特開 2024-101507 ロボットハンド、ロボットの制御システム、機能回復処理システム、ロボットの制御プログラム、機能回復処理プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024101507

(43)【公開日】2024-07-29

(54)【発明の名称】ロボットハンド、ロボットの制御システム、機能回復処理システム、ロボットの制御プログラム、機能回復処理プログラム

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/06 20060101AFI20240722BHJP

【ＦＩ】

B25J15/06 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023049064

(22)【出願日】2023-03-24

(31)【優先権主張番号】P 2023005419

(32)【優先日】2023-01-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】591280485

【氏名又は名称】ソフトバンクグループ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】孫 正義

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707BS26

3C707BS27

3C707CS08

3C707FS01

3C707FT11

3C707KS03

3C707KS07

3C707KS08

3C707KS09

3C707KS36

3C707KT01

3C707KT05

3C707WA16

(57)【要約】

【課題】把持部による荷物の位置の確認、掴み、及び保持の一連の作業を迅速かつ確実に行う。
【解決手段】把持部２０をソフトマテリアル１０２で被覆することで、複数の吸着パッド２４による吸着時に、ソフトマテリアル１０２が荷物１００に密着するため、吸着パッド２４の、例えば、エアー吸着構造で、荷物１００を吸着するときの補助の保持力として利用され、荷物１００を確実に保持することができる。すなわち、ソフトマテリアル１０２は、吸着パッド２４による荷物１００に対する点接触が、面接触に置き換えられるため、荷物１００の保持力を安定させることができ、移動時の振動で脱落するような不具合を未然に防止することができる。また、荷物１００が狭いトートに収容されていて、吸着パッド２４が思うように位置決めできなくても、ソフトマテリアル１０２に吸着されて引き出した後、確実に吸着パッド２４で吸着させることができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物を保持する基盤となる把持部と、
前記把持部に設けられ、前記対象物を吸着する吸着パッドと、
前記吸着パッドが突出された状態で、前記把持部の表面に所定の肉厚で被覆され、前記把持部の動作に応じて変形し得る不定形の粘液状かつ粘弾性のソフトマテリアルと、
を有するロボットハンド。

【請求項2】

対象物に対峙させて保持することが可能なロボットの制御システムであって、
対象物を保持する基盤となる把持部と、
前記把持部に設けられ、前記対象物を吸着する吸着パッドと、
前記吸着パッドが突出された状態で、前記把持部の表面に所定の肉厚で被覆され、前記把持部の動作に応じて変形し得る不定形の粘液状かつ粘弾性のソフトマテリアルと、
前記把持部に設けられ、前記対象物の形状及び位置を含む対象物情報を検出する掌センサ部と、
前記掌センサ部の検出結果に基づいて、前記対象物を把持する動作を制御する制御部と、
を有するロボットの制御システム。

【請求項3】

前記掌センサ部が、
前記対象物の画像を撮影して当該対象物の種類を識別するカメラと、前記対象物の位置を特定するモーションプロセシングユニットとを備える、請求項２記載のロボットの制御システム。

【請求項4】

前記制御部が、前記ソフトマテリアルにおける、前記対象物の粘着機能の状態を判定する、請求項２記載のロボットの制御システム。

【請求項5】

前記制御部は、前記粘着機能の判定において、粘着機能低下と判定された場合に、前記ロボットを、前記対象物の把持処理動作から、前記ソフトマテリアルの機能を回復するための機能回復処理動作に移行させる、請求項４記載のロボットの制御システム。

【請求項6】

対象物を保持する基盤となる把持部と、前記把持部の動作に応じて変形し得る不定形の粘液状かつ粘弾性のソフトマテリアルと、を備えたロボットに設けられ、前記把持部の動作を制御して、前記把持部による把持及び前記ソフトマテリアルによる粘着を併用して、前記対象物を把持する把持作業を実行させるロボット制御部と、
前記ロボット制御部に対して、前記把持作業を指示すると共に、前記ロボットのメンテナンスを実行するドックステーションでのメンテナンス処理を制御する管理サーバーと、を有し、
前記ロボット制御部が、
前記ソフトマテリアルにおける、前記対象物の粘着機能の状態を判定する機能判定部と、
前記機能判定部において機能低下と判定された場合に、前記ロボットの目的地を、前記ドックステーションに設定する目的地設定部と、を有し、
前記管理サーバーが、
前記ロボットが、前記ドックステーションにドックインした場合に、前記メンテナンス処理の一部として、前記ソフトマテリアルの機能を回復するための機能回復処理を実行する機能回復処理部を有する、機能回復処理システム。

【請求項7】

前記機能回復処理部で実行される機能回復処理が、既存の前記ソフトマテリアルを除去して、新たなソフトマテリアルを供給し、前記把持部を被覆する交換処理機能と、既存の前記ソフトマテリアルの表面を洗浄する洗浄処理機能と、の何れかが選択されて実行される、請求項６記載の機能回復処理システム。

【請求項8】

コンピュータを請求項２～請求項５の何れか１項記載の制御部として動作させる、ロボットの制御プログラム。

【請求項9】

コンピュータを請求項６又は請求項７記載の機能回復処理部として動作させる、機能回復処理プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットハンド、ロボットの制御システム、機能回復処理システム、ロボットの制御プログラム、機能回復処理プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

工場の生産ラインにおいては作業を自動で行うための人型ロボットが使用されている。特許文献１には、人型ロボットの姿勢制御について記載されている。

【0003】

また、特許文献２には、弾性体アクチュエータで駆動されて複数の関節を有するロボットアームであって、ロボットアームの手先部に配設され支持面と接触することによりロボットアームを支持する手先支持部材と、手先支持部材と支持面との接触する力を制御すると同時にロボットアームの手先部の位置及び姿勢を制御する制御部により制御することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－０９３５０６号公報

【特許文献2】ＷＯ２０１１／００１５６９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、従来の人型ロボットによる倉庫内でのピッキング作業において、例えば、荷物が陳列されている棚から当該荷物（シャンプーや、コンディショナー、化粧品、歯磨き粉、カップラーメン、菓子袋等の形状や重さ、硬さ、壊れやすさが違うもの）をピックアップし、所定の包装体（箱等）に収容してパッキングするような場面において、現状では人の手に頼っている。

【0006】

また、ロボットの把持部の構造をフィンガータイプとして対応しようとしても、指や腕の動きが遅いため、生産性が低い。さらに、荷物を収容するトート等の多くは、ロボットハンドを入れるスペースが狭く、ロボットハンドの機能を十分に発揮できない環境が存在する場合がある。

