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二脚歩行式人型ロボット 実績あり

国内特許コード P110002876
整理番号 E055P25
掲載日 2011年6月8日
出願番号 特願2001-173263
公開番号 特開2002-361575
登録番号 特許第3682525号
出願日 平成13年6月7日(2001.6.7)
公開日 平成14年12月18日(2002.12.18)
登録日 平成17年6月3日(2005.6.3)
発明者
  • 古田 貴之
  • 富山 健
  • 北野 宏明
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 二脚歩行式人型ロボット 実績あり
発明の概要 転倒時等に各部に作用する衝撃を緩和させると共に、転倒状態を検出するようにした、二脚歩行式人型ロボットを提供する。各腕部13,13の肘部28,28外側と、手首部29,29外側と、爪先部30,30下側と、踵部31,31下側と、膝部21L,21R外側と、胴体部11の尻部32,背中部33と、にそれぞれ接触検知部40を備えており、各接触検知部40が、それぞれ外装表面を構成する外装部41と、この外装部に作用する圧力を検知する圧力センサ42と、この外装部に作用する衝撃を緩和する衝撃吸収材43と、から成るように、二脚歩行式人型ロボット10を構成する。
従来技術、競合技術の概要
従来、所謂二脚歩行式人型ロボットは、前もって設定された歩行パターン(以下、歩容という)データを生成して、この歩容データに従って歩行制御を行なって、所定の歩行パターンで脚部を動作させることにより二脚歩行を実現するようにしている。
ところで、このような二脚歩行式人型ロボットは、例えば床面状況,ロボット自体の物理パラメータの誤差等によって歩行の際の姿勢が不安定になりやすく、場合によっては転倒してしまうことがある。
産業上の利用分野
本発明は、二脚歩行式人型ロボットに関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 胴体部と、胴体部の下部両側に取り付けられた脚部と、胴体部の上部両側に取り付けられた腕部と、胴体部の上端に取り付けられた頭部と、を備えており、
上記脚部が、胴体部に対して三軸方向に揺動可能に取り付けられた二つの大腿部と、各大腿部の下端に対してそれぞれ一軸方向に揺動可能に取り付けられた下腿部と、各下腿部の下端に対して二軸方向に揺動可能に取り付けられた足部と、を含んでいて、
上記腕部が、上記胴体部に対して二軸方向に揺動可能に取り付けられた二つの上腕部と、各上腕部に対してそれぞれ一軸方向に揺動可能に取り付けられた下腕部と、各下腕部に対して二軸方向に揺動可能に取り付けられた手部と、を含んでおり、
また上記胴体部が、途中の前屈部にて前屈可能に構成されていて、
さらに、上記脚部の足部,下腿部,大腿部そして上記腕部の手,下腕部及び上腕部そして前屈部をそれぞれ揺動させる駆動手段と、各駆動手段をそれぞれ駆動制御する制御部と、を有している二脚歩行式人型ロボットにおいて、
上記腕部の上腕部及び下腕部の間の肘部外側と、上記腕部の下腕部と手部の間の手首部外側と、上記足部の爪先部下側と、上記足部の踵部下側と、上記足部の大腿部及び下腿部の間の膝部外側と、上記胴体部の尻部,背中部と、にそれぞれ接触検知部を備え、
各接触検知部が、それぞれ外装表面を構成する外装部と、この外装部に作用する圧力を検知する圧力センサと、この外装部に作用する衝撃を緩和する衝撃吸収材と、から構成されており、
上記制御部が、上記各接触検知部の圧力センサからの検出信号に基づいて転倒した状態を判別することを特徴とする、二脚歩行式人型ロボット。
【請求項2】 前記各接触検知部における圧力センサ及び衝撃吸収材が一体に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の二脚歩行式人型ロボット。
【請求項3】 前記各接触検知部における外装部,圧力センサ及び衝撃吸収材が一体に構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の二脚歩行式人型ロボット。
【請求項4】 前記各接触検知部における外装部が最も外側に配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の二脚歩行式人型ロボット。
【請求項5】 前記各接触検知部における圧力センサが最も外側に配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の二脚歩行式人型ロボット。
【請求項6】 前記各接触検知部における衝撃吸収材が最も外側に配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の二脚歩行式人型ロボット。
【請求項7】 前記胴体部,腕部の上腕部,下腕部,脚部の大腿部,下腿部が、凸状の曲面形状から成る外装表面を有していることを特徴とする、請求項1に記載の二脚歩行式人型ロボット。
【請求項8】 前記足部が、下腿部に対して前後方向に関して-20乃至+20度の角度範囲で揺動可能であり、
前記下腿部が、大腿部に対して前後方向に関して0乃至+60度の角度範囲で揺動可能であって、
また、前記大腿部が、胴体部に対して前後方向に関して0乃至+45度の角度範囲で揺動可能であり、
さらに、前記胴体部が、前後方向に関して0乃至+30度の角度範囲で前屈可能であることを特徴とする、請求項1に記載の二脚歩行式人型ロボット。
【請求項9】 前記脚部の足部,下腿部,大腿部をそれぞれ揺動させるための駆動手段が、互いに足部,下腿部及び大腿部の揺動を妨げないように、相互に斜めに配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の二脚歩行式人型ロボット。
【請求項10】 前記制御部が、転倒した状態に対する動作パターンに基づいて転倒後の起き上がり動作を行うように、前記各駆動手段をそれぞれ駆動制御することを特徴とする、請求項1~9の何れかに記載の二脚歩行式人型ロボット。
産業区分
  • その他運輸
  • 機構・伝動
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 北野共生システムプロジェクト 領域
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