(57)【要約】  原動機（１１５、１１６、１１７）によって作動される少なくとも一つの可動ジョイント（１４、１５、１６）を有するゲームロボット（１０）が提供される。前記ゲームロボット（１０）は、第一電子回路及び第一カップリングを含む第一モジュール（１１）を有する。前記第一カップリングは、第一モジュール（１１）と第二モジュール（１２）との間の機械的インターフェース及び第一モジュール（１１）と第二モジュール（１２）との間の電気的インターフェースを作成するために、第二電子回路を含む第二モジュール（１２）上の第二カップリングに接続可能である。前記第一電子回路は：前記第一モジュール（１１）への前記第二モジュール（１２）の接続に応答して、前記第二電子回路内に格納されたデータに前記電気的インターフェースデータを介してアクセスするように構成されており、前記データは前記第二モジュール（１２）を識別し、そして、前記データを前記ゲームロボット（１０）に装着されたモジュール（１２）の存在及び識別を検知するように構成された識別システムに伝送する。
2018528002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機によって駆動される少なくとも一つの可動ジョイントを有するゲームロボットであって、前記ゲームロボットが：
第一電子回路及び第一カップリングを含む第一モジュールを有しており、前記第一カップリングは、第一モジュールと第二モジュールと間の機械的インターフェース及び第一モジュールと第二モジュールとの間の電気的インターフェースを作成するために、第二電子回路を含む第二モジュール上の第二カップリングに接続可能であり；
前記第一電子回路は：
前記第一モジュールへの前記第二モジュールの接続に応答して、前記第二電子回路内に格納されたデータに前記電気的インターフェースデータを介してアクセスするように構成されており、前記データは第二モジュールを識別し；そして、
前記データを、前記ゲームロボットに装着されたモジュールの存在及び識別を検知するように構成された識別システムに伝送するように構成されていること
を特徴とするゲームロボット。
【請求項２】
前記第一モジュールが、メイン処理モジュールを有し、前記メイン処理モジュールは前記ゲームロボットの少なくとも１つの他のモジュールを制御するためのものであり、また前記識別システムは前記メイン処理モジュールに含まれていることを特徴とする、請求項１に記載のゲームロボット。
【請求項３】
前記ゲームロボットが、リモートコンピューティングデバイスによって制御可能であり、また前記識別システムは前記リモートコンピューティングデバイスに含まれていることを特徴とする、請求項１に記載のゲームロボット。
【請求項４】
前記第一モジュールが、メイン処理モジュールを有するメインモジュールを有し、前記メイン処理モジュールは、前記ゲームロボットの少なくとも１つの他のモジュールを制御するためのものであり、そして、前記第二モジュールが、ロボットの動きを提供する移動モジュール；シールドモジュール；武器モジュールのうちの１つを有する、請求項１から３のいずれか１つに記載のゲームロボット。
【請求項５】
前記ゲームロボットは、リモートコンピューティングデバイスによって制御可能であり、そして、前記メイン処理モジュールはリモートコンピューティングデバイスからメイン処理モジュールによって受信されたコマンドに応答して、少なくとも１つの他のモジュールを制御するように構成されている、請求項４に記載のゲームロボット。
【請求項６】
前記第二モジュールは、制御可能な電子部品を有しており、前記第一モジュールは、前記電気的インターフェースを介して前記制御可能な電子部品の動作を制御するためのコマンドを送信するように構成されていることを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載のゲームロボット。
【請求項７】
前記第二モジュールは、可動ジョイントを有する移動モジュールを有しており、前記制御可能な電子部品は、前記可動ジョイントを駆動する原動機を有しており、そして、前記コマンドは、前記第二モジュールの動きを制御するために前記原動機を制御するためのコマンドを含むことを特徴とする、請求項６に記載のゲームロボット。
【請求項８】
前記第一モジュールは、ロボットの動きを提供する移動モジュールを有しており、そして、前記第二モジュールは二次モジュールを有していることを特徴とする、請求項１に記載のゲームロボット。
【請求項９】
前記第一モジュールは、メインモジュールを有しており、前記移動モジュールは、前記メインモジュールと前記移動モジュールとの間に電気的インターフェース及び機械的インターフェースが存在するように接続されていることを特徴とする、請求項８に記載のゲームロボット。
【請求項１０】
前記第一電子回路は、前記移動モジュールに含まれており、そして、前記メインモジュールに含まれる更なる電子回路を介して識別システムにデータを送信するように構成されていることを特徴とする、請求項９に記載のゲームロボット。
【請求項１１】
前記第一カップリングは、第二モジュールに含まれる１ないしそれ以上の能動的電子部品に電力を供給するための電源インターフェースを有する電気的インターフェースを作成するために、前記第二カップリングに接続可能とされていることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１つに記載のゲームロボット。
【請求項１２】
前記第一カップリングは、前記第二カップリングに相対した前記第一カップリングの動きに抗して、前記第二カップリング上の形状群の第二セットと係合するように構成された、形状群の第一セットを形成するように成形された表面を有していることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１つに記載のゲームロボット。
【請求項１３】
前記第一及び第二モジュールの少なくとも１つは、少なくとも１つの旋回ジョイントを有する移動モジュールを有しており、そして、前記形状群の第一セットは、：
前記旋回ジョイントの旋回軸と平行な軸回りにおける前記第二カップリングに相対的な前記第一カップリングの回転運動；及び
前記旋回ジョイントの旋回軸に垂直な平面における前記第二カップリングに相対的な前記第一カップリングの動き；
の１又はそれ以上に抗して、前記第二カップリング上の前記形状群の第二セットと係合するように構成されていることを特徴とする、請求項１２に記載のゲームロボット。
【請求項１４】
前記形状群の第一セットは、全ての軸に沿う前記第二カップリングに相対的な前記第一カップリングの動きに抗して、前記第二カップリング上の前記形状群の第二セットと係合するように構成されており、そして、前記第一セット及び前記第二セットにおける形状群の少なくとも一方が、選択した軸に沿った、前記第二カップリングに相対的な前記第一カップリングの相対運動を可能とするように選択的に解放可能であることを特徴とする、請求項１２又は請求項１３に記載のゲームロボット。
【請求項１５】
原動機によって駆動される少なくとも一つの可動ジョイントを有するゲームロボットに接続するためのモジュールであって、前記モジュールは：
前記モジュールを識別するデータを格納する電子回路；並びに、
前記モジュールと前記ゲームロボットとの間の機械的インターフェース、及び前記モジュールと前記ゲームロボットとの間の電気的インターフェースを作成し、前記ゲームロボットが格納された前記データへアクセスすること可能にするための、ゲームロボットの対応する第二カップリングに接続可能な、第一カップリング
を有していることを特徴とするモジュール。
【請求項１６】
前記モジュールは、１ないしそれ以上の能動的電子部品を有しており、さらに前記第一カップリングは、前記１ないしそれ以上の能動的電子部品を制御するためのコマンドを伝送するためのデータ通信インターフェースと、前記１ないしそれ以上の能動的電子部品に電力を供給するための電力供給インターフェースとを有する電気的インターフェースを形成するために、前記対応する第二カップリングに接続可能であることを特徴とする、請求項１５に記載のモジュール。
【請求項１７】
前記モジュールを識別する前記データは、前記モジュールに関連する固有の識別子を有していることを特徴とする、請求項１５又は請求項１６に記載のモジュール。
【請求項１８】
前記モジュールを識別する前記データは、前記モジュールのタイプの表示を含んでいることを特徴とする、請求項１５から１７のいずれか１つに記載のモジュール。
【請求項１９】
前記データが暗号化されている、請求項１５から１８のいずれか１つに記載のモジュール。
【請求項２０】
前記モジュールのタイプは、移動モジュール、シールドモジュール、及び武器モジュールのうちの１つであることを特徴とする、請求項１５から１０のいずれか１つに記載のモジュール。
【請求項２１】
前記モジュールのタイプは移動モジュールであり、そして、前記モジュールは少なくとも１つの可動ジョイント、及び前記可動ジョイントを作動させるように構成された少なくとも１つの原動機を有することを特徴とする、請求項２０に記載のモジュール。
【請求項２２】
原動機によって駆動される少なくとも一つの可動ジョイントを有するゲームロボットに取り付けられたモジュールの存在及び識別を検出するための識別システムであって、前記識別システムは：
前記ゲームロボットから、前記ゲームロボットに接続されたモジュールを識別するデータを受信するように構成されており；そして、
前記モジュールが真正であるか否かを、受信した前記データに基づいて、決定するよう構成されている
ことを特徴とする識別システム。
【請求項２３】
前記識別システムは、さらに、受信したデータに基づいて、モジュールのタイプを決定するように構成されていることを特徴とする、請求項２２に記載の識別システム。
【請求項２４】
前記受信したデータが暗号化されており、そして、前記識別システムは、さらに、前記受信したデータを復号化するように構成されていることを特徴とする、請求項２１又は請求項２２に記載の識別システム。
【請求項２５】
前記識別システムは、モジュールが真正ではないとの決定に応答して、前記ゲームロボットの操作を無効にするために、前記ゲームロボットにコマンドを送信するように構成されていることを特徴とする、請求項２１から２４のいずれか１つに記載の識別システム。
【請求項２６】
請求項１から１４のいずれか１つに記載のゲームロボットを制御するためのリモートコンピューティングデバイス。
【請求項２７】
前記コンピューティングデバイスは、ゲームロボットソフトウェアアプリケーションを実装していることを特徴とする、請求項２６に記載のリモートコンピューティングデバイス。
【請求項２８】
前記コンピューティングデバイスは、受信したデータに基づいて、ゲームロボットソフトウェアアプリケーション内のゲーム環境でゲームロボットの属性を更新するように構成されていることを特徴とする、請求項２６又は請求項２７に記載のリモートコンピューティングデバイス。
【請求項２９】
前記リモートコンピューティングデバイスは、前記ゲームロボットに取り付けられたモジュールが真正であるかどうかの決定を前記識別システムから受信し、そして、前記ゲームロボットが真正であるとの決定を受信したことに対応して、前記モジュールの操作を制御するために前記ゲームロボットにコマンドを送信するように構成されていることを特徴とする、請求項２６から２８のいずれか１つに記載のリモートコンピューティングデバイス。
【請求項３０】
前記リモートコンピューティングデバイスは、前記ゲームロボットに取り付けられたモジュールが真正であるかどうかの決定を前記識別システムから受信し、そして、前記ゲームロボットが真正ではないとの決定を受信したことに対応して、前記ゲームロボットの操作を不能とするコマンドを前記ゲームロボットに送信するように構成されていることを特徴とする、請求項２６から２９のいずれか１つに記載のリモートコンピューティングデバイス。
【請求項３１】
前記リモートコンピューティングデバイスは、可動ジョイントを動かすために原動機を制御するためのコマンドを前記ゲームロボットに送信するように構成されていることを特徴とする、請求項２６から３０のいずれか１つに記載のリモートコンピューティングデバイス。
【請求項３２】
請求項２２から２５のいずれか１つに記載の識別システムを有することを特徴とする、請求項２６から３１のいずれか１つに記載のリモートコンピューティングデバイス。
【請求項３３】
請求項１から１４のいずれか１つに記載のゲームロボット；
請求項１５から２１のいずれか１つに記載のゲームロボットに接続するためのモジュール；及び
請求項２２から２５のいずれか１に記載の識別システム
を有することを特徴とするゲームロボットシステム。
【請求項３４】
前記識別システムは、前記ゲームロボットに含まれており；又は、前記ゲームロボットシステムは、請求項２６から３２のいずれか１つに記載のリモートコンピューティングデバイスをさらに有し、そして、前記識別システムは、前記リモートコンピューティングデバイスに含まれていることを特徴とする、請求項３３に記載のゲームロボットシステム。
【請求項３５】
原動機によって駆動される少なくとも一つの可動ジョイントを含むゲームロボットにモジュールを接続する方法であって、前記方法は：
原動機によって駆動される少なくとも一つの可動ジョイントを有するゲームロボットであって、第一電子回路及び第一カップリングを有するゲームロボットを提供し；
前記ゲームロボットに接続されるモジュールであって、第二電子回路及び第二カップリングを有するモジュールを提供し；
前記モジュールと前記ゲームロボットとの間の電気的インターフェース、及び、前記モジュールと前記ゲームロボットとの間の機械的インターフェースを形成するために、前記第二カップリングを前記第一カップリングに係合させ；
前記第一電子回路が、前記電気インターフェースを介して、前記第二電子回路内に格納されたモジュールを識別するデータに、アクセスし；
前記第一電子回路が、前記ゲームロボットに取り付けられたモジュールの存在及び識別を検出するように構成された識別システムに前記データを送信し；そして、
前記識別システムが、受信したデータに基づいて、前記モジュールが本物であるかどうかを決定する
ことを含む、ゲームロボットにモジュールを接続する方法。
【請求項３６】
さらに、前記識別システムが、前記ゲームロボットを制御するためにリモートコンピューティングデバイスに対して、前記モジュールが真正なものであるかどうかの決定を送信することを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
さらに、前記識別システムが、前記モジュールが真正ではないとの決定に応答して、前記ゲームロボットの操作を無効にするために、前記ゲームロボットにコマンドを送信することを含む、請求項３５又は請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
リモートコンピューティングデバイスによって制御可能なゲームロボットのための接続システムであって、前記ゲームロボットは、
複数の脚モジュール群であって、各脚モジュールが前記脚モジュールの部分をそれぞれの複数の軸回りに回転させる複数の原動機を有するところの脚モジュール群と、  前記複数の脚モジュールを制御するためのメイン処理モジュールを有するメインモジュールと、 少なくとも一つの分離可能なモジュールとを有しおり、そして、前記接続システムは、
第一電子回路及び第一カップリングであって、少なくとも前記メインモジュールを有するゲームロボットの主要部分に含まれるところの第一電子回路及び第一カップリング；
第二電子回路、及び、前記第一カップリングに接続するように構成された第二カップリングであって、少なくとも一つの分離可能なモジュールに含まれているところの第二電子回路及び第二カップリング；並びに、
第三電子回路であって、前記リモートコンピューティングデバイスに含まれ、かつ前記第一電子回路に通信可能に接続されるところの第三電子回路
を有しており、
前記第一電子回路及び前記第三電子回路の少なくとも一つは、ゲームロボットに取り付けられたモジュールの存在及び識別を検出するように構成された識別システムを有しており；
前記第一カップリング及び前記第二カップリングは、前記第一カップリングが前記第二カップリングに接続された際に、前記一次部分と前記モジュールとの間に電気的インターフェース及び機械的インターフェースを作成するように構成されており；
前記第二電子回路は、少なくとも一つの分離可能なモジュールを識別する固有の識別子を保有しており；
前記第一電子回路は、前記第一カップリングに接続され、前記識別システムに固有の識別子を送信するようになった第二カップリングに応答して、前記固有の識別子を読み取るように構成されており；そして、
前記識別システムは、少なくとも一つの分離可能モジュールが前記固有の識別子に基づいて本物であるかどうかを決定するように構成されている
ことを特徴とする接続システム。
【請求項３９】
モジュラーゲームロボットの二つのモジュールを接続するためのカップリング対であって、前記カップリング対は：
電気的接点群の第一セット、及び、形状群の第一セットを形成するために成形された第一接続面を有する第一カップリングと；
前記二つのモジュールが接続された際に電気的インターフェースを形成するように前記電気接点群の第一セットと協働するための電気接点群の第二セット、及び、形状群の第二セットを形成するために成形された第二接続面を有する第二カップリングと
を有しており、
前記二つのモジュールのうちの少なくとも一方は、前記モジュラーロボットの旋回ジョイントの一部を形成し；そして、
前記形状群の第一セット及び前記形状群の第二セットは、実質的に前記第一接続面に垂直な接続軸に沿って前記第二カップリングと係合する前記第一カップリングの動きが、前記第一カップリングと前記第二カップリングとの間に機械的インターフェースを形成するように構成され、前記第一カップリングと前記第二カップリングとの間の前記機械的インターフェースは、接続軸に沿った前記第一カップリングと前記第二カップリングとのさらなる相対的な運動に抵抗するものであり、また、前記旋回ジョイントの旋回軸に平行な軸回りにおける前記第二カップリングに相対的な前記第一カップリングの回転運動に抵抗するものである
ことを特徴とする、カップリング対。
【請求項４０】
前記形状群の第一セットは、少なくとも一つの第一凸部を有しており、また、前記形状群の第二セットは、前記少なくとも一つの第一凸部を受け入れるために、相応するように成形された少なくとも一つの第一凹部を有することを特徴とする、請求項３９に記載のカップリング対。
【請求項４１】
前記した少なくとも一つの第一凸部は、前記第一接続面の隣接領域に対して、前記旋回ジョイントの旋回軸に対し実質的に半径方向において外側に向かって延びていることを特徴とする、請求項４０に記載のカップリング対。
【請求項４２】
前記形状群の第二セットは、前記少なくとも一つの第二凸部を有しており、また、前記形状群の第一セットは、前記少なくとも一つの第二凸部を受け入れるために、相応するように成形された少なくとも一つの第二凹部を有することを特徴とする、請求項３９から４１のいずれか１つに記載のカップリング対。
【請求項４３】
前記少なくとも一つの第二凸部は、前記第二接続面の隣接領域に対して、前記旋回ジョイントの旋回軸に平行な方向おいて外側に向かって延びていることを特徴とする、請求項４２に記載のカップリング対。
【請求項４４】
