように、安全対策のために作業領域に柵を設置することはできない。
【００３６】
本実施形態に係るロボット装置１００は、認識部３１０−１が、入出力部３２０のうちカメラ３２１や距離センサー３２２といった入力部から得られる情報に基づいて、環境マップ３１０−３を構築するようになっている。そして、認識部３１０−１は、人などの位置関係を常に環境マップ３１０−３上で検出しており、環境マップ３１０−３の時間的変化から、人などの自律的な移動物体を判断する。
【００３７】
また、本実施形態に係るロボット装置１００は、タスク毎に後まで予測される立ち入り禁止領域を、領域表示装置３２５で明示して、人などが立ち入り禁止領域に立ち入らないように促して、安全対策を行なう。
【００３８】
さらに、本実施形態に係るロボット装置１００は、人などの自律的な移動物体の位置が立ち入り禁止領域に重なるときに、警告装置３２６によって警告を行なわせて、積極的に領域外得誘導することによって、家庭環境内で適切な作業領域を確保するようにしている。
【００３９】
図４には、ロボット装置１００が指示されたタスクを実行する際の処理手順をフローチャートの形式で示している。
【００４０】
ロボット装置１００がタスクの指示を受けたことによりこの処理手順が開始されると、まず、ロボット装置１００が設置された室内の環境マップ３１０−３上に、指示されたタスクを実行する際に一定時間後まで必要な空間を予測して、立ち入り禁止領域を計算する（ステップＳ４０１）。立ち入り禁止領域は、ロボット装置１００が実行するタスクで、アームの位置などから想定される作業領域、あるいは作業領域にさらにマージンを加えたものに相当する。
【００４１】
次いで、距離センサー３２２などからの入力情報に基づいて、環境マップ３１０−３上で人などを検知する（ステップＳ４０２）。
【００４２】
次いで、ステップＳ４０２で検知した人などが、ステップＳ４０１で算出した立ち入り禁止領域にいるかどうかをチェックする（ステップＳ４０３）。
【００４３】
ここで、人が立ち入り禁止領域にいないときには（ステップＳ４０３のＮｏ）、ロボット装置１００は、駆動制御部３１０−２で駆動部３３０の駆動を制御して、一定時間のタスクを実行する（ステップＳ４０６）。その後、ロボット装置１００は、ステップＳ４０１の処理に戻る。
【００４４】
他方、人が立ち入り禁止領域にいると判断されたときには（ステップＳ４０３のＹｅｓ）、ロボット装置１００は、レーザー・プロジェクターなどで構成される領域表示装置３２５により、立ち入り禁止領域を投影して、立ち入り禁止領域の表示警告を行なう。図５には、ロボット装置１００が立ち入り禁止領域の表示警告を行なっている様子を示している。また、図６には、ロボット装置１００が立ち入り禁止領域から人などが移動するように促す表示警告を行ない、この表示警告に応じて、人などが立ち入り禁止領域から退いている様子を示している。また、ロボット装置１００は、スピーカー３２４から、立ち入り禁止領域からの退去を指示する音声や空砲などの音響によって、警告を行なう。さらに、ロボット装置１００は、警告装置３２６を用いて、人などが嫌う匂いを発したり、熱風を出力したりして、人などに対して、立ち入り禁止領域から退去するように警告を行なう（ステップＳ４０４）。図７には、ロボット装置１００が、「（領域表示装置３２５が投射する）赤い線の外側にお下がりください。」というメッセージを言う音声で警告するとともに、警告装置３２６から熱風を出力して、人などを立ち入り禁止領域から退去させている様子を示している。図７では、図６に示した立ち入り禁止領域の表示に加えて、音、光、空砲、匂いなどによる警告を行なって、人などに移動を促す。そして、ロボット装置１００は、人などが立ち入り禁止領域から退去するまで、ステップＳ４０２に戻って、所定回数だけ上記の警告を繰り返す（ステップＳ４０５のＮｏ）。
【００４５】
ロボット装置１００は、一定回数だけ警告を繰り返しても、人などが立ち入り禁止領域から退去しないなど、安全を確保できなかったときには（ステップＳ４０５のＹｅｓ）、ロボット装置１００が自ら、人などが立ち入り禁止領域から外れるように、回避行動を実行する（ステップＳ４０７）。そして、ロボット装置１００は、ステップＳ４０１の処理に戻る。
【００４６】
ここで、ステップＳ４０１で計算する立ち入り禁止領域について説明しておく。
