(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作部材と、
第１の駆動手段と、
第２の駆動手段と、
上記第１の駆動手段により駆動される第１の駆動部材と、
上記第２の駆動手段により駆動される第２の駆動部材とを備え、
上記動作部材は、略球状を呈する球状部と、上記球状部に設けられる第１の突出部と、上記第１の突出部が設けられた個所に対して上記球状部の背部に設けられる第２の突出部と、上記球状部の外周に沿って上記第１の突出部と上記第２の突出部との間に設けられる第１の中心支軸及び第２の中心支軸とを有し、
上記第１の駆動部材は、上記球状部の一部を覆うように形成される第１の湾曲部と、上記第１の湾曲部に設けられ、第１の駆動手段の水平方向の駆動が伝達される回転支軸と、上記回転支軸の回転軸に対して略並行に開口し、溝幅が上記第１の突出部の直径と略同じ大きさである第１の開口部と、上記第１の中心支軸及び上記第２の中心支軸と係合する孔とを有し、上記第１の突出部が上記第１の開口部を遊貫する状態で、上記第１の中心支軸と上記第２の中心支軸とを上記孔に対して回転自在に係合し、
上記第２の駆動部材は、上記球状部と上記第１の湾曲部との一部を覆うように形成される第２の湾曲部と、当該動作表出装置を支持する支持板に形成された孔と係合するための軸部と、上記第２の湾曲部の曲面に対する接線と略並行に形成されるアーム部と、上記アーム部の一端部に形成されるアーム軸部と、上記アーム部の他端部に形成され、上記第２の駆動手段の垂直方向の駆動が伝達される凸部と、上記回転支軸の回転軸に対して略垂直に開口し、溝幅が上記第２の突出部の直径と略同じ大きさである第２の開口部とを有し、上記第２の突出部が上記第２の開口部を遊貫する状態で上記軸部と上記アーム軸部とを上記支持板に形成された孔に対して回転自在に係合し、
上記第１の駆動部材は、上記動作部材を垂直方向に変位させ、上記第２の駆動部材は、上記動作部材を水平方向に変位させる動作表出装置。
【請求項２】
上記第１の突出部は、端面が傾斜断面とされた台形部と、上記台形部と上記球状部との間に設けられる略円板形状の円板部とを有し、当該第１の突出部と上記円板部との間に溝部が形成され、
動物を模した玩具に搭載され、上記動作部材が上記動物を模した玩具の外観形状の一部をなす動作表出部材が上記溝部に係合される請求項１記載の動作表出装置。
【請求項３】
上記動作表出部材が上記動物を模した玩具の尻尾部を構成する請求項２記載の動作表出装置。
【請求項４】
上記動作表出部材は、光の照射により発光する発光部材を備え、
上記動作部材は、上記発光部材に光を照射する発光手段を備える請求項３記載の動作表出装置。
【請求項５】
上記発光手段は、光源と上記光源から出射された光を上記発光部材に導く導光手段とを備える請求項４記載の動作表出装置。
【請求項６】
動物を模した外観形状を有し、少なくとも情動又は欲求に応じた状態、感情状態を示す内部状態に応じて動作する玩具であって、
動作部材と、第１及び第２の駆動手段と、上記第１の駆動手段により駆動される第１の駆動部材と、上記第２の駆動手段により駆動される第２の駆動部材とを有し、上記第１の駆動部材により上記動作部材を垂直方向に変位し、上記第２の駆動部材により上記動作部材を水平方向に変位する動作表出装置を備え、
上記動作部材は、略球状を呈する球状部と、上記球状部に設けられる第１の突出部と、上記第１の突出部が設けられた個所に対して上記球状部の背部に設けられる第２の突出部と、上記球状部の外周に沿って上記第１の突出部と上記第２の突出部との間に設けられる第１の中心支軸及び第２の中心支軸とを有し、
上記第１の駆動部材は、上記球状部の一部を覆うように形成される第１の湾曲部と、上記第１の湾曲部に設けられ、第１の駆動手段の水平方向の駆動が伝達される回転支軸と、上記回転支軸の回転軸に対して略並行に開口し、溝幅が上記第１の突出部の直径と略同じ大きさである第１の開口部と、上記第１の中心支軸及び上記第２の中心支軸と係合する孔とを有し、上記第１の突出部が上記第１の開口部を遊貫する状態で、上記第１の中心支軸と上記第２の中心支軸とを上記孔に対して回転自在に係合し、
上記第２の駆動部材は、上記球状部と上記第１の湾曲部との一部を覆うように形成される第２の湾曲部と、当該動作表出装置を支持する支持板に形成された孔と係合するための軸部と、上記第２の湾曲部の曲面に対する接線と略並行に形成されるアーム部と、上記アーム部の一端部に形成されるアーム軸部と、上記アーム部の他端部に形成され、上記第２の駆動手段の垂直方向の駆動が伝達される凸部と、上記回転支軸の回転軸に対して略垂直に開口し、溝幅が上記第２の突出部の直径と略同じ大きさである第２の開口部とを有し、上記第２の突出部が上記第２の開口部を遊貫する状態で上記軸部と上記アーム軸部とを上記支持板に形成された孔に対して回転自在に係合し、
上記動作表出装置は、上記内部状態に基づいて動作される玩具。
【請求項７】
上記動作表出装置は、上記外観形状のうちの尻尾部を構成する請求項６記載の玩具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動作表出装置及び玩具に関し、特に、一方向への回転動作を複数個組み合わせることにより全方位の回転動作を表現する動作表出装置、及びこのような動作表出装置を適用した玩具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、外観形状を犬や猫等の動物に模した玩具が提供されている。このような玩具は、犬や猫のように尻尾等が形成されている。例えば、このような尻尾類似構造を構成する外装部材は、モータ等によって駆動可能とされている。
【０００３】
尻尾類似構造を表出するための動作表出装置は、複数方向への複雑な動作を実現するために、例えば、当該複数方向のそれぞれの方向の動きに対応した複数のモータを備えている。
【０００４】
従来の動作表出装置において、外装部材は、例えば、第１のモータに取り付けられ、この第１のモータによって所定の一方向に回転駆動されるようになっている。そしてさらに、第１のモータが収納される筐体は、第２のモータに取り付けられ、この第２のモータによって、第１のモータの回転方向とは別の所定の一方向に回転駆動される。
【０００５】
外装部材は、これら第１のモータの回転と第２のモータの回転との組み合わせによって、多方向に動作自在とされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の動作表出装置において、第２のモータが第１のモータを含めて外装部材を動作させたのでは、第２のモータの消費電力が多くなる。さらに、外装部材を駆動させるための装置全体としても、大がかりになってしまう。
