(57)【要約】【課題】種々様々な環境下で、外界物等との干渉を回避しつつ的確に移動することができる移動ロボットを提供する。【解決手段】移動ロボット１は、上部基体７の正面側を下部基体６の正面側に向けた状態で移動する移動動作と、上部基体７の正面側を下部基体６の背面側に向けた状態で移動する移動動作とを行うことができるように構成されている。各脚リンク３の中間部は、下部基体６の正面側及び背面側の一方側に屈曲可能である。【選択図】図１
2016074054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、基体から延設された複数の脚リンクを含む複数の可動リンクと、各可動リンクを前記基体に対して動かし得るように各可動リンクの先端部と前記基体との間に設けられた関節とを備える移動ロボットであって、
前記基体は、前記複数の脚リンクが延設された下部基体と、該下部基体に対して体幹軸方向の軸心周りに相対回転可能に連結された上部基体とから構成され、
前記上部基体は、前記体幹軸方向の軸心周りの相対回転によって、該上部基体の正面側が前記下部基体の正面側に向く状態と、該上部基体の正面側が前記下部基体の背面側に向く状態とに動作可能であり、
前記各脚リンクは、その先端部と前記下部基体との間の中間部が前記下部基体の正面側及び背面側のうちの一方側に向かって突き出るように屈曲可能に構成されており、
前記上部基体の正面側の外界状況を観測する外界状況観測器と、該上部基体から延設された可動リンクとしての腕リンクとのうちの少なくともいずれか一方を備えており、
前記上部基体の正面側を前記下部基体の正面側に向けた状態で、前記複数の脚リンクのそれぞれの先端部の空中移動と該空中移動に続く接地とを行う動作によって前記上部基体の正面側に移動する第１移動動作と、前記上部基体の正面側を前記下部基体の背面側に向けた状態で、前記複数の脚リンクのそれぞれの先端部の空中移動と該空中移動に続く接地とを行う動作によって前記上部基体の正面側に移動する第２移動動作とを選択的に実行可能に構成されていることを特徴とする移動ロボット。
【請求項２】
請求項１記載の移動ロボットにおいて、
前記腕リンクを備えており、
前記第１移動動作及び前記第２移動動作の他に、さらに、前記上部基体の正面側を前記下部基体の正面側に向けた状態で、前記複数の脚リンク及び腕リンクのそれぞれの先端部の空中移動と該空中移動に続いて該先端部を前記上部基体の正面側で接地させることとを行う動作によって移動する第３移動動作と、前記上部基体の正面側を前記下部基体の背面側に向けた状態で、前記複数の脚リンク及び腕リンクのそれぞれの先端部の空中移動と該空中移動に続いて該先端部を前記上部基体の正面側で接地させることとを行う動作によって移動する第４移動動作と選択的に実行可能に構成されていることを特徴とする移動ロボット。
【請求項３】
請求項１又は２記載の移動ロボットにおいて、
前記下部基体の正面に向かって右側の脚リンクと左側の脚リンクとの２つの脚リンクを備えると共に、前記上部基体の正面に向かって右側の腕リンクと左側の腕リンクとの２つの腕リンクとを備えており、
前記第１移動動作及び第２移動動作は、前記２つの脚リンクの動きに応じて前記２つの腕リンクを動かすことを行う移動動作であり、前記第１移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンと前記第２移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致し、且つ、前記第１移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンと第２移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致するように、前記第１移動動作及び第２移動動作が行われることを特徴とする移動ロボット。
【請求項４】
請求項２記載の移動ロボットにおいて、
前記下部基体の正面に向かって右側の脚リンクと左側の脚リンクとの２つの脚リンクを備えると共に、前記上部基体の正面に向かって右側の腕リンクと左側の腕リンクとの２つの腕リンクとを備えており、
前記第３移動動作及び第４移動動作は、前記２つの脚リンクの動きに応じて前記２つの腕リンクを動かすことを行う移動動作であり、前記第３移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンと前記第４移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致し、且つ、前記第３移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンと第４移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致するように、前記第３移動動作及び第４移動動作が行われることを特徴とする移動ロボット。
【請求項５】
基体と、基体から延設された複数の脚リンクを含む複数の可動リンクと、各可動リンクを前記基体に対して動かし得るように各可動リンクの先端部と前記基体との間に設けられた関節とを備える移動ロボットであって、
前記基体は、前記複数の脚リンクが延設された下部基体と、該下部基体に対して体幹軸方向の軸心周りに相対回転可能に連結された上部基体とから構成され、
前記上部基体は、前記体幹軸方向の軸心周りの相対回転によって、該上部基体の正面側が前記下部基体の正面側に向く状態と、該上部基体の正面側が前記下部基体の背面側に向く状態とに動作可能であり、
前記各脚リンクは、その先端部と前記下部基体との間の中間部が前記下部基体の正面側及び背面側のうちの一方側に向かって突き出るように屈曲可能に構成されており、
前記上部基体から延設された可動リンクとしての腕リンクを備えており、
前記上部基体の正面側を前記下部基体の正面側に向けた状態で、前記複数の脚リンク及び腕リンクのそれぞれの先端部の空中移動と該空中移動に続いて該先端部を前記上部基体の正面側で接地させることとを行う動作によって移動する第３移動動作と、前記上部基体の正面側を前記下部基体の背面側に向けた状態で、前記複数の脚リンク及び腕リンクのそれぞれの先端部の空中移動と該空中移動に続いて該先端部を前記上部基体の正面側で接地させることとを行う動作によって移動する第４移動動作と選択的に実行可能に構成されていることを特徴とする移動ロボット。
【請求項６】
請求項５記載の移動ロボットにおいて、
前記下部基体の正面に向かって右側の脚リンクと左側の脚リンクとの２つの脚リンクを備えると共に、前記上部基体の正面に向かって右側の腕リンクと左側の腕リンクとの２つの腕リンクとを備えており、
前記第３移動動作及び第４移動動作は、前記２つの脚リンクの動きに応じて前記２つの腕リンクを動かすことを行う移動動作であり、前記第３移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンと前記第４移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致し、且つ、前記第３移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンと第４移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致するように、前記第３移動動作及び第４移動動作が行われることを特徴とする移動ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体から延設された複数の可動リンクを有する移動ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
基体から延設された複数の可動リンクを有する移動ロボットとしては、例えば２つの脚リンクと２つの腕リンクとを可動リンクとして備える人型のロボットが従来より一般に知られている（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
この種の移動ロボットでは、各可動リンクの先端部と前記基体との間に設けられた関節の作動によって各可動リンクの先端部が前記基体に対して動くように構成される。
【０００４】
そして、平地等での移動ロボットの移動時には、通常、カメラ等により移動ロボットの基体の正面側（進行方向前方）の外界状況を観測しながら、該基体の正面側に移動することが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５５５１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、特許文献１に見られる如き移動ロボットを、平地等の整った環境に限らない種々様々な環境下で移動させ得ることが望まれている。
【０００７】
しかしながら、従来の移動ロボットは、主に平地等の整った環境で移動することを想定して設計されているため、種々様々な環境下で動作させようとした場合に、該移動ロボットの各部と外界物との干渉が生じ易くなる。
【０００８】
すなわち、特許文献１に見られる如き移動ロボットの脚リンクは、通常、その中間部（例えば膝部）が基体の正面側に向かって突き出るように屈曲可能に構成されるため、移動ロボットに比較的高い段差を昇らせたり、あるいは、梯子もしくは脚立を昇降させる場合に、脚リンクと上記段差、梯子、もしくは脚立との干渉が生じやすい。
【０００９】
また、例えば移動ロボットを不整地等で脚リンクと腕リンクとで自重を支える状態（以降、多脚化状態ということがある）で移動させる場合に、各脚リンクの中間部と床の突起部もしくは基体との干渉が生じやすい。
【００１０】
このため、移動ロボットの移動が困難となる状況が発生しやすい。
【００１１】
かかる不都合を解消するためには、例えば、各脚リンクを、その中間部が基体の正面側だけでなく、背面側にも屈曲し得るように構成することが考えられる。