【００４７】
現在の時刻ｔにおいてロボット装置１００が実行するタスクで、ロボット装置１００の位置をＰ（ｔ）とする。ロボット装置１００の時刻ｔにおける位置（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ），ｚ（ｔ））を例えば３次スプラインで表わす場合、現在の時刻ｔにおける位置Ｐ（ｔ）は、下式（１）のように記述することができる。
【００４８】
【数１】
2012236244.tif 000003
【００４９】
また、現在の時刻ｔにおいてロボット装置１００が実行するタスクで、アームの位置などから想定される立ち入り禁止領域を、仮にロボット装置１００本体を中心とする円として考え、その半径をＲ（ｔ）とする。
【００５０】
指示されたタスクを実行するロボット装置１００の行動予測から、必要な空間を予測し、立ち入り禁止領域の表示を行なうには、現在より一定時間先の作業領域を計算する必要がある。
【００５１】
仮に設定した一定時間をｔｅとした場合に、現在時刻ｔよりも一定時間ｔｅだけ先の時刻ｔ＋ｔｅにおける立ち入り禁止領域は、当該時刻におけるロボット装置１００の位置Ｐ（ｔ＋ｔｅ）と、当該時刻における立ち入り禁止領域の半径Ｒ（ｔ＋ｔｅ）で表わすことができる。
【００５２】
図８には、指示されたタスクを実行するロボット装置１００の行動予測に基づく軌跡と、時刻毎の立ち入り禁止領域を示している。但し、立ち入り禁止領域を仮にロボット装置１００本体を中心とする円として考えている。同図中で、時刻ｔ＋ｔｅにおける立ち入り禁止領域をグレーで表示している。各時刻における立ち入り禁止領域の半径は、実行しているタスクに応じて可変であるが、計算の便宜上半径を一定として扱ってもよい。
【００５３】
現在時刻ｔよりも一定時間ｔｅだけ先の時刻ｔ＋ｔｅまでにロボット装置１００が移動する領域も、必要な作業領域となる。このため、現在時刻ｔからの一定時間ｔｅを、数ステップに分けて、ステップ毎の必要な作業領域を断続的に接続させて、立ち入り禁止領域を設定する。
【００５４】
この計算は、ロボット装置１００の制御ユニット１００などが備えるハードウェアの性能により、処理できる計算量の都合などもある。このため、一定時間ｔｅの間のステップ数をハードウェアの性能に応じて調整して、立ち入り禁止領域の計算の近似を行なうようにしてもよい。
【００５５】
図８に示した例では、現在時刻から一定時間ｔｅの間を、時刻ｔ１、ｔ２、ｔｅの３ステップに分解している。したがって、各時刻ｔ、ｔ＋ｔ１、ｔ＋ｔ２、ｔ＋ｔｅにおけるロボット装置１００の位置で、半径Ｒ（ｔ）、Ｒ（ｔ＋ｔ１）、Ｒ（ｔ＋ｔ２）、Ｒ（ｔ＋ｔｅ）として計算される各立ち入り禁止領域を、図中の破線で示すように近似的につなぎ、最終的に必要な立ち入り禁止領域を求める。
【００５６】
以上説明してきたように、本実施形態に係るロボット装置１００は、指示されたタスクを行なう際に、家庭環境内において適切な安全対策を行なうことができる。
【００５７】
また、本実施形態に係るロボット装置１００は、タスク毎に後まで予測される立ち入り禁止領域を明示し、人などに移動を促すことができる。
【００５８】
また、本実施形態に係るロボット装置１００はタスク毎に一定時間を調整することにより、適切な禁止領域に絞り込むことができる。
【００５９】
また、本実施形態に係るロボット装置１００は、立ち入り禁止領域に入り込んでいる人などに対して、領域外に警告し誘導することができる。
【００６０】
また、本実施形態に係るロボット装置１００は、人などに物理的に働きかけ誘導することで、タスクが中断されることなく継続が可能になる。
【００６１】
また、本実施形態に係るロボット装置１００は、明示する立ち入り禁止領域を、これから行なうタスクの危険領域だけに限定することができるので、家庭環境への影響が少なくて済む。
【００６２】
なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
（１）複数のリンク及びリンク間を接続する関節からなる駆動部と、タスクの指示を入力するタスク指示入力部と、入力されたタスクに基づいて前記駆動部の動作を制御するとともに、前記駆動部の動作に必要となる空間からなる立ち入り禁止領域を決定する駆動制御部と、前記立ち入り禁止領域を表示する領域表示部と、を具備するロボット装置。
