特開 2024-82209 ロボットの制御システム、ロボットの制御プログラム

(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】P2024082209

(43)【公開日】2024-06-19

(54)【発明の名称】ロボットの制御システム、ロボットの制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/16 20060101AFI20240612BHJP

   B25J 15/06 20060101ALI20240612BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20240612BHJP

【ＦＩ】

B25J9/16

B25J15/06 M

B25J13/08 Z

B25J13/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023029478

(22)【出願日】2023-02-28

(31)【優先権主張番号】P 2022195945

(32)【優先日】2022-12-07

(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）】

3C707AS01

3C707AS02

3C707AS03

3C707BS27

3C707CS08

3C707DS05

3C707ES04

3C707ES07

3C707FS01

3C707FT02

3C707FT04

3C707FT11

3C707FU01

3C707GS19

3C707KS03

3C707KS07

3C707KS08

3C707KS09

3C707KT02

3C707KT05

3C707LV06

3C707LV09

3C707MT02

3C707MT04

3C707WA03

3C707WA16

(57)【要約】

【課題】把持部による荷物の位置の確認、掴み、及び把持の一連の作業を迅速かつ確実に行う。
【解決手段】荷物１００の属性（形状、重さ等）に基づいて分類し、分類した結果で、標準把持部２０の選択、及び、吸着パッド２４の選択を行うことで、単一の人型ロボット１によって、様々な種類の荷物１００をピッキングすることが可能となる。言い換えれば、荷物１００の属性毎に異なるロボットを選択して、出動させる必要がなく、ピッキング作業の効率化を図ることができる。特殊な荷物１００に特化してエキストラ把持部２１を準備しておくことで、従来、人間の手に委ねていた規格外の荷物１００を人型ロボット１を適用して、当該規格外の荷物１００を把持して、搬送することができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットの腕部に着脱可能に装着され、予め定められた規格に適合する対象物を把持する標準把持部と、前記腕部に着脱可能であり前記規格に不適合の対象物を把持する１又は複数のエキストラ把持部と、備える前記ロボットの制御システムであって、
前記対象物が、予め定められた標準規格に適合するか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果が前記標準規格に適合の場合は、前記腕部に前記標準把持部を装着させ、前記判定部の判定結果が前記標準規格に不適合の場合は、前記腕部に前記エキストラ把持部を装着させる動作を制御すると共に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2】

前記腕部が複数装備されており、
一方の腕部への、前記標準把持部又は前記エキストラ把持部の着脱動作を、他の腕部に装着された前記標準把持部又は前記エキストラ把持部を用いて実行する、請求項１記載のロボットの制御システム。

【請求項3】

前記標準把持部及び前記エキストラ把持部に設けられ、前記対象物の種類、形状、又は大きさと、位置とを含む対象物情報を検出するセンサ部をさらに有し、
前記判定部が、前記センサ部で検出した前記対象物情報に基づいて、前記対象物が、前記標準規格に適合するか否かを判定する、請求項１記載のロボットの制御システム。

【請求項4】

前記判定部が、前記センサ部で検出した前記対象物情報、又は、事前に知り得る重さに基づいて判定する、請求項３記載のロボットの制御システム。

【請求項5】

前記センサ部が、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ている、請求項３記載のロボットの制御システム。

【請求項6】

前記標準把持部が、
前記対象物を把持する基盤となる掌部及び前記掌部から放射状に延長された複数の指部を備え、前記掌部及び指部毎に、異なる吸着面積で前記対象物を吸着して把持することが可能な吸着パッドがそれぞれ取り付けられた第１把持部と、前記対象物を把持しかつ把持することが可能な保持体を備えた第２把持部とを有し、
前記制御部は、前記標準把持部による前記対象物の把持において、
前記対象物の少なくとも形状及び重さを含む属性によって、前記対象物を把持する機能として、前記第１把持部で把持する第１機能、前記第２把持部で把持する第２機能、前記第１機能及び前記第２機能を併用する第３機能の何れかを選択して、前記対象物を把持する動作を制御する、請求項１記載のロボットの制御システム。

