(57)【要約】  上下方向に貫通する中空な空間である中空部（１１０）を有し、前記上下方向への移動に伴い前記中空部（１１０）に挿入される支持対象（３０）を持ち上げて支持する本体部（１０）と、脚部（２０）を動作させることで前記本体部（１０）を少なくとも前記上下方向に移動させる可動部（２００）と、を備えるロボット（１）。
2020004204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に貫通する中空な空間である中空部を有し、前記上下方向への移動に伴い前記中空部に挿入される支持対象を持ち上げて支持する本体部と、
脚部を動作させることで前記本体部を少なくとも前記上下方向に移動させる可動部と、を備えるロボット。
【請求項２】
前記本体部は、前記支持対象の上に位置する際に、少なくとも下方向へ移動することで、前記支持対象を前記中空部へ挿入する、請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記本体部は、前記支持対象を支持する支持部を有し、
前記支持部は、前記中空部に前記支持対象が挿入された際に前記支持対象を支持する、請求項１に記載のロボット。
【請求項４】
前記支持部は、可動する爪を有し、前記支持対象に前記爪を係合させることで前記支持対象を支持する、請求項３に記載のロボット。
【請求項５】
前記本体部は、前記支持部が前記支持対象を支持した際に、少なくとも上方向へ移動することで、前記支持対象を持ち上げて支持する、請求項３に記載のロボット。
【請求項６】
前記中空部の形状は、くさび形であり、
前記くさび形は、前記中空部の第１の開口部の面積と第２の開口部の面積とが異なることで形成される、請求項１に記載のロボット。
【請求項７】
前記中空部の重心の位置は、前記本体部の重心の位置から所定の範囲内の位置である、請求項１に記載のロボット。
【請求項８】
前記脚部は、複数のリンク及び複数の可動部で構成され、前記可動部が動作することで屈伸運動を行い、前記本体部を少なくとも前記上下方向へ移動させる、請求項１に記載のロボット。
【請求項９】
前記脚部は、前記脚部の先端部に車輪を有する、請求項８に記載のロボット。
【請求項１０】
前記ロボットは、前記本体部が前記支持対象を持ち上げて支持した状態で前記脚部を動作させて移動することで、前記支持対象を運搬する、請求項１に記載のロボット。
【請求項１１】
支持対象に関する支持対象情報に基づき、中空な空間である中空部を有する制御対象の少なくとも上方向及び下方向への動作を制御することと、
前記中空部に挿入された前記支持対象に対する前記制御対象の支持動作を制御することと、
を含むプロセッサにより実行される制御方法。
【請求項１２】
前記プロセッサは、前記支持対象情報に基づき、前記支持対象の位置を検出し、検出した前記支持対象の位置を前記上方向及び前記下方向への動作の実行位置として決定する、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記実行位置へ前記制御対象を移動させ、前記制御対象に前記上方向及び前記下方向への動作を実行させる、請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記プロセッサは、前記支持対象情報に基づき、前記中空部と前記支持対象との位置関係を検出し、前記位置関係に基づき、前記支持対象の姿勢と前記制御対象の姿勢との差分を検出する、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記プロセッサは、前記差分に基づき、前記制御対象の姿勢を前記支持対象の姿勢に合わせて補正した上で、前記制御対象に前記下方向への動作を実行させる、請求項１４に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記プロセッサは、前記制御対象が前記下方向への動作を実行した際に、前記制御対象が有する支持部に前記支持対象の支持を開始又は終了させる、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１７】
前記プロセッサは、前記支持部が前記支持対象を支持していない場合、前記制御対象に前記支持対象の上から前記下方向への動作を実行させることで、前記支持部に前記支持対象の支持を開始させる、請求項１６に記載の制御方法。
【請求項１８】
前記プロセッサは、前記支持部が前記支持対象を支持している場合、前記制御対象に前記下方向への動作を実行させ、前記支持部に前記支持対象の支持を終了させる、請求項１６に記載の制御方法。
【請求項１９】
前記プロセッサは、前記制御対象が備えるセンサ部に前記支持対象をセンシングさせることで前記支持対象情報を取得させる、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項２０】
前記プロセッサは、前記制御対象が備える通信部に前記支持対象の通信部と通信を行わせることで前記支持対象情報を取得させる、請求項１１に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ロボット、及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な荷物運搬用ロボットは、荷物を荷台に積み、運搬先へ移動し、荷物を荷台から下ろすという一連の作業を行うことで荷物の運搬を行う。荷物の積み下ろしは、荷物運搬用ロボットが備えるアーム、または外部に設置されているアーム装置等により行われる。運搬先への移動は、脚部等の移動機構により行われる。このように、一般的な荷物運搬用ロボットは、作業に応じて機構が分けられている。そのため、当該荷物運搬用ロボットが上記の作業を行うためには、荷物の積み下ろし時にアーム装置を動作させるためのスペースと、荷物の運搬時に移動するためのスペースとが必要である。しかしながら、荷物運搬用ロボットが作業スペースを十分に確保できない場合、荷物運搬用ロボットによる荷物の運搬は困難となる。そのため、荷物運搬用ロボットは、よりシンプルな構成かつより小さい荷物運搬用ロボットであることにより、より小さな作業スペースで作業できることが望ましい。【０００３】
例えば、下記特許文献１には、胴部への運搬物の積み込み、及び胴部からの運搬物の積み下ろしを脚部により行い、運搬先への移動も脚部により行う脚式移動ロボットが開示されている。当該脚式移動ロボットは、脚部がアーム機構と移動機構を兼ねているため、一般的な荷物運搬用ロボットと比較してよりシンプルな構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０２０１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の脚式移動ロボットの脚部は、脚式移動ロボットの外部に備えられている。また、荷物の積み下ろしを行う際の動作は、一般的な荷物運搬用ロボットと同様な動作である。そのため、脚式移動ロボットが作業に必要とするスペースの縮小化は、あまり期待されない。【０００６】
そこで、本開示では、荷物運搬用ロボットの小型化及び作業スペースの縮小化が可能な、新規かつ改良されたロボット、及び制御方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、上下方向に貫通する中空な空間である中空部を有し、前記上下方向への移動に伴い前記中空部に挿入される支持対象を持ち上げて支持する本体部と、脚部を動作させることで前記本体部を少なくとも前記上下方向に移動させる可動部と、を備えるロボットが提供される。【０００８】
また、本開示によれば、支持対象に関する支持対象情報に基づき、中空な空間である中空部を有する制御対象の少なくとも上方向及び下方向への動作を制御することと、前記中空部に挿入された前記支持対象に対する前記制御対象の支持動作を制御することと、を含むプロセッサにより実行される制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本開示によれば、荷物運搬用ロボットの小型化及び作業スペースの縮小化が可能なロボット、及び制御方法が提供される。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の実施形態に係るロボットを上から見た際の外観の概略図である。
