(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも駆動モータと、内部の状態量を測定する内界センサとを備え、搭載されたマイクロコンピュータからなる制御ユニットで少なくとも前記内界センサの出力から得た状態量に基づいて前記駆動モータを作動させて移動する移動ロボットの異常を検知する異常検知装置において、前記内界センサおよび前記駆動モータを少なくとも含む前記ロボットの搭載機器群のそれぞれに分散して配置されて前記内界センサおよび搭載機器群の少なくともいずれかが異常か否か自己診断する複数個の分散制御ユニットを備えると共に、前記状態量が前記ロボットの上体の姿勢についての状態量であり、前記制御ユニットが、
ａ．前記状態量が異常な値か否か自己診断する自己診断手段、
ｂ．前記自己診断手段によって前記状態量が異常な値と自己診断されたとき、あるいは前記複数個の分散制御ユニットによって前記内界センサおよび搭載機器群の少なくともいずれかが異常と自己診断されたとき、その異常情報を前記制御ユニットに設けられた共有メモリに格納すると共に、前記異常が発生した日時を付して出力する異常情報出力手段、
および
ｃ．前記異常情報出力手段の出力を、前記制御ユニットに設けられた内部メモリに格納すると共に、前記ロボットの外部に設けられた外部メモリに格納する異常情報格納手段、
を備えることを特徴とする移動ロボットの異常検知装置。
【請求項２】
少なくとも駆動モータと、内部の状態量を測定する内界センサとを備え、搭載されたマイクロコンピュータからなる制御ユニットで少なくとも前記内界センサの出力から得た状態量に基づいて前記駆動モータを作動させて移動する移動ロボットの異常を検知する異常検知装置において、前記内界センサおよび前記駆動モータを少なくとも含む前記ロボットの搭載機器群のそれぞれに分散して配置されて前記内界センサおよび搭載機器群の少なくともいずれかが異常か否か自己診断する複数個の分散制御ユニットを備えると共に、前記状態量が前記ロボットの上体の姿勢についての状態量であり、前記制御ユニットが、
ｄ．前記状態量が異常な値か否か自己診断する自己診断手段、
ｅ．前記自己診断手段によって前記状態量が異常な値と自己診断されたとき、あるいは前記複数個の分散制御ユニットによって前記内界センサおよび搭載機器群の少なくともいずれかが異常と自己診断されたとき、その異常情報を前記制御ユニットに設けられた共有メモリに格納すると共に、前記異常が発生した日時を付して出力する異常情報出力手段、
および
ｆ．前記異常情報出力手段の出力を、前記ロボットの状態量を示すパラメータと共に前記制御ユニットに設けられた内部メモリに格納すると共に、前記ロボットの外部に設けられた外部メモリに格納する異常情報格納手段、
を備えることを特徴とする移動ロボットの異常検知装置。
【請求項３】
前記制御ユニットは、
ｇ．少なくとも目標操作量を入力し、前記目標操作量を満足するように制御対象である前記ロボットの目標挙動を出力する動力学モデルに基づき、少なくとも前記動力学モデルと前記ロボットの上体の姿勢についての状態量の偏差に応じた前記目標値の修正量を少なくとも前記動力学モデルに付加的に入力して前記動力学モデルの挙動を修正する動力学モデル挙動修正手段と、
および
ｈ．前記動力学モデルの挙動を追従するように、前記駆動モータの作動を制御する制御手段と、
を備えるものであると共に、前記自己診断手段は、前記動力学モデルと前記ロボットの上体の姿勢についての状態量の偏差が所定値を超えるとき、前記状態量が異常な値と自己診断することを特徴とする請求項１項または２項記載の移動ロボットの異常検知装置。
【請求項４】
前記ロボットが、少なくとも上体と、前記上体に関節を介して揺動可能に連結されると共に、先端に関節を介して足部が連結される複数本の脚部リンクを備える脚式移動ロボットであり、前記内界センサが前記ロボットの上体の鉛直軸に対する傾斜を示す出力を生じる傾斜計を含むと共に、前記分散制御ユニットは、前記傾斜計の出力が所定範囲にないとき、前記傾斜計が異常と自己診断することを特徴とする請求項１項から３項のいずれかに記載の移動ロボットの異常検知装置。
【請求項５】
前記ロボットが、少なくとも上体と、前記上体に関節を介して揺動可能に連結されると共に、先端に関節を介して足部が連結される複数本の脚部リンクを備える脚式移動ロボットであり、前記内界センサが前記関節の角度、角速度および角加速度の少なくともいずれかを示す出力を生じる角度検出器を含むと共に、前記分散制御ユニットは、前記角度検出器の出力が所定範囲にないとき、前記角度検出器が異常と自己診断することを特徴とする請求項１項から４項のいずれかに記載の移動ロボットの異常検知装置。
【請求項６】
前記搭載機器群が、撮像した画像を示す出力を生じる視覚センサを含むことを特徴とする請求項１項から５項のいずれかに記載の移動ロボットの異常検知装置。
【請求項７】
前記搭載機器群が、前記ロボットに作用する床反力を測定する床反力検出器を含むと共に、前記分散制御ユニットは、前記床反力検出器の出力が所定範囲にないとき、前記床反力検出器が異常と自己診断することを特徴とする請求項１項から６項のいずれかに記載の移動ロボットの異常検知装置。
【請求項８】
前記搭載機器群が、前記駆動モータに供給される電流および前記駆動モータの温度を検出するセンサ群を含むと共に、前記分散制御ユニットは、前記検出された電流および温度の少なくともいずれかがそれぞれ設定される所定範囲にないとき、前記駆動モータが異常と自己診断することを特徴とする請求項１項から７項のいずれかに記載の移動ロボットの異常検知装置。
【請求項９】
前記搭載機器群が、前記制御ユニットおよび前記駆動モータに通電するバッテリおよびその電圧を示す出力を生じる電圧センサを含むと共に、前記分散制御ユニットは、前記電圧センサの出力が所定値未満のとき、前記バッテリが異常と自己診断することを特徴とする請求項１項から８項のいずれかに記載の移動ロボットの異常検知装置。
【請求項１０】
前記搭載機器群が、操作者との音声による交信を可能とする音声認識装置を含むことを特徴とする請求項１項から９項のいずれかに記載の移動ロボットの異常検知装置。
【請求項１１】
さらに、
ｉ．前記ロボットの外部に配置されて前記外部メモリを含む、マイクロコンピュータからなる操作用制御ユニットと、
および
ｊ．前記制御ユニットと前記操作用制御ユニットを通信自在に接続する通信手段と、
を備えると共に、前記分散制御ユニットは、前記通信手段が異常か否か自己診断することを特徴とする請求項１項から１０項のいずれかに記載の移動ロボットの異常検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は移動ロボットの異常検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動ロボット、例えば脚式移動ロボットの異常検知装置としては、特開２００１−１５０３７４号公報記載の技術が知られている。この技術においては、システム内の異常を自己診断すると共に、診断結果を音声による自然な会話形式で音声出力装置および通信インターフェースを介してユーザ（操作者）に出力している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に通信インターフェースは故障しがちである。また、脚式移動ロボット、特に２足のヒューマノイド型（人間型）の脚式移動ロボットは姿勢が不安定であることから、システム内に異常が生じたときに転倒し易く、通信インターフェースはそれによっても損傷する恐れがある。通信インターフェースが故障すると、自己診断結果が失われる可能性が高い。
