特許 7622759 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-20

(45)【発行日】2025-01-28

(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 20060101AFI20250121BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20250121BHJP

【ＦＩ】

A63H11/00 Z

B25J13/08 Z

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023009341

(22)【出願日】2023-01-25

(65)【公開番号】P2024104908

(43)【公開日】2024-08-06

【審査請求日】2023-12-13

(73)【特許権者】

【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】黛 幸輝

(72)【発明者】

【氏名】市川 英里奈

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 浩一

【審査官】岸 智史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０１３９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０３４２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０６９７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１４２１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２２／０４０２１４２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６３Ｈ １／００－３７／００

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生き物を模擬するロボットであって、
胴体部と、
前記胴体部に対して回転可能に連結された頭部と、
前記胴体部が水平方向から傾けられたか否かを判定する傾き判定手段と、
前記傾き判定手段により前記胴体部が前記水平方向から傾けられたと判定された場合、前記頭部が前記水平方向を向くように、前記頭部を前記胴体部に対して回転させる動作制御手段と、
を備えることを特徴とするロボット。

【請求項2】

前記頭部は、前記胴体部に対して、前記ロボットの左右方向を軸として回転可能に連結され、
前記動作制御手段は、前記胴体部が前記水平方向から前記ロボットの前後方向に傾けられた場合、前記頭部が前記水平方向を向くように、前記頭部を前記胴体部に対して前記左右方向を軸として回転させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボット。

【請求項3】

前記頭部は、前記胴体部に対して、前記ロボットの前後方向を軸として回転可能に連結され、
前記動作制御手段は、前記胴体部が前記水平方向から前記ロボットの左右方向に傾けられた場合、前記頭部が前記水平方向を向くように、前記頭部を前記胴体部に対して前記前後方向を軸として回転させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロボット。

【請求項4】

前記動作制御手段は、
前記傾き判定手段により前記胴体部が前記水平方向から傾けられたと判定された場合、前記頭部を前記水平方向に向けるための前記頭部の回転角度が限界角度以下であるか否かを判定し、
前記回転角度が前記限界角度以下である場合、前記頭部が前記水平方向を向くように、前記頭部を前記胴体部に対して回転させ、
前記回転角度が前記限界角度を超える場合、前記頭部を前記胴体部に対して回転させない、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロボット。

【請求項5】

外部刺激を取得する外部刺激取得手段、を更に備え、
前記動作制御手段は、前記頭部が前記水平方向を向くように前記頭部を前記胴体部に対して回転させた後で、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対応する対応動作を前記ロボットに実行させる場合、前記頭部が前記水平方向を向くように回転された後の前記頭部の角度を基準として、前記頭部を前記胴体部に対して回転させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロボット。

【請求項6】

前記ロボットにおいて使用される電力を蓄えるバッテリ、を更に備え、
前記動作制御手段は、前記バッテリが充電されている際は、前記傾き判定手段により前記胴体部が前記水平方向から傾けられたと判定されても、前記頭部を前記胴体部に対して回転させない、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロボット。

【請求項7】

前記胴体部と前記頭部とを一体的に覆い、前記胴体部に対する前記頭部の回転に追従する外装部材、を更に備え、
前記外装部材は、前記頭部から前記胴体部にわたって寸胴形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロボット。

【請求項8】

腹ばい形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項７に記載のロボット。

【請求項9】

胴体部と、前記胴体部に対して回転可能に連結された頭部と、を備え、生き物を模擬するロボットの制御方法であって、
前記胴体部が水平方向から傾けられたか否かを判定する傾き判定ステップと、
前記傾き判定ステップで前記胴体部が前記水平方向から傾けられたと判定された場合、前記頭部が前記水平方向を向くように、前記頭部を前記胴体部に対して回転させる動作制御ステップと、
を備えることを特徴とするロボットの制御方法。

