机器人制造技术

本公开涉及机器人。如果从加速度传感器所检测出的加速度除去重力分量后的值在一定期间内维持小于基准值，则走行状态判定部将机器人1的走行状态判定为摩擦面走行。走行状态判定部，根据角速度传感器所检测出的俯仰方向的角速度算出机器人1的姿势角度，如果所算出的姿势角度在判定时间内维持下限角度以上，则将判定时间结束时的姿势角度设定为姿势控制角度。在将机器人1的走行状态判定为摩擦面走行的情况下，姿势控制部使平衡重向前方移动与姿势控制角度相当的移动量的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人
本公开涉及判断自己的状态的机器人。
技术介绍
以往提出了各种各样的机器人的方案。专利文献1公开了具有4条腿的多腿走行机器人(例如，第8页第15-17行等)。在专利文献1中，多腿走行机器人具备检测3轴(X轴、Y轴、Z轴)方向的加速度的加速度传感器以及检测3角(R角、P角、Y角)方向的旋转角速度的角速度传感器(例如，第8页第26行-第9页第8行等)。在基于所述加速度传感器以及所述角速度传感器的检测结果(例如，第9页第5-14行等)，检测到用户将所述机器人抱起时，所述机器人停止各腿的活动(例如，第10页第13-20行等)。由此，防范用户发生受伤于未然(例如，第6页第11-12行等)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2000/032360号
技术实现思路
专利技术要解决的问题在上述的以往技术中，需要进行进一步的改善。用于解决问题的技术方案为了解决上述问题，本公开的一个技术方案的机器人具备：球体状的壳体；框架，其配置于所述壳体的内部；显示部，其设置于所述框架，至少显示机器人的面部的一部分；一组驱动轮，其设置于所述框架，与所述壳体的内周面相接触地使所述壳体旋转而使所述壳体走行；配重的驱动机构，其设置于所述框架，使配重在预定方向上往复移动；角速度传感器，其检测将与所述壳体的走行方向垂直的左右方向作为轴的角速度；以及控制电路，其在使所述壳体旋转而使所述壳体走行的期间，在基于将所述左右方向作为轴的角速度的变化判断为从所述走行方向的前侧观察、所述壳体的旋转角度向上方向变化超过了预定角度的情况下，使所述配重向所述壳体的走行方向的前侧移动与所述旋转角度相应的距离。专利技术的效果通过上述方式，能够实现进一步的改善。附图说明图1是本公开的实施方式所涉及的机器人的外观立体图。图2是本公开的实施方式所涉及的机器人的内部立体图。图3是图2的A视时的本公开的实施方式所涉及的机器人的内部侧视图。图4是示出图2的A视时的本公开的实施方式所涉及的机器人的直走工作的侧视图。图5是示出图2的B视时的本公开的实施方式所涉及的机器人的旋转工作的俯视图。图6是示出本公开的实施方式所涉及的机器人的旋转工作的立体图。图7是示出图3的侧视图中的配重驱动机构的图。图8A是示出在预定的直线方向上驱动平衡重(Counterweight)时的平衡重的驱动机构的工作的立体图。图8B是示出在预定的直线方向上驱动平衡重时的平衡重的驱动机构的工作的侧视图。图8C是示出在图3的侧视图中平衡重在预定的直线方向上往复移动的状态的侧视图。图9A是示出使摇动臂(swingarm)旋转时的平衡重的驱动机构的工作的立体图。图9B是示出使摇动臂旋转时的配重驱动机构的工作的侧视图。图9C是示出图2的B视时的本公开的实施方式所涉及的机器人的摇动臂旋转的状态的俯视图。图10是示出图2的A视时的平衡重位于靠前方的位置时的机器人的姿势的侧视图。图11是示出图2的A视时的平衡重位于靠后方的位置时的机器人的姿势的侧视图。图12是示出图2的C视时的平衡重位于靠右方的位置时的机器人的姿势的主视图。图13是示出图2的C视时的平衡重位于靠左方的位置时的机器人的姿势的主视图。图14是示出应用了本公开的实施方式所涉及的机器人的机器人系统的整体结构的一例的图。图15是示出本公开的实施方式所涉及的机器人的框图。图16是示出本公开的实施方式中的机器人的主例程的一例的流程图。