【０００４】
さらに、システム内に異常が生じた場合、その事実に加え、その発生日時あるいはそのときの姿勢などの状態量も併せて記憶するようにしておくと、どのような経緯を経て異常に到ったか判断することができて便宜である。しかしながら、上記した従来技術においては、それらの点で必ずしも十分に満足できるものではかった。
【０００５】
従って、この発明の目的は上記した不都合を解消し、異常が生じたか否か自己診断し、異常が検知されたとき、その結果を搭載コンピュータのメモリに記憶すると共に、外部のコンピュータに出力してそのメモリにも格納するように構成することで、異常検知の信頼性を向上させるようにした移動ロボットの異常検知装置を提供することにある。
【０００６】
さらに、この発明の第２の目的は、異常などが検知されたとき、発生日時あるいはそのときの姿勢などの状態量も併せて格納することで異常検知の信頼性を一層向上させるようにした移動ロボットの異常検知装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、請求項１項においては、少なくとも駆動モータと、内部の状態量を測定する内界センサとを備え、搭載されたマイクロコンピュータからなる制御ユニットで少なくとも前記内界センサの出力から得た状態量に基づいて前記駆動モータを作動させて移動する移動ロボットの異常を検知する異常検知装置において、前記内界センサおよび前記駆動モータを少なくとも含む前記ロボットの搭載機器群のそれぞれに分散して配置されて前記内界センサおよび搭載機器群の少なくともいずれかが異常か否か自己診断する複数個の分散制御ユニットを備えると共に、前記状態量が前記ロボットの上体の姿勢についての状態量であり、前記制御ユニットが、前記状態量が異常な値か否か自己診断する自己診断手段、前記自己診断手段によって前記状態量が異常な値と自己診断されたとき、あるいは前記複数個の分散制御ユニットによって前記内界センサおよび搭載機器群の少なくともいずれかが異常と自己診断されたとき、その異常情報を前記制御ユニットに設けられた共有メモリに格納すると共に、前記異常が発生した日時を付して出力する異常情報出力手段、および前記異常情報出力手段の出力を、前記制御ユニットに設けられた内部メモリに格納すると共に、前記ロボットの外部に設けられた外部メモリに格納する異常情報格納手段を備える如く構成した。
【０００８】
ロボットの上体の姿勢についての状態量が異常な値か否か、あるいは内界センサなどの少なくともいずれかが異常か否か自己診断し、異常と判定されたとき、共有メモリに格納する一方、その異常情報を異常が発生した日時を付して出力して内部メモリに格納すると共に、外部メモリに格納する如く構成したので、移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。さらに、異常の発生日時を付して格納することで異常になるに到った経緯を正確に把握することができる。
【０００９】
尚、この明細書において「異常」とは正常ではない全ての場合を意味し、劣化、故障、損傷などあらゆる事象によって正常ではないことを意味する。
【００１０】
請求項２項にあっては、少なくとも駆動モータと、内部の状態量を測定する内界センサとを備え、搭載されたマイクロコンピュータからなる制御ユニットで少なくとも前記内界センサの出力から得た状態量に基づいて前記駆動モータを作動させて移動する移動ロボットの異常を検知する異常検知装置において、前記内界センサおよび前記駆動モータを少なくとも含む前記ロボットの搭載機器群のそれぞれに分散して配置されて前記内界センサおよび搭載機器群の少なくともいずれかが異常か否か自己診断する複数個の分散制御ユニットを備えると共に、前記状態量が前記ロボットの上体の姿勢についての状態量であり、前記制御ユニットが、前記状態量が異常な値か否か自己診断する自己診断手段、前記自己診断手段によって前記状態量が異常な値と自己診断されたとき、あるいは前記複数個の分散制御ユニットによって前記内界センサおよび搭載機器群の少なくともいずれかが異常と自己診断されたとき、その異常情報を前記制御ユニットに設けられた共有メモリに格納すると共に、前記異常が発生した日時を付して出力する異常情報出力手段、および前記異常情報出力手段の出力を、前記ロボットの状態量を示すパラメータと共に前記制御ユニットに設けられた内部メモリに格納すると共に、前記ロボットの外部に設けられた外部メモリに格納する異常情報格納手段を備える如く構成した。
【００１１】
ロボットの上体の姿勢についての状態量が異常な値か否か、あるいは内界センサなどが異常か否か自己診断し、異常と判定されたとき、共有メモリに格納する一方、その異常情報を異常が発生した日時を付して出力すると共に、その出力をロボットの状態量を示すパラメータと共に内部メモリと外部メモリに格納するように構成したので、異常の発生日時に加えて状態量を示すパラメータを付して格納することで異常になるに到った経緯を一層正確に把握することができ、よって移動ロボットの異常検知の信頼性を一層向上させることができる。
【００１２】
請求項３項にあっては、前記制御ユニットは、少なくとも目標操作量を入力し、前記目標操作量を満足するように制御対象である前記ロボットの目標挙動を出力する動力学モデルに基づき、少なくとも前記動力学モデルと前記ロボットの上体の姿勢についての状態量の偏差に応じた前記目標値の修正量を少なくとも前記動力学モデルに付加的に入力して前記動力学モデルの挙動を修正する動力学モデル挙動修正手段と、および前記動力学モデルの挙動を追従するように、前記駆動モータの作動を制御する制御手段とを備えるものであると共に、前記自己診断手段は、前記動力学モデルと前記ロボットの上体の姿勢についての状態量の偏差が所定値を超えるとき、前記状態量が異常な値と自己診断する如く構成した。
【００１３】
上記した制御を行うときも動力学モデルとロボットの上体の姿勢についての状態量の偏差が所定値を超えるとき、状態量が異常な値と自己診断する如く構成したので、前記した効果に加え、状態量の異常を精度良く検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
請求項４項にあっては、前記ロボットが、少なくとも上体と、前記上体に関節を介して揺動可能に連結されると共に、先端に関節を介して足部が連結される複数本の脚部リンクを備える脚式移動ロボットであり、前記内界センサが前記上体の鉛直軸に対する傾斜を示す出力を生じる傾斜計を含むと共に、前記分散制御ユニットは、前記傾斜計の出力が所定範囲にないとき、前記傾斜計が異常と自己診断する如く構成した。