【請求項10】

胴体部と、前記胴体部に対して回転可能に連結された頭部と、を備え、生き物を模擬するロボットのコンピュータを、
前記胴体部が水平方向から傾けられたか否かを判定する傾き判定手段、
前記傾き判定手段により前記胴体部が前記水平方向から傾けられたと判定された場合、前記頭部が前記水平方向を向くように、前記頭部を前記胴体部に対して回転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、動物の身体及び動作を模したペット型のロボットにおける姿勢安定制御の技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－７１７５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のようなロボットにおいて、ロボットが水平でない角度で置かれた場合や、ロボットがユーザにより持ち上げられた場合のように、ロボットが水平方向から傾けられた場合において、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、
生き物を模擬するロボットであって、
胴体部と、
前記胴体部に対して回転可能に連結された頭部と、
前記胴体部が水平方向から傾けられたか否かを判定する傾き判定手段と、
前記傾き判定手段により前記胴体部が前記水平方向から傾けられたと判定された場合、前記頭部が前記水平方向を向くように、前記頭部を前記胴体部に対して回転させる動作制御手段と、
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機能構成を示すブロック図である。

【図9】実施形態に係る外部刺激の例を示す図である。

【図10】（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係るロボットが正姿状態にある場合のロボットの筐体を、それぞれ側面及び前面から見た図である。

【図11】（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係るロボットが前後方向に傾けられた場合における頭部の動きを示す第１の図である。

【図12】（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係るロボットが前後方向に傾けられた場合における頭部の動きを示す第２の図である。

【図13】（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係るロボットが左右方向に傾けられた場合における頭部の動きを示す第１の図である。

【図14】（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係るロボットが左右方向に傾けられた場合における頭部の動きを示す第２の図である。

【図15】（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係るロボットが頭部を動かす動作を実行する例を示す図である。

【図16】実施形態に係るロボットが充電ステーションで充電される例を示す図である。

【図17】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18】実施形態に係る頭部水平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。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、バッテリ２５０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（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、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】

バッテリ２５０は、ロボット２００において使用される電力を蓄える。バッテリ２５０は、ロボット２００が充電ステーションに帰巣した場合に、充電ステーションによって充電される。

【0042】

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、動作制御手段の一例である動作制御部１１２と、傾き判定手段の一例である傾き判定部１１３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。

【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】

一例として、図９に、外部刺激取得部１１１により取得され得る外部刺激（イベント）を示す。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】

動作制御部１１２は、外部刺激取得部１１１により外部刺激が取得された場合、取得された外部刺激に対応する動作である対応動作をロボット２００に実行させる。例えば、「大きな音がした」場合、動作制御部１１２は、驚く動作をロボット２００に実行させる。「話しかけられた」場合、動作制御部１１２は、話しかけに反応する動作をロボット２００に実行させる。「逆さにされた」場合、動作制御部１１２は、不快な反応を示す動作をロボット２００に実行させる。「撫でられた」場合、動作制御部１１２は、喜ぶ動作をロボット２００に実行させる。

【0047】

ここで、動作制御部１１２がロボット２００に実行させる動作は、駆動部２２０によるモーションと、出力部２３０による出力と、のうちの一方又は両方により実現される。具体的には、駆動部２２０によるモーションは、ひねりモータ２２１又は上下モータ２２２の駆動により頭部２０４を回転させることに相当する。また、出力部２３０による出力は、スピーカ２３１から鳴き声を出力すること、ディスプレイに画像を表示させること、又は、ＬＥＤを発光させることに相当する。ロボット２００の動作は、ロボット２００の仕草、振る舞い等と呼んでも良い。

【0048】

外部刺激と対応動作との対応関係は、図示を省略するが、動作テーブルとして記憶部１２０に予め記憶されている。動作制御部１１２は、動作テーブルを参照して、外部刺激取得部１１１により取得された外部刺激に対応する対応動作をロボット２００に実行させる。

【0049】

なお、動作制御部１１２は、外部刺激取得部１１１により外部刺激が取得されていない場合、自発的な動作をロボット２００に実行させる。ここで、自発的な動作は、例えば、呼吸を模擬した動作等のように、外部刺激に依存しない動作を意味する。

【0050】

図８に戻って、傾き判定部１１３は、胴体部２０６が水平方向から傾けられたか否かを判定する。例えば、ロボット２００が傾斜した載置面や凹凸がある載置面等に載置された場合のように、ロボット２００が水平方向に対して斜めに載置された場合、胴体部２０６は水平方向から傾けられた状態となる。或いは、外部刺激取得部１１１により取得される外部刺激のうちの、「持ち上げられた」、「裏返された」等の外部刺激によっても、胴体部２０６は水平方向から傾けられる。傾き判定部１１３は、このような状況に起因して胴体部２０６が水平方向から傾けられたか否かを判定する。

