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ぬいぐるみロボット コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P09P006919
掲載日 2009年12月18日
出願番号 特願2008-146284
公開番号 特開2009-291328
登録番号 特許第5044762号
出願日 平成20年6月3日(2008.6.3)
公開日 平成21年12月17日(2009.12.17)
登録日 平成24年7月27日(2012.7.27)
発明者
  • 椎名 美奈
  • 長谷川 晶一
出願人
  • 国立大学法人東京工業大学
発明の名称 ぬいぐるみロボット コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】玩具としてだけでなく、人間にとって癒しの効果を有し、かつ、人間とコミュニケーションをとることのできるぬいぐるみロボットを提供する。
【解決手段】弾力性を有する充填材料4からなる動作部2と、充填材料4の内部を貫通するように、又は充填材料4の外側に沿うように配設された少なくとも1本の糸3(3a~3c)と、糸3の巻き取り、巻出しを行うモータと、糸3(3a~3c)の長さを検出するエンコーダと、糸3(3a~3c)の張力を検出するセンサ部と、エンコーダ及び前記センサ部から検出された値に基づいて、モータを制御する制御部とにより、ぬいぐるみロボットを構成する。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


近年、共存・共生を目指したロボットの研究が注目されている。例えば、家庭や、公共施設などで人間と同居し、人間とコミュニケーションを行いながら、人間相手の物理的な作業支援を行うことのできる、人間共差棲ロボットが提案されている。
こうした人間共棲ロボットは、物を対象として、工場の中で加工・組み立て・運搬等の作業を行う産業ロボットと比較し、人間の傍らで緊密に、かつ長時間はたらくという特徴を持つ。このような人間共棲ロボットが、実世界で人間と安定したインタラクションを行うためには、安全性以外に、人間に対して親和的な印象を与えることが重要となり、人間からの主観的評価が重視される。



このように、人間に対して親和的な印象を与える人間共棲ロボットとして、非特許文献1では、ぬいぐるみロボットが提案されている。この非特許文献1に記載されているぬいぐるみロボットは、くまのぬいぐるみを用いたぬいぐるみロボットであり、離れた場所にある二体のロボットのジェスチャを情報として伝えることができるものである。非特許文献1では、ぬいぐるみロボットの両腕と首が可動部とされ、この可動部の動きの記録再生も可能とされている。このぬいぐるみロボットにおいては、首、及び両腕の内部には、モータが一つずつ構成されており、また、胴部には、外部のコンピュータに接続される駆動装置が構成されている。外部のコンピュータにより、駆動装置に指令値を入力することにより、首、及び両腕に構成されたモータがそれぞれ駆動される。これにより、首部、両腕部が動く構成とされている。



このぬいぐるみロボットは、一般的に、視覚、聴覚情報によって行われるテレコミュニケーションに、触覚情報を取り入れた新しいインターフェースを実現している。



また、非特許文献2には、かわいさや、心地良さといった人からの主観的評価を重視し、人との相互作用によって人に楽しみや安らぎなどの精神的な働きかけを行うことを目的とした、メンタルコミットロボットが記載されている。このメンタルコミットロボットは、タテゴトアザラシの赤ちゃんをモデルとしており、また、視覚、聴覚、触覚、運動感覚を機能させるセンサを備えている。このようなメンタルコミットロボットは、癒しの効果を奏するものであり、ロボットセラピーとして役立つ可能性が高い。



しかしながら、非特許文献1、及び2に記載されたぬいぐるみロボットは、可動部となる首部や、両腕部に、モータが構成されているために、触り心地は硬い。このため、ぬいぐるみという親和的な印象を有する外見に反して、実際にさわったときには、機械的な印象を有する。



また、一般的に市販されている、動くぬいぐるみにおいても、可動部が、プラスチックのような硬い材料で作られており、また、駆動装置も、プラスチックからなるケースに入れられており、その可動部やケースを、毛皮で覆う構造となっている。



このように、従来の動くぬいぐるみロボットは、見た目の印象に反し、触り心地の硬いものが多く、本来、柔らかく、触り心地がよいというぬいぐるみの特徴が失われている。ぬいぐるみの柔らかい触り心地は、人間にとって、癒しの効果を奏することもあり、触り心地の良さは、重要といえる。
【非特許文献1】
Dairoku Sekiguchi,Masahiko Inami,SusumuTachi,RobotoPHONE:RUI For Interpersonal Comunication CHI 2001,Extended Abstracts,pp.277-278,2001
【非特許文献2】
Takanori Shibata,An Overview of Human Interactive Robots for Psychological Enrichment,PROCEEDINGS OF TKE IEEE,Vol.92,No.11,pp1749-1758,2004

産業上の利用分野


本発明は、動くぬいぐるみ、すなわち、ぬいぐるみロボットに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
弾力性を有する充填材料からなる動作部と、
前記充填材料の内部を貫通するように、又は前記充填材料の外側に沿うように配設された少なくとも1本の糸と、
前記糸の巻き取り、巻出しを行うアクチュエータと、
前記糸の長さを検出する第1のセンサと、
前記糸の張力を検出する第2のセンサと、
前記第1のセンサ及び前記第2のセンサから検出された値に基づいて、アクチュエータを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記動作部の動作を選択する動作切替部と、
前記動作切替部からの信号に基づいて、前記糸の目標の長さを決定する動作生成部と、
前記第1のセンサで検出された糸の長さと、前記動作生成部で決定された糸の目標の長さを比較する第1の比較部と、
前記糸の長さと、前記糸の張力との対応関係が記憶されたテーブルを参照し、前記第1のセンサで検出された糸の長さに対応する糸の張力を出力するテーブル参照部と、
前記テーブル参照部から出力された張力と、前記第2のセンサで検出された張力とを比較する第2の比較部と、
前記第2の比較部において比較された前記テーブル参照部から出力された張力と、前記第2のセンサで検出された張力との差分により、前記動作部に、外力が加えられているか判断する外力判断部と
から構成されるぬいぐるみロボット。

【請求項2】
前記充填材料は、形状維持袋に充填され、前記充填材料の外側に沿うように配設される前記糸は、前記形状維持袋の外側に配設される
請求項1に記載のぬいぐるみロボット。

【請求項3】
前記充填材料は、前記充填材料よりも大きい弾力性を有する動作補助部を被覆して充填され、前記糸は、所望の位置において、前記動作補助部内を貫通して配設される
請求項2に記載のぬいぐるみロボット。

【請求項4】
前記充填材料は、綿で構成され、前記動作補助部は、スポンジで構成される
請求項3に記載のぬいぐるみロボット。

【請求項5】
前記第2のセンサは、前記糸に発生する張力に対応して幅が変化する可動溝と、前記可動溝に埋め込まれた、光源と受光部を有するフォトリフレクタと、から構成される
請求項4に記載のぬいぐるみロボット。

【請求項6】
弾力性を有する充填材料からなる動作部と、
前記充填材料の内部を貫通するように、又は前記充填材料の外側に沿うように配設された少なくとも1本の糸と、
前記糸の巻き取り、巻出しを行うアクチュエータと、
前記糸の長さを検出する第1のセンサと、
前記糸の張力を検出する第2のセンサであって、前記糸に発生する張力に対応して幅が変化する可動溝と、前記可動溝に埋め込まれた、光源と受光部を有するフォトリフレクタとを含む第2のセンサと、
前記第1のセンサ及び前記第2のセンサから検出された値に基づいて、アクチュエータを制御する制御部とを備える
ぬいぐるみロボット。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008146284thum.jpg
出願権利状態 登録
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