(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御手段と、制御手段により実行されるプログラムを記憶した記憶手段と、制御手段により制御されるアクチュエータと、当該アクチュエータにより付勢される脚部手段により種々のアクションを表現可能な昆虫ロボットであって、
前記昆虫ロボットの前進方向に臨んで発光ダイオードおよびフォトトランジスタが装着されており、
前記制御手段は、前記プログラムを実行することにより、
前記発光ダイオードを、アクション空間内に自己の個体に特有に予め設定された自己識別情報を表すフェロモン信号を発信フェロモン信号として発信するフェロモン信号発信手段として機能させ、
前記フォトトランジスタを、アクション空間内に存在する他の昆虫ロボットのフェロモン信号発信手段から発信される、他の個体に特有に予め設定された相手識別情報を表すフェロモン信号を受信フェロモン信号として受信するフェロモン信号受信手段として機能させ、
前記発光ダイオードから照射される光線の反射光を前記フォトトランジスタにより感受させることにより、前進方向における障害物の存在を検出する障害物対応の環境情報検出手段として機能させ、
さらに、前記制御手段は、前記プログラムに基づいて、
前記フェロモン信号受信手段により受信フェロモン信号を受信したか否かを判別し、受信フェロモン信号が受信されたと判別された場合は、前記受信フェロモン信号により表される前記相手識別情報と前記自己識別情報とに基づいて、前記自己の個体と前記他の個体の間に予め設定されている個体間応待関係を識別し、個体間応待関係を表す個体間応待関係パラメータを設定し、
受信フェロモン信号は受信されなかったと判別された場合は、前記個体間応待関係パラメータを設定せず、
その後、前記環境情報検出手段において障害物の存在が検出されたか否かを判別し、前記障害物の存在が検出された場合は、障害物の存在を表す入力パラメータを設定し、
前記記憶手段は、前記制御手段により前記プログラムに基づいて読み出され、前記アクチュエータを動作させるアクションユニットを複数記憶しており、少なくとも当該アクションユニットには、
前記個体間応待関係パラメータおよび前記入力パラメータがともに設定されている場合に前記制御手段により選択される個体間応待アクションユニットと、
前記個体間応待関係パラメータが設定されておらず、前記入力パラメータが設定されている場合に前記制御手段により選択されるアクションユニットと
が含まれており、
前記制御手段は、前記プログラムに基づいて、前記個体間応待関係パラメータおよび前記入力パラメータを参照し、
前記個体間応待関係パラメータおよび前記入力パラメータがともに設定されている場合は、前記記憶手段に記憶された複数のアクションデータから前記個体間応待アクションデータを選択し、当該個体間応待アクションデータに基づいて、前記アクチュエータを制御し、
前記個体間応待関係パラメータが設定されておらず、前記入力パラメータが設定されている場合は、前記記憶手段に記憶された複数のアクションデータから前記アクションデータを選択し、当該アクションデータに基づいて、前記アクチュエータを制御する
ことを特徴とする前記昆虫ロボット。
【請求項２】
前記記憶手段は、前記個体間応待パラメータにより表される個体間応待関係に対応付けられた複数の個体間応待アクションデータを記憶しており、
前記制御手段は、前記個体間応待関係パラメータおよび前記入力パラメータがともに設定されている場合は、前記記憶手段に記憶された複数の個体間応待アクションデータから前記個体間応待パラメータにより表される個体間応待関係に対応付けられた個体間応待アクションデータを選択する
ことを特徴とする請求項１記載の昆虫ロボット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アクション空間内で自律して、６足走行などの昆虫らいし挙動を呈することで、昆虫の生態を模擬するようにした趣味性の昆虫ロボットに関連し、とくに、アクション空間内の明るさ、障害物などの環境状態や自己の個体に接近する他の個体の種類に反応して、あたかも昆虫生態であるかのような生々しい運動を表現するようにした改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アクション空間内で自律して６足走行することで、昆虫の生態を模擬するようにした昆虫ロボット自体は玩具として愛好されており、そのような従前の昆虫ロボットは、例えば、特開平８−５７１５９号によっても開示され、バンダイ製「６足歩行カブテリオス」としても公然実施されている。アクション空間内の環境状態に反応して挙動を開始し、或いは挙動を変更するようにした玩具ロボットも盛んに愛好されており、そのような従前の玩具ロボットは、例えば、特開平５−３３７８６号によっても開示され、タカラ製「フラワーロック」としても公然実施されている。アクション空間内の他の個体を識別して挙動を変更するようにした玩具ロボットもすでに公知公用であり、そのような従前の玩具ロボットは、特開平９−７５５３号によっても開示され、トミー社製「ファービー」としても公然実施されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従前の玩具ロボットにあっては、ロボット内に搭載されたマイクロコンピュータで一連のプログラムを実行する過程で、各種センサーにより検出される環境状態や個体識別の情報をマイクロコンピュータに取り込んで、一連のプログラム総体の中で、これらの情報を処理することで、本質的にロボット全体の動きを、これらの情報に基づく別の全体の動きに切り換えるものであったので、切り換えられるべき別の全体の動きの種類数は、実際には、極めて限られたものとなり、その結果、環境状態に反応して、或いは、他の個体を識別して、種々多様な行動パタンの組み合わせで挙動を起こす昆虫生態を模擬するには、困難であるという問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