【0051】

具体的に説明すると、傾き判定部１１３は、胴体部２０６に備えられている加速度センサ２１２による検出値に基づいて、胴体部２０６に加えられる重力加速度の方向を判定する。そして、傾き判定部１１３は、重力加速度の方向と、胴体部２０６に予め設定されている基準面との関係に基づいて、胴体部２０６が水平方向から傾けられたか否かを判定する。

【0052】

一般的に、生き物は、その胴体部が水平方向から傾けられた場合、その頭部を地面と水平に保つ生理反射（立ち直り反応）を示す。言い換えると、生き物は、胴体部が水平方向から傾けられた場合、頭部を胴体部と同様に傾けたままにするのではなく、頭部を胴体部に対して回転させて、頭部が地面に水平に保たれるようにする性質を有する。

【0053】

このような生き物の性質を考慮した場合、ロボット２００の筐体２０７が水平方向から傾けられた場合、頭部２０４が胴体部２０６に対して真っ直ぐなまま維持されていると、生き物の姿勢として不自然なものとなる。これを考慮し、生き物の自然な姿勢を模擬するため、動作制御部１１２は、傾き判定部１１３により胴体部２０６が水平方向から傾けられたと判定された場合、頭部２０４が水平方向を向くように、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる。

【0054】

図１０（ａ）及び（ｂ）に、水平方向から傾けられておらず、正姿状態にあるロボット２００を示す。ここで、正姿状態は、頭部２０４が胴体部２０６に対してどの方向にも回転していない状態であって、ロボット２００の傾きの基準となる初期状態を意味する。

【0055】

なお、理解を容易にするため、図１０（ａ）及び（ｂ）では、ロボット２００の筐体２０７のみを示しており、外装２０１、センサ部２１０等を省略している。以降の図１１～図１４でも同様である。

【0056】

胴体部２０６には、胴体部２０６の傾きを判定するための仮想的な第１基準面３１０が設定されている。また、頭部２０４には、頭部２０４の傾きを判定するための仮想的な第２基準面３２０が設定されている。図１０（ａ）及び（ｂ）では、第１基準面３１０と第２基準面３２０とを一点鎖線で示し、鉛直方向を破線矢印で示す。第１基準面３１０と第２基準面３２０とは、ロボット２００が正姿状態にあるときに平行になるように設定されている。

【0057】

図１０（ａ）及び（ｂ）に示すようにロボット２００が正姿状態にあるとき、筐体２０７を側面から見た場合における第１基準面３１０と鉛直方向とのなす角度Ａ、及び、第２基準面３２０と鉛直方向とのなす角度Ｂは、どちらも直角（９０度）である。また、筐体２０７を前面から見た場合における第１基準面３１０と鉛直方向とのなす角度Ｃ、及び、第２基準面３２０と鉛直方向とのなす角度Ｄは、どちらも直角（９０度）である。

【0058】

第１基準面３１０と鉛直方向とのなす角度Ａ，Ｃの両方が９０度から所定の誤差範囲内に収まっている場合、傾き判定部１１３は、胴体部２０６が水平方向から傾けられていないと判定する。これに対して、第１基準面３１０と鉛直方向とのなす角度Ａ，Ｃの少なくとも一方が９０度からずれた場合、傾き判定部１１３は、胴体部２０６が水平方向から傾けられたと判定する。

【0059】

以下、このような正姿状態から胴体部２０６が傾けられた場合の頭部２０４の動きについて、図１１～図１４を参照して説明する。

【0060】

第１に、動作制御部１１２は、胴体部２０６が水平方向からロボット２００の前後方向に傾けられた場合、頭部２０４が水平方向を向くように、頭部２０４を胴体部２０６に対して左右方向を軸として回転させる。

【0061】

具体的に、図１１（ａ）に示すように、ロボット２００の前方を持ち上げられるように傾けられた場合、筐体２０７全体が前後方向に傾けられるため、第１基準面３１０及び第２基準面３２０は水平からずれる。この場合、第１基準面３１０と鉛直方向とのなす角度Ａ１は、９０度である角度Ａよりも小さくなる。そのため、傾き判定部１１３は、胴体部２０６が水平方向から傾けられたと判定する。