【図２】同実施形態に係るロボットを右側から見た際の外観の概略図である。
【図３】同実施形態に係る本体部を長辺方向に切断した断面を示す図である。
【図４】同実施形態に係る本体部を短辺方向に切断した断面を示す図である。
【図５】同実施形態に係る中空部への支持対象の挿入例を示す図である。
【図６】同実施形態に係る支持された支持対象の重心の位置の例を示す図である。
【図７】同実施形態に係る支持部による支持対象の支持例を示す図である。
【図８】同実施形態に係る脚部の外部構成例を示す図である。
【図９】同実施形態に係る脚部を上から見た際の軸構成の概略を示す図である。
【図１０】同実施形態に係る本体部の機能構成例を示すブロック図である。
【図１１】同実施形態に係るロボットの姿勢制御処理の例を示す図である。
【図１２】同実施形態に係るロボットの支持開始動作の流れを示す図である。
【図１３】同実施形態に係る制御部における支持開始動作処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】同実施形態に係るロボットの支持終了動作の流れを示す図である。
【図１５】同実施形態に係る制御部における支持終了動作処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】同実施形態に係る支持対象の検出方法の例を示す図である。
【図１７】同実施形態に係る通信を用いた姿勢制御処理の例を示す図である。
【図１８】同実施形態に係る測距センサを用いた姿勢制御処理の例を示す図である。
【図１９】同実施形態に係るレーザ光源を用いた姿勢制御処理の例を示す図である。
【図２０】同実施形態に係る突起物による支持対象の傾きの補正の例を示す図である。
【図２１】同実施形態に係るくぼみによる支持対象の傾きの補正の例を示す図である。
【図２２】同実施形態に係る変形例を示す図である。
【図２３】同実施形態に係るロボットのハードウェア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の実施形態
１．１．概要
１．２．外部構成例
１．３．機能構成例
１．４．動作例
２．実施例
３．変形例
４．ハードウェア構成例
５．まとめ
【００１３】
＜＜１．本開示の実施形態＞＞
＜１．１．概要＞
一般的な荷物運搬用ロボットは、荷物を荷台に積み、運搬先へ移動し、荷物を荷台から下ろすという一連の作業を行うことで荷物の運搬を行う。荷物の積み下ろしは、荷物運搬用ロボットが備えるアーム、または外部に設置されているアーム装置等により行われる。運搬先への移動は、脚部等の移動機構により行われる。このように、一般的な荷物運搬用ロボットは、作業に応じて機構が分けられている。そのため、当該荷物運搬用ロボットが上記の作業を行うためには、荷物の積み下ろし時にアーム装置を動作させるためのスペースと、荷物の運搬時に移動するためのスペースとが必要である。しかしながら、荷物運搬用ロボットが作業スペースを十分に確保できない場合、荷物運搬用ロボットによる荷物の運搬は困難となる。そのため、荷物運搬用ロボットは、よりシンプルな構成かつより小さい荷物運搬用ロボットであることにより、より小さな作業スペースで作業できることが望ましい。
【００１４】
上記の事情を一着眼点にし、本開示の実施形態に係るロボットが創作されるに至った。本実施形態に係るロボットは、本体部、可動部、及び複数の脚部を備える。本体部は、上下方向に貫通する中空な空間である中空部を有する。可動部は、自身が駆動することにより複数の脚部の各々を動作させる。本体部は、複数の脚部の各々と連結されているため、可動部の駆動により複数の脚部の各々が動作することに伴い、少なくとも上下方向に動作する。本体部は、上下方向に動作することにより、中空部に支持対象（例えば荷物）を挿入し、挿入された支持対象を持ち上げて支持することができる。なお、可動部の駆動に伴う本体部の上下方向への動作、及び支持対象に対する本体部の支持動作は、支持対象に関する支持対象情報に基づき制御される。支持対象情報は、例えば、支持対象の位置に関する情報、及び支持対象の傾き等の姿勢に関する情報等を含み得る。
【００１５】
また、可動部は、可動部単体として実現されてもよいし、脚部の関節部が可動部としての機能を有するものとして実現されてもよい。本実施形態では、関節部が可動部としての機能を有する例について説明する。また、本実施形態に係る支持対象は、本体部１０が支持可能な形状である専用コンテナが用いられる。
【００１６】
これにより、本実施形態に係るロボットは、アーム装置を用いることなく荷物の積み下ろしを行うことができる。よって、アーム装置が設けられない分だけロボットを小型化することができる。また、本実施形態に係るロボットは、上下方向の動作のみで荷物の積み下ろしを行うことができる。よって、アーム装置を用いて荷物の積み下ろしを行う場合と比較して、作業スペースを縮小化することができる。以下、本実施形態の内容について順次詳細に説明する。
【００１７】
＜１．２．外部構成例＞
以下では、図１〜図９を参照しながら、本開示の実施形態に係るロボット１の外部構成例について説明する。図１は、本開示の実施形態に係るロボット１を上から見た際の外観の概略図である。図２は、本開示の実施形態に係るロボット１を右側から見た際の外観の概略図である。図１、及び図２に示すように、ロボット１は、本体部１０、及び４脚の脚部２０を備える。本体部１０は、上下方向に貫通する中空な空間である中空部１１０を有する。４脚の脚部２０は、それぞれ脚部２０ａ、脚部２０ｂ、脚部２０ｃ、及び脚部２０ｄである。また、４脚の脚部２０の各々は、本体部１０に対して取り外し可能に構成され得る。
【００１８】
当該４脚の脚部２０の種類は、全て同一であり得る。ただし、係る例に限定されず、例えば軸構成などの種類が互いに異なる脚部２０が併用されてもよい。また、当該脚部２０の数は、４脚に限定されない。例えば、脚部２０の数は、２脚又は６脚等であってもよい。
【００１９】
なお、当該ロボット１において、切断線Ｉ−Ｉに対して脚部２０ｃ及び脚部２０ｄがある側が本体部１０の右側、脚部２０ａ及び脚部２０ｂがある側が本体部１０の左側である。また、当該ロボット１において、切断線ＩＩ−ＩＩに対して脚部２０ｂ及び脚部２０ｄがある側が本体部１０の前側、脚部２０ａ及び脚部２０ｃがある側が本体部１０の後側である。
【００２０】
（１）本体部１０
以下では、図３及び図４を参照しながら、本体部１０の詳細を説明する。図３は、本開示の実施形態に係る本体部１０を長辺方向に切断した断面を示す図（図１に示す切断線Ｉ−Ｉにおける断面図）である。図４は、本開示の実施形態に係る本体部１０を短辺方向に切断した断面を示す図（図１に示す切断線ＩＩ−ＩＩにおける断面図）である。
【００２１】
図３、図４に示すように、本体部１０は、中空部１１０、及び支持部１２０を有する。本体部１０は、中空部１１０に支持対象を挿入し、支持部１２０で支持対象を支持する。具体的に、本体部１０は、支持対象の上に位置する際に、少なくとも下方向へ移動することで、支持対象を中空部１１０へ挿入する。次いで、支持部１２０は、本体部１０により中空部１１０に挿入された支持対象を支持する。そして、本体部１０は、支持部１２０が支持対象を支持した際に、少なくとも上方向へ移動することで、支持対象を持ち上げて支持する。
【００２２】
（１−１）中空部１１０
中空部１１０は、本体部１０を上下方向に貫通する中空な空間である。例えば、中空部１１０は、本体部１０の上面と下面とを貫通する空間である。具体的に、中空部１１０は、本体部の１０の上面の開口部１１１（第１の開口部）と本体部１０の下面の開口部１１２（第２の開口部）との間を貫通する空間である。
【００２３】
（中空部１１０の形状）