【００１２】
しかるにこのようにした場合には、各脚リンクの構造が複雑化したり、あるいは、各脚リンクの剛性を高めるために各脚リンクのサイズもしくは重量が増加するというような不都合を生じやすい。また、各脚リンクが特異点状態となる状況が発生しやすくなるという不都合もある。
【００１３】
また、例えば移動ロボットに比較的高い段差を昇らせる場合に、移動ロボットを基体の背面側に向かって移動させる（移動ロボットの後退動作を行う）ことが考えられる。あるいは、移動ロボットに梯子等を昇降させる場合に、移動ロボットの基体の背面側を梯子等に向けた状態で、該梯子等の昇降を行うことが考えられる。あるいは、移動ロボットを多脚化状態で移動させる場合に、移動ロボットの基体の背面側を床面に向けて該移動ロボットを移動させることも考えられる。
【００１４】
しかるに、このようにした場合には、移動ロボットの基体の正面側に加えて、背面側の外界状況をも観測し得る装置が必要となる。
【００１５】
また、通常、移動ロボットの腕リンクは、その先端部が基体の正面側の幅広い範囲で動き得るように構成され、基体の背面側での可動範囲は狭いものとならざるを得ない場合が多い。
【００１６】
このため、移動ロボットに比較的高い段差を昇らせる場合に、移動ロボットを基体の背面側に向かって移動させると、その移動後の目的地で移動ロボットの方向転換が必要となって、そのための空間が必要となる。また、移動ロボットの基体の背面側を梯子等に向けて、該梯子等を昇降させ、あるいは、移動ロボットを多脚化状態で移動させようとしても、腕リンクを適切に動かすことが一般には、困難となる。
【００１７】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、種々様々な環境下で、外界物等との干渉を回避しつつ的確に移動することができる移動ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の移動ロボットの第１の態様は、かかる目的を達成するために、基体と、基体から延設された複数の脚リンクを含む複数の可動リンクと、各可動リンクを前記基体に対して動かし得るように各可動リンクの先端部と前記基体との間に設けられた関節とを備える移動ロボットであって、
前記基体は、前記複数の脚リンクが延設された下部基体と、該下部基体に対して体幹軸方向の軸心周りに相対回転可能に連結された上部基体とから構成され、
前記上部基体は、前記体幹軸方向の軸心周りの相対回転によって、該上部基体の正面側が前記下部基体の正面側に向く状態と、該上部基体の正面側が前記下部基体の背面側に向く状態とに動作可能であり、
前記各脚リンクは、その先端部と前記下部基体との間の中間部が前記下部基体の正面側及び背面側のうちの一方側に向かって突き出るように屈曲可能に構成されており、
前記上部基体の正面側の外界状況を観測する外界状況観測器と、該上部基体から延設された可動リンクとしての腕リンクとのうちの少なくともいずれか一方を備えており、
前記上部基体の正面側を前記下部基体の正面側に向けた状態で、前記複数の脚リンクのそれぞれの先端部の空中移動と該空中移動に続く接地とを行う動作によって前記上部基体の正面側に移動する第１移動動作と、前記上部基体の正面側を前記下部基体の背面側に向けた状態で、前記複数の脚リンクのそれぞれの先端部の空中移動と該空中移動に続く接地とを行う動作によって前記上部基体の正面側に移動する第２移動動作とを選択的に実行可能に構成されていることを特徴とする（第１発明）。
【００１９】
なお、本発明において、各可動リンクの先端部の「接地」というのは、移動ロボットに作用する重力に抗する接触反力を受けるように、該先端部を外界物に接触させることを意味する。この場合、外界物は、床、地面等に限らず任意の物体でよい。
【００２０】
かかる第１発明によれば、各脚リンクの中間部が、下部基体の正面側及び背面側の一方側にだけ突き出るように屈曲し得るように該脚リンクが構成されていても、前記第１移動動作では、各脚リンクの中間部は、移動ロボットの進行方向前方側（上部基体の正面側）と進行方向後方側（上部基体の背面側）とのうちの一方側に向かって突き出るように屈曲可能となり、前記第２移動動作では、各脚リンクの中間部は、移動ロボットの進行方向前方側（上部基体の正面側）と進行方向後方側（上部基体の背面側）とのうちの他方側に向かって突き出るように屈曲可能となる。
【００２１】
このため、第１移動動作及び第２移動動作のいずれかの移動動作を外界状況等に応じて選択し、その選択した移動動作で移動ロボットの移動を行うことで、移動ロボットの進行方向前方側（上部基体の正面側）の外界物、あるいは、進行方向後方（上部基体の背面側）の外界物と脚リンクとの干渉が生じるのを回避し得るように、移動ロボットの移動を行うことができる。
【００２２】
例えば、移動ロボットに比較的高い段差を昇らせる場合に、各脚リンクの中間部が、移動ロボットの進行方向前方側（上部基体の正面側）と反対側に突き出るように屈曲可能となる状態で、移動ロボットに該段差に昇らせることができる。ひいては、移動ロボットの各脚リンクと段差の壁面等との干渉を回避できる。
【００２３】
また、移動ロボットに前記外界状況観測器が備えられている場合には、第１移動動作及び第２移動動作のいずれの場合でも、上部基体の正面側、すなわち、移動ロボットの進行方向前方側の外界状況を前記外界状況観測器により観測しながら、移動ロボットの移動を行うことができる。
【００２４】
また、移動ロボットに前記腕リンクが備えられている場合には、該腕リンクの先端部の主たる可動範囲が上部基体の正面側に存在するように該腕リンクが構成されている場合であっても、移動ロボットの移動目的地で、該移動ロボットの脚リンクの方向転換動作等を行うことを必要とせずに、該腕リンクの先端部の動きによる所要の作業を速やかに開始することができる。
【００２５】
以上のように、第１発明の移動ロボットによれば、種々様々な環境下で、外界物等との干渉を回避しつつ的確に移動することができる。
【００２６】
かかる第１発明では、前記腕リンクを備えている場合には、前記第１移動動作及び前記第２移動動作の他に、さらに、前記上部基体の正面側を前記下部基体の正面側に向けた状態で、前記複数の脚リンク及び腕リンクのそれぞれの先端部の空中移動と該空中移動に続いて該先端部を前記上部基体の正面側で接地させることとを行う動作によって移動する第３移動動作と、前記上部基体の正面側を前記下部基体の背面側に向けた状態で、前記複数の脚リンク及び腕リンクのそれぞれの先端部の空中移動と該空中移動に続いて該先端部を前記上部基体の正面側で接地させることとを行う動作によって移動する第４移動動作と選択的に実行可能に構成されていることが好ましい（第２発明）。
【００２７】
この第２発明によれば、第１移動動作及び第２移動動作だけでなく、第３移動動作又は第４移動動作での移動ロボットの移動を行うことができる。このため、移動ロボットを比較的低い天井等の上方側外界物を有する環境で移動させたり、あるいは、移動ロボットに梯子又は脚立等の急勾配構造物の昇降を行わせることができる。
【００２８】
この場合、前記第３移動動作では、各脚リンクの中間部は、移動ロボットの上部基体の正面側（脚リンク及び腕リンクの先端部を接地させる側）と上部基体の背面側とのうちの一方側に向かって突き出るように屈曲可能となり、前記第４移動動作では、各脚リンクの中間部は、移動ロボットの上部基体の正面側（脚リンク及び腕リンクの先端部を接地させる側）と上部基体の背面側とのうちの他方側に向かって突き出るように屈曲可能となる。
【００２９】
このため、第３移動動作及び第４移動動作のいずれかの移動動作を外界状況等に応じて選択し、その選択した移動動作で移動ロボットの移動を行うことで、移動ロボットの上部基体の正面側（脚リンク及び腕リンクの先端部を接地させる側）の外界物、あるいは、上部基体の背面側の外界物と脚リンクとの干渉が生じるのを回避し得るように、移動ロボットの移動を行うことができる。
【００３０】
例えば、移動ロボットの移動環境の床もしくは地面に乗り越えるべき比較的高い突起物が存在したり、あるいは、移動ロボットの上方側に、下向きに突き出した外界物が存在する場合に、各脚リンクと突起物あるいは基体との干渉が生じるのを回避し得るように移動ロボットを移動させることができる。
【００３１】
また、例えば、梯子もしくは脚立等の急勾配構造物を移動ロボットに昇降させる場合に、各脚リンクと梯子もしくは脚立等との干渉が生じることが無いように、該梯子もしくは脚立等を昇降させることができる。
【００３２】
従って、第２発明によれば、より多くの環境下で移動ロボットの移動を的確に行うことが可能となる。
【００３３】
また、前記第１発明又は第２発明では、移動ロボットは、前記下部基体の正面に向かって右側の脚リンクと左側の脚リンクとの２つの脚リンクを備えると共に、前記上部基体の正面に向かって右側の腕リンクと左側の腕リンクとの２つの腕リンクとを備える形態を採用できる。
【００３４】
この場合、上部基体の正面側を下部基体の正面側に向けた状態では、上部基体に対して右側の腕リンク及び左側の腕リンクは、それぞれ、下部基体の正面側に向かって右側、左側の可動リンクとなる。一方、上部基体の正面側を下部基体の背面側に向けた状態では、上部基体に対して右側の腕リンク及び左側の腕リンクは、それぞれ、下部基体の正面側に向かって左側、右側の可動リンクとなる。従って、上部基体の正面側を下部基体の正面側に向けた状態と上部基体の正面側を下部基体の背面側に向けた状態とでは、下部基体から見た２つの腕リンクの左右が逆になる。
【００３５】