【００１５】
前記した効果に加え、内界センサとしての傾斜計の異常を精度良く検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【００１６】
請求項５項にあっては、前記ロボットが、少なくとも上体と、前記上体に関節を介して揺動可能に連結されると共に、先端に関節を介して足部が連結される複数本の脚部リンクを備える脚式移動ロボットであり、前記内界センサが前記関節の角度、角速度および角加速度の少なくともいずれかを示す出力を生じる角度検出器を含むと共に、前記分散制御ユニットは、前記角度検出器の出力が所定範囲にないとき、前記角度検出器が異常と自己診断する如く構成した。
【００１７】
前記した効果に加え、内界センサとしての角度検出器の異常を精度良く検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【００１８】
請求項６項にあっては、前記搭載機器群が、撮像した画像を示す出力を生じる視覚センサを含む如く構成した。
【００１９】
前記した効果に加え、搭載機器群として視覚センサを含むときも、その異常を検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【００２０】
請求項７項にあっては、前記搭載機器群が、前記ロボットに作用する床反力を測定する床反力検出器を含むと共に、前記分散制御ユニットは、前記床反力検出器の出力が所定範囲にないとき、前記床反力検出器が異常と自己診断する如く構成した。
【００２１】
前記した効果に加え、搭載機器群として床反力検出器を含むときも、その異常を精度良く検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【００２２】
請求項８項にあっては、前記搭載機器群が、前記駆動モータに供給される電流および前記駆動モータの温度を検出するセンサ群を含むと共に、前記分散制御ユニットは、前記検出された電流および温度の少なくともいずれかがそれぞれ設定される所定範囲にないとき、前記駆動モータが異常と自己診断する如く構成した。
【００２３】
前記した効果に加え、駆動モータの異常を精度良く検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
請求項９項にあっては、前記搭載機器群が、前記制御ユニットおよび前記駆動モータに通電するバッテリおよびその電圧を示す出力を生じる電圧センサを含むと共に、前記分散制御ユニットは、前記電圧センサの出力が所定値未満のとき、前記バッテリが異常と自己診断する如く構成した。
【００２５】
前記した効果に加え、バッテリの異常を精度良く検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。尚、ここで、「バッテリの異常」は、バッテリの出力電圧が所期の値を出力している場合を正常とみなすことを前提とする。
【００２６】
請求項１０項にあっては、前記搭載機器群が、操作者との音声による交信を可能とする音声認識装置を含む如く構成した。
【００２７】
搭載機器群として音声認識装置を含むときもその異常を検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【００２８】
請求項１１項にあっては、さらに、前記ロボットの外部に配置されて前記外部メモリを含む、マイクロコンピュータからなる操作用制御ユニットと、および前記制御ユニットと前記操作用制御ユニットを通信自在に接続する通信手段とを備えると共に、前記分散制御ユニットは、前記通信手段が異常か否か自己診断する如く構成した。
【００２９】
通信手段を含むときもその異常を検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照してこの発明の一つの実施の形態に係る移動ロボットの異常検知装置を説明する。
【００３１】
図１はこの実施の形態に係る移動ロボットの異常検知装置が対象とする移動ロボット、具体的には脚式移動ロボットの正面図、図２はその側面図である。尚、脚式移動ロボットとしては、２足のヒューマノイド型（人間型）のロボットを例にとる。
【００３２】
図１に示すように、脚式移動ロボット（以下「ロボット」という）１は、複数本、より具体的には２本の脚部リンク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のさらに上方には頭部４が形成されると共に、上体３の両側には２本の腕部リンク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）などが収容される。尚、図１および図２に示すロボット１は、内部構造を保護するためのカバーで被覆される。
【００３３】
図３はロボット１をスケルトンで示す説明図であるが、同図を参照してその内部構造を関節を中心に説明すると、図示の如く、ロボット１は、左右それぞれの脚部リンク２および腕部リンク５に、電動モータ（駆動モータ）で動力化された１１個の関節を備える。
【００３４】
即ち、ロボット１は、腰部（股部）に、脚部リンク２を鉛直軸（Ｚ軸あるいは鉛直軸）まわりに回旋する関節を構成する電動モータ（駆動モータ）１０Ｒ，１０Ｌ（右側をＲ、左側をＬとする。以下同じ）と、脚部リンク２をピッチ（進行）方向（Ｙ軸まわり）に駆動（揺動）する関節を構成する電動モータ１２Ｒ，１２Ｌと、脚部リンク２をロール（左右）方向（Ｘ軸まわり）に駆動する関節を構成する１４Ｒ，１４Ｌを備えると共に、膝部に脚部リンク２の下部をピッチ方向（Ｙ軸まわり）に駆動する膝関節を構成する電動モータ１６Ｒ，１６Ｌを備え、さらに足首に脚部リンク２の先端側をピッチ方向（Ｙ軸まわり）に駆動する足（足首）関節を構成する電動モータ１８Ｒ，１８Ｌとロール方向（Ｘ軸まわり）に駆動する足（足首）関節を構成する電動モータ２０Ｒ，２０Ｌを備える。
【００３５】
上記したように、図３において、関節はそれを構成する（そこに配置される）電動モータの回転軸線で示す。尚、脚部リンク２の先端には足部（足平）２２Ｒ，２２Ｌが取着される。
【００３６】
このように、脚部リンク２の股関節（腰関節）には電動モータ１０Ｒ（Ｌ），１２Ｒ（Ｌ），１４Ｒ（Ｌ）がそれらの回転軸線が直交するように配置されると共に、足関節（足首関節）には電動モータ１８Ｒ（Ｌ），２０Ｒ（Ｌ）がそれらの回転軸線が直交するように配置される。尚、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。
【００３７】
脚部リンク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２８として簡略的に示す。前記したように、上体３には腕部リンク５が連結される。
【００３８】