中空部１１０の形状は、例えば、くさび形である。当該くさび形は、例えば、開口部１１１の面積と開口部１１２の面積とが異なることで形成される。具体的に、当該くさび形は、開口部１１１の面積が開口部１１２の面積より小さいことにより形成され、開口部１１２から開口部１１１に向けて細くなる形状となる。中空部１１０の形状がくさび形であることより、本体部１０の内側の中空部前面１１３、中空部後面１１４、中空部右側面１１５、及び中空部左側面１１６（以下では、まとめて本体部内面とも称される）には傾斜が生じる。当該傾斜は、以下では、本体部内面の傾斜とも称される。本体部１０は、中空部１１０へ支持対象３０を挿入する際に、中空部１１０の傾斜を利用することで中空部１１０への支持対象３０の挿入を円滑に行うことができる。なお、中空部の形状はくさび形に限定されず任意の形状であってもよいが、支持対象３０の挿入の円滑化のためにくさび形であることが望ましい。
【００２４】
中空部１１０への支持対象の円滑な挿入について、図５を参照しながら具体的に説明する。図５は、本開示の実施形態に係る中空部１１０への支持対象３０の挿入例を示す図である。図５の左側に示す図は、挿入前の支持対象３０の状態を示す図であり、図５の右側に示す図は、挿入後の支持対象３０の状態を示す図である。また、図５の左側及び右側の上部の図は、ロボット１を上から見た図であり、図５の左側及び右側の下部の図は、図１に示す切断線Ｉ−Ｉの断面位置における支持対象３０の状態を示す図である。
【００２５】
支持対象３０の位置及び向きは、本体部１０が下方向に移動した際に支持対象３０が本体部内面と接触することなく開口部１１１に嵌まる位置及び向きであることが望ましい。なぜならば、支持対象３０が本体部内面に接触した場合、例えば、支持対象３０が開口部１１１まで挿入されず、本体部１０が支持対象を支持できない可能性があるからである。その場合、本体部１０は、中空部１１０へ支持対象３０を挿入する動作をやり直す必要があり、これは非効率的である。具体的に、支持対象３０の位置及び向きが図５の左側の図に示す位置及び向きである場合、本体部１０が下方向に移動すると、支持対象３０の上部の一部が中空部後面１１４に接触してしまう。しかしながら、支持対象３０が本体部内面に接触した状態で、本体部１０が下方向への移動を継続すると、支持対象３０は、本体部内面の傾斜を押し当てられることで、本体部内面の傾斜に沿って移動又は回転する。そして、図５の右側の図に示すように、支持対象３０の位置及び向きは、最終的に、支持対象３０が開口部１１１に嵌まることができる位置及び向きとなる。
【００２６】
上述の例では、支持対象３０の位置及び向きは、支持対象３０が本体部内面と接触する位置及び向きである例について説明した。なお、支持対象３０の位置又は向きの少なくともいずれか一方が、支持対象３０が本体部内面に接触する位置又は向きであってもよい。
【００２７】
（中空部１１０の重心位置）
本体部１０は、支持対象３０を本体部１０の重心の近傍で支持することで、支持対象３０を安定して支持及び運搬することができる。そのため、中空部１１０は、本体部１０が本体部１０の重心の近傍で支持対象３０を支持できる位置に形成されることが望ましい。ロボット１は、本体部１０の重心の近傍で支持対象３０を支持することで、関節トルクの偏り、左右前後のトルクの偏り等を減少し、ロボット１の姿勢の安定性を向上することができる。
【００２８】
中空部の重心の位置について、図６を参照しながら具体的に説明する。図６は、本開示の実施形態に係る支持された支持対象３０の重心の位置の例を示す図である。図６の上部に示す図は、ロボット１を上から見た図である。また、図６の下部に示す図は、ロボット１を右側から見た図である。
【００２９】
図６に示す例では、ロボット１が支持対象３０を支持した際の支持対象３０の重心３２の位置は、本体部１０の重心１２の位置から所定の範囲１３の内に位置している。このように、支持対象３０の重心３２の位置を所定の範囲１３の内に位置させるためには、中空部１１０の重心の位置も本体部１０の重心１２の位置から所定の範囲１３の内に位置するように、中空部１１０を形成するとよい。図６に示す例では、中空部１１０は、中空部１１０の重心（図示しない）の位置が本体部１０の重心１２と同一の位置となるように形成されている。
【００３０】
（１−２）支持部１２０
支持部１２０は、支持対象３０を支持する機能を有する。支持部１２０は、例えば、爪１２２と軸部１２４で構成され、支持対象３０に爪１２２を係合させることで支持対象３０を支持する。爪１２２は、可動する軸部１２４と接続されており、当該軸部１２４の動作に伴い動作する。爪１２２の形状は、例えば、矩形である。軸部１２４は、本体部内面に設けられる。軸部１２４は、例えば、ばね等の弾性体を有し、当該ばねの弾性力を利用して動作することで爪１２２を動かし、爪１２２と支持対象３０とを係合させる。爪１２２と支持対象３０とが係合した際に、支持部１２０は、ラッチ機構により爪１２２を固定することで、支持対象３０を固定して支持してもよい。本実施形態では、図３に示すように、２つの支持部１２０ａ及び支持部１２０ｂがそれぞれ中空部前面１１３及び中空部後面１１４に設けられる。なお、支持部１２０の構成、数、及び設置位置は上述の例に限定されない。例えば、支持部１２０は、磁力又は空気圧により支持対象３０を吸着することで、支持対象３０を支持する構成であってもよい。
【００３１】
支持部１２０による支持対象３０の支持について、図７を参照しながら具体的に説明する。図７は、本開示の実施形態に係る支持部１２０による支持対象３０の支持例を示す図である。図７の左側に示す図は、支持前の支持部１２０の状態を示す図であり、図７の右側に示す図は、支持後の支持部１２０の状態を示す図である。
【００３２】
支持部１２０は、本体部１０の下方向への移動に伴い下方向へ移動することで、爪１２２を支持対象３０の凹部にかけることで、支持対象３０と係合する。図７に示すように、本体部１０は、下方向に移動することで中空部１１０へ支持対象３０を挿入する。本体部１０の下方向への移動に伴い、支持部１２０の爪１２２は、支持対象３０と接触する。爪１２２が支持対象と接触して以降も本体部１０が下方向への移動を継続すると、爪１２２は、支持対象３０により押し上げられる。爪１２２が押し上げられた状態で本体部１０がさらに下方向へ移動することで、爪１２２は、支持対象３０の凹部３１の位置まで移動する。爪１２２は、当該凹部３１の位置まで移動すると、図７の右側の図に示すように凹部３１と係合する。これにより、支持部１２０は、支持対象３０を支持することができる。
【００３３】
支持部１２０は、支持対象３０の支持の終了にあたり、支持部１２０と支持対象３０との係合を解除する構成として、多様な構成を有し得る。例えば、支持部１２０は、アクチュエータを有してもよい。支持部１２０は、当該アクチュエータを駆動させることで爪１２２を動かし、爪１２２と凹部３１との係合を解除してもよい。また、支持部１２０は、本体部１０の移動に伴い支持部１２０と支持対象３０との係合が解除される機構を有してもよい。
【００３４】
（２）脚部２０
以下では、図８、図９を参照しながら、本開示の実施形態に係る脚部２０の外部構成例について説明する。図８は、本開示の実施形態に係る脚部２０の外部構成例を示す図である。図９は、本開示の実施形態に係る脚部２０を上から見た際の軸構成の概略を示す図である。
【００３５】
図８に示すように、脚部２０は、例えば、複数の関節部２００（可動部）と複数のリンク２０４とを含むリンク機構として構成され得る。脚部２０は、複数の関節部２００として、Ｒｏｌｌ軸方向に回転する股関節Ｒｏｌｌ軸２００ａ、Ｐｉｔｃｈ軸方向に回転する股関節Ｐｉｔｃｈ軸２００ｂ、及びＰｉｔｃｈ軸方向に回転する膝関節Ｐｉｔｃｈ軸２００ｃ関節部２００を有する。関節部２００の各々は、内部にアクチュエータを有しており、当該アクチュエータが駆動することで、各々の軸方向に回転する。図９に示すように、股関節Ｐｉｔｃｈ軸２００ｂの回転軸と、膝関節Ｐｉｔｃｈ軸２００ｃの回転軸とが同軸になるように、これらの関節部２００は配置されてもよい。
【００３６】
また、脚部２０は、股関節Ｒｏｌｌ軸２００ａと股関節Ｐｉｔｃｈ軸２００ｂとを連結するリンク２０４ａを有する。また、脚部２０は、股関節Ｐｉｔｃｈ軸２００ｂおよび膝関節Ｐｉｔｃｈ軸２００ｃに連結する閉リンク機構２０６を有してもよい。これにより、股関節Ｐｉｔｃｈ軸２００ｂを駆動するアクチュエータにより出力される力が膝関節Ｐｉｔｃｈ軸２００ｃへ伝達され得る。
【００３７】