【0062】

この場合、図１１（ｂ）に示すように、動作制御部１１２は、上下モータ２２２を駆動して、頭部２０４が水平方向を向くように、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる。具体的には、動作制御部１１２は、上下モータ２２２を、左右方向に延びる第２回転軸を中心として、下方に角度Ｂ１だけ回転させる。これにより、第２基準面３２０が水平に戻るため、頭部２０４は水平方向を向く。角度Ｂ１は、角度Ａ（９０度）と角度Ａ１との差の絶対値により計算される。

【0063】

また、図１２（ａ）に示すように、ロボット２００の後方を持ち上げられるように傾けられた場合、筐体２０７全体が前後方向に傾けられるため、第１基準面３１０及び第２基準面３２０は水平からずれる。この場合、第１基準面３１０と鉛直方向とのなす角度Ａ２は、９０度である角度Ａよりも大きくなる。そのため、傾き判定部１１３は、胴体部２０６が水平方向から傾けられたと判定する。

【0064】

この場合、図１２（ｂ）に示すように、動作制御部１１２は、上下モータ２２２を駆動して、頭部２０４が水平方向を向くように、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる。具体的には、動作制御部１１２は、上下モータ２２２を、左右方向に延びる第２回転軸を中心として、上方に角度Ｂ２だけ回転させる。これにより、第２基準面３２０が水平に戻るため、頭部２０４は水平方向を向く。角度Ｂ２は、角度Ａ（９０度）と角度Ａ２との差の絶対値により計算される。

【0065】

第２に、動作制御部１１２は、胴体部２０６が水平方向からロボット２００の左右方向に傾けられた場合、頭部２０４が水平方向を向くように、頭部２０４を胴体部２０６に対して前後方向を軸として回転させる。

【0066】

具体的に、図１３（ａ）に示すように、時計回りにひねるようにロボット２００が傾けられた場合、筐体２０７全体が左右方向に傾けられるため、第１基準面３１０及び第２基準面３２０は水平からずれる。この場合、第１基準面３１０と鉛直方向とのなす角度Ｃ１は、９０度である角度Ｃよりも大きくなる。そのため、傾き判定部１１３は、胴体部２０６が水平方向から傾けられたと判定する。

【0067】

この場合、図１３（ｂ）に示すように、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１を駆動して、頭部２０４が水平方向を向くように、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる。具体的には、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１を、前後方向に延びる第１回転軸を中心として、反時計回りに角度Ｄ１だけ回転させる。これにより、第２基準面３２０が水平に戻るため、頭部２０４は水平方向を向く。角度Ｄ１は、角度Ｃ（９０度）と角度Ｃ１との差の絶対値により計算される。

【0068】

また、図１４（ａ）に示すように、反時計回りにひねるようにロボット２００が傾けられた場合、筐体２０７全体が左右方向に傾けられるため、第１基準面３１０及び第２基準面３２０は水平からずれる。この場合、第１基準面３１０と鉛直方向とのなす角度Ｃ２は、９０度である角度Ｃよりも小さくなる。そのため、傾き判定部１１３は、胴体部２０６が水平方向から傾けられたと判定する。

【0069】

この場合、図１４（ｂ）に示すように、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１を駆動して、頭部２０４が水平方向を向くように、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる。具体的には、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１を、前後方向に延びる第１回転軸を中心として、時計回りに角度Ｄ２だけ回転させる。これにより、第２基準面３２０が水平に戻るため、頭部２０４は水平方向を向く。角度Ｄ２は、角度Ｃ（９０度）と角度Ｃ２との差の絶対値により計算される。

【0070】

より詳細には、動作制御部１１２は、傾き判定部１１３により胴体部２０６が水平方向から傾けられたことが判定された場合、頭部２０４を水平方向に向けるための頭部２０４の回転角度が限界角度以下であるか否かを判定する。頭部２０４の回転角度が限界角度以下である場合、動作制御部１１２は、頭部２０４が水平方向を向くように、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる。

【0071】

ここで、限界角度は、頭部２０４をロボット２００の前後方向を軸として回転させる場合には、ひねりモータ２２１の限界角度に相当する。図４に示したように頭部２０４を時計回りに回転させる場合には、限界角度は、正転角度範囲の上限である＋１００に相当し、図５に示したように頭部２０４を反時計回りに回転させる場合には、限界角度は、逆転角度範囲の上限である－１００に相当する。また、限界角度は、頭部２０４をロボット２００の左右方向を軸として回転させる場合には、上下モータ２２２の限界角度に相当する。図６に示したように頭部２０４を上方に回転させる場合には、限界角度は、正転角度範囲の上限である＋１００に相当し、図７に示したように頭部２０４を下方に回転させる場合には、限界角度は、逆転角度範囲の上限である－１００に相当する。