前記少なくとも一つの第二凸部は、前記旋回ジョイントの旋回軸に対して半径方向の長軸を有する線状突起を含んでいることを特徴とする、請求項４２に記載のカップリング対。
【請求項４５】
前記第一カップリングは、ロッキング部材をロック位置に弾性的に付勢する付勢機構を有する前記ロッキング部材を有しており、そして、前記形状群の第二セットは、前記した二つのモジュールが接続され、そして、前記ロッキング部材がロック位置に置かれた際に、前記ロッキング部材と係合するように成形されたロッキング形状を含んでおり、前記ロッキング部材は、前記第一カップリングが接続軸に沿って前記第二カップリングと係合しようとする動きによって、ロック位置から出されるように、そして、前記第一カップリングが前記第二カップリングと係合した際に前記付勢機構によってロック位置へと戻るように動くことをもたらすように構成されており、そして、前記ロッキング形状及び前記ロッキング部材は、前記第一及び第二カップリングの接続軸に沿った相対的動きが、前記ロッキング部材の前記ロッキング形状との係合によって抗されるように、形成されていることを特徴とする、請求項３９から４４のいずれか１つに記載のカップリング対。
【請求項４６】
前記ロッキング部材が、前記ロッキング部材を前記ロッキング形状より解放し、それによって前記第一及び第二のカップリングの接続軸に沿った相対運動を可能にするために、前記ロッキング部材を前記ロック位置の外へ移動することを操作可能とする解除機構を有していることを特徴とする、請求項４５に記載のカップリング対。
【請求項４７】
前記解放機構は、第一カップリングの外表面上の押ボタンを含むことを特徴とする、請求項４６に記載のカップリング対。
【請求項４８】
前記第一カップリングと前記第二カップリングとの間に形成された機械的インターフェースが、前記ロッキング部材が前記ロッキング形状と係合した場合に、全ての軸に沿った前記第一及び第二カップリングの相対的移動に抵抗するものであり、そして、前記ロッキング部材が前記ロッキング形状と係合していない場合に、接続軸以外の他の全ての軸に沿った前記第一及び第二カップリングの相対的移動に抵抗するように、前記形状群の第一セット及び前記形状群の第二セットは構成されていることを特徴とする、請求項４５から４７のいずれか１つに記載のカップリング対。
【請求項４９】
前記電気的接点群の第一セット及び前記電気的接点群の第二セットの一方が、複数のピンを有しており、そして、前記電気的接点群の第一セット及び前記電気的接点群の第二セットの他方が、前記複数のピンを受け入れる複数のソケットを有していることを特徴とする、請求項３９から４８のいずれか１つに記載のカップリング対。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュラーロボットのモジュール群を接続するための接続システムに関し、また、モジュラーロボットに１つのモジュールを接続するためのコネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
民生用ロボット市場は急速に拡大しており、様々なロボットが現在消費者に入手可能である。民生用ロボットは2つの別個なカテゴリーの内に収まりがちである。第一カテゴリーの脚ロボットは、「おもちゃ」ロボットと呼ばれることもある。おもちゃロボットは、典型的には、主流の小売業者を介して入手可能であり、完全に組み立てられ、使用する準備ができて販売されている。これらは、完成品の外観を有しており、ロボットの機能は、ロボットの形態に限定された効果のみを与えているという意味で見た目に美しい。おもちゃのロボットは、購入コストを制限するために、動きの比較的小さな自由度（すなわち、他の民生用ロボットと比較して、）をもって、限られた機能性を有するので、これは本質的なものである。おもちゃのロボットはまた、典型的には、ユーザーによって修理できるように設計されておらず、従って使い捨てアイテムと考えられる。
【０００３】
民生用ロボットの第二のカテゴリーは「愛好家」(hobbyist)ロボットと呼ぶことができる。このようなロボットは通常、専門的な小売業者を通じてのみ入手可能であり、そして、これらのロボットが扱われる市場に関してはコストと複雑さがより問題となりにくいという事実のために、おもちゃロボットよりもより高度な機能を持っている傾向がある。愛好家ロボットは、多くの場合、ユーザーによる自己組み立てのためのパーツのキットの形で売られている。これらはおもちゃロボットと比較して動きの増大した自由度を有し、そして、もし望まれるのであれば、製品の寿命を延ばすために、ユーザーによって保守点検され得る。しかしながら、そのような愛好家ロボットは、一般的におもちゃロボットの楽しい仕上がり外観を有していない。代わりに、前記ロボットの形態は、その機能によってほとんど要求されるという意味で、外観においていくらか産業的になる傾向がある。
【０００４】
おもちゃロボットと愛好家ロボットのいずれもが、所望のロボット動作を達成するために、原動機の組合せ（典型的には電気モータ、歯車又は直接駆動）及び/又は機構に依存している。各原動機は、コスト、複雑さを追加し、ロボットの全体的な信頼性を低減する。その結果、おもちゃロボットは愛好家ロボットよりも少ない原動機を特徴とする傾向があるが、結果的に愛好家ロボットよりも運動のはるかに少ない自由度を有することになる。
【０００５】
例えば、３つのジョイントを有するロボットの脚部は、３つの別個の原動機を用いて作動させることができ、これによって３度合の自由度を有する脚を提供し、ロボットが流動的な運動で歩行することを可能にする。そのような脚部では、２つの別々に作動するジョイントが、ヒト股関節によって提供されるものと同様の、２つの度合の自由度を提供するために一緒に連結とされることができる。すべてのジョイントの一部（たとえ制限されても）の動きを維持しながら、原動機の数を減少させることができるように、コストと複雑さを軽減するために、ジョイントのうちの1つ以上は、例えば、リンク機構又は他の任意の適切な機構を使用して、連結することができる。ロボット脚部は、さらに最小限に原動機の数を減らすために、ジョイントの一部を固定することにより簡略化することができる。この筋書きは、膝と足首をギプスで固定されている人の足に似ています。キャストの脚の所有者が動かすことは可能であるが、それらは、走ったり、ジャンプしたり、ひざまずいたりすることは不可能であろう。そのような制限された移動度（ないしは動きの制限された自由）はおもちゃのロボットの典型である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、現在の愛好家ロボット及びおもちゃのロボットの欠点に対処しようとするロボットに関する。特に、本開示は、愛好家ロボットの多用性、動きの自由度及び移動及び有用性を提供することができ、かつ安価で見た目にも美しくあることができる、ロボットに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の態様によれば、原動機によって駆動される少なくとも一つの可動ジョイントを含むゲームロボットが提供される。前記ゲームロボットは、第一電子回路及び第一カップリングを含む第一モジュールを有する。前記第一カップリングは、第一モジュールと第二モジュールと間の機械的インターフェース及び第一モジュールと第二モジュールとの間の電気的インターフェースを作成するために、第二電子回路を含む第二モジュール上の第二カップリングに接続可能である。前記第一電子回路は：前記第一モジュールへの前記第二モジュールの接続に応答して、前記第二電子回路内に格納されたデータに前記電気的インターフェースデータを介してアクセスするように構成されており、前記データは第二モジュールを識別し、そして、前記データを前記ゲームロボットに装着されたモジュールの存在及び識別を検知するように構成された識別システムに伝送する。
【０００８】
したがって、本明細書に記載の特定の例は、ゲームロボットと呼ばれる消費者ロボットの比較的新しいタイプに関連するものである。これらは、ビデオゲームに関連して使用されており、物理世界と仮想世界をマージ（合成）する。これは、増補されたリアリティの助けを借りて達成することができる。このゲームロボットは、このように、コンピューティングデバイス上で再生される仮想ゲームの物理的存在を表すために使用され得る。したがって、ゲームロボットは、物理的と仮想のゲームアクションを兼ね備えている。ゲームロボットは、仮想世界で表現されているゲームのミッションや戦いを完了するために、物理的な世界において制御され得る。二次モジュールを取り付けることで、ユーザーは、物理世界と仮想世界の両方で、すなわち閉ループ方式で、ゲームロボットの挙動を変更することができる。このようにロボットに、例えば、無視できる程の物理的な衝撃を有する部分を取り付けるといった、ロボットに対しての物理的修飾は、ゲームロボットの属性又は特性に対しての仮想修飾をもたらし得、原動機起動の修飾された動作及び／又はシーケンスのような、修飾された物理的挙動において明らかとなる。
【０００９】
使用時において、前記ゲームロボットは、いくつかの一次及び二次モジュールを有することができる。一次モジュールは、前述のメインモジュール、一つ以上の移動[locomotion]モジュール、胴体モジュールとバッテリーモジュールの少なくとも１つを有し得る。一次モジュール群の各々は、他の一次モジュール、及び/又は1つ以上の二次モジュールに結合可能なものであり得る。一例においては、ゲームロボットは、ロボット胴体に取り付けるロボットの脚部及び/又は武器に取り付けられた、取り外し可能なシールドを含む二次モジュールを有し得る。二次モジュールは、シールドの電子回路内に格納されたデータによって示される特定の属性に関連付けることができる。例えば、シールドは、いくつかの例示的な実施形態では、「重い」又は「軽い」とみなすことができ、そして、このようなシールドが重い又は軽いかどうかは、例えば、マイクロコントローラ・メモリ内に格納された固有の識別子又はストリング配列（記号列配列 [string sequence])のような、シールドの電子回路内に格納されたデータを用いて識別することができる。しかしながら、「重い」及び「軽い」のシールドの両方とも、匹敵する物理的質量（又は脚部の動作に小さな物理的効果を有する質量）を有していてもよい。コンピューティングデバイスは、シールドからデータを受信し、それが「重い」か又は「軽い」か否かを判断する。一つの場合では、前記データは、二次モジュールの種類を示す識別子を含んでいる。コンピューティングデバイスは、その後、例えば、何のシールドも装着されていない基準の場合と比較して、ゲームロボットのメイン処理モジュールに送信されたコマンドを修正又は変更して、脚の動きが遅くなるか、そうでなければシールドの仮想質量に比例して変調されるようになっている。例えば、「重い」のシールドは、ゲームロボットの仮想質量を倍増することができ、そして、ロボットは、このようにゲームロボットが何ら装着されたシールドを有していない基準の場合の加速度の半分で動くコマンドを送信することができる。
【００１０】
ゲームロボットのモジュールは、使用する工具や専門知識を必要としないコネクタによって接続可能であり、そして、それによって非熟練のユーザーによる、迅速かつ簡単にロボットモジュールの接続、分離、交換やの入れ替えを可能とする。このようなコネクタは、さらに、比較的低いレベルのゲームロボットの全体的なコストを維持して、製造することに、コスト的に効率もよい。いくつかの例では、コネクタ群は、前記コネクタが関連付けられているジョイントの自由度の一ないしそれ以上の度合いを機械的に拘束するように構成され得る。例えば、旋回ジョイントに関連したコネクタは、旋回ジョイントの動作時に発生する捻り力に作用するように構成され得る。そのような拘束作用は、ロボットの動作の精度及び制御性を高め、それによってユーザー体験を向上させることができる。ゲームロボットはまた、偽造モジュールの使用を防止することができるように、新たに接続されたモジュールの信頼性を検証するように構成された接続システムを含むことができる。このような接続システムはまた、ロボットに誤った部品の接続を防止するように有利に構成されてもよく、それによって不正な部品を追加することによって引き起こされ得る損傷からロボットを安全に守ることができる。
【００１１】
第一の態様に係るゲームロボットの任意の特徴は、添付の従属請求項２から１４に記載されている。
【００１２】
本発明の第二の態様によれば、原動機によって駆動される少なくとも一つの可動ジョイントを有するゲームロボットに接続するためのモジュールが提供される。前記モジュールは、前記モジュールを識別するデータを格納する電子回路；並びに、前記モジュールと前記ゲームロボットとの間の機械的インターフェース、及び前記モジュールと前記ゲームロボットとの間の電気的インターフェースを作成し、前記ゲームロボットが格納された前記データへアクセスすることを可能にするための、ゲームロボットの対応する第二カップリングに接続可能な、第一カップリングを有している。
【００１３】
モジュールは、第一の態様に係るゲームロボットに接続するためのものであってもよい。さらに、第二の態様に係るモジュールの任意の特徴は、添付の従属請求項１６から２１に記載されている。
【００１４】
本発明の第三の態様によれば、原動機によって駆動される少なくとも一つの可動ジョイントを有するゲームロボットに取り付けられたモジュールの存在及び識別を検出するための識別システムが提供される。前記識別システムは、ゲームロボットから、ゲームロボットに接続されたモジュールを識別するデータを受信するように構成されており；そして、モジュールが真正であるか否かを、受信したデータに基づいて、決定する。
【００１５】
前記ゲームロボットは、第一の態様に係るゲームロボットであってもよい。前記モジュールは、第二の態様に係るモジュールであってもよい。第三の態様に係る識別システムのさらなる任意の特徴は、添付の従属請求項２３から２５に記載されている。
【００１６】
本発明の第四の態様によれば、第一の態様に係るゲームロボットを制御するためのリモートコンピューティングデバイスが提供される。第四の態様に係るリモートコンピューティングデバイスの更なる任意の特徴は、添付の従属請求項２７から３２に記載されている。
【００１７】
本発明の第五の態様によれば、第一の態様に係るゲームロボット；第二の態様に係るゲームロボットに接続するためのモジュール；及び、第三の態様に係る識別システムを有するゲームロボットシステムが提供される。第五の態様に係るゲームロボットシステムの更なる任意の特徴は、添付の従属請求項３４に記載されている。
【００１８】
本発明の第六の態様によれば、原動機によって駆動される少なくとも一つの可動ジョイントを含むゲームロボットにモジュールを接続する方法が提供される。この方法は：
原動機によって駆動される少なくとも一つの可動ジョイントを有するゲームロボットであって、第一電子回路及び第一カップリングを有するゲームロボットを提供し；
前記ゲームロボットに接続されるモジュールであって、第二電子回路及び第二カップリングを有するモジュールを提供し；
前記モジュールと前記ゲームロボットとの間の電気的インターフェース及び前記モジュールと前記ゲームロボットとの間の機械的インターフェースを形成するために前記第二カップリングを前記第一カップリングに係合させ；
前記第一電子回路を、前記電気インターフェースを介して、前記第二電子回路内に格納されたモジュールを識別するデータに、アクセスさせ；、
前記第一電子回路が、前記ゲームロボットに取り付けられたモジュールの存在及び識別を検出するように構成された識別システムに前記データを送信し；そして、
前記識別システムが、受信したデータに基づいて、前記モジュールが本物であるかどうかを決定する；
ことよりなる。
【００１９】
前記ゲームロボットは、第一の態様に係るゲームロボットであってもよい。前記モジュールは、第二の態様に係るモジュールであってもよい。前記識別システムは、第三の態様に係る識別システムであってもよい。第六の態様に係る方法のさらなる任意の特徴は、添付の従属請求項３６及び３７に記載されている。
【００２０】
本発明の第七の態様によれば、リモートコンピューティングデバイスによって制御可能なゲームロボットのための接続システムが提供される。前記ゲームロボットは、複数の脚モジュール群であって、各脚モジュールは前記脚モジュールの部分をそれぞれの複数の軸回りに回転させる複数の原動機を有している、脚モジュール群；前記複数の脚モジュールを制御するためのメイン処理モジュールを有するメインモジュール；及び少なくとも一つの分離可能なモジュールを有している。前記接続システムは、第一電子回路及び第一カップリングであって、前記第一電子回路及び前記第一カップリングは、少なくとも前記メインモジュールを有するゲームロボットの主要部分に含まれているものである第一電子回路及び第一カップリング；第二電子回路及び前記第一カップリングに接続するように構成された第二カップリングであって、前記第二電子回路及び前記第二カップリングは、少なくとも一つの分離可能モジュールに含まれている第二電子回路及び第二カップリング；並びに、第三電子回路であって、前記第三電子回路は前記リモートコンピューティングデバイスに含まれており、かつ前記第一電子回路に通信可能に接続される、第三電子回路を有している。前記第一電子回路と前記第三電子回路の少なくとも一つは、ゲームロボットに取り付けられたモジュールの存在及び識別を検出するように構成された識別システムを有している。第一カップリング及び第二カップリングは、前記第一カップリングが前記第二カップリングに接続された際に、前記一次部分と前記モジュールとの間に電気的インターフェース及び機械的インターフェースを作成するように構成されている。前記第二電子回路は、少なくとも一つの分離可能なモジュールを識別する固有の識別子を保有している。前記第一電子回路は、前記第一カップリングに接続され、前記識別システムに固有の識別子を送信するようになった第二カップリングに応答して、固有の識別子を読み取るように構成されている。前記識別システムは、少なくとも一つの分離可能モジュールが固有の識別子に基づいて本物であるかどうかを決定するように構成されている。
【００２１】
前記ゲームロボットは、第一の態様に係るゲームロボットであってもよい。少なくとも一つの分離可能なモジュールは、第二の態様に係るモジュールであってもよい。前記識別システムは、第三の態様に係る識別システムであってもよい。前記リモートコンピューティングデバイスは、第四の態様に係るリモートコンピューティングデバイスであってもよい。
【００２２】
本発明の第八の態様によれば、モジュラーゲームロボットの二つのモジュールを接続するためのカップリング対が提供される。カップリング対は、電気的接点群の第一セット、及び形状[formation]群の第一セットを形成するために成形された第一接続面を有する第一カップリング；ならびに、二つのモジュールが接続された際に電気的インターフェースを形成するように前記電気接点群の第一セットと協働するための電気接点群の第二セット、及び形状群の第二セットを形成するために成形された第二接続面を有する第二カップリングを有している。二つのモジュールのうちの少なくとも一方は、モジュラーロボットの旋回ジョイントの一部を形成する。前記形状群の第一セット及び前記形状群の第二セットは、実質的に前記第一接続面に垂直な接続軸に沿って前記第二カップリングと係合する前記第一カップリングの動きが、前記第一カップリングと前記第二カップリングとの間に機械的インターフェースを形成するように構成される。ここで、前記第一カップリングと前記第二カップリングとの間の前記機械的インターフェースは、接続軸に沿った第一カップリングと第二カップリングとのさらなる相対的な運動に抵抗するものであり、また旋回ジョイントの旋回軸に平行な軸回りにおける前記第二カップリングに相対的な前記第一カップリングの回転運動に抵抗するものである。