また、脚部２０は、足先２０２（先端部）を有する。足先２０２は、閉リンク機構２０６に含まれるリンク２０４ｂの先端に設けられる。足先２０２は、ロボット１が移動する移動路面と接触している。足先２０２は、足先２０２と移動路面との間に適度な摩擦が生じるように、エラストマー等でおおわれている。また、足先２０２には、車輪が設けられてもよい。これにより、ロボット１は、移動路面をより滑らかに、かつ高速に移動することができる。また、各脚部２０には、足先２０２と移動路面との接触状態、足先２０２と支持対象３０等の物体との接触状態等を検出するためのセンサが備えられてもよい。
【００３８】
脚部２０が上述のように構成されることにより、ロボット１は、脚部２０ごとに、本体部１０に対する当該脚部２０の固定位置（例えば、股関節Ｒｏｌｌ軸２００ａの位置など）から見たときの、当該脚部２０の足先２０２の位置を、縦、横、および、高さの三方向へ移動させることができる。これにより、ロボット１（より詳細には本体部１０）は、各脚部２０の位置および姿勢を変化させることにより、外界の任意の方向に対して力を加えることができる。また、本体部１０は、例えば各脚部２０が他の物体と接触した際の摩擦力の大きさに応じて、各脚部２０による力のモーメントを変化させることができる。さらに、各脚部２０の足先軌道が３次元の自由軌道になり得るので、ロボット１は、一以上の障害物を乗り越えたり、回避することもできる。
【００３９】
また、脚部２０は、関節部２００が動作することで屈伸運動を行い、当該屈伸運動に伴い、本体部１０を少なくとも上下方向へ移動させる。ロボット１は、本体部１０の支持部が支持対象３０を支持した状態で、脚部２０に屈伸運動を行わせ、本体部１０を上下方向に移動させることにより、支持対象３０を持ち上げたり、降ろしたりすることができる。また、ロボット１は、支持対象３０を持ち上げて支持した状態で、脚部２０を動作させて移動することで、支持対象３０を運搬することができる。
【００４０】
なお、脚部２０の構成は、屈伸運動により本体部１０を上下方向へ移動させる構成に限定されない。例えば、脚部２０の構成は、直動運動により本体部１０を上下方向へ移動させる構成であってもよい。
【００４１】
なお、本実施形態に係る脚部２０の軸構成は、上述した例に限定されない。例えば、脚部２０の軸の数は一以上の任意の数（例えば１軸や１０軸など）であってもよい。また、脚部２０に含まれるリンク機構としては、全てシリアルリンクが用いられてもよいし、全てパラレルリンクが用いられてもよいし、または、一以上のシリアルリンクおよび一以上のパラレルリンクが混在していてもよい。さらに、脚部２０は、劣駆動関節（つまり、アクチュエータにより駆動されない関節）を一以上有してもよい。また、脚部２０が有するアクチュエータの数（脚部２０が制御可能なアクチュエータの数）に関しても特に限定されない。
【００４２】
＜１．３．機能構成例＞
以下では、図１０及び図１１を参照しながら、本開示の実施形態に係る本体部１０の機能構成例について説明する。図１０は、本開示の実施形態に係る本体部１０の機能構成例を示すブロック図である。図１０に示すように、本開示の実施形態に係るロボット１は、制御部１００、通信部１０２、センサ部１０４、及び記憶部１０６を備える。
【００４３】
（１）制御部１００
制御部１００は、ロボット１の動作を制御する機能を有する。ロボット１の動作を制御するにあたり、制御部１００が実行する処理ついて詳細に説明する。
【００４４】
（１−１）検出処理
制御部１００は、取得した情報に基づく検出処理を行う。例えば、制御部１００は、ロボット１の本体部１０が備える通信部１０２に支持対象３０の通信部と通信を行わせることで支持対象情報を取得させる。そして、制御部１００は、通信部１０２が取得した支持対象情報に基づき、支持対象３０の位置を検出する。また、制御部１００は、ロボット１の本体部１０が備えるセンサ部１０４に支持対象３０をセンシングさせることで支持対象情報を取得させる。そして、制御部１００は、センサ部１０４が取得した支持対象情報に基づき、支持対象３０の位置を検出する。また、制御部１００は、通信部１０２又はセンサ部１０４が取得した支持対象情報に基づき、支持対象３０の運搬先である目的地を検出する。また、制御部１００は、通信部１０２又はセンサ部１０４が取得した支持対象情報に基づき、ロボット１の姿勢を検出する。
【００４５】
上述の通信により取得される支持対象情報は、例えば、支持対象３０の位置情報である。当該位置情報は、支持対象３０に記憶装置等を備えることで当該記憶装置に予め登録された位置情報でもよいし、支持対象３０にＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を備えることで逐次取得される位置情報であってもよい。また、上述のセンシングにより取得される情報は、例えばロボット１から支持対象３０までの距離である。当該距離は、センサ部１０４が備えるカメラ、又は測距装置等によりセンシングされることで検出される。また、支持対象３０は、ＱＲコード（登録商標）を備えてもよい。制御部１００は、センサ部１０４のカメラで当該ＱＲコードを読み込むことにより、支持対象情報を取得してもよい。
【００４６】
（１−２）決定処理
制御部１００は、検出処理にて検出された情報に基づく決定処理を行う。例えば、制御部１００は、検出処理にて検出された支持対象３０の位置に基づき、当該支持対象３０の位置をロボット１による上方向及び下方向への動作の実行位置として決定する。なお、以下では、ロボット１による上方向への動作は立ち上がり動作、ロボット１による下方向への動作はしゃがみ込み動作とも称される。当該支持対象３０の位置は、即ちロボット１が支持対象３０の支持を開始する支持開始位置である。また、制御部１００は、検出処理にて検出された目的地に基づき、当該目的地をロボット１による上方向及び下方向への動作の実行位置として決定する。当該目的地は、即ちロボット１が支持対象３０の支持を終了する支持終了位置である。
【００４７】
（１−３）動作制御処理
制御部１００は、ロボット１の動作制御処理を行う。制御部１００は、例えば、ロボット１を移動させる処理を行う。具体的に、制御部１００は、決定処理にて決定された実行位置へロボット１を移動させる。
【００４８】
また、制御部１００は、実行位置にてロボット１を上方向及び下方向へ動作させる処理を行う。具体的に、制御部１００は、ロボット１が実行位置に移動した際に、ロボット１を下方向へ動作させる。一方、制御部１００は、ロボット１が実行位置にて支持対象３０の支持を開始又は終了した際に、ロボット１を上方向へ動作させる。
【００４９】
また、制御部１００は、ロボット１の支持動作を制御する処理を行う。例えば、ロボット１が下方向への動作を実行した際に、ロボット１が有する支持部１２０に支持対象３０の支持を開始又は終了させる。具体的に、支持部１２０が支持対象３０を支持していない場合、制御部１００は、ロボット１に支持対象３０の上から下方向への動作を実行させる。そして、制御部１００は、ロボット１の下方向への移動させるに伴い、支持部１２０を支持対象の凹部に係合させることで、支持部１２０に支持対象３０の支持を開始させる。また、支持部１２０が支持対象を支持している場合、制御部１００は、ロボット１に下方向への動作を実行させ、支持対象３０を接地させる。そして、制御部１００は、支持部１２０に支持対象３０の凹部との係合を解除させることで、支持対象３０の支持を終了させる。この時、制御部１００は、例えば、支持部１２０が有する機構をロボット１の動作に伴い動作させることで、支持部１２０に支持対象３０の凹部との係合を解除させる。また、制御部１００は、支持部１２０の軸部１２４が有するアクチュエータを駆動させることで支持部１２０を動かし、支持部１２０に支持対象３０の凹部との係合を解除させてもよい。
【００５０】
また、制御部１００は、ロボット１の姿勢を制御する処理を行う。例えば、制御部１００は、検出処理にて検出された支持対象情報に基づき、中空部１１０と支持対象３０との位置関係を検出し、当該位置関係に基づき、支持対象３０の姿勢とロボット１の姿勢との差分を検出する。次いで、制御部１００は、検出した差分に基づき、ロボット１が中空部１１０に支持対象３０を挿入しやすい姿勢となるように、ロボット１の姿勢を支持対象３０の姿勢に合わせて補正する。そして、制御部１００は、補正後の姿勢の状態でロボット１を下方向へ動作させる。