そこで、上記の如く２つの脚リンクと２つの腕リンクと備える場合において、前記第１移動動作及び第２移動動作が、前記２つの脚リンクの動きに応じて前記２つのリンクを動かすことを行う移動動作である場合には、前記第１移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンと前記第２移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致し、且つ、前記第１移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンと第２移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致するように、前記第１移動動作及び第２移動動作が行われることが好ましい（第３発明）。
【００３６】
なお、この第３発明において、前記第１移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンと前記第２移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致するということは、より詳しくは、第１移動動作において、右側及び左側（下部基体の正面に向かって右側及び左側）の脚リンクの動きに応じて規定されるタイミングにて前記右側（上部基体の正面に向かって右側）の腕リンクを動かす方向と、第２移動動作において、上記タイミングと同タイミングにて前記左側（上部基体の正面に向かって左側）の腕リンクを動かす方向とが一致することを意味する。
【００３７】
同様に、前記第１移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンと前記第２移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致するということは、より詳しくは、第１移動動作において、右側及び左側（下部基体の正面に向かって右側及び左側）の脚リンクの動きに応じて規定されるタイミングにて前記左側（上部基体の正面に向かって左側）の腕リンクを動かす方向と、第２移動動作において、上記タイミングと同タイミングで前記右側（上部基体の正面に向かって右側）の腕リンクを動かす方向とが一致することを意味する。
【００３８】
この第３発明によれば、第１移動動作及び第２移動動作のいずれの移動動作においても、上部基体の正面に向かって右側の腕リンクと左側の腕リンクとを、２つの脚リンクの動きに応じて同じようなパターンで動かすことができる。従って、第１移動動作と第２移動動作とで同様の仕方で、移動ロボットの各関節を作動させることができる。
【００３９】
また、前記第２発明で、前記下部基体の正面に向かって右側の脚リンクと左側の脚リンクとの２つの脚リンクを備えると共に、前記上部基体の正面に向かって右側の腕リンクと左側の腕リンクとの２つの腕リンクとを備えている場合において、前記第３移動動作及び第４移動動作が、前記２つの脚リンクの動きに応じて前記２つの腕リンクを動かすことを行う移動動作である場合には、前記第３移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンと前記第４移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致し、且つ、前記第３移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンと第４移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致するように、前記第３移動動作及び第４移動動作が行われることことが好ましい（第４発明）。
【００４０】
なお、この第４発明において、前記第３移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンと前記第４移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致するということは、より詳しくは、第３移動動作において、右側及び左側の脚リンクの動きに応じて規定されるタイミングにて前記右側の腕リンクを動かす方向と、第４移動動作において、上記タイミングと同タイミングにて前記左側の腕リンクを動かす方向とが一致することを意味する。
【００４１】
同様に、前記第３移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンと前記第４移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致するということは、より詳しくは、第３移動動作において、右側及び左側の脚リンクの動きに応じて規定されるタイミングにて前記左側の腕リンクを動かす方向と、第４移動動作において、上記タイミングと同タイミングで前記右側の腕リンクを動かす方向とが一致することを意味する。
【００４２】
この第４発明によれば、第３移動動作及び第４移動動作のいずれの移動動作においても、上部基体の正面に向かって右側の腕リンクと左側の腕リンクとを、２つの脚リンクの動きに応じて同じようなパターンで動かすことができる。従って、第３移動動作と第４移動動作とで同様の仕方で、移動ロボットの各関節を作動させることができる。
【００４３】
なお、第４発明は、前記第３発明と組わせてもよい。
【００４４】
また、本発明の移動ロボットの第２の態様は、基体と、基体から延設された複数の脚リンクを含む複数の可動リンクと、各可動リンクを前記基体に対して動かし得るように各可動リンクの先端部と前記基体との間に設けられた関節とを備える移動ロボットであって、
前記基体は、前記複数の脚リンクが延設された下部基体と、該下部基体に対して体幹軸方向の軸心周りに相対回転可能に連結された上部基体とから構成され、
前記上部基体は、前記体幹軸方向の軸心周りの相対回転によって、該上部基体の正面側が前記下部基体の正面側に向く状態と、該上部基体の正面側が前記下部基体の背面側に向く状態とに動作可能であり、
前記各脚リンクは、その先端部と前記下部基体との間の中間部が前記下部基体の正面側及び背面側のうちの一方側に向かって突き出るように屈曲可能に構成されており、
前記上部基体から延設された可動リンクとしての腕リンクを備えており、
前記上部基体の正面側を前記下部基体の正面側に向けた状態で、前記複数の脚リンク及び腕リンクのそれぞれの先端部の空中移動と該空中移動に続いて該先端部を前記上部基体の正面側で接地させることとを行う動作によって移動する第３移動動作と、前記上部基体の正面側を前記下部基体の背面側に向けた状態で、前記複数の脚リンク及び腕リンクのそれぞれの先端部の空中移動と該空中移動に続いて該先端部を前記上部基体の正面側で接地させることとを行う動作によって移動する第４移動動作と選択的に実行可能に構成されていることを特徴とする（第５発明）。
【００４５】
この第５発明によれば、第３移動動作又は第４移動動作での移動ロボットの移動を行うことによって、移動ロボットを比較的低い天井等の上方側外界物を有する環境で移動させたり、あるいは、移動ロボットに梯子又は脚立等の急勾配構造物の昇降を行わせることができる。
【００４６】
この場合、前記第３移動動作では、各脚リンクの中間部は、移動ロボットの上部基体の正面側（脚リンク及び腕リンクの先端部を接地させる側）と上部基体の背面側とのうちの一方側に向かって突き出るように屈曲可能となり、前記第４移動動作では、各脚リンクの中間部は、移動ロボットの上部基体の正面側（脚リンク及び腕リンクの先端部を接地させる側）と上部基体の背面側とのうちの他方側に向かって突き出るように屈曲可能となる。
【００４７】
このため、第３移動動作及び第４移動動作のいずれかの移動動作を外界状況等に応じて選択し、その選択した移動動作で移動ロボットの移動を行うことで、移動ロボットの上部基体の正面側（脚リンク及び腕リンクの先端部を接地させる側）の外界物、あるいは、上部基体の背面側の外界物と脚リンクとの干渉が生じるのを回避し得るように、移動ロボットの移動を行うことができる。
【００４８】
例えば、移動ロボットの移動環境の床もしくは地面に乗り越えるべき比較的高い突起物が存在したり、あるいは、移動ロボットの上方側に、下向きに突き出した外界物が存在する場合に、各脚リンクと突起物あるいは基体との干渉が生じるのを回避し得るように移動ロボットを移動させることができる。
【００４９】
また、例えば、梯子もしくは脚立等の急勾配構造物を移動ロボットに昇降させる場合に、各脚リンクと梯子もしくは脚立等との干渉が生じることが無いように、該梯子もしくは脚立等を昇降させることができる。
【００５０】
従って、第５発明の移動ロボットによれば、種々様々な環境下で、外界物等との干渉を回避しつつ的確に移動することができる。
【００５１】
なお、第５発明の移動ロボットは、前記第３移動動作及び第４移動動作に他に、さらに、前記第１発明で説明した第１移動動作及び第２移動動作のいずれか一方の移動動作を行い得るように構成することも可能である。
【００５２】
上記第５発明では、移動ロボットは、前記下部基体の正面に向かって右側の脚リンクと左側の脚リンクとの２つの脚リンクを備えると共に、前記上部基体の正面に向かって右側の腕リンクと左側の腕リンクとの２つの腕リンクとを備える形態を採用できる。
【００５３】
この場合、前記第４発明と同様に、前記第３移動動作及び第４移動動作が、前記２つの脚リンクの動きに応じて前記２つの腕リンクを動かすことを行う移動動作である場合には、前記第３移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンと前記第４移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致し、且つ、前記第３移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンと第４移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致するように、前記第３移動動作及び第４移動動作が行われることが好ましい（第６発明）。
【００５４】