【0007】

本発明上記事実を考慮し、把持部による荷物の位置の確認、掴み、及び保持の一連の作業を迅速かつ確実に行うことができるロボットハンド、ロボットの制御システム、機能回復処理システム、ロボットの制御プログラム、機能回復処理プログラムを得ることが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るロボットハンドは、対象物を保持する基盤となる把持部と、前記把持部に設けられ、前記対象物を吸着する吸着パッドと、前記吸着パッドが突出された状態で、前記把持部の表面に所定の肉厚で被覆され、前記把持部の動作に応じて変形し得る不定形の粘液状かつ粘弾性のソフトマテリアルと、を有している。

【0009】

本発明によれば、対象物を吸着パッドで吸着する場合に、当該吸着力の補助するために、吸着点間を粘液性かつ粘弾性のソフトマテリアルの粘着力を利用することができる。すなわち、ソフトマテリアルは、吸着パッドによる対象物に対する点接触を面接触に置き換えることで、把持力を補強することができる。

【0010】

本発明に係るロボットの制御システムは、対象物に対峙させて保持することが可能なロボットの制御システムであって、対象物を保持する基盤となる把持部と、前記把持部に設けられ、前記対象物を吸着する吸着パッドと、前記吸着パッドが突出された状態で、前記把持部の表面に所定の肉厚で被覆され、前記把持部の動作に応じて変形し得る不定形の粘液状かつ粘弾性のソフトマテリアルと、前記把持部に設けられ、前記対象物の形状及び位置を含む対象物情報を検出する掌センサ部と、前記掌センサ部の検出結果に基づいて、前記対象物を把持する動作を制御する制御部と、を有している。

【0011】

本発明によれば、制御部が、掌センサの検出結果に基づいて、前記対象物を把持する動作を制御する。これにより、把持部による対象物（以下、荷物という場合がある。）の位置の確認、掴み、及び保持の一連の作業を迅速かつ確実に行うことができる。

【0012】

本発明において、前記掌センサ部が、前記対象物の画像を撮影して当該対象物の種類を識別するカメラと、前記対象物の位置を特定するモーションプロセシングユニットとを備えることを特徴としている。

【0013】

カメラは、撮影した画像情報に基づき、撮影された対象物を識別する。すなわち、対象物の種類（形状、大きさ、硬さ等）を特定するための情報を取得する役目を有する。

【0014】

モーションプロセシングユニット（ＭｏＰＵ）は、荷物の存在位置を示す点の、所定の座標軸に沿った動きのベクトル情報を動き情報として出力する。すなわち、ＭｏＰＵから出力される動き情報には、対象物の中心点（又は重心点）の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）上の動き（移動方向と移動速度）を示す情報のみが含まれている。すなわち、把持部が対象物に接近するときの軌跡を精度よく案内することができる。

【0015】

本発明において、前記制御部が、前記ソフトマテリアルにおける、前記対象物の粘着機能の状態を判定することを特徴としている。

【0016】

ソフトマテリアルは、把持を継続することで、塵埃の付着、劣化、及び損傷等によって、把持機能が低下する場合がある。この把持機能低下を早期に判定することができる。

【0017】

本発明において、前記制御部は、前記粘着機能の判定において、粘着機能低下と判定された場合に、前記ロボットを、前記対象物の把持処理動作から、前記ソフトマテリアルの機能を回復するための機能回復処理動作に移行させることを特徴としている。

【0018】

把持機能低下を判定した場合に、ロボットを、前記対象物の把持処理動作から、前記ソフトマテリアルの機能を回復するための機能回復処理動作に移行させる。これにより、機能低下した状態での把持作業を軽減することができる。

【0019】

本発明に係る機能回復処理システムは、対象物を保持する基盤となる把持部と、前記把持部の動作に応じて変形し得る不定形の粘液状かつ粘弾性のソフトマテリアルと、を備えたロボットに設けられ、前記把持部の動作を制御して、前記把持部による把持及び前記ソフトマテリアルによる粘着を併用して、前記対象物を把持する把持作業を実行させるロボット制御部と、前記ロボット制御部に対して、前記把持作業を指示すると共に、前記ロボットのメンテナンスを実行するドックステーションでのメンテナンス処理を制御する管理サーバーと、を有し、前記ロボット制御部が、前記ソフトマテリアルにおける、前記対象物の粘着機能の状態を判定する機能判定部と、前記機能判定部において機能低下と判定された場合に、前記ロボットの目的地を、前記ドックステーションに設定する目的地設定部と、を有し、前記管理サーバーが、前記ロボットが、前記ドックステーションにドックインした場合に、前記メンテナンス処理の一部として、前記ソフトマテリアルの機能を回復するための機能回復処理を実行する機能回復処理部を有することを特徴としている。

【0020】

本発明によれば、ロボットの制御部と、作業ベースのサーバーとを連携して、粘着機能回復処理を実行することができる。

【0021】

本発明において、前記機能回復処理部で実行される機能回復処理が、既存の前記ソフトマテリアルを除去して、新たなソフトマテリアルを供給し、前記把持部を被覆する交換処理機能と、既存の前記ソフトマテリアルの表面を洗浄する洗浄処理機能と、の何れかが選択されて実行されることを特徴としている。

【0022】

機能低下の状況に応じて、交換又は洗浄を選択することができる。

【0023】

本発明に係るロボットの制御プログラムは、コンピュータを上記の制御部として動作させることを特徴としている。

【0024】

本発明に係る機能回復処理プログラムは、コンピュータを上記の機能回復処理部として動作させることを特徴としている。

【0025】

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【発明の効果】

【0026】

以上説明したように本発明によれば、把持部による荷物の位置の確認、掴み、及び保持の一連の作業を迅速かつ確実に行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】第１の実施の形態に係る人型ロボットの正面図である。

【図2】第１の実施の形態に係る人型ロボットの側面図である。

【図3】（Ａ）は第１の実施の形態に係るサイズの異なる把持部（Ｌサイズ、Ｍサイズ、Ｓサイズ）の掌側の正面図、（Ｂ）は把持部に取り付けた吸着パッドの斜視図である。

【図4】（Ａ）は把持部（Ｌサイズ）の斜視図、（Ｂ）は図４（Ａ）のＩＶＢ－ＩＶＢ線断面図である。

【図5】人型ロボットの機能構成の一例を概略的に示す図である。

【図6】情報処理装置によって実行される処理ルーチンの一例を概略的に示す図である。

【図7】図４の人型ロボットの全体の動作に連動し、把持部によって荷物を把持する際の把持制御の手順を示すフローチャートである。

【図8】第１の実施の形態の変形例に係る把持部（人型）の外観を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は斜視図である。

【図9】第２の実施の形態に係る把持部の側面図である。

【図10】第２の実施の形態に係り、ソフトマテリアルの機能回復を実行するドックステーションの正面図である。

【図11】第２の実施の形態に係り、人型ロボットの情報処理装置で実行される、ソフトマテリアルの機能の判定ルーチンを示す制御フローチャートである。

【図12】第２の実施の形態に係り、ドックステーションにおけるドックステーション管理制御部で実行される、機能回復処理制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図13】情報処理装置として機能するコンピュータハードウェアの一例を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0029】

