特開 2025-8820 ロボット、ロボットの制御方法及びプログラム

(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】P2025008820

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】ロボット、ロボットの制御方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   A63H 11/00 20060101AFI20250109BHJP

【ＦＩ】

A63H11/00 Z

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023111356

(22)【出願日】2023-07-06

(71)【出願人】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 浩一

(72)【発明者】

【氏名】市川 英里奈

(72)【発明者】

【氏名】浦野 美由紀

(72)【発明者】

【氏名】黛 幸輝

【テーマコード（参考）】

2C150

【Ｆターム（参考）】

2C150CA02

2C150DA13

2C150DF04

2C150EB01

2C150ED47

2C150EF16

2C150EF30

2C150EH08

2C150FB13

(57)【要約】

【課題】生き物をリアルに模擬することが可能なロボット、ロボットの制御方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】自律的に動作するロボット２００において、動作制御部１１５は、ロボット２００の疑似的な成長に依存する第１動作と、ロボット２００の疑似的な成長に非依存であって、且つ、ロボット２００の個性に依存する第２動作と、をロボット２００に実行させる。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自律的に動作するロボットであって、
前記ロボットの疑似的な成長に依存する第１動作と、前記疑似的な成長に非依存であって、且つ、前記ロボットの個性に依存する第２動作と、を前記ロボットに実行させる動作制御手段、
を備えることを特徴とするロボット。

【請求項2】

前記動作制御手段は、前記疑似的な成長が予め定められた条件を満たしていない間は、前記第１動作を前記ロボットに実行させ、前記疑似的な成長が前記予め定められた条件を満たした後は、前記第１動作と前記第２動作とを前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボット。

【請求項3】

前記予め定められた条件は、前記疑似的な成長の日数が予め定められた日数に達した場合に満たされる、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボット。

【請求項4】

前記予め定められた日数は、前記疑似的な成長が完了する日数よりも少ない、
ことを特徴とする請求項３に記載のロボット。

【請求項5】

前記動作制御手段は、前記第１動作として、前記ロボットの疑似的な性格に依存する性格動作と、前記疑似的な性格に非依存な基本動作と、のうちから選択された動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のロボット。

【請求項6】

前記ロボットの疑似的な成長の度合いを表す成長パラメータを設定するパラメータ設定手段、を更に備え、
前記動作制御手段は、前記第１動作として、前記性格動作と前記基本動作とのうちから、前記パラメータ設定手段により設定された前記成長パラメータに応じた確率で選択された動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする請求項５に記載のロボット。

【請求項7】

前記パラメータ設定手段は、前記疑似的な性格を表す性格パラメータを設定し、前記性格パラメータに基づいて前記成長パラメータを設定する、
ことを特徴とする請求項６に記載のロボット。

【請求項8】

前記性格パラメータは、それぞれ異なる性格の度合いを表す複数の性格値を含み、
前記パラメータ設定手段は、前記成長パラメータを、前記複数の性格値のうちの最大値に設定する、
ことを特徴とする請求項７に記載のロボット。

【請求項9】

外部刺激を取得する外部刺激取得手段、を更に備え、
前記パラメータ設定手段は、前記外部刺激取得手段により取得された前記外部刺激に応じて前記性格パラメータを変化させる、
ことを特徴とする請求項７に記載のロボット。

【請求項10】

自律的に動作するロボットの制御方法であって、
前記ロボットの疑似的な成長に依存する第１動作と、前記疑似的な成長に非依存であって、且つ、前記ロボットの個性に依存する第２動作と、を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットの制御方法。

【請求項11】

自律的に動作するロボットのコンピュータを、
前記ロボットの疑似的な成長に依存する第１動作と、前記疑似的な成長に非依存であって、且つ、前記ロボットの個性に依存する第２動作と、を前記ロボットに実行させる動作制御手段、
として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボット、ロボットの制御方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

ペットのような生き物を模擬するロボットが知られている。例えば、特許文献１は、成長パラメータの値に対応したシナリオを動作させることによってユーザに疑似的な成長を感じさせることができるロボット装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－２８５２８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されたロボットは、成長パラメータの値に対応したシナリオを動作させることで、生き物が成長する様子をリアルに模擬することができる。しかしながら、実際の生き物は、成長に応じて様々に動作を変化させることに加えて、遺伝等の先天的な要因による個性を有する。このような個性を考慮することで、生き物をよりリアルに模擬することが求められている。

【0005】

本発明は、以上のような課題を解決するためのものであり、生き物をリアルに模擬することが可能なロボット、ロボットの制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明に係るロボットの一態様は、
自律的に動作するロボットであって、
前記ロボットの疑似的な成長に依存する第１動作と、前記疑似的な成長に非依存であって、且つ、前記ロボットの個性に依存する第２動作と、を前記ロボットに実行させる動作制御手段、
を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、生き物をリアルに模擬することが可能なロボット、ロボットの制御方法及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係るロボットの外観を示す図である。

【図2】実施形態に係るロボットを側面から見た断面図である。

【図3】実施形態に係るロボットの筐体を示す図である。

【図4】実施形態に係るロボットのひねりモータの動きを示す第１の図である

【図5】実施形態に係るロボットのひねりモータの動きを示す第２の図である。

【図6】実施形態に係るロボットの上下モータの動きを示す第１の図である。

【図7】実施形態に係るロボットの上下モータの動きを示す第２の図である。

【図8】実施形態に係るロボットの構成を示すブロック図である。

【図9】実施形態に係る感情マップの例を示す図である。

【図10】実施形態に係る性格値レーダーチャートの例を示す図である。

【図11】実施形態に係る成長テーブルの例を示す図である。

【図12】実施形態に係る動作内容テーブルの例を示す図である。

【図13】実施形態に係るモーションテーブルの例を示す図である。

【図14】実施形態に係る個性テーブルの例を示す図である。

【図15】実施形態に係るロボットが実行する動作の期間による違いを示す図である。

【図16】実施形態に係るロボット制御処理の流れを示すフローチャートである。

【図17】実施形態に係る動作制御処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同一符号を付す。

【0010】

図１から図３に、本実施形態に係るロボット２００の外観を示す。ロボット２００は、ユーザによる直接的な操作によらずに自律的に動作する装置である。図１に示すように、ロボット２００は、小型の動物を模したペットロボットである。ロボット２００は、目を模した装飾部品２０２と、ふさふさの毛２０３と、を備えた外装２０１を備える。

【0011】

図２及び図３に示すように、ロボット２００は、筐体２０７を備える。筐体２０７は、外装２０１に覆われており、外装２０１の内部に収納されている。筐体２０７は、頭部２０４と、連結部２０５と、胴体部２０６と、を備える。連結部２０５は、頭部２０４と胴体部２０６とを連結している。

【0012】

外装２０１は、外装部材の一例であって、前後方向に長く、内部に筐体２０７を収容することが可能な袋状の形状をしている。外装２０１は、頭部２０４から胴体部２０６にわたって寸胴形状に形成されており、胴体部２０６と頭部２０４とを一体的に覆っている。このような形状の外装２０１を有することにより、ロボット２００は、腹ばい形状に形成されている。

【0013】

外装２０１の表地は、小動物の肌触りを模擬するため、小動物の毛２０３を模した人工のパイル織物により形成されている。外装２０１の裏地は、合成繊維、天然繊維、天然皮革、人工皮革、合成樹脂製のシート材、ゴム製のシート材等により形成される。このような柔軟性を有する素材により形成されているため、外装２０１は、筐体２０７の動きに追従する。具体的には、外装２０１は、胴体部２０６に対する頭部２０４の回転に追従する。

【0014】

外装２０１が筐体２０７の動きに追従するようにするため、外装２０１は、図示を省略するスナップボタンで筐体２０７に取り付けられている。具体的には、頭部２０４の前方に少なくとも１つのスナップボタンが備えられており、また、胴体部２０６の後方に少なくとも１つのスナップボタンが備えられている。そして、外装２０１の対応する位置にも頭部２０４と胴体部２０６に備えられたスナップボタンと嵌まり合うスナップボタンが備えられており、外装２０１はスナップボタンにより筐体２０７に留められて装着される。なお、スナップボタンの個数や位置は一例であり、任意に変更可能である。

【0015】

胴体部２０６は、前後方向に延びており、ロボット２００が置かれている床やテーブル等の載置面に、外装２０１を介して接触する。胴体部２０６は、その前端部にひねりモータ２２１を備える。頭部２０４は、連結部２０５を介して胴体部２０６の前端部に連結されている。連結部２０５は、上下モータ２２２を備える。なお、図２では、ひねりモータ２２１は胴体部２０６に備えられているが、連結部２０５に備えられていてもよい。ひねりモータ２２１と上下モータ２２２により、頭部２０４は、胴体部２０６に対して、ロボット２００の左右方向及び前後方向を軸として回転可能に連結されている。

