(57)【要約】【課題】  状況に応じて必要なロボットを素早く組み立て、機能の割り当てにより動作可能にすることができるようにすること【解決手段】  同一のモーターモジュール１０を複数備え、その複数のモーターモジュールを直接または連結部材を介して接続して構成されるロボット１と、モーターモジュールの回転動作を制御する制御端末１１と、を備える。モーターモジュールは、回転する出力部を備えるモーター本体と、無線通信機能と、制御部と、バッテリーと、を備える。複数のモーターモジュールは、無線通信機能を用いて設定端末から制御部に対してロボットの動作を行うための機能が割り当てられ、制御端末からの指示に従い、制御部がモーター本体の駆動を制御するように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一のモーターモジュールを複数備え、その複数のモーターモジュールを直接または連結部材を介して接続して構成されるロボットと、
設定端末と、を備え、
前記モーターモジュールは、回転する出力部を備えるモーター本体と、無線通信機能と、制御部と、を備え、
前記設定端末は、無線通信機能と、その無線通信を利用して前記複数のモーターモジュールの前記制御部に対して前記ロボットの動作を行うための機能を設定する設定機能を有し、
前記制御部は、前記設定機能によって設定された機能に従い前記モーター本体の駆動を制御するように構成したことを特徴とするモーターモジュールシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーターモジュールシステムに関するもので、例えば多様な機能を持つロボットを瞬時につくるモーターモジュールシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業用ロボットに加えて、多種多様なサービスロボットが開発されており、これらの試作開発が盛んである。サービスロボットについては、例えば、特許文献１など、各種のものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９７５３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、所定の機能を発揮するロボットを試作・開発する場合、膨大な開発費用がかかっていた。特に人型ロボットの開発費は数億、数十億円と言われている。具体的には、特定の動作を行うロボットを開発するとき、動作部分の動力として用途に適したモーターを選定し、取り付け部分などの機械設計、モータードライバ部分の電気回路設計、電源の設計、筐体の設計、配線など、モーターに対して設計を”個別に”行う必要があり、それらに加えてモーターを動かすための制御プログラミングにも多大な開発期間が必要であった。
【０００５】
更に、モーター（特にブラシレスモーター）を効率良く省エネルギーで位置及び速度制御するためには、特に高度な知識が必要であった。結果、これらが開発コストや開発期間の伸長につながり、ロボットの研究、製品化などの妨げとなっていた。また一方で、専門的知識のない人がロボットをつくる手段自体が存在しなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、（１）同一のモーターモジュールを複数備え、その複数のモーターモジュールを直接または連結部材を介して接続して構成されるロボットと、設定端末と、を備える。前記モーターモジュールは、回転する出力部を備えるモーター本体と、無線通信機能と、制御部と、バッテリーとを備える。そして、前記設定端末は、無線通信機能と、その無線通信を利用して前記複数のモーターモジュールの前記制御部に対して前記ロボットの動作を行うための機能を設定する設定機能を有し、前記制御部は、前記設定機能によって設定された機能に従い前記モーター本体の駆動を制御するように構成した。
【０００７】
本明細書におけるモーターモジュールは、少なくともモーター本体、無線通信機能、モーター本体の回転を制御する制御部、電源部を同一の筐体（ケース）に実装したものである。実装は、内蔵に限ることはなく、例えば筐体の外部に取り付けるものも含む。例えば、電源部の一部を構成するバッテリーは、筐体（ケース）の外部に配置しても良いが、筐体と一体化する。
【０００８】
連結部材は、実施形態では、機械要素に対応する。設定端末は、実施形態では第一端末１１に対応する。モーター本体は、例えばブラシレスＤＣモーターやステッピングモーター等の小型で汎用のモーターを用いるとよい。バッテリーは固定式でも良いが、着脱式とすると良い。バッテリーは、着脱式とすると、一次電池・二次電池の何れも適用可能である。モーターモジュールは、モーター本体以外には、少なくとも無線通信機能と、制御部と、バッテリーとを備えれば良いので、小型の筐体（ケース）にそれらを実装することができる。よって、モーターモジュールは、モーター本体の寸法形状に比べ、極端に大きくなることもなくコンパクトに実現できる。
【０００９】
モーターモジュールは、モーター本体の回転を制御する制御部を備えているので、機能割り当てを行い、当該制御部に設定する機能を適宜に換えることで、各種のロボットとしての機能を発揮することができる。しかも、複数のモーターモジュールは、同一構成であるため、ユーザは、予め適宜の個数のモーターモジュールと、そのモーターモジュールを連結する連結部材を用意しておくだけで、状況に応じて必要なロボットを素早く組み立て、機能の設定・機能の割り当てにより動作可能にすることができる。また、機能の割り当ては、無線通信で簡単に行える。
【００１０】
（２）前記機能は、設定可能なロボットについて、当該ロボットを構成するモーターモジュールに設定すべきものとして予め前記設定端末に複数種類が実装されており、その実装された複数の前記機能の中から設定対象のモーターモジュールに対応するものを選択し、前記機能の割り当てを行うようにするとよい。設定する機能の選択は、ユーザが手動で選択する場合と、設定端末が自動的に選択する場合がある。
【００１１】
このようにすると、ロボット等について専門的な知識がなくても、準備された中から機能を選択することで、無線通信を利用して簡単モーターモジュールに所望の機能を持たせることができる。
【００１２】
（３）前記設定端末により設定された機能に基づき、前記モーターモジュールの前記制御部が自身の前記モーター本体の駆動を制御するように構成するとよい。これにより、設定端末なしでモーターモジュールのみでロボットとして動作可能となる。また、モーターモジュールシステムは、この制御部が自身の前記モーター本体の駆動を制御するモーターモジュールと、外からの指令に基づいて制御部がモーター本体の駆動を制御するモーターモジュールが混在させて良い。
【００１３】
（４）前記モーター本体の回転に基づく回転情報を入力情報とし、前記入力情報に従い自己或いは別のモーターモジュールのモーター本体の回転を制御するようにするとよい。モーター本体の回転に基づく回転情報は、モーター本体の回転出力自体の回転情報と、例えば、減速機構ユニットを装着した場合の当該減速機構ユニットの出力の回転情報のように間接的な情報がある。入力情報に従ったモーター本体の回転の制御は、モーターモジュールが直接行う場合と、制御端末を経由で制御する場合を含む。この発明によれば、モーターモジュールを入力機器として用いることができる。そして、入力と制御をモーターモジュールのみで可能となる。
【００１４】
（５）前記モーターモジュールは、回転する出力部は平坦面を備えるとよい。平坦面は、実施形態では、ローターの天板２２ｇにより実現される。平坦面とすることで、出力部に連結部材その他の要素を、簡単に安定して取り付けることができるので良い。
【００１５】
（６）前記出力部は、前記平坦面の中央に孔部を備えるとよい。孔部は、実施形態では中空のシャフト２２ｅにより実現される。孔部にすることで、例えば出力部に連結する相手が棒状のものでも安定して装着することができるので良い。
【００１６】
（７）前記出力部に着脱可能に装着する減速機構ユニットを備るとよい。このようにすると、回転数やトルクの調整が行えるため、適用可能なロボットが多岐にわたるので良い。
【００１７】
（８）前記モーターモジュールは、前記モーター本体の回転状態を検知するロータリーエンコーダを備え、外部からの力に基づき前記モーター本体のローターが回転するのを、前記ロータリーエンコーダで検知し、その検知した回転に関する情報を出力する回転情報出力機能を備えるとよい。このようにすると、例えば制御端末は、当該回転情報を取得し、モーターモジュールの制御に利用できる。よって、モーターモジュールは、入力機器として機能し、より多岐にわたる機能を持ったロボットを構成することができる。また、モーターモジュールの制御部が、他のモーターに対する制御を行う機能を備えた場合、回転情報に基づくモーターモジュールへの制御は、制御端末経由で行っても良いし、モーターモジュールが直接行っても良い。
【００１８】
（９）前記モーターモジュールは、前記設定端末から前記機能が割り当てられる設定対象になっていることを通知する動作を行う応答機能を備えるとよい。応答機能は、実施形態の仮動作を行ったり、発光素子を発光させたりする機能に対応する。つまり、動作は、動的動作（例えば、モーター本体の回転）と静的動作（例えば、発光素子の発光）がある。機能を設定するユーザは、応答機能の動作を見ることで、現在機能を設定しようとするモーターモジュールがどれであるかを認識でき、適切かつ迅速に機能の設定を行うことができる。
【００１９】
（１０）前記応答機能は、前記設定端末からの通知に従い前記モーター本体を回転動作させるもので実現するとよい。このようにすると、モーター本体の回転動作に伴い、それに連結された連結部材や、他のモーターモジュール等が移動するため、どのモーターモジュールが設定対象になっているか否かを判別しやすいので良い。
【００２０】
（１１）前記応答機能は、前記設定端末からの通知に従い発光する発光素子により実現するとよい。このようにすると、ロボットは静止したままであるため、安定した姿勢を保つことができるので良い。また、消費電力も少なくて済むので、バッテリーの消耗への影響も少ないため好ましい。
【００２１】
（１２）前記設定端末は、前記複数のモーターモジュールに対し順番に前記設定対象にする通知を行う通知機能を備え、その設定対象になっている間に受け付けた機能を、前記通知をした前記モーターモジュールに対して割り当てる処理を行うようにするとよい。このようにすると、設定端末が、設定対象のモーターモジュールを自動的に順次切替えて行くので、ユーザは、設定対象を選ぶ操作が不要となるので、設定対象になったモーターモジュールを確認し、適切な機能を指定するだけで良いので、機能割り当ての作業効率が向上するので良い。
【００２２】
（１３）前記モーターモジュールは、前記設定端末から前記機能が割り当てられる設定対象になることを前記設定端末に要求する割り当て要求機能を備えるとよい。ユーザは、機能を設定しようとするモーターモジュールの割り当て要求機能を利用して、設定端末に対して当該モーターモジュールが設定対象になるように通知する。ユーザ自身が設定対象のモーターモジュールを操作するため、設定対象を間違うことがなく、適切に機能割り当てを行うことができる。
【００２３】
（１４）前記割り当て要求機能は、前記モーターモジュールが備えるスイッチの操作に基づいて行うものとするとよい。このようにすると、スイッチ操作という簡単な処理で行えるので良い。
【００２４】
（１５）前記割り当て要求機能は、前記モーター本体のローターに対する回転操作に基づいて行うものとするとよい。このようにすると、特別な機器を別途設けることなく割り当て要求機能を実現できるので好ましい。
【００２５】
（１６）前記設定端末は、前記複数のモーターモジュールに対し順番に前記機能の割り当てを行う設定対象にする通知を行う通知機能と、前記通知を受け付けたモーターモジュールが行う動作に基づき、そのモーターモジュールに設定すべき機能を決定する決定機能を備え、前記設定端末は、その決定した機能に基づき前記割り当てを行うようにするとよい。
【００２６】
モーターモジュールが行う動作は、例えば発光のような静的な動作と、モーター本体の回転のような動的な動作の何れもある。一部または全部のモーターモジュールに対する機能割り当てを自動的に行えるので好ましい。
【００２７】
（１７）前記決定機能は、前記ロボットを撮像した画像に対して行った画像認識処理結果に基づいて行うようにするとよい。（１８）また、前記動作は前記設定対象になったモーターモジュールの回転動作であり、前記ロボットの動きの状態を検知するセンサーを備え、前記決定機能は、前記回転動作に伴う前記センサーの出力に基づき行うようにしてもよい。
【００２８】