【０００７】
一方、動物において尻尾は、感情を表出するための一手段である。玩具が尻尾による感情表現のバリエーションを多くすることができれば、エンターテインメント性を高めることが可能であるが、上述のように構成された動作表出装置を適用した玩具では、幅広い種類の動作表現を円滑に行うことができない場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、消費電力を低減して、部材を複数の方向に駆動させることが可能で、玩具の尻尾による表現バリエーションを増やすことが可能な動作表出装置及び玩具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明にかかる動作表出装置は、動作部材と、第１の駆動手段と、第２の駆動手段と、上記第１の駆動手段により駆動される第１の駆動部材と、上記第２の駆動手段により駆動される第２の駆動部材とを備え、動作部材は、略球状を呈する球状部と、上記球状部に設けられる第１の突出部と、上記第１の突出部が設けられた個所に対して上記球状部の背部に設けられる第２の突出部と、上記球状部の外周に沿って上記第１の突出部と上記第２の突出部との間に設けられる第１の中心支軸及び第２の中心支軸とを有し、上記第１の駆動部材は、上記球状部の一部を覆うように形成され上記動作部材と対向する第１の湾曲部と、上記第１の湾曲部に設けられ、第１の駆動手段の水平方向の駆動が伝達される回転支軸と、上記回転支軸の回転軸に対して略並行に開口し、溝幅が上記第１の突出部の直径と略同じ大きさである第１の開口部と、上記第１の中心支軸及び上記第２の中心支軸と係合する孔とを有し、上記第１の突出部が上記第１の開口部を遊貫する状態で、上記第１の中心支軸と上記第２の中心支軸とを上記孔に対して回転自在に係合し、上記第２の駆動部材は、上記球状部と上記第１の湾曲部との一部を覆うように形成され上記動作部材と対向する第２の湾曲部と、上記動作表出装置を支持する支持板に形成された孔と係合するための軸部と、上記第２の湾曲部の曲面に対する接線と略並行に形成されるアーム部と、上記アーム部の一端部に形成されるアーム軸部と、上記アーム部の他端部に形成され、上記第２の駆動手段の垂直方向の駆動が伝達される凸部と、上記回転支軸の回転軸に対して略垂直に開口し、溝幅が上記第２の突出部の直径と略同じ大きさである第２の開口部とを有し、上記第２の突出部が上記第２の開口部を遊貫する状態で上記軸部と上記アーム軸部とを上記支持板に形成された孔に対して回転自在に係合し、上記第１の駆動部材は、上記動作部材を垂直方向に変位させ、上記第２の駆動部材は、上記動作部材を水平方向に変位させる。
【００１１】
また、本発明にかかる玩具は、動物を模した外観形状を有し、少なくとも情動又は欲求に応じた状態、感情状態を示す内部状態に応じて動作する玩具であって、動作部材と、第１及び第２の駆動手段と、上記第１の駆動手段により駆動される第１の駆動部材と、上記第２の駆動手段により駆動される第２の駆動部材とを有し、上記第１の駆動部材により動作部材を垂直方向に変位し、上記第２の駆動部材により上記動作部材を水平方向に変位する動作表出装置を備え、上記動作部材は、略球状を呈する球状部と、上記球状部に設けられる第１の突出部と、上記第１の突出部が設けられた個所に対して上記球状部の背部に設けられる第２の突出部と、上記球状部の外周に沿って上記第１の突出部と上記第２の突出部との間に設けられる第１の中心支軸及び第２の中心支軸とを有し、上記第１の駆動部材は、上記球状部の一部を覆うように形成され上記動作部材と対向する第１の湾曲部と、上記第１の湾曲部に設けられ、第１の駆動手段の水平方向の駆動が伝達される回転支軸と、上記回転支軸の回転軸に対して略並行に開口し、溝幅が上記第１の突出部の直径と略同じ大きさである第１の開口部と、上記第１の中心支軸及び上記第２の中心支軸と係合する孔とを有し、上記第１の突出部が上記第１の開口部を遊貫する状態で、上記第１の中心支軸と上記第２の中心支軸とを上記孔に対して回転自在に係合し、上記第２の駆動部材は、上記球状部と上記第１の湾曲部との一部を覆うように形成され上記動作部材と対向する第２の湾曲部と、上記動作表出装置を支持する支持板に形成された孔と係合するための軸部と、上記第２の湾曲部の曲面に対する接線と略並行に形成されるアーム部と、上記アーム部の一端部に形成されるアーム軸部と、上記アーム部の他端部に形成され、上記第２の駆動手段の垂直方向の駆動が伝達される凸部と、上記回転支軸の回転軸に対して略垂直に開口し、溝幅が上記第２の突出部の直径と略同じ大きさである第２の開口部とを有し、上記第２の突出部が上記第２の開口部を遊貫する状態で上記軸部と上記アーム軸部とを上記支持板に形成された孔に対して回転自在に係合し、上記動作表出装置は、上記内部状態に基づいて動作される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
本発明にかかる動作表出装置は、第１の駆動部材としての水平方向駆動モータにより動作部材を第１の方向に変位させ、第２の駆動部材としての垂直方向駆動モータにより動作部材を第２の方向に変位させ、これら両者の駆動動作の組み合わせにより駆動部材を複数方向に自在に変位可能とする際に、各駆動モータが互いに他の負荷とならない構造を有するものである。
【００１５】
このような動作表出装置は、玩具の外観形状の一部に対して好適に用いられ、例えば、周囲の環境（外的要因）や、内部状態（内的要因）に応じて自律的に行動する自律型のロボット装置の尻尾類似構造に適用することができる。
【００１６】
本実施の形態については、まずロボット装置の構成について説明し、その後ロボット装置における本発明の適用部分について詳細に説明する。
【００１７】
本発明が適用されるロボット装置１は、胴体部ユニットと、脚部ユニットと、頭部ユニットと、尻尾部ユニットとを備えた、「犬」を模したいわゆるペットロボットである。
【００１８】
ロボット装置１は、図１に示すように、胴体部ユニット２の前後左右にそれぞれ脚部ユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び３Ｄが連結されて構成されている。また、胴体部ユニット２の前端部に頭部ユニット４が、胴体部ユニット２の後端部に尻尾部ユニット５がそれぞれ連結されて構成されている。
【００１９】