【0016】

なお、ＸＹＺの座標軸として、水平面内にＸ軸とＹ軸とを設定し、鉛直方向にＺ軸を設定する。Ｚ軸の＋方向は、鉛直上向きに相当する。そして、以下では説明を容易にするために、ロボット２００の左右方向（幅方向）がＸ軸方向となり、ロボット２００の前後方向がＹ軸方向となる向きにロボット２００が載置面に置かれているとして説明する。

【0017】

連結部２０５は、連結部２０５を通り胴体部２０６の前後方向（Ｙ方向）に延びる第１回転軸を中心として回転自在に、胴体部２０６と頭部２０４とを連結している。ひねりモータ２２１は、図４及び図５に示すように、頭部２０４を、胴体部２０６に対して、第１回転軸を中心として時計回り（右回り）に正転角度範囲内で回転（正転）させたり、反時計回り（左回り）に逆転角度範囲内で回転（逆転）させたりする。

【0018】

なお、この説明における時計回りは、胴体部２０６から頭部２０４の方向を見た時の時計回りである。また、時計回りの回転を「右方へのひねり回転」、反時計回りの回転を「左方へのひねり回転」とも呼ぶ。右方又は左方にひねり回転させる角度の最大値は任意である。図４及び図５では、頭部２０４を右方へも左方へもひねっていない状態における頭部２０４の角度（以下「ひねり基準角度」）を０で表している。また、最も左方へひねり回転（反時計回りに回転）させた時の角度を－１００で、最も右方へひねり回転（時計回りに回転）させた時の角度を＋１００で、それぞれ表している。

【0019】

また、連結部２０５は、連結部２０５を通り胴体部２０６の左右方向（幅方向、Ｘ方向）に延びる第２回転軸を中心として回転自在に、胴体部２０６と頭部２０４とを連結している。上下モータ２２２は、図６及び図７に示すように、頭部２０４を、第２回転軸を中心として上方に正転角度範囲内で回転（正転）させたり、下方に逆転角度範囲内で回転（逆転）させたりする。

【0020】

上方又は下方に回転させる角度の最大値は任意だが、図６及び図７では、頭部２０４を上方にも下方にも回転させていない状態における頭部２０４の角度（以下「上下基準角度」）を０で、最も下方に回転させた時の角度を－１００で、最も上方に回転させた時の角度を＋１００で、それぞれ表している。

【0021】

ロボット２００は、図２及び図３に示すように、頭部２０４と胴体部２０６にタッチセンサ２１１を備える。ロボット２００は、ユーザが頭部２０４又は胴体部２０６を撫でたり叩いたりしたことを、タッチセンサ２１１により検出することができる。

【0022】

ロボット２００は、胴体部２０６に、加速度センサ２１２と、マイクロフォン２１３と、ジャイロセンサ２１４と、照度センサ２１５と、スピーカ２３１と、を備える。ロボット２００は、加速度センサ２１２及びジャイロセンサ２１４により、ロボット２００自体の姿勢の変化を検出することができ、また、ユーザによって持ち上げられたり、向きを変えられたり、投げられたりしたことを検出することができる。ロボット２００は、照度センサ２１５により、ロボット２００の周囲の照度を検出することができる。ロボット２００は、マイクロフォン２１３により、外部の音を検出することができる。ロボット２００は、スピーカ２３１により、鳴き声を発することができる。

【0023】

なお、加速度センサ２１２、マイクロフォン２１３、ジャイロセンサ２１４、照度センサ２１５及びスピーカ２３１の少なくとも一部は、胴体部２０６に限らず、頭部２０４に備えられていてもよいし、胴体部２０６と頭部２０４との両方に備えられていてもよい。

【0024】

次に、図８を参照して、ロボット２００の機能的な構成について説明する。ロボット２００は、図８に示すように、制御装置１００と、センサ部２１０と、駆動部２２０と、出力部２３０と、操作部２４０と、を備える。これら各部は、一例として、バスラインＢＬを介して接続される。なお、バスラインＢＬの代わりに、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル等の有線インタフェース、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線インタフェースを用いても良い。

【0025】

制御装置１００は、制御部１１０と、記憶部１２０と、を備える。制御装置１００は、制御部１１０及び記憶部１２０により、ロボット２００の動作を制御する。

【0026】

制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備える。ＣＰＵは、例えばマイクロプロセッサ等であって、様々な処理や演算を実行する中央演算処理部である。制御部１１０において、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出して、ＲＡＭをワークメモリとして用いながら、自装置であるロボット２００全体の動作を制御する。また、図示しないが、制御部１１０は、クロック機能、タイマー機能等を備えており、日時等を計時することができる。制御部１１０は、「プロセッサ」と呼んでも良い。

【0027】

記憶部１２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等を備える。記憶部１２０は、ＯＳ（Operating System）及びアプリケーションプログラムを含む、制御部１１０が各種処理を行うために使用するプログラム及びデータを記憶する。また、記憶部１２０は、制御部１１０が各種処理を行うことにより生成又は取得するデータを記憶する。

【0028】

センサ部２１０は、前述したタッチセンサ２１１、加速度センサ２１２、ジャイロセンサ２１４、照度センサ２１５、及びマイクロフォン２１３を備える。制御部１１０は、バスラインＢＬを介して、センサ部２１０が備える各種センサが検出した検出値を外部刺激として取得する。なお、センサ部２１０は、タッチセンサ２１１、加速度センサ２１２、ジャイロセンサ２１４、マイクロフォン２１３以外のセンサを備えてもよい。センサ部２１０が備えるセンサの種類を増やすことにより、制御部１１０が取得できる外部刺激の種類を増やすことができる。

【0029】

タッチセンサ２１１は、例えば圧力センサや静電容量センサを備えており、何らかの物体が接触したことを検出する。制御部１１０は、タッチセンサ２１１の検出値に基づいて、ユーザによってロボット２００が撫でられていることや、叩かれたりしていること等を検出することができる。

【0030】

加速度センサ２１２は、ロボット２００の胴体部２０６に加えられる加速度を検出する。加速度センサ２１２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のそれぞれにおける加速度、すなわち３軸の加速度を検出する。

【0031】

例えば、加速度センサ２１２は、ロボット２００が静止しているときには重力加速度を検出する。制御部１１０は、加速度センサ２１２が検出した重力加速度に基づいて、ロボット２００の現在の姿勢を検出することができる。言い換えると、制御部１１０は、加速度センサ２１２が検出した重力加速度に基づいて、ロボット２００の筐体２０７が水平方向から傾いているか否かを検出することができる。このように、加速度センサ２１２は、ロボット２００の傾きを検出する傾き検出手段として機能する。

【0032】

また、ユーザがロボット２００を持ち上げたり投げたりした場合には、加速度センサ２１２は、重力加速度に加えてロボット２００の移動に伴う加速度を検出する。したがって、制御部１１０は、加速度センサ２１２が検出した検出値から重力加速度の成分を除去することにより、ロボット２００の動きを検出することができる。

【0033】

ジャイロセンサ２１４は、ロボット２００の胴体部２０６に回転が加えられたときの角速度を検出する。具体的には、ジャイロセンサは、Ｘ軸方向を軸とした回転、Ｙ軸方向を軸とした回転、及びＺ軸方向を軸とした回転という３軸回転の角速度を検出する。加速度センサ２１２が検出した検出値とジャイロセンサ２１４が検出した検出値とを組み合わせることで、ロボット２００の動きをより精度よく検出することができる。

【0034】

なお、タッチセンサ２１１と加速度センサ２１２とジャイロセンサ２１４とは、同期したタイミング（例えば０．２５秒毎）で、接触の強さ、加速度、角速度をそれぞれ検出し、検出値を制御部１１０に出力している。

【0035】

マイクロフォン２１３は、ロボット２００の周囲の音を検出する。制御部１１０は、マイクロフォン２１３が検出した音の成分に基づき、例えばユーザがロボット２００に呼びかけていることや、手を叩いていること等を検出することができる。

【0036】

照度センサ２１５は、ロボット２００の周囲の照度を検出する。制御部１１０は、照度センサ２１５が検出した照度に基づき、ロボット２００の周囲が明るくなった又は暗くなったことを検出することができる。

