(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上体と、前記上体に肩関節を介して連結される腕部と、前記上体に股関節を介して連結される大腿リンク、前記大腿リンクに膝関節を介して連結される下腿リンク、および前記下腿リンクに足関節を介して連結される足平からなる２本の脚部とを備えると共に、前記脚部が前記膝関節を前方に位置するように屈曲される２足歩行ロボットにおいて、前記膝関節を収容する膝関節収容部に前記大腿リンクに向けて突出する部材を設け、よって前記部材と前記腕部と前記足平を接地させた姿勢において前記腕部を可動最大長まで伸長させると共に、前記膝関節を最大限度まで屈曲させて前記大腿リンクと下腿リンクがなす角度が可動限度角となるように駆動するとき、前記部材の接地点を前記ロボットの重心位置より前方に位置させるように構成したことを特徴とする２足歩行ロボット。
【請求項２】
前記部材は、衝撃吸収部材からなることを特徴とする請求項１項記載の２足歩行ロボット。
【請求項３】
前記衝撃吸収部材が、前記下腿リンクに取り付けられて前記膝関節収容部を保護するように構成されることを特徴とする請求項２項記載の２足歩行ロボット。
【請求項４】
前記衝撃吸収部材が、前記膝関節収容部で外方向に離間して支持されてなることを特徴とする請求項２項または３項に記載の２足歩行ロボット。
【請求項５】
前記衝撃吸収部材が、前記膝関節収容部から外方向に離間するように付勢されてなることを特徴とする請求項２項から４項のいずれかに記載の２足歩行ロボット。
【請求項６】
前記衝撃吸収部材が、前記膝関節収容部に対面する内方向にストッパを設けられてなることを特徴とする請求項２項から５項のいずれかに記載の２足歩行ロボット。
【請求項７】
前記衝撃吸収部材が、弾性部材からなることを特徴とする請求項２項から６項のいずれかに記載の２足歩行ロボット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は脚式歩行ロボットに関し、より詳しくは、脚式歩行ロボット、特に２足歩行ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
脚式歩行ロボット、特に２足歩行ロボットとしては、例えば、特開平１１−４８１７０号公報記載のものが提案されている。この従来技術においては、ロボットが転倒する恐れがあると判断される場合、可動腕部を床面に接地させてロボットの転倒を防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、脚式歩行ロボット、特に２足歩行ロボットは構造上不安定であり、例えば歩行中に何らかの障害物と衝突して予期しない外力が働くとき、あるいは予期しない床面の凹凸によりバランスを崩して転倒する。そのとき、前のめりに転倒すると、膝関節付近を床面に打ちつけることが多く、その部位が損傷する恐れがあると共に、接触する側の床面などの構造物も損傷する可能性がある。
【０００４】
また、ロボットが横方向あるいは後方向に転倒した場合、一旦、膝関節付近を接地させた状態、即ち、膝をついた状態に駆動制御して起き上がらせようとするとき、ロボットの重心位置が膝関節付近の接地部位より前方にあると、ロボットを起立させることができない。転倒しないまでも、ロボットを膝をついた姿勢に駆動制御して所要の作業を行わせた後、起立させるときも同様である。
【０００５】
図１６を参照して説明する。図１６（ａ）は、ロボットが膝をついた状態、即ち、足部、膝関節付近および可動腕部のいずれもが接地している状態を示す。ここで、ロボットを起立させるべく駆動制御した結果、可動腕部は可動最大長まで伸長させると共に、膝関節も最大限度まで屈曲させ、大腿リンクと下腿リンクの間も可動（最小）限度角まで屈曲させているものとする。またロボットの重心位置ＸＧは、膝関節接地点Ｘｋｎｅｅよりも前方にあるものとする。
【０００６】