【００２３】
前記ゲームロボットは、第一の態様に係るゲームロボットであってもよい。二つの前記モジュールのいずれか又は両方が第二の態様に係るモジュールであってもよい。さらに、第八の態様に係るカップリング対の更なる任意の特徴は、添付の従属請求項４０から４９に記載されている。
【００２４】
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照してなされる、一例としてのみ与えられた、本発明の好ましい実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、ゲームロボットの一例を示す図である。
【図２】図２は、図１のゲームロボットの例の、メインモジュール、脚モジュール、及び胴体モジュールを示す図である。
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】図３ａからｃは、図２の脚モジュールの例の大腿部の例を示す図である。
【図４ａ】
【図４ｂ】図４ａからｂは、図２の胴体モジュールの例を示す図である。
【図５】図５は、原動機の出力軸の一例のための種々の配置を示す図である。
【図６】図６は、脚モジュールの一例を示す図である。
【図７ａ】図７ａは、図６の脚モジュールの例の大腿部の例を示す図である。
【図７ｂ】図７ｂは、二つのロボットモジュールを接続するためのカップリング対の一例を示す図である。
【図７ｃ】図７ｃは、図７のカップリング対に含まれるリンクセットの一例を示す図である。
【図８】図８は、二つのロボットモジュールを接続するためのカップリング対の一例を示す図である。
【図９】図９は、二つのロボットモジュールを接続するためのカップリング対の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、脚モジュールのための第一カップリングの一例を示す図である。
【図１１ａ】
【図１１ｂ】
【図１１ｃ】
【図１１ｄ】図１１ａからｄは、胴体モジュールのための第二カップリングの一例を示す図である。
【図１２ａ】図１２ａは、ゲームロボットの一例に接続される、脚モジュールの一例を示す図である。
【図１２ｂ】
【図１２ｃ】図１２ｂからｃは、接続されたカップリング対の一例を示す図である。
【図１３ａ】
【図１３ｂ】図１３ａからｂは、脚モジュールの一例及びシールド二次モジュールの一例を示す図である。
【図１３ｃ】図１３ｃは、脚モジュールの一例とシールド二次モジュールの一例との間の電気的インターフェースを示す図である。
【図１３ｄ】図１３ｄは、二次モジュールの一例と一次モジュールの一例との間でのデータを転送するためのデータパケットフォーマットの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、脚モジュールの一例と、シールド二次モジュールの一例を示す図である。
【図１５ａ】図１５ａは、モジュラーゲームロボットの更なる一例を示す図である。
【図１５ｂ】図１５ｂは、モジュラーゲームロボットの更なる一例を示す図である。
【図１６ａ】図１６ａは、モジュラーゲームロボットの更なる一例を示す図である。
【図１６ｂ】図１６ｂは、モジュラーゲームロボットの更なる一例を示す図である。
【図１７ａ】図１７ａは、モジュラーゲームロボットの更なる一例を示す図である。
【図１７ｂ】図１７ｂは、図１７ａのゲームロボットの一例の移動モジュールを示す図である。
【図１８ａ】図１８ａは、モジュラーゲームロボットの更なる一例を示す図である。
【図１８ｂ】図１８ｂは、図１８ａのゲームロボットの一例の移動モジュールを示す図である。
【図１９】図１９は、ゲームロボットの一例のための様々な異なる武器二次モジュールを示す図である。
【図２０】図２０は、二人のユーザーによって制御されている２台のゲームロボットを示す図である。
【図２１ａ】図２１aは、ゲームロボットを制御するためのリモートコンピューティングデバイスの一例を示す図である。
【図２１ｂ】図２１ｂは、ゲームロボットを制御するためのリモートコンピューティングデバイスの更なる一例を示す図である。
【図２２】図２２は、ゲームロボットの通信インフラストラクチャのためのアーキテクチャの一例の概略図である。
【図２３】図２３は、ゲームロボットのためのシステムアーキテクチャの一例の概略図である。
【図２４】図２４は、ゲームロボットのメイン処理モジュールの一例のシステムの概略図である。
【図２５】図２５は、ゲームロボットを制御するためのリモートコンピューティングデバイスのためのシステムアーキテクチャの一例の概略図である。
【図２６】図２６は、ゲームロボットを制御するためのリモートコンピューティングデバイスの一例のシステムの概略図である。
【図２７】図２７は、ゲームロボットと共に使用するためのクラウドベースのコンピューティングシステムのアーキテクチャの一例の概略図である。
【図２８ａ】図２８ａは、ゲームロボットシステムの一例を示す図である。
【図２８ｂ】図２８ｂは、図２８ａのゲームロボットシステムの一例のシステムアーキテクチャの一例の概略図である。
【図２９】図２９は、ゲームロボットにモジュールを接続する方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下の記載は、原動機によって駆動される少なくとも一つの可動ジョイントを含むゲームロボット（及び関連する構成部品及びシステム）に関する。そのようなゲームロボットは、モジュール式であり得、例えば、第一電子回路及び第一カップリングを有する第一モジュール、並びに、第二電子回路及び第二カップリングを有する第二のモジュールを有して構成され得る。第一カップリングは、第一モジュールと第二モジュールとの間の機械的インターフェース及び第一モジュールと第二モジュールとの間の電気的インターフェースを形成するために、第二のカップリングに接続し得るものである。第一電子回路は、前記第一電子回路は、第一モジュールへの第二モジュールの接続に応答して、第二電子回路内に格納された電気的インターフェースデータを介して、アクセスするように構成され得る。前記データは第二モジュールを識別する。前記第一電子回路はさらに、ゲームロボットに装着されたモジュールの存在及び識別を検知するように構成された識別システムに前記データを転送するようにさらに構成され得る。前記データは第二モジュールを識別し得る。前記第一電子回路は、さらに、ゲームロボットに取り付けられたモジュールの存在及び識別を検出するように構成された識別システムにデータを送信するように構成されてもよい。本明細書に記載のゲームロボットの一例は、例えば、１つ又はそれ以上のリモートコンピューティングデバイスによって、遠隔制御されることができるが、それは必須のことではない。
【００２７】
図１ａは、一実施例のロボット１０を示す。ロボット１０は、４つの同一の脚部を有する脚式ロボットである。前記ロボット１０は、モジュール式であり、三つの異なるタイプの６つのモジュールから構成されている。これらのモジュールは、４つの移動モジュール (この例では、脚モジュール１１である）、1つのメインモジュール１２及び１つの胴体モジュール１３を有している。図２は、各モジュール１１、１２、１３（脚、メイン、胴体）のそれぞれのタイプを別々に示す。具体的には、図２（ｉ）は脚モジュール１１を示し、図２（ｉｉ）は、メインモジュール１２を示し、図２（ｉｉｉ）は胴体モジュール１３を示している。
【００２８】
移動モジュールは、ロボットの動きを提供し、脚モジュール１１の場合においては、歩行、走行、跳躍等の形態をとることができる。胴体モジュール１３は、移動モジュールのための、そして、メインモジュール１２のための、接続点群（カップリング群）を提供する。胴体モジュール１３上のそれぞれのカップリングは、脚モジュール上の対応するカップリング、及び／又はメインモジュール上の対応するカップリングに対して、それらの間に機械的インターフェース及び電気的インターフェースを形成するために、接続可能である。図示する例においては、胴体モジュール１３がそれぞれの脚モジュール１１の少なくとも一つのジョイントを作動させる原動機を収容する。メインモジュール１２は、ロボット１０のメインコントローラ（メイン処理モジュール）を含む。前記ロボット１０は、リモートコンピューティングデバイス（図示せず）によって制御可能であり、そして、メイン処理モジュールは、リモートコンピューティングデバイスから受信するコマンドに応答してロボット１０の少なくとも１つの他のモジュールを制御するように構成される。
【００２９】
各モジュール１１、１２、１３は、電子回路を有している。前記モジュール１１、１２、１３は、したがって「スマート」["smart"]であると考えることができる。電子回路は、モジュールタイプに依存して、複雑さと構成を変化し得る。例えば、メインモジュール１２に含まれるメイン処理モジュールは、脚モジュール１１及び胴体モジュール１３に含まれている電子回路よりも著しくより複雑であり得る。それぞれの移動モジュール１１及び胴体モジュール１３の電子回路はこのモジュールを識別するデータを格納している。いくつかの例では、メインモジュール１２の電子回路もまた、このモジュールを識別するデータを格納している。以下でより詳細に説明するように、そのようなデータは、例えば、このモジュールをロボットの残りの部分へ接続する際に、前記モジュールを認証する処理において、使用され得る。前記モジュールを識別するデータは、前記モジュールに関連付けられた固有の識別子を有するものであり得る。モジュールを識別する前記データは、モジュールのタイプの表示[indication]を含むことができる（例えば、それが、移動モジュール、二次モジュール、シールドモジュール、武器モジュール、胴体モジュールであるかどうか等。）。いくつかの例では、モジュールを識別する前記データは、暗号化されている。いくつかの例では、モジュールを識別する前記データは、モジュールの信憑性を識別及び検証するプロセスの間、例えば、ロボットのメイン処理モジュールにより、データベースと相互参照されるように構成されている。いくつかの例では、電子回路はまた、モジュールの較正データを記憶する。そのような較正データは、例えば、メインモジュールに、新たに接続されたモジュールが完全なものからどのように変化しているかを決定し、また任意のこのような変動を補償することを可能とするために、ロボットへのモジュールの接続時において、メイン処理モジュールへ送信されることができる。
【００３０】
電子回路は、それが能動的手段（例えばデジタル又はアナログ有線電気接続などのような）によって、又は受動的手段（例えば無線高周波伝送などのような）によって、のいずれかで構成されるモジュールの識別を可能とする。種々のモジュールの、同定、及び真正性の検証は、以下でより詳細に説明するように、いくつかの方法において有用であり得る。
【００３１】
新たに接続されたモジュールを識別することは、例えば、第一モジュールと第二モジュールとの間の電気的インターフェースを介して、第二モジュールの電子回路（第二電子回路）への第一モジュールの電子回路（第一電子回路）からのデータパケットを送信することを有し得る。前記データパケットは、第二モジュールの性質に依存し得る特定のフォーマットを有し得る。例えば、ある異なるデータパケットフォーマットは、脚モジュール識別データとしてよりも、二次モジュール識別データとして使用され得る。例示的なデータパケットフォーマットは、識別子、タイプ文字列、及びフィーチャリストのいずれか又はすべてを含んでもよい。データパケットに含まれるデータの各項目は、固定長（例えば、ビットの固定数）であってもよいし、スタート及びストップビット配列によってマークされた可変長データ構造であってもよい。データパケットフォーマットに含まれる識別子は、第二モジュールに関して世界中で唯一の識別子であってもよい。識別子は、整数として、１６、３２又は６４ビットの配列であってもよく、又は暗号化された値又は暗号化機能の結果を表す２５６、５１２又はそれより大きなビット配列からなるものであってもよい。タイプ文字列が、モジュールのタイプを決定するためにメイン処理モジュールによって使用されてもよく、これによって前記モジュールを制御するために対応する制御ルーチンを取得する。いくつかの場合においては、データパケットフォーマットは、タイプ文字列を含んでいなくてもよく、例えば、制御情報が、識別子を使用してメイン処理モジュールによって、ルックアップ操作に基づいて、代替的に検索することができる場合である。フィーチャリストは、もし制御可能な構成部品が第二モジュールに含まれているのであれば、それを示し得る。例えば、フィーチャリストに含まれている文字列値「ＬＥＤＲ」は、第二モジュールが赤色ＬＥＤを有し、このＬＥＤのための制御値は第一データ項目として提供されるべきことを示すことができ；文字列値「ＬＥＤＢ」は、第二モジュールが青色ＬＥＤを有し、このＬＥＤのための制御値が第二データ項目として提供されるべきであることを示すことができ；そして、文字列値「ＭＯＴＯＲ１」は、第二モジュールがモータを有し、このモータのための制御値が第三データ項目として提供されるべきことを示すことができる。
【００３２】
一実施例のデータ１０７３は、第二電子回路のメモリから第一電子回路によって読み取られてもよい。一実施例のデータ１０７３は、メイン処理モジュールから第一電子回路によって受信された要求に応答して第一電子回路によって読み取られてもよい（例えば、第一電子回路は、メインモジュール１２以外のモジュールに含まれている場合）。第一電子回路は、メイン処理モジュールに前記データ１０７３を送信し得る。メイン処理モジュールは、ゲームロボットの属性を設定するように結合されたコンピューティングデバイスに前記データを送信し得る。コンピューティングデバイスが接続されていない場合、メイン処理モジュール２１０は、後の送信のために、このデータをキャッシュしてもよい。例えば、ゲームロボットの模擬質量は、「ＨＶＹ」タイプ２７１２に基づいて、又は識別子２７１１を使用してルックアップに基づいて設定され得る（例えば、前記タイプは識別子において暗示されている）。
【００３３】
一実施例のデータ２７４は、フィーチャリスト２７０３に示された能動的電子部品を制御するために、データパケットとして、第一電子回路及び第二電子回路を介して、メイン処理モジュール２１０から第二モジュールに送信され得る。この場合、一実施例のデータは、第二モジュールのマイクロコントローラによって逐次受信される３つの８ビットデータ値を有している（前記値は「３５」、「１２８」及び「１２」である）。値「３５」は、項目２７１４によって識別される赤色ＬＥＤのレベルを制御し、値「１２８」は、項目２７１５によって識別される青色ＬＥＤのレベルを制御し、そして、値「１２」は、項目２７１６によって識別されるモータの位置又は速度を制御する。
【００３４】
各脚モジュール１１は、股関節[hip]１１１、大腿１１２、膝関節１１３、及び下肢１１４を有している。前記脚群のそれぞれは、３つの原動機１１５、１１６及び１１７によって作動されており、この実施例において、これら原動機はロボット１０内においてそれぞれ完全に統合されている。前記原動機群のそれぞれは、脚モジュール１１の異なる可動ジョイントを作動させる。各脚モジュールの股関節１１１は、直交軸回りで旋回するように構成された、２つのそのような可動ジョイントを有している。各脚モジュールの膝関節１１３は、最も近い股関節（すなわち、膝関節に最も近い股関節）の旋回軸に平行な軸回りを旋回するように構成された、１つのこのような可動ジョイントを有している。それによって、前記原動機１１５、１１６及び１１７の各々は、脚に３つの回転軸１４、１５、１６回りに回転することを許容する、３度合の自由度を、各脚に与える。二つの原動機１１５、１１６は、それぞれの大腿１１２内に統合されている。残りの原動機１１７は、胴体モジュール１３内に含まれている。胴体モジュール１３に含まれている原動機１１７の数は、ロボット１０に含まれ得る脚群の最大数に対応する。前記原動機１１７は、メイン処理モジュールにより生成され、そして、メインモジュール１２と胴体モジュール１３との間の電気的インターフェースをわたって（及び、脚モジュール１１に含まれる原動機に関しては、胴体モジュール１３とその脚モジュールとの間の電気的インターフェースをわたって）送信された、コマンドによって制御される。そのようなコマンドは、例えば、リモートコンピューティングデバイスからメイン処理モジュールによって受信されたハイレベルのコマンドに応答して、メイン処理モジュールにより生成される低レベルのコマンドであり得る。
【００３５】
図３ａからｃは、一実施例の脚モジュール１１の大腿部１１２と、そこに含まれる２つの原動機１１５、１１６を、より詳細に示すものである。本実施形態では、大腿部１１２は、三つの主要構造要素、すなわち、二つの外側シェル３１及び３２と大腿キャリアプレート３３から構成される。図３ａの（ｉｉ）部は、キャリアプレート３３をより明確に示すために、シェル３２が取り外された大腿部１１２を示している。明確にするために１つの原動機１１５の構成要素のみが示されている（原動機１１６は意図的に省略されている。）。図３ｂから分かるように、大腿キャリアプレート３３は、原動機１１５の構成要素群との１つの機械的インターフェースを提供する。この特定の図示された実施例において、原動機１１５の構成要素群は、双方の原動機１１５及び１１６を独立して駆動するように配置された大腿電子ボード３４、モータ３５、出力軸３６、及び位置センサー３７を有している。前記大腿電子ボード３４は、脚モジュール１１の電子回路に含まれる。原動機１１５はまた、モータ３５の出力トルクを機械的に伝動するための歯車３９を有するギアボックス３８（図３ｂ（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）に表示）を含む。
【００３６】
図３ｂは、双方のシェル３１及び３２が取り外された、大腿部１１２の原動機１１５のさらに詳細な図である。原動機１１５の伝動機構は、モータ３５を含み、かつ、この特定の実施例では、約３２０：１の総減速比を有する四段階の平行軸ギアボックスを有している。原動機１１５の制御は、大腿電子ボード３４及び位置センサー３７によって支配される。原動機１１５の構成要素群の鏡映版が、原動機１１６を形成するために、大腿１１２の反対側の端部に設けられ得る。
【００３７】
図３ｃは、位置センサーに関しての一代替的配置を示すものである。図３ａ及び図３ｂに描かれている位置センサー３７は、シャフト、この場合には、原動機の出力軸３６が、前記位置センサー３７を通過することを可能とするように設計された、「スルーホール」["through-hole"]又は「シャフトレス」["shaft-less"]として知られている位置センサーの一種である。これは、デュアル出力軸の設計を容易にする。しかしながら；別の構成（すなわち、図３ｃに示されている配置である）がまた可能であり、そこにおいては、位置センサー３７’は、出力軸３６’のギア４９に噛合するあそび歯車４７に依存する。描かれた実施例においては、あそび歯車４７は、歯車４９よりも小さいピッチ円直径を有しており、これは位置センサー３７’の感度を向上させることに役立つ。しかしながら、歯車４９とあそび歯車４７との間のギア比１：１は、位置センサー３７’の動きの範囲が限定されている場合には、好ましいものであり得る。