图17是示出走行状态判定处理(图16的S103)的详细的流程图。图18是示出移动状态判定处理(图17的S201)的详细的流程图。图19是示出姿势判定处理(图17的S203)的详细的流程图。图20是示出机器人的姿势角度的图。图21是说明姿势判定处理的曲线图。图22是示出摩擦面走行判定处理(图17的S205)的详细的流程图。图23A是示出走行状态为“通常走行”时的机器人的状态的示意图。图23B是示出走行状态为“摩擦面走行”时的机器人的状态的示意图。图23C是示出走行状态为“坡道走行”时的机器人的状态的示意图。图24A是示出根据走行状态施加于机器人的上下方向的加速度Az的时间上的推移的曲线图。图24B是示出根据走行状态施加于机器人的加速度Az’的时间上的推移的曲线图。图25是示出空转走行控制处理(图16的S105)的详细的流程图。图26A是空转走行控制处理的说明图。图26B是空转走行控制处理的说明图。图26C是空转走行控制处理的说明图。图26D是空转走行控制处理的说明图。图26E是空转走行控制处理的说明图。图27是示出姿势方向控制处理(图16的S106)的详细的流程图。具体实施方式(专利技术本公开的一个技术方案的经过)如上所述，专利文献1公开了具备加速度传感器以及角速度传感器的具有4条腿的多腿走行机器人。在专利文献1中，设置2个阈值(δ1、δ2)，将加速度传感器以及角速度传感器的检测输出的方差值分为3类，判断机器人是在地面上行动的状态、被拿起的状态、或被放下的状态(例如，第9页第5-14行等)。对此，本专利技术人研究了具备球体状的壳体并使一组驱动轮与所述壳体的内周面相接触而使所述壳体旋转的机器人。在该机器人的内部设置有框架，在所述框架安装至少显示所述机器人的面部的一部分的显示部。此外，由于若该机器人具备手脚就会妨碍旋转，因此没有手脚。在研究该机器人的过程中了解到根据使所述机器人走行的走行面的原材料不同，走行中的机器人的面部的位置、即所述机器人的姿势会变化。例如，如果在摩擦系数低的地板材料的地板上使所述机器人走行的情况下，所述机器人的面部朝向正面，则在摩擦系数高的地毯上使所述机器人走行的情况下，所述机器人的面部会朝向上方。这样，发现了存在如下的问题：即便是相同走行处理，不起因于所述机器人的内部处理，根据走行面的原材料的不同，所述机器人的面部的位置、即所述机器人的姿势会变化。认识到该问题在上述专利文献1中也没有提及，在以往也不存在。为了解决上述问题，本专利技术人最终想到了以下的各技术方案的专利技术。本公开的一个技术方案的机器人具备：球体状的壳体；框架，其配置于所述壳体的内部；显示部，其设置于所述框架，至少显示机器人的面部的一部分；一组驱动轮，其设置于所述框架，与所述壳体的内周面相接触地使所述壳体旋转而使所述壳体走行；配重的驱动机构，其设置于所述框架，使配重在预定方向上往复移动；角速度传感器，其检测将与所述壳体的走行方向垂直的左右方向作为轴的角速度；以及控制电路，其在使所述壳体旋转而使所述壳体走行的期间，在基于将所述左右方向作为轴的角速度的变化判断为从所述走行方向的前侧观察、所述壳体的旋转角度向上方向变化超过了预定角度的情况下，使所述配重向所述壳体的走行方向的前侧移动与所述旋转角度相应的距离。考虑到：在使所述壳体旋转而使所述壳体走行的期间，在基于将所述左右方向作为轴的角速度的变化判断为从所述走行方向的前侧观察、所述壳体的旋转角度向上方向变化超过了预定角度的情况下，从所述走行方向观察、所述壳体向走行方向的移动因所述壳体与走行面的摩擦而被抑制，由于该原因，所述显示部的位置向上方向移动。于是，在本技术方案中，在这样的情况下，设为使所述配重向所述壳体的走行方向的前侧移动与所述旋转角度相应的距离。