尚、膝関節接地点Ｘｋｎｅｅおよび重心位置ＸＧは、足関節直下の接地点を原点とすると共に、ロボット進行方向をＸ軸とする座標系において原点からのＸ軸方向の距離で示す。
【０００７】
このとき、ロボットの重心位置ＸＧには、ロボットの質量ｍと重力加速度ｇの積からなる下向きの力Ｆ（＝ｍｇ）が働くと共に、接地する足部、膝関節付近、および可動腕部ではそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３の床反力が発生し、よって均衡を保っている（Ｆ＝ｆ１＋ｆ２＋ｆ３）。
【０００８】
ロボットをこの状態から起立させようとするとき、関節を駆動して上体（基体）を後方に移動させる必要があるが、ロボットの重心位置が膝関節接地点よりも前方にあるので、即ち、Ｘｋｎｅｅ＜ＸＧなので、同図（ｂ）に示すように、ロボットの重心位置ＸＧでの下向きの力Ｆが前向きの転倒力として作用する。
【０００９】
即ち、Ｘｋｎｅｅを回転軸とした偶力（モーメント）が発生し、足部では負の床反力（下向きの力）を発生することができず、踏みとどまることができない。従って、この状態で関節を駆動しても上体を駆動することができず、膝関節を中心に脚部が相対的に回動し、足部が床面から離れた状態となり、ロボットを起立させることができない。
【００１０】
従って、本発明の第１の目的は、脚式歩行ロボット、より具体的には２足歩行ロボットがこのような膝関節付近を接地させた、即ち、膝をついた姿勢をとるときも、その姿勢から容易に起立させられるようにした２足歩行ロボットを提供することにある。
【００１１】
さらに、前記した如く、脚式歩行ロボット、特に２足歩行ロボットが前のめりに転倒するとき膝関節付近を床面に打ちつけることが多く、その部位が損傷する恐れがあると共に、接触する側の床面などの構造物も損傷する可能性がある。
【００１２】
従って、本発明の第２の目的は、脚式歩行ロボット、より具体的には２足歩行ロボットが膝関節付近から床面に接触しようとするとき、その衝撃を吸収して膝関節付近および床面を保護するようにした２足歩行ロボットを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１項においては、少なくとも上体と、前記上体に肩関節を介して連結される腕部と、前記上体に股関節を介して連結される大腿リンク、前記大腿リンクに膝関節を介して連結される下腿リンク、および前記下腿リンクに足関節を介して連結される足平からなる２本の脚部とを備えると共に、前記脚部が前記膝関節を前方に位置するように屈曲される２足歩行ロボットにおいて、前記膝関節を収容する膝関節収容部に前記大腿リンクに向けて突出する部材を設け、よって前記部材と前記腕部と前記足平を接地させた姿勢において前記腕部を可動最大長まで伸長させると共に、前記膝関節を最大限度まで屈曲させて前記大腿リンクと下腿リンクがなす角度が可動限度角となるように駆動するとき、前記部材の接地点を前記ロボットの重心位置より前方に位置させるように構成した。
【００１４】
膝関節を収容する膝関節収容部に大腿リンクに向けて突出する部材を設け、よって部材と腕部と足平を接地させた姿勢において腕部を可動最大長まで伸長させると共に、膝関節を最大限度まで屈曲させて大腿リンクと下腿リンクがなす角度が可動限度角となるように駆動するとき、前記部材の接地点を前記ロボットの重心位置より前方、より詳しくは進行方向前方に位置させるように構成したので、膝関節付近を接地させた、即ち、膝をついた姿勢から２足歩行ロボットを容易に起立させることができる。
【００１５】
請求項２項においては、前記部材は、衝撃吸収部材からなるように構成した。
【００１６】
前記部材は、衝撃吸収部材からなるように構成したので、２足歩行ロボットが膝関節付近から床面に接地しようとするとき、その衝撃を吸収して膝関節付近および床面を保護することができる。
【００１７】
請求項３項においては、前記衝撃吸収部材が、前記下腿リンクに取り付けられて前記膝関節収容部を保護するように構成した。
【００１８】