【００３８】
図４ａ（ｉ）及び（ｉｉ）は、一体化された胴体モジュール１２及びその４つの原動機１１７のうちの１つの詳細図を示すものである。明瞭にするために、胴体モジュール１２内に収容された他の３つの原動機は示されていない。胴体モジュール１２の構造は、大腿部１１２が２つの原動機を収容し、胴体モジュール１２が４つの原動機を収容する点を除いて、大腿部１１２の構成と同様である。胴体モジュール１２は、三つの主要構成要素、すなわち二つの外側シェル４１及び４２と胴体キャリアプレート４３とで形成される。図４ａの（ｉｉ）部分は、シェル４２が取り外された胴体モジュール１２を示している。明確にするために１つの原動機１１７の構成要素のみが示されている（他の３つの原動機１１７は意図的に省略されている。）。
【００３９】
胴体キャリアプレートキャリア４３は、原動機１１７の構成要素群との１つの機械的インターフェースを提供する。図４ａに示す原動機構成要素群は、４つの胴体原動機１１７すべてを独立して駆動するように配置された胴体電子ボード４４、原動機４２のモータ４５、胴体出力軸４６、及び位置センサー４７を有している。この特定の実施形態では、そして、製造コストを低減するために、原動機１１７の構成要素群は、大腿部の原動機１１５及び１１６の対応する構成要素群と同一のものとされていることに留意すべきである。原動機１１７はまた、モータ４５の出力トルクを機械的に伝動するギアボックス（図４ｂに示す）を含む。図示された原動機１１７の構成要素群を複製して、胴体モジュールの残りの３つの原動機１１７を形成することができる。
【００４０】
図４ｂは、双方のシェル４１、４２が取り外された、胴体モジュール１２の４つの原動機１１７のうちの１つのギアボックス５８のさらに詳細な図である。原動機１１７の伝動機構は、モータ４５を含み、かつ、この特定の実施例では、約３２０：１の総減速比を有し、約０．５Ｎｍの出力トルクを有する四つの平行軸歯車５９を有する四段階のギアボックス５８を有している。
【００４１】
図５は、大腿部１１２及び胴体モジュール１３に見られる原動機１１５，１１６及び１１６の出力軸の様々な配置を詳細に示している。特に、図５は、第一の実施例の出力軸５６のためのカップリング及びベアリングの種々異なる可能な構成を示している。図５（ｉ）は、第一の実施例の出力軸５６を支持するために、１つ又はそれ以上のブッシング５１を大腿部又は胴体モジュール（図示せず）の内側でどのように用いるかを示すものである。この実施例では、出力軸５６は、パラレルキースプライン[parallel key spline]として知られている一種のスプラインから構成される。図５（ｉｉ）は、第二の実施例の出力軸５６’を支持するために、大腿部１１２又は胴体モジュール１３（図示せず）の内部で使用される１つ又はそれ以上のボールベアリング５２を示すものである。第二の実施例の出力軸５６’は、インボリュートスプライン[involute spline]として知られる一種のスプラインから構成される。図５（ｉｉｉ）は、パラレルキースプラインとして知られている一種のスプラインから構成される第三の実施例の出力軸５６’’を示すものである。図５（ｉｖ）及び（ｖ）は、第四の実施例の出力軸５６’’’の２つの異なる図である。第四の実施例の出力軸５６’’’は一方の端部（図５（ｉｖ）において見える端部）に＋形状の断面を有し、他方の端部にＴ字形の断面を有する。原動機１１５、１１６、１１７は、第１、第２又は第３の実施例の出力軸５６，５６’、５６’’のいずれかの特徴を有する、又は任意の他の適切な出力軸の構成のいずれかの特徴を有する、出力軸を有し得る。
【００４２】
図６は、脚モジュール１１の内部にボールベアリングもブッシングも使用されていない（同様に、胴体モジュール１３の内部にもボールベアリングもブッシングも使用されないものとし得る）、脚モジュール１１の代替的配置を示すものである。その代わりに、大腿部１１２を下肢１１４に連結するためのカップリングに含まれている、リンク６１及び６２が、軸受面[bearing surface]としても作用する。図６（ｉ）は、大腿部１１２と下肢１１６の断面図を示しており、この図から前記リンク６１が原動機（例えば、原動機１１５）の出力軸６６に締固されていることが分かる。リンク６１及び６２は、大腿シェル３１及び３２に対して支持することによって、半径方向荷重用の軸受面６３と、軸方向荷重用の軸受面６４とを提供する。図６は、またカップリング対７０（この例ではリンクの一セットからなるものである。）が大腿部１１２の反対側端部において、脚モジュール１１を本体モジュール１３に機械的に接続するために使用される。カップリング対７０はまた、脚モジュール１１を胴体モジュール１３と電気的に接続し得る。
【００４３】
図７ａは、明瞭とするために１つの原動機１１５のみを図示した大腿部１１２の図である。大腿部１１２を下肢１１４に接続するためのリンク６１及び６２と同様の配置で、図７ａは大腿部１１２を本体モジュール１３に接続するための一対のリンク７１及び７２を示している。この特定の実施形態では、リンク６１及び６２によって与えられた軸受面６３及び６４と同様のものである、軸受面７３及び７４をリンク７１、７２が提供する。
【００４４】
次にモジュラーゲームロボットの二つのモジュールを接続するためのカップリング対の種々の実施例について説明する。一般的に、各実施例のカップリング対は、電気接点群の第一セット及び形状群の第一セットを形成するように成形された第一接続面を有する第一カップリング；並びに、前記２つのモジュールが接続された際に電気的インターフェースを作成するように、前記電気接点群の第一セットと協働するための電気接点群の第二セットを有し、かつ形状群の第二のセットを作成するよう成形された第二接続面を有する第二カップリングを有している。前記２つのモジュール（すなわち、前記カップリング対によって接続可能な２つのモジュール）のうちの少なくとも一方が、前記モジュラーロボットの旋回ジョイントの一部を形成する。前記形状群の第一セット及び前記形状群の第二セットは、実質的に前記第一接続面に垂直な接続軸に沿って前記第二カップリングと係合する前記第一カップリングの動きが、前記第一カップリングと前記第二カップリングとの間に機械的インターフェースを形成するように構成され、ここで、前記第一カップリングと前記第二カップリングとの間の前記機械的インターフェースは、接続軸に沿った前記第一カップリングと前記第二カップリングとのさらなる相対的な運動に抵抗するものである。また前記機械的インターフェースは、前記旋回ジョイントの旋回軸に平行な軸回りにおける前記第二カップリングに相対的な前記第一カップリングの回転運動に抵抗するものである。
【００４５】
図７ｂは、カップリング対７０の実施例の様々な方向からの図を示すものである。カップリング対７０は、胴体モジュール１３に対して脚モジュール１１を接続し、そして、２つのカップリング７５及び７６からなるものである。この実施例において、それぞれのカップリング７５、７６は1対のリンクを有している。前記カップリング７５は、脚モジュール１１の一部を形成し、そして、それぞれの大腿部１１２の原動機１１６、１１５の一方と機械的インターフェースを形成する。前記カップリング７５（第一カップリングと考えることができる。）はそれぞれのリンク７１及び７２より構成される。前記カップリング７６（第二カップリングであると考えることができる）は、胴体モジュール１３の一部を形成し、そして、胴体モジュール１３の４つの原動機１１７のいずれかの出力軸との機械的インターフェースを形成する。前記カップリング７６はそれぞれのリンク７７及び７８より構成される。図７ｂに示されるカップリング対７０の実施形態において、前記カップリング７５及び７６は、ばねラッチ７８を押すことによって、脱カップリング（ないし分離／切断）されて、カップリング７５のキー７５１（第一接続面によって形成された形状群の第一セットに含まれるものであると考えることができる。）に、カップリング７６のキー溝７６２（第二接続面によって形成された形状群の第二セットに含まれるものであると考えることができる。）と係合することを許容する。この特定の実施形態では、カップリング７５は、カップリング７５から上方に（又はそれぞれに下方への動き）係合する（又はそれぞれに脱カップリング）する。ばねラッチ７８は、押された際に（カップリング７６にカップリング７５を係合又は分離するため）撓み、またカップリング７５及びカップリング７６を係合状態に保持するために元の位置に跳ね返るように設計されている。したがって、リンクセット７０は、クイックリリースリンクセット[quick-release link set]又はクイックディスコネクトリンクセット[quick-disconnect link set]であると考えることができる。
【００４６】
図７ｃは、前記リンクセット７０をさらに図示するものである。図７ｃ（ｉｉ）は、胴体ジュール１３の全ての４つの原動機１１７との機械的インターフェースを提供する全ての４つのカップリング７６を有する胴体モジュール１３を図示している。図７ｃ（ｉｉｉ）は、４つの脚モジュール１１のうちの１つを図示するものであり、大腿の原動機のうちのの一つとの機械的インターフェースを提供する一つのカップリング７５を有している。脚モジュール１１のその他の大腿の原動機は、下肢のリンク６１及び６２の対を介して、下肢１１４と機械的インターフェースを形成する。図７ｃ（ｉ）は、部分的に接続された状態での前記胴体モジュール１３と前記脚モジュール１１を示している。前記リンクセット７０の様式で機械的インターフェースを作成するリンクセット７０はまた、前記カップリング７５及び７５が接続状態にあるとき（図７ａからｃには図示せず）に、電気的インターフェースを形成する特徴をまた含むものである。
【００４７】
図９（ｉ）及び（ｉｉ）に示されるように、前記第１カップリング９５は、凸部の形態を有する、キー７５１を形成するように成形された接続面を有しており、そして、第２カップリング９６は、凹部の形態を有する、キー溝７６２を形成するように成形された接続面を有している。前記キー７５１と前記キー溝７６２は、キー７５１をキー溝７６２の開放端に位置を合わせ、そして、前記第一及び第二カップリング７５、７６を前記カップリングの接続面に垂直な方向に沿ってお互いに向かって相対的に移動させることによって、キー７５１をキー溝７６２内にスライドさせ得るように、それぞれ構成される。キー７５１及びキー溝７６２の構成（例えば、形状）は、キー７５１がキー溝７６２と係合した際、機械的インターフェースが、第一及び第二カップリング７５、７６の間に、それぞれの接続面に垂直な接続軸に沿っての第一及び第二カップリングの相対的な運動に抗して、形成される。第一及び第二カップリング７５、７６のそれぞれはまた、前記カップリングが含まれる前記モジュールの旋回ジョイントの一部を形成するように構成されている。上記のように第一及び第二カップリングの間に形成された機械的インターフェースは、また、これらの旋回ジョイントのそれぞれの旋回軸に平行な軸回りにおける前記第二カップリングに相対的な前記第一カップリングの回転運動に抵抗する。
【００４８】
図８ａは、図７ｂからｃに関連して上述したような方法で、機械的インターフェースを形成すると同時に、このような電気インターフェースをどのようにして形成し得るかを示すものである。図８はカップリング対８０を示すものであり、前記カップリング対は、第一リンク（図示せず）及び第二リンク８２を有する第一カップリング８５、及び第一リンク８７及び第二リンク８８を有する第二カップリングからの構成されるものである。前記カップリング対８０の構成要素は、上述したカップリング対７０の対応する構成要素の特徴のいずれか又は全てを有していてもよい。特定の図示した実施形態では、明瞭とするためにリンク８２のみが描かれているが、カップリング８５は、それの両方のリンクの間に保持されたプリント回路基板８５３を含んでいる。プリント回路基板８５３は、前記カップリング８５が含まれている脚モジュールの電子回路の少なくとも一部を形成する。プリント回路基板８５３は、この実施例では、電気コネクタとして作用する４つのバネ仕掛けのピン８５４を有している。前記ピン８５４は電気接点群の第一セットを含むものと考えることができる。プリント回路基板８５３は電気ケーブル８５５によって大腿のプリント回路基板３４と結線されている。同様に、カップリング８６はそれの両方のリンク８７及び８８の間に保持されたプリント回路基板（図示せず）を含んでいる。カップリング８６の前記プリント回路基板は、前記カップリング８６が含まれている胴体モジュールの電子回路の少なくとも一部を形成する。カップリング８６の前記プリント回路基板は、この実施例では、ピン８５４と電気的接触を行うように設計された４つの電気パッド８６４を有している。前記電気パッド８６４は電気接点群の第二セットを含むものと考えることができる。カップリング８６の前記プリント回路基板は電気ケーブル８６５によって胴体モジュールのプリント回路基板４４と結線されている。
【００４９】
図８ｂは、ゲームロボット１０の実施例の第１及び第２モジュールの間の電気的インターフェース（例えば、第１カップリング８５及び第２カップリング８６によって形成される電気的インターフェース）に含まれる電気的接続を概略的に示すものである。図示した実施例では、第１モジュールは移動モジュール（例えば、脚モジュール１１）であり、第２モジュールは胴体モジュール（例えば、胴体モジュール１３）である。
【００５０】
図８ｂは、脚モジュール１１に電気的に結合された胴体モジュール１３を示す。接続は、胴体モジュール１３に接続されたそれぞれの別個の脚モジュールに関して複製され得る。接続は、胴体−脚モジュールインターフェースの一部を形成し得る。図８ｂにおいて、脚モジュールは、２つの大腿部原動機を含み、胴体モジュールは、上述したように、各脚モジュール用にそれぞれ１つの股関節原動機を含む。その他の場合において、脚モジュールは、前記大腿部原動機群及び前記股関節原動機を含むことができる。図８ｂは、１０個の別々の電気的接続２６０、すなわち、ＰＭ１  −  第１原動機制御信号のための接続；ＰＭ２−第２原動機制御信号のための接続；ＰＯＴ  −  位置フィードバック信号のための接続；３Ｖ３  −  ３．３Ｖの直流電源供給；ＧＮＤ−Ｓ  −  ３．３Ｖ供給のためのグラウンドチャネル；ＳＥＮ  −  脚モジュールの存在を示す検知チャネルのための接続；６Ｖ  −  ６Ｖの直流電源供給；ＧＮＤ−Ｐ  −  ６Ｖ供給のためのグラウンドチャネル；ＤＡＴＡ  −  連続データ通信チャネルのための接続、を示す。ＰＭ１から３のうちの一方は、大腿回転（例えば軸１５回りの回転）のためのモータを制御するためにＰＷＭ信号を運ぶことができ、そして、ＰＭ１〜２の他方は、足回転（例えば、軸１６回りの回転）のためのモータを制御するためにＰＷＭ信号を搬送してもよい。ある場合には、これらの信号は原動機を直接制御することができる。他の場合には、信号群のうちの１つ又はそれ以上が、大腿ＭＣＵのための制御データを含むことができ、このＭＣＵは、前記制御データからＰＷＭ信号を計算する。ＰＯＴ接続は、脚モジュール上の各位置センサーからの位置データを運ぶことができる（例えば、連続的な供給）。あるいは、三つの別個のチャネルが他の実施例において提供されてもよい。３Ｖ３及び６Ｖ接続、及び対応するＧＮＤリターン接続を使用して、原動機及び１又はそれ以上の能動的電子部品（例えば、二次モジュール上のモータ群又はＬＥＤ群）に電力を供給するために用いられ得る。ＳＥＮ接続は、脚モジュール１１の存在を検出するためにメイン処理モジュール２１０によって使用され得る。単純な場合では、ＳＥＮ接続は、単に３Ｖ３電源の帰線[return]であってもよい。したがって、脚モジュール１１が取り付けられていないときには、この接続部に電圧はないが、脚部モジュール１１が取り付けられると、ＳＥＮ接続部は３Ｖ３（又はそれ以下）の電圧まで上昇する。前記ＤＡＴＡチャネルは、脚モジュール群を識別するデータ及び任意に取り付けられる二次モジュール群を識別するデータを取得するために使用され得る。他のコマンド及び要求を脚モジュール１１の制御ロジックに送るために使用することも可能である。前記ＤＡＴＡチャネルは、ＵＡＲＴ又はその他のシリアルデータチャネルであり得る。ＤＡＴＡチャネルはまた、第一及び第二モジュールの電子回路間でデータを通信してもよい。ＤＡＴＡチャネルは、さらに、ファームウェアのアップグレードにも使用し得る。
【００５１】
図９は、ゲームロボットの二つのモジュール間のクイックリリースの機械的及び電気的接続を作成するためのカップリング対９０を別の実施例を示す図である。カップリング対９０は、第一カップリング９５（第一リンク及び第二リンクを含む）と、第二カップリング９６（第一リンクと第二リンクを含む）とから構成される。この特定の実施形態では、カップリング９５は、それの両方のリンクの間に保持されたプリント回路基板９５３を含んでいる。プリント回路基板９５３は、１つの脚モジュール１１の電子回路に含まれる。この実施例においては、プリント回路基板９５３は、電気コネクタとして作用する４つのバネ仕掛けのピン９５４を有している。前記ピン９５４は電気接点群の第一セットを含むものと考えることができる。プリント回路基板９５３は電気ケーブル９５５によって大腿１１２のプリント回路基板３４と結線されている。同様に、カップリング９６はそれの両方のリンクの間に保持されたプリント回路基板９６３を含んでいる。前記プリント回路基板９６３は、胴体モジュール１３の電子回路に含まれるものである。カップリング９６の前記プリント回路基板９６３は、この実施例では、ピン９５４と電気的接触を行うように構成された４つの電気パッド９６４を有している。前記電気パッド９６４は電気接点群の第二セットを含むものと考えることができる。前記プリント回路基板９６３はケーブル９６５によって胴体モジュール１３のプリント回路基板４４と結線されている。この特定の実施例では、カップリング９５及び９６は、これらカップリング９５及び９６の一方を、これらカップリング９５及び９６の他方の回りにねじる（回転させる）ことによって（図９（ｉｉｉ）において矢印で示されるように）、接続／脱離される。
【００５２】
図９（ｉ）及び（ｉｉ）に示されるように、前記第１カップリング９５は、４つの凸部９５６（形状群の第一セットを含むものであるとみなすことができる。）を形成するように成形された接続面を含み、第２カップリング９６は、４つの凹部９６６（形状群の第二セットを含むものであるとみなすことができる。）を形成するように形成された接続面（第２組の構成を含むと考えられてもよい）を含むものである。前記突起９５６及び前記凹部９６６は、第１カップリング９５及び第２カップリング９６の第一の相対的な配向において、凸部９５６が凹部９６６に受け入れられるように、互いに構成されている。凸部９５６及び凹部９６６の構成（例えば、形状）は、凸部９５６が凹部９６６内に受け入れられたとき、第１及び第２のカップリング９５、９６の少量の相対的な回転が、第一の方向で可能である（しかし、第二の反対方向には不可能である）ようになされている。第一の方向への第二カップリング回りにおける第一カップリングの回転（又はその逆）は、接続面のそれぞれに対して垂直な接続軸に沿っての第一カップリングと第二カップリングとの相対運動に抵抗する、第一カップリングと第二カップリングとの間の機械的インターフェースを形成する。第一及び第二カップリング９５、９６のそれぞれはまた、そのカップリングが含まれているモジュールの旋回ジョイントの一部を形成するように構成されている。上記のように第一及び第二カップリングの間に形成された機械的インターフェースはまた、これらの旋回ジョイントのいずれかの旋回軸に平行な軸回りにおける第二カップリングに対する第一カップリングの回転運動にも抵抗するものである。