［第１の実施の形態］
図１は第１の実施の形態に係る人型ロボットの正面図である。図１に示すように、第１の実施の形態に係る人型ロボット１は、上半身部２、脚部３、および上半身部２を脚部３に対して回動可能に連結する連結部４を備え、例えば工場の生産ライン等に配置されて、ピッキング対象物である荷物１００等が陳列されている棚を含むライン上、又は床上の対象物（落下物等）に対して作業を行うものである。なお、作業は、棚から荷物１００を把持するピッキング以外に、把持した荷物１００を所定の筐体（ダンボール等）に収容するパッキングを含む。

【0030】

上半身部２は３本の腕部１５、１６、１７を有する。腕部１５、１６、１７は上半身部２の左右及び正面に回動自在に取り付けられている。また、腕部１５、１６、１７の先端には荷物１００を把持するための把持部２０Ｓ、２０Ｌ、２０Ｍ（総称する場合、把持部２０という。詳細後述）が取り付けられている。なお、腕部は３本に限定されるものではなく、１本、２本、又は４本以上であってもよいが、第１の実施の形態では、３サイズの把持部２０（Ｓ、Ｍ、Ｌ）を装備している。

【0031】

脚部２は２つの車輪７、８がその下部に取り付けられており、人型ロボット１が配置される床の上を移動可能とされている。

【0032】

連結部４は、上半身部２と脚部３を回動可能に連結する。このため、上半身部２は、脚部３に対して前傾および後傾が可能となっている。このため、第１の実施の形態に係る人型ロボット１は、図２に示すように、脚部３に対して上半身部２を前傾させて、棚に置かれた荷物や、床に置かれていた荷物１００、及び作業中に床に落ちたりした荷物１００を拾うことが可能である。

【0033】

なお、脚部２は、上半身部２が脚部３に対して前傾または後傾したり、人型ロボット１が移動したりした際に、人型ロボット１が転倒しないようにするためのバランス機能を有する。

【0034】

また、連結部４は、図１に示すように上半身部２と脚部３との距離を変更可能な機能を有する。このため、生産ラインにおける作業台の高さに合うように、脚部３に対する上半身部２の上下方向の位置を矢印Ａに示すように調整することができる。

【0035】

また、第１の実施の形態に係る人型ロボット１は、人型ロボット１内に実装された制御システム１０（図５参照）によりその駆動が制御される。

【0036】

（把持部２０の構造）

【0037】

図３（Ａ）に示される如く、腕部１５の先端にはＳサイズの把持部２０Ｓが取り付けられ、腕部１６の先端にはＬサイズの把持部２０Ｌが取り付けられ、腕部１７の先端にはＭサイズの把持部２０Ｍが取り付けられている。把持部２０は、腕部１５、１６、１７に対して、回転自在に取り付けられている。

【0038】

把持部２０Ｓは、矩形状の本体部２０Ａを備え、本体部２０Ａの先端面（荷物である荷物１００と対峙する面）には、複数（第１の実施の形態では、８個）の吸着パッド２４が取り付けられている。この把持部２０Ｓの吸着パッド２４は、把持部２０Ｍの吸着パッド２４及び把持部２０Ｌの吸着パッド２４に比べて小径である。なお、全て同一の径寸法であってもよい。

【0039】

把持部２０Ｍは、把持部２０Ｓよりも大きい、矩形状の本体部２０Ｂを備え、本体部２０Ｂの先端面（荷物である荷物１００と対峙する面）には、複数（第１の実施の形態では、８個）の吸着パッド２４が取り付けられている。この把持部２０Ｍの吸着パッド２４は、把持部２０Ｓの吸着パッド２４に比べて大径、かつ把持部２０Ｌの吸着パッド２４に比べて小径である。なお、全て同一の径寸法であってもよい。

【0040】

把持部２０Ｌは、矩形状の本体部２０Ｃを備え、本体部２０Ｃの先端面（荷物である荷物１００と対峙する面）には、複数（第１の実施の形態では、１６個）の吸着パッド２４が取り付けられている。この把持部２０Ｌの吸着パッド２４は、把持部２０Ｍの吸着パッド２４及び把持部２０Ｓの吸着パッド２４に比べて大径である。なお、全て同一の径寸法であってもよい。

【0041】

また、第１の実施の形態の把持部２０Ｓの本体部２０Ａ、２０Ｍの本体部２０Ｂ、及び把持部２０Ｌの本体部２０Ｃのそれぞれの先端面中央部には、掌センサ２６が取り付けられている。掌センサ２６は、荷物１００の種類を識別する高解像度カメラ、及び、荷物１００の位置を特定するＭｏＰＵ（Motion Processing Unit）を備えている。

【0042】

図３（Ｂ）に示される如く、吸盤パッド２４は、荷物１００を把持するときに対峙させるゴム製のパッド部２４Ａと、パッド部２４Ａと荷物１００との密着により形成される密閉空間のエアーを吸引する空気流路を形成するニップル２４Ｂとで構成されている。

【0043】

すなわち、第１の実施の形態の吸盤パッド２４は、エアー吸着構造であり、ニップル２４Ｂに設けられた孔２４Ｃから、密閉空間内の空気を吸引して真空（ほぼ真空を含む）することで、吸着力を持つ。なお、吸盤パッド２４は、エアー吸着構造に限らず、単純にパッド部２４Ａの変形による密閉空間の容積を変化させて吸着させる構造であってもよい。

【0044】

ここで、把持部２０は、不定形の粘液状液で、外力や重力により、様々な形に変形することができることがソフトマテリアル１０２によって被覆されている。ソフトマテリアル１０２は、把持部２０の動作に応じて変形し、把持部２０に対して、所定の肉厚で被覆状態を維持するようになっている。

【0045】

なお、吸着パッド２４のパッド部２４Ａは、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示される如く、ソフトマテリアル１０２から突出し、直接、荷物１００に接触可能な構造となっている。

【0046】

ソフトマテリアル１０２は、物性的に言えば、変形の速度が大きいと流動的に振舞うのに対し、変形の速度が小さいと弾性的に振舞う粘弾性を有する部材ということができ、一例として、シリコン（樹脂、ゴム）やスライムのような素材が代表的である。

【0047】

第１の実施の形態において、把持部２０をソフトマテリアル１０２によって覆う理由は、荷物１００を吸着パッド２４で吸着する場合に、当該吸着力の補助するために、吸着点間を粘液状かつ粘弾性のソフトマテリアル１０２の粘着力を利用することになる。