【００５１】
制御部１００によるロボット１の姿勢の補正例について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、本開示の実施形態に係るロボット１の姿勢制御処理の例を示す図である。図１１の左側に示す図は、補正前のロボット１の姿勢を示す図である。図１１の右側に示す図は、補正後のロボット１の姿勢を示す図である。図１１の左側の図が示すように、例えば、支持対象３０が突起物４０により地面に対して傾いているとする。この時、ロボット１は、検出処理にて検出された支持対象情報に基づき、支持対象３０の傾きを検出する。図１１の右側の図に示すように、ロボット１は、例えば、ロボット１の本体部１０と支持対象３０の上面とが水平となるように、検出した傾きに応じてロボット１を傾けることでロボット１の姿勢を補正する。そして、ロボット１は、補正後の姿勢のまま下方向への動作を行う。
【００５２】
（２）通信部１０２
通信部１０２は、外部装置との通信を行う機能を有する。例えば、通信部１０２は、支持対象３０が備える通信部と通信を行うことで、情報の送受信を行う。具体的に、通信部１０２は、支持対象３０の通信部との通信を介して、支持対象情報を受信する。そして、通信部１０２は、受信した支持対象情報を制御部１００へ出力する。
【００５３】
（３）センサ部１０４
センサ部１０４は、支持対象３０に関する支持対象情報を取得する機能を有する。センサ部１０４は、当該支持対象情報を取得するために、多様なセンサを含み得る。例えば、センサ部１０４は、カメラ、サーモカメラ、デプスセンサ、マイクロフォン（以下、マイクとも称する）、及び慣性センサを含み得る。なお、センサ部１０４は、これらのうち一つ又は複数を組み合わせ含んでも良いし、同一種類の装置を複数含んでも良い。
【００５４】
カメラは、ＲＧＢカメラ等の、レンズ系、駆動系、及び撮像素子を有し、画像（静止画像又は動画像）を撮像する撮像装置である。サーモカメラは、赤外線等により撮像対象の温度を示す情報を含む撮像画像を撮像する撮像装置である。デプスセンサは、赤外線測距装置、超音波測距装置、ＬｉＤＡＲ（Ｌａｓｅｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）又はステレオカメラ等の深度情報を取得する装置である。マイクは、周囲の音を収音し、アンプおよびＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を介してデジタル信号に変換した音声データを出力する装置である。慣性センサは、加速度及び角速度を検出する装置である。
【００５５】
カメラ、サーモカメラ、デプスセンサは、ロボット１と支持対象３０との距離を検出し、検出した距離に基づくロボット１と支持対象３０との位置関係の検出に用いられ得る。マイクは、支持対象３０から出力される音波の検出し、検出した音波に基づく支持対象３０の検出に用いられ得る。慣性センサは、ロボット１及び支持対象３０の姿勢の検出に用いられ得る。
【００５６】
これらのセンサは、多様に設置され得る。これらのセンサは、例えば、ロボット１の本体部１０に設置される。具体的に、これらのセンサは、本体部１０の上面、下面、側面、及び本体部内面のいずれの面に設置されてもよい。また、これらのセンサは、脚部２０に設置されてもよい。具体的に、これらのセンサは、脚部２０の関節部２００、足先２０２、リンク２０４、及び閉リンク機構２０６に設置されてもよい。
【００５７】
（４）記憶部１０６
記憶部１０６は、制御部１００における処理にて取得されるデータを記憶する機能を有する。例えば、記憶部１０６は、通信部１０２が受信した支持対象情報を記憶する。また、記憶部１０６は、センサ部１０４が検出したデータを記憶してもよい。また、記憶部１０６は、制御部１００が出力するロボット１の制御情報を記憶してもよい。なお、記憶部１０６が記憶する情報は、上述の例に限定されない。例えば、記憶部１０６は、各種アプリケーション等のプログラム、及びデータ等を記憶してもよい。
【００５８】
＜１．４．動作例＞
以下では、図１２〜図１５を参照しながら、本開示の実施形態に係るロボット１の動作の流れ及び制御部１００の処理の流れについて説明する。
【００５９】
（１）支持開始動作
まず、図１２及び図１３を参照しながら、ロボット１が支持対象の支持を開始して運搬する際の動作の流れについて説明する。
【００６０】
（ロボット１の動作例）
図１２は、本開示の実施形態に係るロボット１の支持開始動作の流れを示す図である。ロボット１は、支持対象３０の支持を開始する際に、図１２に示す動作を動作１〜動作６の順に実行する。まず、ロボット１は、支持対象３０を検出することで支持対象３０の支持開始位置４１を決定し、支持開始位置４１への移動を開始する（動作１）。ロボット１は、支持開始位置４１まで移動する（動作２）。支持開始位置４１まで移動後、ロボット１は、支持開始位置４１にてしゃがみ込み動作を開始する（動作３）。ロボット１は、しゃがみ込み動作により支持対象３０を支持する（動作４）。支持対象３０の支持後、ロボット１は、立ち上がり動作を開始する（動作５）。立ち上がり後、ロボット１は、支持対象３０を目的地へ運搬する（動作６）。
【００６１】
（制御部１００の処理例）
図１３は、本開示の実施形態に係る制御部１００における支持開始動作処理の流れを示すフローチャートである。図１３に示すように、まず、制御部１００は、センサ部１０４が検出したセンシングデータに基づき、支持対象３０を検出する（ステップＳ１０００）。支持対象３０の検出結果に基づき、制御部１００は、支持対象３０の支持開始位置４１を決定する（ステップＳ１００２）。制御部１００は、ロボット１の脚部２０を駆動することでロボット１を支持開始位置４１へ移動させる（ステップＳ１００４）。制御部１００は、支持開始位置４１でロボット１の脚部２０を駆動することでロボット１にしゃがみ込み動作を行わせ、支持対象３０を支持させる（ステップＳ１００６）。支持対象３０の支持後、制御部１００は、脚部２０を駆動することでロボット１に立ち上がり動作を行わせる（ステップＳ１００８）。立ち上がり動作完了後、制御部１００は、支持対象３０を支持させたまま、ロボット１を目的地へ移動させる（ステップＳ１０１０）。
【００６２】
（２）支持終了動作
次いで、図１４及び図１５を参照しながら、ロボット１が支持対象の支持を終了して次の支持対象の位置へ移動する際の動作の流れについて説明する。
【００６３】
（ロボット１の動作例）
図１４は、本開示の実施形態に係るロボット１の支持終了動作の流れを示す図である。ロボット１は、支持対象３０の支持を終了する際に、図１４に示す動作を動作７〜動作１２の順に実行する。まず、ロボット１は、支持対象３０の運搬先となる目的地を検出することで、支持している支持対象３０を下ろして支持を終了する位置である支持終了位置４２を決定し、支持終了位置４２への移動を開始する（動作７）。ロボット１は、支持終了位置４２まで移動する（動作８）。支持終了位置４２まで移動後、ロボット１は、支持終了位置４２にてしゃがみ込み動作を開始する（動作９）。ロボット１は、しゃがみ込み動作の完了時、支持対象３０を離すことで支持対象３０の支持を終了する（動作１０）。支持対象３０の支持終了後、ロボット１は、立ち上がり動作を開始する（動作１１）。立ち上がり後、ロボット１は、次に運搬する支持対象３０の位置への移動を開始する（動作１２）。
【００６４】
（制御部１００の処理例）
図１５は、本開示の実施形態に係る制御部１００における支持終了動作処理の流れを示すフローチャートである。図１５に示すように、まず、制御部１００は、センサ部１０４が検出したセンシングデータに基づき、目的地を検出する（ステップＳ２０００）。目的地の検出結果に基づき、制御部１００は、支持対象３０の支持終了位置４２を決定する（ステップＳ２００２）。制御部１００は、ロボット１の脚部２０を駆動することでロボット１を支持終了位置４２へ移動させる（ステップＳ２００４）。制御部１００は、支持終了位置４２でロボット１の脚部２０を駆動することでロボット１にしゃがみ込み動作を行わせる（ステップＳ２００６）。しゃがみ込み動作の完了時、制御部１００は、ロボット１に支持対象３０の支持を終了させる（ステップＳ２００８）。支持機構が支持対象の支持を終了後、制御部１００は、ロボット１の脚部２０を駆動することでロボット１に立ち上がり動作を行わせる（ステップＳ２０１０）。立ち上がり動作完了後、制御部１００は、次に運搬する支持対象３０の位置へロボット１を移動させる（ステップＳ２０１２）。