なお、この第６発明において、前記第３移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンと前記第４移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致するということ、並びに、前記第３移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記左側の腕リンクの動作パターンと前記第４移動動作における２つの脚リンクの動きに応じた前記右側の腕リンクの動作パターンとが互いに一致するということのより詳しい意味合いは、前記第４発明と同じである。
【００５５】
かかる第６発明によれば、第３移動動作及び第４移動動作のいずれの移動動作においても、上部基体の正面に向かって右側の腕リンクと左側の腕リンクとを、２つの脚リンクの動きに応じて同じようなパターンで動かすことができる。従って、第３移動動作と第４移動動作とで同様の仕方で、移動ロボットの各関節を作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態における移動ロボットの構成を示す図。
【図２】（ａ）は実施形態の移動ロボットの上部基体の正面側を下部基体の正面側に向けた状態を示す図、（ｂ）は実施形態の移動ロボットの上部基体の正面側を下部基体の背面側に向けた状態を示す図。
【図３】実施形態の移動ロボットの制御に関する構成を示すブロック図。
【図４】実施形態の移動ロボットを第１移動動作の形態で移動させる状態を例示する図。
【図５】実施形態の移動ロボットを第２移動動作の形態で移動させる状態を例示する図。
【図６】実施形態の移動ロボットを第３移動動作の形態で移動させる状態を例示する図。
【図７】実施形態の移動ロボットを第４移動動作の形態で移動させる状態を例示する図。
【図８】実施形態の移動ロボットに梯子を昇降させる状態を例示する図。
【図９】（ａ），（ｂ），（ｃ）は実施形態の移動ロボットを第１移動動作の形態で移動させる場合の脚リンク及び腕リンクの動きを順番に示す図。
【図１０】（ａ），（ｂ），（ｃ）は実施形態の移動ロボットを第２移動動作の形態で移動させる場合の脚リンク及び腕リンクの動きを順番に示す図。
【図１１】実施形態の移動ロボットをクロールの形態で第３移動動作又は第４移動動作により移動させる場合の脚リンク及び腕リンクの動きを順番に示す図。
【図１２】実施形態の移動ロボットをペースの形態で第３移動動作又は第４移動動作により移動させる場合の脚リンク及び腕リンクの動きを順番に示す図。
【図１３】実施形態の移動ロボットをトロットの形態で第３移動動作又は第４移動動作により移動させる場合の脚リンク及び腕リンクの動きを順番に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
本発明の一実施形態を以下に図１〜図１３を参照して説明する。
【００５８】
図１を参照して、本実施形態の移動ロボット１は、一例として、人型のロボットである。この移動ロボット１（以降、単にロボット１ということがある）は、上体に相当する基体２と、基体２に連結された複数の可動リンクとしての左右一対の（２つの）脚リンク３Ｌ，３Ｒ及び左右一対の（２つの）腕リンク４Ｌ，４Ｒと、頭部５とを備える。
【００５９】
なお、本実施形態の説明では、脚リンク３Ｌ，３Ｒ等に関する参照符号Ｌ、Ｒは、それぞれ左側、右側を示す参照符号である。ただし、左右を区別する必要がないときは、参照符号Ｌ、Ｒを省略する。
【００６０】
基体２は、その下部を形成する下部基体６と上部を形成する上部基体７とこれらを連結する関節機構部８とにより構成されている。関節機構部８は、例えばヨー軸及びピッチ軸の総計２軸の回転自由度を有するように２つの関節（図示省略）により構成される。
【００６１】
なお、本実施形態の説明では、特にことわらない限り、「関節」は、１軸の回転自由度を有する関節を意味する。このような関節は、１つの軸周りに相対回転し得る２つの部材を備える構造のものであり、公知の構造のものを採用できる。
【００６２】
また、本実施形態の説明では、ヨー軸、ピッチ軸、ロール軸は、それぞれ図１に示すようにロボット１が起立した状態（基体２、各脚リンク３及び各腕リンク４をほぼ上下方向に伸ばした状態）での該ロボット１の上下方向の軸（Ｚ軸）、左右方向の軸（Ｙ軸）、前後方向の軸（Ｘ軸）を意味する。この場合、ヨー軸は、基体２の体幹軸である。
【００６３】
ここで、本実施形態では、関節機構部８のヨー軸の回転を行う関節は、１８０deg以上の回転角度で、上部基体７を下部基体６に対してヨー軸周りに（体幹軸周りに）相対回転させ得るように構成されている。
【００６４】
このため、基体２は、関節機構部８でのヨー軸周りの回転によって、図２（ａ）に示すように上部基体７の正面側が下部基体６の正面側に向く状態（以降、基体ねじり標準状態）と、図２（ｂ）に示すように該上部基体７の正面側が下部基体６背面側に向く状態（以降、基体ねじり反転状態という）とに動作可能である。なお、図１に示すロボット１の基体２の状態は、基体ねじり標準状態を示している。
【００６５】
脚リンク３Ｒ，３Ｌは、基体２のうちの下部基体６から延設されている。より詳しくは、下部基体６の下部の右側寄りの部分から右側の脚リンク３Ｒが延設され、下部基体６に下部の左側寄りの部分から左側の脚リンク３Ｌが延設されている。なお、脚リンク３Ｒ，３Ｌについての右側、左側は、下部基体６の正面に向かって右側、左側を意味する。
【００６６】
各脚リンク３は、大腿部１１、下腿部１２、足平部１３にそれぞれ相当する要素リンクを、基体２側から順番に、股関節機構部１４、膝関節機構部１５、足首関節機構部１６を介して連結して構成されている。
【００６７】
そして、各脚リンク３の先端部たる足平部１３と基体２との間の関節機構部１４，１５，１６は、本実施形態では、該脚リンク３の足平部１３が、基体２に対して例えば６自由度の運動自由度で動くように構成されている。
【００６８】
例えば、股関節機構部１４は、ヨー軸、ピッチ軸及びロール軸の総計３軸の回転自由度を有するように３つの関節（図示省略）により構成される。膝関節機構部１５は、例えばピッチ軸（１軸）の回転自由度を有するように単一の関節（図示省略）により構成される。足首関節機構部１６は、例えばピッチ軸及びロール軸の総計２軸の回転自由度を有するように２つの関節（図示省略）により構成される。
【００６９】
この場合、各脚リンク３は、股関節機構部１４の関節の作動（ピッチ軸周りの回転）と膝関節機構部１５の関節の作動（ピッチ軸周りの回転）とによって、図４又は図５に例示する如く、該脚リンク３の中間部たる膝部が下部基体６の正面側及び背面側の一方側、例えば正面側に突き出るように屈曲可能となっている。
【００７０】
腕リンク４Ｒ，４Ｌは、基体２のうちの上部基体７から延設されている。より詳しくは、上部基体７の上部の右側寄りの部分から右側の腕リンク４Ｒが延設され、上部基体７の上部の左側寄りの部分から左側の腕リンク４Ｌが延設されている。
【００７１】
なお、腕リンク４Ｒ，４Ｌについての右側、左側は、上部基体７の正面に向かって右側、左側を意味する。従って、上部基体７の正面側を下部基体６の正面側に向けた状態では、右側の腕リンク及び左側の腕リンク４Ｌは、それぞれ、下部基体６の正面側に向かって右側、左側に位置する一方、上部基体７の正面側を下部基体６の背面側に向けた状態では、右側の腕リンク４Ｒ及び左側の腕リンク４Ｌは、それぞれ、下部基体６の正面側に向かって左側、右側に位置することとなる。
【００７２】
各腕リンク４は、上腕部２１、前腕部２２、ハンド部２３にそれぞれ相当する要素リンクを、基体２側から順番に、肩関節機構部２４、肘関節機構部２５、手首関節機構部２６を介して連結して構成されている。
【００７３】
そして、各腕リンク４の先端部たるハンド部２３と基体２との間の関節機構部２４，２５，２６は、本実施形態では、各腕リンク４のハンド部２３が、基体２に対して例えば８自由度の運動自由度で動くように構成されている。
【００７４】
例えば、肩関節機構部２４は、２つのヨー軸と、ピッチ軸及びロール軸との総計４軸の回転自由度を有するように４つの関節（図示省略）により構成される。肘関節機構部２５は、例えばピッチ軸又はロール軸（１軸）の回転自由度を有するように単一の関節（図示省略）により構成される。手首関節機構部２６は、例えばヨー軸、ピッチ軸及びロール軸の総計３軸の回転自由度を有するように３つの関節（図示省略）により構成される。
【００７５】
また、各腕リンク４のハンド部２３は、本実施形態では、物体の把持を行うことができるように構成されている。例えば、各ハンド部２３は、適宜のクランプ機構（１軸の関節による開閉機構等）、あるいは、人の手指と同様の動作を行い得る複数の関節付きの指機構等により構成される。
【００７６】
頭部５は、基体２の上端部に首関節機構部３１を介して取り付けられている。首関節機構部３１は、例えば１軸、２軸、又は３軸の回転自由度を有するように、１つ又は２つ又は３つの関節により構成される。
【００７７】
補足すると、各脚リンク３は例えば６自由度よりも大きい運動自由度を有するように構成されていてもよい。また、各腕リンク４は、例えば８自由度よりも小さい運動自由度、あるいは、８自由度よりも大きい運動自由度を有するように構成されていてもよい。
【００７８】
また、基体２の関節機構部８は、例えば３軸の回転自由度、あるいはヨー軸のみの１軸の回転自由度を有するように構成されていてもよい。また、各脚リンク３及び各腕リンク４のそれぞれ、あるいは基体２は、回転型の関節に限らず、直動型の関節を含んでいてもよい。
【００７９】
また、ハンド部２３は、物体を把持する機能を持たない構造のものであってもよい。
【００８０】
また、ロボット１は、頭部５及び首関節機構部３１を持たない構造のものであってもよい。
【００８１】
以上が本実施形態のロボット１の機構的な構造の概要である。
【００８２】
次に、ロボット１の動作制御に関する構成を説明する。
【００８３】