【0048】

言い換えれば、ソフトマテリアル１０２は、吸着パッド２４による点に近い接触を面接触に置き換える役目を有する。

【0049】

第１の実施の形態の掌センサ２６を構成する高解像度カメラは、撮影した画像情報に基づき、撮影された荷物１００が何であるかシャンプー、コンディショナー、化粧品、歯磨き粉等のケア商品なのか、又は、カップラーメン、菓子袋等の食品なのかを識別する。

【0050】

言い換えると、高解像度カメラは、荷物１００の種類（形状、大きさ、硬さ等）を特定するための情報を取得する役目を有する。

【0051】

一方、高解像度カメラと共に、第１の実施の形態の掌センサ２６を構成するＭｏＰＵは、１０００フレーム／秒以上のフレームレートで撮影された荷物１００の画像から、撮影された荷物１００の動き（この場合、腕部１５、１６、１７との間の相対的な動きとなる。）を示す動き情報を、例えば１０００フレーム／秒以上のフレームレートで出力する。なお、移動中の荷物１００を検知する場合、フレームレートを上げて、固定物（移動しない荷物１００）を検知する場合、フレームレートを下げるようにしてもよい。

【0052】

ＭｏＰＵは、荷物１００の存在位置を示す点の、所定の座標軸に沿った動きのベクトル情報を動き情報として出力する。すなわち、ＭｏＰＵから出力される動き情報には、撮影された荷物１００が何であるか（上記ケア商品、食品）を識別するために必要な情報は含まれておらず、当該荷物１００の中心点（又は重心点）の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）上の動き（移動方向と移動速度）を示す情報のみが含まれている。

【0053】

すなわち、把持部２０が荷物１００に接近するときの軌跡を精度よく案内することができる。

【0054】

高解像度カメラ及びＭｏＰＵを含む掌センサ２６から出力された情報は、情報処理装置１４に供給される。

【0055】

情報処理装置１４は、高解像度カメラ及びＭｏＰＵを含む掌センサ２６からの情報により、高精度に荷物１００の位置を特定し、把持するときの指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃの広がり度合い、掴むときの強度、及び吸盤パッド２４による吸着力等を演算し、腕部５、６及び把持部２０の微小な動きを、精度よくコントロールし、様々な荷物１００を対象とした作業（ピッキング作業、パッキング作業等）に対応することができる。

【0056】

図５は、第１の実施の形態に係る人型ロボットの制御システムの一例の概略図である。制御システム１０は、人型ロボットに搭載されるセンサ１２と、高解像度カメラ及びＭｏＰＵを含む掌センサ２６と、情報処理装置１４とを備えている。

【0057】

センサ１２は、人型ロボット１の周辺にある、人型ロボット１が作業する荷物１００と腕部５、６との距離および角度を少なくとも表す情報を逐次取得する。センサ１２としては、最高性能のカメラ、ソリッドステートＬｉＤＡＲ、マルチカラーレーザ同軸変位計、又はその他様々なセンサ群が採用され得る。また他には、センサ１２としては、振動計、サーモカメラ、硬度計、レーダー、ＬｉＤＡＲ、高画素・望遠・超広角・３６０度・高性能カメラ、ビジョン認識、微細音、超音波、振動、赤外線、紫外線、電磁波、温度、湿度、スポットＡＩ天気予報、高精度マルチチャネルＧＰＳ、低高度衛星情報、又はロングテールインシデントＡＩ ｄａｔａ等が挙げられる。

【0058】

なお、センサ１２は、上記の情報のほかに、画像、距離、振動、熱、匂い、色、音、超音波、紫外線、又は赤外線等を検知する。他にセンサ１２が検知する情報としては、人型ロボット１の重心移動、人型ロボット１が設置される床の材質の検知、外気温度の検知、外気湿度の検知、床の上下横斜め傾き角度の検知、水分量の検知等が挙げられる。

【0059】

センサ１２は、これらの検知を例えばナノ秒毎に実施する。

【0060】

掌センサ２６（高解像度カメラ及びＭｏＰＵ）は、腕部１５、１６、１７の把持部２０に設けられるセンサであり、センサ１２とは別に、荷物１００を撮影するカメラ機能、及び、荷物１００位置を特定する位置特定機能を有する。

【0061】

なお、１つのＭｏＰＵ１２を用いた場合には、荷物１００の存在位置を示す点の、三次元直交座標系における２つの座標軸（ｘ軸及びｙ軸）の各々に沿った動きのベクトル情報を取得することが可能である。ステレオカメラの原理を利用して、２つのＭｏＰＵ１２を用いて、荷物１００の存在位置を示す点の、三次元直交座標系における３つの座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の各々に沿った動きのベクトル情報を出力してもよい。ｚ軸は、奥行方法（車両の走行）に沿った軸である。

【0062】

情報処理装置１４は、情報取得部１４０と、制御部１４２と、情報蓄積部１４４とを備えている。

【0063】

情報取得部１４０は、センサ１２及び掌センサ２６（高解像度カメラ及びＭｏＰＵ）によって検知された荷物１００の情報を取得する。

【0064】

制御部１４２は、情報取得部１４０がセンサ１２から取得した情報とＡＩ（Artificial intelligence）とを用いて、連結部４の回動動作、上下方向の移動動作および腕部５、６の動作等を制御する。

【0065】

また、制御部１４２は、情報取得部１４０が掌センサ２６（高解像度カメラ及びＭｏＰＵ）から取得した情報を用いて、荷物１００の種類（形状、大きさ、硬さ等）及び位置を詳細に把握し、当該外形や位置に応じて、掌側２０Ａを対峙させ、吸着パッド２４により吸着し、かつ、３本の指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃで掴むように制御する（把持制御）。なお、外形情報に基づいて、荷物１００の種類を把握して把持制御（「吸着」のみ、「掴み」のみ、「吸着」と「掴み」の併用等）を選択してもよい。

【0066】

例えば、制御部１４２は、全体の動作として、以下の各処理を実行する。
（１）棚及び床にある荷物１００を拾い上げることが可能なように連結部４を駆動して、上半身部２を前傾または後傾させる。
（２）荷物１００をつかむことが可能なように腕部１５、１６、１７および把持部２０を駆動する。
（３）生産ラインの作業台の高さに合うように、上半身部２を脚部３に対して上下に駆動する。
（４）人型ロボット１の転倒を防ぐために、バランスを取る。
（５）人型ロボット１がカート等を押し進めることができるように、車輪７、８の駆動を制御する。

【0067】

情報処理装置１４は、例えば、床にある荷物１００を拾う場合、図６に示されているフローチャートを繰り返し実行する。

【0068】

ステップＳ１００において、情報取得部１４０は、センサ１２によって検知された荷物１００の情報を取得する。

【0069】

ステップＳ１０２において、制御部１４２は、ステップＳ１００で取得された荷物１００の情報とＡＩとを用いて、連結部４および腕部１５、１６、１７を制御することにより、床にある荷物１００を拾い上げる。