由此，即便在所述壳体向走行方向的移动被所述壳体与走行面的摩擦抑制的情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人，具备：球体状的壳体；框架，其配置于所述壳体的内部；显示部，其设置于所述框架，至少显示机器人的面部的一部分；一组驱动轮，其设置于所述框架，与所述壳体的内周面相接触地使所述壳体旋转而使所述壳体走行；配重的驱动机构，其设置于所述框架，使配重在预定方向上往复移动；角速度传感器，其检测将与所述壳体的走行方向垂直的左右方向作为轴的角速度；以及控制电路，其在使所述壳体旋转而使所述壳体走行的期间，在基于将所述左右方向作为轴的角速度的变化判断为从所述走行方向的前侧观察、所述壳体的旋转角度向上方向变化超过了预定角度的情况下，使所述配重向所述壳体的走行方向的前侧移动与所述旋转角度相应的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.08 JP 2016-1358051.一种机器人，具备：球体状的壳体；框架，其配置于所述壳体的内部；显示部，其设置于所述框架，至少显示机器人的面部的一部分；一组驱动轮，其设置于所述框架，与所述壳体的内周面相接触地使所述壳体旋转而使所述壳体走行；配重的驱动机构，其设置于所述框架，使配重在预定方向上往复移动；角速度传感器，其检测将与所述壳体的走行方向垂直的左右方向作为轴的角速度；以及控制电路，其在使所述壳体旋转而使所述壳体走行的期间，在基于将所述左右方向作为轴的角速度的变化判断为从所述走行方向的前侧观察、所述壳体的旋转角度向上方向变化超过了预定角度的情况下，使所述配重向所述壳体的走行方向的前侧移动与所述旋转角度相应的距离。2.一种机器人，具备：球体状的壳体；框架，其配置于所述壳体的内部，并且包括基台；显示部，其设置于所述框架，至少显示机器人的面部的一部分；一组驱动轮，其设置于所述框架，与所述壳体的内周面相接触地使所述壳体旋转而使所述壳体走行；配重的驱动机构，其设置于所述框架，使配重在预定方向上往复移动；加速度传感器，其检测与所述基台垂直的上下方向的第1加速度；角速度传感器，其检测将与所述壳体的走行方向垂直的左右方向作为轴的角速度；以及控制电路，其得到从表示由所述加速度传感器输出的所述第1加速度的第1值除去重力分量后的第2值，所述控制电路，在使所述壳体旋转而使所述壳体走行的期间，在判断为所述第2值从基准值超过第1变动幅度地变化为与垂直于所述基台的下方向对应的值、并且基于将所述左右方向作为轴的角速度的变化判断为从所述走行方向的前侧观察、所述壳体的旋转角度向上方向变化超过了预定角度的情况下，使所述配重向所述壳体的走行方向的前侧移动与所述旋转角度相应的距离。3.根据权利要求2所述的机器人，所述控制电路，在使所述壳体旋转而使所述壳体走行的期间，在所述第2值在所述第1变动幅度内变化的状态下，在基于将所述左右方向作为轴的角速度的变化判断为从所述走行方向的前侧观察、所述壳体的旋转角度向上方向变化超过了所述预定角度的情况下，不进行使所述配重向所述壳体的走行方向的前方移动的控制。4.根据权利要求2或3所述的机器人，所述加速度传感器检测表示与所述基台水平的所述壳体的走行方向的第2加速度，所述控制电路，在使所述壳体旋转而使所述壳体走行的期间，在所述第2值在所述第1变动幅度内变化的状态下，在所述第2加速度的变化收敛于第2变动幅度内、并且所述壳体的旋转角度的变化收敛于所述预定角度内的情况下，使所述配重向所述壳体的走行方向的后方移动。5.根据权利要求2或3所述的机器人，所述加速度传感器检测表示与所述基台水平的所述壳体的走行方向的第2加速度，所述控制电路，在使所述壳体旋转而使所述壳体走行的期间，在所述第2值在所述第1变动幅度内变化的状态下，在所述第2加速度的变化收敛于第2变动幅度内、并且所述壳体的旋转角度的变化收敛于所述预定角度内的情况下，不进行使所述配重向所述壳体的走行方向的前方移动的控制。6.一种机器人，具备：球体状的壳体；框架，其配置于所述壳体的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎亮太，小川兼人，樋口圣弥，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP