(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、本体の上に設けられた頭部と、前記頭部の前側上部の曲面に沿って可動に設けられた台座と、前記台座に搭載されたカメラと、を備え、
前記頭部の前面に目の意匠を備えており、前記カメラは、前記カメラが水平に向けられている時に、前記目の意匠よりも上方に位置するように配置されている、ことを特徴とするロボット。
【請求項２】
請求項１に記載のロボットにおいて、前記頭部の内部に設けられた水平軸を備えており、前記台座は、前記水平軸を中心に旋回可能に支持されていることを特徴とするロボット。
【請求項３】
請求項１又は２記載のロボットにおいて、前記カメラは、前記カメラが水平に向けられている時に、前記ロボットの略上端に位置するように配置されている、ことを特徴とするロボット。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のロボットにおいて、前記カメラは、前記頭部左右幅と略一致する間隔で左右に離隔され、左右略対象に設置された２個のカメラである、ことを特徴とするロボット。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のロボットにおいて、前記カメラは、前記カメラの先端の前後方向位置が、前記頭部の前端に略一致するように配置されている、ことを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロボットに係わり、特に、カメラを搭載したロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭，オフィス，公共空間などの中で、人の間で移動して、物の運搬などのサービスを行うロボットが開発されている。このようなロボットは、情報収集のためにカメラやセンサ等を、本体の上部に設けられたものが多く、人型のロボットであれば頭部に搭載されていることが多い。
【０００３】
従来から、ロボットに載せるカメラの撮像範囲を広げるために、カメラを搭載した頭部全体を動かしたり、頭部の中に設けたカメラを駆動する機構を設けたりすることが知られている。
【０００４】
特許文献１には、水平軸回りで回動自在な第２の支持台を第１の支持台に結合し、第２の支持台に視覚手段を取り付けると共に、駆動手段を含むこれら第１，第２の支持台及び視覚手段の全体を覆う頭部を、第２の支持台と実質的に一体をなすステーに結合し、これにより、視覚手段と頭部とが一体動作させるロボットの頭部が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、頭部を胴部に対して回動可能に連結する首部を有するロボットであって、首部は、ロール軸方向に回動する第１の回動軸と、ピッチ軸方向に回動する第２の回動軸と、ヨー軸方向に回動する第３の回動軸と、ピッチ軸方向に回動する第４の回動軸と、を具備することを特徴とする、ロボットが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平２００２−１５４０８４号公報
【特許文献２】特開平２００３−３００３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
人の間で働くロボットは、人の邪魔にならないためと、安全のために、必要な作業を行える最小限のサイズにすることが望ましい。一方、ロボットは人に合わせたサイズで作られた什器を相手にして作業を行わなくてはならない。たとえば、ロボットが物を机の上に置く作業を行う場合、人に合わせた高さの天板を備えた机の上の状況をカメラなどのセンサで確認し、机の上にマニピュレータ（手）を伸ばして物を置かなくてはならない。
【０００８】