【0070】

ステップＳ１０４において、制御部１４２は、拾った荷物１００を所定位置へ移動する。

【0071】

第１の実施の形態によれば、人型ロボット１は、上半身部２、脚部３および上半身部２と脚部３とを回動自在に連結する連結部４を備える。また、センサ１２が取得した情報に基づいて連結部４の回動を制御するようにした。このため、人型ロボット１と荷物１００との距離や角度を判断することができ、これにより、床にある荷物１００を拾い上げるような動作を行うことができる。

【0072】

また、連結部４は上半身部２と脚部３との距離を変更可能であるため、生産ラインにおける作業台の高さに合うように、脚部３に対する上半身部２の上下方向の位置を調整することができる。

【0073】

また、脚部２は、上半身部２が脚部３に対して前傾または後継した際に、人型ロボット１が転倒しないようにするためのバランス機能を有する。このため、生産ラインにある荷物１００を押したり引いたりする作業を行った際の人型ロボット１の転倒を防止できる。したがって、転倒による人型ロボット１の故障、あるいは人型ロボット１の周囲にいる人物の怪我等を防止することができる。

【0074】

（荷物１００の把持制御）
図７は、人型ロボット１の全体の動作に連動し、図３及び図４に示す把持部２０Ｓ、２０Ｍ、２０Ｌを選択することによって荷物１００を把持する際の把持制御の手順を示すフローチャートである。

【0075】

ステップ１５０では、荷物１００を把持する指示があったか否かを判断し、肯定判定されると、ステップ１５２へ移行して、人型ロボット１を移動させ（例えば、腕部１５、１６、１７の何れかを動作させ）、対象の荷物１００に掌側２０Ａを対峙させ、ステップ１５４へ移行する。

【0076】

ステップ１５４では、掌側２０Ａを対向させて、荷物１００の情報を検出する。

【0077】

次のステップ１５６では、掌センサ２６（高解像度カメラ及びＭｏＰＵ）による検出情報を解析して、荷物１００の種類（形状、大きさ、硬さ等）及び位置を詳細に把握し、ステップ１５８へ移行する。

【0078】

ステップ１５８では、荷物１００の把持部２０のサイズが適正か否かを判断する。このステップ１５８で不適正サイズと判定（否定判定）されると、ステップ１５９へ移行して、適正サイズの腕部１５、又は１６、又は１７に変更して、ステップ１６０へ移行する。

【0079】

ステップ１５８で適正サイズと判定（肯定判定）されると、ステップ１６０へ移行する。

【0080】

ステップ１６０では、荷物１００の形状に応じた、腕部１５の把持部２０Ｓ、腕部１６の把持部２０Ｍ、腕部１７の把持部２０Ｌの角度を設定し、ステップ１６２へ移行する。

【0081】

ステップ１６２では、荷物１００の把持を実行する。

【0082】

ここで、第１の実施の形態では、把持部２０を、ソフトマテリアル１０２によって被覆しているため、吸着パッド２４の吸着処理の際、ソフトマテリアル１０２が荷物１００に接触し、荷物１００の形状に合わせて変形し、密着する。

【0083】

次のステップ１６４では、荷物１００の把持が成功したか否かを判定し、肯定判定された場合は、把持した荷物１００を所定の場所へ運び、ステップ１５０へ移行して、次の荷物１００を把持する指示を待つ。

【0084】

また、ステップ１６４で否定判定された場合は、ステップ１６６へ移行して、エラー処理（例えば、リトライ又はキャンセル等）を実行し、ステップ１５０へ戻る。

【0085】

以上、第１の実施の形態によれば、把持部２０をソフトマテリアル１０２で被覆することで、複数の吸着パッド２４による吸着時に、ソフトマテリアル１０２が荷物１００に密着するため、吸着パッド２４の、例えば、エアー吸着構造で、荷物１００を吸着するときの補助の保持力として利用され、荷物１００を確実に保持することができる。

【0086】

すなわち、ソフトマテリアル１０２は、吸着パッド２４による荷物１００に対する点に近い接触が、面接触に置き換えられるため、荷物１００の保持力を安定させることができ、移動時の振動で脱落するような不具合を未然に防止することができる。

【0087】

また、荷物１００が狭いトートに収容されていて、吸着パッド２４が思うように位置決めできなくても、ソフトマテリアル１０２に吸着されて引き出した後、確実に吸着パッド２４で吸着させることができる。

【0088】

また、第１の実施の形態では、高解像度カメラ及びＭｏＰＵを含む掌センサ２６を取り付け、上記の構造の把持部２０を人型ロボット１の腕部１５、１６、１７に装着することにより、吸着面によりモノを確実にピックアップすることができ、人型ロボット１の動きが早くても荷物１００を把持部２０から落とさずに運ぶことができる。

【0089】

また、掌センサ２６（高解像度カメラ及びＭｏＰＵ）が掌側２０Ａに搭載されているので、高精度に荷物１００を捉えることができ、微小な動きをする作業にも対応することができる。

【0090】

（変形例）
図８は、第１の実施の形態の変形例に係る把持部２０Ｈの構成を示している。

【0091】

変形例に係る把持部２０Ｈは、各々複数の関節を備えた３本の指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを有する、人の手の形状（図８（Ｂ）参照）を模した構造となっている。

【0092】

変形例では、図８（Ｂ）に示される如く、３本指構造としているが、５本指構造であってもよい。

【0093】

把持部２０の掌側２０Ｄには、複数の吸盤パッド２４が取り付けられている。

【0094】

また、３本の指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃには、関節部を境界として、各々、複数の吸盤パッド２４が取り付けられている。吸着パッド２４は、全て同一径であってもよいが、指毎、又は関節毎に径寸法の異なる吸着パッド２４を取り付け、荷物１００の大きさいや硬さ、重さ等に応じて、選択するようにしてもよい。

【0095】

上記構成の把持部２０Ｈにおいても、第１の実施の形態と同様に、ソフトマテリアル１０２が被覆されている。このソフトマテリアル１０２を被覆することで、把持部２０Ｈが荷物１００を把持するとき、ソフトマテリアル１０２が荷物１００の形状に合わせて変形して密着し、吸着パッド２４の吸着による荷物１００の保持を補助することができる。

【0096】

例えば、非常に柔らかく壊れやすいものは、吸着パッド２４を使わずに、指２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃの動きにより掴むことができるが、この掴み動作の補助として、ソフトマテリアル１０２の密着が効果的に作用する。言い換えれば、ソフトマテリアル１０２の密着力分、掴む力を調整することにより、柔らかい荷物１００の破損等を防止することかできる。