前記衝撃吸収部材が、下腿リンクに取り付けられて膝関節収容部を保護するように構成したので、前記した効果に加え、大腿リンクに比して末端側のリンクへの取り付けとなることから、取り付け作業も容易となる。
【００１９】
請求項４項においては、前記衝撃吸収部材が、前記膝関節収容部で外方向に離間して支持されてなる如く構成した。
【００２０】
衝撃吸収部材が、前記膝関節収容部で外方向に離間して支持されてなる如く構成したので、着地時の衝撃を一層良く吸収して膝関節付近および床面を保護することができる。
【００２１】
請求項５項においては、前記衝撃吸収部材が、前記膝関節収容部から外方向に離間するように付勢されてなる如く構成した。
【００２２】
衝撃吸収部材が、膝関節収容部から外方向に離間するように付勢されてなる如く構成したので、前記した作用効果に加え、異物あるいは操作員の手や指などが挟まれたときも容易に除去したり、抜き出すことができる。
【００２３】
請求項６項においては、前記衝撃吸収部材が、前記膝関節収容部に対面する内方向にストッパを設けられてなる如く構成した。
【００２４】
衝撃吸収部材が、膝関節収容部に対面する内方向にストッパを設けられてなる如く構成したので、例えば衝撃吸収部材を弾性体を介してストッパに片持ちさせることで、２足歩行ロボットが膝関節付近から床面に接地しようとするとき、その衝撃を効果的に吸収して膝関節付近および床面を保護することができる。
【００２５】
請求項７項においては、前記衝撃吸収部材が、弾性部材からなる如く構成した。
【００２６】
衝撃吸収部材が、弾性部材からなる如く構成したので、２足歩行ロボットが膝関節付近から床面に接地しようとするとき、その衝撃を一層効果的に吸収して膝関節付近および床面を保護することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一つの実施の形態に係る２足歩行ロボットを説明する。
【００２８】
図１は、本発明に係る２足歩行ロボットの正面図であり、図２はその側面図である。
【００２９】
図１に示すように、２足歩行ロボット（以下単に「ロボット」という）１は、２本の脚リンク２を備えると共に、その上方には上体（基体）３が設けられる。上体３の上部には頭部４が形成されると共に、上体３の両側には２本の腕リンク５が連結される。また、図２に示すように、上体３の背部には格納部６が設けられ、その内部には制御ユニット（後述）およびロボット１の関節を駆動する電動モータのバッテリ電源などが収容される。
【００３０】
図３を参照して上記したロボット１の内部構造を関節を中心に説明する。
【００３１】
図示の如く、ロボット１は、左右それぞれの脚リンク２に６個の関節を備える（理解の便宜のために図３において全ての関節はそれを駆動する電動モータで示す）。
【００３２】
１２個の関節は、腰部の脚回旋用（重力軸（Ｚ軸）あるいは鉛直軸まわり）の関節１０Ｒ，１０Ｌ（右側をＲ、左側をＬとする。以下同じ）、腰部のピッチ軸（Ｙ軸）まわりの関節１２Ｒ，１２Ｌ、同ロール軸（Ｘ軸）まわりの関節１４Ｒ，１４Ｌ、膝部のピッチ軸（Ｙ軸）まわりの関節１６Ｒ，１６Ｌ、足首のピッチ軸（Ｙ軸）まわりの関節１８Ｒ，１８Ｌ、および同ロール軸（Ｘ軸）まわりの関節２０Ｒ，２０Ｌから構成される。脚リンク２の下部には足部（足平）２２Ｒ，２２Ｌが取着される。
【００３３】
即ち、脚リンク２は、股関節（腰関節）１０Ｒ（Ｌ），１２Ｒ（Ｌ），１４Ｒ（Ｌ）、膝関節１６Ｒ（Ｌ）、足関節１８Ｒ（Ｌ），２０Ｒ（Ｌ）を備える。股関節と膝関節は大腿リンク２４Ｒ（Ｌ）で、膝関節と足関節は下腿リンク２６Ｒ（Ｌ）で連結される。
【００３４】
脚リンク２は股関節を介して上体３に連結されるが、図３では上体３を上体リンク２７として簡略的に示す。前記したように、上体３には腕リンク５が連結されると共に、上体回旋用の重力軸（Ｚ軸）まわりの関節２９も設けられる。
【００３５】