胴体部ユニット２には、図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）１１、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＰＣ（Personal Computer）カードインターフェイス回路１３及び信号処理回路１４が内部バス１５を介して相互に接続されることにより形成されたコントロール部１６と、このロボット装置１の動力源としてのバッテリ１７とが収納されている。また、胴体部ユニット２には、ロボット装置１の向きや、動きの加速度を検出するための角速度センサ１８及び加速度センサ１９等が格納されている。
【００２０】
また、頭部ユニット４には、外部の状況を撮像するためのＣＣＤ（Charge coupled Device）カメラ２０と、使用者からの「撫でる」「叩く」といった物理的な働きかけにより受けた圧力を検出するためのタッチセンサ２１と、前方に位置する物体までの距離を測定するための距離センサ２２と、外部音を集音するためのマイクロフォン２３と、鳴き声等の音声を出力するためのスピーカ２４と、ロボット装置１の「目」に相当するＬＥＤ（Light Emitting Diode）（図示しない）等が所定位置に配置されている。
【００２１】
さらに、各脚部ユニット３Ａ乃至３Ｄの関節部分、各脚部ユニット３Ａ乃至３Ｄと胴体部ユニット２との各連結部分、頭部ユニット４と胴体部ユニット２との連結部分等には、それぞれ必要とする自由度に対応した数のアクチュエータ２５1乃至２５nと、ポテンショメータ２６1乃至２６nとが配設されている。ここで、例えばアクチュエータ２５1〜２５nは、サーボモータを備えている。したがって、ロボット装置１は、脚部ユニット、頭部ユニット４、尻尾部ユニット５がサーボモータの駆動に制御されることで、目標の姿勢、或いは目標の動作を行うことができる。
【００２２】
上述の角速度センサ１８、加速度センサ１９、タッチセンサ２１、距離センサ２２、マイクロフォン２３、スピーカ２４及び各ポテンショメータ等の各種センサ、並びに各アクチュエータは、それぞれ対応するハブ２７1乃至２７nを介してコントロール部１６の信号処理回路１４と接続されている。また、ＣＣＤカメラ２０及びバッテリ１７は、それぞれ信号処理回路１４と直接接続されている。
【００２３】
なお、詳細は後述するが、動作（行動）を学習する際、この角速度センサ１８、加速度センサ１９、各ポテンショメータ等での信号が使用される。
【００２４】
信号処理回路１４は、上述の各センサから供給されるセンサデータ、画像データ、音声データ等を順次取り込み、これらをそれぞれ内部バス１５を介してＤＲＡＭ１１内の所定位置に順次格納する。
【００２５】
また、信号処理回路１４は、バッテリ１７から供給されるバッテリの残量を表すバッテリ残量データを順次取り込み、ＤＲＡＭ１１の所定位置に格納する。
【００２６】
このようにしてＤＲＡＭ１１に格納された各センサデータ、画像データ、音声データ及びバッテリ残量データは、ＣＰＵ１０が当該ロボット装置１の動作制御を行う際に使用される。
【００２７】
ＣＰＵ１０は、ロボット装置１の電源が投入された初期時において、フラッシュＲＯＭ１２に格納された制御プログラムを読み出して、ＤＲＡＭ１１に格納する。または、ＣＰＵ１０は、図１に図示しない胴体部ユニット２のＰＣカードスロットに装着された半導体メモリ装置、例えばいわゆるメモリカード２８に格納された制御プログラムをＰＣカードインターフェイス回路１３を介して読み出してＤＲＡＭ１１に格納する。
【００２８】
ＣＰＵ１０は、上述のように信号処理回路１４よりＤＲＡＭ１１に順次格納される各センサデータ、画像データ、音声データ、及びバッテリ残量データに基づいて自己及び周囲の状況や、使用者からの指示及び働きかけの有無を判断している。
【００２９】
さらに、ＣＰＵ１０は、この判断結果とＤＲＡＭ１１とに格納した制御プログラムに基づく行動を決定する。ＣＰＵ１０は、当該決定結果に基づいてアクチュエータ２５1〜２５nの中から必要とするアクチュエータを駆動することによって、例えば頭部ユニット４を上下左右に振らせたり、尻尾部ユニット５の尻尾を動かしたり、各脚部ユニット３Ａ乃至３Ｄを駆動して歩行させたりする。
【００３０】
また、ＣＰＵ１０は、必要に応じて音声データを生成し、信号処理回路１４を介してスピーカ２４に供給する。また、ＣＰＵ１０は、上述のＬＥＤの点灯・消灯を指示する信号を生成し、ＬＥＤを点灯したり消灯したりする。
【００３１】
このように、ロボット装置１は、自己及び周囲の状況や、使用者からの指示及び働きかけに応じて自律的に行動する。
【００３２】
次に、ロボット装置１における制御プログラムのソフトウェア構成を図３に示す。
【００３３】
図３において、デバイス・ドライバ・レイヤ３０は、この制御プログラムの最下位層に位置し、複数のデバイス・ドライバからなるデバイス・ドライバ・セット３１から構成されている。この場合、各デバイス・ドライバは、ＣＣＤカメラ２０やタイマ等の通常のコンピュータで用いられるハードウェアに直接アクセスすることを許されたオブジェクトであり、対応するハードウェアからの割り込みを受けて処理を行う。
【００３４】
また、ロボティック・サーバ・オブジェクト３２は、デバイス・ドライバ・レイヤ３０の最下位層に位置し、例えば上述の各種センサや各アクチュエータ等のハードウェアにアクセスするためのインターフェイスを提供するソフトウェア群でなるデバイス・ドライバ・マネージャ３５と、ロボット装置１の機構を管理するソフトウェア群でなるデザインド・ロボット３６とから構成されている。
【００３５】
マネージャ・オブジェクト３７は、オブジェクト・マネージャ３８及びサービス・マネージャ３９から構成されている。オブジェクト・マネージャ３８は、ロボティック・サーバ・オブジェクト３２、ミドル・ウェア・レイヤ４０、及びアプリケーション・レイヤ４１に含まれる各ソフトウェア群の起動や終了を管理するソフトウェア群である。サービス・マネージャ３９は、メモリカード２８に格納されたコネクションファイルに記述されている各オブジェクト間の接続情報に基づいて、各オブジェクトの接続を管理するソフトウェア群である。
【００３６】
ミドル・ウェア・レイヤ４０は、ロボティック・サーバ・オブジェクト３２の上位層に位置し、画像処理や音声処理等のロボット装置１の基本的な機能を提供するソフトウェア群から構成されている。
【００３７】
また、アプリケーション・レイヤ４１は、ミドル・ウェア・レイヤ４０の上位層に位置し、当該ミドル・ウェア・レイヤ４０を構成する各ソフトウェア群によって処理された処理結果に基づいて、ロボット装置１の行動を決定するためのソフトウェア群から構成されている。