【0037】

駆動部２２０は、ひねりモータ２２１と上下モータ２２２とを備えており、制御部１１０によって駆動される。ひねりモータ２２１は、頭部２０４を胴体部２０６に対して、前後方向を軸として左右方向（幅方向）に回転させるためのサーボモータである。上下モータ２２２は、頭部２０４を胴体部２０６に対して、左右方向を軸として上下方向（高さ方向）に回転させるためのサーボモータである。ロボット２００は、ひねりモータ２２１により、頭部２０４を横にひねる動作を表現することができ、上下モータ２２２により頭部２０４を昇降させる動作を表現することができる。

【0038】

出力部２３０は、スピーカ２３１を備え、制御部１１０が音のデータを出力部２３０に入力することにより、スピーカ２３１から音が出力される。例えば、制御部１１０がロボット２００の鳴き声のデータを出力部２３０に入力することにより、ロボット２００は疑似的な鳴き声を発する。

【0039】

なお、出力部２３０として、スピーカ２３１に代えて、又はスピーカ２３１に加えて、液晶ディスプレイ等のディスプレイや、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光部を備え、喜びや悲しみ等の感情をディスプレイに表示したり、発光する光の色や明るさで表現したりしても良い。

【0040】

操作部２４０は、操作ボタン、ボリュームつまみ等を備える。操作部２４０は、例えば、電源のオンオフ、出力音のボリューム調整等のようなユーザ操作を受け付けるためのインタフェースである。

【0041】

次に、制御部１１０の機能的な構成について説明する。図８に示すように、制御部１１０は、機能的に、外部刺激取得手段の一例である外部刺激取得部１１１と、パラメータ設定手段の一例であるパラメータ設定部１１３と、動作制御手段の一例である動作制御部１１５と、を備える。制御部１１０において、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出して、そのプログラムを実行して制御することにより、これら各部として機能する。

【0042】

また、記憶部１２０は、パラメータデータ１２１と、成長テーブル１２３と、動作内容テーブル１２４と、モーションテーブル１２５と、個性テーブル１２７と、個性ＩＤ１２８と、を記憶している。

【0043】

外部刺激取得部１１１は、外部刺激を取得する。外部刺激は、ロボット２００の外部からロボット２００に対して作用する刺激である。外部刺激として、例えば、「大きな音がした」、「話しかけられた」、「撫でられた」、「持ち上げられた」、「逆さにされた」、「明るくなった」、「暗くなった」等が挙げられる。外部刺激は、以下では「イベント」とも呼ぶ。

【0044】

外部刺激取得部１１１は、センサ部２１０による検出値に基づいて、外部刺激を取得する。より詳細には、外部刺激取得部１１１は、センサ部２１０に備えられた複数のセンサ（タッチセンサ２１１、加速度センサ２１２、マイクロフォン２１３、ジャイロセンサ２１４、照度センサ２１５）により、互いに異なる種類の複数の外部刺激を取得する。

【0045】

例えば、外部刺激取得部１１１は、「大きな音がした」又は「話しかけられた」ことによる外部刺激を、マイクロフォン２１３により取得する。外部刺激取得部１１１は、「撫でられた」ことによる外部刺激を、タッチセンサ２１１により取得する。外部刺激取得部１１１は、「持ち上げられた」又は「逆さにされた」ことによる外部刺激を、加速度センサ２１２及びジャイロセンサ２１４により取得する。外部刺激取得部１１１は、「明るくなった」又は「暗くなった」ことによる外部刺激を、照度センサ２１５により取得する。

【0046】

パラメータ設定部１１３は、パラメータデータ１２１を設定する。パラメータデータ１２１は、ロボット２００に関する各種のパラメータを定めるデータである。パラメータデータ１２１は、具体的には、（１）成長日数、（２）感情パラメータ、（３）感情変化量、（４）性格パラメータ、及び、（５）成長パラメータを含む。

【0047】

（１）成長日数
成長日数は、ロボット２００の疑似的な成長の日数を表す。ロボット２００は、工場出荷後にユーザによる初回の起動時に疑似的に生誕し、所定の成長期間をかけて子供から大人に成長する。成長日数は、ロボット２００の疑似的な生誕からの日数に相当する。

【0048】

成長日数の初期値は１であり、パラメータ設定部１１３は、１日経過する度に成長日数に１ずつ加算する。ロボット２００が子供から大人に成長する成長期間は例えば５０日であり、疑似的な生誕からの成長日数が５０日の期間を「第１期間（子供期間）」と称する。第１期間が経過すると、ロボット２００の疑似的な成長は完了する。第１期間が経過した後の期間を「第２期間（大人期間）」と称する。

【0049】

（２）感情パラメータ
パラメータ設定部１１３は、感情パラメータを設定する。感情パラメータは、ロボット２００に疑似的な感情を表すパラメータである。感情パラメータは、感情マップ３００上の座標（Ｘ，Ｙ）により表現される。

【0050】

感情マップ３００は、図９に示すように、Ｘ軸として安心度（不安度）の軸、Ｙ軸として興奮度（無気力度）の軸を持つ２次元の座標系で表される。感情マップ上の原点（０，０）は、通常時の感情を表す。Ｘ座標の値（Ｘ値）は、正でその絶対値が大きくなるほど安心度が高い感情を表し、負でその絶対値が大きくなるほど不安度が高い感情を表す。Ｙ座標の値（Ｙ値）は、正でその絶対値が大きくなるほど興奮度が高い感情を表し、負でその絶対値が大きくなるほど無気力度が高い感情を表す。

【0051】

感情パラメータは、互いに異なる複数（本実施形態では４つ）の疑似的な感情を表す。図９では、疑似的な感情を表す値のうち、安心度と不安度を１つの軸（Ｘ軸）上でまとめて表し、興奮度と無気力度を別の１つの軸（Ｙ軸）上でまとめて表している。したがって、感情パラメータは、Ｘ値（安心度、不安度）とＹ値（興奮度、無気力度）の２つの値を持ち、Ｘ値とＹ値とで表される感情マップ３００上の点が、ロボット２００の疑似的な感情を表す。感情パラメータの初期値は（０，０）である。

【0052】

なお、図９では感情マップ３００が２次元の座標系で表されているが、感情マップ３００の次元数は任意である。感情マップ３００を１次元で規定し、感情パラメータとして１つの値が設定されるようにしてもよい。また、他の軸を加えて３次元以上の座標系で感情マップ３００を規定し、感情パラメータとして感情マップ３００の次元数の個数の値が設定されるようにしてもよい。

【0053】

感情マップ３００のサイズの初期値は、図９の枠３０１に示すように、Ｘ値もＹ値も最大値が１００、最小値が－１００である。パラメータ設定部１１３は、ロボット２００の成長期間である第１期間（例えば５０日）の間、ロボット２００の疑似的な成長日数が１日増える度に、感情マップ３００の最大値、最小値ともに２ずつ拡大する。

【0054】

成長日数が第１期間の半分（例えば２５日）が経過すると、図９の枠３０２に示すように、Ｘ値もＹ値も最大値が１５０、最小値が－１５０となる。そして、第１期間（例えば５０日）が経過すると、ロボット２００の疑似的な成長は停止する。このとき、図９の枠３０３に示すように、Ｘ値もＹ値も最大値が２００、最小値が－２００となる。その後、感情マップ３００のサイズは固定される。

【0055】

感情パラメータの設定可能範囲は、感情マップ３００により定められる。このため、感情マップ３００のサイズが拡大するにつれて、設定可能な感情パラメータの範囲が拡大する。感情パラメータの設定可能範囲が拡大することにより、より豊かな感情表現が可能になるので、ロボット２００の疑似的な成長が、感情マップ３００のサイズの拡大によって表現される。

【0056】

なお、ロボット２００の疑似的な成長の停止条件は、「第１期間が経過」に限定されず、他の条件を追加してもよい。例えば、成長の停止条件を、「４つの性格値のいずれかが最大値（例えば１０）に到達」としてもよい。この条件で成長を停止させると、４つの性格のうち１つの性格のみが最大値となった時点で性格が固定されるため、特定の性格を強く出すことが可能となる。

【0057】

（３）感情変化量
感情変化量は、ロボット２００の疑似的な感情を変化させる度合いを示すデータであって、感情パラメータのＸ値及びＹ値の各々を増減させる変化量を定める。感情変化量は、以下の４つの変数により表現される。ＤＸＰ及びＤＸＭは、それぞれ感情パラメータのＸ値を増加及び減少させる。ＤＹＰ及びＤＹＭは、それぞれ感情パラメータのＹ値を増加及び減少させる。

【0058】

ＤＸＰ：安心し易さ（感情マップでのＸ値のプラス方向への変化し易さ）
ＤＸＭ：不安になり易さ（感情マップでのＸ値のマイナス方向への変化し易さ）
ＤＹＰ：興奮し易さ（感情マップでのＹ値のプラス方向への変化し易さ）
ＤＹＭ：無気力になり易さ（感情マップでのＹ値のマイナス方向への変化し易さ）

【0059】

これら感情変化量ＤＸＰ、ＤＸＭ、ＤＹＰ、ＤＹＭの各値は、初期値が１０であって、後述する学習により更新される。パラメータ設定部１１３は、感情変化量ＤＸＰ、ＤＸＭ、ＤＹＰ、ＤＹＭのうちの、外部刺激に対応する値を現在の感情パラメータに加算又は減算することで、感情パラメータを更新する。

【0060】

例えば、頭部２０４を撫でられると、ロボット２００の疑似的な感情は安心するので、パラメータ設定部１１３は、感情パラメータのＸ値にＤＸＰを加算する。逆に、頭部２０４を叩かれると、ロボット２００の疑似的な感情は不安になるため、パラメータ設定部１１３は、感情パラメータのＸ値からＤＸＭを減算する。様々な外部刺激に対してどのような感情変化量が対応付けられるかは任意に設定可能である。以下に一例を示す。

【0061】

頭部２０４を撫でられる（安心する）：Ｘ＝Ｘ＋ＤＸＰ
頭部２０４を叩かれる（不安になる）：Ｘ＝Ｘ－ＤＸＭ
（これらの外部刺激は頭部２０４のタッチセンサ２１１で検出可能）
胴体部２０６を撫でられる（興奮する）：Ｙ＝Ｙ＋ＤＹＰ
胴体部２０６を叩かれる（無気力になる）：Ｙ＝Ｙ－ＤＹＭ
（これらの外部刺激は胴体部２０６のタッチセンサ２１１で検出可能）
頭を上にして抱かれる（喜ぶ）：Ｘ＝Ｘ＋ＤＸＰ及びＹ＝Ｙ＋ＤＹＰ
頭を下にして宙づりにされる（悲しむ）：Ｘ＝Ｘ－ＤＸＭ及びＹ＝Ｙ－ＤＹＭ
（これらの外部刺激はタッチセンサ２１１及び加速度センサ２１２で検出可能）
優しい声で呼びかけられる（平穏になる）：Ｘ＝Ｘ＋ＤＸＰ及びＹ＝Ｙ－ＤＹＭ
大きな声で怒鳴られる（イライラする）：Ｘ＝Ｘ－ＤＸＭ及びＹ＝Ｙ＋ＤＹＰ
（これらの外部刺激はマイクロフォン２１３で検出可能）

【0062】

外部刺激取得部１１１は、センサ部２１０が備える複数のセンサにより、互いに異なる種類の複数の外部刺激を取得する。そのため、パラメータ設定部１１３は、これら複数の外部刺激の各々に応じて様々に感情変化量を導出し、導出した感情変化量に応じて感情パラメータを設定する。

【0063】

なお、感情パラメータのＸ値及びＹ値は感情マップ３００のサイズによって最大値及び最小値が定められている。そのため、上記の演算によって感情マップ３００の最大値を上回る場合には最大値が、感情マップ３００の最小値を下回る場合には最小値が、それぞれ設定される。

【0064】

パラメータ設定部１１３は、感情変化量ＤＸＰ、ＤＸＭ、ＤＹＰ、ＤＹＭの各変数を、外部刺激取得部１１１により取得される外部刺激に応じて更新する。具体的に説明すると、パラメータ設定部１１３は、１日において、感情パラメータのＸ値が１度でも感情マップ３００の最大値に設定されたならＤＸＰに１を加算し、感情パラメータのＹ値が１度でも感情マップ３００の最大値に設定されたならＤＹＰに１を加算する。また、パラメータ設定部１１３は、１日において、感情パラメータのＸ値が１度でも感情マップ３００の最小値に設定されたならＤＸＭに１を加算し、感情パラメータのＹ値が１度でも感情マップ３００の最小値に設定されたならＤＹＭに１を加算する。

【0065】

このように、パラメータ設定部１１３は、感情パラメータの値が感情マップ３００の最大値又は最小値に達したかに基づく条件（外部刺激に基づく第１条件）に応じて、感情変化量を変化させる。このような各変数の更新を、感情変化量の学習と称する。一例として、感情変化量の各変数の初期値をいずれも１０とする。パラメータ設定部１１３は、上記のような更新（学習）により各変数を最大で２０まで増加させる。この学習処理により、感情変化量、すなわち感情の変化度合いが変化する。

【0066】

例えば、頭部２０４のみが何度も撫でられると感情変化量のＤＸＰのみが増加し、他の感情変化量は変化しないので、ロボット２００は安心しやすい性格になる。また、頭部２０４のみが何度も叩かれると感情変化量のＤＸＭのみが増加し、他の感情変化量は変化しないので、ロボット２００は不安になりやすい性格になる。このように、パラメータ設定部１１３は、様々な外部刺激に応じて、感情変化量を変化させる。

【0067】

なお、感情変化量の各変数に加算される値は１に限定されない。例えば、感情パラメータの各値が感情マップ３００の最大値又は最小値に設定された回数をカウントして、その回数が多い場合には、感情変化量に加算する数値を増やすようにしてもよい。また、感情変化量を学習させる条件も上記に限らない。例えば、感情パラメータのＸ値やＹ値が１度でも所定の値（例えば、感情マップ３００の最大値の０．５倍の値や最小値の０．５倍の値）に達したら感情変化量を学習させてもよい。また、期間に関しても、その日１日の期間に限らず、半日や１週間等の他の期間で、感情パラメータのＸ値やＹ値が１度でも所定の値に達したら、感情変化量を学習させるようにしてもよい。また、１日等の一定の期間ではなく、外部刺激の取得回数が所定回数（例えば５０回）に達するまでの期間で、感情パラメータのＸ値やＹ値が１度でも所定の値に達したら、感情変化量を学習させるようにしてもよい。

【0068】

（４）性格パラメータ
性格パラメータは、ロボット２００の疑似的な性格を表すパラメータである。性格パラメータは、それぞれ異なる性格の度合いを表す複数の性格値を含む。パラメータ設定部１１３は、外部刺激取得部１１１により取得された外部刺激に応じて、性格パラメータに含まれる複数の性格値を変化させる。

【0069】

具体的に説明すると、パラメータ設定部１１３は、以下の（式１）に従って４つの性格値を計算する。すなわち、安心し易さを示すＤＸＰから１０引いた値を性格値（陽気）とし、不安になり易さを示すＤＸＭから１０引いた値を性格値（シャイ）とし、興奮し易さを示すＤＹＰから１０引いた値を性格値（活発）とし、無気力になり易さを示すＤＹＭから１０引いた値を性格値（甘えん坊）とする。

【0070】

性格値（陽気）＝ＤＸＰ－１０
性格値（シャイ）＝ＤＸＭ－１０
性格値（活発）＝ＤＹＰ－１０
性格値（甘えん坊）＝ＤＹＭ－１０
…（式１）

【0071】

これにより、図１０に示すように、性格値（陽気）を第１軸に、性格値（活発）を第２軸に、性格値（シャイ）を第３軸に、性格値（甘えん坊）を第４軸に、それぞれプロットすることで、性格値レーダーチャート４００を生成することができる。感情変化量の各変数はそれぞれ初期値が１０で最大２０まで増加するため、性格値の範囲は０以上１０以下となる。

【0072】

各性格値の初期値は０であるため、ロボット２００の生誕時の性格は、性格値レーダーチャート４００の原点で表される。そして、ロボット２００が成長するにつれて、センサ部２１０で検出された外部刺激等（ユーザのロボット２００への接し方）によって、４つの性格値が１０を上限として変化する。これにより、１１の４乗＝１４６４１通りの性格を表現できる。

【0073】

このように、ロボット２００は、ユーザによるロボット２００との接し方に応じて、様々な性格を持つ。つまり、ロボット２００の性格は、ユーザの接し方により、個々に異なって形成される。

【0074】

このような４つの性格値は、第１期間が経過してロボット２００の疑似的な成長が完了すると固定される。その後の第２期間でもユーザのロボット２００への接し方に応じて性格を補正するため、パラメータ設定部１１３は、４つの性格補正値（陽気補正値、活発補正値、シャイ補正値及び甘えん坊補正値）を調整する。

【0075】

パラメータ設定部１１３は、４つの性格補正値を、感情マップ３００上で、感情パラメータが最も長く存在したエリアがどこであるかに基づく条件（外部刺激データに基づく第２条件）に応じて調整する。具体的には、以下の（Ａ）～（Ｅ）のように４つの性格補正値を調整する。