【００６５】
＜＜２．実施例＞＞
以下では、図１６〜図２１を参照しながら、本開示の実施形態に係る実施例を説明する。なお、以下に説明する実施例は、単独で本開示の実施形態に適用されてもよいし、組み合わせで本開示の実施形態に適用されてもよい。また、実施例は、本開示の実施形態で説明した構成に代えて適用されてもよいし、本開示の実施形態で説明した構成に対して追加的に適用されてもよい。
【００６６】
（１）第１の実施例
以下では、図１６を参照しながら、本開示の実施形態に係る第１の実施例について説明する。図１６は、本開示の実施形態に係る支持対象３０の検出方法の例を示す図である。第１の実施例では、ロボット１が支持対象３０を検出する方法の具体例について説明する。ロボット１は、例えば、支持対象３０が出力する情報を取得することにより、支持対象３０を検出する。具体的に、図１６に示すように、支持対象３０が備える出力装置３３は、ロボット１が既知とする特定周波数の音波３４を出力する。ロボット１は、センサ部１０４としてマイク１０４ａを備え、当該マイク１０４ａにより音波３４を取得する。そして、ロボット１は、取得した音波３４に基づき支持対象３０を検出する。そして、ロボット１は、検出した支持対象３０の位置に基づき、ロボット１と支持対象３０との相対的な位置関係を検出する。なお、マイク１０４ａが設置される位置は限定されず、ロボット１の任意の位置に設置される。例えば、マイク１０４ａは、図１６に示すように、本体部１０の上面の丸の位置に設置されてもよいし、本体部１０の下面の三角形の位置に設定されてもよい。
【００６７】
（２）第２の実施例
以下では、図１７を参照しながら、本開示の実施形態に係る第２の実施例について説明する。図１７は、本開示の実施形態に係る通信を用いた姿勢制御処理の例を示す図である。第２の実施例では、ロボット１が通信により取得した支持対象情報に基づき、姿勢制御処理を行う方法の具体例について説明する。ロボット１は、例えば、支持対象３０が備える通信部から送信される支持対象情報を通信部１０２で受信し、受信した支持対象情報に基づき、ロボット１の姿勢を制御する。この時、ロボット１は、例えば、ロボット１のＲｏｌｌ軸及びＰｉｔｃｈ軸に対する姿勢を補正する。支持対象３０は、例えば、加速度センサを備えており、当該加速度センサにより支持対象３０の重力３５に対する傾き情報を検出する。そして、支持対象３０は、検出した傾き情報を含む支持対象情報をロボット１の通信部１０２へ無線通信３６により送信する。
【００６８】
（３）第３の実施例
以下では、図１８及び図１９を参照しながら、本開示の実施形態に係る第３の実施例について説明する。第３の実施例では、センサ部１０４が取得した情報に基づき、姿勢制御処理を行う方法の具体例について説明する。
【００６９】
図１８は、本開示の実施形態に係る測距センサを用いた姿勢制御処理の例を示す図である。図１８に示す例では、ロボット１が測距センサ１０４ｂにより取得した支持対象情報に基づき、姿勢制御処理を行う。図１８に示すように、ロボット１は、例えば、本体部内面の中空部前面１１３と中空部左側面１１６の丸の位置に測距センサ１０４ｂを備えているとする。ロボット１は、本体部内面の少なくとも２面に測距センサ１０４ｂを備えることにより、中空部１１０に挿入された支持対象３０の２面における姿勢情報を取得する。当該姿勢情報は、例えば、支持対象３０の傾きを示す角度が含まれる。ロボット１は、取得した支持対象３０の姿勢情報に基づき、中空部１１０と支持対象３０との相対距離及び角度を検出する。そして、ロボット１は、検出した相対距離及び角度に基づき、支持対象３０が中空部１１０に合致して挿入されるように、ロボット１の姿勢を補正する。この時、ロボット１は、例えば、ロボット１のＹａｗ軸に対する姿勢を補正する。
【００７０】
なお、本体部内面において、測距センサ１０４ｂが設置される面は、特に限定されない。また、本体部内面において、測距センサ１０４ｂが設置される位置も特に限定されない。ただし、本体部内面の１つの面において、測距センサ１０４ｂが直線状に設置されないことが望ましい。例えば、図１８に示すように、測距センサ１０４ｂが直線上に設置されないことで、支持対象３０の面が検出されやすくなる。
【００７１】
図１９は、本開示の実施形態に係るレーザ光源を用いた姿勢制御処理の例を示す図である。図１９に示す例では、ロボット１がカメラ１０４ｃ及びレーザ光源１０４ｄにより取得した支持対象情報に基づき、姿勢制御処理を行う。図１９に示すように、ロボット１は、例えば、本体部内面の丸の位置にカメラ１０４ｃを、三角形の位置にレーザ光源１０４ｄを備えているとする。ロボット１は、レーザ光源１０４ｄにライン状のレーザ光線１４を設置位置の対角方向へ出力させ、当該レーザ光線１４が支持対象３０により反射された際の反射光をカメラ１０４ｃに撮像させる。ロボット１は、カメラ１０４ｃが撮像した画像に基づき、中空部１１０と支持対象３０との相対位置姿勢を検出する。そして、ロボット１は、検出した相対位置姿勢に基づき、支持対象３０が中空部１１０に合致して挿入されるように、ロボット１の姿勢を補正する。この時、ロボット１は、例えば、ロボット１のＹａｗ軸に対する姿勢を補正する。
【００７２】
なお、本体部内面において、カメラ１０４ｃ及びレーザ光源１０４ｄが設置される面は、特に限定されない。また、本体部内面において、カメラ１０４ｃ及びレーザ光源１０４ｄが設置される位置も特に限定されない。ただし、レーザ光源１０４ｄは、本体部内面の任意の面の任意の辺に対して平行にならないようにレーザ光線１４を出力することが望ましい。例えば、レーザ光源１０４ｄは、図１９に示す中空部前面１１３に照射されたレーザ光線１４ａ、及び中空部左側面１１６に照射されたレーザ光線１４ｂのように、各々の面の任意の辺に対して平行にならないようにレーザ光線１４を出力する。これにより、支持対象３０の面が検出されやすくなる。
【００７３】
（４）第４の実施例
以下では、図２０及び図２１を参照しながら、本開示の実施形態に係る第４の実施例について説明する。第４の実施例では、支持対象３０が傾いている場合に、ロボット１が本体部１０で支持対象３０を押して移動することで支持対象３０の姿勢を補正した上で、支持動作を行う例について説明する。
【００７４】
支持対象３０が傾く状況として、支持対象３０の一部が何かしらの物体に乗り上げている状況が有り得る。図２０は、本開示の実施形態に係る突起物４０による支持対象３０の傾きの補正の例を示す図である。図２０に示すように、支持対象３０の一部が突起物４０に乗り上げていることで、支持対象３０が傾いているとする。この時、ロボット１は、図２０の上部の図に示すように、本体部１０で支持対象３０を押す。次いで、ロボット１は、図２０の中部の図に示すように、支持対象３０の傾きがなくなる位置まで支持対象３０を移動する。そして、ロボット１は、図２０の下部の図に示すように、支持動作を開始する。
【００７５】
また、支持対象３０が傾く状況として、支持対象３０がくぼみ等にはまっている状況が有り得る。図２１は、本開示の実施形態に係るくぼみによる支持対象３０の傾きの補正の例を示す図である。図２１に示すように、支持対象３０がくぼみにはまっていることで、支持対象３０が傾いているとする。この時、ロボット１は、図２１の上部の図に示すように、本体部１０で支持対象３０を押す。次いで、ロボット１は、図２１の中部の図に示すように、支持対象３０の傾きがなくなる位置まで支持対象３０を移動する。そして、ロボット１は、図２１の下部の図に示すように、支持動作を開始する。
【００７６】
なお、ロボット１は、支持対象３０を検出した際に、当該支持対象３０が傾いているか否かを判定した上で、上述した本体部１０で支持対象３０を押す動作を行う。例えば、ロボット１は、センサ部１０４が備えるカメラが撮像した画像に基づき、支持対象３０が傾いているか否かを判定する。具体的に、ロボット１は、支持対象３０が水平状態にある時の画像を予め記憶部等に保持しておき、当該画像とカメラが撮像した画像とを比較することで、支持対象３０が傾いているか否かを判定する。また、ロボット１は、支持対象３０が備える加速度センサがセンシングする情報に基づき、支持対象３０が傾いているか否かを判定してもよい。また、ロボット１は、支持対象３０が傾いていると判定した際に、袋又は網等を支持対象３０にかぶせ、袋又は網等を引くことで支持対象３０を移動させてもよい。