【0072】

また、頭部２０４を水平方向に向けるための頭部２０４の回転角度は、図１１（ｂ）～図１４（ｂ）に示した角度Ｂ１，Ｂ２，Ｄ１，Ｄ２のように、頭部２０４を現在の角度から、胴体部２０６の傾きの変化量の分だけ、胴体部２０６が傾けられた方向とは逆方向に回転させた場合の角度に相当する。頭部２０４を水平方向に向けるための頭部２０４の回転角度が限界角度を超える場合、ひねりモータ２２１又は上下モータ２２２で回転可能な範囲を超える。そのため、この場合、動作制御部１１２は、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させない。

【0073】

次に、以上のような頭部水平制御処理を実行した後で、動作制御部１１２が、外部刺激取得部１１１により取得された外部刺激に対応する対応動作をロボット２００に実行させる場合について説明する。外部刺激に応じてロボット２００が実行する対応動作の中には、例えば、うなずく動作、見上げる動作、首を振る動作、首をひねる動作等のように、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる動作を含むものが存在する。動作制御部１１２は、頭部水平制御処理を実行した後でこのような対応動作をロボット２００に実行させる場合、頭部水平制御処理において頭部２０４が水平方向を向くように回転された後の頭部２０４の角度を基準として、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる。

【0074】

具体的に図１５（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図１５（ａ）は、胴体部２０６が水平方向から傾けられていない場合において、動作制御部１１２が、外部刺激に対応する対応動作として、上下モータ２２２により頭部２０４を胴体部２０６に対して角度±θ回転させる動作をロボット２００に実行させる例を示している。この場合、動作制御部１１２は、上下モータ２２２の上下基準角度（図６及び図７における０）を基準として、頭部２０４を胴体部２０６に対して角度±θ回転させる。

【0075】

これに対して、図１５（ｂ）は、胴体部２０６が水平方向から傾けられた場合において、動作制御部１１２が、頭部水平制御処理により頭部２０４を下方に角度Ｂ１回転させた後で、図１５（ａ）と同じ対応動作をロボット２００に実行させる例を示している。この場合、動作制御部１１２は、上下基準角度から角度Ｂ１回転した角度を基準として、頭部２０４を胴体部２０６に対して角度±θ回転させる。

【0076】

言い換えると、動作制御部１１２は、図１５（ａ）では、上下モータ２２２の回転範囲にオフセットを設定せず、角度θから角度－θの範囲で頭部２０４を回転させる。これに対して、動作制御部１１２は、図１５（ｂ）では、上下モータ２２２の回転範囲に対して下方に角度Ｂ１のオフセットを設定して、角度（－Ｂ１＋θ）から角度（－Ｂ１－θ）の範囲で頭部２０４を回転させる。

【0077】

なお、図示を省略するが、頭部水平制御処理により頭部２０４を上方に角度Ｂ２回転させた後で、同じ対応動作をロボット２００に実行させる場合には、動作制御部１１２は、上下モータ２２２の回転範囲に対して上方に角度Ｂ２のオフセットを設定して、角度（Ｂ２＋θ）から角度（Ｂ２－θ）の範囲で頭部２０４を回転させる。

【0078】

また、図１５（ａ）、（ｂ）では上下モータ２２２により頭部２０４を回転させる場合について説明したが、ひねりモータ２２１により頭部２０４を回転させる場合も同様である。具体的には、動作制御部１１２は、頭部水平制御処理により頭部２０４を反時計回りに角度Ｄ１回転させた後で、同じ対応動作をロボット２００に実行させる場合には、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１の回転範囲に対して反時計回りに角度Ｄ１のオフセットを設定して、角度（－Ｄ１＋θ）から角度（－Ｄ１－θ）の範囲で頭部２０４を回転させる。また、頭部水平制御処理により頭部２０４を時計回りに角度Ｄ２回転させた後で、同じ対応動作をロボット２００に実行させる場合には、動作制御部１１２は、ひねりモータ２２１の回転範囲に対して時計回りに角度Ｄ２のオフセットを設定して、角度（Ｄ２＋θ）から角度（Ｄ２－θ）の範囲で頭部２０４を回転させる。