【請求項7】

前記標準把持部による前記対象物の把持において、前記第１把持部は、指部が３本設けられ、第１の指部の先端部には他の吸着パッドと比べて小径の吸着パッドが取り付けられ、第２の指部及び第３の指部の先端部には他の吸着パッドと比べて大径の吸着パッドが取り付けられており、
前記制御部は、
前記対象物が、前記属性に基づいて、特大サイズ、大サイズ、中サイズ、小サイズ、及び特小サイズに分類し、
前記対象物が、前記特大サイズの場合は、前記第２把持部に設けられた保持体を用いて把持し、
前記対象物が、前記大サイズの場合は、前記掌部に設けられた吸着パッドを用いて把持し、
前記対象物が、前記中サイズの場合は、前記第２の指部及び前記第３の指部の先端部に設けられた前記大径の吸着パッドを用いて把持し、
前記対象物が、前記小サイズの場合は、前記第２の指部又は前記第３の指部の先端部に設けられた前記大径の吸着パッドを用いて把持し、
前記対象物が、前記特小サイズの場合は、前記第１の指部の先端部に設けられた前記小径の吸着パッドを用いて把持することを選択する、
請求項６記載のロボットの制御システム。

【請求項8】

コンピュータを請求項１～請求項７の何れか１項記載の前記判定部、前記制御部として動作させる、ロッボットの制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットの制御システム、ロボットの制御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。

【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、及び把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の制御システム、ロボットの制御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の制御システムは、ロボットの腕部に着脱可能に装着され、予め定められた規格に適合する対象物を把持する標準把持部と、前記腕部に着脱可能であり前記規格に不適合の対象物を把持する１又は複数のエキストラ把持部と、備える前記ロボットの制御システムであって、前記対象物が、予め定められた標準規格に適合するか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果が前記標準規格に適合の場合は、前記腕部に前記標準把持部を装着させ、前記判定部の判定結果が前記標準規格に不適合の場合は、前記腕部に前記エキストラ把持部を装着させる動作を制御すると共に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。

【0009】

本発明によれば、制御部は、対象物が、予め定められた標準規格に適合するか否かを判定する判定部の判定結果が標準規格に適合の場合は、腕部に標準把持部を装着させ、判定部の判定結果が標準規格に不適合の場合は、腕部にエキストラ把持部を装着させる動作を制御する。そして、制御部は、対象物を把持する動作を制御する。

【0010】

これにより、標準規格に不適合の対象物であっても、把持部による荷物の位置の確認、掴み、及び把持の一連の作業を迅速かつ確実に行うことができる。

【0011】

本発明において、前記腕部が複数装備されており、一方の腕部への、前記標準把持部又は前記エキストラ把持部の着脱動作を、他の腕部に装着された前記標準把持部又は前記エキストラ把持部を用いて実行することを特徴としている。

【0012】

標準把持部又はエキストラ把持部の着脱動作の際に、別途、着脱用治具類が不要となる。

【0013】

本発明において、前記標準把持部及び前記エキストラ把持部に設けられ、前記対象物の種類、形状、又は大きさと、位置とを含む対象物情報を検出するセンサ部をさらに有し、
前記判定部が、前記センサ部で検出した前記対象物情報に基づいて、前記対象物が、前記標準規格に適合するか否かを判定する、ことを特徴としている。

【0014】

センサ部での検出結果（対象物の種類、形状、又は大きさと、位置とを含む対象物情報）に基づいて、標準規格の適合、不適合を判定することができる。

【0015】

本発明において、前記判定部が、前記センサ部で検出した前記対象物情報、又は、事前に知り得る重さに基づいて判定することを特徴としている。

【0016】

事前に対象物の重さを知り得るのであれば、当該重さによって、適合又は不適合を判定してもよい。また、重さは、対象物情報（商品種等）に基づいて、商品－重さ照合テーブル等を用いて取得してもよい。

【0017】

本発明において、前記センサ部が、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ている、ことを特徴としている。

【0018】

カメラは、撮影した画像情報に基づき、撮影された対象物（以下、荷物という場合がある。）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。

【0019】

モーションプロセシングユニット（ＭｏＰＵ）は、対象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共に位置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。

【0020】

本発明において、前記標準把持部が、前記対象物を把持する基盤となる掌部及び前記掌部から放射状に延長された複数の指部を備え、前記掌部及び指部毎に、異なる吸着面積で前記対象物を吸着して把持することが可能な吸着パッドがそれぞれ取り付けられた第１把持部と、前記対象物を把持しかつ把持することが可能な保持体を備えた第２把持部とを有し、前記制御部は、前記標準把持部による前記対象物の把持において、前記対象物の少なくとも形状及び重さを含む属性によって、前記対象物を把持する機能として、前記第１把持部で把持する第１機能、前記第２把持部で把持する第２機能、前記第１機能及び前記第２機能を併用する第３機能の何れかを選択して、前記対象物を把持する動作を制御する、ことを特徴としている。