（１９）前記ロボットは、スマートフォンを備え、前記センサーは、前記スマートフォンに内蔵されたものとするとよい。スマートフォンに内蔵されたセンサーは、例えば加速度センサーやジャイロセンサーなどがある。これらのセンサーは、スマートフォンの向き・姿勢を精度良く検出できるもので、係るセンサーひいてはセンサー出力を利用することで、別途センサーを設けることなくシステムを実現できるので良い。
【００２９】
（２０）前記モーターモジュールは、異なる色を発光する発光部を備え、前記発光部の発光色を利用して、前記設定端末が、設定対象のモーターモジュールの制御部に機能を設定するように構成するとよい。異なる色を発光する発光部は、例えばフルカラーＬＥＤなどのように一つの素子で、複数の色を発光できるものでも良いし、例えば色の異なる単色ＬＥＤを複数種用意し、それらを設置したものでも良い。また、一つの素子で異なる色を発光する発光素子は、フルカラーに限ることはなく、２〜５色程度のものでも良い。
【００３０】
ロボットを構成する複数のモーターモジュールに備えられた各発光部が、相互に異なる色を発光するように制御すると、その発光色から機能の設定対象のモーターモジュールを容易に特定できるので良い。例えば設定端末のモーターモジュールの特定は、例えば画像認識処理を利用して設定端末側で自動的に行う場合と、設定端末を操作するユーザが認識する場合などがある。例えば、設定端末は、周囲に存在するモーターモジュールと通信を行い、通信相手のモーターモジュールを特定する特定情報を取得する。すると、設定端末から、特定情報を利用して各モーターモジュールの制御部に対し、発光色を通知し、各制御部は、指定された発光色で発光部を発光する。設定端末は、例えば画像認識処理により、ロボットのどの位置にあるモーターモジュールが、何色で発光しているかを認識することで、各モーターモジュールに設定すべき機能を決定し、設定することができる。このように設定端末側から発光色を指定するのではなく、モーターモジュール側で発光色を決め、決めた色で発光部を発光するとともに、当該決めた色と自己を特定する特定情報を設定端末に通知するようにしても良い。なお、係る場合、異なるモーターモジュールで同じ発光色になる場合があるが、係る事態が発生したならば、設定端末との間で通信を行い、発光色が異なるように制御するとよい。
【００３１】
また、本発明は、上述したように発光色に基づく設定する機能の決定を設定端末で行うものに限ることはなく、ユーザが発光色を利用して認識するようにしてもよい。例えば、上述したように、設定端末と各モーターモジュールの制御部が通信し、モーターモジュールを特定する情報と発光色を関連づけておく。そして、制御端末は、例えば機能を設定する設定画面を表示するに際し、各モーターモジュールがどの色で発光しているかが分かるように表示する。これにより、設定画面を見ながら、実際のモーターモジュールの発光色を確認することで、各モーターモジュールにどのような機能を割り付ければ良いかが容易に理解できる。
【００３２】
（２１）前記設定端末は、前記機能を設定した際の各モーターモジュールの発光部の発光色を、ロボット内のモーターモジュールの設置位置に関する情報と関連づけて記憶する第一記憶部を有し、前記モーターモジュールは、前記機能が設定された際に発光していた色を記憶する第二記憶部を有し、前記第一記憶部と前記第二記憶部は、電源ＯＦＦでも記憶を保持するものであり、機能を設定したロボットを分解し、再組み立てする際に、前記設定端末は、前記第一記憶部に記憶した情報に基づき、各モーターモジュールのロボット内の実装位置に関する配置情報を表示する機能を有し、前記モーターモジュールは、記憶した色で発光部を発光するように構成するとよい。
【００３３】
このようにすると、一度組み立てたロボットを分解し、その後に同じモーターモジュールを用いて同じロボットを組み立てる場合、設定端末に表示された配置情報を見ながら、実際に発光しているモーターモジュールを見付け、元あった位置に実装することが簡単にできるのでよい。また、前回ロボットを組み立てた際に設定した機能を、各モーターモジュールが記憶保持するようにしておくと、ロボットの組み立てと同時にロボットを動作することができるので良い。また、各モーターモジュールは、設定された機能は記憶していない場合、設定端末は少なくとも配置情報から各モーターモジュールに設定すべき機能が特定できるので、自動的に機能を設定するようにするとより好ましい。
【００３４】
（２２）前記モーターモジュールの回転動作を制御する制御端末を備え、前記制御部は、前記制御端末からの指示に従い、前記モーター本体の駆動を制御するように構成するとよい。制御端末は、実施形態では、第一端末１１等に対応する。
【００３５】
（２３）前記設定端末と前記制御端末は同一の端末で構成されるとよい。設定端末でモーターモジュールに設定した機能を、当該モーターモジュールを特定する情報を関連づけて記憶することで、制御端末として動作する場合、その記憶した情報に基づいて制御を行うことができるので良い。
【００３６】
（２４）前記制御端末は、別の制御端末と通信し、当該別の制御端末からの指示に従い前記モーターモジュールを動作させるために前記制御部へ前記指示をするように構成するとよい。このようにすると遠隔制御を行うことができるのでよい。制御端末と別の制御端末との通信は、例えばBluetooth（登録商標）のような短距離の通信でも良いし、インターネット通信などでも良い。
【００３７】
（２５）前記制御端末と前記別の制御端末との通信は、インターネット経由で行うようにし、前記制御端末と前記別の制御端末は、スマートフォンで構成され、前記制御端末は、前記ロボットに実装され、スマートフォンが備える撮像手段で撮像した映像をストリーミング配信し、そのストリーミング配信した映像を前記別の制御端末で出力可能とするとよい。このようにすると、ロボットが位置する現場から離れた箇所にいるユーザが、別の携帯端末を操作し、現場の状況を見て臨場感を得ながらロボットの制御を行うことができる。
【００３８】
（２６）前記別の制御端末を構成するスマートフォンが備えるセンサーにより検知した前記別の制御端末の姿勢の変化に基づき、前記制御端末の向きが変わるように前記ロボットの動作を制御するようにするとよい。このようにすると、例えばテレプレゼンスロボット等に適用した場合、臨場感が増すので良い。
【００３９】
（２７）前記制御端末と前記設定端末の少なくとも一方は、スマートフォンで構成されるようにするとよい。スマートフォンが保有する機器・機能を利用することで、制御端末や設定端末の製造・開発は、設定機能や動作制御機能のためのアプリ開発・配布等に注力できるので良い。
【発明の効果】
【００４０】
本発明では、状況に応じて必要なロボットを素早く組み立て、機能の割り当てにより動作可能にすることができる。また、機能の割り当ては、無線通信で簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（ａ）は本発明に係るモーターモジュールシステムの好適な一実施形態を示す概略構成図であり、（ｂ），（ｃ）はモーターモジュールシステムにより構成されるロボットの一例を示す斜視図である
【図２】モーターモジュールシステムを構成するモーターモジュールと第一端末の一例を示すブロック図である。
【図３】ロボットの他の例を示す斜視図である。
【図４】モーターモジュールの一例（第一実施形態）を示す図である。
【図５】減速機構ユニットを備えたモーターモジュールの一例を示す図である。
【図６】通信系を説明する図である。
【図７】設定機能を説明する図である。
【図８】遠隔制御の一例を説明する図である。
【図９】モーターモジュールの第二実施形態を示す図である。
【図１０】その変形例１を示す図である。
【図１１】その変形例２を示す図である。
【図１２】モーターモジュールの第三実施形態を示す図である。
【図１３】設定対象のモーターが自動的に切り替わるシステムの一例を説明する図である。
【図１４】機能割り当てを自動で行うシステムの一例を説明する図である。
【図１５】モーターモジュールシステムを入力機器として使用する実施形態を示す図である。
【図１６】さらに別のロボットに対して適用する例を示す図である。
【図１７】ロボット再組み立て機能を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の一実施形態について図面に基づき、詳細に説明する。なお、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。
【００４３】
図１は、本発明に係るモーターモジュールシステムの一実施形態を示している。図１（ａ）に示すように、本実施形態は、複数のモーターモジュール１０から構成されるロボット１と、それら複数のモーターモジュール１０に対する機能割り当て等を行う第一端末１１を備える。
【００４４】
複数のモーターモジュール１０は、ともに同一のハードウェア構成のものを用いている。具体的な機構の構成は後述するが、図２に示すように、モーターモジュール１０は、モーター本体１０ａと、通信機能１０ｂと、制御部１０ｃと、モータードライバ１０ｄと、バッテリー１０ｅと、電源回路１０ｆと、記憶部１０ｇ等を備える。通信機能１０ｂは、少なくとも無線通信をする機能である。制御部１０ｃは、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、フラッシュメモリ、各種の周辺回路、インタフェース等を備えるマイコンを備える。制御部１０ｃは、電源ＯＮに伴いバッテリー１０ｅからの電源供給がなされ動作を開始する。制御部１０ｃは、ＲＯＭに記録されたブートローダーによって、フラッシュメモリに記録されたＯＳとアプリケーションプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭ上のＯＳ及びアプリケーションプログラムを実行することで、以下に説明する各種の処理を実行する機能を実現する。制御部１０ｃは、例えば外部からの指令を受け、モータードライバ１０ｄを介してモーター本体１０ａの回転動作を制御する。バッテリー１０ｅは、内蔵しても良いし、着脱方式としても良い。着脱方式を採用すれば、予備のバッテリーを携帯することで、バッテリー１０ｅの容量が無くなった場合、当該予備のバッテリーに交換することで、ロボット１は継続して動作できるので好ましい。電源回路１０ｆは、バッテリー１０ｅの出力電圧を受け、各部に必要な電力供給をするための回路である。またモーターモジュール１０は、ユニークに存在する固有ＩＤを記憶保持している。記憶部１０ｇは、設定された機能を記憶保持するものである。本実施形態では、フラッシュメモリその他の不揮発性メモリを用いて構成する。
【００４５】
第一端末１１は、無線通信機能１１ａと、その無線通信機能１１ａを利用してモーターモジュール１０に対して各種の設定を行う設定機能１１ｂと、モーターモジュール１０の動作を制御する動作制御機能１１ｃを備える。第一端末１１は、より好ましくは、インターネット通信機能１１ｄを備える。無線通信機能１１ａは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉｆｉ、ＬＴＥ／３Ｇ回線などである。この第一端末１１は、例えば、スマートフォン、パソコン、タブレット端末、無線モジュール付きの電子回路基板などにより実現される。第一端末１１をスマートフォンで実現した場合、設定機能１１ｂや動作制御機能１１ｃは、スマートフォンのアプリにより実装するようにする。
【００４６】
このようにスマートフォンを利用することで、スマートフォン自体が有する汎用のハードウェア資源を利用でき、また、ユーザにとっても使い慣れた機器を利用できるので良い。汎用のハードウェア資源の利用としては、上述した無線通信機能１１ａ、インターネット通信機能１１ｄに加え、アプリを実行する際にユーザインタフェースとして必要となるタッチパネル等の入力部１１ｅや表示部１１ｆや、ロボット１の機能により動作制御時に利用するセンサー１１ｇやカメラ１１ｈなどがある。センサー１１ｇは、例えば加速度センサーやジャイロセンサーなどがある。スマートフォンが保有する機器・機能を利用することで、モーターモジュールシステムの第一端末１１の製造・開発は、設定機能１１ｂや動作制御機能１１ｃのためのアプリ開発・配布等に注力できるので良い。
【００４７】
さらに第一端末１１をスマートフォンで構成した場合、上述したようにスマートフォンのアプリにより設定機能等を実装できる。よって、クラウドから新しい機能をダウンロードするなど、将来的な拡張性に柔軟に対応できるので良い。スマートフォンのＯＳ用フレームワークを提供し、モーターを制御可能とすることにより、開発者がロボットや家電など、様々なものづくり試作に活用することができる。