【0079】

このように、動作制御部１１２は、外部刺激に対応する対応動作の際に、頭部水平制御後の頭部２０４の回転角度が基準となるように、ひねりモータ２２１又は上下モータ２２２の回転範囲にオフセットを設定する。このようなオフセット制御により頭部２０４の動作角度を調整することにより、ロボット２００の通常の動作の中に、上述した頭部水平制御を違和感なく導入することができる。また、ロボット２００の傾きに応じて対応動作が異なるため、ロボット２００の動作のパターンを増やすことができる。

【0080】

次に、ロボット２００が充電される場合について説明する。図１６に、ロボット２００のバッテリ２５０に充電するための充電ステーション４００の例を示す。充電ステーション４００は、ロボット２００を充電するための設備である。

【0081】

充電ステーション４００は、ロボット２００を載せるための台座を備える。台座の内部には、送電用のコイルが設けられている。充電ステーション４００は、ロボット２００が台座の上に載っている状態において、電磁誘導、磁界共鳴、電界結合等の周知の方式を用いて、バッテリ２５０にワイヤレスで充電することができる。

【0082】

充電ステーション４００は、ロボット２００が自律的に充電ステーション４００に移動（帰巣）できる適宜の場所に設置される。ロボット２００は、バッテリ２５０の充電量が下限値以下になると、又は、予め定められたタイミングが到来すると、バッテリ２５０を充電するために充電ステーション４００に移動する。

【0083】

このように充電ステーション４００においてバッテリ２５０に充電されている際に、頭部２０４が胴体部２０６に対して回転すると、台座の上でロボット２００の姿勢が変化するため、適切な充電が妨げられるおそれがある。例えば、上下モータ２２２により頭部２０４を下方に回転させると、胴体部２０６が台座から浮き上がる可能性がある。また、ひねりモータ２２１により頭部２０４を回転させると、胴体部２０６が台座からずれる可能性がある。このような充電が妨げられる状況を回避するため、動作制御部１１２は、バッテリ２５０が充電されている際は、傾き判定部１１３により胴体部２０６が水平方向から傾けられたと判定されても、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させない。

【0084】

なお、駆動部２２０（ひねりモータ２２１又は上下モータ２２２）により頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる回転速度は、一定であっても良いし、条件に応じて変動しても良い。例えば、動作制御部１１２は、ロボット２００の年齢に応じて、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる回転速度を変動させても良い。この場合、実際の生き物を模擬するため、ロボット２００の年齢が所定年齢未満である場合には、ロボット２００の年齢が所定年齢以上である場合よりも、回転速度を遅くしても良い。ここで、ロボット２００の年齢は、例えば、ロボット２００が製造又は出荷されてからの時間に対応する。

【0085】

次に、図１７を参照して、本実施形態に係るロボット制御処理の流れを説明する。図１７に示すロボット制御処理は、ロボット２００に電源が投入さ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。図１７に示すロボット制御処理は、ロボット制御方法の一例である。

【0086】

ロボット制御処理を開始すると、制御部１１０は、初期化処理を実行する（ステップＳ１）。初期化処理において、制御部１１０は、例えば、ひねりモータ２２１の回転角度をひねり基準角度である０に設定し、上下モータ２２２の回転角度を上下基準角度である０に設定し、システムタイマーを０に設定する。

【0087】

初期化処理を実行すると、制御部１１０は、頭部水平制御処理を実行する（ステップＳ２）。制御部１１０は、頭部水平制御処理を、一定の時間間隔（例えば１００ｍｓ間隔）で割り込み処理として実行する。ステップＳ２における頭部水平制御処理の詳細は、図１８を参照して説明する。

【0088】

図１８に示す頭部水平制御処理を開始すると、制御部１１０は、胴体部２０６の傾きを取得する（ステップＳ２１）。具体的に説明すると、制御部１１０は、加速度センサ２１２により検出された重力加速度の方向を取得する。そして、制御部１１０は、重力加速度の方向と胴体部２０６に設定された第１基準面３１０とのなす角度を計測することにより、胴体部２０６の傾きを取得する。

【0089】

胴体部２０６の傾きを取得すると、制御部１１０は、傾き判定部１１３として機能し、胴体部２０６の傾きがロボット２００の左右方向を軸として変化したか否かを判定する（ステップＳ２２）。具体的には図１１（ａ）又は図１２（ａ）に示したように、制御部１１０は、胴体部２０６が前後方向に傾けられたか否かを判定する。ステップＳ２２は、傾き判定ステップの一例である。