【００３８】
ミドル・ウェア・レイヤ４０は、図４に示すように、騒音検出用信号処理モジュール５０、温度検出用信号処理モジュール５１、明るさ検出用信号処理モジュール５２、音階認識用信号処理モジュール５３、距離検出用信号処理モジュール５４、姿勢検出用信号処理モジュール５５、タッチセンサ用信号処理モジュール５６、動き検出用信号処理モジュール５７、色認識用信号処理モジュール５８、入力セマンティクスコンバータモジュール５９等を有する認識系６０と、出力セマンティクスコンバータモジュール６８、姿勢管理用信号処理モジュール６１、トラッキング用信号処理モジュール６２、モーション再生用信号処理モジュール６３、歩行用信号処理モジュール６４、転倒復帰用信号処理モジュール６５、ＬＥＤ点灯用信号処理モジュール６６、音再生用信号処理モジュール６７等を有する認識系６９とから構成されている。
【００３９】
認識系６０の各信号処理モジュール５０乃至５８は、ロボティック・サーバ・オブジェクト３２のバーチャル・ロボット３３によりＤＲＡＭ１１から読み出される各センサデータ、画像データ、音声データのうち、対応するデータを取り込み、当該データに基づいて所定の処理を施し、処理結果を入力セマンティクスコンバータモジュール５９に与える。ここで、例えば、バーチャル・ロボット３３は、所定の通信規約によって信号の授受或いは変換をする部分として構成されている。
【００４０】
入力セマンティクスコンバータモジュール５９は、各信号処理モジュール５０乃至５８から与えられる処理結果に基づいて、例えば「うるさい」、「暑い」、「明るい」、「ボールを検出した」、「転倒を検出した」、「撫でられた」、「叩かれた」、「ド・ミ・ソの音階が聞こえた」、「動く物体を検出した」、「障害物を検出した」等の自己及び周囲の状況や、使用者からの指令や働きかけを認識し、認識結果をアプリケーション・レイヤ４１に出力する。
【００４１】
アプリケーション・レイヤ４１は、図５に示すように行動モデルライブラリ７０、行動切換モジュール７１、学習モジュール７２、感情モデル７３、及び本能モデル７４の５つのモジュールから構成されている。
【００４２】
行動モデルライブラリ７０には、例えば、図６に示すように「バッテリ残量が少なくなった場合」、「転倒復帰する場合」、「障害物を回避する場合」、「感情を表現する場合」、「ボールを検出した場合」等の予め選択されたいくつかの条件項目にそれぞれ対応させて、それぞれ独立した行動モデル７０1乃至７０nが設けられている。
【００４３】
これらの行動モデル７０1乃至７０nは、それぞれ入力セマンティクスコンバータモジュール５９から認識結果が与えられたときや、最後の認識結果が与えられてから一定時間が経過したとき等に必要に応じて後述するように感情モデル７３に保持された対応する情動のパラメータ値や、本能モデル７４に保持されている対応する欲求のパラメータ値を参照しながら続く行動をそれぞれ決定し、決定結果を行動切換モジュール７１に出力する。
【００４４】
本実施の形態にしめすロボット装置１の場合、各行動モデル７０1乃至７０nは、図７に示すようなノード（状態）ＮＯＤＥ0乃至ＮＯＤＥnのうちのあるノードから他のノードに遷移するか否かを有限確率オートマトンと呼ばれるアルゴリズムを用いて行動を決定している。有限確率オートマトンとは、ノード（状態）ＮＯＤＥ0乃至ＮＯＤＥnのうちのあるノードから他のノードに遷移するか否かを各ノードの間を接続するアークＡＲＣ1乃至ＡＲＣnのそれぞれに対応して設定された遷移確率Ｐ1乃至Ｐnに基づいて確率的に決定するアルゴリズムである。
【００４５】
具体的に、各行動モデル７０1乃至７０nは、それぞれ自己の行動モデル７０1乃至７０nを形成するノードＮＯＤＥ0乃至ＮＯＤＥnにそれぞれ対応させて、これらのノード毎に図８に示すような状態遷移表８０を有している。
【００４６】
この状態遷移表８０では、あるノードにおける遷移条件としての入力イベント（認識結果）が「入力イベント名」の行に優先的に列記され、その遷移条件についての更なる条件が「データ名」及び「データの範囲」の行における対応する列に記述されている。
【００４７】
したがって、図８の状態遷移表８０で表されるノードＮＯＤＥ100では、例えば、「ボールを検出（ＢＡＬＬ）」という認識結果が与えられたときに、当該認識結果とともに与えられるボールの「大きさ（ＳＩＺＥ）」が「０から１０００」の範囲であること、或いは、「障害物を検出（ＯＢＳＴＡＣＬＥ）」という認識結果が与えられたときに、当該認識結果とともに与えられる障害物までの「距離（ＤＩＳＴＡＮＣＥ）」が「０から１００」の範囲であること等が他のノードに遷移するための条件となっている。
【００４８】
また、このＮＯＤＥ100では、認識結果の入力がない場合においても、行動モデル７０1乃至７０nが周期的に参照する感情モデル７３及び本能モデル７４に保持された各情動及び各欲求のパラメータ値のうち、感情モデル７３に保持された「喜び（ＪＯＹ）」、「驚き（ＳＵＲＰＲＩＳＥ）」、「悲しみ（ＳＵＤＮＥＳＳ）」の何れかのパラメータ値が「５０から１００」の範囲であるときには他のノードに遷移することができるようになっている。
【００４９】
状態遷移表８０では、「他のノードへの遷移確率」の欄に対応する「遷移先ノード」の欄の列に、ノードＮＯＤＥ0乃至ＮＯＤＥnの中から遷移可能な遷移先ノード名が列記されている。また、「入力イベント名」、「データ値」、及び「データの範囲」の行に記述された全ての条件が揃ったときに遷移可能な他のノードへの遷移確率が「他のノードへの遷移確率」の欄内の対応する箇所に記述されている。そのノードに遷移する際に出力すべき行動が「他のノードへの遷移確率」の欄における「出力行動」の行に記述されている。
【００５０】
なお、「他のノードへの遷移確率」の欄における各行の遷移確率の和は、１００［％］となっている。
【００５１】
したがって、図８の状態遷移表８０で示されるノードＮＯＤＥ１００では、例えば「ボールを検出（ＢＡＬＬ）」し、そのボールの「ＳＩＺＥ（大きさ）」が「０から１０００」の範囲であるという認識結果が与えられた場合には、「３０［％］」の確率で「ノードＮＯＤＥ120（node 120）」に遷移でき、その時「ＡＣＴＩＯＮ１」の行動が出力されることとなる。
【００５２】
各行動モデル７０1乃至７０nは、それぞれこのような状態遷移表８０として記述されたノードＮＯＤＥ0乃至ＮＯＤＥnが複数個繋がるように構成されている。各行動モデルは、入力セマンティクスコンバータモジュール５９から認識結果が与えられたときに対応するノードＮＯＤＥ0乃至ＮＯＤＥnの状態遷移表を利用して確率的に次の行動を決定し、決定結果を行動切換モジュール７１に出力する。