環境状態、および、他の個体に特有の相手識別情報に基づいて、アクションユニットおよび複数の個体間応待アクションユニットの中から、所定の１つのアクションユニットを選択することにより、上記問題点を解決して、環境状態や個体識別に反応して、昆虫らしい生々しい動きを表現できる優れた昆虫ロボットを提供するものである。
【０００５】
【作用】
請求項１に係る昆虫ロボットは、制御手段と、制御手段により実行されるプログラムを記憶した記憶手段と、制御手段により制御されるアクチュエータと、当該アクチュエータにより付勢される脚部手段により種々のアクションを表現可能であり、前記昆虫ロボットの前進方向に臨んで発光ダイオードおよびフォトトランジスタが装着されており、前記制御手段は、前記プログラムを実行することにより、前記発光ダイオードを、アクション空間内に自己の個体に特有に予め設定された自己識別情報を表すフェロモン信号を発信フェロモン信号として発信するフェロモン信号発信手段として機能させ、前記フォトトランジスタを、アクション空間内に存在する他の昆虫ロボットのフェロモン信号発信手段から発信される、他の個体に特有に予め設定された相手識別情報を表すフェロモン信号を受信フェロモン信号として受信するフェロモン信号受信手段として機能させ、前記発光ダイオードから照射される光線の反射光を前記フォトトランジスタにより感受させることにより、前進方向における障害物の存在を検出する障害物対応の環境情報検出手段として機能させ、さらに、前記制御手段は、前記プログラムに基づいて、前記フェロモン信号受信手段により受信フェロモン信号を受信したか否かを判別し、受信フェロモン信号が受信されたと判別された場合は、前記受信フェロモン信号により表される前記相手識別情報と前記自己識別情報とに基づいて、前記自己の個体と前記他の個体の間に予め設定されている個体間応待関係を識別し、個体間応待関係を表す個体間応待関係パラメータを設定し、受信フェロモン信号は受信されなかったと判別された場合は、前記個体間応待関係パラメータを設定せず、その後、前記環境情報検出手段において障害物の存在が検出されたか否かを判別し、前記障害物の存在が検出された場合は、障害物の存在を表す入力パラメータを設定し、また、前記記憶手段には、前記制御手段により前記プログラムに基づいて読み出され、前記アクチュエータを動作させるアクションデータを複数記憶しており、少なくとも当該アクションデータには、前記個体間応待関係パラメータおよび前記入力パラメータがともに設定されている場合に前記制御手段により選択される個体間応待アクションデータと、前記個体間応待関係パラメータが設定されておらず、前記入力パラメータが設定されている場合に前記制御手段により選択されるアクションデータとが含まれており、前記制御手段は、前記プログラムに基づいて、前記個体間応待関係パラメータおよび前記入力パラメータを参照し、前記個体間応待関係パラメータおよび前記入力パラメータがともに設定されている場合は、前記記憶手段に記憶された複数のアクションデータから前記個体間応待アクションデータを選択し、当該個体間応待アクションデータに基づいて、前記アクチュエータを制御し、前記個体間応待関係パラメータが設定されておらず、前記入力パラメータが設定されている場合は、前記記憶手段に記憶された複数のアクションデータから前記アクションデータを選択し、当該アクションデータに基づいて、前記アクチュエータを制御することにより、昆虫らしい生々しい動きを表現するように作用する。
【０００６】
請求項２に係る昆虫ロボットは、さらに、前記記憶手段に、前記個体間応待パラメータにより表される個体間応待関係に対応付けられた複数の個体間応待アクションデータを記憶しており、前記制御手段は、前記個体間応待関係パラメータおよび前記入力パラメータがともに設定されている場合は、前記記憶手段に記憶された複数の個体間応待アクションデータから前記個体間応待パラメータにより表される個体間応待関係に対応付けられた個体間応待アクションデータを選択することにより、より昆虫らしい生々しい動きを表現するように作用する。
【０００７】
【実施の形態】
図１〜図１０を参照しながら、この発明の実施の形態を以下に説明する。この発明の実施の形態である昆虫ロボットの平面外観を示す図１Ａと側面外観を示す図１Ｂにおいて、昆虫様筺体１の図上右端に現れる頭部１ａには、昆虫ロボットの前進方向に臨んで左右に１対の発光ダイオード２ａ、２ｂがフェロモン信号発信手段Ｅと障害物検出用の環境状態検出手段Ａの発信部との共用手段として装着されており、頭部１ａの正面には、前進方向に臨んで中央に１個のフォトトランジスタ３がフェロモン信号受信手段Ｆと障害物検出用の環境状態検出手段Ａの受信部との共用手段として装着されており、さらに頭部１ａの上面には、上方に臨んで中央に１個の硫化カドミニュウセルなどの光感受性素子４が明るさ検出用の環境状態検出手段Ａとして装着されている。なお、頭部１ａの上面で、光感受性素子４に対して前進方向左右に並んで設けられた１対の発光ダイオード５ａ、５ｂはイルミネーション装飾用のものである。昆虫用筐体１の両側面には、片側３個づつで、同速連動する１対６個の脚動輪６ａ、６ｂ、６ｃ、７ａ、７ｂ、７ｃが回転自在に軸止されている。片側３個の脚動輪６ａ、６ｂ、６ｃを抽出して説明すると、各脚動輪の円周上の位相角度を異にする各別の箇所に針金状の脚骨８が設けられている。