図３に示すように、ロボット１には、該ロボット１の動作制御を行う制御装置４０と、各関節をそれぞれ駆動する関節アクチュエータ４１と、所要の各種センサとが搭載されている。
【００８４】
関節アクチュエータ４１は、各関節毎に備えられ、対応する関節に図示しない減速機等を介して駆動力を伝達することで、該要素関節を駆動する。各関節アクチュエータ４１は、本実施形態では電動モータにより構成される。なお、関節アクチュエータ４１は、ハンド部２３の駆動用のアクチュエータを含んでいる。
【００８５】
センサとしては、ロボット１の下部基体６及び上部基体７の一方、例えば、下部基体６の姿勢（空間的な向き）を検出するための姿勢センサ４２と、ロボット１の各関節（要素関節）の変位量（回転角）を検出するための関節変位センサ４３と、各関節アクチュエータ（電動モータ）４１の通電電流を検出する電流センサ４４と、各脚リンク３の足平部１３が接触対象の物体から受ける外力（並進力及びモーメント）を検出するための力センサ４５と、各腕リンク４のハンド部２３が接触対象の物体から受ける外力（並進力及びモーメント）を検出するための力センサ４６と、上部基体７の正面側の外界状況を観測するための外界状況観測器としてのカメラ４７とがロボット１に搭載されている。
【００８６】
姿勢センサ４２は、例えばストラップダウン方式で下部基体６の姿勢（空間的な向き）を検出し得るように下部基体６に搭載されたセンサであり、３軸の角速度を検出するジャイロセンサと３軸の並進加速度を検出する加速度センサとから構成される。
【００８７】
関節変位センサ４３は、要素関節毎に備えられ、ロータリエンコーダ、ポテンショメータ等の回転角センサにより構成される。
【００８８】
電流センサ４４は、各関節アクチュエータ４１を構成する電動モータのコイルの通電路に備えられている。
【００８９】
力センサ４５は、各脚リンク３毎に備えられ、例えば図１に示す如く各脚リンク３の足首関節機構部１６と足平部１３との間に介装された６軸力センサにより構成される。また、力センサ４６は、各腕リンク４毎に備えられ、例えば図１に示す如く各腕リンク４の手首関節機構部２６とハンド部２３との間に介装された６軸力センサにより構成される。
【００９０】
カメラ４７は、上部基体７の正面側の領域を撮像し得るように、例えば頭部５に搭載されている。
【００９１】
なお、カメラ４７は、上部基体７に搭載されていてもよい。また、カメラ４７の代わりに、あるいは、カメラ４７と併せて、上部基体７の正面側に存在する外界物の各部とロボット１との距離を検出可能な測距センサ（レーザ式測距センサ等）のセンサが外界状況観測器としてロボット１の頭部５又は上部基体７に搭載されていてもよい。
【００９２】
また、ロボット１には、上記以外のセンサ（外界環境の測定用のセンサ等）が搭載されていてもよい。
【００９３】
制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成され、上記の各センサの検出信号が入力される。
【００９４】
この制御装置４０は、実装されるプログラムを実行することにより実現される機能、又は、ハードウェア構成により実現される機能として、外部のサーバ等から適宜与えられ、もしくは、あらかじめティーチングされた動作指令（ロボット１の移動、あるいは作業をどのように行うかを規定する指令）に応じて、あるいは、前記カメラ４７等による外界のセンシング情報、もしくはあらかじめ記憶保持した外界の地図情報等に応じて、ロボット１の各関節の動作を関節アクチュエータ４１を介して制御する機能を有する。
【００９５】
この場合、制御装置４０は、ロボット１の移動を行う状況において、前記動作指令、あるいは、外界のセンシング情報もしくは地図情報等に応じて、ロボット１の移動動作の形態を選択する。
【００９６】
そして、制御装置４０は、その選択した形態でのロボット１の移動を行うように、ロボット１の各関節の制御目標（目標変位量等）の軌道（瞬時値の時系列）を生成し、該制御目標に応じて各関節に対応する関節アクチュエータ４１を逐次制御する。
【００９７】
本実施形態では、ロボット１の移動動作の形態は４種類の形態に大別される。第１の形態は、上部基体７の正面側を下部基体６の正面側に向けた状態（前記基体ねじり標準状態）で、脚リンク３Ｒ，３Ｌのそれぞれの先端部（足平部１３）の空中移動と該空中移動に続く接地とを行う動作（歩行動作）によって上部基体７の正面側（＝下部基体６の正面側）へのロボット１の移動を行うという第１移動動作の形態である。図４はこの第１移動動作におけるロボット１の瞬時姿勢の状態を例示的に示している。図４では、腕リンク４Ｒ，４Ｌの図示を省略している。
【００９８】
第２の形態は、上部基体７の正面側を下部基体６の背面側に向けた状態（前記基体ねじり反転状態）で、脚リンク３Ｒ，３Ｌのそれぞれの先端部（足平部１３）の空中移動と該空中移動に続く接地とを行う動作（歩行動作）によって上部基体７の正面側（＝下部基体６の背面側）へのロボット１の移動を行うという第２移動動作の形態である。図５はこの第２移動動作におけるロボット１の瞬時姿勢の状態を例示的に示している。図５では、腕リンク４Ｒ，４Ｌの図示を省略している。
【００９９】
なお、上記第１移動動作及び第２移動動作では、より詳しくは、脚リンク３Ｒ，３Ｌの一方の脚リンクの先端部を接地させた状態（該一方の脚リンクを支持脚とした状態）で、他方の脚リンクの先端部を空中移動させ、さらに接地させること（該他方の脚リンクを遊脚として動作させること）が繰り返される。そして、この場合、脚リンク３Ｒ，３Ｌのそれぞれの遊脚としての動作は、交互に行われる。また、腕リンク３Ｒ，３Ｌは非接地状態とされる。
【０１００】
第３の形態は、上部基体７の正面側を下部基体６の正面側に向けた状態（前記基体ねじり標準状態）で、脚リンク３Ｒ，３Ｌ及び腕リンク４Ｒ，４Ｌのそれぞれの先端部（足平部１３、ハンド部２３）の空中移動と該空中移動に続く接地とを行う動作によってロボット１の移動を行うという第３移動動作の形態である。図６はこの第３移動動作におけるロボット１の瞬時姿勢の状態を例示的に示している。
【０１０１】
第４の形態は、上部基体７の正面側を下部基体６の背面側に向けた状態で（前記基体ねじり反転状態）、脚リンク３Ｒ，３Ｌ及び腕リンク４Ｒ，４Ｌのそれぞれの先端部（足平部１３、ハンド部２３）の空中移動と該空中移動に続く接地とを行う動作によってロボット１の移動を行うという第４移動動作の形態である。図７はこの第４移動動作におけるロボット１の瞬時姿勢の状態を例示的に示している。
【０１０２】
なお、本実施形態では、上記第３移動動作及び第４移動動作では、より詳しくは、脚リンク３Ｒ，３Ｌ及び腕リンク４Ｒ，４Ｌのうちの２つ又は３つの可動リンクの先端部を接地させた状態（該２つ又は３つの可動リンクを支持脚とした状態）で、残りの２つ又は１つの可動リンクの先端部を空中移動させ、さらに接地させること（当該残りの２つ又は１つの可動リンクを遊脚として動作させること）が繰り返される。そして、この場合、遊脚として動作させる可動リンクは、所定の規則で周期的に切替えられる。
【０１０３】
ただし、第３移動動作及び第４移動動作において、脚リンク３Ｒ，３Ｌ及び腕リンク４Ｒ，４Ｌのうちの１つの可動リンクの先端部を接地させた状態（該１つの可動リンクを支持脚とした状態）で、残りの３つの可動リンクの先端部を空中移動させ、さらに接地させること（当該残りの３つの可動リンクを遊脚として動作させること）を繰り返すようにすることも可能である。
【０１０４】
あるいは、第３移動動作及び第４移動動作において、脚リンク３Ｒ，３Ｌ及び腕リンク４Ｒ，４Ｌの全ての可動リンクの先端部を一斉に空中に移動させ（すなわちロボット１をジャンプさせる）、さらに接地させることを繰り返すようにすることも可能である。
【０１０５】
補足すると、上記第１〜第４移動動作において、各脚リンク３又は腕リンク４の先端部を接地させるというのは、ロボット１に作用する重力に抗する接触反力を受けるように、該先端部を外界物に接触させることを意味する。
【０１０６】
次に、本実施形態のロボット１の移動動作をより具体的に説明する。
【０１０７】
ロボット１の移動を行う場合、制御装置４０は、前記動作指令、外界のセンシング情報、あるいは外界の地図情報等に応じて移動動作の形態を選択する。
【０１０８】
この場合、例えば、ロボット１が２つの脚リンク３Ｒ，３Ｌで起立し得るスペースがあって、且つ、ロボット１の各脚リンク３と外界物との干渉等を生じることなく第１移動動作でのロボット１の移動が可能であると判断される状況（ロボット１を第２移動動作の形態で移動させると、いずれかの脚リンク３と外界物等との干渉が生じると判断される状況を含む）では、ロボット１の移動動作の形態として第１移動動作の形態が選択される。
【０１０９】
例えば、図４に示す如く、ロボット１の移動環境の床面もしくは地面が比較的平坦なものとなっている状況では、ロボット１の移動動作の形態として第１移動動作の形態が選択される。なお、この状況で、ロボット１の移動動作の形態として第２移動動作の形態を選択してもよい。
【０１１０】
また、例えば、ロボット１が２つの脚リンク３Ｒ，３Ｌで起立し得るスペースがあるものの、ロボット１を第１移動動作の形態で移動させると、いずれかの脚リンク３と外界物との干渉が生じると判断される状況では、ロボット１の移動動作の形態として第２移動動作の形態が選択される。
【０１１１】
例えば図５に示す如く、比較的高い段差Ａをロボット１に昇らせるような状況では、ロボット１の移動動作の形態として第２移動動作の形態が選択される。
【０１１２】
また、例えば、ロボット１の移動環境の天井が低い等、ロボット１を起立させ得るスペースが無く、且つ、ロボット１の各脚リンク３と外界物もしくは基体２との干渉等を生じることなく第３移動動作でのロボット１の移動が可能であると判断される状況（ロボット１を第４移動動作の形態で移動させると、いずれかの脚リンク３と外界物等との干渉が生じると判断される状況を含む）では、ロボット１の移動動作の形態として第３移動動作の形態が選択される。