腕部リンク５も、脚部リンク２と同様に構成される。即ち、ロボット１は、肩部に、腕部リンク５をピッチ方向に駆動する関節を構成する電動モータ３０Ｒ，３０Ｌとロール方向に駆動する関節を構成する電動モータ３２Ｒ，３２Ｌを備えると共に、その自由端側を回旋する関節を構成する電動モータ３４Ｒ，３４Ｌと、肘部にそれ以降の部位を回旋させる関節を構成する電動モータ３６Ｒ，３６Ｌを備え、さらにその先端側にそれを回旋させる手首関節を構成する電動モータ３８Ｒ，３８Ｌを備える。尚、手首の先にはハンド（エンドエフェクタ）４０Ｒ，４０Ｌが取着される。
【００３９】
即ち、腕部リンク５の肩関節には電動モータ３０Ｒ（Ｌ），３２Ｒ（Ｌ），３４Ｒ（Ｌ）がそれらの回転軸線が直交するように配置される。尚、肩関節と肘関節とは上腕リンク４２Ｒ（Ｌ）で、肘関節と手首関節とは下腕リンク４４Ｒ（Ｌ）で連結される。
【００４０】
また、頭部４は、鉛直軸まわりの首関節４６と、それと直交する軸まわりに頭部４を回転させる頭部揺動機構４８を介して上体３に連結される。図３（および図２）に示す如く、頭部４の内部には撮像した画像を示す信号を出力する、ＣＣＤカメラからなる視覚センサ５０が配置されると共に、レシーバおよびマイクロフォンからなる音声入出力装置５２が配置される。
【００４１】
上記の構成により、脚部リンク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。また、腕部リンク５も左右の腕についてそれぞれ５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。さらに、頭部４は２つの自由度を与えられ、これらの関節あるいは揺動機構を適宜な角度で駆動することにより所望の方向に頭部４を向けることができる。
【００４２】
１０Ｒ（Ｌ）などの電動モータのそれぞれには内界センサとしてロータリエンコーダ（角度検出器。図４に５６とのみ示す）が設けられ、電動モータの回転軸の回転を通じて対応する関節の角度、角加速度、および角加速度の少なくともいずれかを示す信号を出力する。
【００４３】
足部２２Ｒ（Ｌ）には公知の６軸力センサ（床反力検出器。外界センサ）５８が取着され、ロボットに作用する外力の内、接地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と示す信号を出力する。
【００４４】
さらに、上体３には内界センサとして傾斜計（姿勢センサ）６０が設置され、鉛直軸に対する上体３の傾き（傾斜角度）とその角速度の少なくともいずれか、即ち、ロボット１の上体３の傾斜（姿勢）などの状態量を示す信号を出力する。傾斜計６０は、メインジャイロと、メインジャイロと別体に並設されると共に、メインジャイロが異常のときに代替使用されるサブジャイロを備える。
【００４５】
図２に示す如く、ロボット１の上体３の下部にはバッテリ６４が内蔵されると共に、背中側の格納部６にはマイクロコンピュータからなるメイン制御ユニット（以下「メインＥＣＵ」という）６８が収納される。
【００４６】
また、前記した股関節、膝関節、足関節、肩関節、肘関節および手首関節の付近には、同様にマイクロコンピュータからなる分散制御ユニット（以下「分散ＥＣＵ」という）７０，７２，７４，７６，７８，８０が配置される。
【００４７】
さらに、６軸力センサ５８およびバッテリ６４用としてそれらの付近には分散ＥＣＵ８２，８４が配置されると共に、頭部３の機器用として適宜位置には分散ＥＣＵ８６が配置される。分散ＥＣＵ８６は視覚センサ５０が出力する画像信号を入力し、視覚センサ５０と共に画像を介してロボット１が位置する環境を認識する画像認識系を構成する。
【００４８】
また、音声入出力装置５２の入出力も分散ＥＣＵ８６に接続され、分散ＥＣＵ８６はレシーバを通して操作者の音声による指示を認識すると共に、その出力をマイクロフォンを通して音声として操作者に送出し、よって音声入出力装置５２と共に音声による交信を可能とする音声認識系を構成する。
【００４９】
このように、分散ＥＣＵはロボット１に合計１６個設けられる。バッテリ６４は直流電圧４０〔Ｖ〕の容量を備え、これら分散ＥＣＵ群の動作電圧源として機能する他、１０Ｒ（Ｌ）などの電動モータおよびメインＥＣＵ６８などの動作電圧源として機能する。バッテリ６４の通電回路の適宜位置には電圧センサ９０（図４に示す）が配置され、バッテリ６４の出力電圧を示す信号を出力する。
【００５０】
図３の下部に示すように、メインＥＣＵ６８と独立に、ロボット１の外部には、マイクロコンピュータからなる操作者用の操作用制御ユニット（以下「操作用ＥＣＵ」という）９４が設けられる。即ち、格納部６にはメインＥＣＵ６８と操作用ＥＣＵ９４を無線を介して通信自在に接続する通信装置９６が設けられ、無線系を構成する。操作用ＥＣＵ９４にはインディケータ（図示せず）が配置される。
【００５１】
図４はメインＥＣＵ６８などの構成を機能的に示すブロック図であるが、同図を参照してメインＥＣＵ６８などの構成をさらに詳細に説明すると、メインＥＣＵ６８は制御部６８ａ、大局的安定化制御計算部６８ｂ、共有メモリ６８ｃなどを備え、前記したロータリエンコーダ５６、６軸力センサ５８、傾斜計６０、電圧センサ９０などの出力はメインＥＣＵ６８に入力された後、共有メモリ６８ｃに格納される。
【００５２】
制御部６８ａは脚制御部、腕制御部および頭制御部を備え、脚制御部は、予め生成された歩容パラメータと共有メモリ６８ｃに格納されたロボット１の状態量を示す傾斜計６０などの出力および６軸力センサ５８からなる外界センサの出力に基づき、１０Ｒ（Ｌ）などの電動モータ（駆動モータ）をそれぞれモータドライバ１００を介して作動させ、脚部リンク２を駆動して移動するように制御を行う。尚、モータドライバ１００は、図２，図３に示す如く、格納部６の内部に回路ユニットとして収容される。
【００５３】
図５は大局的安定化制御計算部６８ｂの後述する動作を説明するブロック図であるが、図示の如く、歩容パラメータは、上体３と足部２２の位置および姿勢（向き）からなる運動パラメータと、ＺＭＰ（Ｚｅｒｏ  Ｍｏｍｅｎｔ  Ｐｏｉｎｔ）で定義される床反力パラメータとから構成される。尚、『位置』はＸ，Ｙ，Ｚ座標系で、『姿勢』はＸ，Ｙ，Ｚ軸に対する角度で示される。従って、「傾斜」も、姿勢のパラメータの一部である。
【００５４】
歩容は１歩（両脚支持期の初期から片脚支持期の終端）の間の運動軌跡（軌道）と床反力軌跡（軌道）からなり、一連の歩行は１歩の歩容が複数個つながったものとする。
【００５５】
また、制御部６８ａにあって、腕制御部は作業内容に従って前記腕部リンク５を駆動制御すると共に、頭制御部は画像認識系の指示に従って頭部揺動機構４８を駆動制御する。
【００５６】
大局的安定化制御計算部６８ｂは、共有メモリ６８ｃに格納されたロボット１の状態量を示す傾斜計６０などの出力および６軸力センサ５８からなる外界センサの出力に基づき、図５に示す如く、少なくとも目標操作量（具体的にはモーメント、より具体的には、目標ＺＭＰまわりのモデル操作モーメントＭｍｄｌ）を入力し、前記目標値を満足するように制御対象であるロボット１の目標挙動を出力する動力学モデル（ロボット摂動動力学モデル）に基づき、少なくとも前記動力学モデルとロボット１の状態量、より具体的には傾斜計６０を通じて測定した上体３の鉛直軸に対する傾斜（傾斜角度）の偏差θｅｒｒに応じた前記目標値（目標ＺＭＰまわりのモデル操作モーメントＭｍｄｌ）の修正量を少なくとも前記動力学モデルに付加的に入力して前記動力学モデルの挙動を修正する動力学モデル挙動修正手段（実傾き偏差制御フィードバック則）を備えると共に、前記動力学モデルの挙動を追従するように、１０Ｒ（Ｌ）などの電動モータ（駆動モータ）の作動を制御する制御手段、具体的には１０Ｒ（Ｌ）などの電動モータを駆動して前記関節を変位制御する関節変位制御手段（変位コントローラ）とを備える。尚、その詳細は、先に本出願人が特開平５─３３７８４９号公報に記載されているので、これ以上の説明は省略する。