【００４８】
なお、本実施形では、スマートフォンを利用したが、本発明はこれに限ることは無く、上記例示した他の装置でも良いし、専用の端末により実現するようにしても良い。
【００４９】
［ロボット］
本実施形態のモーターモジュールシステムで構成されるロボット１は、例えば複数のモーターモジュール１０を汎用的なフレーム、リンク、プレート等の機械要素で連結したり、モーターモジュール１０にパーツを取付けたりして製造される。一例を示すと、図１（ｂ）に示すカメラ雲台ロボットや、図１（ｃ）に示すカーロボットなどがある。
【００５０】
これらのロボットについて簡単に説明すると、図１（ｂ）に示すカメラ雲台ロボットは、二個のモーターモジュール１０と、第一Ｌ型プレート１３と、第二Ｌ型プレートを用い、二個のモーターモジュール１０の出力軸の向きが直交するように組み立てて構成する。そして、第二Ｌ型プレート１４にスマートフォン１９をセットすると、各モーターモジュール１０を適宜の角度回転することでスマートフォン１９を水平方向や垂直方向にそれぞれ所定角度回転させ、雲台として機能する。
【００５１】
また、図１（ｃ）に示すカーロボットは、二個のモーターモジュール１０と、モーターモジュールを取り付ける矩形のフレーム１５と、モーターモジュール１０の出力軸に取り付ける車輪１７と、フレーム１５に取り付ける補助車輪ユニット１６を適宜に組み立てて構成する。このカーロボットは、二個の車輪１７が駆動輪となる。各モーターモジュール１０を、回転させることで、カーロボットは任意の方向に移動する。
【００５２】
モーターモジュールシステムにより構成されるロボット１は、これら図示したものに限ることはなく、例えば図３に示すものの他、各種の構成のものを実現できる。図３に示すロボットを簡単に説明すると、以下の通りである。図３（ａ）に示すロボット１は、上述したカーロボットとカメラ雲台ロボットを組合せ、任意の場所に移動し、移動中や移動先で動画や静止画を撮影するローバー型ロボットである。このローバー型ロボットで使用するモーターモジュール１０の数は、カメラ（スマートフォン１９）の視点移動で二個、左右車輪で二個の合計四個となる。
【００５３】
また、図３（ｂ），（ｃ）に示すロボット１は、倒立振子型ロボットである。このロボットは、構造はカーロボットと類似し、モーターモジュール１０の動作を制御する機能を換えている。すなわち、構造は、図１（ｃ）に示すカーロボットから補助車輪ユニット１６を取り外し、フレーム１５にスマートフォン１９を取り付ける。そして、スマートフォン１９に実装される加速度センサーやジャイロセンサーなど検出器からの出力信号に基づき、スマートフォン１９の姿勢を求め、その姿勢が垂直になるように左右のモーターモジュール１０の回転を制御する。
【００５４】
また、図３（ｄ）に示すロボット１は蛇型ロボットであり、図３（ｅ）に示すロボット１はアーム型ロボットである。いずれも、複数の円柱状ブロック１８をモーターモジュール１０で連結し、モーターモジュール１０を関節のように機能させる。図３（ｄ）に示す蛇型ロボットは、複数の円柱状ブロック１８が、地面等に接触した状態でおかれ、その状態で、複数の円柱状ブロック１８が、蛇が移動する際の動作を模した動きをすることで自走する。
【００５５】
さらに具体的な図示は省略するが、モーターモジュール１０の数が二個とすると、例えば２軸スカラロボット、カメラ視点移動（パン、チルト）自動運搬台、モビリティ（移動手段）等のロボットがある。また、モーターモジュール１０の数が三個とすると、例えばカメラ視点移動（パン、チルト、ロール）、CNCなど３軸ロボット等がある。また、モーターモジュール１０の数が四個以上とすると、例えば多軸ロボット、カメラ視点移動＋ラジコンカー（組み合わせ）、人型ロボットなどがある。なお、モーターモジュール１０の数が一個とすると、例えばスマートロック、ターンテーブル等がある。
【００５６】
［モーターモジュールシステムの利用（設定・制御）］
上述したモーターモジュールシステムを実際に構築し、使用する場合、以下のように行う。まず、ユーザは、構築するロボット１に必要な個数のモーターモジュール１０や、そのモーターモジュール１０を連結するフレーム等の機械要素や、モーターモジュール１０に取り付けるパーツを用意し、図１（ｂ），（ｃ），図３等に示すロボットを組み立てる。これらの構成要素は、ボルト・ナットやビスなどで着脱自在に固定できるので、ユーザは、簡単かつ迅速に目的のロボットを組み立てることができる。
【００５７】
次いで、ユーザは、各モーターモジュール１０に機能を設定する。すなわち、無線通信機能１１ａを備えた第一端末１１は、各モーターモジュール１０と無線通信を行い、設定機能１１ｂを実行してそれぞれのモーターモジュール１０の制御部１０ｃに、ロボット１を構成する各要素に応じた機能を設定する。これにより個々のモーターモジュール１０は、それぞれ所定の機能が割り当てられ、ロボットとしての機能を発揮する。割り当てられた機能・アプリケーションは、記憶部１０ｇに記憶保持される。また、実際にロボット１が動作する場合、例えば制御部１０ｃは、記憶部１０ｇに記憶保持された機能・アプリケーションプログラムを制御部１０ｃのＲＡＭに展開し、ロボットの構成要素として必要な動作を実行可能となる。なお、このようにＲＡＭに展開することなく、制御部１０ｃが記憶部１０ｇにアクセスしながら実行しても良い。
【００５８】
また、設定機能１１ｂは、モーターモジュール１０に機能を設定したら、そのモーターモジュール１０を特定する特定情報と、設定した機能を関連づけて記憶部１１ｉに記憶する。特定情報は、例えば、モーターモジュール１０が記憶する固有ＩＤを用いる。また、ユニークに存在する固有ＩＤではなく、設定機能１１ｂが任意に設定した値を用いても良い。係る任意に設定した値を用いる場合、当該値をモーターモジュール１０に送り、モーターモジュール１０側でも保持する。この特定情報と設定した機能を記憶する記憶部１１ｉは、フラッシュメモリその他の不揮発性メモリである。
【００５９】
一方、第一端末１１は、動作制御機能１１ｃを実行し、記憶した特定情報を利用し、それぞれのモーターモジュール１０に制御命令を送信する。各モーターモジュール１０は、受信した制御命令に従い、回転・停止の動作を行う。この動作制御機能１１ｃを実行する際の第一端末１１は、ユーザが携帯している場合や、ロボット１に実装している場合などがある。ユーザが携帯している場合、例えば、ユーザが第一端末１１を操作し、ロボットの動作についての指示を入力すると動作制御機能１１ｃはその指示を受け付け、所定の制御命令をモーターモジュール１０に向けて出力する。
【００６０】
ロボット１に実装している場合とは、例えば図１（ｂ）に示すスマートフォン１９として実装するものがある。係る場合、例えば図１（ａ）に示すように、ロボットを操作するユーザは、第二端末１２を携帯し、その第二端末１２を操作し、ロボットの動作についての指示を入力する。第二端末１２は、係る指示を通信により第一端末１１に伝える。そして、第一端末１１は、第二端末１２から送られてきた指示に従い、所定の制御命令をモーターモジュール１０に向けて出力する。第二端末１２と第一端末１１との間の通信は、例えばインターネット通信により行うと良い。また、両端末の距離が短い場合、Bluetooth（登録商標）、Wi-Fi、LTE/3G回線などの無線通信機能を利用しても良い。
【００６１】
第二端末１２は、スマートフォンやタブレット、パソコン等のインターネット接続可能な端末等により構成する。スマートフォン等の携帯端末とすると、例えば、第一端末１１の動作制御機能のアプリをダウンロードして実装することで、第一端末１１と同様の操作性を担保できるので良い。
【００６２】
第一端末１１或いは第二端末１２のユーザが操作する端末に実装された動作制御機能は、具体的な図示は省略するが、例えば表示の表示画面に、ロボットを操作するコントローラを模した画像を描画し、そのコントローラを模した画像の所定部位をタップ・ダブルタップ・ロングタップしたり、フリックしたりすることで、指示を与えるユーザインタフェースを提供する。また、入力方法は、コントローラを模した画像をタッチするというように直感的に操作するものに限ることは無く、例えば、移動方向や移動距離などを具体的に数値で入力する方法を採るようにしても良い。このようにすると、より精度の高い動作が保証される。さらに、動作制御機能を実装した端末をスマートフォンで構成した場合、スマートフォンに実装されている加速度センサー等からスマートフォンの姿勢を検知したり、スマートフォンに与えられる振動・衝撃を検知したりし、その検知した内容を入力情報として動作制御に利用するようにしても良い。動作制御機能は、接触された場所や動作・数値等に基づき、個々のモーターモジュールの動作・動作量を決定し、決定した内容に基づく指令値を送信する。
【００６３】
上述したように本実施形態では、モーターモジュール１０に対して、スマートフォン等の無線が使える第一端末１１から「機能を割り当てる」ことによって、ロボット１としての機能を発揮する。モーター本体１０ａを制御するための関数は、予めロボットの要素機能によって実装しておき、第一端末１１の設定機能１１ｂにより所望の関数を使用するように設定する。当該関数を含むロボットの要素機能は、例えば第一端末１１の記憶部１１ｉに格納しておき、必要なものを呼び出し、モーターモジュール１０に送るようにしても良いし、例えばモーターモジュール１０の記憶部１０ｇに予め複数のロボット用のものとして記憶しておき、第一端末１１の設定機能により、所望のものをアクティブにするようにしてもよい。モーターモジュール１０側に予め複数のロボット用の要素機能を記憶させておくと、機能の割り当ての際には使用するものを指定するだけでよく、簡単かつ確実に行え、機能設定が迅速に行えるので好ましい。
【００６４】
具体的な関数の設定等は第一端末１１に実装した設定機能１１ｂが行うため、ユーザは、専門的な知識がなくても各モーターモジュール１０に対し、所望の機能を持たせることができる。同一のモーターモジュール１０を複数使用すれば、目的に応じたロボット１を素早く試作し、目的に応じてソフトウェアによる制御を行うことにより、直ちに現場で稼働させることができる。そしてモーターモジュール１０に汎用的なフレームやリンク等の機械要素や３Ｄプリンタで出力したものを接続し、第一端末１１から各々に機能を割り当てることによって、多様なロボットを高速でつくることができる。
【００６５】
さらに本実施形態のモーターモジュールシステムは、機能に応じてモーターモジュール１０を追加・廃止でき、同じ資源で色々なロボットを作ることができる。よって、拡張性・再利用性（省エネ）に有利なシステムとなる。さらにまたモーターモジュール単体あるいはグループ単位で動的に機能変更が可能であり、一度設定された機能に関係なく、制御方法を途中から変更することができる。
【００６６】
本実施形態では、モーターモジュール１０は、第一端末１１からそれぞれ無線通信を利用して制御される。モーターモジュール１０の動力は、バッテリー１０ｅから給電されるため外部に引き回す配線等が不要であり、空間的な制約を受けず、自由な形態のロボットを作ることができる。例えば、カメラを搭載した従来型のカメラロボットの場合、例えば現状よりも高所、あるいは床下などの低いところの異なる高さ位置を撮影するためにカメラの高さを変更したい場合、カメラへの配線の引き回しを換え、ロボット自体を変更する必要があった。これに対し、本実施形態では、スマートフォン１９等のカメラ部分を保持している部材の長さを変更するだけで、用途に応じて柔軟に高さを変更できる。また、可動部を変更した場合、第一端末１１側から制御用の変数を変更するだけで良い。アーム型ロボット等も同様に、現場に応じてストロークを変更するなどできる。このように、本実施形態では、空間的な制約がないため、目的に応じてフレームなどの長さや形状を変更するだけで、機能を拡張したり変更したりすることができる。
【００６７】
［モーターモジュールの第一実施形態］
図４は、モーターモジュール１０の第一実施形態を示している。このモーターモジュール１０は、ケース２１内にモーター本体２２や回路基板２３を実装し、ケース２１の外周面にバッテリー２４を取り付ける。モーター本体２２は、本実施形態ではブラシレスＤＣモーターである。回路基板２３は、通信機能や制御部等を構成するもので、モータードライバ基板と、無線通信基板と、電源基板を一体に形成した。モーター本体２２は、図１に示すモーター本体１０ａと同じである。またバッテリー２４は、図１に示すバッテリー１０ｅと同じである。
【００６８】