【００５３】
図５に示す行動切換モジュール７１は、行動モデルライブラリ７０の各行動モデル７０1乃至７０nからそれぞれ出力される行動のうち、予め定められた優先順位の高い行動モデルから出力された行動を選択し当該行動を実行すべき旨のコマンド（以下、行動コマンドという。）をミドル・ウェア・レイヤ４０の出力セマンティクスコンバータモジュール６８に送出する。なお、本実施の形態においては、図６において下側に標記された行動モデルほど優先順位が高く設定されている。
【００５４】
また、行動切換モジュール７１は、行動完了後に出力セマンティクスコンバータモジュール６８から与えられる行動完了情報に基づいて、その行動が完了したことを学習モジュール７２、感情モデル７３及び本能モデル７４に通知する。
【００５５】
一方、学習モジュール７２は、入力セマンティクスコンバータモジュール５９から与えられる認識結果のうち、「叩かれた」や「撫でられた」等、使用者からの働きかけとして受けた教示の認識結果を入力する。
【００５６】
そして、学習モジュール７２は、この認識結果及び行動切換モジュール７１からの通知に基づいて、「叩かれた（叱られた）」ときにはその行動の発現確率を低下させ、「撫でられた（誉められた）」ときにはその行動の発現確率を上昇させるように、行動モデルライブラリ７０における行動モデル７０1乃至７０nのうち、対応する行動モデルの遷移確率を変更する。
【００５７】
他方、感情モデル７３は、「喜び（ＪＯＹ）」、「悲しみ（ＳＡＤＮＥＳＳ）」、「怒り（ＡＮＧＥＲ）」、「驚き（ＳＵＲＰＲＩＳＥ）」、「嫌悪（ＤＩＳＧＵＳＴ）」及び「恐れ（ＦＥＡＲ）」の合計６つの情動について、各情動毎に、その強さを表すパラメータを保持している。そして、感情モデル７３は、これら各情動のパラメータ値を入力セマンティクスコンバータモジュール５９からの「叩かれた」及び「撫でられた」等の特定の認識結果、経過時間、及び行動切換モジュール７１からの通知等に基づいて周期的に更新する。
【００５８】
具体的には、感情モデル７３は、入力セマンティクスコンバータモジュール５９から与えられる認識結果と、その時のロボット装置１の行動と、前回更新してからの経過時間等に基づいて、所定の演算式により算出される。
【００５９】
情動の変動量をΔＥ［ｔ］、現在のその情動のパラメータ値をＥ［ｔ］、その感情の感度を表す係数をｋeとして、以下に示す式（１）によって次の周期における情動のパラメータ値Ｅ［ｔ＋１］を算出し、これを現在の情動のパラメータ値Ｅ［ｔ］と置き換えるようにして情動のパラメータ値を更新する。また、感情モデル７３は、これと同様にして全ての情動のパラメータ値を更新する。
【００６０】
【数１】
0004296702.tif 000002
【００６１】
なお、各認識結果や出力セマンティクスコンバータモジュール６８からの通知が各情動のパラメータ値の変動量ΔＥ［ｔ］にどの程度の影響を与えるかは予め決められており、例えば「叩かれた」といった認識結果は、「怒り」の情動のパラメータ値の変動量ΔＥ［ｔ］に大きな影響を与え、「撫でられた」といった認識結果は、「喜び」の情動のパラメータ値ΔＥ［ｔ］に大きな影響を与えるようになっている。
【００６２】
ここで、出力セマンティクスコンバータモジュール６８からの通知とは、いわゆる行動のフィードバック情報（行動完了情報）であり、行動の出現結果の情報である。感情モデル７３は、このような情報によっても感情を変化させる。これは、例えば「吠える」という行動により、怒りの感情レベルが下がるということである。
【００６３】
なお、出力セマンティクスコンバータモジュール６８からの通知は、上述した学習モジュール７２にも入力されており、学習モジュール７２は、その通知に基づいて行動モデル７０1乃至７０nの対応する遷移確率を変更する。なお、行動結果のフィードバックは、行動切換モジュレータ７１の出力（感情が付加された行動）によりなされるものであってもよい。
【００６４】
一方、本能モデル７４は、例えば「運動欲（ＥＸＥＲＣＩＳＥ）」、「愛情欲（ＡＦＦＥＣＴＩＯＮ）」、「食欲（ＡＰＰＥＴＩＴＥ）」、「好奇心（ＣＵＲＩＯＳＩＴＹ）」の互いに独立した４つの欲求について、これら欲求毎にその欲求の強さを示すパラメータを保持している。そして、本能モデル７４は、これら欲求のパラメータ値を入力セマンティクスコンバータモジュール５９から与えられる認識結果、経過時間、行動切換モジュール７１からの通知等に基づいて周期的に更新する。
【００６５】
具体的には、本能モデル７４は、「運動欲」、「愛情欲」及び「好奇心」においては、認識結果、経過時間及び出力セマンティクスコンバータモジュール６８からの通知等に基づいて所定の計算式より算出される。このとき欲求の変動量をΔＩ［ｋ］、現在の欲求のパラメータ値をＩ［ｋ］、その欲求の感度を示す係数ｋiとして、所定周期で以下に示す式（２）を用いて次の周期におけるその欲求のパラメータ値Ｉ［ｋ＋１］を算出し、この演算結果を現在のその欲求のパラメータ値Ｉ［ｋ］と置き換えるようにして欲求のパラメータ値を更新する。また、本能モデル７４は、これと同様にして、「食欲」を除いた各欲求のパラメータ値を更新している。
【００６６】
【数２】
0004296702.tif 000003
【００６７】
なお、認識結果及び出力セマンティクスコンバータモジュール６８からの通知等が各欲求のパラメータ値の変動量ΔＩ［ｋ］にどの程度の影響を与えるかは予め決められており、例えば出力セマンティクスコンバータモジュール６８からの通知は、「疲れ」のパラメータ値の変動量ΔＩ［ｋ］に大きな影響を与えるようになっている。
【００６８】
なお、本実施の形態においては、各情動及び各欲求（本能）のパラメータ値がそれぞれ０から１００までの範囲で変動するように規制されており、また係数ｋe、ｋiの値も各情動及び各欲求毎に個別に設定されている。
【００６９】
一方、ミドル・ウェア・レイヤ４０の出力セマンティクスコンバータモジュール６８は、図４に示すように、上述のようにしてアプリケーション・レイヤ４１の行動切換モジュール７１から与えられる「前進」、「喜ぶ」、「鳴く」または「ボールを追いかける（トラッキング）」といった抽象的な行動コマンドを認識系６９の対応する信号処理モジュール６１乃至６７に与える。
【００７０】
そして、これら信号処理モジュール６１乃至６７は、行動コマンドが与えられると、当該行動コマンドに基づいて、その行動を行うために対応するアクチュエータ２５1乃至２５nに与えるべきサーボ指令値等のデータをロボティック・サーバ・オブジェクト３２のバーチャル・ロボット３３及び信号処置回路１４を順次介して、アクチュエータ２５1乃至２５nのうち対応するアクチュエータに順次送出する。