腕リンク５は、肩部のピッチ軸まわりの関節３０Ｒ，３０Ｌ、同ロール軸まわりの関節３２Ｒ，３２Ｌ、腕の回旋用の重力軸まわりの関節３４Ｒ，３４Ｌ、肘部のピッチ軸まわりの関節３６Ｒ，３６Ｌ、手首回旋用の重力軸まわりの関節３８Ｒ，３８Ｌ、同ピッチ軸まわりの関節４０Ｒ，４０Ｌ、および同ロール軸まわりの関節４２Ｒ，４２Ｌから構成される。手首の先にはハンド（エンドエフェクタ）４４Ｒ，４４Ｌが取着される。
【００３６】
即ち、腕リンク５は、肩関節３０Ｒ（Ｌ），３２Ｒ（Ｌ），３４Ｒ（Ｌ）、肘関節３６Ｒ（Ｌ）、手首関節３８Ｒ（Ｌ），４０Ｒ（Ｌ），４２Ｒ（Ｌ）を備える。肩関節と肘関節は上腕リンク４６Ｒ（Ｌ）で、肘関節と手首関節は下腕リンク４８Ｒ（Ｌ）で連結される。
【００３７】
上記の構成により、脚リンク２は左右の足について合計１２の自由度を与えられ、歩行中にこれらの６＊２＝１２個の関節を適宜な角度で駆動することで、足全体に所望の動きを与えることができ、任意に３次元空間を歩行させることができる（この明細書で「＊」は乗算を示す）。また、腕リンク５も左右の腕についてそれぞれ７つの自由度を与えられ、これらの関節を適宜な角度で駆動することで所望の作業を行わせることができる。
【００３８】
尚、図３に示す如く、足関節の下方の足部２２Ｒ（Ｌ）には公知の６軸力センサ５６が取着され、ロボットに作用する外力の内、床面からロボットに作用する床反力の３方向成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚとモーメントの３方向成分Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚとを検出する。
【００３９】
さらに、手首関節とハンド４４Ｒ（Ｌ）の間には同種の６軸力センサ５８が取着され、ロボットに作用するそれ以外の外力、特に作業対象物から受ける前記した対象物反力の３方向成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚとモーメントの３方向成分Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚとを検出する。
【００４０】
また、上体３には傾斜センサ６０が設置され、Ｚ軸（鉛直軸（重力軸））に対する傾きとその角速度を検出する。また各関節の電動モータはその出力を減速・増力する減速機（図示せず）を介して前記したリンク２４Ｒ（Ｌ），２６Ｒ（Ｌ）などを相対変位させると共に、その回転量を検出するロータリエンコーダ（図示せず）が設けられる。
【００４１】
前記した如く、格納部６の内部にはマイクロコンピュータからなる制御ユニット５０などが収納され、６軸力センサ５６などの出力（図示の便宜のためロボット１の右側についてのみ図示）は、制御ユニット５０に送られる。
【００４２】
制御ユニット５０はメモリ（図示せず）に格納されているデータおよび検出値に基づいて関節駆動制御値を算出し、前記した関節を駆動し、例えば図４に示すような膝関節１６の付近の部位を接地させた姿勢をとらせることができる。
【００４３】
次いで、図５ないし図７を参照して膝関節１６付近の構成をさらに詳細に説明する。図５は膝関節１６付近の説明断面図、図６はその構成を模式的に示す説明図、および図７はロボット１が起立しようとするときの動作を示す説明図である。
【００４４】
図５に示す如く、この実施の形態においては、膝関節１６の付近（より詳しくは膝関節ハウジング１６ａの付近。この部位を以下「膝関節付近」という）に、膝関節付近が接地しようとするときに先に接地する膝パッド（前記した接地手段あるいは衝撃吸収部材に相当）９０を設け、膝関節付近をロボット１の重心位置より進行方向において前方に位置させる、あるいは膝関節付近が床面に接触（接地）しようとするとき発生する衝撃を吸収するように構成した。
【００４５】
膝パッド９０は、例えば鉄材などからなる硬質部材９２の表面側にゴムなどの軟質材からなる軟質部材９４を重ねた２層構造として構成され、膝関節付近の外側を大腿リンク２４に向けて突出するように下腿リンク２６に取り付けられる。