【0097】

なお、第１の実施の形態（変形例を含む）では、人型ロボット１を例に挙げ、第１の所定位置まで人型ロボット１が移動して荷物１００を把持し、第２の所定位置まで搬送するという、汎用的な作業として説明したが、第１の実施の形態の把持部２０（２０Ｓ、２０Ｍ、２０Ｌ）は、例えば、以下に示す特定作業１～特定作業４で、その効果を有効に発揮することができる。また、第１の実施の形態の把持部２０は、以下の特定作業１～特定作業４に限らず、荷物１００を把持する工程を含む全ての作業に適用可能である。

【0098】

（特定作業１） 第１の所定位置で荷物１００を把持し、第２の所定位置まで搬送し、第２の所定値で、荷物１００を予め定めた収容部（ダンボール等）に梱包する作業。

【0099】

（特定作業２） 固定された位置に、ベルトコンベア等で搬送されてくる荷物１００を把持して拾い上げ、その場で、収容部（ダンボール等）に梱包する作業。

【0100】

（特定作業３） 他の人型ロボット１が把持して搬送してきた荷物１００を受け取って、その場で、収容部（ダンボール等）に梱包する作業。

【0101】

（特定作業４） 納品された収容部（ダンボール等）を開梱し、荷物１００を取り出して、所定の（予め付与された識別符号に基づいて）管理棚まで搬送して、保管する作業。

【0102】

［第２の実施の形態］
以下に本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一構成部分については、同一の符号を付して、その構成の説明を省略する。

【0103】

第２の実施の形態の特徴は、ソフトマテリアル１０２の経時劣化等による機能低下に伴う交換を可能とする構成を追加した点にある。

【0104】

ソフトマテリアル１０２は、荷物１００を吸着することが主たる機能であるが、当該荷物１００を吸着する表面が、荷物の表面に付着していた塵埃又は作業場に浮遊していた塵埃の付着等により粘着力低下が発生すると、設計通りの吸着力が得られなくなる場合がある。

【0105】

そこで、所定の時期にソフトマテリアルの機能判定を行い、機能回復の要否、及び、機能回復が必要な場合の機能回復のための手段（洗浄、交換）を実行するようにした。

【0106】

図９は、第２の実施の形態に係る把持部２０Ｌの側面図である。なお。図９では、把持部２０Ｌとして示しているが、第２の実施の形態では、他の把持部２０Ｓ、２０Ｍ）においても、同様の構成を取り得る。

【0107】

本体部２０Ａにおける、吸着パッド２４が取り付けられた面には、複数の吐出口３０が設けられている。

【0108】

吐出口３０は、本体部２０Ａに設けられた導入路３２によって互いに連通している。導入路３２は、本体部２０Ａの側面（図９では、下面）に設けられたで流入口３４に連通しており、この流入口３４から流入される流体が、導入路３２を介して、複数の吐出口３０から吐出される構造となっている。流体は、非硬化前の主剤と触媒との混合液であり、ソフトマテリアル１０２となり得る原液に相当する。

【0109】

第２の実施の形態では、流入口から流入される流体の主剤は、シリコンポリマーである。主剤としてのシリコンポリマーは、有機珪素化合物(silicone)の重合体のうち、シリコンゴム、シリコンオイル、シリコン樹脂等の総称であるが、ここでは、粘着性を持つソフトマテリアル１０２の一例として示したものである。すなわち、ソフトマテリアル１０２の特性や組成等を特定するものではなく、第１の実施の形態の用途（主として、荷物１００を把持するときの吸着パッド２４の吸着の補助）として適用可能であれば、適宜、主剤の特性や組成等は変更、調整可能である。

【0110】

また、第２の実施の形態では、流入口から流入される流体の触媒は、主剤１００に対して所定の割合で混合させる硬化剤である。所定温度、かつ所定時間の放置によって主剤が硬化し、ソフトマテリアル１０２としての、所望の硬化物性を得ることができる。

【0111】

硬化物性の一例として、比重、硬度、引っ張り強さ、伸び、線収縮率等が挙げられ、荷物１００の密着に適正な硬化物性となるように、主剤と触媒の比率、及び硬化時の温度を決めればよい。

【0112】

流入口３４には、ドックステーション３５（図１０参照）に設けられたシリコン注入プラグ３６（詳細後述）が着脱可能であり、機能回復処理が必要なときに、ドックステーション３５において、このシリコン注入プラグ３６が流入口３４に装着された状態で、流体が流入されることになる。

【0113】

（ドックステーション３５）
図１０は、ソフトマテリアル１０２の機能回復を実行するドックステーション３５の正面図である。

【0114】

ドックステーション３５は、ソフトマテリアル１０２を交換するための交換機能と、ソフトマテリアル１０２を洗浄する洗浄機能とを備えている。

【0115】

ドックステーション３５は、人型ロボット１が接近してくる壁面３４Ａに、機能回復ドック３８が設けられている。

【0116】

機能回復ドック３８は、箱型に凹陥された空間となっており、人型ロボット１が対面し、かつ、腕部１５（又は１６又は１７）を対面させることで、把持部２０が挿入可能となっている。

【0117】

ソフトマテリアル１０２の交換又は洗浄の何れの処理を実行する場合においても、把持部２０がこの機能回復ドック３８に挿入されることで、当該処理が実行される。

【0118】

（交換機能）
機能回復ドック３８には、既存の（本体部２０Ａを覆っている）ソフトマテリアル１０２を除去するための除去装置４０が設けられている。除去装置４０によるソフトマテリアル１０２の除去は、例えば、吸引力によって除去する、剥ぎ取って除去する、或いは溶剤を用いて除去する、等、除去の手段は特に限定されるものでなく、交換が必要なときに、既存ソフトマテリアル１０２が除去されればよい。取り除いたソフトマテリマル１０２は、基本的には破棄するが、溶剤でソフトマテリアル１０２を原型の流体に戻すことが可能であれば、洗浄して塵埃等を取り除き、再利用してもよい。

【0119】

また、機能回復ドック３８には、シリコン注入プラグ３６が設けられており、把持部２０が機能回復ドック３８に挿入されて、流入口３４と対峙すると、ソケット着脱部４２（例えば、ソレノイド等）の駆動によって、流入口３４に着脱可能となっている。

【0120】

交換機能は、流体管路４４を有し、一端部は、前述したシリコン注入プラグ３６に接続され、他端部は、第１ブロワ４６の吐出口に接続されている。この第１ブロワ４６の駆動によって、流体管路４４内は加圧されて流体が流動することになる。

【0121】

流体管路４４の途中には、各々図示しないオリフィス部を介して、主剤タンク４８と触媒タンク５０とが取り付けられている。

【0122】

ここで、第１ブロワ４６が駆動すると、流体管路４４には、主剤タンク４８から主剤（シリコン樹脂）が取り込まれ、続いて、触媒タンク５０から触媒（硬化剤）が取り込まれて撹拌されながら（以下、流体という）、把持部２０の本体部２０Ａに設けられた流入口３４へ供給されるようになっている。