【００７１】
また、信号処理モジュール６１乃至６７は、スピーカ２４から出力する音の音声データ及び／または「目」のＬＥＤの動作に関わるデータを生成し、これらのデータをロボティック・サーバ・オブジェクト３２のバーチャル・ロボット３３及び信号処理回路１４を介して、スピーカ２４またはＬＥＤに順次送出する。
【００７２】
このようにして、ロボット装置１は、制御プログラムに基づいて自己（内部）及び周囲（外部）の状況や使用者からの指示及び働きかけに応じた自律的な行動を行うことができるようになっている。
【００７３】
続いて、以下に、本発明の適用部分である尻尾部ユニット５について詳細に説明する。
【００７４】
尻尾部ユニット５は、本発明にかかる動作表出装置を備えて構成されている。本発明にかかる動作表出装置２００の一構成例を図面を参照にして詳細に説明する。
【００７５】
動作表出装置２００は、図１に示す尻尾部ユニット５に組み込まれ、ロボット装置１の「尻尾」に相当する部分を動作させているものである。
【００７６】
動作表出装置２００の具体的な構成例を図９乃至図１３に示す。図９に示すように、動作表出装置２００は、中心回転部材２１０と、水平回転部材２２０と、垂直方向駆動部材２３０と、外装部材２４０とを備え、支持板２５０によって支持され、尻尾部ユニット５を構成する筐体に固定されている。
【００７７】
さらに、動作表出装置２００は、図示しない第１の駆動モータ（水平方向駆動モータ）及び第２の駆動モータ（垂直方向駆動モータ）と垂直方向駆動モータの駆動を伝達するアーム２６０とを備えている。
【００７８】
ここで、本説明の記載において、垂直とは、胴体部ユニット２の横手方向、すなわちロボット装置１の腹部から背部へと貫通する方向を指し、水平とは、胴体部ユニット２の長手方向を指すが、本発明にかかる動作表出装置の方向は、説明の便宜上決定したものであって、本実施の形態で示す方向のみに限定されない。
【００７９】
ロボット装置１では、図９に示す動作表出装置２００のうち外装部材２４０のみが外部に露出しており、外装部材２４０以外の部分は尻尾部ユニット５の内部、すなわちロボット装置１の内部に格納されていることになる。ここで動作表出装置２００のうち、中心回転部材２１０と、水平回転部材２２０と、垂直方向駆動部材２３０とで構成される部分を図１０に示した。
【００８０】
動作表出装置２００における中心回転部材２１０の詳細を図１１に示す。中心回転部材２１０は、図１１に示すように、略球状を呈する球状部２１１と、
当該中心回転部材の２１０の可動を制限するための水平動作制限凸部２１２及び垂直動作制限凸部２１３と、第１の中心支軸２１４ａと、第２の中心支軸２１４ｂとを有している。
【００８１】
水平動作制限凸部２１２は、略球状を呈する球状部２１１の所定箇所に設けられている。垂直動作制限凸部２１３は、水平動作制限凸部２１２が設けられた所定箇所に対して、球状部２１１の背部に設けられている。
【００８２】
さらに、中心回転部材２１０には、球状部２１１の外周に沿って、水平動作制限凸部２１２から略９０°をなす角度だけ垂直動作制限凸部２１３方向に水平移動した位置に第１の中心支軸２１４ａ及び第２の中心支軸２１４ｂが設けられている。中心回転部材２１０は、水平動作制限凸部２１２と垂直動作制限凸部２１３とが垂直方向に揺動可能となるように、第１の中心支軸２１４ａと第２の中心支軸２１４ｂとで支持されている。
【００８３】
ここで、水平動作制限凸部２１２は、端部付近に、球状部２１１と接合される側の径と比べて若干大きく形成された部分を有する。また、垂直動作制限凸部２１３は、当該垂直動作制限凸部２１３の端部に、水平方向からみたときに略台形となるように端面が傾斜断面とされた台形部２１５を有している。
【００８４】
さらに、垂直動作制限凸部２１３は、台形部２１５から球状部２１１にかけて所定間隔をおいた位置に円板部２１６を有している。この垂直動作制限凸部２１３と円板部２１６との間に形成される溝に外装部材２４０の所定箇所が係合することによって、外装部材２４０は、球状部２１１に対して固定される。
【００８５】
次に、図１２を用いて、水平回転部材２２０を詳細に説明する。水平回転部材２２０は、湾曲部２２１と、凸部２２２と、回転支軸２２３とを有している。
【００８６】
湾曲部２２１は、球状部２１１の一部を隙間をもって覆うことが可能な曲率を有した半球状に形成されている。湾曲部２２１には、回転支軸２２３の回転軸と平行に垂直可動制限溝２２４が開口されている。垂直可動制限溝２２４は、その溝幅が中心回転部材２１０における垂直動作制限凸部２１３の直径と略同サイズとされている。
【００８７】
また、湾曲部２２１には、凸部２２２から回転支軸２２３方向に当該湾曲部２２１の外周に沿って略９０°をなす角度だけ移動した位置に孔２２５が形成されている。この孔２２５は、中心回転部材２１０と水平回転部材２２０とを組み合わせた際に、中心回転部材２１０における第１の中心支軸２１４ａ及び第２の中心支軸２１４ｂが係合し、回転自在となるような大きさで形成されている。
【００８８】
凸部２２２は、湾曲部２２１の上端部分に設けられ、図示しないが外装部材２４０以外の部分を覆っているカバー部材の所定位置に形成された孔に対して回転自在に係合される。
【００８９】
回転支軸２２３は、湾曲部２２１の下端部分に設けられている。回転支軸２２３の基底部には、切欠部２２６が形成されている。水平回転部材２２０は、回転支軸２２３の基底部において、図示しないモータと係合されている。或いは、モータから伝達されるギア等の駆動部と係合されているが、切欠部２２６は、このときモータからの駆動力をそつなく伝達するために設けられる。
【００９０】
以上示した中心回転部材２１０と水平回転部材２２０とは、図１３に示すように互いに組み合わされている。
【００９１】
すなわち、水平回転部材２２０は、湾曲部２２１が球状部２１１を覆うように中心回転部材２１０と対向され、垂直動作制限凸部２１３が垂直可動制限溝２２４を遊貫した状態で、第１の中心支軸２１４ａと第２の中心支軸２１４ｂとが孔２２５に対して回転自在に係合されることで組み合わされる。このとき、水平回転部材２２０は、湾曲部２２１が球状部２１１に接触することがない程度の隙間をもって中心回転部材２１０を軸支している。
【００９２】
したがって、中心回転部材２１０と水平回転部材２２０とを組み合わせた状態で、中心回転部材２１０は、垂直動作制限凸部２１３が垂直可動制限溝２２４によって制限される範囲で回動自在になっている。すなわち、中心回転部材２１０は、垂直方向に、垂直可動制限溝２２４の長手方向の長さ分の自由度を有して回動自在となる。