【0021】

制御部は、対象物の少なくとも形状及び重さを含む属性によって、前記対象物を把持する機能として、前記第１把持部で把持する第１機能、前記第２把持部で把持する第２機能、前記第１機能及び前記第２機能を併用する第３機能の何れかを選択して、前記対象物を把持する動作を制御する。

【0022】

これにより、把持部による対象物の位置の確認、掴み、及び把持の一連の作業を迅速かつ確実に行うことができる。

【0023】

本発明において、前記標準把持部による前記対象物の把持において、前記第１把持部は、指部が３本設けられ、第１の指部の先端部には他の吸着パッドと比べて小径の吸着パッドが取り付けられ、第２の指部及び第３の指部の先端部には他の吸着パッドと比べて大径の吸着パッドが取り付けられており、前記制御部は、前記対象物が、前記属性に基づいて、特大サイズ、大サイズ、中サイズ、小サイズ、及び特小サイズに分類し、前記対象物が、前記特大サイズの場合は、前記第２把持部に設けられた保持体を用いて把持し、前記対象物が、前記大サイズの場合は、前記掌部に設けられた吸着パッドを用いて把持し、前記対象物が、前記中サイズの場合は、前記第２の指部及び前記第３の指部の先端部に設けられた前記大径の吸着パッドを用いて把持し、前記対象物が、前記小サイズの場合は、前記第２の指部又は前記第３の指部の先端部に設けられた前記大径の吸着パッドを用いて把持し、前記対象物が、前記特小サイズの場合は、前記第１の指部の先端部に設けられた前記小径の吸着パッドを用いて把持することを選択する、ことを特徴としている。

【0024】

１台のロボットの対象部の属性に適合する把持機能を有しているため、ロボットの選択が不要となり、ピッキング作業の効率化を図ることができる。

【0025】

本発明に係るロボットの制御システムは、コンピュータを上記のロボットの制御システムの前記判定部、前記制御部として動作させる、ことを特徴としている。

【0026】

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、発明となり得る。

【発明の効果】

【0027】

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、及び把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】

【0028】

【図1】本実施の形態に係る人型ロボットの正面図である。

【図2】本実施の形態に係る人型ロボットの側面図である。

【図3】（Ａ）は本実施の形態に係る把持部の掌側の正面図、（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）は本実施の形態に係る左手側の把持部の斜視図、（Ｂ）は本実施の形態に係る右手側の把持部の斜視図である。

【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】図７のステップ１６０における、把持部及び吸着パッドの選択処理ルーチンを示す制御フローチャートである。

【図9】図８のステップ１９４における、エキストラ把持部適用処理サブルーチンの詳細を示す制御フローチャートである。

【図10】（Ａ）は本実施の形態に係るホルダに格納されたエキストラ把持部の正面図、（Ｂ）～（Ｄ）はエキストラ把持部の斜視図及び各エキストラ把持部で把持される荷物の正面図である。

【図11】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】

【0029】

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。

【0030】

図１は本実施の形態に係る人型ロボット１の正面図である。図１に示すように、本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（図３参照）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。

【0031】

上半身部２は２本の腕部５、６を有する。腕部５、６は上半身部２の左右に回動自在に取り付けられている。また、腕部５、６の先端には荷物１００を把持するための標準把持部２０（詳細後述）が取り付けられている。なお、腕部は２本に限定されるものではなく、１本あるいは３本以上であってもよい。

【0032】

脚部３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。

【0033】

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、本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１００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。

【0034】

なお、脚部３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。

【0035】

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。

【0036】

また、本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によりその駆動が制御される。

【0037】

（標準把持部２０の構造）
図３（Ａ）に示される如く、腕部５、６の先端に取り付けられた標準把持部２０は、一方（本実施の形態では、左腕である腕部６側）が人間の同様の手の構造とされ（Intelligent Hand System）、他方（本実施の形態では、右腕である腕部５側）が矩形構造となっている。以下、左右の標準把持部２０を区別する場合は、左手側を「標準把持部２０Ｌ」といい、右手側を「標準把持部２０Ｒ」という）。標準把持部２０は、腕部５、６に対して、それぞれ回転自在に取り付けられている。

【0038】

（左手の標準把持部２０Ｌ）
図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示される如く、本実施の形態に係る標準把持部２０Ｌは、各々複数の関節を備えた３本の指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを有している。なお、本実施の形態では、標準把持部２０Ｌの指の数を３本としているが、５本指などの複数指構造であってもよい。