即ち、ここでの針金状の３本の脚骨８、８、８は、その各別の基部８ａ、８ｂ、８ｃが、３個の脚動輪６ａ、６ｂ、６ｃの円周上の位相角度を異にする各別の箇所に植設されていて、昆虫ロボットの前進方向に臨んで右側外方に（図１Ａ中で下方に）張り出し、中間部分でフォーシングされて、片側の脚部手段８を構成している。反対側の針金状の３本の脚骨９、９、９も、全く同様にして反対側の脚部手段９を構成している。この場合、片側３本づつの脚骨は、一体的に同速連動するが、一方側の脚部手段８と反対側の脚部手段９は、互いに独立に運動可能である。そして、一方側の３本の脚骨８、８、８の基部８ａ、８ｂ、８ｃと反対側の３本の脚骨９、９、９の基部９ａ、９ｂ、９ｃとの間で互いに対向する脚骨の基部どうしも、脚動輪の円周上の位相角度を異にする箇所に植設されることで、各脚骨の中間部でのフォーミングと相俟って、両側の脚動輪６ａ、６ｂ、６ｃ、７ａ、７ｂ、７ｃの回転に合わせて、各脚骨の各基部が位相角度を異にして回転する際に、両脚部手段８、９全体の動きにより、昆虫生態の歩行挙動がもっともらしく模倣されて、表現されるものである。電気的ハードウエアの構成を示す図２において、マイクロコンピュータ１０の入力ポート＃２ＩＮには、フォトトランジスタ３が、検出回路と一体化された駆動用の増幅回路３ａを介して接続されており、入力ポート＃１ＩＮには、検出回路に組み込まれた硫化カドミニウムセル４が接続されている。さらに、マイクロコンピュータ１０の出力ポート＃１ｏｕｔには、駆動回路に組み込まれた左側発光ダイオード２ａが接続され、出力ポート＃２ｏｕｔには、駆動回路に組み込まれた右側発光ダイオード２ｂが接続され、出力ポート＃３ｏｕｔ、＃４ｏｕｔには、各別に、駆動回路に組み込まれた左右の装飾用発光ダイオード５ａ、５ｂが接続されている。さらに、１対の出力ポート＃５ｏｕｔ、＃６ｏｕｔには、市販のモータドライバユニット１１（例えば、三洋電機製ＬＢ１６３８Ｍ）の１対の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２が接続され、別の１対の出力ポート＃７ｏｕｔ、＃８ｏｕｔには、もう１つの同種のモータドライバユニット１２の１対の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２が接続されている。これら１対のモータドライバユニット１１、１２には、該ユニットにより、電源からの供電が制御される１対の電動機、即ち、左側脚動輪７ａ、７ｂ、７ｃを回転駆動するための左側電動機１３と右側脚動輪６ａ、６ｂ、６ｃを回転駆動するための右側電動機１４が、アクチュエータとして接続されている。各別のモータドライバユニット１１、１２は、１対の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に対してマイクロコンピュータから論理値「１」（ＨＩと略記する）又は論理値「０」（ＬＯＷと略記する）で表される並列２ビットの符号が入力されると、その２ビットの論理値に対応させて、各別の電動機を「正転」「逆転」「停止」の運転モードで駆動することができるものであり、その場合の１対の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２の論理値と運転モードとの関係は、図３に示されるとおりである。そして、このようなモータドライバユニット１１、１２による電動機制御では、「停止」の運転モードを周期的に配置しながら、それの実時間上の密度を制御することで、電動機への給電のデュティ比を制御し、これにより、電動機の回転速度を制御することができるものである。このようなハードウエアの構成上のマイクロコンピュータ１０により実行されるプログラムのフローを以下に説明する。
【０００８】
メインフローチャートを示す図４において、マイクロコンピュータ１０は、プログラムの実行を開始すると（図４中ａ）、タイマーや各種変数値を計数するための内部レジスタ類をリセットすることで、初期条件の設定を行ったうえで（図４中ｂ）、フェロモン信号受信手段Ｆと個体間応待関係識別手段Ｇを実現すべく、後に詳述されるフェロモン信号受信処理（図４中ｃ）のためのサブルーチンに飛んで、該サブルーチンの実行により、受信フェロモン信号を処理することで、他の個体に特有に予め設定された相手識別情報と自己の個体に特有に予め設定された自己識別情報とに基づく個体間応待関係としての「弱種」「強種」「同種」の関係を表す「ｐｈｅｒｏｍｏｎｅ」の入力パラメータを設定した後にリターンして、ソフトウエア的に実現される内部のタイマーが１００ｍｓの動作基準時間の経過を判別し（図４中ｄ）、動作基準時間の経過以前で、判別結果（図４中ｄ）がＮｏの場合には、フェロモン信号受信処理を継続的に実行し、動作基準時間の経過直後の動作基準時点で判別結果（図４中ｄ）がＹｅｓに転ずると、次のステップの処理に移行する。これにより、以降の処理は、１００ｍｓの間隔の動作基準時点ごとの間欠動作として実行されてることになる。動作基準時点に到達すると、マイクロコンピュータ１０は、タイマーをリセットして（図４中ｅ）から、フェロモン信号発信手段Ｅを実現すべく、フェロモン信号発信処理（図４中ｆ）を実行する。このフェロモン信号発信処理では、１ビット１００μｓの３ビット単位で１文字（識別符号上の１ビット）が定義された識別符号上８ビット構成の符号により、自己の個体に特有に予め設定された自己識別情報を表す発信フェロモン信号を形成するようにマイクロコンピュータ１０は、１対の出力ポート＃１ｏｕｔ＃２ｏｕｔから、例えば、図５に示されるような３ビット×８ビット＝２４ビット構成の符号列を３回づつ左側発光ダイオード２ａと右側発光ダイオード２ｂの双方に対して出力して、これらを点滅させる。図５例示のものは、自己識別情報として、自己の個体がＡタイプ、Ｂタイプ、Ｃタイプのいずれに属するかというタイプ区別情報を取り扱っているが、自己の個体を唯一に特定する氏名のような識別情報をもここで取り扱えるのは、勿論のことである。