バッテリー２４は、充電式電池を用いる。電源基板は、バッテリー２４を電源としてモーター本体２２に電力供給をしたり、モータードライバ基板や無線通信基板に電力供給をしたりする電源回路を有する。さらに本実施形態では、電源基板は、外部入力ＤＣ電源（５Ｖ）回路を備える。そして、電源基板は、外部入力時は、バッテリー２４に対する充電回路を備える。無線通信基板は、複数のモジュールと同時接続可能なBluetooth  Low  Energyの無線通信方式に対応する回路を備える。
【００６９】
ケース２１は、中空な円筒形状をベースとしている。そして、ケース２１の底部２１ａの中央部には、貫通孔２１ｂを備える。ケース２１の上方は開口しており、ケース２１の内部空間の上方には、内筒部２１ｄを配置する。内筒部２１ｄは、その下端側で円筒状の外周壁２１ｃの内周面に連結する。これにより、内筒部２１ｄの外側と外周壁２１ｃの内側との間には、円周方向に延びる凹溝２１ｅが形成される。換言すると、外周壁２１ｃの上方側を肉厚に形成し、その肉厚に形成した部分に上方開口する環状の凹溝２１ｅを形成した構成となる。内筒部２１ｄと外周壁２１ｃは、同心円上に配置する。内筒部２１ｄの内周面の下端には、上下方向に延びる細長な突条２１ｆを円周方向に沿って等間隔（例えば４５度）に形成する。
【００７０】
ケース２１の上端には、保護カバー２５を装着する。保護カバー２５は、環状であり、その外径は外周壁２１ｃの外径と等しく、内径は内筒部２１ｄの内径と等しくする。保護カバー２５により、凹溝２１ｅが閉塞される。また、保護カバー２５は、ゴム等の弾性体により形成する。モーター本体２２の上端が、保護カバー２５の上面より突出する。
【００７１】
モーター本体２２は、内筒部２１ｄの内側空間に収納され、突条２１ｆで支持される。モーター本体２２の具体的な構成は、以下の通りである。モーター本体２２は、底部が円板状のステーター２２ａを有する。モーター本体２２を内筒部２１ｄの内側空間に収納した状態では、ステーター２２ａの外周面に突条２１ｆが接触し、支持・固定する。ステーター２２ａの中央には貫通孔２２ｂが形成される。またステーター２２ａの上面中央には、筒状部２２ｃが形成される。筒状部２２ｃは上下に貫通し、下端は貫通孔２２ｂに連通する。筒状部２２ｃの内径と貫通孔２２ｂの内径は等しくしており、筒状部２２ｃの内周面と貫通孔２２ｂは段差の無い連続した面を構成する。そして、筒状部２２ｃの外側にコイル２２ｄを配置する。
【００７２】
筒状部２２ｃ内にシャフト２２ｅを上下に貫通するように挿入し、軸受け支持させる。筒状部２２ｃとシャフト２２ｅは、同心に配置され、シャフト２２ｅは上下方向の中心軸を回転中心として回転可能となる。シャフト２２ｅの下端は、ケース２１の底部２１ａに設けた貫通孔２１ｂ内に位置し、回転が許容される。また、このシャフト２２ｅは、円筒形で上下が開口する形状となる。
【００７３】
シャフト２２ｅの上端には、ローター２２ｆが連結される。ローター２２ｆは、円板状の天板２２ｇとその天板２２ｇの外周縁から下方に延びる円筒状の周壁２２ｈを備えて構成される。天板２２ｇの中央には孔部２２ｉを設け、その孔部２２ｉ内にシャフト２２ｅを挿入した状態で固定する。これによりシャフト２２ｅの上端開口部位が露出する。さらに天板２２ｇは、雌ネジ部２２ｊを有する。雌ネジ部２２ｊは、天板２２ｇを上下に貫通する貫通孔の内周面に形成される。一方、周壁２２ｈの下端は、ステーター２２ａの上面外周縁の近傍に位置する。また、周壁２２ｈの外径は、内筒部２１ｄの内径よりも小さくする。突条２１ｆは、周壁２２ｈに対向せず、ステーター２２ａとのみ接触する。これにより、ローター２２ｆの周壁２２ｈと、内筒部２１ｄとの間には、所定の隙間が形成される。よって、ローター２２ｆは、シャフト２２ｅを回転中心として回転可能となる。
【００７４】
モータードライバによりモーター本体２２が駆動すると、ローター２２ｆが回転する。つまり本実施形態のモーターモジュール１０の回転する出力部は、円板状の天板２２ｇやシャフト２２ｅとなる。すなわち、天板２２ｇにネジ等で機械要素やパーツを固定したり、シャフト２２ｅの孔部に各種部材を挿入したりすることで、取り付けた機械要素・パーツ・部材等がローター２２ｆとともに回転する。天板２２ｇは、平坦面であるため、機械要素やパーツを安定的に固定することができ、また、取り付け可能な要素も増えるので良い。
【００７５】
さらに本実施形態のモーターモジュール１０は、その外観形状が円柱形であり、一般的なモーターと同様の形状となる。よって、ユーザは、一般的なモーターを使用する感覚でロボットを組み立てることができるのでよい。さらにモーターモジュール１０の外形寸法は、モーター本体２２に比べてさほど大きくならないので、全体としてコンパクトになるので好ましい。特に、図４に示す構成では、後述するようにロータリーエンコーダ２６を設けたが、例えばモーター本体２２をステッピングモーター等で構成することで、ロータリーエンコーダを用いずによりコンパクトにすることができる。
【００７６】
［減速機構ユニットの適用例］
シャフト２２ｅの孔部に挿入してモーターモジュール１０に装着するものとしては、例えば減速機構ユニットがある。図５に示すように、減速機構ユニット３０は、上下開口する円筒状のケース３１内に所定の歯車を実装する。減速機構ユニット３０は、ケース３１の下方に突出するように入力軸３３を備える。入力軸３３の下方部位３３ａ並びに上方部位３３ｂの外径は、中間部分よりも太くしている。当該外径は、モーター本体２２のシャフト２２ｅの内径と等しいか、若干大きくしている。これにより、入力軸３３をモーター本体２２のシャフト２２ｅに挿入した際に、その太くなった下方部位３３ａ及び上方部位３３ｂが、シャフト２２ｅの内周面にしっかりと密着して固定され、シャフト２２ｅと入力軸３３が一体になって回転する。
【００７７】
また、入力軸３３の上端は、円板状の連結プレート３４の下面中央に固定される。連結プレート３４は、モーター本体２２の天板２２ｇに接触可能となり、接触させた状態でビス３５を雌ネジ部２２ｊに締結することで、連結プレート３４と天板２２ｇを連結する。これにより、減速機構ユニット３０は、天板２２ｇとシャフト２２ｅの両方からモーター本体２２の回転力を受け、また、モーター本体２２の出力部に安定して連結される。なお、本実施形態のようにビス３５で固定する方式を採った場合、少なくとも入力軸３３と連結プレート３４は、ケース３１側から取り外し可能とし、連結プレート３４の上方が開放した状態で当該連結プレート３４をローター２２ｆの天板２２ｇの上に置き、ネジ留めする。そして、その後に他の部品をセットする。
【００７８】
連結プレート３４の上面中央には、回転軸３４ａが一体的に起立形成される。よって、モーター本体２２が回転すると、同じ回転数で回転軸３４ａも回転する。なお本実施形態では、回転軸３４ａを備えた連結プレート３４と、入力軸３３は、別部材で構成されて連結されるものとしたが、一体的に形成し、一つの部品として構成しても良い。
【００７９】
回転軸３４ａには、減速機構を構成する太陽歯車３６が装着される。一方、ケース３１の内周面の上方部位には、内歯車３７が形成される。そして、ケース３１内には、それら太陽歯車３６と内歯車３７に噛み合うように、遊星歯車３８を三個配置する。三個の遊星歯車３８は、その回転軸３８ａが回転板３９に自転可能に連係される。これにより、遊星歯車３８が自転しながら太陽歯車３６の周りを公転移動すると、当該公転移動に同期して回転板３９が回転する。回転板３９の回転速度は、各歯車の歯数比により定まる速度で減速された値となる。回転板３９の直径は、ケース３１の内径よりも小さくし、ケース３１内に収まるように配置する。
【００８０】
一方、ケース３１は、その外径をモーターモジュール１０のケース２１の外径と等しくする。ケース３１の内部空間の下方には、内筒部３２を備える。内筒部３２の径は、モーターモジュール１０のケース２１に設けた内筒部２１ｄの径と等しくする。さらに、ケース３１の外周面の下端には、円周方向の全周に渡り凹状の切欠部３１ａを設ける。一方、モーターモジュール１０のケース２１の外周壁２１ｃの内周面の上端には、円周方向の全周に渡り凹状の切欠部２１ｃ′を設ける。
【００８１】
これにより、図５（ｂ−１），（ｂ−２）に示すように、モーターモジュール１０に減速機構ユニット３０をモーターモジュール１０に取り付けて一体化した場合、減速機構ユニット３０の外周面とモーターモジュール１０の外周面は上下方向に連続した綺麗な円柱形となる。なお、この取り付けに先立ち、保護カバー２５は取り外す。よって、減速機構ユニット３０のケース３１並びに内筒部３２の下端と、モーターモジュール１０のケース２１の外周壁２１ｃと内筒部２１ｄが互いに突き合わされて接触した状態となる。さらに、減速機構ユニット３０のケース３１の下端の切欠部３１ａと、モーターモジュール１０のケース２１の外周壁２１ｃの上端の切欠部２１ｃ′とが符合し、連結強度が増す。
【００８２】
このようにモーターモジュール１０に専用の減速機構ユニット３０を取り付けることにより、用途や目的に応じて、モーターモジュール１０の出力（トルク）と速度の特性を変更することができる。減速機構ユニットは脱着可能とする。これにより、減速機が必要な用途等の場合に、モーターモジュール１０に減速機構ユニット３０を取り付けて使用することで、モーターモジュール１０は共通利用できる。また、減速機構ユニット３０を取り付けたモーターモジュール１０を使用したロボットを分解し、別の用途のロボットを使用する際に減速機が不要となった場合、減速機構ユニット３０を取り外すことで、モーターモジュール１０を利用可能となる。また、使用中の減速機構ユニット３０が故障した場合、減速機構ユニット３０を交換することで、モーターモジュール１０はそのまま使用できる。よって、モーターモジュール１０を効率的に利用できるので良い。
また、異なる減速比の減速機構ユニット３０を複数用意するとよい。このようにすると、用途に応じた減速比のものを適宜選択して使用できるので良い。
【００８３】
［ロータリーエンコーダの適用例］
上述した実施形態では、ケース２１の内部空間の下方部位に、ロータリーエンコーダ２６を実装する。ロータリーエンコーダ２６は、シャフト２２ｅに取り付けたエンコーダホイール２６ａと、回路基板２３上に配置された光電素子等のエンコーダホイール２６ａの回転位置を検知する検知器２６ｂ等を備える。ロータリーエンコーダ２６により、ブラシレスＤＣモーターからなるモーター本体２２の回転角度を検知し、その検知結果に基づきモータードライバがモーター本体２２の動作の制御を行う。
【００８４】
本実施形態では、モーター本体２２は、ブラシレスＤＣモーターで構成する例を説明したが、本発明はこれに限ることは無く、各種のモーターを用いることができる。一例を示すと、ステッピングモーターを使用すると、回転角度を簡単かつ精度良く制御できるのでよい。
【００８５】
［通信系統］
上述した実施形態等では、図６（ａ）に示すように、全てのモーターモジュール１０は、第一端末１１との間で個々に無線通信をして制御される。さらに、各モーターモジュール１０にバッテリー２４を実装し、個々のモーターモジュール１０ごとに独自に給電させるようにした。しかし、本発明はこれに限ることは無く、制御命令や電源等は、必要な部分に応じて有線を使用してもよい。例えば図６（ｂ）に示すように、第一端末１１と無線通信で制御されるモーターモジュール１０（M）に、一又は複数のモーターモジュール１０（Ｓ）を有線で接続する。モーターモジュール１０（M）はマスターとなり、モーターモジュール１０（Ｓ）はスレーブとなる。そして、それらモーターモジュール間で、マスタースレーブ通信を行い、モーターモジュール１０（M）が、モーターモジュール１０（Ｓ）の動作を制御・管理する。これにより、制御に厳密な同期が必要な場合でも対応できる。
【００８６】
また、上述したマスタースレーブ通信による制御では無く、図６（ｃ）に示すように、モーターモジュール１０同士が無線通信可能にし、第一端末１１は、モーターモジュール１０（Ｔ）を介して間接的に他のモーターモジュールを制御するようにしてもよい。
【００８７】
また、固定電源や外部電源により長時間の稼働が必要な場合は、モーターモジュールに電源線を有線で接続するものを含めても良い。さらにまた、複数のモーターモジュールを電源線で接続し、例えば一つのモーターモジュール１０に大容量のバッテリーを搭載し、別のモーターモジュールに対してその電源線経由で給電するようにしても良い。
【００８８】
［設定機能（機能割り当て）の実施例］
次に、設定機能が行う機能割り当ての具体的な処理手順を、図７を参照して説明する。設定機能１１ｂや、モーターモジュール１０の制御部１０ｃ等は、以下に説明する処理を実行する機能を有する。
【００８９】