このため、特に人間型のロボットを実現するには、撮像装置などのセンサに特別な要求がある。例えば、図５に示すように、小型のロボットで作業を行う場合、机６３に対してロボット１の高さが相対的に低いため、机６３の上にある対象物６０をカメラで観測するには、ロボットの最も高い位置から水平方向の視野７１を持つセンサが必要になる。また、ロボットが移動するときに、直前の床面６６の状況を確認したり、低い位置にあるものを掴んで運んだりする場合には、真下方向の視野７２が必要になる。
【０００９】
人間の頭に相当するロボットの頭部にカメラを設けた場合、上記のように広範囲の周辺状況を観測するためには、カメラを上下に向きを変える駆動機構が必要になる。人間であれば体勢を変えて頭だけを動かすのだけでなく、必要な可動部を多数動かして見たい方向を見ることができるが、特に人型ロボットに同じ動作を行わせるには十分な可動部が必要であるとともに、バランスを取りながら複雑な制御が必要となる。
【００１０】
そこで、カメラを上下に向きを変える駆動機構としては、上記のような広範囲の状況を観測可能とすることに加え、ロボットのバランス維持を容易にすることと、作業時に周囲との接触を防ぐために、機構をコンパクトにすることが求められる。また、その際に、人に対する親和性を損なわないことも求められる。
【００１１】
前述の従来の技術では、これらの要求を満たすことは困難である。前述の従来技術では、みなカメラの位置が低いため、机の上のような、ロボットから見て高い位置を見るのが困難である。
【００１２】
特許文献１の技術では、頭部全体を動かしているが、頭部前面の下部が首部に接触するため、下向きの可動範囲に制限があり、十分に真下方向の視界を得ることが困難である。また、特許文献２の技術では、下方向を見る際に頭部全体が前方に移動するため、バランスを維持するのが困難である。
【００１３】
本発明の目的は、移動および作業を確実に行うために、可能なコンパクトな可動式撮像装置を頭部に備えたロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を達成するために本発明のロボットは、本体と、本体の上に設けられた頭部と、前記頭部の前側上部の曲面に沿って可動に設けられた台座と、前記台座に搭載されたカメラと、を備え、前記頭部の前面に目の意匠を備えており、前記カメラは、前記カメラが水平に向けられている時に、前記目の意匠よりも上方に位置するように配置されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高い場所から真下方向までの広い範囲を観測することができ、移動と物の運搬作業を安全確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に本発明の一実施例におけるロボットの外観を示す。なお、本実施形態に係るロボットとしてヒューマノイド型ロボットを例に挙げて説明するが、本発明は係る例に限定されるものではない。また、本実施例に係る撮像装置として、カメラを例に挙げて説明するが、本発明は係る例に限定されるものではない。
【００１７】
ロボット１は、本体である胴体２と、胴体２の下部に設けられた移動のための脚機構３ａ，３ｂ、および胴体２の上部に取り付けられた腕５ａ，５ｂを有している。脚機構３ａ，３ｂのそれぞれの先端には、車輪４ａ，４ｂが設けられている。また、腕５ａ，５ｂのそれぞれの先端には、ハンド６ａ，６ｂが設けられている。胴体２の中には、ロボット１を駆動する電池１２と制御装置１３が搭載されている。
【００１８】
胴体２の上部には、内部のフレームをカバーで覆ってある首部７が設けられている。首部７の上には頭部８が胴体２に対して回転運動可能に取り付けられている。なお、以下の説明では、ロボット１の主要な移動方向を前方向、前方向の反対方向を後ろ方向、ロボット１から前方向を見て右側を右方向、左側を左方向と称する。
【００１９】
ここで、一般的に、頭部８とは、ロボット１の本体２の上に設けられた部分であり、次の２つの要素を備えるものである。まず、頭部８にはカメラなどの撮像装置の如きセンサが搭載される。頭部８はロボットの最上部に位置し、広い視界が得られるので、カメラを搭載する場所として適している。