【００９３】
中心回転部材２１０は、水平回転部材２２０に対して第１の中心支軸２１４ａ及び第２の中心支軸２１４ｂによって軸支されているため、中心回転部材２１０と水平回転部材２２０との間の水平方向への振れはなく、水平方向への動きは、回転支軸２２３と係合しているモータ、或いはモータ駆動部によって制御されている。
【００９４】
次に、垂直方向可動部材２３０を図１４及び図１５を用いて詳細に説明する。垂直方向可動部材２３０は、湾曲部２３１とアーム部２３２と、軸部２３３とを有している。
【００９５】
湾曲部２３１は、球状部２１１に沿った曲率を有し、球状部２１１と湾曲部２１１の一部とを隙間をもって覆うことができる略半球面状に形成されている。湾曲部２３１には、回転支軸２２３の回転軸に対して垂直に水平可動制限溝２３４が開口されている。水平可動制限溝２３４は、その溝幅が中心回転部材２１０における水平動作制限凸部２１２の直径と略同サイズとされている。
【００９６】
湾曲部２３１上の水平可動制限溝２３４の延長上の一端には、支持板２５０の所定位置に形成された孔と係合するための軸部２３３が形成されている。垂直方向可動部材２３０は、軸部２３３が形成された一端とは別の端にアーム部２３２を有する。
【００９７】
アーム部２３２は、略長方形であり、湾曲部２３１の曲面に対する接線と平行に形成されている。軸部２３３を介して湾曲部２３１と対称な位置には、アーム軸部２３５が形成されている。アーム部２３２のアーム軸部２３５を有する端部とは反対の端部には、把持用凸部２３６が形成されている。アーム部２３２は、把持用凸部２３６において駆動アーム２６０と連結されている。ここで、軸部２３３及びアーム軸部２３５は、支持板２５０の所定位置に形成された孔に対して回転自在に軸装されている。
【００９８】
したがって、垂直方向可動部材２３０は、駆動アーム２６０が垂直方向に揺動するとき、軸部２３３及びアーム軸部２３５を中心として円弧の一部を描くように垂直方向に動作することができる。
【００９９】
垂直方向可動部材２３０は、中心回転部材２１０と水平回転部材２２０とともに、上述した図１０のように組み合わされる。
【０１００】
すなわち、垂直方向可動部材２３０は、湾曲部２３１が中心回転部材２１０と水平回転部材２２０の一部とを覆うように中心回転部材２１０と対向し、水平動作制限凸部２１２が水平可動制限溝２３４を遊貫した状態で、軸部２３３とアーム軸部２３５とを支持板２５０の所定箇所に形成された孔に対して回転自在に係合されて組み合わされる。
【０１０１】
このとき、水平回転部材２２０がモータ駆動部に係合される位置と垂直方向可動部材２３０を支持するための支持板２５０との位置関係は、垂直方向可動部材２３０と、中心回転部材２１０及び水平回転部材２２０とが接触することなく、かつ水平回転部材２２０の回転動作を妨げない程度の隙間をもって配置されることが必要である。そのため、尻尾部ユニット５に組み込まれた状態で、中心回転部材２１０を係合する位置と、垂直方向可動部材２３０を軸支する支持板２５０との位置関係は、上記条件を満たすような位置関係となっている。
【０１０２】
したがって、中心回転部材２１０は、水平動作制限凸部２１２が水平可動制限溝２３４によって制限される範囲で水平方向に回動自在となっている。すなわち、中心回転部材２１０は、水平方向に、水平可動制限溝２３４の長手方向の長さ分の自由度を有して回動自在である。
【０１０３】
上述したように、動作表出装置２００は、図示しないモータ、或いはモータ駆動部からの回転によって、水平可動制限溝２３４の長手方向の長さ分の自由度の範囲で水平方向に回動可能であり、駆動アーム２６０の揺動運動によって、垂直可動制限溝２２４の長手方向の長さ分の自由度の範囲で垂直方向に揺動可能である。また、これら２方向の動作の組み合わせによって、各制限溝によって許される動作範囲内で任意の方向に回転することが可能である。
【０１０４】
動作表出装置２００は、上述のように、任意方向への回転を自在に行うための動作機構の外部に駆動部を有する。したがって、垂直方向に駆動するためのモータと水平方向に駆動するためのモータとが互いに他の負荷にならないため、消費電力が低減され、装置全体のサイズを小型化することが可能である。
【０１０５】
続いて、動作表出装置２００における外装部材２４０について、図１６及び図１７を用いて具体的に説明する。
【０１０６】
外装部材２４０は、発光部２４１と発光部材２４２とを有し、発光部２４１からの光を発光部材２４２に照射するようになっている。
【０１０７】
外装部材２４０は、ロボット装置１の「尻尾」を模した部材であって、略三角形状を有し、略三角形の底辺から頂点にかけて、及び底辺と頂点を結ぶ直線から両辺にかけて、徐々に湾曲した形状とされている。また、底辺と頂点とを結ぶ直線上に、孔２４３を有する。外装部材２４０は、発光部２４１の所定箇所において、垂直動作制限凸部２１３における台形部２１５と円板部２１６との間に形成される溝に係合され、中心回転部材２１０に対して固定されている。
【０１０８】
本発明の実施の形態においては、発光部２４１が、図１３における台形部２１５に内蔵されるものとして例示する。したがって、図１５に発光部２４１として示した部位は、本発明の実施の形態では台形部２１５に相当する。
【０１０９】
台形部２１５は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）２４４と、ＬＥＤからの光を導く導光管２４５とを内蔵し、導光管により導かれたＬＥＤ２４４からの光を端面２４６から屈折して出射する。端面２４６から出射された光は、外装部材２４０の内側面から発光部材２４２に対して照射される。
【０１１０】
この場合、中心回転部材２１０及び水平動作制限凸部２１２は、中空とされ、図示しないが、内部に台形部２１５の発光部２４１に対して電力を供給する手段を備えている。この電力供給手段は、中心回転部材２１０の多方向への回転動作の妨げにならないように可撓性材料を用いて構成されている。
【０１１１】
ここで、発光部材２４２としては、例えば半透明素材、蓄光素材、蛍光素材等があげられる。そのほか、ＬＥＤ２４４からの光が透過されることで外装部材２４０の一部が発光しているかのように見える素材であれば特に限定することなく使用できる。
【０１１２】
また、外装部材２４０は、少なくとも一部が可撓性素材で形成されていてもよい。
【０１１３】