図４に戻って、マイクロコンピュータ１０は、続いて、環境状態検出手段Ａを実現する中で、後に詳述される入力パラメータ設定処理（図４中ｇ）のためのサブルーチンに飛んで、該サブルーチンの実行により、左側発光ダイオード２ａと右側発光ダイオード２ｂから、各別に、アクション空間内に存在する障害物に対して照射されて、そこから反射された光線をフォトトランジスタ３が障害物対応の環境状態信号として、感受することで、左側発光ダイオード２ａからの光線の感受、即ち、昆虫ロボットの前進方向に臨んで左側視野での障害物の存在を表す「ｌｆｔ ｅｙｅ」の入力パラメータと、右側発光ダイオード２ｂからの光線の感受、即ち、右側視野での障害物の存在を表す「ｒｉｇｈｔ ｅｙｅ」の入力パラメータを各別に設定し、さらに、硫化カドミニウムセル４が明るさ（暗さ）対応の環境状態信号として、アクション空間内の外光を感受することで、アクション空間内の明るさ（暗さ）を表す「ｄａｒｋ」の入力パラメータを設定した後にリターンして、現在実行中のアクションプログラムユニットで規定されるアクションユニットを特徴付けるべく予め設定されている持続時間を表す「ａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ」の出力パラメータが０まで減少したかどうかを判別し（図４中ｈ）、０までの減少により判別結果（図４中ｈ）がＹｅｓの場合には、アクションユニット選択手段Ｃを実現すべく、後に詳述されるアクションプログラムユニット選択処理（図４中ｉ）のサブルーチンに飛んで、複数のアクションプログラムユニットの実行により実現される複数のアクションユニット手段Ｂとしての複数のアクションユニットの中から所与の選択判別アルゴリズムに従って、所定の１つのアクションユニットを実現するための所定の１つのアクションプログラムユニットを選択することで、アクションユニット選択手段Ｃを実現した後にリターンして、アクションユニット実行手段Ｄを実現すべく、そのサブルーチンで選択されたアクションプログラムユニットの実行処理（図４中ｊ）に移行し、次いで、アクションプログラムユニットの実行処理（図４中ｊ）により実行最中のアクションプログラムユニットで規定されるアクションユニットを表す「ｎｏｗ ａｃｔｉｏｎ」の入力パラメータを設定し（図４中ｋ）、続いて、持続時間を表す「ａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ」の出力パラメータから「１」を減算（図３中ｌ）したうえで、図４中ｄの判別処理に戻って、さらなる１００ｍｓの経過後に到来する次の動作基準時点を待つ。このような処理フロー（図４中ｈ〜ｌ）の実行により、所定の１つのアクションプログラムユニットが一旦選択されると（図４中ｉ）、そのアクションプログラムについて指定された持続時間が経過するまでは、図４中ｈの判別結果がＮｏに留まるので、新たなアクションプログラムユニットの選択（図４中ｉ）が行われずに、図３中ｉの処理で選択されたアクションプログラムユニットが継続して実行され、その継続実行のアクションプログラムユニットに指定された持続時間が経過して、「ａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ」の出力パラメータが０まで減少する（図４中ｈ）と、その後の１００ｍｓ間隔の動作基準時点で（図４中ｄ）、新たなアクションプログラムユニットが選択されて（図４中ｉ）、そのアクションプログラムユニットを表すように「ｎｏｗ ａｃｔｉｏｎ」の入力パラメータが書き換えられる（図４中ｌ）ものである。
【０００９】
以上のメインフローチャートの処理によれば、マイクロコンピュータ１０は、フェロモン信号発信処理（図４中ｆ）と、後に詳述されるフェロモン信号受信処理（図４中ｃ）との協働により、左側発光ダイオード２ａと右側発光ダイオード２ｂとフォトトランジスタ３に働きかけて、フェロモン信号発信手段Ｅとフェロモン信号受信手段Ｆとを実現したうえで、発信フェロモン信号により表される自己識別情報と受信フェロモン信号により表される相手識別情報とに基づく、自己の個体と他の個体の間での個体間応待関係としての「弱種」「強種」「同種」の関係を表す「ｐｈｅｒｏｍｏｎｅ」の入力パラメータを設定することで、個体間応待関係識別手段Ｇを実現し、後に詳述される入力パラメータ設定処理（図４中ｇ）により、左側発光ダイオード２ａと右側発光ダイオード２ｂとフォトトランジスタ３と硫化カドミニウムセル４に働きかけて、障害物対応ないし明るさ（暗さ）対応の環境状態検出手段Ａを実現したうえで、障害物が左側の視野内に存在することを表す「ｌｅｆｔ ｅｙｅ」の入力パラメータと、障害物が右側の視野内に存在することを表す「ｒｉｇｈｔ ｅｙｅ」の入力パラメータと、アクション空間内の明るさ（暗さ）を表す「dark」の入力パラメータを設定し、「ｎｏｗ ａｃｔｉｏｎ」の入力パラメータ設定処理（図４中ｌ）により、現在実行中のアクションプログラムユニットを表す「ｎｏｗ ａｃｔｉｏｎ」の入力パラメータを設定し、これにより、総じて、「ｐｈｅｒｏｍｏｎ」「ｌｅｆｅｔ ｅｙｅ」「ｒｉｇｈｔ ｅｙｅ」「ｄａｒｋ」「ｎｏｗ ａｃｔｉｏｎ」という５個の入力パラメータを設定したうえで、その設定済みの５個の入力パラメータを判断要素として、アクションプログラムユニットの論理的優先順位の指定により規定される選択判断アルゴリズムに従って、複数のアクションプログラムユニットの中から所定の１つアクションプログラムユニットを選択するようにしたアクションプログラムユニット選択処理（図４中ｉ）のサブルーチンを実行することで、複数のアクションユニットの中から所定の１つのアクションユニットを選択するアクションユニット選択手段Ｃを実現するものである。ここでのアクションプログラムユニット選択処理（図４中ｉ）のサブルーチンを図６Ａ、図６Ｂのフローチャートと図７の入出力パラメータ対応図を参照しながら以下に説明する。