【０１１３】
例えばロボット１を起立させ得るスペースが無い状況で、図６に示す如くロボット１の移動環境の床面もしくは地面が比較的平坦なものとなっている状況では、ロボット１の移動動作の形態として第３移動動作の形態が選択される。なお、この状況では、ロボット１の移動動作の形態として第４移動動作の形態が選択されてもよい。
【０１１４】
また、例えば、ロボット１の移動環境の天井が低い等、ロボット１を起立させ得るスペースが無く、且つ、ロボット１を第３移動動作の形態で移動させると、いずれかの脚リンク３と外界物もしくは基体２との干渉が生じると判断される状況では、ロボット１の移動動作の形態として第４移動動作の形態が選択される。
【０１１５】
例えばロボット１を起立させ得るスペースが無い状況で、図７に示す如くロボット１の移動環境の床面もしくは地面にロボット１が乗り越えるべき比較的高い突起物Ｂ（あるいは配管等）が存在する状況では、ロボット１の移動動作の形態として第４移動動作の形態が選択される。
【０１１６】
あるいは、図８に示す如く、ロボット１に急勾配構造物、例えば梯子Ｃを昇らせる（又は降らせる）状況では、ロボット１を第３移動動作の形態で昇降させると、各脚リンク３が梯子Ｃの踏ざんＣａ等に干渉する虞があることから、ロボット１の移動動作の形態として第４移動動作の形態が選択される。なお、図８で参照符号Ｃｂを付したものは、梯子Ｃの支柱である。
【０１１７】
補足すると、第１〜第４移動動作のうちの複数の形態でロボット１を移動させることが可能である場合には、当該複数の形態のうちのいずれの形態を選択してもよい。この場合、いずれの形態の移動動作を選択するかは、例えば、あらかじめ定めた優先順位、当該選択直前でのロボット１の動作状態、あるいは、移動先でのロボット１の作業内容等に応じて決定することが可能である。
【０１１８】
制御装置４０は、選択した移動動作の形態でロボット１の移動を行うように、ロボット１の各関節の制御目標の軌道を生成し、該制御目標に応じて各関節に対応する関節アクチュエータ４１を制御する。
【０１１９】
以下に第１〜第４移動動作のそれぞれの形態でのロボット１の制御処理をより具体的に説明する。
【０１２０】
［第１移動動作］
制御装置４０は、ロボット１の移動動作の形態として第１移動動作の形態を選択した場合には、基体２を前記基体ねじり標準状態とした状態で、図９（ａ）〜（ｃ）の左側の図面で例示されるように、脚リンク３Ｒ，３Ｌのそれぞれの足平部１３Ｒ，１３Ｌを、ロボット１の進行方向前方（＝下部基体６の正面側＝上部基体７の正面側）に向かって空中移動させて接地させることを交互に行うように、各足平部１３の目標位置姿勢の軌道を生成する。
【０１２１】
なお、本実施形態の説明において、各足平部１３等、ロボット１の任意の部位の目標位置姿勢は、該部位の代表点の目標位置と該部位の目標姿勢（空間的な向きの目標）との組を意味する。
【０１２２】
また、制御装置４０は、図９（ａ）〜（ｃ）の右側の図面で例示されるように、左側の脚リンク３Ｌの足平部１３Ｌをロボット１の進行方向前方に向かって空中移動させるときに（図９（ａ），（ｃ）の状況）、これに協調させて、右側の腕リンク４Ｒのハンド部２３Ｒと左側の腕リンク４Ｌのハンド部２３Ｌとをそれぞれ上部基体７の正面側、背面側に向かって動かすことと、右側の脚リンク３Ｒの足平部１３Ｒをロボット１の進行方向前方に向かって空中移動させるときに（図９（ｂ）の状況）、これに協調させて、右側の腕リンク４Ｒのハンド部２３Ｒと左側の腕リンク４Ｌのハンド部２３Ｌとをそれぞれ上部基体７の背面側、正面側に向かって動かすこととを行うように、各ハンド部２３の上部基体７に対する相対的な目標位置姿勢の軌道を生成する。
【０１２３】
このように腕リンク４Ｒ，４Ｌを動かすのは、脚リンク３Ｒ又は３Ｌの足平部１３の空中移動（振出し）に応じた慣性力によって発生するヨー軸周り方向のモーメントを、腕リンク４Ｒ，４Ｌの動きによって打ち消すようにすることで、ロボット１のスピン（ヨー軸周り方向の回転）の発生を抑制するためである。
【０１２４】
そして、制御装置４０は、各足平部１３の目標位置姿勢の軌道に応じて、ＺＭＰ(Zero Moment Point）の目標軌道を設定し、該ＺＭＰの目標軌道を実現するように、適宜の動力学モデルを用いて下部基体６又は上部基体７の目標位置姿勢の軌道を生成する。
【０１２５】
さらに、制御装置４０は、各足平部１３及び各ハンド部２３のそれぞれの目標位置姿勢の軌道と、下部基体６又は上部基体７の目標位置姿勢の軌道とを用いて分解運動量制御等の手法によって、ロボット１の各関節の制御目標としての目標変位量の軌道を生成する。
【０１２６】
そして、制御装置４０は、この目標変位量の軌道に従って、各関節を作動させるように各関節に対応する関節アクチュエータ４１を制御する。
【０１２７】
［第２移動動作］
制御装置４０は、ロボット１の移動動作の形態として第２移動動作の形態を選択した場合には、基体２を前記基体ねじり反転状態とした状態で、図１０（ａ）〜（ｃ）の左側の図面で例示されるように、脚リンク３Ｒ，３Ｌのそれぞれの足平部１３Ｒ，１３Ｌを、ロボット１の進行方向前方（＝下部基体６の背面側＝上部基体７の正面側）に向かって空中移動させて接地させることを交互に行うように、各足平部１３の目標位置姿勢の軌道を生成する。
【０１２８】
また、制御装置４０は、図１０（ａ）〜（ｃ）の右側の図面で例示されるように、右側の脚リンク３Ｒの足平部１３Ｒをロボット１の進行方向前方に向かって空中移動させるときに（図１０（ａ），（ｃ）の状況）、これに協調させて、右側の腕リンク４Ｒのハンド部２３Ｒと左側の腕リンク４Ｌのハンド部２３Ｌとをそれぞれ上部基体７の正面側、背面側に向かって動かすことと、左側の脚リンク３Ｌの足平部１３Ｌをロボット１の進行方向前方に向かって空中移動させるときに（図１０（ｂ）の状況）、これに協調させて、右側の腕リンク４Ｒのハンド部２３Ｒと左側の腕リンク４Ｌのハンド部２３Ｌとをそれぞれ上部基体７の背面側、正面側に向かって動かすこととを行うように、各ハンド部２３の上部基体７に対する相対的な目標位置姿勢の軌道を生成する。
【０１２９】
従って、第１移動動作と第２移動動作とで、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左右の腕リンク４Ｌ，４Ｒの動きの動作パターンを比較した場合、第２移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた右側の腕リンク４Ｒの動作パターンが、第１移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左側の腕リンク４Ｌの動作パターンに一致し、且つ、第２移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左側の腕リンク４Ｌの動作パターンが、第１移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた右側の腕リンク４Ｒの動作パターンに一致するように、第２移動動作が行われる。
【０１３０】
なお、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた右側の腕リンク４Ｒの動作パターンというのは、より詳しくは、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒのそれぞれの先端部（足平部１３）を進行方向前方に動かすタイミングで、右側の腕リンク４Ｒの先端部（ハンド部２３）をいずれの方向に動かすかについての動作パターンである。同様に、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左側の腕リンク４Ｌの動作パターンというのは、より詳しくは、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒのそれぞれの先端部（足平部１３）を進行方向前方に動かすタイミングで、左側の腕リンク４Ｌの先端部（ハンド部２３）をいずれの方向に動かすかについての動作パターンである。
【０１３１】
そして、第２移動動作の形態でロボット１の移動を行う場合、制御装置４０は、第１移動動作の場合と同様に、各足平部１３の目標位置姿勢の軌道に応じて設定したＺＭＰの目標軌道を実現するように、下部基体６又は上部基体７の目標位置姿勢の軌道を生成する。
【０１３２】
さらに、制御装置４０は、第１移動動作の場合と同様に、各足平部１３及び各ハンド部２３のそれぞれの目標位置姿勢の軌道と、下部基体６又は上部基体７の目標位置姿勢の軌道とを用いて分解運動量制御等の手法によって、ロボット１の各関節の目標変位量の軌道を生成する。
【０１３３】
そして、制御装置４０は、この目標変位量の軌道に従って、各関節を作動させるように各関節に対応する関節アクチュエータ４１を制御する。
【０１３４】
［第３移動動作及び第４移動動作］
次に、制御装置４０は、ロボット１の移動動作の形態として第３移動動作又は第４移動動作の形態を選択した場合には、制御装置４０は、基体２を前記基体ねじり標準状態（第３移動動作の場合）又は前記基体ねじり反転状態（第４移動動作の場合）とし、且つ、２つの脚リンク３Ｒ，３Ｌのそれぞれの先端部（足平部１３Ｒ，１３Ｌ）と、２つの腕リンク４Ｒ，４Ｌのそれぞれの先端部（ハンド部２３Ｒ，２３Ｌ）とを接地させた状態から、所謂、クロール、ペース、及びトロットのいずれかの形態で、ロボット１の移動を行うように、各関節アクチュエータ４１を制御する。
【０１３５】
この場合、第３移動動作又は第４移動動作をクロール、ペース、及びトロットのいずれの形態で行うかは、ロボット１の要求される移動速度、あるいは、ロボット１の姿勢の安定性の要求度合等に応じて決定される。
【０１３６】
例えばロボット１の姿勢の安定性を確保することの必要性が高い状況では、２つの脚リンク３Ｒ，３Ｌ及び２つの腕リンク４Ｒ，４Ｌのうちの３つの可動リンクの先端部を接地させた状態で、残りの１つの可動リンクの先端部の空中移動を行うクロールという形態が選択される。
【０１３７】
また、例えばロボット１の移動を素早く行うことの必要性が高い状況では、２つの脚リンク３Ｒ，３Ｌ及び２つの腕リンク４Ｒ，４Ｌのうちの２つの可動リンクの先端部を接地させた状態で、残りの２つの可動リンクの先端部の空中移動を行うペース又はトロットという形態が選択される。
【０１３８】
ペースは、４つの可動リンクのそれぞれの先端部のうち、ロボット１の進行方向に向かって右側又は左側の２つの可動リンクの先端部を空中移動させる形態であり、トロットは、４つの可動リンクのそれぞれの先端部のうち対角線方向の２つの可動リンクの先端部を空中移動させる形態である。ロボット１の姿勢の安定性を高める上では、ペースよりもトロットが有利である。
【０１３９】
以降、クロールの形態での第３移動動作及び第４移動動作をそれぞれクロール形態第３移動動作、クロール形態第４移動動作と称し、ペースの形態での第３移動動作及び第４移動動作をそれぞれペース形態第３移動動作、ペース形態第４移動動作と称し、トロットの形態での第３移動動作及び第４移動動作をそれぞれトロット形態第３移動動作、トロット形態第４移動動作と称する。
【０１４０】
クロール形態第３移動動作又はクロール形態第４移動動作をロボット１に行わせる場合には、制御装置４０は、図１１で例示されるように、脚リンク３Ｒ，３Ｌと腕リンク４Ｒ，４Ｌとのうちの１つの可動リンクの先端部（足平部１３又はハンド部２３）を、ロボット１の進行方向前方に向かって空中移動させて接地させることを、４つの可動リンクのそれぞれについて既定の順番で繰り返すように各足平部１３及び各ハンド部２３の目標位置姿勢の軌道を生成する。
【０１４１】
なお、図１１の脚リンク３Ｒ，３Ｌの足平部１３Ｒ，１３Ｌに関し、括弧外の参照符号は、クロール形態第３移動動作に対応する参照符号であり、括弧内の参照符号は、クロール形態第４移動動作に対応する参照符号である。
【０１４２】
図示例においては、クロール形態第３移動動作では、ロボット１の進行方向前方への右側の腕リンク４Ｒのハンド部２３Ｒの移動、左側の脚リンク３Ｌの足平部１３Ｌの移動、左側の腕リンク４Ｌのハンド部２３Ｌの移動、右側の脚リンク３Ｒの足平部１３Ｒの移動が順番に繰り返されるように、各足平部１３及び各ハンド部２３の目標位置姿勢の軌道が生成される。
【０１４３】
また、クロール形態第４移動動作では、ロボット１の進行方向前方への右側の腕リンク４Ｒのハンド部２３Ｒの移動、右側の脚リンク３Ｒの足平部１３Ｒの移動、左側の腕リンク４Ｌのハンド部２３Ｌの移動、左側の脚リンク３Ｌの足平部１３Ｌの移動が順番に繰り返されるように、各足平部１３及び各ハンド部２３の目標位置姿勢の軌道が生成される。
【０１４４】
従って、クロール形態第３移動動作とクロール形態第４移動動作とで、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左右の腕リンク４Ｌ，４Ｒの動きの動作パターンを比較した場合、クロール形態第３移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左側の腕リンク４Ｌの動作パターンと、クロール形態第４移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた右側の腕リンク４Ｒの動作パターンとが互いに一致し、且つ、クロール形態第３移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた右側の腕リンク４Ｒの動作パターンと、クロール形態第４移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左側の腕リンク４Ｌの動作パターンとが互いに一致するように、クロール形態第３移動動作及びクロール形態第４移動動作が行われる。
【０１４５】
なお、クロール形態第３移動動作又はクロール形態第４移動動作において、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた右側の腕リンク４Ｒ又は左側の腕リンク４Ｌの動作パターンというのは、より詳しくは、右側の腕リンク４Ｒ又は左側の腕リンク４Ｌの先端部（ハンド部２３）を、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒのどちらの脚リンクの先端部（足平部１３）の空中移動させた次の（又は前の）タイミングで、どの方向に動かすかについての動作パターンである。
【０１４６】
補足すると、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒ及び左右の腕リンク４Ｌ，４Ｒのそれぞれの先端部を動かす順序は、上記と異なる順序であってもよい。
【０１４７】
そして、クロール形態第３移動動作又はクロール形態第４移動動作においては、制御装置４０は、各足平部１３及び各ハンド部２３の目標位置姿勢の軌道に応じて、ＺＭＰ(Zero Moment Point）の目標軌道を設定し、該ＺＭＰの目標軌道を実現するように、適宜の動力学モデルを用いて下部基体６又は上部基体７の目標位置姿勢の軌道を生成する。
【０１４８】
さらに、制御装置４０は、各足平部１３及び各ハンド部２３のそれぞれの目標位置姿勢の軌道と、下部基体６又は上部基体７の目標位置姿勢の軌道とを用いて、分解運動量制御等の手法によって、ロボット１の各関節の制御目標としての目標変位量の軌道を生成する。
【０１４９】
そして、制御装置４０は、この目標変位量の軌道に従って、各関節を作動させるように各関節に対応する関節アクチュエータ４１を制御する。
【０１５０】
また、ペース形態第３移動動作又はペース形態第４移動動作をロボット１に行わせる場合には、制御装置４０は、図１２で例示されるように、脚リンク３Ｒ，３Ｌと腕リンク４Ｒ，４Ｌとのうち、ロボット１の進行方向前方に向かって右側の２つの可動リンクの先端部（足平部１３及びハンド部２３）を、ロボット１の進行方向前方に向かって空中移動させて接地させることと、ロボット１の進行方向前方に向かって左側の２つの可動リンクの先端部（足平部１３及びハンド部２３）を、ロボット１の進行方向前方に向かって空中移動させて接地させることとを繰り返すように各足平部１３及び各ハンド部２３の目標位置姿勢の軌道を生成する。
【０１５１】
なお、図１２の脚リンク３Ｒ，３Ｌの足平部１３Ｒ，１３Ｌに関し、括弧外の参照符号は、ペース形態第３移動動作に対応する参照符号であり、括弧内の参照符号は、ペース形態第４移動動作に対応する参照符号である。
【０１５２】
この場合、図１２に示す例においては、ペース形態第３移動動作では、右側の脚リンク３Ｒの足平部１３Ｒ及び右側の腕リンク４Ｒのハンド部２３Ｒの組の移動と、左側の脚リンク３Ｌの足平部１３Ｌ及び左側の腕リンク４Ｌのハンド部２３Ｌの組の移動とが交互に繰り返されるように、各足平部１３及び各ハンド部２３の目標位置姿勢の軌道が生成される。
【０１５３】
なお、基体２を基体ねじり標準状態とするペース形態第３移動動作では、脚リンク３Ｒ及び腕リンク４Ｒが、それぞれ、ロボット１の進行方向前方に向かって右側の脚リンク、腕リンクとなり、脚リンク３Ｌ及び腕リンク４Ｌが、それぞれ、ロボット１の進行方向前方に向かって左側の脚リンク、腕リンクとなる。
【０１５４】
また、第４移動動作では、左側の脚リンク３Ｌの足平部１３Ｌ及び右側の腕リンク４Ｒのハンド部２３Ｒの組の移動と、右側の脚リンク３Ｒの足平部１３Ｒ及び左側の腕リンク４Ｌのハンド部２３Ｌの組の移動と交互に繰り返されるように、各足平部１３及び各ハンド部２３の目標位置姿勢の軌道が生成される。
【０１５５】
なお、基体２を基体ねじり反転状態とするペース形態第４移動動作では、脚リンク３Ｌ及び腕リンク４Ｒが、それぞれ、ロボット１の進行方向前方に向かって右側の脚リンク、腕リンクとなり、脚リンク３Ｒ及び腕リンク４Ｌが、それぞれ、ロボット１の進行方向前方に向かって左側の脚リンク、腕リンクとなる。
【０１５６】
従って、ペース形態第３移動動作とペース形態第４移動動作とで、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左右の腕リンク４Ｌ，４Ｒの動きの動作パターンを比較した場合、ペース形態第３移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左側の腕リンク４Ｌの動作パターンと、ペース形態第４移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた右側の腕リンク４Ｒの動作パターンとが互いに一致し、且つ、ペース形態第３移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた右側の腕リンク４Ｒの動作パターンと、ペース形態第４移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左側の腕リンク４Ｌの動作パターンとが互いに一致するように、ペース形態第３移動動作及びペース形態第４移動動作が行われる。
【０１５７】
なお、ペース形態第３移動動作及びペース形態第４移動動作において、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた右側の腕リンク４Ｒ又は左側の腕リンク４Ｌの動作パターンというのは、より詳しくは、右側の腕リンク４Ｒ又は左側の腕リンク４Ｌの先端部（ハンド部２３）を、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒのどちらの脚リンクの先端部（足平部１３）を空中移動させるタイミングで、どの方向に動かすかについての動作パターンである。
【０１５８】