【００２０】
また、頭部８は、人や動物の頭部をイメージさせる外観が与えられる。これは、周囲の人とロボットの間の情報伝達を容易にするためである。そのため、特に、頭部８の前面に人や動物の目をイメージさせる意匠が施されることが多い。ここで、目をイメージさせるには、頭部８の前面の中央付近に、左右対称に２つの目を想像させる意匠を設けたり、ゴーグルやバイザーなどを設けてその中に目があるように想像させる意匠を設けたりしている。本実施例においては、頭部８の前面に、目の意匠１１ａ，１１ｂが設けられている。上述のカメラは、この目の意匠の場所に設けることもあれば、カメラを別の場所に設けることもある。
【００２１】
本実施例のロボット１においては、頭部８の上方に、頭部８に対して移動が可能なカメラ台座９が設けられている。カメラ台座９には２つのカメラ１０ａ，１０ｂが搭載されている。
【００２２】
カメラ台座９は、頭部に載せられた帽子のように見える意匠を施されている。ここで、カメラ１０ａ，１０ｂはＣＣＤカメラ，ＣＭＯＳカメラなどの電子カメラであり、２台のカメラにより立体情報を得るためのステレオカメラを構成している。また、音声対話のため、胴体２にはスピーカ１６が搭載されており、カメラ台座９にはマイク１５が搭載されている。
【００２３】
ロボット１は、制御装置１３によって自律制御され、脚機構３ａ，３ｂおよび車輪４ａ，４ｂを用いて移動する。移動の際には、制御装置１３は、カメラ１０ａ，１０ｂを用いて周囲や床面のステレオ画像を取得し、自己位置の認識と障害物の検出を行い、移動の経路の計画と制御を行う。
【００２４】
また、ロボット１は、腕５ａ，５ｂとハンド６ａ，６ｂを用いて、例えば、瓶，缶，ペットボトルなど、物を掴み、運搬し、机の上などの指定された場所に置く作業を行う。作業の際には、制御装置１３は、カメラ１０ａ，１０ｂを用いて、作業の対象物のステレオ画像を取得し、対称物の位置と形状の認識を行い、腕５ａ，５ｂの動作の計画と制御を行う。
【００２５】
図２は、本実施例のロボット１の前面図である。カメラ１０ａ，１０ｂは、頭部８の幅とほぼ等しい間隔で左右対称に配置されている。
【００２６】
図３は、本実施例のロボット１の側面図である。図２と同様にこの図も、頭部の目の意匠１１ａ，１１ｂ及びカメラ１０ａ，１０ｂが水平方向に向けられている標準姿勢の状態を示している。
【００２７】
この標準姿勢の状態において、カメラ１０ａ，１０ｂの高さは、目の意匠１１ａ，１１ｂよりも上方に配置されている。さらには、カメラ１０ａ，１０ｂの高さは、頭部８の上端の近くに設置されており、ロボット１の最も高い位置に配置されている。また、カメラ１０ａ，１０ｂの前端は、頭部８の前端と前後方向の位置がほぼ一致するように配置されている。
【００２８】
図４に、頭部８の中に内蔵された頭部８およびカメラ台座９を駆動する駆動機構の構造図を示す。図４は、頭部８およびカメラ台座９が正面水平方向に正対した標準姿勢における機構の配置を示している。
【００２９】
胴体２の上部に設けられたフレーム状の首部７には、回転軸４１が鉛直方向を向いている首ヨー軸モータ２１，標準姿勢において回転軸４２が左右水平方向を向いている首ピッチ軸モータ２２，標準姿勢において回転軸４３が前後水平方向を向いている首ロール軸モータ２３が直列に連結して搭載されている。
【００３０】
首ロール軸モータ２３の回転軸４３と頭部基部２４は連結していて、頭部８が、頭部基部２４と連結している。首ヨー軸モータ２１を駆動することにより、頭部８は左右に旋回し、振り向き動作を行う。首ピッチ軸モータ２２を駆動することにより、頭部８は上下に旋回し、頷きや上を仰ぎ見るような動作を行う。首ヨー軸モータ２３を駆動することにより、頭部８は左右に傾き、首をかしげるような動作を行う。
【００３１】