【００１０】
ここに、図７のアクションプログラムユニットごとの入出力パラメータ対応図は、アクションプログラムユニットＡ〜Ｉの各々について、所定のアクションプログラムユニットが図６Ａ、６Ｂのフローチャートに沿うアクションプログラムユニット選択処理により選択されるようにして実現されるアクションユニット選択手段Ｃにおいて、所定のアクションプログラムユニットによる所定の１つのアクションユニットが選択されるための判断要素としての上述の５つの入力パラメータの状態を左側の一覧表に整理したものであり、それに突き合わせる形で、右側に配置された一覧表には、ここで選択されたアクションプログラムユニットを図４のメインフロー中のアクションプログラムユニット実行処理（図４中ｊ）で実行することにより実現されるアクションユニット実行手段Ｄにおいて実現されるべき所定のアクションユニットを特徴付けるところの３個の出力パラメータ、即ち、アクションの種類を表す「ａｃｔｉｏｎ」の出力パラメータと、その１種類のアクションの持続時間を表す「ａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ」の出力パラメータと、その１種類のアクションの実行速度（デューティ比）を表す「ｄｕｔｙ」の出力パラメータが列記されている。
【００１１】
図６Ａに戻って、アクションプログラムユニット選択処理のサブルーチンを開始（図６Ａ中ａ）したマイクロコンピュータ１０は、先ず、無条件で、図７のアクションプログラムユニットＡ（前進）の行の表示に従って、アクションユニットＡを特徴付けるところの、アクションの種類を表す「ａｃｔｉｏｎ」の出力パラメータとして「前進」を設定し（図６Ａ中ｂ）、同様に、アクションの持続時間を表す「ａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ」の出力パラメータとして「１０」（１００μｓの動作基準時間×１０＝１０００μｓを意味する）を設定し（図６Ａ中ｃ）、同様に、アクションの実行速度を表す「ｄｕｔｙ」の出力パラメータとして「６０％」を設定する（図６Ａ中ｄ）。次いで、マイクロコンピュータ１０は、図７のアクションプログラムユニットＢ（右旋回）の行の表示に従って、「ｌｅｆt ｅｙｅ」の入力パラメータが「１」であるかどうか、即ち、左側の視野内に障害物が存在するかどうかを判別し（図６Ａ中ｅ）、「ｌｅｆｔ ｅｙｅ」の入力パラメータが「１」であって、判別結果（図６Ａ中ｅ）がＹｅｓの場合には、同様にして、同図同行の右側の一覧表の部分の表示に従って、出力パラメータを各別に設定するが、「ｌｅｆｔ ｅｙｅ」の入力パラメータが「０」であって、即ち、左側の視野内に障害物の存在がなく、判別結果（図６Ａ中ｅ）がＮｏの場合には、ここでの出力パラメータの設定、即ち、新しい出力パラメータ値への更新記憶を行わずに次ぎの判断処理に移行してゆく。従って、ここでの判断要素としての５個の入力パラメータの各々についての判別結果（例えば、図６Ａ中ｅ）がＹｅｓであり、以降の残りの入力パラメータについての判別結果がＮｏであれば、そのような最後の判別処理において設定された出力パラメータが選択されたアクションユニットを特徴付けるものとして残留し、逆の言い方をすれば、ここでの判断要素としの５個の入力パラメータについての判別結果（例えば、図６Ａ中ｅ）がＮｏの場合には、それに先行する処理（例えば、図６Ａ中ｂｃｄ）により設定された出力パラメータが選択されたアクションユニットを特徴付けるものとして残留するのであり、かくして、時系列上遅れて処理される判断要素の方が判別結果をより高い論理的優先順位で支配することになる。
【００１２】
続いて、マイクロコンピュータ１０は、図７のアクションプログラムユニットＣ（左旋回）の行の表示に従って、「ｒｉｇｈｔ ｅｙｅ」の入力パラメータが「１」であるかどうか、即ち、右側の視野内に障害物が存在するかどうかを判別し（図６Ａ中ｇ）、判別結果が「１」の場合には、同様にして、同図同行の右側の一覧表の部分の表示に従って、出力パラメータを各別に設定する（図６Ａ中ｈ）が、判別結果（図６Ａ中ｇ）がＮｏの場合には、出力パラメータの更新記憶を行わずに、後続の判断要素の処理に移行し、図７のアクションプログラムユニットＤ（後退）の行の表示に従って、「ｌｅｆｔ ｅｙｅ」と「ｒｌｇｈｔ ｅｙｅ」の双方の入力パラメータが共に「１」であるかどうか、即ち、視野内の目前に障害物が存在するかどうかを判別し（図６中ｉ）、判別結果がＹｅｓの場合には、同様にして、同図同行の右側の一覧表の部分の表示に従って、出力パラメータを各別に設定する（図６Ａ中、ｊ）が、判別結果（図６Ａ中ｉ）がＮｏの場合には、出力パラメータの更新記憶を行われずに、後続の判断要素の処理に移行し、図７のアクションプログラムユニットＧ（挨拶）の行の表示に従って、個体間応待アクションユニット選択手段Ｉを実現すべく、「ｐｈｅｒｅｏｍｏｎｅ」の入力パラメータが「同種」に設定されていて、かつ、「ｌｅｆｔ ｅｙｅ」と「ｒｉｇｈｔ ｅｙｅ」の双方の入力パラメータが共に「１」であるかどうか、即ち、「同種」の他の個体が視野内の目前に存在するかどうかを判別し（図６Ａ中ｋ）し、判別結果がＹｅｓの場合には、同様にして、同図同行の右側の一覧表の部分の表示に従って、個体間応待アクションユニット手段Ｈを実現する中で、出力パラメータを各別に設定する（図６Ａ中ｌ）が、判別結果（図６Ａ中ｋ）がＮｏの場合には、出力パラメータの更新記憶を行わずに、後続の判断要素の処理に移行し、図７のアクションプログラムユニットＦ（威嚇）の行の表示に従って、個体間応待アクションユニット選択手段Ｉを実現すべく、「ｐｈｅｒｅｏｍｏｎｅ」の入力パラメータが「弱種」に設定されていて、かつ、「ｌｅｆｔ ｅｙｅ」と「ｒｉｇｈｔ ｅｙｅ」の双方の入力パラメータが共に「１」であるかどうか、即ち、「弱種」の他の個体が視野内の目前に存在するかどうかを判別し（図６Ｂ中ｍ）し、判別結果がＹｅｓの場合には、同様にして、同図同行の右側の一覧表の部分の表示に従って、個体間応待アクションユニット手段Ｈを実現する中で、出力パラメータを各別に設定する（図６Ｂ中ｎ）が、判別結果（図６Ｂ中ｍ）がＮｏの場合には、出力パラメータの更新記憶を行わずに、後続の判断要素の処理に移行し、図７のアクションプログラムユニットＨ（逃避）の行の表示に従って、個体間応待アクションユニット選択手段Ｉを実現すべく、「ｐｈｅｒｅｏｍｏｎｅ」の入力パラメータが「強種」に設定されているかどうか、即ち、「強種」の他の個体が前方に存在するかどうかを判別し（図６Ｂ中ｏ）し、判別結果がＹｅｓの場合には、同様にして、同図同行の右側の一覧表の部分の表示に従って、個体間応待アクションユニット手段Ｈを実現する中で、出力パラメータを各別に設定する（図６Ｂ中ｐ）が、判別結果（図６Ｂ中ｏ）がＮｏの場合には、出力パ��メータの更新記憶を行わずに、後続の判断要素の処理に移行し、図７のアクションプログラムユニットＥ（ジタバタ）の行の表示に従って、「ｎｏｗ ａｃｔｉｏｎ」の入力パラメータが「１」であり、かつ、「ｌｅｆｔ ｅｙｅ」と「ｒｌｇｈｔ ｅｙｅ」の双方の入力パラメータが共に「１」であるかどうか、即ち、停止中の状態下で、視野内の目前に障害物が存在するかどうかを判別（図６Ｂ中ｑ）し、判別結果がＹｅｓの場合には、同様にして、同図同行の右側の一覧表の部分の表示に従って、出力パラメータを各別に設定する（図６Ｂ中ｒ）が、判別結果（図６Ｂ中ｑ）がＮｏの場合には、出力パラメータの更新記憶を行わずに、後続の判断要素の処理に移行し、図７のアクションプログラムユニットＩ（停止）の行の表示に従って、「ｄａｒｋ」の入力パラメータが「１」であるかどうか、即ち、アクション空間内が暗いかどうかを判別（図６Ｂ中ｓ）し、判別結果がＹｅｓの場合には、同様にして、同図同行の右側の一覧表の部分の表示に従って、出力パラメータを各別に設定する（図６Ｂ中ｔ）が、判別結果（図６Ｂ中ｓ）がＮｏの場合には、出力パラメータの更新記憶を行わずに、選択されたアクションプログラムユニットを特徴付けるところの、出力パラメータに対して出力パラメータ変換処理（図６Ｂ中ｕ）を実行することで、後続のアクションプログラムユニット実行処理（図４中ｊ）において、アクチュエータとしての電動機１３、１４を駆動するためのモータドライバユニット１１、１２の制御に好適なアクチュエータ対応のパラメータを確保してから、メインルーチンにリターンする（図６Ｂ中ｖ）。
【００１３】
総括的なアクションユニット選択手段Ｃを実現すべく実行されるところの、上記のアクションプログラムユニット選択処理（図６Ａ、６Ｂ）にあっては、設定済みの５個の入力パラメータを判断要素として、複数のアクションプログラムユニットの中から、所定の１つのアクションプログラムユニットを選択する際に、複数のアクションプログラムユニットの論理的優先順位の指定により規定される選択判断アルゴリズムに従う点で特徴付けられているものである。ここでの選択処理（図６Ａ、６Ｂ）の実例の場合、図７に示されるように、９種類のアクションプログラムユニットＡ〜Ｉを図６Ａ、６Ｂのフローチャートにおいて、アクションプログラムユニットごとの判断要素をユニットＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｇ→Ｆ→Ｈ→Ｅ→Ｉの処理順序で実行することで、逆順のユニットＩ→Ｅ→Ｈ→Ｆ→Ｇ→Ｄ→Ｃ→Ｂ→Ａの論理的優先順位が指定され、これにより、アクションプログラムユニットの選択判断アルゴリズムが形成される。そして、ここで形成される選択判断アルゴリズムは、複数のアクションプログラムユニットの時系列上の逐次的実行配列を支配することで、逐次的に実行される各別のアクションプログラムユニットにより規定され、「ａｃｔｉｏｎ」「ａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ」「ｄｕｔｙ」の３個の出力パラメータによって特徴付けられる各別のアクションユニットの時系列上の逐次的配列を結局のところ支配し、これにより、複数のアクションユニットの時系列上のつながりの総体という表現で昆虫ロボットの性格付けを行うものである。かくて、ここでの複数のアクションプログラムユニットの時系列上の逐次的実行配列で規定される複数のアクションユニットの時系列上のつながりの総体は、一例として、「臆病者タイプ」と俗称されるような性格を表現しているが、複数のアクションプログラムの種類揃えと、それらの時系列上の逐次的実行配列いかによって、種々の性格付けが可能であることは論を待ない。例えば、別の選択処理（図８Ａ、８Ｂ）の実例の場合、図９に示されるように、８種類のアクションプログラムユニットＡ〜Ｈを図８Ａ、８Ｂのフローチャートにおいて、アクションプログラムユニットごとの判断要素をユニットＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ｈの処理順序で実行することで、逆順のユニットＨ→Ｇ→Ｆ→Ｅ→Ｄ→Ｃ→Ｂ→Ａの論理的優先順位が指定され、これにより、別の選択判断アルゴリズムが形成される。かくて、ここでの複数のアクションプログラムユニットの時系列上の逐次的実行配列で規定される複数のアクションプログラムユニットの時系列上のつながりの総体は、別の一例として、「猪突猛進タイプ」と俗称されるような性格を表現している。さらに、これらのタイプ別の性格付けに関しては、選択判断アルゴリズム自体のほか、採用可能な複数のアクションプログラムの各々により規定される各別のアクションユニットを特徴付けるところの出力パラメータの種類と分量によっても、きめ細かに調整可能であることは言うまでもない。