【００５７】
さらに、操作用ＥＣＵ９４はメモリ９４ａを備え、メモリ９４ａは外部メモリとして機能する。また、１０Ｒ（Ｌ）などの電動モータの通電回路には電流センサ１０２が設けられて電動モータに供給される通電電流を示す信号を出力すると共に、電動モータの適宜位置には温度センサ１０４が設けられてその温度を示す信号を出力する。
【００５８】
次いで、この発明の特徴である異常検知（エラーチェック）について図６フロー・チャートを参照して説明する。尚、図６フロー・チャートに示すプログラムは、２．５ｍｓｅｃごとに実行される。
【００５９】
先ず、Ｓ１０において、メインＥＣＵ６８の大局的安定化制御計算部６８ｂは、状態量、即ち、前記した動力学モデルとロボット１の傾斜角度の偏差（傾き偏差）θｅｒｒ、より詳しくはＸ軸方向の偏差θｅｒｒｘおよびＹ軸方向の偏差θｅｒｒｙがそれぞれ所定角度（例えば２０度）を超えるか否か判断することでエラーチェック（異常検知（自己診断））を行う。
【００６０】
大局的安定化制御計算部６８ｂは偏差がそれぞれ所定範囲にあれば正常と判断すると共に、Ｘ軸方向あるいはＹ軸方向の偏差が所定範囲にないときは状態量が異常な値であると判断してＳ１２に進み、エラー情報（異常情報）、即ち、偏差θｅｒｒｘあるいはθｅｒｒｙが過大である旨のエラー情報を出力し、次いでＳ１４に進み、そのときの姿勢パラメータを出力する。姿勢パラメータは前記した上体３などの位置・姿勢パラメータに加え、偏差θｅｒｒおよびロボット１が起動されてからの時間も含む。
【００６１】
次いでＳ１６に進み、大局的安定化制御計算部６８ｂは、エラー情報を共有メモリ６８ｃに書き込む。尚、図４に示す如く、エラー情報は、不具合検知部６８ｄにも送られる。
【００６２】
従って、Ｓ１８で不具合検知部６８ｄは、内部時計のタイムスタンプを付けたエラー発生ログ（記録）を出力、即ち、エラー情報（異常情報）を異常が発生した日時を付して出力する。不具合検知部６８ｄの出力は、不具合情報統合解析部６８ｅに送られる。
【００６３】
従って、Ｓ２０で不具合情報統合解析部６８ｅは、エラーのランク（不具合度）を行動計画部６８ｆに通知、即ち、エラー情報に基づいてエラー（異常）のランク（不具合度）を判定し、判定結果と発生箇所（この場合、大局的安定化制御計算部６８ｂ）を示す出力を生じる。また、Ｓ２２で無線系を介して操作用ＥＣＵ９４に出力を送り、そのインディケータに表示してエラー（異常）が検知されたことを操作者に報知する。
【００６４】
従って、Ｓ２４で行動計画部６８ｆは、エラーのランクに応じて次の動作（行動）を決定し、各部位（制御部６８ａなど）に指示を送る、即ち、判定された不具合度に応じ、ロボット１を安定な状態に移行させる制御を行う、具体的には、判定された不具合度に応じ、所定の行動計画表に基づいてロボット１が安定な状態に移行するように歩行の停止などの安定状態移行制御を指示する。従って、Ｓ２６で指示を受けた各部位（制御部６８ａなど）は、行動計画表に従って制御を行う。
【００６５】
図７は、その行動計画表を示す説明図である。図示の如く、大局的安定化制御においてはランク（不具合度）はＦＡＴＡＬとされ、その場合はロボット１を直ちに停止させるように、制御部６８ａに指令がなされる。尚、ランク（不具合度）は以下からなる。
ＦＡＴＡＬ．．．エラー（異常）の程度が大きいことを意味する。従って、その場合はロボットを直ちに停止させるように制御が行われる。
ＷＡＲＮＩＮＧ．．．エラー（異常）の程度が中程度なことを意味する、従って、その場合はロボットを直ちには停止させず、その１歩、即ち、動作中の１歩の歩行動作が終了するまで制御を継続すると共に、それが終了した後に停止させる安定状態移行制御が行われる。
ＳＭＡＬＬ．．．エラー（異常）の程度が軽微なことを意味する、従って、その場合は操作者に報知する程度に止め、ロボットの停止制御は行わないこととする。
【００６６】
図６フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ２８において行動計画部６８ｆは、ロボット１の動作が終了したのを確認した後、この場合はロボット１が直ちに停止したのを確認した後、エラーの解析に必要な歩行データ（具体的には、前記した運動パラメータと床反力パラメータなど）にタイムスタンプを付けて作成する。
【００６７】
次いでＳ３０に進み、歩行データとエラーログ（記録）を操作用ＥＣＵ９４に無線系を介して転送し、そのメモリ（外部メモリ）９４ａに保存（格納）する。次いでＳ３２に進み、エラーコード（異常情報）と姿勢パラメータを内部フラッシュメモリ（内部メモリ）６８ｇに保存（格納）する。
【００６８】
上記はメインＥＣＵ６８が行う大局的安定化制御の異常検知であるが、次いで（頭部用の分散ＥＣＵ８６を除く）分散ＥＣＵ７０から８４までのエラーチェック（異常検知）について説明すると、Ｓ３４でそれを行う。
【００６９】
図８は、Ｓ３４のエラーチェックを示すサブルーチン・フロー・チャートである。
【００７０】
以下説明すると、Ｓ１００において７０から８４までの１５個の分散ＥＣＵでそれぞれ出力が所定範囲にあるかなど判断することでエラーチェック（異常検知）を行う。具体的には、１０Ｒ（Ｌ）などの電動モータ、ロータリエンコーダ５６および傾斜計６０などの内界センサ、および６軸力センサ（外界センサ）５８の出力などが所定範囲にないか否か判断することでエラーか否かチェック（自己診断）する。
【００７１】
より具体的には、１０Ｒ（Ｌ）などの電動モータに関しては、前記したように、電流センサ１０２および温度センサ１０４の出力から検出された通電電流および温度をそれぞれ設定される所定範囲にあるか否か判断し、検出された通電電流および温度の少なくともいずれかがそれぞれ設定される所定範囲にないとき、エラーと判断する。
【００７２】
また、ロータリエンコーダ５６および傾斜計６０に関しては、出力（傾斜計６０の場合はメインジャイロの出力）から検出された値（傾斜角度）が所定範囲にあるか否か判断し、その出力が所定範囲にないとき、エラーと判断（自己診断）する。尚、傾斜計６０のエラー検知は、例えば分散ＥＣＵ７０が行う。
【００７３】
６軸力センサ用の分散ＥＣＵ８２に関しては、同様に、６軸力センサ５８の出力が所定範囲にあるか否か判断し、センサ出力が所定範囲にないとき、エラーと判断（自己診断）する。
【００７４】
バッテリ用の分散ＥＣＵ８４に関しては、電圧センサ９０の出力から検出されたバッテリ６４の出力電圧を所定値と比較し、出力電圧が所定値未満となったとき、バッテリ６４がエラーと判断（自己診断）する。