頭部基部２４には、標準姿勢において水平な回転軸４５を有し、回転軸４５をカメラ駆動モータ２５が駆動する。カメラ駆動モータ２５には連結部材２６が連結する。連結部材２６はカメラ台座９と連結する。連結部２６とカメラ駆動モータ２５は、カメラ台座９が頭部８の前面上部の曲線に沿って移動する回転中心と回転半径を構成する。
【００３２】
回転軸４５は、図４に示した標準姿勢において、首ピッチ軸モータ２２の回転軸４２とほぼ同軸になる位置に設けられている。カメラ駆動モータ２５は、頭部基部２４に設けられているため、カメラ台座９は頭部８に対して相対的に動く。
【００３３】
回転軸４５は、頭部８の外周曲面、特に頭部８の前面上部の曲面の曲率中心付近を通るように設置されている。また、カメラ１０ａまたは１０ｂを通り、かつ、回転軸４５に垂直な断面、すなわち、鉛直かつロボット１前後方向に延びる面による断面において、回転軸４５からカメラ１０ａまたは１０ｂまでの距離が回転軸４５から頭部８の外周までの距離よりも大きくかつほぼ等しくなるように連結部材２６，カメラ台座９，カメラ１０ａ，１０ｂが配置されている。これにより、カメラ１０ａ，１０ｂは頭部８の外側に密着ないし近接して滑るように動く。
【００３４】
以下、本実施例におけるロボット１のカメラ駆動機構の動作を説明する。図５は本実施例のロボット１の頭部８と、カメラ１０ａ，１０ｂが設置されたカメラ台座９との動作を説明する図である。ここでは、首部７に搭載された首ピッチ軸モータ２２および首ロール軸モータ２３は、標準姿勢の状態で固定し、首ピッチ軸２２モータとカメラ駆動モータ２５を動かすものとする。
【００３５】
標準姿勢の状態では、頭部８およびカメラ１０ａ，１０ｂが水平方向を向くように首ピッチ軸モータ２２とカメラ駆動モータ２５が位置決めされている。その状態から首ピッチ軸モータ２２およびカメラ駆動モータ２５を動かすことにより、頭部８とカメラ台座９を独立にかつ連続的に動かすことができる。
【００３６】
首ピッチ軸モータ２２の可動範囲は、頭部８を下向きに動かした場合、頭部８の下端と首部８の干渉により制限される。また、頭部８を上向きに大きく動かすと、胴体２と頭部８の間に隙間が生じ、頭部８の内部が露出するという問題がある。この隙間を隠すために、シャッターなどの機構を用いる方法もあるが、特に、頭部前面は、周囲の人に生物の顔であるように認識させる機能があるため、生物らしくない機構を設けることは望ましくない。
【００３７】
このため、可動範囲を大きくすることが難しい。そこで、首ピッチモータ２２による頭部８の動作と、カメラ駆動モータ２５によるカメラ台座９の動きを組み合わせることにより、カメラ１０ａ，１０ｂの移動範囲を拡大させている。例えば、ロボット１の視界、つまりカメラ１０ａ，１０ｂを上方に向ける際には、首ピッチモータ２２により頭部８を上方に向けると共に、カメラ駆動モータ２５も駆動してカメラ台座８をも上方に向ける。このような頭部８とカメラ台座９との協調動作について次に述べる。
【００３８】
頭部８およびカメラ台座９のとる姿勢は、それぞれ、標準姿勢を基準として、標準姿勢の位置にするか、上方に回転させるか、下方に回転させるか３通りに分類される。従って、頭部８およびカメラ台座９のとる姿勢の組み合わせは、３通り×３通り＝９通りに分類される。この９通りの全ての姿勢をとることが可能であるが、このうち、一般的に使われる３通りについて図６を用いて説明する。
【００３９】
（Ａ）首ピッチ軸モータ：標準位置，カメラ駆動モータ：標準位置  この姿勢に対応する側面図を図６（Ａ）に示す。この姿勢では、頭部８およびカメラ１０ａ，１０ｂが水平方向を向いている。すなわち、頭部８は直立し、目の意匠１１ａ，１１ｂは水平方向を向いている。また、カメラ台座９に搭載されたカメラ１０ａ，１０ｂも水平方向を向いている。この姿勢では、カメラ１０ａ，１０ｂはロボット１の最も高い位置にあるので、カメラ１０ａ，１０ｂにより、高い位置からの水平方向の見通しの良い視野７３Ａが得られる。この姿勢は、ロボットが移動する時や、高い机の上に物を置く時に適する。
【００４０】