（２）前記駆動制御部は、入力されたタスクを実現するために一定時間後まで必要な空間を予測し、該予測結果に基づいて立ち入り禁止領域を決定する、（１）に記載のロボット装置。
（３）前記駆動部は、前記ロボット装置の位置を移動させる移動部をさらに備え、前記駆動制御部は、前記一定時間までの各時刻で移動した位置において必要な空間を予測し、該予測結果に基づいて立ち入り禁止領域を決定する、（２）に記載のロボット装置。
（４）作業環境内にいる人又は障害物を認識する認識部をさらに備え、前記領域表示部は、前記認識部が認識した人又は障害物が立ち入り禁止領域内にいるときに、立ち入り禁止領域の表示を行なう、（１）乃至（３）のいずれかに記載のロボット装置。
（５）作業環境内にいる人又は障害物を認識する認識部をさらに備え、前記認識部が認識した人又は障害物が立ち入り禁止領域内にいないときには、前記駆動制御部は、一定時間後まで、入力されたタスクに基づいて前記駆動部を動作させる、（１）に記載のロボット装置。
（６）作業環境内にいる人又は動物を認識する認識部と、前記認識部が認識した人又は動物が立ち入り禁止領域内にいるときに、立ち入り禁止領域から退去するよう警告を行なう警告部と、をさらに備える（１）乃至（３）のいずれかに記載のロボット装置。
（７）前記警告部は、メッセージの音声出力、空砲、匂い、又は、熱風出力のうちいずれか１つ、又は、２以上の組み合わせを用いて警告を行なう、（６）に記載のロボット装置。
（８）タスクの指示を入力するタスク指示入力ステップと、入力されたタスクに基づいて、複数のリンク及びリンク間を接続する関節からなるロボット装置の駆動部の動作を制御する制御ステップと、前記駆動部の動作に必要となる空間からなる立ち入り禁止領域を決定する立ち入り禁止領域決定ステップと、前記立ち入り禁止領域を表示する領域表示ステップと、を有するロボット装置の制御方法。
（９）タスクの指示を入力するタスク指示入力部、入力されたタスクに基づいて、複数のリンク及びリンク間を接続する関節からなるロボット装置の駆動部の動作を制御する制御部、前記駆動部の動作に必要となる空間からなる立ち入り禁止領域を決定する立ち入り禁止領域決定部、前記立ち入り禁止領域を表示する領域表示部、としてロボット装置を駆動するように記述されたロボット装置制御用プログラム。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳細に説明してきた。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形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【００６４】
本明細書では、対向２輪型のロボット装置に適用した実施形態を中心に説明してきたが、本明細書で開示する技術の要旨はこれに限定されるものではない。他の移動手段を備え、あるいは移動手段を備えていないロボット装置であっても、同様に本技術を適用することができる。
【００６５】
また、本明細書では、家庭用ロボットに関する実施形態を中心に説明してきたが、勿論、産業用ロボットを始めさまざまな用途のロボット装置に対しても、同様に本技術を適用することができる。
【００６６】
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、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【符号の説明】
【００６７】
１００…ロボット装置
１０１…駆動輪
１０２…駆動輪用アクチュエーター
１０３…股関節ピッチ軸アクチュエーター
１０４…肩関節ピッチ軸アクチュエーター
１０５…肩関節ロール軸アクチュエーター
１０６…肩関節ヨー軸アクチュエーター
１０７…肘関節ピッチ軸アクチュエーター
１０８…肘関節ヨー軸アクチュエーター
１０９…手首関節ロール軸アクチュエーター
１１０…首関節ピッチ軸アクチュエーター
１１１…首関節ピッチ軸アクチュエーター
１１３…手関節ロール軸アクチュエーター
１５１、１５２、１５３…劣駆動関節
【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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