【００７５】
エラーと判断されたときは、Ｓ１０２に進み、エラー情報をメインＥＣＵ６８に転送する。図９はそれらの処理を示すタイム・チャートである。
【００７６】
次いで頭部用の分散ＥＣＵ８６のエラーチェックについて説明すると、Ｓ３６でそれを行う。
【００７７】
図１０は、その中の無線系のエラーチェックを示すサブルーチン・フロー・チャートである。
【００７８】
以下説明すると、Ｓ２００で無線系のデバイス（イーサネット(登録商標）のアダプタなど）が使用できないか、あるいはネットワーク処理結果が所定範囲外の値か（またはネットワーク処理結果が所定範囲外の値を検知しているか）否かチェック（自己診断）し、肯定されるときはＳ２０２に進み、エラー情報をメインＥＣＵ６８に転送する。
【００７９】
また、図１１は、その中の画像認識系および音声認識系のエラーチェックを示すサブルーチン・フロー・チャートである。
【００８０】
以下説明すると、Ｓ３００でリクエストに対して実行できない、あるいは結果が所定範囲外か否かチェック（自己診断）し、肯定されるときはＳ３０２に進み、メインＥＣＵ６８にエラー情報を転送する。図１２は、それら無線系および画像・音声認識系の処理を示すタイム・チャートである。
【００８１】
図６フロー・チャートの説明に戻ると、メインＥＣＵ６８は、分散ＥＣＵからエラー情報の送信がある場合、Ｓ１６でエラー情報を共有メモリ６８ｃに書き込み、Ｓ１８に進んでタイムスタンプを付けてエラー発生ログを出力し、Ｓ２０以降に進んで前記したような処理を行う。
【００８２】
ここで、分散ＥＣＵからエラー情報が出力された場合のＳ２４における行動計画部の処理について図７を参照して説明すると、１０Ｒ（Ｌ）などの電動モータが異常と判断された場合、前記したように、異常情報に基づいて異常の不具合度（ランク）がＦＡＴＡＬ，ＷＡＲＮＩＮＧ，ＳＭＡＬＬと判定され、ＦＡＴＡＬと判定されるときは、ロボット１を直ちに停止させる安定状態移行制御が実行される。
【００８３】
また、ＷＡＲＮＩＮＧと判定されるときは、ロボット１の動作中の１歩が終了するまではそれまでの制御が継続されると共に、ＳＭＡＬＬと判定されるときは、操作者に報知するに止め、ロボット１の制御はそのまま継続される。
【００８４】
尚、上記した３種類の不具合度（ランク）は１０Ｒ（Ｌ）などの電動モータのエラー検知についてのみ用意され、それ以外のエラーの場合は１種類の不具合度のみが用意される。即ち、傾斜計６０に関してはエラーと判断された場合、ＦＡＴＡＬとのみ判定され、その場合の行動はメイロジャイロに代えてサブジャイロの出力を使用してロボット１を直ちに停止させる安定状態移行制御が実行される。
【００８５】
６軸力センサ５８に関してはエラーと判断された場合、同様にＦＡＴＡＬとのみ判定され、その場合の行動はセンサの理論値を使用してロボット１を直ちに停止させる安定状態移行制御が実行される。
【００８６】
また、電源系（バッテリ６４）に関してはエラーと判断された場合、ＷＡＲＮＩＮＧとのみ判定され、その場合は、ロボット１の歩行動作が終了するまではそれまでの制御が継続される。これは、無線系、音声認識系および画像認識系に関しても同様である。即ち、かかる場合はロボット１の転倒の可能性が少ないことから、その動作終了までは制御を継続するようにした。尚、かかる場合、所定時間、例えば１ｍｉｎ（分）間、出力がないとき、直ちにロボット１を停止させるような制御を行っても良い。
【００８７】
上記の如く、この実施の形態においては、ロボット１の状態量が異常な値か否か、あるいは傾斜計６０などの内界センサ、あるいは１０Ｒ（Ｌ）などの電動モータなどの少なくともいずれかが異常（エラー）か否か自己診断し、異常と判定されたとき、その異常情報（エラー情報）を異常が発生した日時を付して出力して内部フラッシュメモ６８ｇに格納すると共に、外部メモリ９４ａに格納する如く構成したので、異常検知の信頼性を向上させることができる。さらに、異常の発生日時を付して格納することで異常になるに到った経緯を正確に把握することができる。
【００８８】
また、異常情報を異常が発生した日時を付して出力すると共に、その出力をロボット１の状態量を示すパラメータ（姿勢パラメータなど）と共に内部フラッシュメモリ６８ｇと外部メモリ９４ａに格納するように構成したので、異常の発生日時に加えて状態量を示すパラメータを付して格納することで異常になるに到った経緯を一層正確に把握することができ、よって異常検知の信頼性を一層向上させることができる。
【００８９】
さらに、大局的安定化制御を行うときも動力学モデルとロボット１の状態量の偏差θｅｒｒが所定値を超えるとき、状態量が異常な値と自己診断する如く構成したので、前記した効果に加え、状態量の異常を精度良く検知することができて異常検知の信頼性を向上させることができる。
【００９０】
このように、この実施の形態にあっては、少なくとも駆動モータ（電動モータ１０Ｒ（Ｌ）など）と、内部の状態量を測定する内界センサとを備え、搭載されたマイクロコンピュータからなる制御ユニット（メインＥＣＵ６８）で少なくとも前記内界センサの出力から得た状態量に基づいて前記駆動モータ（電動モータ）を作動させて移動する移動ロボットの異常を検知する異常検知装置において、より具体的には、少なくとも上体３と、前記上体に関節を介して揺動可能に連結されると共に、先端に関節を介して足部２２が連結される複数本（より具体的には２本）の脚部リンク２と、前記関節をそれぞれ駆動する駆動モータ（電動モータ１０Ｒ（Ｌ）など）と、少なくとも内部の状態量を測定する内界センサとを備え、搭載されたマイクロコンピュータからなる制御ユニット（メインＥＣＵ６８）において少なくとも前記内界センサの出力から得た状態量に基づいて前記駆動モータ（電動モータ）を作動させ（駆動し）て移動する脚式移動ロボットの異常を検知する異常検知装置において、前記内界センサおよび前記駆動モータを少なくとも含む前記ロボットの搭載機器群のそれぞれに分散して配置されて前記内界センサおよび搭載機器群の少なくともいずれかが異常か否か自己診断する複数個の分散制御ユニット（分散ＥＣＵ７０から８６，Ｓ３４，Ｓ３６，Ｓ１００，Ｓ２００，Ｓ３００）を備えると共に、前記状態量が前記ロボットの上体の姿勢についての状態量であり、前記制御ユニットが、前記状態量が異常な値か否か自己診断する自己診断手段（Ｓ１０）、前記自己診断手段によって前記状態量が異常な値と自己診断されたとき、あるいは前記複数個の分散制御ユニットによって前記内界センサおよび搭載機器群の少なくともいずれかが異常と自己診断されたとき、その異常情報を前記制御ユニットに設けられた共有メモリ６８ｃに格納すると共に（Ｓ１６）、前記異常が発生した日時を付して出力する異常情報出力手段（Ｓ１８）、および前記異常情報出力手段の出力を、前記制御ユニットに設けられた内部メモリ（内部フラッシュメモリ６８ｇ）に格納すると共に、前記ロボットの外部に設けられた外部メモリ９４ａに格納する異常情報格納手段（Ｓ３０，Ｓ３２）を備える如く構成した。
【００９１】