【００４６】
膝パッド９０は、少なくとも膝関節１６の回転軸線１６ｂよりも上体側に突出するように、適宜な手段、例えばボルト９５で下腿リンク２６に固定される。より具体的には、膝パッド９０は、その上端縁９０ａが膝関節１６の回転軸線１６ｂを、図１に示す直立時において、重力軸方向（Ｚ軸方向）に超えるように、下腿リンク２６に取り付けられる。尚、下腿リンク２６側に取り付けられることで、大腿リンク２４側に取り付けられる場合に比し、末端側であることから取り付け作業も容易となる。
【００４７】
図７に示す状態において、膝関節付近から上方、より詳しくは膝関節付近が接触（接地）しようとするとき、進行方向前方に突出する膝パッド９０が床面と接触するので、膝パッド接地点Ｘｐａｄ１が、図１６に示す従来技術における膝関節接地点Ｘｋｎｅｅよりも前方に位置し、Ｘｐａｄ１＞Ｘｋｎｅｅとなる。
【００４８】
また、この姿勢においては膝パッド９０の厚さによって股間節１０Ｒ（Ｌ），１２Ｒ（Ｌ），１４Ｒ（Ｌ）が重力軸方向に高くなり、股関節位置Ｘｈｉｐ１も、図１６に示す従来技術の股関節位置Ｘｈｉｐに比して後方に移動する。この結果、ロボットの重心位置ＸＧが従来技術の場合に比して△ＸＧ１だけ後方の位置ＸＧ１に移動する（△ＸＧ１＝ＸＧ−ＸＧ１）。
【００４９】
これにより、ロボット１を起立させるべく、腕リンク５を可動最大長まで伸長させると共に、膝関節１６も最大限度まで屈曲させ、さらに大腿リンク２４と下腿リンク２６がなす角度が可動（最小）限度角となるように駆動するとき、ロボット１の重心位置ＸＧ１を、膝関節付近の接地点たる膝パッド接地点Ｘｐａｄ１よりも後方にすることができる（ＸＧ１＜Ｘｐａｄ１）。
【００５０】
従って、ロボット１を膝関節付近を接地させた、即ち、膝をついた姿勢から容易に起立させることができると共に、膝関節付近から床面に接触しようとするときも、膝パッド９０でその衝撃を吸収することができ、膝関節付近および床面を保護することができる。
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
図８および図９は本発明の第２の実施の形態に係る２足歩行ロボット、より詳しくはその膝関節付近の構成を示す説明図である。尚、第１の実施の形態と共通する部材は同一の符号を使用して説明を省略する。
【００５５】
第２の実施の形態においては、膝パッド９０の硬質部材９２を延長してステー９６を形成し、ボルト９８を介して膝パッド９０を下腿リンク２６に固定すると共に、膝パッド９０と膝関節１６、より詳しくはそのハウジング１６ａの間に空間１００を設けるように構成した。
【００５６】
即ち、膝パッド９０が外方向に離間して配置される如く構成した。尚、硬質部材９２はある程度の弾性を有する素材から製作する。
【００５７】
上記した構成により、ロボット１が転倒したときに容易に起立させることができると共に、膝パッド９０に衝撃力が加わったときも硬質部材９２が空間１００内で膝関節ハウジング１６ａに向けて変位するので、転倒時の衝撃力を下腿リンク２６にも分散させることができ、衝撃を一層効果的に吸収させることができる。尚、残余の構成および効果は第１の実施の形態と異ならない。
【００５８】
図１０ないし図１２は本発明の第３の実施の形態に係る２足歩行ロボット、より詳しくはその膝関節付近の構成を示す説明図である。尚、第１の実施の形態と共通する部材は同一の符号を使用して説明を省略する。
【００５９】
第３の実施の形態にあっては図示の如く、膝パッド９０をステー９６にヒンジ１０２を介して取り付け、よって膝パッド９０がステー９６に対して回動自在となるように構成した。
【００６０】
さらに、硬質部材９２と膝関節１６、より詳しくはそのハウジング１６ａの間にバネなどの弾性体１０４を介挿し、よって膝パッド９０が外方向に離間するように付勢されてなる如く構成した。
【００６１】