【0076】

（Ａ）最長存在エリアが感情マップ３００上の安心エリアであれば、パラメータ設定部１１３は、陽気補正値に１を加算し、シャイ補正値から１を減算する。
（Ｂ）最長存在エリアが感情マップ３００上の興奮エリアであれば、パラメータ設定部１１３は、活発補正値に１を加算し、甘えん坊補正値から１を減算する。
（Ｃ）最長存在エリアが感情マップ３００上の不安エリアであれば、パラメータ設定部１１３は、シャイ補正値に１を加算し、陽気補正値から１を減算する。
（Ｄ）最長存在エリアが感情マップ３００上の無気力エリアであれば、パラメータ設定部１１３は、甘えん坊補正値に１を加算し、活発補正値から１を減算する。
（Ｅ）最長存在エリアが感情マップ３００上の中央エリアであれば、パラメータ設定部１１３は、４つの性格補正値のすべての絶対値を１減少させる。

【0077】

４つの性格補正値を設定すると、パラメータ設定部１１３は、以下の（式２）に従って４つの性格値を計算する。

【0078】

性格値（陽気）＝ＤＸＰ－１０＋陽気補正値
性格値（シャイ）＝ＤＸＭ－１０＋シャイ補正値
性格値（活発）＝ＤＹＰ－１０＋活発補正値
性格値（甘えん坊）＝ＤＹＭ－１０＋甘えん坊補正値
…（式２）

【0079】

（５）成長パラメータ
成長パラメータは、ロボット２００の疑似的な成長の度合いを表す値である。パラメータ設定部１１３は、性格パラメータに基づいて、成長パラメータを設定する。具体的に説明すると、パラメータ設定部１１３は、成長パラメータを、性格パラメータに含まれる複数の性格値（上記の例では４つ）の中で最も大きい値に設定する。例えば、図１０の例では、性格値（陽気）が３、性格値（活発）が８、性格値（シャイ）が５、性格値（甘えん坊）が４であるため、パラメータ設定部１１３は、これらの中で最大値である性格値（活発）の値８を成長パラメータに設定する。なお、成長パラメータとして、最大値に限らず、複数の性格値の合計値、平均値、最頻値等を用いるようにしてもよい。

【0080】

性格パラメータはロボット２００に対するユーザの接し方によって変化するため、このように成長パラメータを性格パラメータに基づいて設定することで、ユーザのロボット２００への接し方に基づいてロボット２００が疑似的に成長する効果を得ることができる。

【0081】

図８に戻って、動作制御部１１５は、外部刺激取得部１１１により取得された外部刺激と、パラメータ設定部１１３により設定されたパラメータデータ１２１と、に基づいて様々な動作をロボット２００に実行させる。ここで、動作制御部１１５がロボット２００に実行させる動作は、駆動部２２０を制御してロボット２００に様々なモーションを行わせることと、出力部２３０を制御して鳴き声等の様々な音を出力させることと、の少なくとも一方に相当する。

【0082】

動作制御部１１５は、動作トリガーに対応する動作をロボット２００に実行させる。動作トリガーは、ロボット２００が動作する条件である。動作トリガーとして、外部刺激取得部１１１により取得される外部刺激（イベント）に基づくトリガーと、外部刺激に基づかないトリガーと、がある。

【0083】

より詳細には、動作制御部１１５は、ロボット２００の疑似的な成長に依存する第１動作と、ロボット２００の疑似的な成長に非依存であり、且つ、ロボット２００の個性に依存する第２動作とを、ロボット２００に実行させる。以下、第１動作と第２動作とについて説明する。

【0084】

（Ｉ）第１動作
第１動作は、ロボット２００の疑似的な成長に応じてその内容が変化する動作である。実際の生き物でも、子供のときと大人のときとでは仕草や鳴き方等の動作が異なる。例えば、実際の生き物は、子供のときは激しい動作をしたり高い声で鳴いたりするが、大人になると動作の激しさが少なくなり、鳴き声が低くなる。第１動作は、このような生き物の成長に応じた動作の違いを表現するための動作である。

【0085】

動作制御部１１５は、第１動作として、性格パラメータに非依存な基本動作と、性格パラメータに依存する性格動作と、をロボット２００に実行させる。ここで、基本動作は、ロボット２００の疑似的な成長には依存するが、ロボット２００の疑似的な性格には依存しない動作である。言い換えると、基本動作は、ロボット２００に対するユーザの接し方（育て方）によって変化しない動作である。これに対して、性格動作は、ロボット２００の疑似的な成長と疑似的な性格との双方に依存する動作である。言い換えると、性格動作は、ロボット２００に対するユーザの接し方（育て方）によって変化する動作である。

【0086】

動作制御部１１５は、基本動作と性格動作とのうちから、成長パラメータに応じた確率で第１動作を選択する。具体的に説明すると、動作制御部１１５は、ロボット２００の疑似的な成長につれて、すなわち成長パラメータが大きくなるにつれて、動作内容にバリエーションが生じるようにロボット２００を制御する。そのために、動作制御部１１５は、成長テーブル１２３を参照する。

【0087】

図１１に示すように、成長テーブル１２３は、外部刺激等の動作トリガーに応じてロボット２００が行う動作の種類と、成長パラメータに応じて各動作が選択される確率（以下「動作選択確率」という）とを、定めている。成長テーブル１２３は、成長パラメータが小さい間は基本動作が選択される確率が高く、成長パラメータが増加すると性格動作が選択される確率が高くなるように、動作選択確率を定めている。また、成長テーブル１２３は、成長パラメータが増加するほど、選択されうる基本動作の種類が増加するように、動作選択確率を定めている。

【0088】

例えば、ロボット２００の現在の性格値が、図１０に示すように、性格値（陽気）が３、性格値（活発）が８、性格値（シャイ）が５、性格値（甘えん坊）が４であり、マイクロフォン２１３で大きな音を検出した場合を想定する。この場合、成長パラメータは４つの性格値の中の最大値である８となり、動作トリガーは「大きな音がする」となる。図１１に示す成長テーブル１２３で、動作トリガーが「大きな音がする」で成長パラメータが８の項目を参照すると、動作選択確率は、「基本動作２－０」が２０％、「基本動作２－１」が２０％、「基本動作２－２」が４０％、「性格動作２－０」が２０％であることがわかる。

【0089】

つまり、この場合、動作制御部１１５は、「基本動作２－０」を２０％、「基本動作２－１」を２０％、「基本動作２－２」を４０％、「性格動作２－０」を２０％の確率で選択する。このようにして基本動作又は性格動作を選択すると、動作制御部１１５は、動作内容テーブル１２４及びモーションテーブル１２５を参照して、選択した基本動作又は性格動作に対応する内容の動作をロボット２００に実行させる。

【0090】

動作内容テーブル１２４は、図１２に示すように、成長テーブル１２３で定められた各動作の具体的な動作内容を定めるテーブルである。ただし、動作内容テーブル１２４は、性格動作の動作内容を、４種類の性格値（陽気、活発、シャイ、甘えん坊）のそれぞれに対して別々に定める。「性格動作２－０」を選択した場合、動作制御部１１５は、４つの性格値に応じて、４種類の性格動作のいずれかを更に選択する。

【0091】

動作制御部１１５は、各性格動作の選択確率として、その性格動作に対応する性格値を４つの性格値の合計値で割った値を計算する。例えば、性格値（陽気）が３、性格値（活発）が８、性格値（シャイ）が５、性格値（甘えん坊）が４の場合、これらの合計値は３＋８＋５＋４＝２０である。この場合、動作制御部１１５は、「陽気」の性格動作が３／２０＝１５％の確率で、「活発」の性格動作が８／２０＝４０％の確率で、「シャイ」の性格動作が５／２０＝２５％の確率で、「甘えん坊」の性格動作が４／２０＝２０％の確率で、それぞれ選択する。

【0092】

なお、図１１に示した成長テーブル１２３では、各動作トリガーに対して選択される性格動作は１つであるが、基本動作と同様に、性格値の増加に応じて、選択される性格動作の種類を増加させてもよい。また、成長テーブル１２３は、動作トリガー毎に、成長パラメータを引数として各動作種類の動作選択確率を返す関数（成長関数）として定義できればその形態は任意であり、必ずしも図１１に示すような表形式のデータである必要はない。