【００５３】
図１０〜図１２ｂは、第一カップリング及び第二カップリングを含むカップリング対のさらなる実施例を示す。図１０ａは、第一カップリング１０５を示し、図１１ａ及び図１１ｂは、第二カップリング１０６を示す。図１２ａ〜ｃは、一緒に接続された、そして、接続プロセス中における、第一及び第二カップリング１０５、１０６を示す。本明細書で使用される「第一」及び「第二」という用語は、カップリング対の２つの部材を単に区別するためのものであり、第一及び第二カップリングの間の差異的特徴を暗示するものとして解釈されるべきではない。さらに、以下の説明では、第一カップリングが脚部モジュールに含まれ、第二カップリングが胴体モジュールに含まれているが、原則として、第一及び第二カップリングのいずれも、実施例によるモジュラーロボットの任意のモジュールに含まれ得るものである。
【００５４】
図示した実施例において、第一のカップリング１０５は、ゲームロボットの１つの脚モジュール（例えば、脚モジュール１１）に含まれるように構成されている。図１０に示されている脚部１１の異なる部分を接続するケーブルは、可動ジョイントを横切って電力を伝送する任意の方法を表していることに留意すべきである。すなわち、このような、そのようなケーブルは、図１〜１０に示される実施例に示されていないが、これらの実施例は、図１０に示すケーブルと類似又は同等のケーブルを使用することができる。あるいはまた、いくつかの例は、外部ケーブルを必要としない、電力及びデータ信号の内部経路を利用し得る。第一カップリング１０５が含まれている脚モジュール１１は、モジュラーロボットの旋回ジョイントの一部を構成している。図示した実施例では、第一カップリングは、旋回軸Xを有する旋回ジョイントの一部を形成するリンク１０１を有している。
【００５５】
図１０（ｉ）及び（ｉｉ）によって示されるように、第一カップリング１０５は、少なくとも上部部分１０５ａ及び下部部分１０５ｂを含む。いくつかの実施例において、前記第一カップリング１０５は、さらに、上部部分１０５ａ及び下部部分１０５ｂとの間の中間部部分を含んでもよい。しかしながら；この中間部部分は、第一カップリング１０５の接続機能に寄与しないものであり、したがって、これ以上説明は行わない。図１０ａ（ｉｉｉ)に示すように、使用中、上部部分１０５ａは、下部部分１０５ｂに接合されている。第一カップリング１０５は、上部部分１０５ａの前面１０３aと下部部分１０５ｂの前面１０３ｂによって形成される第一接続面１０３を有している。以下に詳述するように、前記接続面１０３は、第二カップリング上の第二接続面によって形成された形状群の第二セットと協働するように構成された、形状群の第一セットを形成するように成形されている。形状群の第一セットは、この実施例では、第一接続面１０３の隣接領域に対して、脚モジュールの一部を形成する旋回ジョイントの旋回軸Ｘに対して実質的に半径方向である方向において外方にそれぞれ延長された、複数の凸部を有するものとされている。
【００５６】
図示された実施例において、前記凸部は、タブ１０２１と、シェルフ１０２２、一対のラグ１０２３、及びソケット１０２４を有している。前記タブ１０２１は、接続面１０３に対して実質的に垂直方向においてその前面へと延長されたチャネル１０２５を含む。前記シェルフ１０２２は、前記シェルフ１０２２の下面へと延長された凹部１０２６を含む。いくつかの実施例においては、前記凹部１０２６は、シェルフ１０２２において開口部を含むように、シェルフ１０２２の上面へと延長されている。図示された実施例では、前記ソケット１０２４は、複数のピンの形態である電気接点群の第一セットを有する第一電気コネクタを含んでいる。
【００５７】
図示された実施例では、前記第二カップリング１０６は、ゲームロボットの１つの胴体モジュール（例えば胴体モジュール１３）に含まれるように構成されている。図示された実施例では、前記胴体モジュール１３は、４つの第二カップリング１０６を有しており、前記第二カップリングのそれぞれは前記胴体モジュール１３のシェル１０７と一体的に形成されている。前記第二カップリング１０６のそれぞれは、ソケット様の特徴を有している。前記シェル１０７の外表面の一部は、前記シェル１０７の隣接部分に対して凹んでおり、ソケット様の特徴を形成する。凹部の表面は、後述するように、前記第一カップリング上の形状群の第一セットと共働するように構成された、形状群の第二セットを形成するように成形された接続面１０８を有している。
【００５８】
前記形状群の第二セットは、この実施例では、第一接続面１０８の隣接領域に対して、脚モジュールの一部を形成する旋回ジョイントの旋回軸Ｘに対して実質的に半径方向である方向において内方にそれぞれ延長された、複数の凹部を有するものとされている。前記複数の凹部のそれぞれは、前記第一カップリングの対応する凸部を受け入れるように成形されている。いくつかの実施例では、前記複数の凹部のうちの１つないしそれ以上が、第一のカップリングの対応する突起と合致するように成形されていても良く、これにより凹部と対応する凸部との間に緊密な適合が達成され、前記凸部が前記凹部に収容された際に少なくとも接続面の平面において、前記凹部と対応する前記凸部との間の相対運動を実質的に防止するように機能させることができる。図示された実施例では、凹部１０９１は、前記タブ１０２１を受け入れるように成形され、凹部１０９２は前記シェルフ１０２２を受け入れるように成形され、そして、一対の凹部１０９３が一対のラグ１０２３を受け入れるように成形されている。
【００５９】
前記形状群の第二セットは、さらに、第二接続面の隣接領域に対して、外方に延びる少なくとも１つの凸部を含むことができる。そのような凸部は、前記旋回ジョイントの旋回軸に平行な方向に、及び／又は、前記旋回ジョイントの旋回軸に垂直な方向に延びるものであってよい。図１１ｂは、図１１ａにおいては視認できない前記カップリング１０７の下面（図１１ａに示した方向に対して）の一部を示すものである。この図示された実施例では、形状群の第二セットは、前記旋回軸Ｘに平行な方向において、接続面１０８の下側対向部分（すなわち、図１１ｂに示される下面）から延長された、線状突起１０９５（前記旋回ジョイントの旋回軸Ｘに対して半径方向の長軸を有する。）を有している。前記線状突起１０９５は、第一及び第二カップリング１０５、１０６が接続された際に、溝１０２５内にぴったりと受容されるように構成されている。旋回軸Ｘに対して半径方向における前記線状突起１０９５と前記溝１０２５の延長の度合いは、旋回ジョイントによって生成された捻り力に抵抗する、比較的大きなモーメントアームを提供し、そして、それによって、旋回軸Ｘに平行な軸回りの第一及び第二カップリングの相対運動に強く抵抗する。
【００６０】
図示された実施例では、凸部群の第二セットは、さらに、前記カップリング１０６の底部で接続面１０８から外方に延びた一対のタブ１０９６ａ及び１０９６ｂを有している。前記タブ１０９６ａ、１０９６ｂは、図１１によって示されるとおりの、スリーフィンガーロック機構[three-finger locking arrangement]において前記第一カップリング１０５上のタブ１０２１と噛合うように構成されている。このスリーフィンガーロック機構は、旋回ジョイントによって生成された捻り力に抵抗する、比較的大きなモーメントアームを提供し、それによって旋回軸Ｘに平行な軸回りの第一及び第二カップリングカップリングの相対運動に強く抵抗する。
【００６１】
第一及び第二接続面１０３、１０８の複雑な相補的な形状群の（すなわち、形状群の第一及び第二セットによって作成された）効果は、旋回軸線Ｘに平行な複数の平面において大きな接触面積を提供することである。これらの接触面は、旋回ジョイントによって生成された捩じり力の実質的全てを防止し、かつ全ての軸に沿った、全てのないしは実質的に全ての相対運動を防止する（第一及び第二カップリングの分離のために必要とされ、そして、解放可能なロック機構によって代わりに防止される、接続軸Ｙに沿って、お互いに離れる第一及び第二カップリング１０５、１０６の運動を除く）。
【００６２】
形状群の第二のセットは、さらに、第二接続面１０８から外方に延長された第二電気コネクタ１０９４の形態である凸部を有している。前記第二電気コネクタ１０９４は、第一電気コネクタの複数のピンを受容するための複数のソケットの形態の電気的接点群であり得る。前記第二電気コネクタ１０９４は、第一及び第二カップリング１０５、１０６が接続された際に前記ソケット１０２４内に受容されるように成形されており、そして、このように受容された際、前記ソケット１０２４内で前記第一電気コネクタと電気的インターフェースを形成するように成形されている。前記電気的インターフェースは、図８ｂに関連して上述した電気的インターフェースの特徴のいずれかを有している。前記ソケット１０２４はこれによって第一及び第二カップリング１０５、１０６が接続された際に、第一及び第二電気コネクタを保護するように機能する。
【００６３】
第一カップリング上の形状群の第一セット及び第二カップリング上の形状群の第二セットは、第一接続面（及び第二接続面）に実質的に垂直な接続軸Ｙに沿って第二カップリングと係合する第一カップリングの動きが、第一カップリングと第二カップリングとの間に、前記接続軸に沿った第一カップリングと第二カップリングとのさらなる相対移動に抵抗する、機械的インターフェースを形成するように構成される。前記機械的インターフェースはまた、前記旋回ジョイントの旋回軸に平行な軸回りにおける第二カップリングに対する第１カップリングの回転運動にも抗し得る。ある一方向又は方向群における相対運動に対する抵抗力は、いくつかの例では、形状群の第一セット及び形状群の第二セットの特定の形によって、高められ得る。例えば、形状群の第一セットにおける一ないしそれ以上の形状が、形状群の第二セットにおける一ないしそれ以上の形状と、インターロック（噛合う）ように構成されていても良い。形状群の第一セットにおける一ないしそれ以上の形状が、形状群の第二セットにおける一ないしそれ以上の形状と適合するインターフェースを有するように構成され得る。ある一方向における相対運動に対する抵抗性は、前記一方向に垂直な平面において顕著な表面積を有する相当する第一及び第二形状群を与えることによって高められ得る。
【００６４】
図１２ａ〜ｃは、胴体モジュール１１及びメインモジュール１２を備えたロボットに脚モジュール１１を接続するプロセスを示すものである。図１２ａは、接続軸Ｙに沿って胴体モジュール１３に向かって動かされている前記脚モジュール１１の側面図（ｉ）及び上面図（ｉｉ）を示す。接続軸Ｙは、第一カップリング１０５を第二カップリング１０６に接続するために、ユーザーが第一カップリング１０５を第二カップリング１０６（又はその逆）に向かってそれに沿って移動させなければならない軸を表わすものである。
（図示した実施例を含む）いくつかの実施例では、第一カップリング１０５と第二カップリング１０６は、接続を達成するために前記接続軸に沿ってお互いに向かって移動する際に、特定の相対的な配向に維持されなければならない。この相対的配向は、第一及び第二カップリング１０５、１０６の接続軸回りにおける相対的な回転によって変えることができる。図１２ａは、第一カップリング１０５と第二カップリング１０６との間の接続を達成するための正しい相対配向にある、第一カップリング１０５と第二カップリング１０６を示すものである。
【００６５】
図１２ｂは、接続された状態における第一及び第二カップリング１０５、１０６を通る垂直（図１２ａ（ｉ）に示した配向に対して）断面図である。この図から、第一及び第二接続面が密接するように、形状群の第一セットが形状群の第二セットとどのように係合しているかを見ることができる。図１２ｃは、接続状態における、脚モジュール１１と、胴体モジュール１３及びメインモジュール１２を備えるロボットとの底面を示し、さらに第一及び第二カップリング１０５、１０６の間の係合を示すものである。
【００６６】
いくつかの実施例では、第一カップリング及び第二カップリングの一方が、ロッキング部材をロック位置に弾性的に付勢する付勢機構を有する前記ロッキング部材を有し、そして、第一カップリング及び第二カップリングの他方が、前記した二つのモジュールが接続され、そして、前記ロッキング部材がロック位置に置かれた際に、前記ロッキング部材と係合するように成形されたロッキング形状を有するものとされている。図１１ｃは、このようなロッキング部材を示す、第二カップリング１０６の中心を通る垂直（図１１ａ及び１２ａ（ｉ）に示される向きに対して）断面図である。
【００６７】
図示される実施例では、第二カップリング１０６上の第二の形状群は、旋回ラッチ１１０の形態のロッキング部材を有し、第一カップリング１０５のシェルフ１０２２の凹部１０２６が、ロックキング形状として機能する。前記ラッチ１１０の第一端部は、フック機構１１１を有し、ラッチ１１０の第二の反対側端部は、押ボタン１１２を備える。押ボタン１１２は、第二カップリング１０６の外面からアクセス可能である。図示される実施例では、前記押ボタン１１２は、シェル１０７の開口部を通して、第二カップリングが含まれる胴体モジュールの一部の底部外面からアクセス可能である（図１２ｃに見られるように）。前記ラッチ１１０は、付勢機構１１３（この例ではバネを有している。）によって、フック機構１１１が凹部１０９２内へと延びるロック位置に付勢される。第一カップリング１０５が第二カップリング１０６に接続されると、前記シェルフ１０２２は前記凹部１０９２内に受け入れられ、そして、前記ラッチ１１０は、前記フック機構１１１が前記シェルフ１０２２において前記凹部１０２６と係合するように、ロック位置におかれる。前記フック機構１１の凹部１０２６との係合は、図１２ｂに見ることができる。この係合が、第１及び第２カップリングが接続軸Ｙの方向において互いから離れるのをどのように防止するように機能するかがこの図から明らかである。
【００６８】
上述したように、第二カップリング１０６への第一カップリング１０５の接続は、接続軸Ｙに沿って第一及び第二カップリングを互いに係合するよう移動させることにより達成される。前記ラッチ１１０は、前記接続軸に沿っての第二カップリングと係合する第一カップリングの動きによって前記ロック位置から外れ、かつ前記第一カップリングが前記二カップリングと係合した際に前記付勢機構（例えば、これはバネであり得る。）によって前記ロック位置へと戻るように動くことをもたらすように構成されて（成形されて）いる。図示された実施例では、これは、図１１ｃから判るように、湾曲した前面（接続プロセスの間の移動方向に対して）を有するラッチ１１０によって達成される。第一及び第二カップリングが接続されたときのフック機構１１１と凹部１０２６との係合は、接続軸に沿った第一及び第二カップリングの相対運動に抵抗するように機能する。
【００６９】
押ボタン１１２をシェル１０７に向けて押すと、フック機構１１１が凹部１０２６から外れるように動くように、ラッチ１１０はシェル１０７に取り付けられる。押ボタン１１２は、これによって、ラッチ１１０を凹部１０２６から外すための解放機構として機能し、そして、これによって、接続軸に沿った第１及び第２カップリングの相対運動を可能にする。
【００７０】
実施例に係るゲームロボット（例えば、ゲームロボット１０）に含まれるモジュールの一つ又は複数は、「二次モジュール」[secondary modules]を含んでいてもよい。二次という用語は、これらのモジュールが前記ロボットの操作にとって不可欠なものではなく、前記ロボットの中核機能に影響を及ぼさずに除去及び/又は交換され得ることを示すために使用される（中核機能には、前記ロボットの移動及びリモートコンピューティングデバイスとの通信が含まれる。）。二次モジュールには、シールドモジュール、武器モジュール、又は中核機能に影響を与えずにロボットに追加/削除できるその他のタイプのモジュールが含まれ得る。二次モジュールは、例えば、二次モジュールがロボットに接続されたときにその二次モジュールを認証するプロセスにおいて使用され得る、二次モジュールを識別するデータを格納する電子回路を含み得る。二次モジュールは、前記二次モジュールと他のモジュールとの間の機械的インターフェースと、二次モジュールと他のモジュールとの間の電気的インターフェースを形成するために、ロボットの前記他のモジュール上の対応するカップリングに接続可能なカップリングを有する。二次モジュールとロボットの他のモジュールとの間の電気的インターフェースは、前記ロボット１０に関して上述したロボットモジュール群間の電気的インターフェースの特徴のいずれかを有し得る。二次モジュールは、他のモジュールが前記他のモジュールと前記二次モジュールとの間の電気的インターフェースを通じて制御可能な電子部品の操作を制御するためのコマンドを送信するように構成されている場合においては、前記制御可能な電子部品（例えば、ライト、スピーカー、ディスプレイ、メモリ、アクチュエーターなど）を有し得る。
【００７１】
図１３ａ及び１３ｂは、脚モジュール１１を、脚モジュールに取り付けることができる取外し可能な二次モジュールの一例と共に示ものである。図示された実施例では、二次モジュールは、脚モジュール１１の下肢１１４に挟み着けないしは外すことができる取り外し可能なシールドアセンブリ１３０の形態のシールドモジュールである。すなわち、脚モジュール１１は、前記シールド第二モジュール１３０上の第二カップリングに接続可能な少なくとも一つの第一カップリングを有している。前記第一及び第二カップリングは前記脚モジュール１１とシールド第２シールド１３０との間の機械的インターフェース、及び前記脚モジュール１１とシールド第２シールド１３０との間の電気的インターフェースを形成するように接続可能である。前記シールドアセンブリ１３０は、シールド１３２と、前記シールド１２２に、例えば、ネジを用いて、固定され得るシールドブラケット１３１とを有している。他の実施例においては、シールドブラケット１３１は、シールド１３２と一体的に形成され得る。シールドアセンブリ１３０と下肢１１４との間の機械的インターフェースは、この特定の実施例においては、シールドブラケット１３１に造られた（すなわち、シールドブラケット１３１と一体的に形成された）４つのプラスチックバネタブ１３４によって達成されている。前記バネタブ１３４は、下肢１１４上の４つの対応するソケット１３３と係合すると撓むように設計されている。また他の実施例では、シールド第２モジュールは、上述のカップリング７５，７６，９５，９６，１０５及び１０６のいずれかと同じタイプのカップリングを有してなり、ロボットのその他のモジュール上の対応する同じタイプのカップリングに接続可能である。そのような実施例では、ロボットの二次モジュールと他のモジュールとの間に生成される機械的及び電気的インターフェースは、前記ロボット１０に関して上述した機械的及び電気的インターフェースの特徴のいずれかを有することができる。図示されたこの特定の機械的接続機能は説明のための例のみを意図したものであり、任意の他の適切な機械的接続機能を、二次モジュールとロボットの他のモジュールとの間の機械的インターフェースを形成するために、代替的に使用することができる。