【0123】

本体部２０Ａに供給された流体は、複数の吐出口３０から吐出され、適用の流体が吐出されると、本体部２０Ａが流体によって覆われると共に、機能回復ドック３８の内面が成形型となって、所定の形状で維持される。

【0124】

（洗浄機能）
洗浄機能は、洗浄液管路５２を有し、一端部は、機能回復ドック３８の内面に連通し、他端部は、第２ブロワ５４の吐出口に接続されている。この第２ブロワ５４の駆動によって、洗浄液管路５２内は加圧されて流体が流動することになる。

【0125】

洗浄液管路５２の途中には、図示しないオリフィス部を介して、洗浄液タンク５６が取り付けられている。

【0126】

ここで、第２ブロワ５４が駆動すると、洗浄液管路５２には、洗浄液タンク５６から洗浄液が取り込まれ、機能回復ドック３８へ供給されるようになっている。洗浄液としては、表面に付着している塵埃を取り除くことができれば、特に限定されず、例えば、水でもよいが、中性洗剤を使用することが好ましい。中性洗剤は、所定の比率で、水により希釈してもよい。

【0127】

この洗浄液によって、機能回復ドック３８に格納された把持部２０の本体部２０Ａを覆っているソフトマテリアル１０２の表面が洗浄され、粘着機能が回復されることになる。なお、洗浄液は、図示しないドレン管等によって排出してもよい。水や中性洗剤であれば、一般的な下水道への排出が可能である。また、洗浄液は、除去装置４０によって回収し、例えば、フィルタを介することで、再利用してもよい。

【0128】

ドックステーション３５には、ドックステーション管理制御部５８が設けられ、除去装置４０、ソケット着脱部４２、第１ブロワ４６、洗浄装置５２、及び第２ブロワ５４の動作を制御する。

【0129】

また、ドックステーション管理制御部５８は、人型ロボット１の情報処理装置１４（図５参照）と無線通信可能であり、ソフトマテリアル１０２の交換又は洗浄の要否情報等を互いに共有しており、人型ロボット１が機能回復ドックステーション３５への移動と、機能回復ドックステーション３５での、交換又は洗浄の準備、実行等の制御が同期される。

【0130】

以下に、第２の実施の形態の作業を、図１１及び図１２のフローチャートに従い説明する。

【0131】

（人型ロボット１側でのソフトマテリアル機能判定処理）
図１１は、人型ロボット１の情報処理装置１４で実行される、ソフトマテリアル１０２の機能の判定ルーチンを示す制御フローチャートである。この判定ルーチンは、定期的に割り込んで実行してもよいし、人型ロボット１の本来の仕事（ピッキング作業等）が所定回数終了する毎に実行してもよいし、オペレータの指示によって実行してもよい。

【0132】

図１１に示される如く、ステップ２００では、機能回復の種類（交換及び洗浄）を識別するためのフラグ（Ｆ１及びＦ２）をリセット（０）し、次いで、ステップ２０２へ移行してソフトマテリアル１０２の機能判定を実行する。

【0133】

機能判定の一例としては、ソフトマテリアル１０２の粘着力の低下が挙げられ、所定回数の荷物１００の把持（粘着）に失敗した場合、掌センサ２６からの情報に基づき、表面に傷や欠け等の物理的不具合が発生した場合等がある。

【0134】

ステップ２０２では、機能判定の結果、機能が低下している把持部２０を特定すると共に、機能回復の種類を設定（フラグＦ１、Ｆ２の設定）する。

【0135】

次のステップ２０４では、ステップ２０２における機能判定の結果、ソフトマテリアル１０２の機能が正常であるか否かを判断する。

【0136】

ステップ２０４で肯定判定された場合は、ソフトマテリアル１０２の機能は正常であるため、このルーチンは終了する。

【0137】

また、ステップ２０４で否定判定されると、ソフトマテリアル１０２の機能が低下していると判断し、ステップ２０６へ移行する。

【0138】

ステップ２０６では、人型ロボット１の目的地を、ドックステーション３５に設定し、ステップ２０８へ移行する。人型ロボット１は、この指令を受けて、ドックステーション３５に向かう。

【0139】

ステップ２０８では、人型ロボット１が、ドックステーション３５に到着したか否かを判断し、肯定判定されると、ステップ２１０へ移行して、ソフトマテリアル１０２の機能を回復させる腕部（ステップ２０２で特定された把持部２０）を、機能回復ドック３８に装填し、ステップ２１２へ移行する。

【0140】

ステップ２１２では、機能回復の判定結果（フラグＦ１、Ｆ２情報）、及び機能回復処理実行指示を、ソフトマテリアル管理制御装置５８へ送信し、ステップ２１４へ移行する。

【0141】

ステップ２１４では、後述する図１２での機能回復処理が終了した後に、ソフトマテリアル管理制御装置５８から送信される、ドッキングアウトの指示を受信したか否かを判断し、肯定判定されると、ステップ２１６へ移行して、把持部２０を機能回復ドックから離脱し、このルーチンは終了する。これにより、人型ロボット１は、通常の作業（ピッキング作業等）に戻る。

【0142】

（ドックステーション３５側でのソフトマテリアル機能回復処理）
図１２は、ドックステーション３５におけるドックステーション管理制御部５８で実行される、機能回復処理制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、図１１のステップ２１２から送信される機能回復処理実行指示を受けて起動する。

【0143】

ステップ２５０では、機能回復処理実行指示と共に受信したフラグＦ１、Ｆ２の状態を判定する。

【0144】

ステップ２５０において、フラグＦ１＝１と判定された場合は、機能回復処理として交換処理が選択されたと判断し、ステップ２５２へ移行する。また、ステップ２５０において、フラグＦ２＝１と判定された場合は、機能回復処理として洗浄処理が選択されたと判断し、ステップ２５４へ移行する。

【0145】

なお、フラグＦ１＝０、かつ、Ｆ２＝０と判定された場合、及び、フラグＦ１＝１、かつ、Ｆ２＝１と判定された場合は、フラグ情報エラー（通信エラーを含む）であるため、ここでの詳細な記載は省略したが、人型ロボット１に対して問い合わせを実行する、或いは、予め定めたエラー処理を実行すればよい。

【0146】

「交換処理」
ステップ２５０からステップ２５２へ移行すると、ステップ２５２では、シリコン注入プラグ３６を把持部２０の流入口３４に接続し、ステップ２５６へ移行する。