【0093】

モーションテーブル１２５は、図１３に示すように、成長テーブル１２３で定められた各動作について、動作制御部１１５がひねりモータ２２１や上下モータ２２２をどのように制御するのかを定めるテーブルである。具体的には、モーションテーブル１２５は、動作毎に、動作時間（ミリ秒）と、当該動作時間後のひねりモータ２２１の動作角度と、当該動作時間後の上下モータ２２２の動作角度と、をそれぞれ定める。更に、モーションテーブル１２５は、動作毎に、スピーカ２３１から出力する音声データを定める。

【0094】

例えば、基本動作２－０が選択された場合、動作制御部１１５は、まず１００ミリ秒後にひねりモータ２２１と上下モータ２２２とを角度が０度になるように制御し、その１００ミリ秒後に上下モータ２２２の角度が－２４度になるように制御する。そして、動作制御部１１５は、その後７００ミリ秒間は回転させず、その５００ミリ秒後にひねりモータ２２１の角度は３４度、上下モータ２２２の角度は－２４度になるように制御する。そして、動作制御部１１５は、その４００ミリ秒後にひねりモータ２２１の角度は－３４度になるように制御し、その５００ミリ秒後にひねりモータ２２１も上下モータ２２２も角度が０度になるように制御して、基本動作２－０の動作を完了する。また、動作制御部１１５は、ひねりモータ２２１及び上下モータ２２２の駆動と並行して、短くピイと鳴く声の音声データにより、スピーカ２３１から短くピイと鳴く声を再生する。

【0095】

（ＩＩ）第２動作
第２動作は、ロボット２００の疑似的な成長によってその内容が変化しない動作であって、ロボット２００の個性に依存する動作である。ここで、ロボット２００の個性は、そのロボット２００に特有の、ロボット２００と同種の他のロボットとは異なる性質を意味する。言い換えると、ロボット２００の個性は、ユーザによる育て方や接し方等の後天的な要因に依存しない、動き方、鳴き方等の「癖」に相当する。

【0096】

より詳細には、実際の生き物が有する、同じ種別に属する他の生き物とは異なる性質の中には、遺伝等の先天的な要因によるものであって、その生誕後の成長過程における要因によっては変化しないものが存在する。第２動作は、このような個性を模擬するための動作である。第２動作は、個性動作と称しても良い。

【0097】

パラメータ設定部１１３は、個性テーブル１２７を参照して、ロボット２００に実行させる第２動作を設定する。個性テーブル１２７は、図１４に示すように、ロボット２００に第２動作として実行させることが可能な複数の候補を定めるテーブルである。パラメータ設定部１１３は、ロボット２００に実行させる第２動作として、個性テーブル１２７のうちから、駆動部２２０によるモーションとスピーカ２３１から出力する音声とのうちの少なくとも１つを選択する。これにより、パラメータ設定部１１３は、ロボット２００の個性を設定する。

【0098】

パラメータ設定部１１３は、個性ＩＤ１２８を用いて、第２動作を設定する。個性ＩＤ１２８は、ロボット２００の個性を示す情報であるため、他のロボットの個性ＩＤとは異なるユニークな情報であることが望ましい。個性ＩＤ１２８として、例えば、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy（登録商標））のＩＤを用いることができる。ＢＬＥのＩＤを用いることで、ロボット２００の個性を実質的にランダムに設定することができる。

【0099】

個性ＩＤ１２８は、ユーザにより最初に起動されるより前（例えばロボット２００が工場で製造される際）に、作業員の操作によってロボット２００に書き込まれる。個性ＩＤ１２８は、一度設定された後はユーザにより書き換えられないように、例えば記憶部１２０のＲＯＭに保存される。パラメータ設定部１１３は、個性テーブル１２７に定められている複数の動作（モーション及び音声）のうちの、このようにして設定された個性ＩＤ１２８により示される動作を、第２動作として設定する。

【0100】

なお、個性ＩＤ１２８は、ロボット２００が工場で製造される際に設定されることに限らず、ユーザの希望により設定されても良い。例えば、ユーザが既に所有しているロボット２００を新しいロボット２００に買い替える際に、元のロボット２００の個性ＩＤ１２８を新しいロボット２００の個性ＩＤ１２８としてコピーしても良い。これにより、元のロボット２００の個性を新しいロボット２００に引き継ぐことができる。言い換えると、あたかも親子における個性の遺伝のように、新しいロボット２００に元のロボット２００と同じ個性を持たせることができる。また、個性ＩＤ１２８がユーザの希望により設定されることで、例えば血統書付きのペットのように、価値の高い個性を持つロボット２００を手に入れることができる。

【0101】

このようにして個性ＩＤ１２８が設定されると、動作制御部１１５は、第１動作に加えて、個性ＩＤ１２８により示される第２動作をロボット２００に実行させる。例えば、第２動作として「動作の後にフルフルする」が設定された場合、動作制御部１１５は、第１動作をロボット２００に実行させた後に、駆動部２２０を制御して頭部２０４又は胴体部２０６を振るモーションを行う。或いは、第２動作として「動作の後にミュンと鳴く」が設定された場合、動作制御部１１５は、第１動作をロボット２００に実行させた後に、スピーカ２３１から「ミュン」という音声を出力する。

【0102】

なお、動作制御部１１５は、第２動作によっては、第１動作の後に第２動作を実行することに限らず、第１動作と同時に、或いは第１動作の前に第２動作を実行しても良い。例えば、第２動作として「モーションが速い」が設定された場合、動作制御部１１５は、第１動作をロボット２００に実行させる際に、第１動作のモーションを素早く行う。或いは、第２動作として「高い声で鳴く」が設定された場合、動作制御部１１５は、第１動作をロボット２００に実行させる際に、高い音声を出力する。また、第２動作が第１動作とは独立した動作である場合には、動作制御部１１５は、第１動作に付随したタイミングで第２動作を実行することに限らず、第１動作とは独立したタイミングで第２動作を実行しても良い。

【0103】

より詳細には、動作制御部１１５は、ロボット２００の疑似的な成長が予め定められた条件を満たしていない間は、第１動作をロボット２００に実行させる。そして、動作制御部１１５は、ロボット２００の疑似的な成長が予め定められた条件を満たした後は、第１動作と第２動作とをロボット２００に実行させる。

【0104】

言い換えると、動作制御部１１５は、ロボット２００の疑似的な生誕の後しばらくの間は、第１動作のみをロボット２００に実行させ、疑似的な生誕の後すぐには第２動作をロボット２００に実行させない。そして、動作制御部１１５は、ロボット２００の疑似的な成長がある程度に達した後で、第２動作をロボット２００に実行させる。

【0105】

実際の生き物でも、その個性が現れてくるのはその生き物がある程度成長してからである。そのため、疑似的な生誕の後しばらく期間が経過してから第２動作をロボット２００が実行することで、このような実際の生き物における個性の現れ方をよりリアルに模擬することができる。また、ロボット２００の購入後すぐには個性が判明しないため、ロボット２００を成長させることに対する面白みが増す。

【0106】

ここで、予め定められた条件は、ロボット２００の疑似的な成長の日数が予め定められた日数に達した場合に満たされる。具体的には図１５に示すように、疑似的な生誕から、予め定められた日数の期間である第３期間が経過するまでは、動作制御部１１５は、第１動作をロボット２００に実行させ、第２動作をロボット２００に実行させない。これに対して、疑似的な生誕から第３期間が経過した後の期間では、動作制御部１１５は、第１動作と第２動作とをどちらもロボット２００に実行させる。

【0107】

予め定められた日数は、ロボット２００の疑似的な成長が完了する日数よりも少ない。言い換えると、第３期間は、子供期間である第１期間よりも短い。例えば、第１期間が５０日である場合、予め定められた日数に相当する第３期間は、３０日に設定される。このように、ロボット２００が子供から大人に成長するまでの間に第２動作を実行し始めることで、実際の生き物における個性の現れ方を更にリアルに模擬することができる。

【0108】

次に、図１６を参照して、ロボット制御処理の流れについて説明する。図１６に示すロボット制御処理は、ユーザがロボット２００の電源を入れたことを契機として、制御装置１００の制御部１１０により実行される。ロボット制御処理は、ロボット２００の制御方法の一例である。

【0109】

ロボット制御処理を開始すると、制御部１１０は、パラメータ設定部１１３として機能し、パラメータデータ１２１を設定する（ステップＳ１０１）。ロボット２００の最初の起動時（工場出荷後のユーザによる初回の起動時）は、制御部１１０は、成長日数、感情パラメータ、感情変化量、性格パラメータ及び成長パラメータの各パラメータを初期値（例えば０）に設定する。一方で、２度目以降の起動時は、制御部１１０は、前回のロボット制御処理の後述するステップＳ１０９で保存された各パラメータの値を読み出してパラメータデータ１２１に設定する。ただし、感情パラメータは、電源を入れるたびに全て０に初期化されてもよい。