【0039】

標準把持部２０Ｌの掌側２０Ａには、複数（本実施の形態では、４個）の吸着パッド２４が取り付けられている。

【0040】

また、本実施の形態の標準把持部２０Ｌの掌側２０Ａの中央部には、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。

【0041】

また、３本の指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃの先端部には、それぞれ吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙが取り付けられている。吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙの分類については、後述する。

【0042】

（右手の標準把持部２０Ｒ）
図３（Ａ）及び図４（Ｂ）に示される如く、本実施の形態に係る標準把持部２０Ｒは、矩形状の本体部２０Ｂを備え、本体部２０Ｂの先端面には、複数（本実施の形態では、４個）の吸着パッド２４が取り付けられている。この吸着パッド２４は、左手の標準把持部２０Ｌで適用した何れかの吸着パッド２４Ｘ又は吸着パッド２４Ｙの何れであってもよいし、別の径寸法であってもよい。

【0043】

また、本実施の形態の標準把持部２０Ｒの本体部２０Ｂ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。

【0044】

図３（Ｂ）に示される如く、吸着パッド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。

【0045】

すなわち、本実施の形態の吸着パッド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、吸着パッド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。

【0046】

ここで、吸着パッド２４は、取付位置によってその大きさが異なっている（パッド部２４Ａの径寸法の違い）。

【0047】

大きく分類すると、吸着パッド２４は、大径サイズ又は小径サイズに分類され、相対的に小径サイズ（大径サイズよりも小径）の吸着パッド２４Ｘと、相対的に大径サイズ（小径サイズよりも大径）の吸着パッド２４Ｙとによって構成されている。

【0048】

標準把持部２０Ｌの指部２２Ａには小径サイズの吸着パッド２４Ｘが取り付けられ、その他の指２２Ｂ、２２Ｃ、及び掌側２０Ａには大径サイズの吸着パッド２４Ｙが取り付けられている。

【0049】

また、標準把持部２０Ｒの本体には、大径サイズの吸着パッド２４Ｙが取り付けられている。

【0050】

なお、吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙのサイズを２種類としたが、３種類以上であってもよい。

【0051】

本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。

【0052】

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。

【0053】

一方、高解像度カメラと共に、本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５、６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。

【0054】

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。

【0055】

すなわち、標準把持部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。

【0056】

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。

【0057】

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、及び吸着パッド２４による吸着力等を演算し、腕部５、６及び標準把持部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のピッキング作業に対応することができる。

【0058】

（吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙの選択）
本実施の形態では、荷物１００の形状、重さ等を含む属性（性状という場合もある）に基づき、吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙを選択する。

【0059】

ピッキング対象の荷物１００は、本実施の形態では、以下の表１のように分類することができる。

【0060】

表１は、ピッキング対象の荷物１００（Object）を、形状（Shape）、重さ（Weight）、及びその他状態（Other condition）の３項目で分類している。

【0061】

【表1】

【0062】

形状の項目としては、箱型（Box）、非箱型（Not box）、及びその他（Other）が設定される。重さの項目としては、５ｋｇ以上（Over 5kg）及び５ｋｇ未満（Below 5kg）が設定される。状態の項目としては、四角形等の多角形を主とする線形的形状（Aligned）及び球体や袋体を主とする非線形形状（Not aligned）が設定される。

【0063】

ここで、比較例では、上記各項目の組み合わせで決定した荷物１００の属性に基づいて、適用可能なロボットを選択して、ピッキング作業を実行するようにしていた。すなわち、ロボットの種類として、フィンガーロボット（Finger robot）、吸着ロボット（Sucking robot）の「大（Large）」、「中（Medium）」、「小（Small）」，及び２本アームロボット（Both 2 arms robot）があり、これらの中から、適用可能なロボットを選択する。

【0064】

しかしながら、種類の異なるロボットの選択では、例えば、近くに待機しているロボットが適用対象外の種類のロボットの場合、新たに適用可能な種類のロボットを呼び寄せる必要があり、ピッキング作業の効率が悪かった。

【0065】

そこで、本実施の形態では、単一の人型ロボット１に、複数の異なる把持部（標準把持部２０Ｌ、２０Ｒ）を設けると共に、異なる大きさの吸着パッド（吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙ）を取り付けることで、１台の人型ロボット１に取り付けられた１本又は２本の腕部５、６により、上記で示した様々な属性の荷物１００のピッキングを行うようにした。