【００７２】
図１３ａ及び１３ｂに図示されているシールドアセンブリ１３０は、「アクティブ」（すなわち、それは電子部品を含む。）であり、下肢１１４と電気的にインターフェース接続している。シールドアセンブリ１３０及び下肢１１４の双方がプリント回路基板（図示せず）を収納しており、そして、４つのタブ１３４の各々が電気導体を、下肢１１４の４つのソケット１３３（これらもまた電気的に導体である。）に差し込むように構成されて、有している。この特定の実施例では、最大４つの個別の電気接続がシールドアセンブリ１３０と下肢１１４と間に可能である。与えられた個別の電気的接続は、シールドに電力を供給するため（例えば、シールドに設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）に電力供給するため）、あるいは脚モジュール１１とシールドアッセンブリ１３０との間のデジタル通信のため（例えば、シールド１３２のタイプを識別するプロセスの間）に用いられ得る。図示された特定の電気的接続機能は、説明のための例のみを意図したものであり、任意の他の適切な電気的接続機能を、二次モジュールとロボットの他のモジュールとの間の電気的インターフェースを形成するために、代替的に使用することができる。
【００７３】
図１３ｂは、シールドブラケット１３１のみを図示していており、シールド１３２は明瞭化のために省略されている。同様に、明瞭化のために脚モジュール１１の下側シェルの半分のみが示されている。したがって、シールドアセンブリ１３０はプリント回路基板１３５を組み込んでおり、下肢１１４はプリント回路基板１２７を組み込んでいることが分かる。シールドプリント回路基板１３５と下肢プリント回路基板１３７との間の電気的接続は、シールドプリント回路基板１３５上の導電性バネタブ１３６と、下肢プリント回路基板１３７上の対応するコネクタ１３８とのセットを用いることで達成される。この特定の実施例では、シールドアセンブリ１３０が脚モジュール１１に接続されたときにタブ１３６及びコネクタ１３８によって形成される４つの電気接続が、前記シールドに含まれているライト群（図示せず）への電力を供給するための３つの電気的接続部と、シールド識別情報をシールドアセンブリ１３０から脚モジュール１１に送信するための１つのデータ接続部（例えば、シールド識別情報は、ロボットのメインモジュール１２に渡されてもよい）を有している。
【００７４】
図１３ｃは、脚モジュール１１とシールド二次モジュール１３０との間の一実施例の電気インターフェース１３９を示す。この電気インターフェース１３９は、図１３ｂに示すように、タブ１３６及びコネクタ１３８によって提供され得る。少なくとも３つの接続：すなわち、電源を搬送する第１のチャネルＰＷＲ；グランド信号用の第２のチャネルＧＮＤと；及びデータ交換のための第３のチャネルＤＡＴＡが提供される。接続群１３９は、それぞれ、前記脚モジュール１１をロボット１０のさらなるモジュール（例えば、胴体モジュール１３）に接続するためのカップリングの６Ｖ、ＧＮＤ−Ｐ及びＤＡＴＡ接続部に（直接的又は間接的に）電気的に結合され得る。前記６Ｖ及びＧＮＤ−Ｐチャネルは、前記脚におけるレギュレータを介して脚モジュール１１をさらなるモジュールに接続するカップリングに間接的に電気的に結合され得る。同様に、ＤＡＴＡチャネルは、脚モジュール１１を、脚モジュール１１におけるマイクロコントローラを介して、さらなるモジュールに接続するカップリングに間接的に電気的に結合され得る。前記さらなるモジュールへのこのような接続は、ロボット１０の主処理モジュールに、前記シールド二次モジュール１３０の電子回路からのシールド二次モジュール１３０を識別するデータを読むことあるいは別の方法で入手することを許容する。
【００７５】
図１３ｄは、二次モジュールの電子回路（第一電子回路）から一次モジュールの電子回路（第二電子回路）へと、前記二次モジュール及び一次モジュール間の電気的インターフェースを介して送信され得る一実施例のデータパケットフォーマット１０７１及び一実施例のデータ１０７３の概略図を示すものである。図１３ｄに示すデータパケットフォーマット１０７１は、識別子（ＩＤ）２７０１、タイプ文字列（ＴＹＰＥ）２７０２、及びフィーチャリスト（ＦＥＡＴＵＲＥＬＩＳＴ）２７０３を含んでいる。フィーチャリスト２７０３は、０個ないしそれ以上の項目を有するデータ構造を含むものであり；図２７では、第１のアイテム（ＩＴＥＭ１）２７０４から第ｎのアイテム（ＩＴＥＭｎ）２７０５が示されているが、前記リストはいかなるアイテムも必要としない（この場合、リストは空であり得る）。データ２７０１〜２７０３のそれぞれは、固定長（例えば固定ビット数）であってもよいし、スタートビット配列とストップビット配列によってマークされた可変長データ構造であってもよい。データパケットフォーマット１０７１は、二次モジュール（例えば、新たに接続された二次モジュールであり得る。）を識別するデータを通信するために使用されてもよい。識別子２７０１は、二次モジュールのための世界中で唯一の識別子であってもよい。タイプ文字列２７０２は、モジュールを制御するために対応する制御ルーチンを検索するためにモジュールタイプを決定するためにメイン処理モジュールによって使用され得る。いくつかの場合においては、タイプ文字列２７０２を省略することができ、例えば、識別子２７０１を使用するメイン処理モジュールによるルックアップ操作に基づいて制御情報を代替的に取り出すことができる。
【００７６】
前記実施例のデータ１０７３は、データパケット形式１０７１に準拠している。「１２３４５」の識別子２７０１の値が設定されている。前記識別子は、整数として、１６、３２又は６４ビットの配列であり得る。他の実施形態では、識別子は、暗号機能の暗号化された値又は結果を表す２５６，５１２又はそれ以上のビットの配列を含み得る。タイプ文字列２７０２は、例えば「重い」シールド又は武器の二次モジュールを示す、「ＨＶＹ」２７１２の文字列値であり得る。フィーチャリストの一実施例データ１０７３は、モジュールが赤色ＬＥＤを含み、このＬＥＤの制御値が第一データ項目として提供されるべきことを示す文字列値「ＬＥＤＲ」２７１４；第二モジュールが青色ＬＥＤを含み、このＬＥＤの制御値が第二データ項目として提供されるべきであることを示す文字列値「ＬＥＤＢ」２７１５；及び第二モジュールがモータを有し、このモータの制御値が第三データ項目として提供されるべきであることを示す文字列値［ＭＯＴＯＲ」の３つの項目を含むものである。
【００７７】
一実施例データ１０７３は、第二電子回路のメモリから第一電子回路によって読み取ら得る。一実施例データ１０７３は、メイン処理モジュールからの第一電子回路によって受信された要求（例えば、第一電子回路は、メインモジュール１２以外のモジュールに含まれている場合）に応答して第一電子回路によって読み取られ得る。第一電子回路は、メイン処理モジュールにデータ１０７３を送信し得る。メイン処理モジュールは、ゲームロボットの属性を設定するように結合されたコンピューティングデバイスにこのデータを送信し得る。コンピューティングデバイスが接続されていない場合、メイン処理モジュール２１０は、後の送信のために、このデータをキャッシュし得る。例えば、ゲームロボットの仮想質量は、「ＨＶＹ」タイプ２７１２に基づいて、又は識別子２７１１を使用してのルックアップに基づいて設定され得る（例えば、タイプは識別子中に暗黙のものとされ得る。）
【００７８】
一実施例データ２７４は、フィーチャリスト２７０３に設定された能動的電子部品例のデータを設定する能動電子部品を制御するために、データパケットとして、第一電子回路及び第二電子回路を介して、メイン処理モジュール２１０から二次モジュールに送信され得る。この場合、一実施例のデータは、第二モジュールのマイクロコントローラによって逐次受信される３つの８ビットデータ値を有している（前記値は「３５」、「１２８」及び「１２」である）。値「３５」は、項目２７１４によって識別される赤色ＬＥＤのレベルを制御し、値「１２８」は、項目２７１５によって識別される青色ＬＥＤのレベルを制御し、そして、値「１２」は、項目２７１６によって識別されるモータの位置又は速度を制御する。
【００７９】
いくつかの例では、シールドアセンブリ１３０と下脚１１４との間の機械的インターフェースは、磁石によって達成され得る。図１４はその一例を示す図である。この特定の実施では、シールドブラケット１３１は３個の磁石１４４を有している。前記磁石１４４は接続位置へシールドアセンブリ１３０を案内し、その後下肢１１４上の３個の対応する磁石又は強磁性パッド１４３上に係合する際に、接続位置にシールドアセンブリ１３０を保持するように構成されている。この実施形態では、磁石１４４は、シールドアセンブリ１３０上に位置するプリント回路基板（図示せず）に接続されており、磁石（又は強磁性パッド）１４３が下肢１１４に含まれる印刷回路基板（図示せず）に接続されている。磁石（又は強磁性パッド）１４３と磁石１４４は、導電性（例えば、鉄、コバルト、ニッケル、ネオジム磁石）であり、従って、下腿１１４及びシールドアセンブリ１３０との間の電気コネクタとして機能する。この実施形態は、従って、シールドアセンブリ１３０が脚モジュール１１に接続された際には、脚モジュール１１とシールドアセンブリ１３０との間に電気的及び機械的インターフェースインターフェースが形成される。
【００８０】
図１５ａ及び１５ｂは、本発明に係るモジュラーロボットの二つの異なる実施例を示すものである。図１５ａは、ロボットモジュールの３つのタイプ（脚モジュール１５１、メインモジュール１５２、及び胴体モジュール１５３）が、第一の構成を有する完全に組み立てられたモジュラーロボット１５０を形成するためにどのように一緒に接続することができるかを示すものである。各モジュールは、最小限の技量や道具（例えば、図７〜１２に関連して上述した方法のいずれか）を用いて、ロボット１０の残りの部分に機械的及び電気的に接続し、また取外すことができる。上記の説明は、脚モジュール１１と胴体モジュール１３との間の接続に関するものであったが、いくつかの実施例において、前記ロボット１０の「頭脳」を含むメインモジュール１２がまた、機械的及び電気的の双方の面から、胴体モジュール１３に容易に接続されることができ、また胴体モジュール１３から容易に取り外すはまた、容易に両方の機械的及び電気的に接続され、胴体部１３から取外すことが可能である。
【００８１】
図１５ｂは、第二の構成を有する第二モジュラーロボット１５０’に関してのメインモジュールの取外し可能な状態を図示するものである。ロボット１５０’は、電気的及び機械的インターフェースをメインモジュール１５２’と胴体モジュール１５３’との間に形成するために胴体モジュール１５３’ （この実施例においてこれは、ロボット１５０の胴体モジュール１５３と同じである。）に容易に接続される（及び取外す）こと（例えば、図７〜１２に関して上述した方法のいずれかにおいて）ができるメインモジュール１５２’を有している。前記第二モジュラーロボット１５０’の脚モジュール１５１’はまた、前記ロボット１０に関して上述したものと同様なクイックリリースコネクタを使用して、胴体モジュール１５３’に接続される。
【００８２】
図１５ｂはまた、容易に交換可能なモジュールが、モジュールをパーソナライズするために使用するためにどのように用いられ得るかを示すものである。ロボット１５０’は、ロボット１５０の対応する胴体及び脚モジュール１５３、１５１と同じ設計のものである胴体モジュール１５３’及び脚モジュール１５１’を有している。しかし、（この実施例においては『ブルート』設計の）メインモジュール１５２’は、その下部脚に取り付けられた異なるシールドアセンブリ１５５を有している（この例では  ）は、ロボット１５０のメインモジュール１５２と外観が異なっている。前記第二ロボット１５０’はまた、その下肢に取り付けられた異なるシールドアッセンブリ１５５を有している。メインモジュール１５２’は、この実施例においては、取外し可能な武器モジュール１５６及び前記ロボットに関する情報を表示するために用いられ、そして、それによってゲームプレイ体験を高めるために使用することができるディスプレイ画面１５７を有している。
【００８３】
図１６〜１９は、さらに、本明細書に記載の実施例のモジュラー状態が、ゲームロボットをカスタマイズするためにどのように使用することができるかを示すものである。図１６ａ及び１６ｂは、上記に述べた脚モジュール１１と同じタイプの脚移動モジュール内で通常使用される、大腿部１１３群が、移動モジュールの異なる種類を形成するためにどのように使用され得るかを示すものである。大腿部１１３群は、これらが完全に機能するようになるために外部電源のみを必要とするように、完全に自律的になるように構成され得る。複数の大腿部１１３が、それゆえ、（図１６ａに示されような）蛇状連鎖ロボット１６１又は（図１６ｂに示されるような）人間型ロボット１６２のための多関節の肢を作成するために一緒に接続されることができる。これらの実施例における大腿部１１３間の接続は、図６〜１２に関連して上述したコネクタのいずれかのような、クイックリリースコネクタによって行うことができる。
【００８４】
図１７ａ及び１７ｂは、一実施例のホイール付きロボット１７０を示している。この実施例では、ロボット１７０は４つの移動モジュールを備え、そのうちの２つは脚モジュール１１（この実施例では上述したロボット１０の脚モジュールと同じである。）からなり、そして、そのうちの２つがホイールモジュール１７１からなる。ホイールモジュール１７１（及び脚モジュール１１）は、図６〜図１２に関連して上述したコネクタのいずれかのような、クイックリリースコネクタを用いて、ロボット胴体モジュール１３（この実施例では、上述したロボット１０の胴体モジュール１３と同じである。）と機械的及び電子的にインターフェース接続される。図１７ｂは、一実施例のホイールモジュール１７１を詳細に示す。前記実施例のホイールモジュール１７１は、メインギアボックス及びモータ１７２及びハブレスホイール１７３を備える。ホイール１７３は、追加の内部ギア１７４、及び、胴体モジュール１３のカップリング７６群と適合性のあるカップリング１７５を有することを特徴とする。ホイールモジュール１７１と胴体モジュール１３との間の電気的接続は、図９に関連して上述したものと同様である。
【００８５】
図１８ａ及び図１８ｂは、４つの移動モジュールを含む、一実施例のフライングロボット１８０を示す。この実施例では、４つのすべての移動モジュールが、図６〜図１２に関連して上述したコネクタのいずれかのような、クイックリリースコネクタを用いて、ロボット胴体モジュール１３（この実施例では、上述したロボット１０の胴体モジュール１３と同じである。）と機械的及び電子的にインターフェース接続される、フライングモジュール１８１からなるものである。この実施例では、フライングロボット１８０はまた、上述したロボット１０のメインモジュール１２と同じある、メインモジュール１２を含んでいる。図１８ｂは一実施例のフライングモジュール１８１を詳細に示すものである。この実施例のフライングモジュール１８１は、モータとギアボックス（図示せず）を収容するメインケーシング１８５、及びハブレスマルチブレードローター１８４を有している。この実施例のフライングモジュール１８１は、さらに胴体モジュール１３のカップリング７６群と適合性のあるカップリング１８２も有している。フライングモジュール１８１と胴体モジュール１３との間の電気的接続は、図９に関連して上述したものと同様である。
【００８６】
図１９ａ〜ｂは、ロボット１０のメインモジュール１２に取外し可能な武器である二次モジュール群を接続することによってモジュラーゲームロボット（図示された実施例ではロボット１０）がどのようにさらにカスタマイズすることができるかを示すものである。前記武器二次モジュール群は、上記したシールド二次モジュールの機能のいずれかを有し得る。武器二次モジュールの３つの異なる実施例のタイプが、図１９ａに示されている。図１９ａ（ｉ）は、「重キャノン砲」タイプの武器モジュール１９１ａを示し、図１９ａ（ｉｉ）は、「シールドブースター」タイプの武器モジュール１９１ｂ、図１９ａ（ｉｉｉ）は、「火炎放射器」タイプの武器モジュール１９１ｃを示し、図１９ａ(ｉｖ）は、取り付けられたシールドブースターモジュール１９１ｂ及び火炎放射器モジュール１９１ｃの双方を有する胴体モジュール１２を示すものである。二次モジュール１９１、１９２、１９３のそれぞれは、メインモジュール１２のシェル上の二次モジュールカップリング１９５に差込まれるように構成されたカップリング１９４を有している。すなわち、メインモジュール１２は、二次モジュール１９１ａ〜ｃ上の第二の二次モジュールカップリング１９４に接続可能な少なくとも一つの第一の二次モジュールカップリングを有している。
第一及び第二の二次モジュールカップリング１９５、１９４は、メインモジュールと二次モジュールとの間に機械的インターフェースを形成し、そして、メインモジュールと二次モジュールとの間の電気的インターフェースを形成するように接続可能である。図示された実施例では、プラグとソケットのような方法で一緒にぴったり適合するように、そして、接続された際に締り嵌めを有するように、成形された第一及び第二カップリングのおかげによって機械的インターフェースは形成される。電気的インターフェースは、図示された実施例では、第一及び第二の二次カップリングが接続された際に、第二の二次カップリング１９４に含まれている１セットの接触群（ピンの形態）と接触するように構成された第一の二次カップリングに含まれる1セットの接触群（ソケットの形態）によって形成される。
【００８７】
図１９ｂは、図１９ａに示す第一及び第二の二次モジュールカップリング１９５、１９４に代わる構成を有する、一実施例の第一及び第二の二次モジュールカップリング１９５’、１９４’の詳細図を示すものである。すなわち、図１９ａの第一及び第二の二次モジュールカップリング１９５，１９４がそれぞれ６つのソケット及び６つのピンを有する一方で、図１９ｂの第一及び第二の二次モジュールカップリング１９５’、１９４’はそれぞれ３つのソケット及び３つのピンを有するものである。図１９ａ及び図１９ｂは、ソケット群を含む第一の二次モジュールカップリング１９５、１９５’と、ピン群を有する第二の二次モジュールカップリング１９４，１９４’を示しているが、いくつかの実施例では、この配置は、第一の二次モジュールカップリングのいくつかないし全てがピン群を有し、そして、第二の二次モジュールカップリングのいくつかないし全てがソケット群を有するように、反対とすることができる。
【００８８】
他の実施例では、武器二次モジュールは、ロボットの別のモジュール上の同じタイプの対応する結合部に接続可能な、上述のカップリング群７５、７６、９５、９６、１０５及び１０６のいずれかと同じタイプのカップリングを有し得る。そのような実施例では、武器二次モジュールとロボットの別のモジュールとの間に形成される機械的及び電気的インターフェースは、ロボット１０に関して上述した機械的及び電気的インターフェースの特徴のいずれかを有し得る。いくつかの実施例では、武器二次モジュールは、シールド二次モジュールに関連して上述したタイプのいずれかのカップリングを有し得る。
【００８９】