そして、ペース形態第３移動動作又はペース形態第４移動動作においては、制御装置４０は、クロール形態の場合と同様に、各足平部１３及び各ハンド部２３の目標位置姿勢の軌道に応じて設定したＺＭＰの目標軌道を実現するように、適宜の動力学モデルを用いて下部基体６又は上部基体７の目標位置姿勢の軌道を生成する。
【０１５９】
さらに、制御装置４０は、各足平部１３及び各ハンド部２３のそれぞれの目標位置姿勢の軌道と、下部基体６又は上部基体７の目標位置姿勢の軌道とを用いて、分解運動量制御等の手法によって、ロボット１の各関節の制御目標としての目標変位量の軌道を生成する。
【０１６０】
そして、制御装置４０は、この目標変位量の軌道に従って、各関節を作動させるように各関節に対応する関節アクチュエータ４１を制御する。
【０１６１】
また、トロット形態第３移動動作又はトロット形態第４移動動作をロボット１に行わせる場合には、制御装置４０は、図１３で例示されるように、脚リンク３Ｒ，３Ｌと腕リンク４Ｒ，４Ｌとのうち、対角線方向の２つの可動リンクの先端部（足平部１３及びハンド部２３）を、ロボット１の進行方向前方に向かって空中移動させて接地させることを繰り返すように各足平部１３及び各ハンド部２３の目標位置姿勢の軌道を生成する。
【０１６２】
なお、図１３の脚リンク３Ｒ，３Ｌの足平部１３Ｒ，１３Ｌに関し、括弧外の参照符号は、トロット形態第３移動動作に対応する参照符号であり、括弧内の参照符号は、トロット形態第４移動動作に対応する参照符号である。
【０１６３】
この場合、図１３に示す例においては、トロット形態第３移動動作では、左側の脚リンク３Ｌの足平部１３Ｌ及び右側の腕リンク４Ｒのハンド部２３Ｒの組の移動と、右側の脚リンク３Ｒの足平部１３Ｒ及び左側の腕リンク４Ｌのハンド部２３Ｌの組の移動とが交互に繰り返されるように、各足平部１３及び各ハンド部２３の目標位置姿勢の軌道が生成される。
【０１６４】
なお、基体２を基体ねじり標準状態とするトロット形態第３移動動作では、脚リンク３Ｒ及び腕リンク４Ｒが、それぞれ、ロボット１の進行方向前方に向かって右側の脚リンク、腕リンクとなり、脚リンク３Ｌ及び腕リンク４Ｌが、それぞれ、ロボット１の進行方向前方に向かって左側の脚リンク、腕リンクとなる。
【０１６５】
また、トロット形態第４移動動作では、右側の脚リンク３Ｒの足平部１３Ｒ及び右側の腕リンク４Ｒのハンド部２３Ｒの組の移動と、左側の脚リンク３Ｌの足平部１３Ｌ及び左側の腕リンク４Ｌのハンド部２３Ｌの組の移動と交互に繰り返されるように、各足平部１３及び各ハンド部２３の目標位置姿勢の軌道が生成される。
【０１６６】
なお、基体２を基体ねじり反転状態とするトロット形態第４移動動作では、脚リンク３Ｌ及び腕リンク４Ｒが、それぞれ、ロボット１の進行方向前方に向かって右側の脚リンク、腕リンクとなり、脚リンク３Ｒ及び腕リンク４Ｌが、それぞれ、ロボット１の進行方向前方に向かって左側の脚リンク、腕リンクとなる。
【０１６７】
従って、トロット形態第３移動動作とトロット形態第４移動動作とで、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左右の腕リンク４Ｌ，４Ｒの動きの動作パターンを比較した場合、トロット形態第３移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左側の腕リンク４Ｌの動作パターンと、トロット形態第４移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた右側の腕リンク４Ｒの動作パターンとが互いに一致し、且つ、トロット形態第３移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた右側の腕リンク４Ｒの動作パターンと、トロット形態第４移動動作における左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた左側の腕リンク４Ｌの動作パターンとが互いに一致するように、トロット形態第３移動動作及びトロット形態第４移動動作が行われる。
【０１６８】
なお、トロット形態第３移動動作及びトロット形態第４移動動作において、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒの動きに応じた右側の腕リンク４Ｒ又は左側の腕リンク４Ｌの動作パターンというのは、より詳しくは、右側の腕リンク４Ｒ又は左側の腕リンク４Ｌの先端部（ハンド部２３）を、左右の脚リンク３Ｌ，３Ｒのどちらの脚リンクの先端部（足平部１３）を空中移動させるタイミングで、どの方向に動かすかについての動作パターンである。
【０１６９】
そして、トロット形態第３移動動作又はトロット形態第４移動動作においては、制御装置４０は、クロール形態の場合と同様に、各足平部１３及び各ハンド部２３の目標位置姿勢の軌道に応じて設定したＺＭＰの目標軌道を実現するように、適宜の動力学モデルを用いて下部基体６又は上部基体７の目標位置姿勢の軌道を生成する。
【０１７０】
さらに、制御装置４０は、各足平部１３及び各ハンド部２３のそれぞれの目標位置姿勢の軌道と、下部基体６又は上部基体７の目標位置姿勢の軌道とを用いて、分解運動量制御等の手法によって、ロボット１の各関節の制御目標としての目標変位量の軌道を生成する。
【０１７１】
そして、制御装置４０は、この目標変位量の軌道に従って、各関節を作動させるように各関節に対応する関節アクチュエータ４１を制御する。
【０１７２】
本実施形態では、以上説明した制御処理によって第１〜第４移動動作のいずれかの移動動作でのロボット１の移動が行われる。
【０１７３】
かかる本実施形態によれば、脚リンク３Ｒ，３Ｌの動きによってロボット１の移動を行う第１移動動作又は第２移動動作では、いずれの移動動作でも、ロボット１の上部基体７の正面側にロボット１の移動を行うことで、カメラ４７により、ロボット１の進行方向前方側（上部基体７の正面側）の外界状況を観測しながら、ロボット１の移動を行うことができる。
【０１７４】
また、ロボット１の移動目的地が比較的狭い空間であっても、該移動目的地でのロボット１の方向転換等を行わずとも、各腕リンク４のハンド部２３を上部基体７の正面側で動かして、適宜の作業を行うことができる。
【０１７５】
また、特に第２移動動作では、ロボット１の進行方向前方側（上部基体７の正面側）と反対側に、各脚リンク３の中間部（膝部）が突き出るように各脚リンク３が屈曲することとなるため、図５に示す如き比較的高い段差Ａをロボット１に昇らせる場合でも、該ロボット１の各脚リンク３と外界物の干渉を発生させることなくロボット１の移動を行うことができる。
【０１７６】
なお、例えば図５に示す如き比較的高い段差Ａをロボット１に降らせる場合には、第１移動動作でのロボット１の移動を行うことで、各脚リンク３と外界物の干渉を発生させることなくロボット１の移動を行うことができる。
【０１７７】
また、ロボット１の移動環境の天井が低い等、ロボット１を起立させ得るスペースが無い場合でも、前記第３移動動又は第４移動動作によってロボット１を移動させることができる。
【０１７８】
この場合、特に第４移動動作では、ロボット１の上部基体７の背面側に各脚リンク３の中間部（膝部）が突き出るように各脚リンク３が屈曲することとなるため、図７に示すように、移動環境の床に突起物Ｂが存在する如き場合でも、該ロボット１の各脚リンク３と突起物Ｂとの干渉、あるいは、各脚リンク３と基体２との干渉等を発生させることなくロボット１の移動を行うことができる。
【０１７９】
あるいは、第４移動動作によって、ロボット１に図８に示す如き、梯子Ｃ（又は脚立）を昇降させることによって、ロボット１の各脚リンク３と梯子Ｃ（又は脚立）との干渉を生じることなく、ロボット１に梯子Ｃ（又は脚立）を昇降させることができる。
【０１８０】
次に、以上説明した実施形態に関連する変形態様をいくつか説明する。
【０１８１】
前記実施形態では、各脚リンク３は、その中間部（膝部）が下部基体６の正面側に突き出るように屈曲し得るように構成されているが、各脚リンク３は、その中間部（膝部）が下部基体６の背面側に突き出るように屈曲し得るように構成されていてもよい。
【０１８２】
この場合には、基体２を基体ねじり標準状態とする第１移動動作及び第３移動動作が、それぞれ、前記実施形態における第２移動動作、第４移動動作と同様の移動動作となり、基体２を基体ねじり反転状態とする第２移動動作及び第４移動動作が、それぞれ、前記実施形態における第１移動動作、第３移動動作と同様の移動動作となる。
【０１８３】
また、前記実施形態では、第１〜第４移動動作の４つの形態の移動動作を行い得る移動ロボット１を示したが、本発明の移動ロボットは、第１移動動作及び第２移動動作のいずれか一方もしくは両方の移動動作を行わない移動ロボット、あるいは、第３移動動作及び第４移動動作のいずれか一方もしくは両方の移動動作を行わない移動ロボットであってもよい。
【０１８４】
また、前記実施形態では、２つの脚リンク３Ｒ，３Ｌを備えた移動ロボット１を示したが、本発明の移動ロボットは、３つ以上の脚リンクを備えていてもよい。また、移動ロボットは、腕リンクを備えないもの、あるいは、１つの腕リンクを備えるもの、あるいは、３つ以上の腕リンクを備えるものであってもよい。
【０１８５】
また、前記実施形態では、外界状況観測器として、上部基体７の正面側を撮像するカメラ４７を備えたが、カメラ４７等の外界状況観測器は、上部基体７の正面側だけでなく、上部基体７の側方もしくは背面側の外界状況を観測し得るように構成されていてもよい。
【０１８６】
また、前記実施形態の移動ロボット１では、前記第１〜第４移動動作に限らず、適宜、横歩き等の移動動作を行い得るようにしてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１０】
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