図７は、設定機能１１ｂのアプリを実行した第一端末１１の表示画面の一例を示している。すなわち、設定機能１１ｂは、図７に示す表示画面の遷移を行う機能を有する。図７（ａ）は、初期画面である。本実施形態では、モーターモジュールシステムに関するアプリ（設定機能１１ｂ並びに動作制御機能１１ｃ）は、一つのアプリとして実装され、当該アプリを起動すると、図示する初期画面を表示する。アプリの起動は、スマートフォンの制御部（ＣＰＵ）が、表示部１１ｆに表示された当該アプリのアイコンがタッチされたことを検知すると、記憶部に格納された該当するアプリケーションを呼び出し、実行する。制御部が行う係るアプリの起動・実行処理は、スマートフォンに実装された基本機能であるため、詳細な説明を省略する。また、以下の説明では、上記の制御部が行う処理を、単に「アプリ」が実行等すると記載することがある。
【００９０】
図７（ａ）に示す初期画面は、動作制御機能を示す「Operation」と、設定機能を示す「My  Robot」のメニュー項目を表示するレイアウトをとる。「My  Robot」がタッチされるのを検知すると、設定機能が起動し、図７（ｂ）に示す「モーターモジュールの一覧リスト表示画面」に遷移する。すなわち、設定機能１１ｂは、無線通信機能１１ａを利用して周囲のモーターモジュールに向けて応答要求信号を送信する。モーターモジュール１０の制御部１０ｃは、当該応答要求信号を受信すると、応答信号として自己の固有ＩＤを送信する。設定機能１１ｂは、受信した固有ＩＤにより、周囲に存在するモーターモジュール１０を認識し、受信した順にレコード番号を付与し、一覧リストを作成・表示する。一覧リストは、モーターモジュールごとに、１から昇順する「レコード番号」と、「機能名」と、「Local／Remote選択ボタン」と、「有効／無効ボタン」を一列に配置したレイアウトとなる。
【００９１】
「機能名」の初期値は、機能未設定を表す「FUNCTION  NOT  SET」を表示する。「Local／Remote選択ボタン」は、インターネット経由での制御を許可するか否かを選択するボタンである。「Local／Remote選択ボタン」の表示領域がタップされる都度、動作制御機能１１ｃは、「Local」と「Remote」の間を交互に遷移する。「Remote」が選択された場合、インターネット経由での制御が許可される。「Local」が選択された場合、インターネット経由での制御が許可されない。なお、例えば第二端末１２と第一端末１１が、短距離の無線通信で接続し、ユーザは第二端末１２を操作し、第一端末１１経由でロボットの動作を制御する場合は、インターネット通信を利用しないため、「Local」指定の対応となる。
【００９２】
「有効／無効ボタン」は、通信可能なモーターモジュールに対して設定を行えるものか否かを選択するボタンである。「有効／無効ボタン」をタップする都度、丸いボタン要素が左右に交互に移動する。図示したように、丸いボタン要素が右に位置している場合、モーターモジュールに対する機能の設定が可能となる。この状態から「有効／無効ボタン」をタップすると、丸いボタン要素が左に移動し、モーターモジュールに対する機能の設定を受け付けない状態になる。よって、例えば既に機能を設定したモータージュールに対し、係る設定にすることで誤って異なる機能に変更設定してしまうおそれが無くなるので良い。
【００９３】
ユーザは、設定するモーターモジュールの「機能名」の表示部分をタッチする。図７（ｂ）に示す例では、レコード番号が１のモーターモジュールを選択している。設定機能１１ｂは、「機能名」の領域がタッチされたことを検知すると、図７（ｃ）に示す「モーターモジュールの機能割り当て画面」を表示する。この「モーターモジュールの機能割り当て画面」は、設定可能な機能名の一覧と、現在設定されている機能名を示すチェック欄を示す。設定機能１１ｂは、現在設定されている機能名の横に「レ」のチェックを入れる。図７（ｃ）では、初期値の「FUNCTION  NOT  SET」の横にチェックが入っている。
【００９４】
また、設定機能１１ｂは、指定されたレコード番号のモーターモジュール１０に対し、仮動作命令信号を送信する。すなわち、設定機能１１ｂは、応答信号を受信して一覧リストを作成する際に、取得した固有ＩＤとレコード番号とを関連づけて記憶する。設定機能１１ｂは、その記憶した情報に基づき、対応する固有ＩＤのモーターモジュールに向けて仮動作命令信号を送信する。
【００９５】
仮動作命令信号を受信したモーターモジュール１０の制御部１０ｃは、モータードライバ１０ｄを介してモーター本体１０ａを仮動作させる。モーター本体１０ａが仮動作することで、ユーザは、どのモーターモジュール１０が機能の設定対象になっているものかを知ることができる。仮動作は、回転出力部を所定角度範囲で正逆回転する動作である。所定角度範囲は、例えば、±５〜±１５度の範囲とするとよい。この仮動作は、複数のモーターモジュール１０を組み合わせてロボットが形成された状態であるため、動作する角度範囲が小さいと、どのモーターモジュール１０が仮動作したかがわかりにくい。一方、仮動作するモーターモジュール１０は、複数のモーターモジュール１０のうちの一つであるため、あまり大きくすると、ロボットのバランスが崩れたり、不必要に大きく移動して周囲の物体にぶつかったりするおそれがある。そこで、上記の角度範囲内とするとよい。
【００９６】
上記の仮動作をみたユーザは、目視で機能を設定するモーターモジュール１０を特定できるため、設定する機能名をタップする。例えば、図７（ｃ）において「TRACKING  PAN」がタップされたとする。「TRACKING  PAN」は、カメラ雲台などにおいてカメラを水平方向に回転させる機能である。例えば図１（ｃ）に示すカメラ雲台のロボットの場合、下側に設置されたモーターモジュールが対応する。設定機能１１ｂは、係る機能名の領域がタップされたのを検知すると、「TRACKING  PAN」を実行するために必要なプログラム、関数等を、無線通信機能１１ａを介してモーターモジュール１０の制御部１０ｃに設定する。モーターモジュール１０の制御部１０ｃは、係る設定が完了すると、モーター本体を仮動作させる。これにより、ユーザは、当該仮動作を目視することで、機能の設定が行われたこと、並びに、希望するモーターモジュールであることを確認することができる。また設定機能１１ｂは、「モーターモジュールの機能割り当て画面」に表示された初期値の「FUNCTION  NOT  SET」の横のチェックを消すとともに、「TRACKING  PAN」の横に「レ」のチェックを入れる（図７（ｄ）参照）。これにより、レコード番号１のモーターモジュールについての機能の割り当てが、完了する。
【００９７】
次いで、ユーザは、別のモーターモジュールについての設定を行う。ユーザは、図７（ｄ）に示す「モーターモジュールの機能割り当て画面」において、画面上方に表示された「戻る」ボタンＢ１をタップする。設定機能１１ｂは、「戻る」ボタンＢ１がタップされたのを検知すると、「モーターモジュールの一覧リスト表示画面」の表示に遷移する（図７（ｅ）参照）。
【００９８】
図７（ｅ）に示すように、表示された「モーターモジュールの一覧リスト表示画面」では、先に設定したレコード番号１のモーターモジュールの機能名が、「TRACKING  PAN」になり、機能設定の結果が反映される。レコード番号２，３については、まだ設定していないため、「機能名」は、「FUNCTION  NOT  SET」のままである。
【００９９】
以後、図７（ｂ）〜（ｅ）の処理を繰り返すことで、図７（ｆ）に示すようにリストアップされた全てのモーターモジュールに対する機能の割り当てが完了する。
【０１００】
次いで、機能割り付けを行った複数のモーターモジュール１０を、一つのロボットを構成する一群のモーターモジュールとして登録する。係る登録は、「モーターモジュールの一覧リスト表示画面」の画面上方に設けられた「activate」ボタンＢ２をタップすることで行う。
【０１０１】
設定機能１１ｂは、係る「activate」ボタンＢ２がタップされたことを検知すると、それら複数のモーターモジュールを一つのロボットを構成するものとして第一端末１１に登録する。このロボットを登録する際に、当該ロボットを特定するためのロボットＩＤ（ＭｙＩＤ）を付与する。第一端末１１には、ロボットＩＤとともに、ロボットを構成する各モーターモジュールを特定する特定情報や、設定された機能等の情報が記憶される。
【０１０２】
また、本実施形態では、第二端末１２からの指示命令を受け、遠隔でロボットの制御を可能とするため、登録したロボットの位置情報が、ロボットＩＤと関連づけてサーバーに登録される。ロボットの位置情報は、例えばロボットを直接制御する第一端末１１のインターネット上のアドレス（ＩＰアドレス等のインターネット経由でアクセス可能とするアドレス）である。第二端末１２は、サーバーにアクセスしてロボットの位置情報を取得することで、インターネット通信機能を利用した第一端末１１と通信が可能となる。そして、上述したように第二端末１２は、例えば動作制御機能を実装することで、ロボット１に対する制御指令を第一端末１１に送り、その第一端末１１経由でロボットを構成する所望のモーターモジュール１０を制御する。
【０１０３】
そして、第一端末１１の設定機能１１ｂは、ロボットの登録が完了すると、図７（ｇ）に示すスタンバイモードへ移行する。スタンバイモードでは、ロボットの機能・位置情報・ロボットＩＤなどを表示する。
【０１０４】
また、ロボットの位置情報は、ネットワーク上の第一端末１１の位置情報に換えて、或いはネットワーク上の位置情報に加えて、ロボットの実際の存在位置としても良い。例えば第二端末１２を操作してロボット１を遠隔操作する場合、ロボットの実際の存在位置を確認し、操作対象のロボットを特定することができるのでよい。
【０１０５】
なお、上述した実施形態では、仮動作は、モーターモジュールを指定した際と、機能を設定した際の二回行うようにした。このように二回行うことで、間違ったモーターモジュールに機能を設定してしまうことを抑止することができる。但し、この仮動作は必ずしも二回行う必要は無く、一回でも良い。但し、二回行った方が誤設定防止する点では好ましい。一方、バッテリー消費を抑制する点に鑑みると、一回の方が良い。
【０１０６】
なおまた、本実施形態では、図７（ｂ）の画面で機能設定するモーターモジュールを選択した後で対象となるモーターモジュールが仮動作するようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば、事前に指定されたモーターモジュールが仮動作をし、その仮動作で対象となるモーターモジュール１０を確認した後に、機能割り当て画面に遷移するようにしても良い。係る場合、例えば、「指定ボタン」を一回タップすると仮動作し、連続して二回タップや、スワイプ或いはフリックなど仮動作と異なる操作をした場合に「モーターモジュールの機能割り当て画面」に遷移するようにすると良い。
【０１０７】
［インターネットを介したロボットの遠隔操作］
図８は、第二端末１２を用いたロボット制御を行う動作制御機能の具体的な実施例を示している。動作制御機能や、モーターモジュール１０の制御部１０ｃ等は、以下に説明する処理を実行する機能を有する。図８（ａ）は、第二端末１２の動作制御機能のアプリを実行した第二端末１２の表示画面の一例を示している。また、本実施例のロボット１は、ローバー型ロボットである。ローバー型ロボットは、スマートフォン１９として第一端末１１を備える。また、本実施例では、第一端末１１のカメラ１１ｈで撮像した画像・映像を第二端末１２に送り、第二端末１２の表示部に表示する機能を備える。これにより、第二端末１２を操作するユーザは、ロボット１を直接視認しなくても、ロボット１の周囲の状況を確認することができる。よって、ユーザは、第二端末１２の表示部をみながら適切にロボット１を遠隔操作することができる。係る遠隔操作を行うための処理手順は、以下の通りである。
【０１０８】
まず、ロボット１を準備・提供する人（以下、ユーザＡ）は、以下の処理を行う。基本的には、上述した設定機能（機能割り当て）を行う。ユーザＡは、第一端末１１を操作して専用アプリ（設定機能１１ｂ）を起動し、第一端末１１とモーターモジュール１０をBluetooth  Low  Energy等の無線通信で接続（ペアリング）する。次いで、ユーザＡは、設定機能を実行し、モーターモジュール１０の個々に機能を割り当てる。そして、設定機能は、機能を割り当てた複数のモーター群の機能をロボットの設定として第一端末１１に登録する。これにより、以後、第一端末１１は、ロボット１の動作、より具体的にはモーターモジュール１０を駆動・制御するコントローラとして機能する。さらに設定機能は、サーバー上のリストにロボットとして登録し、通信用のロボットＩＤを取得する。その後、第一端末１１は、待機状態となり、インターネット経由での別の端末からの待ち受け状態となる。
【０１０９】