図１３及び図１４に関連して上述したシールドアセンブリ１３０と同様に、武器二次モジュール１９１、１９２及び１９３は、アクティブである。図１９に図示する実施例では、第二の二次カップリング１９４、１９４’に含まれるピン群及び第一の二次カップリング１９５、１９５’に含まれる対応するソケット群を使用して（例えば、電力供給及びデータ通信のための）電気接続（カップリング）が達成される。前記二次モジュールは、二次モジュール１９１ａ〜ｃのいずれもがメインモジュール１２の第二の二次カップリング１９５のいずれかに差し込まれ得るように、互換可能である。シールド二次モジュール１３０と同様に、メインモジュール１２と武器二次モジュール１９１ａ〜ｃとの間の電気的接続は、武器二次モジュール１９１ａ〜ｃに含まれるライト（ＬＥＤ）に電力を供給するため、及び／又は武器二次モジュール１９１ａ〜ｃから武器モジュール識別情報をメインモジュール１２に送信するために使用され得る。図１９ａは、また、メインモジュール１２に接続された一実施例のロボット頭部モジュール１９０（例えば、二次モジュール１９１，１９２，１９３を本体モジュール１２に接続するのに使用されるのと同じタイプのコネクタを使用して、又は図６〜１２と関連して上述したようなクイックリリースコネクタを使用して）を示すものである。前記頭部モジュール１９０は、別の設計の頭部モジュールと、又は別のタイプのモジュールと交換し得る。
【００９０】
本明細書に開示された実施例群は、特にゲームロボットに関連するものである。ゲームロボットの概念を、図２０〜２２を参照してより詳細に説明する。図２０は、２人のユーザー（プレーヤー）２２０ａ及び２２０ｂによって制御される２台のゲームロボット２２１ａ及び２２１ｂ（すなわち、各ゲームロボット２２１ａ、２２１ｂは、２人のユーザー２２０ａ、２２０ｂの異なる一人によって制御される）を図示する。しかしながら；これは、単一のプレーヤーが単一のロボットを用いてゲームを行うこと；又は任意の人数のプレーヤーが彼らのロボット２２１と戦うこと（このような状況では、それぞれのプレーヤーが、関連する1台のゲームロボットを持っていてもよい。）も可能である。各ゲームロボット２２１ａ、２２１ｂは、接続デバイスを使用して制御される。接続デバイスは、例えば、一対の拡張現実ゴーグル２２３、携帯電話／コンピュータータブレット２２４、又はその両方の組み合わせであり得る。図示した実施例では、各プレーヤー２２０ａ、２２０ｂは拡張現実ゴーグル２２３ａ、２２３ｂの対、及び携帯電話２２４ａ、２２４ｂを使用している。接続デバイス２２３ａ、２２３ｂ、２２４ａ、２２４ｂは無線伝送（例えば、「ＷｉＦｉ」又は「ブルートゥース(登録商標）」）を使用して、ゲームロボット２２１ａ、２２１ｂへ情報を送信及びから情報を受信することが可能である。各プレーヤー２２０ａ、２２４ｂの接続デバイス２２３ａ、２２３ｂ、２２４ａ、２２４ｂ、２２０ｂはさらにプレーヤーの体験性を高めるために相互接続され得る。
【００９１】
拡張現実ゴーグルの使用を含むいくつか実施形態においては、ゴーグルの処理能力が所望の性能を達成するには不十分であり得、そして、十分な演算処理能力を有する別の装置（例えば、デスクトップ／ラップトップコンピュータ又はビデオゲームコンソール）を補充し得る。
【００９２】
図２１ａは、ゲームロボットを制御するために、接続デバイス（リモートコンピューティングデバイス）として使用することができる携帯電話２２４を図示するものである。携帯電話２２４は、その前面に触知可能なディスプレイ画面２３５と、その背面にビデオカメラ２３６を備えている。携帯電話２２４の前記ディスプレイ２３５は、ユーザーインターフェース２３０（図２１ａ（ｉｉ）に詳細に示す。）を表示する。ゲームロボット２２１ユーザーインターフェース２３０は、この実施例において、ゲームロボット２２１を全方向（前方、後方、左、右、時計回りの回転、反時計回りの回転）において指示するために用いられる親指操作（前記触知可能な画面を介して）される制御用パッド２３１を有している。ユーザーインターフェース２３０はまた、この実施例においては、ゲームプレイ中に使用することができる様々なスキル(技）やアイテム（武器、治癒力、敵手スキャン、追加ライフ等）を選択するために使用される第二の親指操作（前記触知可能な画面２３５を介して）される制御用パッド２３２をまた有している。
【００９３】
ユーザーインターフェース２３０は、また、ロボットの状態の「ステイタス」ディスプレイ２３３、並びに「拡張現実」ディスプレイ２３４を有し得る。「拡張現実」ディスプレイ２３４は、ビデオカメラ２３６と共に使用される。拡張現実表示２３４は、例えば、仮想敵手、仮想環境／周辺環境、及び／又は仮想兵器効果のような仮想現実特徴で補強された、カメラ２３６の視野内に捕捉された物理的ゲームロボット２２１及びその環境のリアルタイム画像を放映する。
【００９４】
図２１ｂは、ゲームロボットを制御するための接続デバイスとして使用され得る一対の拡張現実ゴーグル２２３を示す。図示した実施例では、ユーザーインターフェース２３０（この実施例では、図２１ａの携帯電話２２４によって表示されたユーザーインターフェース２３０と同じである。）が、ゴーグル２２３の画面上に表示される。ユーザー２２０は、ロボット２２１デバイスを制御するための追加的な手動操作式遠隔制御をさらに要求し得る。このような手動操作式遠隔制御は、例えば、ゲームパッド２３７（図２１ｂ（ｉ）に示すように）又はロボット２２１を予め決められた様式において指を動かすことによって制御するように設計された接続されたグローブ２３９（図２１ｂ（ｉｉ）に示すように）などのビデオゲームをプレイするために通常使用されるコントローラと同様のものであり得る。そのような実施例では、ゲームパッド２３７又はグローブ２３９は、電気ケーブル２３８を用いてゴーグル２２３に差し込まれてもよく、あるいは、ゴーグル２２３にワイヤレス伝送（例えば、「ＷｉＦｉ」又は「ブルートゥース(登録商標）」）を用いてワイヤレスに接続され得る。
【００９５】
いくつかの実施例（図示せず）では、携帯電話又はタブレットは、より人間工学的なゲームパッド（すなわち、ビデオゲームコントローラのものに類似）をユーザーに提供するために、及び/又は携帯電話/タブレットのディスプレイ上のスペースを解放し、それによってゲームプレイを高めるために、制御ボタン及び/又は1つ以上のジョイスティック有するドッキングステーションにドッキングされ得るものである。
【００９６】
図２２は、ゲームロボット２５１のための、一実施例のゲームロボット通信インフラストラクチャ２５０のトップレベルアーキテクチャを示す。無制限の数のロボット２５１が、任意の時点で使用され得る。各ロボット２５１は、接続デバイス２５２（例えば、スマートフォン、コンピュータータブレット、又は一対の拡張現実ゴーグル）を使用してプレーヤーによって制御される。ロボット２５１は、ワイヤレス（例えば、ＷｉＦｉ又はブルートゥース(登録商標））データ送信２５４を介して互いに通信することができる。接続デバイス２５２はまた、ワイヤレス（例えば、ＷｉＦｉ又はブルートゥース(登録商標））データ伝送２５５を介して互いに通信することができる。各接続デバイス２５２が無線（例えば、ＷｉＦｉ又はブルートゥース(登録商標））データ接続（図示せず）を介して任意のロボット２５１に直接質問することも可能である。そのような実施例では、任意の接続デバイス２５２を使用して、ロボット情報（識別情報及び所有権情報など）にアクセスするために、任意のロボット２５１に問い合わせることができる。しかしながら、時間内の任意の与えられた瞬間において、１つの接続デバイス２５２のみが所定のロボット２５１を制御することができる。各接続デバイス２５２は、アクティブなインターネット接続２５７を介してデータサーバ（例えば、クラウド）２５３に接続することもできる。前記クラウド２５３は、例えば、統計データ又はプレーヤー／ロボットプロファイルなどのいくつかのゲームロボット変数を格納している。前記クラウド２５３はまた、新しいスキル、属性、又は構成要素が接続デバイス２５２を介してユーザーによって購入され得るマーケットプレイスとしても機能する。ロボット２５１が無線ネットワーク接続の範囲内にある場合、ロボットがクラウド２５３と直接通信し得る。
【００９７】
図２３は、ロボット２５１のシステムアーキテクチャの詳細図を示す。ロボット２５１のアーキテクチャは、ロボット２５１のメインモジュール２６１（上記ロボット１０のメインモジュール１２の機能のいずれか又は全てを有し得る。）内に収容されたメイン処理モジュール（ＭＰＭ）２６０の周りを本質的に回るものである。前記メインモジュール２６１内で、前記メイン処理モジュール２６０は、トラッキングライト、オーディオ及びビデオデバイス、基準センサー、有線及び無線通信ユニット、及び電源ユニットとインターフェース接続する。ロボット２５１のメインモジュール２６１の一部として、前記メイン処理モジュール２６０は、ロボット２５１の他のモジュールともインターフェース接続する。特に、胴体モジュール２６２、移動モジュール２６３、シールドモジュール２６５及び武器モジュール２６４を含む二次モジュール群、及びバッテリーモジュール２６６。前記胴体モジュール２６２、移動モジュール２６３及び二次モジュール２６５、２６４は、上記した胴体モジュール１３、移動モジュール１１、１７１及び１８１、ならびに二次モジュール１３０、１９１、１９２、１９３の特徴のいずれか又は全てを有し得る。
【００９８】
図２４は、メイン処理モジュール２６０に見られるシステム及びこれらのシステムが実行する機能をより詳細に示すものである。
【００９９】
通信システム２７０は、ロボット２５１とそれに接続された環境との間のすべての有線（例えば、プログラミング中おけるＵＳＢ）と無線（例えば、ゲームを行っている間のブルートゥース(登録商標）、ＷｉＦｉ）の通信を処理するよう機能する。
【０１００】
電力管理システム２７１は、バッテリーモジュール２６６の電圧を典型的な直流１２Ｖ電源からモータ電源のために直流９Ｖに、他の電子部品のために直流６Ｖに下げるよう調整することによって、ロボット２５１に電力の一次及び二次電源を供給するように機能する。電力管理システム２７１の別の機能は、必要に応じて充電式電池の充放電を管理することである。
【０１０１】
モニタリングシステム２７２は、例えば、電源バス電圧、モータ電流引込量、ロボット電力消費量、バッテリ放電率、主要構成要素の温度のうちの１つ以上を含む、ロボット２５１の健康状態を提供するように機能する。
【０１０２】
較正システム２７３は、ゲームプレイ中にロボット２５１のセンサーを較正することであう。このようなセンサーは、トラッキングシステムの一部として使用されるコンパス、加速度計、ジャイロスコープ、ＧＰＳ、高度計（例えば、飛行ロボット用）のうちの１つ以上を含み得る。較正システム２７３はまた、原動機の製造中に工場内で設定された原動機についての情報を含み得る。このような情報は、製造ばらつき、例えば、ロボットのジョイントやギアボックスにおいての製造ばらつき、の補償を可能にすることができる。
【０１０３】
動作生成システム２７４は、ロボット２５１を制御するのに用いられるリモートコンピューティングデバイス２５２（例えば、携帯電話やゴーグル）から受信したハイレベルのコマンドに応答して、ロボットのジョイント（例えば、原動機の出力）にローレベルのコマンドを生成するために機能する。これは、運動学エンジンと、それぞれの原動機のモータコントローラ／位置センサーからの位置／速度フィードバックを使用して達成される。運動学エンジンは、例えば、内部変数及び遠隔装置からの入力に基づいて実行中に動きを生成するように構成されてもよい。動作生成システム２７４は、さらに、格納されたルーチンを再生するアニメーションシステムを有していてもよい。そのような格納されたルーチンは、工場でロボットにロードされた、又はリモートコンピューティングデバイスからのものであり得る。
【０１０４】
ロボットトラッキングシステム２７５は、特にゲームのリアリティを高める目的で、ゲームプレイ中に空間内でロボット２５１を追跡する際にリモートコンピューティングデバイス２５２を支援するように機能する。これは、ゲームロボット２５１（典型的にはメインモジュール２６１及び／又は移動モジュール２６３上に設けられている）に含まれるトラッキングライトをシーケンシング／制御して、ゲームロボット２５１又はその一部の位置及び方向を計算することによって達成される。利用可能であれば、コンパス、ジャイロスコープ又は加速度計のような、オンボードセンサを使用することによって、追跡を向上することができる。ロボットトラッキングシステム２７５の機能は、リモートコンピューティングデバイスを支援します
【０１０５】
検出システム２７６は、ゲームプレイ中に敵手（例えば、他のゲームロボット）並びにその環境（例えば障害物）を検出することを、ロボット２５１に可能とするように機能する。これは、方向を演算するための検出センサー（赤外線ＬＥＤ、及びロボット２５１、典型的には胴体モジュール２６１、に含まれる受信機）、並びにロボット２５１（典型的にはメインモジュール２６１に接続された頭部モジュール）に含まれる距離を演算するためのオンボードカメラを用いることによって達成される。ロボット２５１は、また、特定音パターンを発する及び聞くことによって敵手を検出するために使用し得る、メインモジュール２６１に収容されたオーディオユニット（例えば、スピーカー及びマイクロフォン）を含み得る。
【０１０６】
スマートモジュールシステム２７７は、ロボットに取り付けられた二次モジュール（例えば、シールド又は武器モジュール）の存在及び識別を検出し、ゲーム環境でのロボット２５１の属性を更新するために、ロボット２５１を制御するのに使用されるリモートコンピューティングデバイス２５２に情報を中継するように機能する。１つ又はそれ以上の二次モジュールがライト（又は他の制御可能な電子構成部品）を含む実施例においては、スマートモジュールシステム２７７の別の機能は、１つ又はそれ以上のライト（又は他の制御可能な電子構成部品）を制御すること、例えばゲームを行っている間に視覚効果を加えるである。
【０１０７】
スマートモジュールシステム２７７の別の機能は、また、ロボット２５１に接続された移動モジュール２６３（例えば、脚、ホイール又はプロペラ）のタイプを識別して、動作生成システムにロボットの形状（例えば、歩いている、回転している、飛んでいる）の情報を報告することである。スマートモジュールシステム２７７は、ロボット２５１に接続された二次モジュールのタイプを識別することもできる。
【０１０８】
いくつかの実施例では、スマートモジュールシステムは、ロボット２５１に接続されるようになる任意のモジュールの存在を検出し、そして、識別することができる。そのような実施例では、スマートモジュールシステムは、したがって、ゲームロボットに取付けられたモジュールの存在及び識別を検出するように構成された識別システムの一実施例を含むと考えられる。
【０１０９】
実施例に係るゲームロボット（例えば、ゲームロボット１０又はゲームロボット２５１）に取り付けられたモジュールの存在及び識別を検出するための識別システムは、ゲームロボットから、前記ゲームロボットに接続されたモジュールを識別するデータを受信するように、そして、モジュールが真正であるか否かを受信したデータに基づいて決定するように構成されている。モジュールを識別するデータは、ロボット１０の受信モジュールに関連して上述した特徴のいずれかを有し得る。前記した受信する及び決定する機能は、前記識別システムが、モジュールがゲームロボットに接続されたことを検出したことに応答して、実行され得る（又は起こり得る。）そのような検出は、モジュールとゲームロボットとの間の電気的インターフェースを作成することによって引き起こされ得る。識別システムは、さらに、受信したデータに基づいて、モジュールのタイプ（すなわち、ゲームロボット２５１に新たに接続されたモジュール）を決定するように構成され得る。
【０１１０】
いくつかの実施例では、受信したデータが暗号化され、そして、そのような実施例において、識別システムは、更に、受信したデータを復号化するように構成されている。
【０１１１】
いくつかの実施例では、前記識別システムは、モジュールが真正ではないとの決定に応答してゲームロボットの操作を不能にするために、ゲームロボットにコマンドを送信するように構成されている。前記識別システムはまた、ゲームロボットを制御するためのリモートコンピューティングデバイスに前記決定（すなわち、判定の結果である）を通信し得る。リモートコンピューティングデバイスは、例えば、新しく取付けられたモジュールが真正なものであることの決定を前記リモートコンピューティングデバイスが受信するまで、新しく取付けられたモジュールの操作を制御するためにロボットにコマンドを送信することを控えるように、構成され得る。することができる。代替的に又は追加的に、リモートコンピューティングデバイスは、新しく取付けられたモジュールが真正なものではないとの決定を受信したことに応答して、ゲームロボットの操作を不能とするコマンドをゲームロボットに伝送するように構成され得る。
【０１１２】
特定の一実施例では、新しいモジュールがロボット１０に取り付けられた場合は、次のシーケンスが行われ得る。第一に、新しく取り付けられたモジュールは、ＳＥＮチャネルの電圧に基づいて、識別システムによって検出することができる。次いで、識別システムは、新しく取付けられたモジュールを特定する情報を取得し得る。識別システムは、次に、新しく取付けられたモジュールが、得られた識別情報に基づいて真正であるかどうかを決定し得る（例えば、識別システムによってアクセス可能なメモリに格納されたデータベースと識別情報を相互参照することによって）。いくつかの実施例では、識別情報は、シリアル番号とバージョン番号を含み、新しく取付けられたモジュールが真正であるかどうかを決定することは、格納されたデータベースに対してシリアル番号とバージョン番号を確認することを含むものである。いくつかの実施例では、新しく取付けられたモジュールが本物であるとの決定に応答して、識別システムは次にこの識別情報をメイン処理モジュールへと渡すことができ、そこにおいては、次いで、新しく取り付けられたモジュールの電子回路における任意の制御変数を、例えばメイン処理モジュール上に収納された現在の構成に基づいて、設定することができる。新しく取付けられたモジュールが真正であり、そして、移動モジュールでると決定された場合には、新たに取付けられた移動モジュールの現在の位置は、例えば、ＰＯＴチャネルを介して、測定され得、そして、メイン処理モジュールに位置データを設定するために使用され得る。接続されているすべてのモジュールの識別子を含む、ゲームロボット１０の現在の構成は、次に、メイン処理モジュールにより収納される及び／又はリモートコンピューティングデバイスへと送信され得る（例えば、前記リモートコンピューティングデバイスが、ロボット１０に通信可能にカップリングされている場合）。いくつかの実施例では、識別情報は新たに接続されたモジュールのための較正データ（特に新たに接続されたモジュールが１つ又はそれ以上の原動機及び／又はジョイントを含む場合）を含み得る。メイン処理モジュールは完全なものからの新しく取付けられたモジュールの任意の変動量を補償するために、このデータを使用し得る。
【０１１３】
いくつかの実施例では、新たに取付けられたモジュールは、それに取付けられた二次モジュールを有し得る。そのような実施例では、上記シーケンスと同時に、又は続いて、前記二次モジュールを識別するデータが、前記識別システムによって取得され得、そして、前記二次モジュールの真正性が、前記二次モジュールの識別データに基づいて決定され得る。
【０１１４】