【0110】

パラメータデータ１２１を設定すると、制御部１１０は、センサ部２１０で検出される外部刺激があるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。外部刺激がある場合（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、制御部１１０は、外部刺激取得部１１１として機能し、センサ部２１０から外部刺激を取得する（ステップＳ１０３）。

【0111】

外部刺激を取得すると、制御部１１０は、取得した外部刺激に対応する感情変化量を導出する（ステップＳ１０４）。そして、制御部１１０は、導出した感情変化量を現在の感情パラメータに加算又は減算することで、感情パラメータを更新する（ステップＳ１０５）。

【0112】

感情パラメータを更新すると、制御部１１０は、ステップＳ１０３で取得した外部刺激を動作トリガーとして動作制御処理を実行し（ステップＳ１０６）、その後、ステップＳ１０８に進む。

【0113】

一方、ステップＳ１０２で外部刺激がない場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）、制御部１１０は、呼吸動作等の自発的な動作を行うか否かを判定する（ステップＳ１０７）。自発的な動作を行うか否かの判定方法は任意だが、例えば、第１基準時間（例えば５秒）毎にステップＳ１０７の判定がＹＥＳになるものとする。

【0114】

自発的な動作を行う場合（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）、制御部１１０は、ステップＳ１０６に進んで、「第１基準時間経過」を動作トリガーとして動作制御処理を実行し、その後、ステップＳ１０８に進む。

【0115】

次に、ステップＳ１０６で実行される動作制御処理について、図１７を参照して説明する。

【0116】

動作制御処理を開始すると、制御部１１０は、性格パラメータを設定する（ステップＳ２０１）。具体的に説明すると、制御部１１０は、第１期間中では、上述した（式１）に従って、ステップＳ１１３で学習される感情変化量から性格パラメータの各性格値を計算する。一方で、制御部１１０は、第２期間中では、上述した（式２）に従って、ステップＳ１１３で学習される感情変化量とステップＳ１１２で調整される性格補正値とから性格パラメータの各性格値を計算する。

【0117】

性格パラメータを設定すると、制御部１１０は、成長パラメータを設定する（ステップＳ２０２）。具体的に説明すると、制御部１１０は、性格パラメータに含まれる複数の性格値の中で最大値を成長パラメータとして設定する。

【0118】

成長パラメータを設定すると、制御部１１０は、成長テーブル１２３を参照して、動作制御処理を実行する際に与えられた動作トリガーと、ステップＳ２０２で計算した成長パラメータと、に対応する動作選択確率を読み出す（ステップＳ２０３）。そして、制御部１１０は、読み出した動作選択確率に基づき、乱数を用いて第１動作を選択する（ステップＳ２０４）。

【0119】

例えば、計算した成長パラメータが８であり、動作トリガーが「大きな音がする」である場合、制御部１１０は、２０％の確率で「基本動作２－０」が選択され、２０％の確率で「基本動作２－１」が選択され、４０％の確率で「基本動作２－２」が選択され、２０％の確率で「性格動作２－０」を選択する（図１１参照）。

【0120】

第１動作を選択すると、制御部１１０は、第１動作として性格動作を選択したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。第１動作として基本動作を選択した場合（ステップＳ２０５；ＮＯ）、ステップＳ２０８に進む。

【0121】

第１動作として性格動作を選択した場合（ステップＳ２０５；ＹＥＳ）、制御部１１０は、４つの性格値の大きさに基づいて、各性格の選択確率を計算する（ステップＳ２０６）。そして、制御部１１０は、計算した各性格の選択確率に基づき、乱数を用いて性格動作を選択する（ステップＳ２０７）。

【0122】

第１動作として基本動作又は性格動作を選択すると、制御部１１０は、第３期間中（例えば生誕から３０日）であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。第３期間中である場合（ステップＳ２０８；ＹＥＳ）、制御部１１０は、選択した第１動作をロボット２００に実行させる（ステップＳ２０９）。具体的に説明すると、制御部１１０は、モーションテーブル１２５に定められたモーション及び音声出力を行うことで、動作内容テーブル１２４に定められた動作内容の動作をロボット２００に実行させる。

【0123】

これに対して、第３期間中でない場合（ステップＳ２０８；ＮＯ）、制御部１１０は、ステップＳ２０９と同様に第１動作をロボット２００に実行させることに加えて、第２動作をロボット２００に実行させる（ステップＳ２１０）。具体的に説明すると、制御部１１０は、ロボット２００の成長日数がある程度経過すると、第１動作に加えて、個性テーブル１２７に定められている複数の動作（モーション及び音声）のうちの、個性ＩＤ１２８により示される第２動作をロボット２００に実行させる。これにより、制御部１１０は、ロボット２００の個性を表現する。以上により、図１７に示した動作制御処理は終了する。

【0124】

図１６に戻って、自発的な動作を行わない場合（ステップＳ１０７；ＮＯ）、制御部１１０は、処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ１０８）。例えば、操作部２４０が、ユーザによるロボット２００の電源ＯＦＦの指示を受け付けたら、処理を終了する。処理を終了する場合（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、制御部１１０は、現在のパラメータデータ１２１を記憶部１２０の不揮発性メモリ（例えばフラッシュメモリ）に保存し（ステップＳ１０９）、図１６に示すロボット制御処理を終了する。

【0125】

処理を終了しない場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）、制御部１１０は、クロック機能により、日付が変わったか否かを判定する（ステップＳ１１０）。日付が変わっていない場合（ステップＳ１１０；ＮＯ）、ステップＳ１０２に戻る。

【0126】

日付が変わった場合（ステップＳ１１０；ＹＥＳ）、制御部１１０は、第１期間（例えば生誕から５０日）中であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。第１期間中でなく第２期間中である場合（ステップＳ１１１；ＮＯ）、制御部１１０は、性格補正値を調整し（ステップＳ１１２）、ステップＳ１１５に進む。

【0127】

第１期間中である場合（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）、制御部１１０は、感情変化量を学習する（ステップＳ１１３）。具体的に説明すると、制御部１１０は、感情パラメータが感情マップ３００の最大値又は最小値に達したか否かに応じて、感情変化量ＤＸＰ、ＤＸＭ、ＤＹＰ、ＤＹＭの値を変化させる。

【0128】

感情変化量の学習を行うと、制御部１１０は、感情マップ３００を最大値、最小値ともに、予め定められた増加分（例えば２）だけ拡大する（ステップＳ１１４）。そして、制御部１１０は、成長日数に１を加算して（ステップＳ１１５）、ステップＳ１０２に戻る。

【0129】

なお、図１６では、感情変化量の学習及び感情マップ３００の拡大は、ステップＳ１１０で日付が変わったのを判定してから行われるものとしているが、基準時刻（例えば午後９時）になったことを判定してから行われるようにしてもよい。また、ステップＳ１１０での判定は、実際の日付で判定するのではなく、ロボット２００が電源ＯＮになっている時間を制御部１１０のタイマー機能で累計した値に基づいて判定してもよい。例えば、電源ＯＮの累計時間が２４の倍数の時間になる毎に、ロボット２００が１日成長したとみなして、感情変化量の学習及び感情マップ３００の拡大が行われるようにしてもよい。また、ロボット２００を放置しがちなユーザを考慮して、放置された場合にはロボット２００の成長が遅くなるように、外部刺激の取得回数に基づいて（例えば、取得回数が１００回になる毎に成長日数が１日経過する）判定をしてもよい。

【0130】

以上説明したように、本実施形態に係るロボット２００は、ロボット２００の疑似的な成長に依存する第１動作と、疑似的な成長に非依存であって、且つ、ロボット２００の個性に依存する第２動作と、をロボット２００に実行させる動作制御手段を備える。このように、本実施形態に係るロボット２００は、疑似的な成長に依存する第１動作に加えて、疑似的な成長に非依存であり、且つ、個性に依存する第２動作を実行するため、生き物が成長する様子に加えて、遺伝等の先天的な要因による個性を模擬することができる。その結果、本実施形態に係るロボット２００は、生き物をよりリアルに模擬することができる。

【0131】

（変形例）
以上に本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、本発明の実施形態は種々の応用が可能であり、あらゆる実施形態が本発明の範囲に含まれる。

【0132】

例えば、上記実施形態では、成長パラメータは、性格パラメータに含まれる複数の性格値のうちの最大値に設定された。しかしながら、成長パラメータは、性格パラメータに基づくことに限らない。例えば、成長パラメータは、成長日数に直接基づくものであっても良い。その他、パラメータ設定部１１３によるパラメータデータ１２１の設定は、上記実施形態で説明した方法に限らず、様々な方法が可能である。