上記した構成により、第１の実施の形態で述べた効果に加え、図１２に示す如く、前記した空間１００に異物１０６が挟まったとき、容易に除去することができる。また、操作員の手や指などが挟まったとき、容易に抜き出すことができる。尚、残余の構成および効果は第１の実施の形態と異ならない。
【００６２】
図１３ないし図１５は本発明の第４の実施の形態に係る２足歩行ロボット、より詳しくはその膝関節付近の構成を示す説明図である。尚、第１の実施の形態と共通する部材は同一の符号を使用して説明を省略する。
【００６３】
第４の実施の形態においては、膝パッド９０を支持するステー９６を弾性体（例えば板バネ）から構成すると共に、マウント１０８を介して下腿リンク２６に固定するようにした。ステー９６と膝関節ハウジング１６ａの間に空間１００を形成し、そこにストッパ１１０を配置するようにした。
【００６４】
即ち、第２の実施の形態のように、膝パッド９０と膝関節ハウジング１６ａの間に空間１００を形成すれば衝撃を一層効果的に吸収することができるが、空間が小さい場合、あるいは衝撃力が大きいときは衝撃を十分に吸収することができない。
【００６５】
それに対し、第４の実施の形態においては、転倒時などに外力が加わって膝パッド９０が湾曲した場合でも、図１５に示す如く、ステー９６が変形するので、その外力（衝撃力）を十分に吸収することができる。尚、残余の構成および効果は第１の実施の形態と異ならない。
【００６６】
上記の如く、第１ないし第４の実施の形態においては、少なくとも上体と、前記上体に肩関節３０Ｒ（Ｌ），３２Ｒ（Ｌ），３４Ｒ（Ｌ）を介して連結される腕部（腕リンク５）と、前記上体に股関節１０Ｒ（Ｌ），１２Ｒ（Ｌ），１４Ｒ（Ｌ）を介して連結される大腿リンク２４Ｒ（Ｌ）、前記大腿リンクに膝関節１６Ｒ（Ｌ）を介して連結される下腿リンク２６Ｒ（Ｌ）、および前記下腿リンクに足関節１８Ｒ（Ｌ），２０Ｒ（Ｌ）を介して連結される足平２２Ｒ，２２Ｌからなる２本の脚部（脚リンク２）とを備えると共に、前記脚部が前記膝関節を前方に位置するように屈曲される２足歩行ロボット１において、前記膝関節を収容する膝関節収容部（膝関節ハウジング１６ａ）に前記大腿リンクに向けて突出する部材（膝パッド９０）を設け、よって前記部材と前記腕部と前記足平を接地させた姿勢において前記腕部（腕リンク５）を可動最大長まで伸長させると共に、前記膝関節１６Ｒ（Ｌ）を最大限度まで屈曲させて前記大腿リンク２４Ｒ（Ｌ）と下腿リンク２６Ｒ（Ｌ）がなす角度が可動限度角となるように駆動するとき、前記部材の接地点Ｘｐａｄ１を前記ロボットの重心位置ＸＧより前方に位置させるように構成した。
【００６７】
また、前記部材は、衝撃吸収部材（膝パッド９０）からなるように構成した。
【００６８】
また、前記衝撃吸収部材が、下腿リンク２６Ｒ（Ｌ）に取り付けられて前記膝関節収容部を保護するように構成した。
【００６９】
また、前記衝撃吸収部材が、前記膝関節収容部で外方向に離間して支持されてなる如く構成した。
【００７０】
また、前記衝撃吸収部材が、前記膝関節収容部から外方向に離間するように付勢されてなる如く構成した。
【００７１】
また、前記衝撃吸収部材が、前記膝関節収容部に対面する内方向にストッパ１１０を設けられてなる如く構成した。
【００７２】
また、前記衝撃吸収部材が、弾性部材（軟質部材９４）、より詳しくは硬質部材９２に加えてその表面に弾性部材（軟質部材９４）を備える如く構成した。
【００７３】
尚、上記において脚式歩行ロボットの例として２足歩行ロボットを例にとったが、それに限られるものではなく、本発明は、２足歩行ロボット以外の脚式歩行ロボットにも妥当する。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１項においては、膝関節を収容する膝関節収容部に大腿リンクに向けて突出する部材を設け、よって部材と腕部と足平を接地させた姿勢において腕部を可動最大長まで伸長させると共に、膝関節を最大限度まで屈曲させて大腿リンクと下腿リンクがなす角度が可動限度角となるように駆動するとき、前記部材の接地点を前記ロボットの重心位置より前方、より詳しくは進行方向前方に位置させるように構成したので、膝関節付近を接地させた、即ち、膝をついた姿勢から２足歩行ロボットを容易に起立させることができる。