【００７７】
＜＜３．変形例＞＞
以下では、図２２を参照しながら、本開示の実施形態に係る変形例を説明する。なお、以下に説明する変形例は、単独で本開示の実施形態に適用されてもよいし、組み合わせで本開示の実施形態に適用されてもよい。また、変形例は、本開示の実施形態で説明した構成に代えて適用されてもよいし、本開示の実施形態で説明した構成に対して追加的に適用されてもよい。
【００７８】
図２２は、本開示の実施形態に係る変形例を示す図である。上述の実施形態では、ロボット１が支持部１２０を有し、支持対象３０が凹部３１を有し、ロボット１が上方向及び下方向へ動作することで支持対象３０を支持する例について説明した。当該変形例では、ロボット１が凸部１２６を有し、支持対象３７が取っ手３８を有し、ロボット１が上下方向及び前後方向へ動作することで支持対象３７を支持する例について説明する。
【００７９】
図２２に示すように、例えば、ロボット１の本体部１０は凸部１２６を有する。また、支持対象３７は取っ手３８を有する。ロボット１は、支持対象３７の支持を開始する際に、図２２に示す動作を動作１３〜動作１６の順に実行する。まず、ロボット１は、支持対象３７の位置まで移動する（動作１３）。次いで、ロボット１は、本体部１０を上下方向への移動及び前後方向への移動を組み合わせて移動させることで、取っ手３８ａを凸部１２６ａにかける（動作１４）。次いで、ロボット１は、本体部１０を上下方向への移動及び前後方向への移動を組み合わせて移動させることで、凸部１２６ｂを取っ手３８ｂの下側へ移動させる（動作１５）。そして、ロボット１は、本体部１０を上方向へ移動させることで、取っ手３８を凸部１２６ｂにかける（動作１６）。ロボット１は、動作１６が完了した状態で、さらに上方向への動作を行うことで、支持対象３７を持ち上げることができる。
【００８０】
＜＜４．ハードウェア構成例＞＞
以下では、図２３を参照しながら、本開示の実施形態に係るロボット９００のハードウェア構成例について説明する。図２３は、本実施形態に係るロボット９００のハードウェア構成例を示すブロック図である。本実施形態に係るロボット９００における情報処理は、ソフトウェアと、以下に説明するハードウェアとの協働により実現される。
【００８１】
図２３に示すように、ロボット９００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）９０５を備える。また、ロボット９００は、ホストバス９０７、ブリッジ９０９、外部バス９１１、インタフェース９１３、入力装置９１５、ストレージ装置９１７、及び通信装置９１９を備える。なお、ここで示すハードウェア構成は一例であり、構成要素の一部が省略されてもよい。また、ハードウェア構成は、ここで示される構成要素以外の構成要素をさらに含んでもよい。
【００８２】
（ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５）
ＣＰＵ９０１は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、又はストレージ装置９１７に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータ等を格納する手段である。ＲＡＭ９０５には、例えば、ＣＰＵ９０１に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に適宜変化する各種パラメータ等が一時的又は永続的に格納される。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス９０７により相互に接続されている。ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０３およびＲＡＭ９０５は、例えば、ソフトウェアとの協働により、図１０を参照して説明した制御部１００の機能を実現し得る。
【００８３】
（ホストバス９０７、ブリッジ９０９、外部バス９１１、インタフェース９１３）
ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５は、例えば、高速なデータ伝送が可能なホストバス９０７を介して相互に接続される。一方、ホストバス９０７は、例えば、ブリッジ９０９を介して比較的データ伝送速度が低速な外部バス９１１に接続される。また、外部バス９１１は、インタフェース９１３を介して種々の構成要素と接続される。
【００８４】
（入力装置９１５）
入力装置９１５は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ及びレバー等、ユーザによって情報が入力される装置によって実現される。また、入力装置９１５は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、ロボット９００の操作に対応した携帯電話やＰＤＡ等の外部接続機器であってもよい。さらに、入力装置９１５は、例えば、上記の入力手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などを含んでいてもよい。ロボット９００のユーザは、この入力装置９１５を操作することにより、ロボット９００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【００８５】
他にも、入力装置９１５は、ユーザに関する情報を検知する装置により形成され得る。例えば、入力装置９１５は、画像センサ（例えば、カメラ）、深度センサ（例えば、ステレオカメラ）、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ、光センサ、音センサ、測距センサ、力センサ等の各種のセンサを含み得る。また、入力装置９１５は、ロボット９００の姿勢、移動速度等、ロボット９００自身の状態に関する情報や、ロボット９００の周辺の明るさや騒音等、ロボット９００の周辺環境に関する情報を取得してもよい。また、入力装置９１５は、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からのＧＮＳＳ信号（例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からのＧＰＳ信号）を受信して装置の緯度、経度及び高度を含む位置情報を測定するＧＮＳＳモジュールを含んでもよい。また、位置情報に関しては、入力装置９１５は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、携帯電話・ＰＨＳ・スマートフォン等との送受信、または近距離通信等により位置を検知するものであってもよい。入力装置９１５は、例えば、図１０を参照して説明したセンサ部１０４の機能を実現し得る。
【００８６】
（ストレージ装置９１７）
ストレージ装置９１７は、ロボット９００の記憶部の一例として形成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１７は、例えば、ＨＤＤ等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等により実現される。ストレージ装置９１７は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含んでもよい。このストレージ装置９１７は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ及び外部から取得した各種のデータ等を格納する。ストレージ装置９１７は、例えば、図１０を参照して説明した記憶部１０６の機能を実現し得る。
【００８７】
（通信装置９１９）