また、第一端末１１は、モーターモジュール１０と短距離の無線通信で接続した状態を維持し、ロボット１と通信可能な位置に置く。ロボット１と通信可能な位置であれば、ロボット１とは別に配置しても良いが、図８（ｃ）に示すように、ロボット１に実装するスマートフォン１９（１１）として組み込むとより好ましい。すなわち、後述するように、第二端末１２を操作するユーザ（以下、ユーザＢ）は、インターネット通信機能を利用してロボット１の存在位置とは離れた遠隔地から、当該ロボット１を操作可能とする。そのため、ユーザＢは、ロボット１の状況或いはロボット１の周囲の状況を遠隔地から確認できるようにする必要がある。そこで、第一端末１１をロボット１に組み込み、例えば図８（ｃ）に示すようなローバー型ロボットを構成し、第一端末１１を構成するスマートフォン１９が備えるカメラ１１ｈを利用して周囲の状況を撮像し、その撮像した映像をインターネット通信機能を利用して第二端末１２の表示部に表示するシステムを構成する。すると、ユーザＢは、第二端末１２の表示部に表示される映像を見ながらロボット１の周囲の状況を確認でき、適切な操作が行える。そして、係る周囲の映像を通信するための機器・システムを別途用意する必要が無いので、簡易なシステム構成で遠隔操作ができるので良い。そして、具体的な遠隔操作を行う処理機能は、以下の通りである。
【０１１０】
ユーザＢは、第二端末１２を操作し、例えば、表示部に表示されたアイコンをタップ等の専用アプリの起動指示を入力する。この専用アプリは、本実施形態では、第一端末１１に実装した設定機能と動作制御機能を組み込んだ一体のものである。第二端末１２は、ユーザＢの操作を受け付けると、専用アプリを起動し、表示部１２ｆに例えば図８（ａ）に示すような初期画面を表示する。ユーザＢは、動作制御機能を示す「Operation」をタップする。第二端末１２は、表示部１２ｆに重ねて入力部１２ｅとしてのタッチパネルが配置されているので、動作制御機能は、「Operation」の表示領域がタップされたことを契機として、サーバーにアクセスし、サーバーに格納された遠隔操作可能なロボットのリストを表示部１２ｆに表示する（図８（ｂ）参照）。このリストの表示は、例えば、第二端末１２がサーバーに格納された一覧リスト情報を取得し、取得した情報に基づいて表示用の一覧表示リストを作成し、出力するようにしても良いが、例えばサーバーにインターネット通信機能でアクセスし、例えばブラウザ表示機能を利用しサーバーに格納された情報をＷｅｂページ態様で表示するようにすると良い。
【０１１１】
図８（ｂ）では、一つのロボットＩＤのみ表示されている。ユーザＢは、操作したいロボットを選択し、コールする。ロボットの選択処理は、例えば、ロボットＩＤをタップすることで行う。また、図８（ｂ）ではロボットＩＤのみ表示しているが、ロボットの位置（住所）や機能等のインターネットを介して遠隔操作できるロボットについての情報を表示するとよい。このように各種の情報を表示することで、例えばインターネットを介して遠隔操作可能なロボットが複数存在し表示されている場合、目的のロボットを簡単かつ適切に見付けることができるので良い。
【０１１２】
第二端末１２の動作制御機能は、タップされたロボットＩＤに対し、インターネット通信機能を利用して通信開始をオファーする。通信開始のオファーは、実際には、ロボットＩＤに対応するロボットの動作を制御する第一端末１１に対して行う。そして、この通信開始のオファーは、例えば、表示したロボットＩＤにハイパーテキストで当該第一端末にアクセスするためのＵＲＬ等を関連づけておくことで、簡単にアクセス可能となる。
【０１１３】
待機状態となっている第一端末１１側は、コールを受けると第二端末１２と通信を開始する。そして、両端末は、遠隔操作モードを実行し、第二端末１２は、ユーザＢから入力を受けて第一端末１１に対して各種の動作実行命令等の指示を送る。第一端末１１は、第二端末１２からの指示に従い、モーターモジュールの動作を制御したり、各種の情報を第二端末１２に向けて送ったりする。
【０１１４】
遠隔操作できるテレプレゼンスロボットとしての使用する場合、第一端末１１は、スマートフォンが標準装備するカメラ１１ｈやマイクを用いて取得した映像や音声のストリーミング開始し、バイナリデータの送受信をするデータチャネルを開始する。
【０１１５】
第二端末１２の動作制御機能は、上記のストリーミング配信している映像を第二端末１２の表示部１２ｆに出力する。これにより、例えば図８（ｄ）に示すように、第二端末１２の表示部１２ｆには、第一端末１１のカメラ１１ｈが撮像しているライブ映像が表示される。また、第二端末１２の動作制御機能は、上記のストリーミング配信しているライブ音声を第二端末１２のスピーカーに出力する。
【０１１６】
ユーザＢは第二端末１２の表示部１２ｆに表示されるライブ映像や、スピーカーから出力されるライブ音声を見聞きしながら、第二端末１２を操作し、ロボットの動作を制御する。係る制御を行うため、第二端末１２の動作制御機能は、表示部１２ｆに操作命令を入力するための指示入力部を表示する。図８（ｄ）には、指示入力部Ｆとして矢印の十字キーが表示されている。この指示入力部Ｆを用いた操作命令の入力は、矢印の部分をタップや長押しすること行う。これは、図８（ｃ）に示すように、本形態では特定の２つのモーターモジュール１０に左右の車輪の機能を割り当てているため、十字キーの操作により、ラジコンとして操作可能している。操作命令の指示の割り当ては、例えば、矢印の部分を押すことで、進行方向を特定する。例えば二つの矢印の部分を押すと、両方の操作を実行する（例えば前進しながら左折等）。また、矢印を押している間、モーターモジュールが回転し、ロボット１が移動し、矢印から指を離すとモーターモジュールの回転が停止してロボットの移動が停止する。
【０１１７】
係る制御を行うため、第二端末１２の動作制御機能は、入力された操作命令に応じてロボット操作コマンド送信する。第一端末１１の動作制御機能は、当該ロボット操作コマンドを受信すると、ロボットの設定に応じて各モーターモジュール１０を動作させる制御を行う。
【０１１８】
なお、図示の例では、指示入力部Ｆは、十字キーによる移動方向の制御を行うものとしたが、速度の増減を指示するための指示入力部も別途表示し、モーターモジュール１０の回転数に伴うロボット１の移動速度の制御も行えるようにしても良い。この速度の増減の指示は、上記のように十字キーとは別に表示する指示入力部を利用しても良いが、例えば、第二端末１２を構成するスマートフォンが表示部１２ｆをタップする際の強さを検知する機能を備えている場合、十字キーの矢印の部分に加わる圧力を検知し、その圧力の大きさに基づいて速度を制御するようにするとよい。このようにすると、片手で移動方向と速度の制御を操作できるので良い。また、十字キーを無くし、例えばスワイプ操作により進行方向を入力するようにしても良い。
【０１１９】
また、操作命令の入力は、予め表示した指示入力部に対するタップ等で行うものに限ることは無く、例えば、表示部１２ｆに表示された入力画面を操作し、操作命令を示すコマンドを入力するようにしても良い。さらに、操作命令の入力は、表示部１２ｆを利用したものに限ることは無く、例えば、第二端末１２を構成するスマートフォンに実装されるセンサー等の機器を利用することもできる。現在のスマートフォンは、内蔵される１０軸センサーの出力から、スマートフォンの向き・姿勢を検知する機能が組み込まれている。そこで、図８（ｃ）中、両方向矢印で示す第二端末１２のパン方向、チルト方向、ロール方向の回転を操作命令に利用する。すると、例えば、制御対象が、ローバー型ロボットに実装されるカメラ雲台の場合、第二端末１２のパン方向、チルト方向、ロール方向の回転を、カメラ雲台の動作にそれぞれ割り当てる。すると、ユーザＢが、第二端末１２をパンすると、その回転方向と角度が第一端末１１に送られ、カメラ雲台も同じ角度だけパンする。これにより、ユーザＢは、手持ちの第二端末１２の表示部１２ｆに表示されるライブ映像を見ながら、第二端末１２を見たい方向に向けることで、第一端末１１も同じ方向に向くようにカメラ雲台が動作する。第二端末１２の傾きが、ロボットの雲台の傾きにそのまま反映されるため、ライブ映像を見たユーザＢは、ロボット１が存在しているその場にいるような感覚となる。
【０１２０】
［機能割り当て対象のモーターモジュールの特定］
上述した実施形態等では、ユーザが、機能割り当てを行うモーターモジュール１０を目視で確認できるように仮動作するようにした。本発明は、モーターモジュールの動きにより機能割り当ての対象を知らせるものに限ることは無く、各種の方法で実現可能である。一例をあげると、以下に示す各種のものがある。
【０１２１】
［モーターモジュールの第二実施形態（光を利用した通知）］
図９は、モーターモジュールの第二実施形態を示している。図９に示すように、モーターモジュール１０は、ケース２１の外周壁２１ｃの上端縁に、周方向に９０度間隔で切欠部２１ｃ′を備える。この切欠部２１ｃ′は、上端縁に開口し、厚さ方向に貫通した凹部である。この切欠部２１ｃ′内に、ＬＥＤ等の発光素子４１を配置する。発光素子４１は、バッテリーからの電力供給を受け、発光する。モーターモジュール１０に実装される制御部１０ｃは、第一端末１１から機能割り当てのための通知を受け付けると、発光素子４１を点灯または点滅させる。ユーザＡは、係る発光素子４１の点灯または点滅を目視で確認することで、機能割り当ての対象となっているモーターモジュールを、離れた場所からでも簡単に確認することができる。
【０１２２】
本実施形態では、発光素子４１は、円周方向に９０度間隔に配置されているので、ロボットを構築する際のモーターモジュール１０の姿勢や向きに関係なく、発光素子４１の発光状態を確認できるので良い。
【０１２３】
発光素子４１を発光させるタイミングは、仮動作させるタイミングと同様に、機能を設定する対象となった際と、実際に機能が設定された際の両方或いは一方とするとよい。また、設定対象となってから、実際に機能が設定されるまでの間発光を継続しても良い。発光素子４１の発光は、静的な動作であるので、発光を継続してもロボットへの影響は少なく、特にＬＥＤで構成すると、消費電力も小さい。従って、発光を継続するようにすると、現在機能を設定しようとするモーターモジュールが、途中で分からなくなることがないので好ましい。
【０１２４】
また、本実施形態では、発光素子４１の設置個数は四個としたが、本発明は、設置数は任意であり、一個でも良いし他の複数個としても良い。設置数は多い方が、ユーザが視認しやすいので好ましいが、あまり多くすると、コストがかさむ。そのため、発光素子の個数は、例えば２〜５個程度とするのが良い。
なお、本実施形態では、発光素子を備える構成は、上述した実施形態並びに変形例と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【０１２５】
［第二実施形態の変形例１］
図９に示した第二実施形態では、発光素子４１からの発光をそのまま外部に向けて出射するにしている。これにより、発光箇所は、発光素子４１を設置した箇所となり、一箇所毎の発光領域は小さい。そのため、特に発光素子４１の設置個数が少ないと、ユーザが発光を視認できないおそれがある。
【０１２６】
図１０は、係る課題を解決するものであり、発光領域を広くしている。具体的には、ケース２１の外周壁２１ｃの上端縁に、ほぼ全周に渡りアクリル樹脂製などの導光板（ライナー）４２を配置する。導光板４２は、環状で一部が切断された平面形状となり、その切断された部分に発光素子４１を配置する。発光素子４１は、例えばＬＥＤ素子を用いる。発光素子４１から出射される光は、導光板４２の一方の端面から導光板４２内に注入され、導光板４２内を進む。これにより、導光板４２の外周側の側面４２ａから外部に向けて均一に発光する。よって、発光素子を一つ用いながら、モーターモジュール１０の姿勢・向きに関係なく、ユーザは発光を確認できるので好ましい。
なお、その他の構成並びに作用効果は、上述した実施形態並びに変形例と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【０１２７】
［第二実施形態の変形例２］
図１１は、第二実施形態のさらに別の変形例を示している。この変形例では、例えばモーター本体２２のステーター２２ａとローター２２ｆが剥き出しの場合、モーター本体２２の内部に発光素子を配置し、ステーター２２ａとローター２２ｆの間の隙間から発光するように構成した。なお、その他の構成並びに作用効果は、上述した実施形態並びに変形例と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【０１２８】
［第二実施形態の変形例３］