また、少なくとも駆動モータ（電動モータ１０Ｒ（Ｌ）など）と、内部の状態量を測定する内界センサとを備え、搭載されたマイクロコンピュータからなる制御ユニット（メインＥＣＵ６８）で少なくとも前記内界センサの出力から得た状態量に基づいて前記駆動モータ（電動モータ）を作動させ（駆動し）て移動する移動ロボットの異常を検知する異常検知装置において、より具体的には、少なくとも上体３と、前記上体に関節を介して揺動可能に連結されると共に、先端に関節を介して足部が連結される複数本の脚部リンク２と、前記関節をそれぞれ駆動する駆動モータ（電動モータ１０Ｒ（Ｌ）など）と、少なくとも内部の状態量を測定する内界センサとを備え、搭載されたマイクロコンピュータからなる制御ユニット（メインＥＣＵ６８）において少なくとも前記内界センサの出力から得た状態量に基づいて前記駆動モータ（電動モータ）を作動させ（駆動し）て移動する脚式移動ロボットの異常を検知する異常検知装置において、前記内界センサおよび前記駆動モータを少なくとも含む前記ロボットの搭載機器群のそれぞれに分散して配置されて前記内界センサおよび搭載機器群の少なくともいずれかが異常か否か自己診断する複数個の分散制御ユニット（分散ＥＣＵ７０から８６，Ｓ３４，Ｓ３６，Ｓ１００，Ｓ２００，Ｓ３００）を備えると共に、前記状態量が前記ロボットの上体の姿勢についての状態量であり、前記制御ユニットが、前記状態量が異常な値か否か自己診断する自己診断手段（Ｓ１０）、前記自己診断手段によって前記状態量が異常な値と自己診断されたとき、あるいは前記複数個の分散制御ユニットによって前記内界センサおよび搭載機器群の少なくともいずれかが異常と自己診断されたとき、その異常情報を前記制御ユニットに設けられた共有メモリ６８ｃに格納すると共に（Ｓ１６）、前記異常が発生した日時を付して出力する異常情報出力手段（Ｓ１８）、および前記異常検知手段の出力を、前記ロボットの状態量を示すパラメータ、より具体的には姿勢パラメータと共に前記制御ユニットに設けられた内部メモリ（内部フラッシュメモリ６８ｇ）に格納すると共に、前記ロボットの外部に設けられた外部メモリ９４ａに格納する異常情報格納手段（Ｓ３０，Ｓ３２）を備える如く構成した。
【００９２】
また、前記制御ユニットは、少なくとも目標操作量を入力し、前記目標操作量を満足するように制御対象である前記ロボットの目標挙動を出力する動力学モデルに基づき、少なくとも前記動力学モデルと前記ロボットの上体の姿勢についての状態量の偏差に応じた前記目標値の修正量を少なくとも前記動力学モデルに付加的に入力して前記動力学モデルの挙動を修正する動力学モデル挙動修正手段（大局的安定化制御計算部６８ｂ）と、および前記動力学モデルの挙動を追従するように、前記駆動モータ（電動モータ）の作動を制御する制御手段、より具体的には前記電動モータを駆動して前記関節を変位制御する関節変位制御手段（大局的安定化制御計算部６８ｂ）とを備えるものであると共に、前記自己診断手段（Ｓ１０）は、前記動力学モデルと前記ロボットの上体の姿勢についての状態量の偏差、より具体的には傾斜（角度）の偏差θｅｒｒが所定値を超えるとき、前記状態量が異常な値と自己診断する如く構成した。
【００９３】
また、前記ロボットが、少なくとも上体３と、前記上体に関節を介して揺動可能に連結されると共に、先端に関節を介して足部が連結される複数本の脚部リンク２を備える脚式移動ロボットであり、前記内界センサが前記上体３の鉛直軸に対する傾斜を示す出力を生じる傾斜計６０を含むと共に、前記分散制御ユニット（分散ＥＣＵ７０，Ｓ１０，Ｓ３４，Ｓ１００）は、前記傾斜計の出力が所定範囲にないとき、前記傾斜計が異常と自己診断する如く構成した。
【００９４】
また、前記ロボットが、少なくとも上体３と、前記上体に関節を介して揺動可能に連結されると共に、先端に関節を介して足部が連結される複数本の脚部リンク２を備える脚式移動ロボットであり、前記内界センサが前記関節の角度、角速度および角加速度の少なくともいずれかを示す出力を生じる角度検出器（ロータリエンコーダ５６）を含むと共に、前記分散制御ユニット（分散ＥＣＵ７０など、Ｓ１０，Ｓ３４，Ｓ１００）は、前記角度検出器の出力が所定範囲にないとき、前記角度検出器が異常と自己診断する如く構成した。
【００９５】
また、前記搭載機器群が、撮像した画像を示す出力を生じる視覚センサ５０を含む如く構成した。
【００９６】
また、前記搭載機器群が、前記ロボットに作用する床反力を測定する床反力検出器（６軸力センサ５８）を含むと共に、前記分散制御ユニット（分散ＥＣＵ８２，Ｓ１０，Ｓ３４，Ｓ１００）は、前記床反力検出器の出力が所定範囲にないとき、前記床反力検出器が異常と自己診断する如く構成した。
【００９７】
また、前記搭載機器群が、前記駆動モータ（電動モータ）に供給される電流および前記駆動モータ（電動モータ）の温度を検出するセンサ群（電流センサ１０２、温度センサ１０４）を含むと共に、前記分散制御ユニット（分散ＥＣＵ７０など、Ｓ１０，Ｓ３４，Ｓ１００）は、前記検出された電流および温度の少なくともいずれかがそれぞれ設定される所定範囲にないとき、前記駆動モータ（電動モータ）が異常と自己診断する如く構成した。
【００９８】
また、前記搭載機器群が、前記制御ユニットおよび前記駆動モータ（電動モータ）に通電するバッテリ６４およびその電圧を示す出力を生じる電圧センサ９０を含むと共に、前記分散制御ユニット（分散ＥＣＵ８４，Ｓ１０，Ｓ３４，Ｓ１００）は、前記電圧センサの出力が所定値未満のとき、前記バッテリが異常と自己診断する如く構成した。
【００９９】
また、前記搭載機器群が、操作者との音声による交信を可能とする音声認識装置（音声入出力装置５２など）を含む如く構成した。
【０１００】
さらに、前記ロボットの外部に配置されて前記外部メモリを含む、マイクロコンピュータからなる操作用制御ユニット（操作用ＥＣＵ９４）と、および前記制御ユニットと前記操作用制御ユニットを通信自在に接続する通信手段（通信装置９６）とを備えると共に、前記分散制御ユニット（分散ＥＣＵ８６，Ｓ１０，Ｓ３６，Ｓ２００）は、前記通信手段が異常か否か自己診断する如く構成した。
【０１０１】
尚、上記において、駆動モータ（電動モータ）および内界センサなどの異常検知において出力を所定値、換言すれば固定値と比較することで異常を検知したが、テーブルあるいはマップを設けて行っても良い。例えば、電源系（バッテリ６４）に関して説明すると、時間、予定される歩行から推定される仕事量などで推定バッテリ電圧をテーブルあるいはマップとして設定しておき、それを検索して所定値としても良い。
【０１０２】
６軸力センサ５８に関して言えば、例えば、予想される歩行における距離、時間などからでロボット１に作用する床反力の経時的な変化をテーブルあるいはマップとして設定しておき、それを検索して所定値としても良い。
【０１０３】
また、移動ロボットとしてヒューマノイド型の脚式移動ロボットを例にとって説明したが、それに限られるものではなく、この発明は、車輪式、クローラ式の移動ロボットに同様に妥当すると共に、脚式移動ロボットとしても３本以上の脚部リンクを備えたものにも同様に妥当する。
【０１０４】