【0066】

より具体的には、表１で確定した荷物１００の属性に応じて、表２に示される如く、オブジェックトサイズ（Object size）として５パターン（Extra-Large、Large、Medium、Small、Extra-small）に分類し、当該５パターンのそれぞれに対応したピッキング作業を選択するようにした（Suitable for : Right hand、Left hand palm、Left 2 fingers、left 1 finger）。

【0067】

【表2】

【0068】

より具体的には、以下のような選択制御が実行される。

【0069】

（選択制御１） Extra-Largeサイズ（特大サイズ）の荷物１００の場合は、最も重い荷物１００と判断して、右手の標準把持部２０Ｒを使用してピッキングする。

【0070】

（選択制御２） Largeサイズ（大サイズ）の荷物１００の場合は、左手の標準把持部２０Ｌの掌側２０Ａに取り付けられた吸着パッド２４Ｙを使用してピッキングする（大径サイズの４個の吸着パッド２４Ｙを使用）。

【0071】

（選択制御３） Mediumサイズ（中サイズ）の荷物１００の場合は、左手の標準把持部２０Ｌの指部２２Ｂ及び指部２２Ｘに取り付けられた２個の吸着パッド２４Ｙを使用してピッキングする（大径サイズの２個の吸着パッド２４Ｙを使用）。

【0072】

（選択制御４） Smallサイズ（小サイズ）の荷物１００の場合は、左手の標準把持部２０Ｌの指部２２Ｂを使用してピッキングする（大径サイズの吸着パッド２４Ｙを使用）。

【0073】

（選択制御５） Extra-smallサイズ（特小サイズ）の荷物１００の場合は左手の標準把持部２０Ｌの指部２２Ａを使用してピッキングする(小径サイズの吸着パッド２４Ｘを使用)。

【0074】

（選択制御６） 表２には記載していないが、グリップ（掴む）のに適した荷物１００であれば、左手の把持部２０Ｌの指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃで荷物１００を掴んで持ち上げる。この選択制御６は、上記の選択制御１～選択制御５との併用でもよいし、単独で実行してもよい。

【0075】

（エキストラ把持部２１）
本実施の形態では、荷物１００の属性状態（ここでは、重さ）によって、標準把持部２０（左手又は右手）の選択、及び吸着パッド２４のサイズ選択を行い、荷物１００を最適な状態で把持するようにした。

【0076】

しかしながら、荷物１００の属性が所定規格（例えば、所定以上のサイズや重さの荷物、軟質で変形し易い荷物、及び凹陥部の底面だけた平面の荷物等）の場合、予め腕部５，６に装着されている標準把持部２０（２０Ｌ、２０Ｒ）では、把持が不安定になる。

【0077】

そこで、所定規格を超える荷物１００を把持する場合に、図１に示すように、エキストラ把持部２１ＥＸ（２０ＥＸＡ、２０ＥＸＢ、２０ＥＸＣ）を具備しておき、必要に応じて、標準把持部２０から、エキストラ把持部２１ＥＸに交換して、荷物１００を把持し、搬送する構成とした。

【0078】

図１に示される如く、人型ロボット１は、上半身部２の下部（所謂、腰位置）にベルト２８が装着され、ベルト２８には、３個のエキストラ把持部２１ＥＸＡ、２０ＥＸＢ、２０ＥＸＣの各々を着脱可能に保持するホルダ（図示省略）が取り付けられている。

【0079】

図１では、３個のエキストラ把持部２１ＥＸとしているが、エキストラ把持部２１ＥＸの数は、１種類、２種類、又は４種類以上であってもよく、後述する荷物１００の属性に合わせて、装着する数を決めればよい。

【0080】

図１０は、標準把持部２０とは別に、本実施の形態の人型ロボット１に装備された３種類のエキストラ把持部２１（２１ＥＸＡ、２１ＥＸＢ、２１ＥＸ）の詳細構成と、その用途との関係が示されている。

【0081】

図１０（Ａ）は、図１の人型ロボット１に取り付けられたベルト２８の正面図である。

【0082】

図１０（Ａ）に向かって左側から順に、エキストラ把持部２１ＥＸＡ、エキストラ把持部２１ＥＸＢ、及びエキストラ把持部２１ＥＸが、それぞれ着脱可能に取り付けられている。