【0147】

ステップ２５６では、除去装置４０を用いて、既存のソフトマテリアル１０２を除去する。除去装置４０による除去手段としては、例えば、吸引により除去、剥ぎ取りによる除去、溶剤による除去等が挙げられるが、把持部２０を覆っているソフトマテリアル１０２を取り除くことができれば、その手段は限定されるものではない。

【0148】

次のステップ２５８では、第１ブロワ４６を稼働する。この第１ブロワ４６の稼働により、流体管路４４には、主剤タンク４８から主剤（シリコン樹脂）が取り込まれ、続いて、触媒タンク５０から触媒（硬化剤）が取り込まれて撹拌されながら、流体として、把持部２０の本体部２０Ａに設けられた流入口３４へ供給される。また、流入口３４に流入した流体は、吐出口３０から吐出して、把持部２０を覆っていく。

【0149】

次のステップ２６０では、適量（所定の厚みで、把持部２０を覆う程度の容量）の充填が完了したか否かを判断し、肯定判定されると、ステップ２６２へ移行して、第１ブロワ４６の稼働を停止する。この第１ブロワ４６の稼働停止後、流体は徐々に硬化して、表面が粘着性を持ったゲル状に変化していく。

【0150】

なお、把持部２０の導入路３２及び、流体管路４４に残った流体は、例えば、図示しない、逆止弁等の開放によって、逆流させて排出する等、硬化前に除去しておくことが好ましい。

【0151】

次のステップ２６４では、把持部２０を覆っている流体の硬化を確認したか否かを判断する。この硬化の確認は、たとえば、所定時間経過を待ってもよいし、適宜、センサ等で監視した結果に基づいてもよい。

【0152】

ステップ２６４で肯定判定されると、ステップ２６６へ移行して、シリコン注入プラグ３６の接続を解除し、次いで、ステップ２６８へ移行して、人型ロボット１に対して、ドッキングアウトの指示を出力し、このルーチンは終了する。

【0153】

「洗浄処理」
ステップ２５０からステップ２５４へ移行すると、ステップ２５４では、第２ブロワ５４を稼働して、洗浄液の吐出を開始する。

【0154】

すなわち、第２ブロワ５４が駆動すると、洗浄液管路５２には、洗浄液タンク５６から洗浄液が取り込まれ、機能回復ドック３８へ供給される。

【0155】

この洗浄液によって、機能回復ドック３８に格納された把持部２０の本体部２０Ａを覆っているソフトマテリアル１０２の表面が洗浄され、粘着機能が回復する。

【0156】

なお、機能回復ドック３８内へ送られた洗浄液は、図示しないドレン管等によって排出してもよいが、除去装置４０によって回収することが好ましい。

【0157】

次のステップ２７０では、所定時間（洗浄に必要な時間）が経過したか否かを判断し、肯定判定されると、ステップ２７２へ移行して、第２ブロワ５４の稼働を停止し（洗浄液の吐出の終了）、ステップ２６８へ移行する。

【0158】

なお、洗浄装置５２の管路等に残った洗浄液は、硬化する性質のものでなければ、滞留させてもよいが、例えば、図示しない、逆止弁等の開放によって、逆流させて排出するようにしてもよい。

【0159】

以上説明したように、第２の実施の形態では、把持部２０に取り付けたソフトマテリアル１０２が、把持部２０による荷物１００の把持の際、吸着パッド２４の吸着の補助としての機能が低下した場合に、その機能低下の頻度に応じて、交換処理又は洗浄処理を実行することで機能を回復させることができる。

【0160】

なお、第２の実施の形態では、機能判定は、個々の人型ロボット１の情報処理装置１４で実行し（図１１のフローチャート参照）、回復処理は、ドックステーション３５のドックステーション管理制御部５８で実行するようにしたが、人型ロボット１が個々に、回復処理機能を持たせるようにしてもよい。

【0161】

例えば、１回分の主剤及び触媒が、所定の圧力で充填された携帯用カートリッジ等をロ人型ロボット１の腕部等に格納しておけばよい。また、流入口３４に切替弁を取り付け、切替弁を入力側に切り替えて、既存のソフトマテリアルを吸引して除去し、切替弁を出力側に切り替えて、必要に応じて把持部２０の流入口３４に注入すれば、ソフトマテリアル１０２の交換は実現可能である。

【0162】

なお、洗浄の場合は、洗浄液を把持部２０に吹き付けたり、洗浄液が貯留された貯留槽に把持部２０を入れることで実現可能である。洗浄液としては、表面に付着している塵埃を取り除くことができれば、前述した水や中性洗剤（水で希釈してもよい）以外に、粘着力を回復し易い特別な液剤を利用してもよい。特別な液剤を利用する場合は、その成分に応じて、廃棄処理手順（希釈処理、化学反応処理等）を十分に考慮して利用することが好ましい。

【0163】

また、回復処理専用のロボットを配備して、ソフトマテリアル１０２の機能が低下した人型ロボット１に近づいて、人型ロボット１の作業拠点で機能回復処理を実行するようにしてもよい。

【0164】

図９は、情報処理装置１４として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、第１の実施の形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、第１の実施の形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、および／又はコンピュータ１２００に、第１の実施の形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつか又は全てに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

【0165】

第１の実施の形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、およびグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ、およびＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。ＤＶＤドライブは、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブおよびＤＶＤ－ＲＡＭドライブ等であってよい。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブおよびソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０およびキーボードのような入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。

【0166】

ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０およびＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。

【0167】

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤドライブは、プログラム又はデータをＤＶＤ－ＲＯＭ等から読み取り、記憶装置１２２４に提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／又はプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。

【0168】

ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、および／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。

【0169】

プログラムは、ＤＶＤ－ＲＯＭ又はＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。

【0170】

例えば、通信がコンピュータ１２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

【0171】

また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ（ＤＶＤ－ＲＯＭ）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

【0172】

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本発明の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

【0173】

上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

【0174】

第１の実施の形態におけるフローチャートおよびブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表してよい。特定の段階および「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、およびプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、および他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

【0175】

コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

【0176】

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。

【0177】

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

【0178】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0179】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【0180】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0181】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0182】

１ 人型ロボット、２ 上半身部、３ 脚部、４ 連結部、７、８ 車輪、１０ 制御システム、１２ センサ、１４ 情報処理装置、１５、１６、１７ 腕部、２０ 把持部、２０Ａ 掌側、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ 指部、２４ 吸着パッド、２４Ａ パッド部、２４Ｂ ニップル部、２６ 掌センサ、１００ 荷物１００、１２００ コンピュータ、１２１０ ホストコントローラ、１２１２ ＣＰＵ、１２１４ ＲＡＭ、１２１６ グラフィックコントローラ、１２１８ ディスプレイデバイス、１２２０ 入出力コントローラ、１２２２ 通信インタフェース、１２２４ 記憶装置、１２３０ ＲＯＭ、１２４０ 入出力チップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】