また、駆動モータとして電動モータを例にとって説明したが、それに限られるものではなく、この発明は、油圧モータ、空圧モータなどの流体圧モータなどにも同様に妥当する。
【０１０５】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、ロボットの上体の姿勢についての状態量が異常な値か否か、あるいは内界センサなどの少なくともいずれかが異常か否か自己診断し、異常と判定されたとき、共有メモリに格納する一方、その異常情報を異常が発生した日時を付して出力して内部メモリに格納すると共に、外部メモリに格納する如く構成したので、移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。さらに、異常の発生日時を付して格納することで異常になるに到った経緯を正確に把握することができる。
【０１０６】
請求項２項にあっては、ロボットの上体の姿勢についての状態量が異常な値か否か、あるいは内界センサなどが異常か否か自己診断し、異常と判定されたとき、共有メモリに格納する一方、その異常情報を異常が発生した日時を付して出力すると共に、その出力をロボットの状態量を示すパラメータと共に内部メモリと外部メモリに格納するように構成したので、異常の発生日時に加えて状態量を示すパラメータを付して格納することで異常になるに到った経緯を一層正確に把握することができ、よって移動ロボットの異常検知の信頼性を一層向上させることができる。
【０１０７】
請求項３項にあっては、かかる制御を行うときも動力学モデルとロボットの上体の姿勢についての状態量の偏差が所定値を超えるとき、状態量が異常な値と自己診断する如く構成したので、前記した効果に加え、状態量の異常を精度良く検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【０１０８】
請求項４項にあっては、前記した効果に加え、内界センサとしての傾斜計の異常を精度良く検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【０１０９】
請求項５項にあっては、前記した効果に加え、内界センサとしての角度検出器の異常を精度良く検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【０１１０】
請求項６項にあっては、前記した効果に加え、搭載機器群として視覚センサを含むときも、その異常を検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【０１１１】
請求項７項にあっては、前記した効果に加え、搭載機器群として床反力検出器を含むときも、その異常を精度良く検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【０１１２】
請求項８項にあっては、前記した効果に加え、駆動モータの異常を精度良く検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【０１１３】
請求項９項にあっては、前記した効果に加え、バッテリの異常を精度良く検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。尚、ここで、「バッテリの異常」は、バッテリの出力電圧が所期の値を出力している場合を正常とみなすことを前提とする。
【０１１４】
請求項１０項にあっては、搭載機器群として音声認識装置を含むときもその異常を検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【０１１５】
請求項１１項にあっては、通信手段を含むときもその異常を検知することができて移動ロボットの異常検知の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係る移動ロボットの異常検知装置が対象とする移動ロボット、具体的には脚式移動ロボットの正面図である。
【図２】図１に示すロボットの側面図である。
【図３】図１に示すロボットをスケルトンで示す説明図である。
【図４】図３に示す制御ユニットなどの構成を詳細に示すブロック図である。
【図５】図４に示す、大局的安定化制御計算部の動作を説明するブロック図である。
【図６】図３に示す移動ロボットの異常検知装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図７】図６フロー・チャートで使用される行動計画表を示す説明図である。
【図８】図６フロー・チャートのサブルーチン・フロー・チャートである。
【図９】図８フロー・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。
【図１０】同様に、図６フロー・チャートのサブルーチン・フロー・チャートである。
【図１１】同様に、図６フロー・チャートのサブルーチン・フロー・チャートである。
【図１２】図１０および図１１フロー・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。
【符号の説明】
１  移動ロボット（脚式移動ロボット。ロボット）
２  脚部リンク
３  上体
４  頭部
５  腕部リンク
１０，１２，１４Ｒ，Ｌ  股関節を構成する電動モータ（駆動モータ）
１６Ｒ，Ｌ  膝関節を構成する電動モータ（駆動モータ）
１８，２０Ｒ，Ｌ  足関節を構成する電動モータ（駆動モータ）
２２Ｒ，Ｌ  足部（足平）
２４Ｒ，Ｌ  上腿リンク
２６Ｒ，Ｌ  下腿リンク
２８  上体リンク
３０，３２，３４Ｒ，Ｌ  肩関節を構成する電動モータ（駆動モータ）
３６Ｒ，Ｌ  肘関節を構成する電動モータ（駆動モータ）
３８Ｒ，Ｌ  手首関節を構成する電動モータ（駆動モータ）
４０Ｒ，Ｌ  ハンド（エンドエフェクタ）
４２Ｒ，Ｌ  上腕リンク
４４Ｒ，Ｌ  下腕リンク
５０    視覚センサ
５２    音声入出力装置
５６    ロータリエンコーダ（角度検出器）
５８    ６軸力センサ（床反力検出器）
６０    傾斜計
６４    バッテリ
６８    メイン制御ユニット（メインＥＣＵ）
６８ａ  制御部
６８ｂ  大局的安定化制御計算部
６８ｃ  共有メモリ
６８ｄ  不具合検知部
６８ｅ  不具合情報統合解析部
６８ｆ  行動計画部
６８ｇ  内部フラッシュメモリ（内部メモリ）
７０，７２，７４，７６，７８，８０  分散制御ユニット（分散ＥＣＵ）
８２，８４，８６  分散制御ユニット（分散ＥＣＵ）
９０    電圧センサ
９４    操作用制御ユニット（操作用ＥＣＵ）
９４ａ  外部メモリ
９６    通信装置
１００    モータドライバ
１０２    電流センサ
１０４    温度センサ
【図１】
0003811073.tif 000002
【図２】
0003811073.tif 000003
【図３】
0003811073.tif 000004
【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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