（Ｂ）首ピッチ軸モータ：上向き位置  カメラ駆動モータ：標準位置  この姿勢に対応する側面図を図６（Ｂ）に示す。この姿勢では、首ピッチモータ２２の回転により頭部８が上向きに回転しており、これにつれてカメラ台座９も頭部８の前面の曲線に倣って上向きに回転している。カメラ駆動モータ２５は標準位置にあるため、カメラ１０ａ，１０ｂと目の意匠１１ａ，１１ｂは同じ方向を向く。
【００４１】
この姿勢では、斜め上方の視野７３Ｂが得られるので、ロボット１の頭部よりも高い場所にある物をハンドリングするのに適する。また、カメラ１０ａ，１０ｂと目の意匠１１ａ，１１ｂが同じ方向を向いているので、ロボットの視界と周囲の人が認識するロボットの視界が一致する。このため、この姿勢は、ロボットの高さよりも身長が高い人とロボットが対話する際に適する。
【００４２】
（Ｃ）首ピッチ軸モータ：下向き位置  カメラ駆動モータ：下向き位置  この姿勢に対応する側面図を図６（Ｃ）に示す。この姿勢では、首ピッチモータ２２の回転により頭部８が下向きに回転している。これによりカメラ台座９も下向きに回転するが、カメラ駆動モータ２５の回転により、カメラ台座９はさらに下向きに回転している。上述したように、カメラ台座に搭載されたカメラ１０ａ，１０ｂは、頭部８と干渉せずに、頭部８の外側を滑るように動く。
【００４３】
首ピッチモータ２２による頭部８の回転と、カメラ駆動モータ２５によるカメラ台座９の移動を加えることにより、カメラ１０ａ，１０ｂを大きく下向きに傾けることができ、真下方向の視界７３Ｃが得られる。また、カメラ１０ａ，１０ｂの先端は、標準姿勢において、頭部８の前面と前後位置がほぼ一致するように設置されている。このため、図６（Ｃ）に示されているように、カメラ１０ａ，１０ｂを下向きに動かすと、カメラ１０ａ，１０ｂの先端が、頭部８よりも前に出る。このため、胴体２に遮られずに、ロボットの直前の床面までカメラ１０ａ，１０ｂで撮像できる。
【００４４】
なお、この姿勢でも、前方に移動しているのは、カメラ台座９とカメラ１０ａ，１０ｂのみなので、頭部８より上の重心位置は大きく移動せず、ロボット１のバランスに大きく影響を与えない。また、カメラ１０ａ，１０ｂの先端は、頭部８の前面と前後位置がほぼ一致するように設置されているので、標準姿勢によって、頭部８よりもカメラが前に突き出ることがなく、ロボット１が移動・作業を行う時に邪魔になることがない。
【００４５】
この姿勢は、移動の際に足元の段差を確認する時や、低い位置にある物を掴む際に適する。
【００４６】
以下、図７を参照して、上記のカメラ１０ａ，１０ｂの駆動機構を用いた本実施例におけるロボット１の動作例を示す。ここでは、ロボット１により、人６４からの指示に従って、台車６１の上にある対象物６０を、指示された机６３の上に置く作業を行うことを想定する。
【００４７】
この例においては、ロボット１の高さ８００mmに対して、台車６１の荷台６２の高さは１５０mmであり、荷台６２はロボットよりも低い。一方、机６３の高さは６００mmであり、ロボット１の頭部に近い高さを有する。
【００４８】
ロボットの基本動作は、（ａ）対話，（ｂ）移動，（ｃ）ハンドリングの要素からなる。ここで、（ａ）対話は、音声認識と音声合成などにより人と対話する動作である。（ｂ）移動は、ロボットの移動機構を用いて、異なる場所の間を移動する動作である。（ｃ）ハンドリングは、対象物を掴んで持ち上げたり、台・机の上に置いたりする作業であり、低い位置で行う作業（（ｃ１）低位置ハンドリング）と高い位置で行う作業（（ｃ２）高位置ハンドリング）に分類される。
【００４９】
台車６１の荷台６２の上に置かれた対象物６０を、指示された机６３の上に置く作業は、次の４ステップにより行える。
（１）人６４からの指示を（ａ）対話により得る。
（２）台車６１の近くまで（ｂ）移動を行う。
（３）荷台６２の上にある対象物６０を（ｃ１）低位置ハンドリングにより掴む。
（４）指定された机６３の近くまで（ｂ）移動を行う。