上述した実施例において識別システムは、メイン処理モジュールのスマートモジュールシステム２７７に含まれていたが、他の実施例では、上述したように機能する識別システムは、前記実施例に係るゲームロボットを制御するためにリモートコンピューティングデバイス（例えば、携帯電話２２４又はリモートコンピューティングデバイス２５２）に含まれ得る。識別システムがリモートコンピューティングデバイスに含まれている場合には、新しく取付けられたモジュールを識別する情報は、ゲームロボットのメイン処理モジュールを介して、そして、さらに潜在的に（新しく取付けられたモジュールの接続位置に応じて）１つの又はそれ以上の他のモジュールを介して、リモートコンピューティングデバイスに送信され得る。例えば、新しく取付けられたモジュールがシールドモジュールであり、脚モジュールの１つのカップリング上に接続されるものである場合、識別情報は、前記シールドモジュールにおける電子回路から脚モジュールにおける電子回路へと伝送され、前記脚モジュールにおける電子回路から胴体モジュールにおける電子回路へと伝送され、前記胴体モジュールにおける電子回路からメインモジュールにおけるメイン処理モジュールへと伝送され、そして、メイン処理モジュールからリモートコンピューティングデバイスへと伝送され得る。
【０１１５】
図２５は、接続デバイス（リモートコンピューティングデバイス）２５２のシステムアーキテクチャの詳細図を示す。リモートコンピューティングデバイス２５２のアーキテクチャは、リモートコンピューティングデバイスのコア処理ユニット（ＣＰＵ）２８０の周りを本質的に回るものである。リモートコンピューティングデバイス２５２は、ロボット２５１とのユーザーインターフェースとして機能するディスプレイ画面２８１を備えている。図示された実施例では、ユーザーがロボット２５１を制御できるようにゲームコントローラー２８４も設けられている。無線通信インターフェース２８２(例えば、ＷｉＦｉ又はブルートゥース(登録商標））が、ロボット２５１を無線で制御するために用いられる。拡張現実が有効にされている場合、任意選択のビデオカメラ２８２が提供され得る。ゲームコントローラー２８４は、ロボット２５１を制御するために使用されるリモートコンピューティングデバイス２５２のタイプに応じて、いくつかの形態のいずれかを採択し得る。例えば、リモートコンピューティングデバイスが携帯電話２２４から構成される場合、前記ゲームコントローラーは、携帯電話２２４の親指で操作される触知可能な画面２３５上に表示される仮想（画面上）ゲームパッドで構成され得る。
【０１１６】
先に述べたように、さらにユーザーの利便性を高めるために、ドッキングステーション２４０が、物理的なゲームパッドをユーザーに提供するために、携帯電話２４１あるいはタブレット２４４をドッキングするために使用され得る。このようなドッキングステーション２４０の利点の１つは、拡張現実が実装されている場合は特に、ゲーム体験を向上させるために、電話２４１やタブレットのディスプレイ２３５上のスペースを解放することである。もし、携帯電話やタブレットの代わりに、リモートコンピューティングデバイス２５２が一対の拡張現実ゴーグル２２３を含む場合、ゲームパッド２３７又は１つ以上の接続されたグローブ２３９のいずれかが、ゲームコントローラー２８４として使用され得る。
【０１１７】
図２６は、接続デバイスサービス２８０及びこれらのサービスが実行する機能をさらに詳細に示すものである。ロボットトラッキングシステム２９０は、ロボット２５１によって提供されるトラッキングデータに基づいて、ロボット２５１の位置、向き、スケール及び姿勢をゲーム中に組み込むように、そして、接続デバイス（リモートコンピューティングデバイス）２８１のディスプレイ上にゲームプレイの間拡張現実にこの情報を使用するように機能する。これは、追加のキャラクターや障害物、ならびに、炎、レーザービームや爆発などの特殊効果の形態をとることができる。
【０１１８】
ロボット制御システム２９１は、ロボット２５１にゲームコントローラー２８４を介してユーザーによって入力されたハイレベルのコマンドを無線で送信するために機能する。
【０１１９】
ロボットモニタリングシステム２９２は、ロボット２５１の健康／状態に関するデータを収集し、図２１ａに示すような基本状態情報でユーザーインターフェース２３０においてロボット状態２３３を更新するために機能する。より包括的な健康／状態データも、保存及び分析のためにクラウド２５３にアップロードされる。
【０１２０】
スマートモジュールシステム２９３は、ロボット２５１に取り付けられたモジュール（例えば、武器、シールド、スクリーン、移動モジュールのタイプ）の状態を収集するように機能する。前記スマートモジュールシステム２９３は、ロボット２５１の属性を変更することによってゲームプレイをそれに応じて更新する戦闘システム２９５に入力を提供する。いくつかの実施例では、リモートコンピューティングデバイスのスマートモジュールシステム２９３は、メイン処理モジュールのスマートモジュールシステム２７７に関して上述した機能を有する識別システムを有し得る。
【０１２１】
仮想アイテムシステム２９４は、ユーザーが所有する仮想アイテム（例えば、冷却薬、癒し薬、ダメージブースター又はスピードブースター）の状態を収集するように機能する。仮想アイテムシステム２９４は戦闘システム２９５に入力を提供する。物理的なスマートモジュール（例えばシールドや武器）とは異なり、仮想アイテムは、非物理的であり、ロボットにより「検出」することはできない。その代わりに、仮想アイテムは、クラウド２５３中に及び接続デバイス２５２上に収納されたプレーヤー／ロボットプロファイルに対して格納される。仮想アイテムは、クラウド２５３内でマーケットプレイス３０５からオンラインで購入することができる。
【０１２２】
戦闘システム２９５は、ロボット２５１の他のシステムからのデータに基づいて戦闘の結果を演算するように機能する。戦闘の結果は、例えば、ロボットトラッキングシステム２９０からのデータ、スキルシステム２９６からのデータ、並びにスマートモジュールシステムからのデータに基づいて演算される。例えば、「重い」シールドが装備されていることが検出された場合には、戦闘システム２９５は、ロボット２５１を攻撃に対してより反発性であり損傷に対してより耐性であるようにするであろうが、戦闘システム２９５はまた「重い」シールドの嵩と重さを反映して、遅いロボット２５１の動きとするであろう。
【０１２３】
スキルシステム２９６は、時間をかけてプレーヤー／ロボットに利用可能になるスキルを管理するよう機能する。スキル（また、役得としても知られている）はプレーヤー／ロボットが、彼又は彼女がゲームを通して進行した（レベルアップとしても知られている）際に、プレーヤー／ロボットによって獲得することができる。これらのスキルは、プレーヤーにゲームプレイの利点を付与することができる。たとえば、新しいスキルはプレーヤー／ロボットに新しいアクションを実行する能力を与える可能性があり、又はプレーヤー／ロボットの属性のいずれかにブーストを与え得る。スキルは、戦闘システム２９５に対する入力であり、そして、戦闘の結果を演算することを援助する。
【０１２４】
図２７は、クラウド２５３とその特定の機能のアーキテクチャ３００を示すものである。ロボットデータベース３０１の機能は、それぞれ及びすべてのロボット２５１に関連するデータ、特に、それぞれ及びすべてのロボットに関する、利用可能な、スキル、スマートモジュール、仮想アイテム及びゲームの統計情報に関連するデータを格納することである。ロボットデータベース３０１のデータは、ゲーム分析の一部として使用され、そして、データのいくつかは、他のユーザー及びコミュニティ３０７のメンバーによってアクセスされ得る。ロボットデータベースの重要な観点は、例えば、各ロボットの正当性を検証し、偽造から保護するだけでなく、顧客サポート、保証クレーム又は製品リコールを援助するために、各ロボット２５１及び各ロボットモジュール（例えば、メインモジュール、移動モジュール２６３、胴体モジュール２６２、武器二次モジュール２６４、シールド二次モジュール２６５）の固有の識別子を収集することである。
【０１２５】
ユーザーデータベース３０２の機能は、例えば、ユーザーの状況及びプロフィール、使用統計及びロボットの所有権（例えば、このユーザーが複数のロボットを所有している場合）といった、それぞれ及びすべてのユーザー２２０に関連するデータを格納することである。前記ユーザーデータベース３０２のデータは、ゲーム分析の一部として使用され、そして、データのいくつかは、他のユーザー及び前記コミュニティのメンバーによってアクセスされ得る。
【０１２６】
スキルエンジン３０３の機能は、すべての利用可能なスキル（また、役得としても知られる）をプールし、そして、ロボットデータベース３０１及びユーザーデータベース３０２から利用可能なデータに基づいて、ユーザー／ロボットへのスキルの割り当て／許可を管理することである。スキルはユーザーが彼又は彼女はゲーム通して進行するにつれて、獲得され得る。
【０１２７】
ゲーム分析エンジン３０４の機能は、例えば、ロボットデータベース３０１及びユーザーデータベース３０２を介して収集されたすべてのデータを、分析及びゲームプレイとユーザー経験を改善するために利用することである。ゲーム分析エンジン３０４によって使用される測定基準（メトリクス）の例は、プレイ時間と頻度、好みの武器、最も効果的なシールド、成功率、ゲームの進行度、人口統計であり得る。これらの測定基準は、パターンを識別し、全体としてのゲームプレイとユーザー体験を向上させるために使用することができるだけでなく、データベース３０１及び３０２に格納された個々のデータを解析することにより、それぞれ及びすべてのユーザーに提供されるコンテンツを調整するために使用することができる。
【０１２８】
外部実体インターフェース３０６の機能は、ユーザーに、許可を受けたコンテンツプロバイダーへのアクセスを許可し、そして、例えば、新しいゲームを購入すること、又は正規小売店へのアクセスを許可し、追加のスマートモジュールを購入することを可能とすることである。外部実体インターフェース３０６はまた、ゲームプレイ中に許可を受けた広告を許容したり、外部のパートナーとデータを交換／販売するために使用される。
【０１２９】
コミュニティ３０７の機能は、ユーザー／プレーヤーに、フォーラムやソーシャルメディアを通じて情報を交換する、ロボット／ユーザープロフィールを共有する、トーナメントなどのようなイベントを運営／組織することを許容することである。
【０１３０】
図２８ａ及び図２８ｂは、ゲームロボット３２０の単純なバージョンを図示するものである。この実施例においては、接続デバイス（リモートコンピューティングデバイス）３２０は、限られた機能のみを有し、従ってコストが低減された、専用のリモートコントローラからなるものである。図示された実施例では、接続デバイス３２１は、マルチコントロールボタン３２４及び１つないしそれ以上のジョイスティック３２５を装備する手頃な非触知ディスプレイ３２６を有している。接続デバイス３２１の無線通信システムは、より高価な高周波技術（例えば、ＷｉＦｉ又はブルートゥース(登録商標））に代えて、ロボット２５２を制御するために、潜在的に安価な赤外線技術（例えば、ＩＲ）に依存し得る。ゲームロボット３２０のこの特定の実施例において、クラウド２５３との処理及び無線通信３２３はロボット２５２によって直接に取り扱われる。多人数プレーヤーでのゲームの間、接続デバイス３２１群はお互いに通信することができず、そして、プレーヤー／ロボット間の相互接続は、ロボット２５２によって取り扱われるであろう。
【０１３１】
図２９は、一実施例に係るゲームロボット（例えば、ゲームロボット１０又はゲームロボット２５２のいずれか）にモジュールを接続する実施例の方法２９０を示すフローチャートである。ブロック２９０４〜２９０８で表されるプロセスは、部分的にロボットによって、また部分的にリモートコンピューティングデバイスによって行われることが想定される。しかしながら、前記実施例は、ブロック２９０４〜２９０８で表されるすべてのプロセスは、ロボットによって実行されることも可能である。
【０１３２】
第一プロセスブロック２９０１において、原動機によって駆動される少なくとも一つの可動ジョイントを含むゲームロボットが提供される。ゲームロボットは、第一電子回路及び第一カップリングを有している。ゲームロボットは、上述した実施例のゲームロボット１０、２５２の特徴のいずれかを有し得る。
【０１３３】
第二ブロック２９０２において、ゲームロボットに接続されるモジュールが提供される。前記モジュールは、第二電子回路と第二カップリングを有している。前記モジュールは、例えば、移動モジュール、胴体モジュール、二次モジュール等であり得る。前記モジュールは、前記ゲームロボット１０又は前記ゲームロボット２５２に関連して上述した実施例のモジュール群のいずれかの特徴のいずれかを有し得る。
【０１３４】
ブロック２９０３において、第二カップリングは、前記モジュールと前記ゲームロボットとの間の電気的インターフェース及び前記モジュールと前記ゲームロボットとの間の機械的インターフェースを形成するために、第一カップリングに係合される。電気的インターフェース及び機械的インターフェースは、上述した実施例のゲームロボット１０又は上述した実施例のゲームロボット２５２に関連して上述した特徴のいずれかを有し得る。係合は、例えば前記ゲームロボット１０又は前記ゲームロボット２５２に関連して上述した方法のいずれかで実行され得る。
【０１３５】
ブロック２９０４において、第一の電子回路は、電気的インターフェースを介して、第二電子回路内に格納された、モジュールを識別するデータに、アクセスする。モジュールを識別するデータは、前記ゲームロボット１０又は前記ゲームロボット２５２、又はそれらのための実施例のモジュール群に関連して上述した特徴のいずれかを有し得る。識別データにアクセスすることは、例えば、前記電気的インターフェースを通じて第二電子回路と第一電子回路との間を通過する電気信号を含み得る。識別データにアクセスすることは、第二電子回路に読み出し要求を送信する第一電子回路を含み得る。
【０１３６】
ブロック２９０５において、第一電子回路は、ゲームロボットに取り付けられたモジュールの存在及び識別を検出するように構成された識別システムに、前記データ（すなわち、第二電子回路に収納されていた識別データであり、ブロック２９０４において第一電子回路によってアクセスされた識別データ）を送信する。識別システムは、上述した実施例の識別システムの特徴のいずれかを有し得る。データを送信することは、前記実施例のゲームロボット１０又は前記実施例のゲームロボット２５２に関連して上述した方法のいずれかによって行い得る。いくつかの実施例では、識別システムはゲームロボットのメイン処理モジュールに含まれており、その場合にはデータの送信は、前記第一電子回路からメイン処理モジュールにデータを送信することを含み得る。このようないくつかの実施例では、前記第一電子回路はメイン処理モジュールに含まれ得、その場合にはデータの送信は、メイン処理モジュールの第一機能（例えば、データ受信機能）からのデータをメイン処理モジュールの第二機能（例えば、識別システム機能）へと送ることを含み得る。いくつかの実施例では、前記識別システムはゲームロボットを遠隔に制御するためのリモートコンピューティングデバイスに含まれており、その場合にはデータの送信は、前記第一電子回路からゲームロボットのメイン処理モジュールにデータを送信し、次いで前記メイン処理モジュールからリモートコンピューティングデバイスにデータを送信することを含み得る。
【０１３７】
ブロック２９０６において識別システムは、受信したデータに基づいてモジュールが真正であるか否かを判断する。モジュールが真正であるかどうかを決定することは、例えば前記実施例のゲームロボット１０又は前記実施例のゲームロボット２５２に関連して上述した方法のいずれかによって行い得る。
【０１３８】
図示された方法２９０はまた、モジュールが真正であるかどうかの決定（すなわち、ブロック２９０６を実行した結果として生成された決定）を、リモートコンピューティングデバイスに送信することをさらに含み得る。前記決定は、例えば前記実施例のゲームロボット１０又は前記実施例のゲームロボット２５２に関連して上述した方法のいずれかによって転送され得る。このブロックは、例えば、ブロック群２９０４〜２９０６が全てロボットによって実行されるように、識別システムが前記ロボットのメイン処理モジュール内に含まれている場合には、実施され得る。しかしながら、ブロック群２９０４〜２９０６のいくつかはリモートコンピューティングデバイスによって実施されることが一般的に期待される。
【０１３９】
図示された方法２９０はまた、モジュールは真正ではないとの決定に対応して、ゲームロボットの操作を不能とするコマンドをゲームロボットに送信する、識別システムを有する、追加のオプションブロック２９０８を含むものである。いくつか実施例において、前記コマンドは、リモートコンピューティングデバイスから受信することができる。いくつかの実施例では、ゲームロボットの操作を不能とするようにゲームロボットにコマンドを送信すると共に、前記識別システムは、ゲームロボットが不能とされたこと、及び／又は、ユーザーに対して警告メッセージを、例えば、リモートコンピューティングデバイスの画面上に、表示することをもたらし得る通知をリモートコンピューティングデバイスに送信し得る。ゲームロボットの操作を不能とするコマンドのゲームロボットへの送信は、例えば前記実施例のゲームロボット１０又は前記実施例のゲームロボット２５２に関連して上述した方法のいずれかによって実施され得る。
【０１４０】
上記実施形態群は、本発明の例示的な実施例群として理解されるべきである。本発明のさらなる実施形態群が想定される。例えば、［可能性を追加する］。これは、任意の一実施形態に関連して説明した任意の特徴は、単独で、又は記載された他の特徴と組み合わせて、使用され得ることが理解されるべきであり、また、前記任意の特徴が、任意のその他の実施形態の一つ又はそれ以上の特徴との組合せにおいて、又は任意のその他の実施形態の任意の組合せにおいて、使用され得ることが理解されるべきである。さらにまた、上述していない均等物及び変更が、また、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱することなく採用され得る。
【図１】
2018528002.tif 000003
【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｄ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１３ｄ】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図２０】
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【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８ａ】
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【図２８ｂ】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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