【0090】

胴体部２０６の傾きがロボット２００の左右方向を軸として変化した場合（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、制御部１１０は、頭部２０４を水平方向に向けた場合の上下モータ２２２の回転角度が限界角度以下であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。

【0091】

上下モータ２２２の回転角度が限界角度以下である場合（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、制御部１１０は、動作制御部１１５として機能し、上下モータ２２２により頭部２０４を回転させる（ステップＳ２４）。具体的には図１１（ｂ）又は図１２（ｂ）に示したように、制御部１１０は、ステップＳ１で取得された胴体部２０６の傾きの変化量の分だけ、胴体部２０６が傾けられた方向とは逆方向に、頭部２０４を回転させる。これにより、胴体部２０６が傾いていても頭部２０４の方向が水平に調整される。ステップＳ２４は、動作制御ステップの一例である。

【0092】

上下モータ２２２により頭部２０４を回転させると、制御部１１０は、上下モータ２２２のオフセットを、ステップＳ２４で回転させた後の角度に更新する（ステップＳ２５）。

【0093】

これに対して、上下モータ２２２の回転角度が限界角度を超える場合（ステップＳ２３；ＮＯ）、制御部１１０は、ステップＳ２４～Ｓ２５をスキップする。この場合、制御部１１０は、胴体部２０６の傾きの変化を打ち消す分だけ頭部２０４を回転させると、上下モータ２２２の回転角度が限界角度を超えるため、上下モータ２２２を回転させない。

【0094】

胴体部２０６の傾きがロボット２００の左右方向を軸として変化していない場合（ステップＳ２２；ＮＯ）、制御部１１０は、ステップＳ２３～Ｓ２５の処理をスキップする。

【0095】

次に、制御部１１０は、傾き判定部１１３として機能し、胴体部２０６の傾きがロボット２００の前後方向を軸として変化したか否かを判定する（ステップＳ２６）。具体的には図１３（ａ）又は図１４（ａ）に示したように、制御部１１０は、胴体部２０６が左右方向に傾けられたか否かを判定する。ステップＳ２６は、傾き判定ステップの一例である。

【0096】

胴体部２０６の傾きがロボット２００の前後方向を軸として変化した場合（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、制御部１１０は、頭部２０４を水平方向に向けた場合のひねりモータ２２１の回転角度が限界角度以下であるか否かを判定する（ステップＳ２７）。

【0097】

ひねりモータ２２１の回転角度が限界角度以下である場合（ステップＳ２７；ＹＥＳ）、制御部１１０は、動作制御部１１５として機能し、ひねりモータ２２１により頭部２０４を回転させる（ステップＳ２８）。具体的には図１３（ｂ）又は図１４（ｂ）に示したように、制御部１１０は、ステップＳ１で取得された胴体部２０６の傾きの変化量の分だけ、胴体部２０６が傾けられた方向とは逆方向に、頭部２０４を回転させる。これにより、胴体部２０６が傾いていても頭部２０４の方向が水平に調整される。ステップＳ２８は、動作制御ステップの一例である。

【0098】

ひねりモータ２２１により頭部２０４を回転させると、制御部１１０は、ひねりモータ２２１のオフセットを、ステップＳ２８で回転させた後の角度に更新する（ステップＳ２９）。

【0099】

これに対して、ひねりモータ２２１の回転角度が限界角度を超える場合（ステップＳ２７；ＮＯ）、制御部１１０は、ステップＳ２８～Ｓ２９をスキップする。この場合、制御部１１０は、胴体部２０６の傾きの変化を打ち消す分だけ頭部２０４を回転させると、ひねりモータ２２１の回転角度が限界角度を超えるため、ひねりモータ２２１を回転させない。

【0100】

胴体部２０６の傾きがロボット２００の前後方向を軸として変化していない場合（ステップＳ２６；ＮＯ）、制御部１１０は、ステップＳ２７～Ｓ２９の処理をスキップする。以上により、図１８に示した頭部水平制御処理は終了する。