（５）対象物６０を（ｃ２）高位置ハンドリングにより机６３の上に置く。
【００５０】
この作業を行うための基本動作は、上記のカメラ１０ａ，１０ｂの駆動機構を用いて、次のように行う。
【００５１】
（ａ）対話
対話を行う時には、ロボット１は頭部８およびカメラ１０ａ，１０ｂを、上記の姿勢（Ｂ）にする。すなわち、頭部８を上方に向け、カメラ１０ａ，１０ｂは頭部８と同じ方向を向ける。人と人とがスムースに対話を行うには、アイコンタクトが重要である。姿勢（Ｂ）では、頭部８の前面、より特定するならば目の意匠１１ａ，１１ｂが、人の方向を向くので、人はあたかもロボットと目を合わせて対話を行っているような効果がある。
【００５２】
また、カメラ１０ａ，１０ｂの視野７３ａが目の意匠１１ａ，１１ｂと同じ方向、すなわち、人の方向を向くので、人の位置を検出して、頭部８の方向・角度を調整することにより、人の方向を正確に向いて対話を行うことができる。また、マイク１５が人の方向を向くので、人の音声を明瞭に捕らえることができる。
【００５３】
（ｂ）移動
移動を行う時には、頭部８およびカメラ１０ａ，１０ｂを、上記の姿勢（Ａ）にする。すなわち、頭部８およびカメラ１０ａ，１０ｂを水平方向に向ける。これにより、カメラ１０ａ，１０ｂの視野７３ｂ１が前方を向くので、前方の映像を取得して、位置検出や障害物検出を行いながら移動できる。また、床面に段差６５がある場合には、直前で停止した後に、頭部８およびカメラ１０ａ，１０ｂを、上記の姿勢（Ｃ）にする。すなわち、頭部８およびカメラ１０ａ，１０ｂを真下方向に向け、視野７３ｂ２を得る。これにより、すぐ先方にある段差をカメラ１０ａ，１０ｂで撮像することができ、その情報に基づいて、安全に段差を超える制御を行う。
【００５４】
（ｃ１）低位置ハンドリング
台車６１の荷台６２の上に置かれた物体のように、低い位置にある物体を取り扱う場合には、頭部８およびカメラ１０ａ，１０ｂを、上記の姿勢（Ｃ）にする。すなわち、頭部８およびカメラ１０ａ，１０ｂを真下方向に向けて視野７３ｃ１を得る。これにより、低い荷台６２の上にある対象物６０をカメラ１０ａ，１０ｂで撮像して、その形、位置を検出し、確実に物を掴む作業を行うことができる。逆に、低い荷台６２の上の上にある物体の配置を検出し、対象物６０を荷台６２の上に確実に置く作業を行うことができる。
【００５５】
（ｃ２）高位置ハンドリング
机６３の上など、ロボット１の頭部に近い高さの場所に物を置いたり、そこから物を掴んで下ろしたりする作業の場合には、頭部８およびカメラ１０ａ，１０ｂを、上記の姿勢（Ａ）にする。すなわち、頭部８およびカメラ１０ａ，１０ｂを水平方向に向けて視界７３ｃ２を得る。この姿勢では、カメラ１０ａ，１０ｂはロボット１の最も高い位置にあるため、机の上を見通すことができ、机６３の上に置かれた物体の配置を確認して、対象物６０を確実に机６３の上に置くことができる。あるいは、机６３の上にある対象物６０を確実に掴むことができる。
【００５６】
上述のように、本実施例のロボット１では、カメラ１０ａ，１０ｂを頭部８の外周に沿って動かす機構を設けることにより、頭部８の可動範囲を超えて、カメラ１０ａ，１０ｂを動かすことができ、ロボットの胴体２に遮られずに真下から上方まで広い範囲の画像を入力することができる。これにより、移動と物を運ぶ作業を確実に行うことができる。本実施例の構成は、上記に加えて下記の利点も有する。
【００５７】
カメラ１０ａ，１０ｂは２台のカメラによるステレオ画像処理によって、周囲の人や物までの距離情報を含む３次元情報を得るために使われる。カメラ１０ａ，１０ｂは、頭部８の幅一杯の間隔に設置しているので、カメラの間隔を広くとることができ、遠距離にある物の距離を精度良く測定できる。
【００５８】
同時に、カメラ１０ａ，１０ｂが頭部８の幅よりも突き出さないので、ロボットが作業するときにカメラが邪魔になることがない。
【００５９】