以上のように構成された動作表出装置２００は、上述したロボット装置１の感情モデル７３における情動のパラメータ値、及び本能モデル７４における欲求のパラメータ値に応じて、動き・ＬＥＤの点滅等の動作が制御されている。
【０１１４】
したがって、ロボット装置１の情動、欲求等の内部状態を「尻尾」の動きやＬＥＤの点滅によって、幅広く表現することが可能となり、ロボット装置１のエンターテインメント性を高めることができる。
【０１１５】
なお、動作表出装置２００は、外装部材２４０が「尻尾」形状であるとして示したが、「尻尾」構造に限定されることなく、例えば、動物の「耳」等の動物の他の部位に類似した構造を表出する場合にも適用することが可能である。
【０１１６】
また、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１１７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明にかかる動作表出装置は、動作部材と、第１の駆動手段と、第２の駆動手段と、第１の駆動手段により駆動される第１の駆動部材と、第２の駆動手段により駆動される第２の駆動部材とを備え、第１の駆動部材は、動作部材を第１の方向に変位させ、第２の駆動部材は、動作部材を第２の方向に変位させる。
【０１１８】
ここで、動作部材は、回転支軸と第１の突出部と第２の突出部とを備え、第１の駆動部材は、第１の突出部と当該第１の駆動部材の開口部とを係合して動作部材を回転支軸と垂直な軸方向に回動自在に支持し、第２の駆動部材は、第２の突出部と当該第２の駆動部材の開口部とを係合して動作部材を回転支軸を中心に回動自在に支持することによって、複数方向へ動作する。
【０１１９】
したがって、本発明にかかる動作表出装置は、駆動部材同士が互いに他の負荷になることなく動作部材を複数方向へ動かすことが可能であるため、消費電力を低減し、小型化を実現することが可能である。
【０１２０】
また、本発明にかかる玩具は、動物を模した外観形状を有し、少なくとも内部状態に応じて動作する玩具であって、動作部材と、第１及び第２の駆動手段と、第１の駆動手段により駆動される第１の駆動部材と、第２の駆動手段により駆動される第２の駆動部材とを有し、第１の駆動部材により動作部材を第１の方向に変位し、第２の駆動部材により動作部材を第２の方向に変位する動作表出装置を備え、動作表出装置は、内部状態に基づいて制御される。
【０１２１】
ここで、動作部材は、回転支軸と第１の突出部と第２の突出部とを備え、第１の駆動部材は、第１の突出部と当該第１の駆動部材の開口部とを係合して動作部材を回転支軸と垂直な軸方向に回動自在に支持し、第２の駆動部材は、第２の突出部と当該第２の駆動部材の開口部とを係合して動作部材を回転支軸を中心に回動自在に支持している。
【０１２２】
したがって、本発明にかかる玩具は、動作表出装置の駆動部材同士が互いに他の負荷になることなく動作部材を複数方向へ動かすことが可能であるため、消費電力を低減し、小型化を実現することが可能である。また、以上のような動作表出装置を玩具に適用することによって、玩具の幅広い感情表現を実現することができ、高度なエンターテインメント性を有する玩具を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる動作表出装置を適用したロボット装置の外観を示す外観図である。
【図２】本発明にかかる動作表出装置を適用したロボット装置の構成を示す構成図である。
【図３】ロボット装置における制御プログラムのソフトウェア構成を示す構成図である。
【図４】ロボット装置における制御プログラムのうち、ミドル・ウェア・レイヤの構成を示す構成図である。
【図５】ロボット装置における制御プログラムのうち、アプリケーション・レイヤの構成を示す構成図である。
【図６】ロボット装置における制御プログラムのうち、行動モデルライブラリの構成を示す構成図である。
【図７】ロボット装置の行動を決定するためのアルゴリズムである有限確率オートマトンを説明する模式図である。
【図８】ロボット装置の行動を決定するための状態遷移条件を表す図である。
【図９】本発明にかかる動作表出装置の外観を示す外観図である。
【図１０】  本発明にかかる動作表出装置のうち、中心回転部材と、水平回転部材と、垂直方向駆動部材とから構成される部分を示す図である。
【図１１】本発明にかかる動作表出装置における中心回転部材を示す図である。
【図１２】本発明にかかる動作表出装置における水平回転部材を示す図である。
【図１３】本発明にかかる動作表出装置における中心回転部材と水平回転部材とから構成される部分を示す図である。
【図１４】本発明にかかる動作表出装置における垂直方向可動部材を示す図である。
【図１５】本発明にかかる動作表出装置における垂直方向可動部材を示す図である。
【図１６】本発明にかかる動作表出装置における外装部材の側面を一部切欠いて示す側面切欠図である。
【図１７】本発明にかかる動作表出装置における外装部材の上面図である。
【符号の説明】
１  ロボット装置、２  胴体部ユニット、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ  脚部ユニット、４  頭部ユニット、５  尻尾部ユニット、２００  動作表出装置、２１０中心回転部材、２１１  球状部、２１２  水平動作制限凸部、２１３、垂直動作制限凸部、２１４ａ，２１４ｂ  中心支軸、２１５  台形部、２１６  円板部、  ２２０  水平回転部材、  ２２１  球状部、２２２  凸部、２２３  回転支軸、２２４  垂直可動制限溝、２２５  孔、２２６  切欠部、２３０  垂直方向可動部材、２３１  湾曲部、２３２  アーム部、２３３  軸部、２３４  水平可動制限溝、２３５  アーム軸部、２３６  把持要凸部、２４０  外装部材、２４１  発光部、２４２  発光部材、２４３  孔、２４４  ＬＥＤ、２４５  導光管、２４６  端面
【図１】
0004296702.tif 000004
【図２】
0004296702.tif 000005
【図３】
0004296702.tif 000006
【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】
0004296702.tif 000016
【図１４】
0004296702.tif 000017
【図１５】
0004296702.tif 000018
【図１６】
0004296702.tif 000019
【図１７】
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