【００１４】
ここでの実施の形態としてのアクションプログラムユニット選択処理（図６Ａ、６Ｂ、図８Ａ、８Ｂ）のプログラム自体は、昆虫ロボットの製作時に、個体ごとの性格付けに応じたソフトウエア構成として固定的に組み込まれているものであるが、製作時に固定的に組み込まれていなければならない特段の理由もないので、各別の性格付けに応じて予め用意されているアクションプログラムユニット選択処理のプログラムをＲＯＭに格納しておいて、このようなＲＯＭを事後的に各別の個体に対して装着ないし交換することで、事後的にプログラムの書き込みないし書き換えを行ってもよいし、パーソナルコンピュータなどの外部装置から通信線経由で事後的、遠隔的に各別の個体に対してプログラムを転送して格納してもよい。
【００１５】
図６Ｂに戻って、アクションプログラムユニット選択処理の最終ステップの処理として実行される出力パラメータ変換処理（図６Ｂ中ｕ）は、リターン（図６Ｂ中ｖ）後のメインフローで個体間応待アクションユニット実行手段Ｊを含むアクションユニット実行手段Ｄを実現すべく実行されるアクションプログラムユニット実行処理（図４中ｊ）において、モータドライバユニット１１、１２を制御するのに好適なアクチュエータ対応のパラメータを確保すべく、各別のアクションプログラムユニットの選択により規定されるアクションユニットを特徴付けるところの「ａｃｔｉｏｎ」「ａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ」「ｄｕｔｙ」の３個の出力パラメータのうちの「ａｃｔｉｏｎ」をそのようなアクチュエータ対応のパラメータに変換するものである。即ち、図１０Ａ〜１０Ｃのアクション／モータ制御対応関係説明図に示されるように、「ａｃｔｉｏｎ」の出力パラメータの種類（内容）は、昆虫ロボットの挙動単位の観点から、「前進」「右旋回」「左旋回」「後退」「ジタバタ」「威嚇」「挨拶」「逃避」「停止」に区分されているが、かかる区分の挙動単位を左側脚動輪７ａ、７ｂ、７ｃを回転駆動するためのアクチュエータとしての左側電動機１３（図２）と、右側脚動輪８ａ。８ｂ、８ｃを回転駆動するためのアクチュエータとしての右側電動機１４（図２）の各々における「正転」「逆転」「停止」の運転モードに関係付けるのがここに言うアクチュエータ対応のパラメータへの変換ということである。このようなアクチュエータ対応のパラメータと「ａｃｔｉｏｎ time」「ｄｕｔｙ」の出力パラメータの双方に基づいて、既述の図３に示されるような定義入力論理値対応の「正転」「逆転」「停止」の運転モードで、「ａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ」の出力パラメータ値で表される持続時間の分だけ、「ｄｕｔｙ」の出力パラメータ値で表される回転速度で両電動機１３、１４を駆動制御するのに、マイクロコンピュータ１０の１対の出力ポート＃５ｏｕｔ、＃６ｏｕｔから左側モータドライブユニット１１（図２）の１対の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に対して、そして、別の１対の出力ポート＃７ｏｕｔ、＃８ｏｕｔから右側モータドライブユニット１２（図２）の１対の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に対して入力されるべき論理値の時系列上の遷移について、左右の脚部手段８、９の動きと、その結果として表現される昆虫ロボット自体の挙動単位との対応関係において説明する説明図が図１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃである。ここで図４に戻って、フェロモン信号受信処理（図４中ｃ）のサブルーチンに飛んだマイクロコンピュータ１０は、フェロモン信号受信処理を開始し（図１１中ａ）、他の個体からのフェロモン信号を受信したかどうかを判別（図１１中ｂ）するが、この場合、マイクロコンピュータ１０は、フォトトランジスタ３（図２）が光電的に感受する受信フェロモン信号を増幅回路３ａ経由で入力ポート＃２ＩＮに取り込んで、該信号の存否を判別する。ここでの判別結果（図１１中ｂ）がＮｏの場合には、マイクロコンピュータ１０は、メインフローにリターンして（図１１中ｅ）、１００ｍｓ間隔の動作基準時点の到来まで繰り返して（図４中ｄ）、フェロモン信号の受信判別（図１１中ｂ）を実行する。一��、フェロモン信号が受信されて、ここでの判別結果（図１１中ｂ）がＹｅｓに転ずると、マイクロコンピュータ１０は、種別の識別処理を実行することで、個体間応待関係識別手段Ｇを実現すべく、他の個体から受信された受信フェロモン信号により表される相手識別情報、典型的には、既述の図５に例示されるような「Ａタイプ」「Ｂタイプ」「Ｃタイプ」のタイプ区分情報と、自己の個体に固有に予め設定されている自己識別情報、典型的には、同様に、図５に例示されるような自己のタイプ区分情報に基づいて、自己の個体と他の個体の間に予め設定されている個体間応待関係、典型的には、図１２に示されるような、「タイプ」どうしの間で定義される「強種」「弱種」「同種」の個体間応待関係を識別して、これを「ｐｈｅｒｏｍｏｎｅ」の入力パラメータとして設定して（図１１中ｄ）からメインフローにリターンする（図１１中ｅ）。ここでの個体間応待関係としては、「タイプ」どうしの間で定義される「強種」「弱種」「同種」のものが例示されているが、その例に限られることはなく、「タイプ」どうしの間でのものとしては、「雄」「雌」の個体間応待関係であってもよいし、個体どうしを唯一に特定するものとしては、「雄親」「雌親」「子供＃１」「子供＃２」の個体間応待関係でも、「番（つが）い」の個体間応待関係でもよい。さすれば、「強種」や「弱種」の個体間応待関係に特徴付けられて出現する「逃避」や「威嚇」の挙動単位が別の挙動単位に置き換えられるのは、生き物の生態に照らして当然の事柄である。