通信装置９１９は、例えば、ネットワーク９２１に接続するための通信デバイス等で形成された通信インタフェースである。通信装置９１９は、例えば、有線若しくは無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９１９は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）用のルータ又は各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９１９は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。
【００８８】
なお、ネットワーク９２１は、ネットワーク９２１に接続されている装置から送信される情報の有線、または無線の伝送路である。例えば、ネットワーク９２１は、インターネット、電話回線網、衛星通信網などの公衆回線網や、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を含む各種のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを含んでもよい。また、ネットワーク９２１は、ＩＰ−ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線網を含んでもよい。
【００８９】
以上、図２３を参照しながら、本実施形態に係るロボットのハードウェア構成例について説明した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて実現されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより実現されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【００９０】
＜＜５．まとめ＞＞
以上説明したように、本開示の実施形態に係るロボット１は、上下方向に貫通する中空な空間である中空部１１０を有し、上下方向への移動に伴い中空部１１０に挿入される支持対象３０を持ち上げて支持する本体部１０を備える。また、ロボット１は脚部２０を動作させることで本体部１０を少なくとも上下方向に移動させる可動部を備える。これにより、ロボット１は、本体部１０の外部にアーム装置を設けることなく、荷物の積み下ろし及び運搬を行うことができる。
【００９１】
よって、荷物運搬用ロボットの小型化及び作業スペースの縮小化が可能な、新規かつ改良されたロボット、及び制御方法を提供することが可能である。
【００９２】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９３】
また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
【００９４】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【００９５】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
上下方向に貫通する中空な空間である中空部を有し、前記上下方向への移動に伴い前記中空部に挿入される支持対象を持ち上げて支持する本体部と、
脚部を動作させることで前記本体部を少なくとも前記上下方向に移動させる可動部と、を備えるロボット。
（２）
前記本体部は、前記支持対象の上に位置する際に、少なくとも下方向へ移動することで、前記支持対象を前記中空部へ挿入する、前記（１）に記載のロボット。
（３）
前記本体部は、前記支持対象を支持する支持部を有し、
前記支持部は、前記中空部に前記支持対象が挿入された際に前記支持対象を支持する、前記（１）または（２）に記載のロボット。
（４）
前記支持部は、可動する爪を有し、前記支持対象に前記爪を係合させることで前記支持対象を支持する、前記（３）に記載のロボット。
（５）
前記本体部は、前記支持部が前記支持対象を支持した際に、少なくとも上方向へ移動することで、前記支持対象を持ち上げて支持する、前記（３）または（４）に記載のロボット。
（６）
前記中空部の形状は、くさび形であり、
前記くさび形は、前記中空部の第１の開口部の面積と第２の開口部の面積とが異なることで形成される、前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載のロボット。
（７）
前記中空部の重心の位置は、前記本体部の重心の位置から所定の範囲内の位置である、前記（１）〜（６）のいずれか一項に記載のロボット。
（８）
前記脚部は、複数のリンク及び複数の可動部で構成され、前記可動部が動作することで屈伸運動を行い、前記本体部を少なくとも前記上下方向へ移動させる、前記（１）〜（７）のいずれか一項に記載のロボット。
（９）
前記脚部は、前記脚部の先端部に車輪を有する、前記（８）に記載のロボット。
（１０）
前記ロボットは、前記本体部が前記支持対象を持ち上げて支持した状態で前記脚部を動作させて移動することで、前記支持対象を運搬する、前記（１）〜（９）のいずれか一項に記載のロボット。
（１１）
支持対象に関する支持対象情報に基づき、中空な空間である中空部を有する制御対象の少なくとも上方向及び下方向への動作を制御することと、
前記中空部に挿入された前記支持対象に対する前記制御対象の支持動作を制御することと、
を含むプロセッサにより実行される制御方法。
（１２）
前記プロセッサは、前記支持対象情報に基づき、前記支持対象の位置を検出し、検出した前記支持対象の位置を前記上方向及び前記下方向への動作の実行位置として決定する、前記（１１）に記載の制御方法。
（１３）
前記プロセッサは、前記実行位置へ前記制御対象を移動させ、前記制御対象に前記上方向及び前記下方向への動作を実行させる、前記（１２）に記載の制御方法。
（１４）
前記プロセッサは、前記支持対象情報に基づき、前記中空部と前記支持対象との位置関係を検出し、前記位置関係に基づき、前記支持対象の姿勢と前記制御対象の姿勢との差分を検出する、前記（１１）〜（１３）のいずれか一項に記載の制御方法。
（１５）
前記プロセッサは、前記差分に基づき、前記制御対象の姿勢を前記支持対象の姿勢に合わせて補正した上で、前記制御対象に前記下方向への動作を実行させる、前記（１４）に記載の制御方法。
（１６）
前記プロセッサは、前記制御対象が前記下方向への動作を実行した際に、前記制御対象が有する支持部に前記支持対象の支持を開始又は終了させる、前記（１１）〜（１５）のいずれか一項に記載の制御方法。
（１７）
前記プロセッサは、前記支持部が前記支持対象を支持していない場合、前記制御対象に前記支持対象の上から前記下方向への動作を実行させることで、前記支持部に前記支持対象の支持を開始させる、前記（１６）に記載の制御方法。
（１８）
前記プロセッサは、前記支持部が前記支持対象を支持している場合、前記制御対象に前記下方向への動作を実行させ、前記支持部に前記支持対象の支持を終了させる、前記（１６）または（１７）に記載の制御方法。
（１９）
前記プロセッサは、前記制御対象が備えるセンサ部に前記支持対象をセンシングさせることで前記支持対象情報を取得させる、前記（１１）〜（１８）のいずれか一項に記載の制御方法。
（２０）
前記プロセッサは、前記制御対象が備える通信部に前記支持対象の通信部と通信を行わせることで前記支持対象情報を取得させる、前記（１１）〜（１９）のいずれか一項に記載の制御方法。
【符号の説明】
【００９６】
１      ロボット
１０    本体部
２０    脚部
３０    支持対象
１００  制御部
１０２  通信部
１０４  センサ部
１０６  記憶部
１１０  中空部
１２０  支持部
２００  関節部
【図１】
2020004204.tif 000003
【図２】
2020004204.tif 000004
【図３】
2020004204.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2020004204.tif 000008
【図７】
2020004204.tif 000009
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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