【0083】

図１０（Ｂ）は、エキストラ把持部２１ＥＸＡの斜視図及び荷物１００の把持状態を示している。

【0084】

図１０（Ａ）に示される如く、エキストラ把持部２１ＥＸＡは、矩形状の本体部３０に、単一のパッド２４Ｓが取り付けられている。パッド２４Ｓの吸着面の径寸法は、標準把持部２０に取り付けた吸着パッド２４、２４Ｘ、２４Ｙよりも大きく（特大サイズ）、所定サイズ（縦×横×高さ）以上の荷物１００、及び所定重量以上の荷物１００を把持する場合に適用される。言い換えれば、表１に分類できず（規格外）、従来は、人間に委ねるしかなかった荷物１００を対象として、把持するものである。

【0085】

なお、パッド２４Ｓは、吸着という仕様に限定されず、例えば、図示は省略したが、荷物１００と対峙する面にフックや粘着材等の吸着補助部材を形成し、吸着補助部材によって（フックに引っ掛ける、粘着材に粘着させる等）、荷物１００を把持する構成を備えていてもよい。

【0086】

なお、本体部３０Ａには、掌センサ２６と同等の機能を持つ監視センサ２６Ａが取り付けられている。

【0087】

図１０（Ｂ）に示される如く、エキストラ把持部２１ＥＸＢは、矩形状の本体部３０に、半球形状のアダプタ３０Ａが取り付けられている。

【0088】

アダプタ３０Ａには、複数の吸着パッド２４Ｔが、それぞれの軸方向が放射状に分散されて取り付けられている。

【0089】

吸着パッド２４Ｔは、標準把持部２０に取り付けた吸着パッド２４、２４Ｘ、２４Ｙの径寸法と同等の径寸法とされ、軟質な荷物１００、及び変形可能な荷物１００を把持する場合に適用される。言い換えれば、把持しようとしても、表面が柔らかい素材であり、腕部５（６）を押し付けると凹んでしまって吸着パッド２４で吸着できず（規格外）、従来は、人間に委ねるしかなかった荷物１００を対象として、把持するものである。

【0090】

なお、本体部３０Ａには、掌センサ２６と同等の機能を持つ監視センサ２６Ａが取り付けられている。

【0091】

図１０（Ｃ）に示される如く、エキストラ把持部２１ＥＸＣは、矩形状の本体部３０に、伸縮可能なアダプタ３０Ｂが取り付けられている。

【0092】

アダプタ３０Ｂは、複数の円筒形部材で形成され、基部側から先端部側にかけて、徐々に径寸法が小さくなっており、基部側の円筒形部材の中に先端部側の円筒形部材が収容可能である。このため、アダプタ３０Ｂは、円筒形部材の収容状態で伸縮可能となる。

【0093】

最先の円筒形部材の先端には、吸着パッド２４Ｕが取り付けられている。

【0094】

吸着パッド２４Ｕは、標準把持部２０に取り付けた吸着パッド２４、２４Ｘ、２４Ｙの径寸法と同等の径寸法とされ、表面が凹凸の荷物１００、及び凹陥部の底面に平面が存在する荷物１００を把持する場合に適用される。言い換えれば、標準把持部２０に取り付けた吸着パッド２４、２４Ｘ、２４Ｙでは、把持可能な平面に届かず、（規格外）、従来は、人間に委ねるしかなかった荷物１００を対象として、把持するものである。

【0095】

なお、本体部３０Ａには、掌センサ２６と同等の機能を持つ監視センサ２６Ａが取り付けられている。

【0096】

ここで、標準把持部２０に取り付けた吸着パッド２４、２４Ｘ、２４Ｙによる把持が困難な場合、荷物１００を把持するにあたり、荷物の属性に基づいて、最適なエキストラ把持部２１を選択し（表３参照）、標準把持部２０から、選択したエキストラ把持部２１に付け替えて、把持動作を実行する。

【0097】

【表3】

【0098】

図５は、本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。

【0099】

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。

【0100】

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。

【0101】

センサ１２は、これらの検知を例えばナノ秒毎に実施する。

【0102】

掌センサ２６（高解像度カメラ及びＭｏＰＵ）は、腕部５、６の標準把持部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。なお、図１０に示したエキストラ把持部２１に取り付けた監視センサ２６Ａは、この掌センサ２６と同等の機能を有する。