【００１６】
再び図４に戻って、入力パラメータ設定処理（図４中ｇ）のサブルーチンに飛んだマイクロコンピュータ１０は、入力パラメータ設定処理を開始し（図１３中ａ）、左側発光ダイオード２ａを点灯し（図１３中ｂ）てから、反射光を受光しているかどうかを判別（図１３中ｃ）するが、この場合、マイクロコンピュータ１０は、出力ポート＃１ｏｕｔから左側発光ダイオード２ａ（図２）に駆動信号を送り、反射光を感受するフォトトランジスタ３により検出される障害状態信号を障害物対応の環境状態信号として増幅回路３ａ経由で入力ポート＃２ＩＮに取り込んで、障害状態信号の存否を判別する。反射光が受光されて、判別結果（図１１中ｃ）がＹｅｓの場合には、「ｌｅｆｔ ｅｙｅ」の入力パラメータとして「１」を設定し（図１１中ｄ）、一方、反射光が受光されずに、判別結果（図１１中ｃ）がＮ０の場合には、「ｌｅｆｔ ｅｙｅ」の入力パラメータとして「０」を設定して（図１１中ｅ）から、左側発光ダイオードを消灯する（図１１中ｆ）。
【００１７】
次いで、マイクロコンピュータ１０は、同様にして、右側発光ダイオード２ｂを点灯し（図１３中ｇ）てから、反射光を受光しているかどうかを判別（図１３中ｈ）し、反射光が受光されて、判別結果（図１３中ｈ）がＹｅｓの場合には、「ｒｉｇｈｔ ｅｙｅ」の入力パラメータとして「１」を設定し（図１３中ｉ）、一方、反射光が受光されずに、判別結果（図１１中ｈ）がＮｏの場合には、「ｒｉｇｈｔ ｅｙｅ」の入力パラメータとして「０」を設定して（図１３中ｊ）から、右側発光ダイオードを消灯する（図１３中ｋ）。続いて、マイクロコンピュータ１０は、硫化カドミニウムセル４からの感受信号を明るさ（暗さ）対応の環境状態信号として入力ポート＃１ＩＮに取り込んで、環境状態信号の存否を判別する。外光が感受されずに判別結果（図１３中ｌ）がＹｅｓの場合には、「ｄａｒｋ」の入力パラメータとして「１」を設定し（図１３中ｍ）、一方、外光が感受されて、判別結果（図１３中ｌ）がＮｏの場合には、「ｄａｒｋ」の入力パラメータとして「０」を設定して（図１３中ｎ）から、メインフローにリターンする（図１３中ｏ）。
【図面の簡単な説明】
全図はこの発明の実施の形態に関するものである。
【図１Ａ】外観を示す平面図。
【図１Ｂ】外観を示す側面図。
【図２】電気的ハードウエアの構成を示すブロック図。
【図３】モータドライバユニット１１、１２における入力論理値と電動機の運転モードとの関係を説明する説明図。
【図４】マイクロコンピュータ１０で実行されるプログラムのメインフローを示すフローチャート。
【図５】発信フェロモン信号の論理値の波形図
【図６Ａ、図６Ｂ】図４のメインフローにおけるアクションプログラムユニット選択処理のサブルーチンのフローを示すフローチャート。
【図７】アクションプログラムユニットごとにおける５個の入力パラメータと３個の出力パラメータとの対応関係の１つの配列を示す入出力パラメータ対応図。
【図８Ａ、８Ｂ】アクションプログラムユニット選択処理の別のサブルーチンのフローを示すフローチャート。
【図９】アクションユニットプログラムごとにおける５個の入力パラメータと３個の出力パラメータとの対応関係の別の配列を示す入出力パラメータ対応図。
【図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ】モータドライブユニット１１、１２に対する入力論理値の時系列上の推移と、左右の脚部手段8、9の動きと、その結果としての昆虫ロボット自体の挙動単位との対応関係を説明する説明図。
【図１１】フェロモン信号受信処理のサブルーチンのフローを示すフローチャート。
【図１２】「強種」「弱種」「同種」の個体間対応関係を説明する説明図。
【図１３】入力パラメータ設定処理のサブルーチンのフロを示すフローチャート。
【符号の説明】
１    昆虫様筺体
２ａ、２ｂ    発光ダイオード
３    フォトトランジスタ
４    硫化カドミニウムセル
５ａ、５ｂ    発光ダイオード
６ａ、６ｂ、６ｃ    右側脚動輪
７ａ、７ｂ、７ｃ    左側脚動輪
８、８、８    右側脚骨
９、９、９    左側脚骨
８、９    脚部手段
１０    マイクロコンピュータ
【図１Ａ】
0003983416.tif 000002
【図１Ｂ】
0003983416.tif 000003
【図２】
0003983416.tif 000004
【図３】
0003983416.tif 000005
【図４】
0003983416.tif 000006
【図５】
0003983416.tif 000007
【図６Ａ】
0003983416.tif 000008
【図６Ｂ】
0003983416.tif 000009
【図７】
0003983416.tif 000010
【図８Ａ】
0003983416.tif 000011
【図８Ｂ】
0003983416.tif 000012
【図９】
0003983416.tif 000013
【図１０Ａ】
0003983416.tif 000014
【図１０Ｂ】
0003983416.tif 000015
【図１０Ｃ】
0003983416.tif 000016
【図１１】
0003983416.tif 000017
【図１２】
0003983416.tif 000018
【図１３】
0003983416.tif 000019