【0133】

上記実施形態では、第２動作を実行するための予め定められた条件は、ロボット２００の疑似的な成長の日数が予め定められた日数に達した場合に満たされた。しかしながら、予め定められた条件は、これに限らない。例えば、予め定められた条件は、成長パラメータが予め定められた値に達した場合に満たされても良い。

【0134】

上記実施形態では、外装２０１は、頭部２０４から胴体部２０６にわたって寸胴形状に形成されており、ロボット２００は、腹ばい形状をしていた。しかしながら、ロボット２００は、腹ばい形状の生き物を模したものであることに限らない。例えば、ロボット２００は、手足を有した形状をしており、４足歩行又は２足歩行の生き物を模擬したものであっても良い。

【0135】

上記実施形態では、ロボット２００に制御装置１００が内蔵されていたが、制御装置１００は、ロボット２００に内蔵されずに別個の装置（例えばサーバ）であってもよい。制御装置１００がロボット２００の外部に存在する場合、ロボット２００は、通信部を介して制御装置１００と通信して互いにデータを送受信する。このようなロボット２００との通信を介して、外部刺激取得部１１１は、センサ部２１０が検出した外部刺激を取得し、動作制御部１１５は、駆動部２２０や出力部２３０を制御する。

【0136】

上記実施形態では、制御部１１０において、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することによって、外部刺激取得部１１１、パラメータ設定部１１３及び動作制御部１１５の各部として機能した。しかしながら、本発明において、制御部１１０は、ＣＰＵの代わりに、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又は、各種制御回路等の専用のハードウェアを備え、専用のハードウェアが、外部刺激取得部１１１、パラメータ設定部１１３及び動作制御部１１５の各部として機能しても良い。この場合、各部の機能それぞれを個別のハードウェアで実現しても良いし、各部の機能をまとめて単一のハードウェアで実現しても良い。また、各部の機能のうちの、一部を専用のハードウェアによって実現し、他の一部をソフトウェア又はファームウェアによって実現しても良い。

【0137】

なお、本発明に係る機能を実現するための構成を予め備えたロボットとして提供できることはもとより、プログラムの適用により、既存の情報処理装置等を、本発明に係るロボットとして機能させることもできる。すなわち、前記実施形態で例示したロボット２００による各機能構成を実現させるためのプログラムを、既存の情報処理装置等を制御するＣＰＵ等が実行できるように適用することで、本発明に係るロボットとして機能させることができる。

【0138】

また、このようなプログラムの適用方法は任意である。プログラムを、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭ、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納して適用できる。さらに、プログラムを搬送波に重畳し、インターネットなどの通信媒体を介して適用することもできる。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ：Bulletin Board System）にプログラムを掲示して配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、ＯＳ（Operating System）の制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。

【0139】

以上、本発明の好ましい実施形態等について説明したが、本発明は上述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0140】

１００…制御装置、１１０…制御部、１１１…外部刺激取得部、１１３…パラメータ設定部、１１５…動作制御部、１２０…記憶部、１２１…パラメータデータ、１２３…成長テーブル、１２４…動作内容テーブル、１２５…モーションテーブル、１２７…個性テーブル、１２８…個性ＩＤ、２００…ロボット、２０１…外装、２０２…装飾部品、２０３…毛、２０４…頭部、２０５…連結部、２０６…胴体部、２０７…筐体、２１０…センサ部、２１１…タッチセンサ、２１２…加速度センサ、２１３…マイクロフォン、２１４…ジャイロセンサ、２１５…照度センサ、２２０…駆動部、２２１…ひねりモータ、２２２…上下モータ、２３０…出力部、２３１… スピーカ、２４０…操作部、３００…感情マップ、３０１～３０３…枠、４００…性格値レーダーチャート、ＢＬ…バスライン

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【手続補正書】

【提出日】2024-08-21

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自律的に動作するロボットであって、
前記ロボットの疑似的な成長に依存する第１動作と、前記疑似的な成長に非依存であって、且つ、前記ロボットの個性に依存する第２動作と、を前記ロボットに実行させる動作制御手段、
を備えることを特徴とするロボット。

【請求項2】

前記動作制御手段は、前記疑似的な成長が予め定められた条件を満たしていない間は、前記第１動作を前記ロボットに実行させ、前記疑似的な成長が前記予め定められた条件を満たした後は、前記第１動作と前記第２動作とを前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボット。

【請求項3】

前記予め定められた条件は、前記疑似的な成長の日数が予め定められた日数に達した場合に満たされる、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボット。

【請求項4】

前記予め定められた日数は、前記疑似的な成長が完了する日数よりも少ない、
ことを特徴とする請求項３に記載のロボット。

【請求項5】

前記動作制御手段は、前記第１動作として、前記ロボットの疑似的な性格に依存する性格動作と、前記疑似的な性格に非依存な基本動作と、のうちから選択された動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のロボット。

【請求項6】

前記ロボットの疑似的な成長の度合いを表す成長パラメータを設定するパラメータ設定手段、を更に備え、
前記動作制御手段は、前記第１動作として、前記性格動作と前記基本動作とのうちから、前記パラメータ設定手段により設定された前記成長パラメータに応じた確率で選択された動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする請求項５に記載のロボット。

【請求項7】

前記パラメータ設定手段は、前記疑似的な性格を表す性格パラメータを設定し、前記性格パラメータに基づいて前記成長パラメータを設定する、
ことを特徴とする請求項６に記載のロボット。

【請求項8】

前記性格パラメータは、それぞれ異なる性格の度合いを表す複数の性格値を含み、
前記パラメータ設定手段は、前記成長パラメータを、前記複数の性格値のうちの最大値に設定する、
ことを特徴とする請求項７に記載のロボット。

【請求項9】

外部刺激を取得する外部刺激取得手段、を更に備え、
前記パラメータ設定手段は、前記外部刺激取得手段により取得された前記外部刺激に応じて前記性格パラメータを変化させる、
ことを特徴とする請求項７に記載のロボット。

【請求項10】

自律的に動作するロボットであって、
第２部位に第１部位を連結する連結部と、
前記連結部を駆動する駆動部と、
音声を出力する音声出力部と、
予め定められたトリガーを検出した場合に、前記ロボットの疑似的な成長に伴って動作内容が変化するように設定された第１動作と、前記疑似的な成長に伴う動作内容の変化が生じないように設定され且つ前記ロボットの個性の違いによって動作内容が異なるように設定された第２動作と、を前記ロボットが実行するように、前記駆動部または前記音声出力部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするロボット。

【請求項11】

前記第１動作の動作内容が成長度合い毎に対応付けて規定された第１テーブルと前記第２動作の動作内容が個性毎に対応付けて規定された第２テーブルとが記憶されたメモリを備え、
前記制御部は、前記第１テーブルと前記第２テーブルとに基づいて前記駆動部または前記音声出力部を制御する、
請求項１０に記載のロボット。

【請求項12】

自律的に動作するロボットの制御方法であって、
前記ロボットの疑似的な成長に依存する第１動作と、前記疑似的な成長に非依存であって、且つ、前記ロボットの個性に依存する第２動作と、を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットの制御方法。

【請求項13】

第２部位に第１部位を連結する連結部と、前記連結部を駆動する駆動部と、音声を出力する音声出力部と、を備え、自律的に動作するロボットの制御方法であって、
予め定められたトリガーを検出した場合に、前記ロボットの疑似的な成長に伴って動作内容が変化するように設定された第１動作と、前記疑似的な成長に伴う動作内容の変化が生じないように設定され且つ前記ロボットの個性の違いによって動作内容が異なるように設定された第２動作と、を前記ロボットが実行するように、前記駆動部または前記音声出力部を制御する制御処理、
を含むことを特徴とするロボットの制御方法。

【請求項14】

自律的に動作するロボットのコンピュータを、
前記ロボットの疑似的な成長に依存する第１動作と、前記疑似的な成長に非依存であって、且つ、前記ロボットの個性に依存する第２動作と、を前記ロボットに実行させる動作制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。

【請求項15】

第２部位に第１部位を連結する連結部と、前記連結部を駆動する駆動部と、音声を出力する音声出力部と、を備え、自律的に動作するロボットのコンピュータを、
予め定められたトリガーを検出した場合に、前記ロボットの疑似的な成長に伴って動作内容が変化するように設定された第１動作と、前記疑似的な成長に伴う動作内容の変化が生じないように設定され且つ前記ロボットの個性の違いによって動作内容が異なるように設定された第２動作と、を前記ロボットが実行するように、前記駆動部または前記音声出力部を制御する制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。