カメラ駆動モータ２５の回転軸４５は、首ピッチ軸モータ２２の回転軸４２とほぼ同軸に配置されているので、カメラ駆動モータ２５と首ピッチ軸モータ２２の回転角度の和を等しくすれば、カメラ１０ａ，１０ｂを同じ姿勢に保ったまま、頭部８のピッチ角度を変えることができる。これにより、移動や作業のために必要な視野を得つつ、人に対して目の意匠１１ａ，１１ｂを向けて、対話を行うこともできる。
【００６０】
カメラ台座９にマイク１５を搭載しているので、カメラ１０ａ，１０ｂと同様に広い範囲にマイク１５を向けることができ、真下方向から上方まで、必要に応じて、様々な方向の音を捉えることができる。
【００６１】
また、カメラ台座９に対して、帽子のような意匠を与えることにより、カメラ台座９を動かしても、周囲の人に違和感を与えず、ユニークな印象を与えることができる。
【００６２】
なお、上記の実施例では、カメラ台座９をカメラ駆動モータの回転軸４５を中心に回転させることにより、カメラ台座１０ａ，１０ｂを頭部８の外周に沿って動かしているが、その代わりに、頭部８の外周にレールを設けてカメラ台座９がレール上に乗って移動することにより、カメラ１０ａ，１０ｂを頭部８の外周に沿って動かすようにしても良い。
【００６３】
また、上記の記述ではカメラ１０ａ，１０ｂは、ＣＣＤカメラ，ＣＭＯＳカメラなどの電子カメラ（撮像装置）で説明したが、その代わりに、濃淡画像情報と共に、光の往復時間により距離情報を取得することができる距離画像センサを用いてもよい。また、レーザを走査することで、濃淡画像情報と距離情報を取得する、走査レーザ式の距離画像センサを用いても良い。
【００６４】
本実施例によれば、ロボット、特に小型のロボットにおいて、移動および作業を確実に行うために、頭部の上に設けられたカメラ台座にカメラを設けたことで、頭部の傾きとは非連動でカメラ台座を動かすことでカメラの仰角と俯角を変化させることができる。この仰角と俯角が大きく取れる撮像装置駆動機構を有することにより、高い場所からロボットの直前の真下方向まで広い範囲を観測可能なコンパクトな可動式カメラを頭部に備えたロボットを提供することができる。また、本実施例によれば、人型のロボットとして違和感が少ないロボットを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施例におけるロボットの斜視図。
【図２】図１のロボットの前面図。
【図３】図１のロボットの側面図。
【図４】本実施例のロボットの頭部およびカメラ台座の駆動機構の斜視図。
【図５】ロボットの視界を示す側面図。
【図６】本実施例のロボットの頭部及びカメラの動作例を示す側面図。
【図７】本実施例のロボットの使用例を示す側面図。
【符号の説明】
【００６６】
１  ロボット
２  胴体
３ａ，３ｂ  脚機構
４ａ，４ｂ  車輪
５ａ，５ｂ  腕
６ａ，６ｂ  ハンド
７  首部
８  頭部
９  カメラ台座
１０ａ，１０ｂ  カメラ
１１ａ，１１ｂ  目の意匠
１２  電池
１３  制御装置
１５  マイク
１６  スピーカ
２１  首ヨー軸モータ
２２  首ピッチ軸モータ
２３  首ロール軸モータ
２４  頭部基部
２５  カメラ駆動モータ
２６  連結部材
４１  首ヨー軸モータ回転軸
４２  首ピッチ軸モータ回転軸
４３  首ロール軸モータ回転軸
４５  カメラ駆動モータ回転軸
５１  カメラ駆動モータの回転軸からカメラ台座までの距離
５２  カメラ駆動モータの回転軸から頭部外周までの距離
６０  対象物
６１  台車
６２  荷台
６３  机
６４  人
６５  段差
６６  床面
７１  水平方向の視野
７２  下方向の視野
７３ａ，７３ｂ１，７３ｂ２，７３ｃ１，７３ｃ２  視野
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004857242.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004857242.tif 000008