上述した実施形態並びに変形例に用いられる発光素子４１は、フルカラーＬＥＤを用いて構成する。そして、ロボットを構成する複数のモーターモジュールに備えられた各発光素子４１が、相互に異なる色を発光するように制御する（図１７（ａ）参照）。係る制御は、例えば第一端末１１は、周囲に存在するモーターモジュール１０と通信を行い、通信相手のモーターモジュール１０を特定する特定情報を取得する。そして、第一端末１１は、特定情報を利用して各モーターモジュール１０の制御部１０ｃに対し、発光色を通知する。モーターモジュール１０の制御部１０ｃは、指定された発光色で発光素子４１を発光する。
【０１２９】
第一端末１１の設定機能１１ｂは、例えば図１７（ｂ）に示すように、「モーターモジュールの一覧リスト表示画面」（設定画面）にリストアップされる各モーターモジュールに、通知した発光色の情報を表示する。図では、文字で表示しているが、例えば文字に換えて実際の色のマークを表示したり、背景色を通知した色にしたりするなど各種の表示態様がとれる。
【０１３０】
ユーザは、実際のモーターロボットの発光色から機能の設定対象のモーターモジュールを容易に特定でき、また、設定するべき機能も理解できるので、簡単かつ適切に機能の割り当てを行うことができる。
【０１３１】
図１７（ｃ）は、機能を設定するための設定画面である「モーターモジュールの一覧リスト表示画面」の別の表示例を示している。この例では、図を利用して表現し、ユーザに直感的に理解しやすくしている。設定機能１１ｂは、メイン表示部Ｒ１に機能設定するロボットの模式図を表示する。設定機能１１ｂは、メイン表示部Ｒ１の下方に、矢印状のロボット指定ボタンＢ４を表示する。このロボット指定ボタンＢ４の矢印の部分がタップされたのを検知すると、設定機能１１ｂは、別のロボットの模式図（機能図）を表示する。このようにして機能の割り当てを行うロボットを決定する。また、ロボットの模式図には、モーターモジュールに近接して機能設定マークＭを表示する。
【０１３２】
さらに、メイン表示部Ｒ１の左側に、モーターモジュールリスト表示部Ｒ２を表示する。モーターモジュールリスト表示部Ｒ２には、モーターモジュールを特定するレコード番号と、表示色を関連づけて表示する。機能が設定されていない状態では、ブランクとしている。
【０１３３】
そして、メイン表示部Ｒ１に表示された機能設定マークＭをタップすると、機能設定マークＭの色を変える。設定機能１１ｂは、タップされる都度、色を変える。設定機能１１ｂは、各モータージュールに発光色を通知しており、レコード番号と発光色が関連づけられて記憶している。そこで、上記のタップを検知する都度、通知した発光色を適宜の順番で表示する。そして、機能設定マークＭの色を、モーターモジュールの実際の発光色にする。また、発光色が割り当てられたレコード番号のマークの色を、発光色に表示する。なお、モーターモジュールリスト表示部Ｒ２の各行と、機能設定マークMの間でドラッグ操作（タップして指を離さずにそのままスライドさせる）を行うことにより、レコード番号のマークの色を、機能設定マークMの色をモーターモジュールの実際の発光色に表示し、機能設定を行っても良い。
【０１３４】
これにより、設定機能１１ｂは、特定のレコード番号のモーターモジュールが、ロボット内のどこに存在するものかがわかる。そこで、設定機能１１ｂは、ロボット内の位置から設定すべき機能を決定し、決定した機能を設定対象のモーターモジュールに設定する。ユーザは、実際のロボットを見て、対応するモーターモジュールの発光色をあわせることで、簡単に機能の割り当てを行うことができる。
【０１３５】
なお、上述した変形例では、異なる表示色を表示するため発光素子としてフルカラーＬＥＤを用いたが、本発明はこれに限ることはなく、異なる単色ＬＥＤを複数種用意し、それらを設置したものでも良い。また、一つの素子で異なる色を発光する発光素子は、フルカラーに限ることはなく、２〜５色程度のものでも良い。
【０１３６】
［モーターモジュールの第三実施形態］
図１２は、モーターモジュールの第三実施形態を示している。上述した各実施形態では、機能を設定しようとするモーターモジュールの指定を、第一端末１１側からの指令に従って決定したが、本実施形態では、モーターモジュール１０側からの発信に基づいて決定するようにした。
【０１３７】
係る機能を実現するため、本実施形態では、モーターモジュール１０のケース２１の外周壁２１ｃの側面に、窓孔２１ｃ″を形成する。窓孔２１ｃ″内に、押しボタンスイッチ４４を配置する。この押しボタンスイッチ４４が押下されると、モーターモジュール１０の制御部１０ｃは、機能が設定されるモードになる。
【０１３８】
例えば、押しボタンスイッチ４４が押下されると、制御部１０ｃは第一端末１１と通信をし、機能割り当ての指示依頼をする。第一端末１１の設定機能１１ｂは、係る機能割り当ての指示依頼を受け取ると、図７（ｃ）に示す「モーターモジュールの機能割り当て画面」を表示する。なお、既に当該画面を表示している場合、設定機能１１ｂは、画面の遷移は行わない。ユーザは、表示された「モーターモジュールの機能割り当て画面」にリストアップされた機能名の中から目的の機能名をタップすることで、押しボタンスイッチ４４を押下したモーターモジュール１０に対する機能設定を行う。なお、「モーターモジュールの機能割り当て画面」のタップに基づく機能設定アルゴリズムは、上述したとおりであるので説明を省略する。この押しボタンスイッチ４４の押下は、例えば、図７（ｂ）に示す「モーターモジュールの一覧リスト表示画面」に表示された一覧リストから指定ボタンから設定対象のモーターモジュールの「機能名」の部分をタップするのと同じ機能を有するとも言える。
【０１３９】
また、押しボタンスイッチ４４の押下は、上述した機能設定を行うための契機に割り当てるものに限ることは無く、例えば以下に示す機能の割り当てをしても良い。例えば、事前に第一端末１１側で、ロボットを構成するために必要な各モーターモジュールの機能をリストアップする。例えば、カーロボット（二輪）であれば、右車輪用の機能と左車輪用の機能がリストアップされる。第一端末１１が周囲の各モーターモジュールと接続した後、１つずつ機能割り当てを行う際に、第一端末１１側では自動或いは手動で今回設定する機能を選択し、その機能を設定するモーターモジュールの押しボタンスイッチ４４を押下する。すると、その押しボタンスイッチ４４が押下されたモーターモジュールに、選択された機能を設定する。
なお、その他の構成並びに作用効果は、上述した実施形態並びに変形例と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【０１４０】
［第三実施形態の変形例］
第三実施形態では、モーターモジュール１０側からの発信に基づく機能設定を行うため、押しボタンスイッチ４４を設けた。本発明はこれに限ることは無く、機械式、電気式その他の各種のスイッチを用いることができる。
【０１４１】
また、そのように設定のためのスイッチを別途設けるのでは無く、例えば、モーター本体を手で回転させることにより生じるモーターへの逆起電力を検知、あるいはロータリーエンコーダで移動を検知したことを契機として、機能を割り振るようにしてもよい。このようにすると、スイッチのように別途機器を設ける必要が無いので、構造が簡略化でき好ましい。
【０１４２】
［複数個のモーター群への機能割り当ての改良］
上述した各実施形態では、機能を設定するユーザＡが、第一端末１１或いはモーターモジュール１０を操作して機能の割り当てを行うようにした。以下の実施形態では、機能割り当てを効率よく行うためのシステムを説明する。
【０１４３】
＊設定対象のモーターが自動的に切り替わるシステム
第一端末１１が周囲のモーターモジュール１０と手動あるいは自動的に通信可能な状態にした後、１つずつ機能割り当てを行う際に、今回設定する対象がどのモーターモジュールか判別できるように、モーターモジュールが順番に回転動作を行う。回転動作は、例えば、５度ずつ小刻みに回転するとよい。すなわち、例えば設定対象のロボット１が、図１３に示すアーム型ロボットの場合、３つのモーターモジュール１０と、２つの円柱状ブロック１８を備えている。便宜上、下から順番に第一モーターＭ１、第二モーターＭ２、第三モーターＭ３とする。すると、第一モーターＭ１のみが回転した場合、２つの円柱状ブロック１８の全体がパンする。一方、第二モーターＭ２のみが回転した場合、２つの円柱状ブロック１８の全体がチルトする。さらに、第三モーターＭ３のみが回転した場合、先端の１つの円柱状ブロック１８のみが動く。特に第一モーターＭ１と第二モーターＭ２が回転すると、２つの円柱状ブロック１８が、相対的な位置関係を維持したまま一体に動くため、モーターモジュール１０の回転角度が小さくても全体の動きが大きくなるため、ユーザは、動きの状態を認識しやすくなる。しかも、２つの円柱状ブロック１８の全体の動きの方向を見なくても、先端の位置が上下方向或いは水平方向のいずれに動くかを見ることで第一モーターＭ１と第二モーターＭ２のいずれが動いているかが理解できる。
【０１４４】
設定機能１１ｂは、モーターが回転している間、表示部に図７（ｃ）に示す「モーターモジュールの機能割り当て画面」を表示する。そして、設定機能１１ｂは、表示した「モーターモジュールの機能割り当て画面」にリストアップされた機能名の中から、タップにより選択された機能を回転しているモーターに機能割り当てを行う。
【０１４５】
このようにすることで、順次モーターに対する機能割り当てを行うことができる。直感的な操作で順番に機能割り当てが可能となり、素早くロボットの機能割り当て設定が可能となる。
【０１４６】
＊機能割り当てを自動で行うシステム
本実施形態では、ロボット１にスマートフォン１９を組み込んだ場合、スマートフォン１９に内蔵されるセンサーを利用して、モーターモジュールの回転を検知し、機能割り当てを行うようにする。例えば、ロボットの一部であるモーターモジュール１０が、図１４に示すようにスマートフォン１９を保持している場合（横向き）、モーターモジュール１０が１８０度回転したときのスマートフォン１９の  ピッチ方向の回転角度は約１８０度となる。
【０１４７】
そして、例えば加速度センサーの出力値からスマートフォン１９の向きがわかり、ジャイロセンサーの角速度値などから各軸周りの回転量がわかる。よって、例えば図１４に示すモーターモジュール１０を１８０度回転させたときのセンサー出力からＹ軸周りに１８０度回転したことが検知できると、その回転したモーターモジュールは、スマートフォンをピッチ方向に回転させる動作を行うためのものとして機能設定をする。例えばカメラ雲台ロボットとすると、当該モーターモジュールにパン方向の機能を設定する。
【０１４８】
図１４は、モーターモジュール１０の出力部にスマートフォン１９を横向きで起立した状態で直接接続したため、モーターモジュール１０の回転に伴いピッチ方向に移動するが、プレートその他の機械要素等を介してモーターモジュール１０とスマートフォン１９を連結することで、モーターモジュール１０の回転に伴うスマートフォン１９の回転方向が変わる。従って、スマートフォン１９の向き（加速度センサーの値）と各軸周りの回転量（ジャイロセンサーの角速度値など）により、モーターモジュールの機能を特定することができ、その機能を自動設定することが可能となる。例えばカメラ雲台におけるパン方向、チルト方向、ロール方向の機能を自動判別するための判定条件は、下記表に示す通りである。
【０１４９】
よって、第一端末１１の設定機能１１ｂは、通信可能なモーターモジュール１０に対して順番に一つずつ動作指令を行い、モーターモジュール１０の回転に伴うスマートフォン１９に内蔵したセンサー出力値を取得し、設定すべき機能を判別し当該機能割り当てを行う。これにより、ロボットを構成する全て或いは一部のモーターモジュールに対して自動的に機能割り当てを行うことができる。
【０１５０】
また、ロボット１に実装するスマートフォン１９は、第一端末１１でもよいし別のものでも良い。両者が別のものとすると、第一端末１１とスマートフォン１９は、各種の通信機能を利用してスマートフォン１９からセンサー出力値を取得し、モーターモジュール１０に対する機能の設定を行う。両者が同じものの場合、第一端末１１の設定機能１１ｂは、第一端末に実装されたセンサーの出力値を利用して順次モーターモジュールに対する機能割り当てを実行する。
【０１５１】
なお、上述した実施形態では、ロボットにスマートフォンを組み込んだ例を説明したが、本発明はこれに限ることはなく、センサーを接続した基板を組み込み、そのセンサーの出力値を第一端末が取得し、機能の割り当てを行うようにしても良い。
【０１５２】
【表１】
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【０１５３】
＊撮影装置を利用した自動設定