【0103】

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。

【0104】

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。

【0105】

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。

【0106】

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。

【0107】

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。

【0108】

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。

【0109】

（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。

【0110】

（２）荷物１００をつかむことが可能なように腕部５、６および把持部を駆動する。

【0111】

（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。

【0112】

（４）人型ロボット１の転倒を防ぐために、バランスを取る。

【0113】

（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。

【0114】

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。

【0115】

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。

【0116】

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５、６を制御することにより、床にある荷物１００を拾い上げる。

【0117】

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。

【0118】

本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。

【0119】

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。

【0120】

また、脚部３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。

【0121】

（荷物１００の把持制御）
図７は、図４の人型ロボット１の全体の動作に連動し、標準把持部２０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。

【0122】

ステップ１５０では、荷物１００の把持の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５、６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。

【0123】

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。

【0124】

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。

【0125】

ステップ１５８では、荷物１００の把持のための作業を選択する。例えば、「吸着」のみ、「掴み」のみ、「吸着」と「掴み」の併用等から選択し、次いで、ステップ１６０へ移行して、荷物１００の属性に応じた、標準把持部２０、吸着パッド２４の選択処理（詳細は、図８参照）を実行し、ステップ１６２へ移行する。

【0126】

ステップ１６２では、荷物１００の把持（「吸着」のみ、「掴み」のみ、「吸着」と「掴み」）を実行する。

【0127】

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の把持の指示を待つ。

【0128】

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。

【0129】

（把持部、吸着パッド選択処理）
図８は、図７のステップ１６０で実行される把持部、吸着パッドの選択処理ルーチンを示す制御フローチャートである。

【0130】

図８に示される如く、ステップ１６９では、事前情報に基づき、標準把持部２０で態様可能か否かを判断する。

【0131】

ステップ１６９で否定判定された場合は、エキスト把持部２１を適用する必要があると判断し、ステップ１９４へ移行して、エキストラ把持部適用処理（図９参照、詳細後述）を実行し、このルーチンは終了する。

【0132】

なお、図８のフローチャートでは、事前に知り得る重さ情報で、ステップ１６９の判定を行ったが、事前情報として標準把持部２０の適用可否情報が無い場合は、ステップ１７２で選択した、Ｅｘｔｒａ－Ｌａｒｇｅ対応の右手の標準把持部２０Ｒの掌センサ２６を用いて、荷物１００の属性情報を取得し、標準把持部では適用不可となった場合に、ステップ１９４へ移行するようにしてもよい。

【0133】

ステップ１７０では、荷物１００は特大サイズか否かを判断する。このステップ１７０で肯定判定（特大サイズ確定）されると、ステップ１７２へ移行して、右手側の標準把持部２０Ｒを選択し、かつ当該標準把持部２０Ｒに取り付けられた４個の吸着パッド２４を選択し、ステップ１９０へ移行する。

【0134】

また、ステップ１７０で否定判定された場合は、ステップ１７４へ移行して、左手側の標準把持部２０Ｌを選択し、ステップ１７６へ移行する。

【0135】

ステップ１７６では、荷物１００は大サイズか否かを判断する。このステップ１７６で肯定判定（大サイズ確定）されると、ステップ１７８へ移行して、標準把持部２０Ｌの掌側２０Ａの４個の吸着パッド２４を選択し、ステップ１９０へ移行する。

【0136】

また、ステップ１７６で否定判定された場合は、ステップ１８０へ移行する。

【0137】

ステップ１８０では、荷物１００は中サイズか否かを判断する。このステップ１８０で肯定判定（中サイズ確定）されると、ステップ１８２へ移行して、標準把持部２０Ｌの指部２２Ｂ、２２Ｃに取り付けられた２個の大径サイズの吸着パッド２４Ｙを選択し、ステップ１９０へ移行する。

【0138】

また、ステップ１８０で否定判定された場合は、ステップ１８４へ移行する。

【0139】

ステップ１８４では、荷物１００は小サイズか否かを判断する。このステップ１８４で肯定判定（小サイズ確定）されると、ステップ１８６へ移行して、標準把持部２０Ｌの指部２２Ｂ又は指部２２Ｃに取り付けられた何れか１個の大径サイズの吸着パッド２４Ｙを選択し、ステップ１９０へ移行する。

【0140】

また、ステップ１８４で否定判定（特小サイズ確定）されると、ステップ１８８へ移行して、把持部２０Ｌの指部２２Ａに取り付けられた小径サイズの吸着パッド２４Ｘを選択し、ステップ１９０へ移行する。

【0141】

ステップ１９０では、指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃによる掴みの必要があるか否かを判断し、肯定判定されると、ステップ１９２へ移行して、左手側の把持部２０Ｌの３本の指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃによる掴み動作を選択し、このルーチンは終了する。また、ステップ１９０で否定判定された場合は、このルーチンは終了する。