【００７５】
請求項２項においては、前記部材は、衝撃吸収部材からなるように構成したので、２足歩行ロボットが膝関節付近から床面に接地しようとするとき、その衝撃を吸収して膝関節付近および床面を保護することができる。
【００７６】
請求項３項においては、前記衝撃吸収部材が下腿リンクに取り付けられて膝関節収容部を保護するように構成したので、前記した効果に加え、大腿リンクに比して末端側のリンクへの取り付けとなることから、取り付け作業も容易となる。
【００７７】
請求項４項においては、衝撃吸収部材が、膝関節収容部で外方向に離間して支持されてなる如く構成したので、着地時の衝撃を一層良く吸収して膝関節付近および床面を保護することができる。
【００７８】
請求項５項においては、衝撃吸収部材が、膝関節収容部から外方向に離間するように付勢されてなる如く構成したので、前記した作用効果に加え、異物あるいは操作員の手や指などが挟まれたときも容易に除去することができる。
【００７９】
請求項６項においては、衝撃吸収部材が、膝関節収容部に対面する内方向にストッパを設けられてなる如く構成したので、例えば衝撃吸収部材を弾性体を介してストッパに片持ちさせるなどすることで、２足歩行ロボットが膝関節付近から床面に接地しようとするとき、その衝撃を効果的に吸収して膝関節付近および床面を保護することができる。
【００８０】
請求項７項においては、衝撃吸収部材が、弾性部材からなる如く構成したので、２足歩行ロボットが膝関節付近から床面に接地しようとするとき、その衝撃を一層効果的に吸収して膝関節付近および床面を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る２足歩行ロボットの正面図である。
【図２】  図１に示す２足歩行ロボットの側面図である。
【図３】  図１に示す２足歩行ロボットの内部構造を関節を中心に示す概略図である。
【図４】  図１に示す２足歩行ロボットのとり得る姿勢を示す説明図である。
【図５】  図１の２足歩行ロボットの膝関節付近の詳細を示す断面図である。
【図６】  図５と同様の構成を模式的に示す説明図である。
【図７】  図１の２足歩行ロボットが起立しようとする動作を模式的に示す説明図である。
【図８】  本発明の第２の実施の形態に係る２足歩行ロボットの膝関節付近の詳細を示す断面図である。
【図９】  図８と同様の構成を模式的に示す説明図である。
【図１０】  本発明の第３の実施の形態に係る２足歩行ロボットの膝関節付近の詳細を示す断面図である。
【図１１】  図１０の構成を模式的に示す説明図である。
【図１２】  図１０の構成を模式的に示す説明図である。
【図１３】  本発明の第４の実施の形態に係る２足歩行ロボットの膝関節付近の詳細を示す断面図である。
【図１４】  図１３の構成を模式的に示す説明図である。
【図１５】  図１３の構成を模式的に示す説明図である。
【図１６】  従来技術に係る２足歩行ロボットの転倒状態から起立しようとする動作を示す説明図である
【符号の説明】
１  ２足歩行ロボット
２  脚リンク
３  上体（基体）
５  腕リンク
１０，１２，１４Ｒ，Ｌ  股関節（腰関節）
１６Ｒ，Ｌ  膝関節
１８，２０Ｒ，Ｌ  足関節
２２Ｒ，Ｌ  足部
９０  膝パッド（接地手段および衝撃吸収部材）
９２  硬質部材
９４  軟質部材
９６  ステー
９５，９８  ボルト
１００  空間
１０２  ヒンジ
１０４  弾性体
１０６  異物
１０８  マウント
１１０  ストッパ
【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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