具体的な図示を省略するが、機能割り当てを自動的に行う別のシステムとして、例えば、第一端末１１のカメラ１１ｈでロボットを撮影して得られた画像に対し、画像認識を行い、ロボットの形態に合わせた自動の機能割り当てを行うようにするとよい。
【０１５４】
具体的には、先ず、第一端末１１の設定機能１１ｂは、カメラで撮像したロボットの画像に基づき、モーターモジュールのそれぞれの空間座標（ｘ，ｙ，ｚ）及びモジュールの軸方向を把握する。設定機能は、自己が認識した空間座標系におけるモーターモジュールと、それらのモーターモジュールが実際どの固有識別子を持っているかを認識する。この認識処理は、例えばモーターモジュールの第二実施形態に示したように、発光素子を搭載している場合、設定機能がモーターモジュールを一つずつ順番に発光素子を点灯させ、発光しているモーターモジュールを判別すると、機能を割り当てようとしているのが、空間座標系においてどのモジュールであるかを認識できる。カメラの位置等により、全てのモジュールの位置関係を判明させた後に、判別式を用いて機能を自動選択する。
【０１５５】
また、認識処理は、上述した発光素子を用いるものに限るものではなく、例えば、実際にモーターモジュールを一つずつ順番に動作させ、そのときのロボットの移動・変位を用いて判別するようにしても良い。また、設定を行う第一端末１１は、ロボットと一体になっていても良いし、ロボットと別構成でユーザＡが携帯していても良い。
なおまた、画像認識は、ステレオカメラを用いたり、複数の角度から撮影したりすることによって精度を向上させるようにするとよい。
なおその他の構成並びに作用効果は、上述した各実施形態ならびに変形例と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【０１５６】
［遠隔地からの設定］
上述した各実施形態では、各モーターモジュール１０に対する機能割り当ては、第一端末１１を操作して行うようにしたが、例えば第二端末１２を操作してインターネットを介して遠隔地から行えるようにしてもよい。例えば、第一端末１１のカメラ１１ｈでロボットとともにモーターモジュールを撮影し、リアルタイムでストリーミング配信する。第二端末１２は、インターネット通信機能を利用して第一端末１１と通信をし、配信されるビデオ映像を表示部に出力する。第二端末１２を操作するユーザは、そのビデオ映像を確認しながら、上述した各種の方法を用いて機能割り当てを行う。機能割り当ては、第一端末１１経由でモーターモジュール１０の制御部１０ｃに設定するようにすると良い。
【０１５７】
［モーターモジュール・第一端末が記憶保持した機能の再利用］
上述した各実施形態並びに変形例では、モーターモジュールへ機能割り当てを行った場合、当該機能をモーターモジュール１０と第一端末１１の何れも不揮発性メモリに格納している。その結果、組み立てたロボットは、一旦モーターモジュールを電源ＯＦＦしても、各モーターモジュールの電源をＯＮにすると、制御部１０ｃは記憶部１０ｇに記憶保持された機能に従い動作し、前回組み立てたロボットとして起動する。
【０１５８】
また、第一端末１１の記憶部１１ｉに、モーターモジュールを特定する特定情報とともに設定した機能を関連づけて記憶する。ここで特定情報は、モーターモジュールを一意に特定するため、例えばモーターモジュールから端末へ通信をする際にパケットに含まれる固有ＩＤ識別子をキーとすると良い。固有ＩＤ識別子は、例えばUUID（Universally  Unique  Identifier）などを用いると良い。このようにすると、例えば、モーターモジュールで設定した機能を記憶保持していない場合、ロボットの起動に際し、第一端末１１が記憶した情報を呼び出し、ロボットを構成する各モーターモジュールに設定する。
【０１５９】
モーターモジュール１０の記憶部１０ｇは、ロボットを分解した状態でも、設定された機能・発光色を記憶保持する。よって、ロボット組み立て前のモーターモジュール１０の電源をＯＮにすると、個々のモーターモジュール１０は、記憶保持された色で発光素子４１を発光する。一方、ロボットを再組み立てする際に、第一端末１１は、記憶部１１ｉに記憶した情報に基づき、各モーターモジュールのロボット内の実装位置に関する配置情報を表示する。例えば、図１７（ｄ）に示すように、設定機能１１ｂは、組み立てるロボットを表す機能図を表示する。このとき、各モーターモジュールに、発光素子の色が分かるように図示する。この機能図が、ロボットを組み立てる際の組み立て図となる。ユーザは、第一端末１１の画面を見ながら、同じ色が発光しているモーターモジュールを対応するロボットの位置に取り付ける。これにより、ユーザは、直感的にロボットを組み立てることができ、再度の機能割り当ての手間を省くことができる。よって、組み立て後は、記憶保持されている機能が稼働し、分解する前と同じロボットを構成することができる。
【０１６０】
［モーターモジュールが割り当て機能を保持しない構成］
上述した各実施形態並びに変形例では、モーターモジュールへ機能割り当てを行った場合、当該機能をモーターモジュール１０と第一端末１１の何れも不揮発性メモリに格納していたが、本発明はこれに限ることはなく、割り当てした機能を揮発性メモリに格納するようにするとよい。このようにすると、電源ＯＦＦとともに設定した機能がクリアされる。そのため、電源ＯＮの際に改めて機能割り当てを行う。
【０１６１】
係る構成は、以下の使用環境において特に好ましい。すなわち、例えば、ロボットを試作したり、必要に応じて臨時に使用するためのロボットを作成したりする場合、ロボットの使用後に組み立てたロボットを分解し、元の個々のモーターモジュールに戻す。そして、係る分解された個々のモーターモジュールは、次に別の用途のためのロボットとして使用される。このようなシステムでは、モーターモジュールへの機能割り当ては、ロボットを作成する都度行われるため、電源ＯＦＦとともに設定された機能がクリアされる方が、誤作動防止の観点から好ましい。
【０１６２】
［モーターモジュールを入力機器として使用する例］
上述した実施形態では、モーターモジュール１０にロータリーエンコーダ２６を搭載している。そのため、モーターモジュールを入力機器として使用可能となる。すなわち、モーター本体２２のローター２２ｆを手動等で回転させると、その回転の上方をロータリーエンコーダ２６で検知できる。よって、このモーターモジュール１０は、ローター２２ｆの回転に伴う角度位置や角速度などをパラメータとした入力機器（コントローラ）として使用することができる。
【０１６３】
従って、例えばモーターモジュールから、別のモーターモジュールを、直接或いは端末を経由して動かすことができる。ロボットを複数組み立てた場合に、ロボットを手動で動かした際、もう１つのロボットに同じ動きをさせる（マスタースレーブ制御）ことや、ロボットに動作を記憶させ、端末側から動作の再生を行うこと（ティーチング機能）も可能になる。これらの操作は、モーターモジュールが無線で制御されることや、バッテリーで駆動することにより、複数のロボット機器の制御に有効となる。
【０１６４】
図１５（ａ）は、モーターモジュールを入力機器として使用するロボットの一例を示している。この例では、６個のモーターモジュールを用いて構成されるカーロボットである。第一モーターモジュール１０（１）の出力部にハンドル５０を接続し、第二モーターモジュール１０（２）の出力部にアクセル５１を接続する。さらに第三モーターモジュール１０（３）の出力部に左前の車輪（図示省略）を接続し、第四モーターモジュール１０（４）の出力部に右前の車輪（図示省略）を接続し、第五モーターモジュール１０（５）の出力部に左後の車輪（図示省略）を接続し、第六モーターモジュール１０（６）の出力部に右後の車輪（図示省略）を接続する。各モーターモジュールは、フレーム１５に直接或いはさらの別の機械要素を介して接続する。
【０１６５】
第一モーターモジュール１０（１）と、第二モーターモジュール１０（２）を入力機器として使用する。すなわち、ハンドル５０を右或いは左に回転すると、第一モーターモジュール１０（１）の出力部も回転するので、その回転をロータリーエンコーダ２６で検出し、４つの車輪を取り付けた４つのモーターモジュールの駆動を制御（アシスト動作）する。係る制御は、例えば各モーターモジュールの回転速度差により右或いは左に旋回したり、速度を等しくして直進させたりする。また、アクセル５１を踏み込むと、第二モーターモジュール１０の出力部が回転するので、その回転角度から４つのモーターモジュールの回転速度の増減を制御する。
【０１６６】
さらに、第二モーターモジュール１０（２）の入力機器として利用は、カーロボットの移動速度の制御に限らず、例えば、アクセル５１を踏み込む負荷を解除した時に、その時の回転角度から元のペダル位置に戻す動作をする制御を行うものに利用するなど各種のものがある。
【０１６７】
［ロボットの適用例］
本発明のモーターモジュールシステムにより構築されるロボットは、上述した例示したものに限ることはなく各種のものに適用できる。実用として、例えばサービスロボットへの利用が考えられる。具体的には、搬送（運搬）ロボット・接客ロボット・検査ロボット・清掃ロボット・介護福祉ロボット、コミュニケーションロボット、災害対応ロボット等である。
【０１６８】
さらには、既存の物品に取り付けて使用することもできる。例えば、図１６（ａ）に示すように、机４６や棚の脚にモーターモジュール１０を取り付けことで、運搬台ロボットとして使用することができる。また、図１６（ｂ）に示すように椅子４７の脚にモーターモジュール１０を取り付ければ、パーソナルモビリティ（移動手段）として使うことができる。これらは複数の家具に取り付けて同時に１台の制御端末から制御できるため、簡単な操作で、家具の配置をダイナミックに変更することができる。さらに、図１６（ｃ）に示すように、２つのモーターモジュール１０の軸をＬ字プレート５２により直交するように配置すれば、全方向が移動可能なロボットが作成可能となる。
【０１６９】
［ロボット動作時に、スマートフォン等の別途の端末を持たないシステム］
また、上述した実施形態並びに変形例では、動作制御機能を備えた第一端末１１或いは第二端末１２からモーターモジュールに対して指令を送り、モーターモジュールの動作を制御するようにしたが、必ずしも第一端末等を用いないロボットを実現することもできる。
【０１７０】
すなわち、例えば第一端末１１等を用いてモーターモジュールに機能割り当てをする。その後、モーターモジュールは、端末からの指示を受けることなく、割り当てられた機能の通り動く。
【０１７１】
また、例えば図１５等に示すロボットのように、入力機器として動作するモーターモジュールを備えたロボットの場合、少なくとも一つのモーターモジュールの制御部が、自己或いは他のモーターモジュールに対する入出力の演算用として用いる。
【０１７２】
上述した各実施形態並びに変形例は、適宜組み合わせて構成するとよい。また、組み合わせるに際し、一部の構成を採りだし、他の形態に組み合わせると良い。さらに、各実施形態並びに変形例に示す一部の構成を必須とした別の発明を構成しても良い。
【０１７３】
以上、本発明の様々な側面を実施形態並びに変形例を用いて説明してきたが、これらの実施形態や説明は、本発明の範囲を制限する目的でなされたものではなく、本発明の理解に資するために提供されたものであることを付言しておく。本発明の範囲は、明細書に明示的に説明された構成や製法に限定されるものではなく、本明細書に開示される本発明の様々な側面の組み合わせをも、その範囲に含むものである。本発明のうち、特許を受けようとする構成を、添付の特許請求の範囲に特定したが、現在の処は特許請求の範囲に特定されていない構成であっても、本明細書に開示される構成を、将来的に特許請求する可能性があることを、念のために申し述べる。
【符号の説明】
【０１７４】
１  ロボット
１０  モーターモジュール
１０ａ  モーター本体
１０ｂ  通信機能
１０ｃ  制御部
１０ｅ  バッテリー
１１  第一端末
１１ａ  無線通信機能
１１ｂ  設定機能
１１ｃ  動作制御機能
１１ｄ  インターネット通信機能
１２  第二端末
１３  第一Ｌ型プレート（連結部材）
１４  第二Ｌ型プレート（連結部材）
１５  フレーム（連結部材）
１８  円柱状ブロック（連結部材）
１９  スマートフォン
２２ｅ  シャフト
２２ｆ  ローター
２２ｇ  天板
２２ｉ  孔部
２４  バッテリー
２６  ロータリーエンコーダ
３０  減速機構ユニット
４１  発光素子
４４  押しボタンスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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