【0142】

以上、本実施の形態によれば、標準把持部２０に３本の指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを設け、標準把持部２０の掌側２０Ａと、指２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに、複数の吸着パッド２４をと取り付け、吸着パッド２４は、例えば、エアー吸着構造で、荷物１００を吸着し、かつ、指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを曲げることにより、荷物１００を掴むことができる。

【0143】

また、荷物１００の属性（形状、重さ等）に基づいて分類し、分類した結果で、標準把持部２０の選択、及び、吸着パッド２４の選択を行うことで、単一の人型ロボット１によって、様々な種類の荷物１００をピッキングすることが可能となる。言い換えれば、荷物１００の属性毎に異なるロボットを選択して、出動させる必要がなく、ピッキング作業の効率化を図ることができる。

【0144】

掌側２０Ａには、高解像度カメラ及びＭｏＰＵを含む掌センサ２６を取り付け、上記の構造の標準把持部２０を人型ロボット１の腕部５、６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を標準把持部２０から落とさずに運ぶことができる。

【0145】

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。

【0146】

さらに、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、指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃの動きにより掴むこともできるし、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。

【0147】

（エキストラ把持部適用処理の詳細）

【0148】

図９は、図８のステップ１９４におけるエキストラ把持部適用処理サブルーチンの詳細を示す制御フローチャートである。

【0149】

ステップ２００では、荷物１００の属性（表３参照）に基づき、エキストラ把持部２１を選択する。

【0150】

すなわち、表３に示される如く、荷物１００の属性に応じて、必要なエキストラ把持部２１の種類が決まる。

【0151】

なお、表３に示す荷物１００の属性に基づくエキストラ把持部の種類の選択は一例であり、所持しているエキストラ把持部の種類や数に基づき定めればよい。

【0152】

本実施の形態では、３種類のエキストラ把持部２１がベルト２８に装着されているため、この３種類のエキストラ把持部２１からの選択になるが、ベルト２８への装着数を増加したり、作業現場に応じて、多種のエキストラ把持部２１の中から選択してベルト２８に予め装着しておいてもよい。また、人型ロボット１毎に異なる種類のエキストラ把持部２１を装着するようにしてもよい。

【0153】

次のステップ２０２では、非交換側の腕部５（又は６）により、交換側の腕部６（又は５）に装着された把持部（通常は標準把持部２０であるが、既に別のエキストラ把持部２１が装着されている場合もある。）を取り外す。

【0154】

次のステップ２０４では、交換側の腕部６（又は５）を、ベルト２８の位置に移動し、エキストラ把持部２１を装着する。なお、標準把持部２０に戻す場合も同様の動作となる。

【0155】

次のステップ２０６では、非交換側の腕部５（又は６）で把持している、交換側の腕部6（又は５）にもともと装着されていた把持部を、ベルト２８のホルダに格納し、このルーチンは終了する。

【0156】

以上説明したように本実施の形態では、標準把持部２０による把持動作制御に加え、例えば、規格以上の重さの荷物１００、表面が柔らかく押さえつけると凹んでしまう荷物１００、及び表面に凹凸があり、一部（凹陥された底面）にのみ吸着可能な平面が存在する荷物１００等、特殊な荷物１００に特化してエキストラ把持部２１を準備しておくことで、従来、人間の手に委ねていた規格外の荷物１００を人型ロボット１を適用して、当該規格外の荷物１００を把持して、搬送することができる。

【0157】

図１１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、本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、本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、本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。

【0158】

本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。

【0159】

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。

【0160】

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。

【0161】

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。

【0162】

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。

【0163】

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。

【0164】

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。

【0165】

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。

【0166】

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。

【0167】

本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。

【0168】

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。

【0169】

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。

【0170】

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。

【0171】

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。

【0172】

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。

【0173】

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。

【0174】

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】

【0175】

１ 人型ロボット、２ 上半身部、３ 脚部、４ 連結部、５、６ 腕部、７、８ 車輪、１０ 制御システム、１２ センサ、１４ 情報処理装置、２０（２０Ｌ、２０Ｒ） 把持部、２０Ａ 掌側、２０Ｂ 本体部、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ 指部、２４（２４Ｘ、２４Ｙ） 吸着パッド、２４Ａ パッド部、２４Ｂ ニップル、２６ 掌センサ、１００ 荷物、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】