【0101】

なお、図示を省略するが、充電ステーション４００においてバッテリ２５０に充電中である場合には、制御部１１０は、図１８に示した頭部水平制御処理をスキップする。

【0102】

図１７に戻って、ステップＳ２でロボット２００の姿勢を制御すると、制御部１１０は、外部刺激取得部１１１として機能し、外部刺激を取得したか否かを判定する（ステップＳ３）。具体的に説明すると、制御部１１０は、センサ部２１０による検出値に基づいて、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」等の外部刺激が発生したか否かを判定する。ステップＳ３は、外部刺激取得ステップの一例である。

【0103】

外部刺激を取得した場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）、制御部１１０は、動作制御部１１５として機能し、ステップＳ３で取得した外部刺激に対応する動作をロボット２００に実行させる（ステップＳ４）。例えば、「大きな音がした」場合、制御部１１０は、大きな音に反応する動作をロボット２００に実行させる。「逆さにされた」場合、制御部１１０は、逆さにされたことに反応する動作をロボット２００に実行させる。「話しかけられた」場合、制御部１１０は、話しかけられたことに反応する動作をロボット２００に実行させる。「撫でられた」場合、制御部１１０は、撫でられたことに反応する動作をロボット２００に実行させる。

【0104】

このとき、外部刺激に対応する動作に頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる動作が含まれる場合であって、且つ、ステップＳ２の頭部水平制御処理においてオフセットが設定された場合、制御部１１０は、上下基準角度又はひねり基準角度にオフセットが加えられた角度を基準として、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる。

【0105】

一方で、ステップＳ３において、外部刺激を取得していない場合（ステップＳ３；ＮＯ）、制御部１１０は、必要に応じて、自発的な動作をロボット２００に実行させる（ステップＳ５）。具体的に説明すると、制御部１１０は、例えば呼吸を模擬する動作のような、外部刺激に依存しない動作をロボット２００に実行させる。

【0106】

ステップＳ４又はＳ５でロボット２００を動作させた後、制御部１１０は、処理をステップＳ２に戻し、ステップＳ２～Ｓ５の処理を再度実行する。このように、制御部１１０は、ロボット２００に電源が投入されており、ロボット２００が正常に動作可能である限り、ステップＳ２～Ｓ５の処理を繰り返し実行する。

【0107】

以上説明したように、本実施形態に係るロボット２００は、胴体部２０６が水平方向から傾けられたか否かを判定し、胴体部２０６が水平方向から傾けられた場合、頭部２０４が水平方向を向くように、頭部２０４を胴体部２０６に対して回転させる。このような頭部水平制御により、体が傾けられた場合に頭を水平に保とうとする生き物の動作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、生き物をリアルに模擬することができ、生き物感を高めることができる。

【0108】

例えば、ユーザがロボット２００を両手で持ち上げた状態において、ユーザがロボット２００を傾けると、頭部水平制御により、ロボット２００は、頭部水平制御により頭部２０４の方向を水平方向に調整する。このような動作により、特にユーザがロボット２００と向かい合っている場合において、ユーザは、ロボット２００が頭部２０４を常にユーザの方向に向けようとしているように感じるため、ロボット２００がユーザとコミュニケーションを取ろうとしていると感じる。その結果、ロボット２００に対する親しみを高めることができる。

【0109】

（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、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。

【0110】

例えば、上記実施形態では、頭部２０４は、ひねりモータ２２１及び上下モータ２２２により、胴体部２０６に対して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た。しかしながら、頭部２０４は、胴体部２０６に対して、左右方向及び前後方向の２方向に限らず、これらのうちの１方向のみを軸として回転可能に連結されていても良いし、その他の方向を軸として回転可能に連結されていても良い。

【0111】

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。４足歩行又は２足歩行の生き物であっても、胴体部が水平方向から傾けられた場合に頭部を水平に保とうとする性質を有する。そのため、上記の実施形態で説明した頭部水平制御を実行することで、生き物をリアルに模擬することができる。

【0112】

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１１２は、駆動部２２０や出力部２３０を制御する。

【0113】

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、動作制御部１１２及び傾き判定部１１３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、動作制御部１１２及び傾き判定部１１３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。

【0114】

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。

【0115】

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。

【0116】

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】

【0117】

１００…制御装置、１１０…制御部、１１１…外部刺激取得部、１１２…動作制御部、１１３…傾き判定部、１２０…記憶部、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、２５０…バッテリ、３１０，３２０…基準面、４００…充電ステーション、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】

【図18】