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特表2025-534128移動ロボットの制御方法、装置、移動ロボット及びコンピュータプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-10-09
(54)【発明の名称】移動ロボットの制御方法、装置、移動ロボット及びコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
B25J 13/00 20060101AFI20251002BHJP
B25J 5/00 20060101ALI20251002BHJP
【ＦＩ】
B25J13/00 Z
B25J5/00 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2025523808
(86)(22)【出願日】2023-11-14
(85)【翻訳文提出日】2025-04-24
(86)【国際出願番号】 CN2023131479
(87)【国際公開番号】W WO2024221847
(87)【国際公開日】2024-10-31
(31)【優先権主張番号】202310472257.6
(32)【優先日】2023-04-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517392436
【氏名又は名称】▲騰▼▲訊▼科技（深▲セン▼）有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＴＥＮＣＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ （ＳＨＥＮＺＨＥＮ） ＣＯＭＰＡＮＹ ＬＩＭＩＴＥＤ
【住所又は居所原語表記】３５／Ｆ，Ｔｅｎｃｅｎｔ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ，Ｋｅｊｉｚｈｏｎｇｙｉ Ｒｏａｄ，Ｍｉｄｗｅｓｔ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｏｆ Ｈｉ－ｔｅｃｈ Ｐａｒｋ，Ｎａｎｓｈａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８０５７，ＣＨＩＮＡ
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】李景辰
(72)【発明者】
【氏名】王帥
(72)【発明者】
【氏名】黎雄
(72)【発明者】
【氏名】周欽欽
(72)【発明者】
【氏名】王海涛
(72)【発明者】
【氏名】張東勝
(72)【発明者】
【氏名】向霊竹
(72)【発明者】
【氏名】張正友
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707BS26
3C707BS27
3C707CS08
3C707CU02
3C707HS26
3C707HS27
3C707HT20
3C707LU07
3C707LW07
3C707LW11
3C707LW12
3C707WA16
(57)【要約】
本願は、移動ロボットの制御方法、装置、移動ロボット及び記憶媒体を開示し、ロボットという分野に関する。前記移動ロボットは、第１揺動脚群と、第２揺動脚群とを含み、第１揺動脚群及び第２揺動脚群のうちの少なくとも１つの揺動脚群は、複数の揺動脚を含み、第１揺動脚群と第２揺動脚群とは並列配置され、且つ、第１揺動脚群の回転軸と第２揺動脚群の回転軸とは、同一の垂直平面に位置する。前記方法は、第１段差または第１支持面に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御するステップ（３２０）と、第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように第１揺動脚群を制御するステップ（３４０）と、第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御するステップ（３６０）と、を含む。上記は、移動ロボットの階段の上り下り解決策を提供する。
【選択図】図３
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動ロボットの制御方法であって、前記移動ロボットは、第１揺動脚群と、第２揺動脚群とを含み、前記第１揺動脚群及び前記第２揺動脚群のうちの少なくとも１つの揺動脚群は、複数の揺動脚を含み、前記第１揺動脚群と前記第２揺動脚群とは並列配置され、且つ、前記第１揺動脚群の回転軸と前記第２揺動脚群の回転軸とは、同一の垂直平面に位置し、前記方法は、前記移動ロボットのコントローラーによって実行され、前記方法は、第１段差または第１支持面に位置するように前記第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように前記第２揺動脚群を制御するステップと、
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御するステップと、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御するステップと、を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する前記ステップは、前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第３段差まで伸縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御するステップを含み、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する前記ステップは、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、前記第４段差まで伸縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第３段差まで伸縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御する前記ステップは、前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第１揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、短縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差に位置するまで、伸長し揺動するように前記第１揺動脚群を制御するステップを含み、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、前記第４段差まで伸縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御する前記ステップは、
前記第１揺動脚群を支持脚として、前記第２揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、短縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差に位置するまで、伸長し揺動するように前記第２揺動脚群を制御するステップを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記第１揺動脚群が前記第１段差に位置する場合、前記第２段差は前記第１段差よりも高く、前記第１揺動脚群が前記第１支持面に位置する場合、前記第２段差は前記第１支持面よりも高く、
前記第２段差と前記第３段差は隣接する段差であり、かつ前記第３段差は前記第２段差よりも高く、前記第２揺動脚群は、前記第２段差に位置するときに前記第３段差の側壁と接触せず、
前記第３段差と前記第４段差は隣接する段差であり、かつ前記第４段差は前記第３段差よりも高く、前記第１揺動脚群は、前記第３段差に位置するときに前記第４段差の側壁と接触しない、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する前記ステップの前に、前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御するステップをさらに含み、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する前記ステップの前に、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記第１揺動脚群における第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、前記第２揺動脚群における第２揺動脚の端部は第２ホイールを含み、前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御する前記ステップは、前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイール及び前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、前記移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御するステップを含み、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御する前記ステップは、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイール及び前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、前記移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御するステップを含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイール及び前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、前記移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御する前記ステップは、前記第１揺動脚群の段差接触力が前記第２揺動脚群の段差接触力よりも小さいまで、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、前記第１揺動脚群が水平移動せず前記第２揺動脚群が垂直移動しないように制御するステップと、
前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、前記第２揺動脚群が水平移動せず前記第１揺動脚群が垂直移動しないように制御するステップと、を含み、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイール及び前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、前記移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御する前記ステップは、
前記第２揺動脚群の段差接触力が前記第１揺動脚群の段差接触力よりも小さいまで、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、前記第２揺動脚群が水平移動せず前記第１揺動脚群が垂直移動しないように制御するステップと、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、前記第１揺動脚群が水平移動せず前記第２揺動脚群が垂直移動しないように制御するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記方法は、前記第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する過程において、前記第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御するステップと、
前記第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する過程において、前記第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項9】
前記第１揺動脚群における第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、前記第２揺動脚群における第２揺動脚の端部は第２ホイールを含み、前記第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する過程において、前記第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御する前記ステップは、前記第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する過程において、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動することにより、前記第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御するステップを含み、
前記第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する過程において、前記第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御する前記ステップは、
前記第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する過程において、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動することにより、前記第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御するステップを含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記第１揺動脚群が前記第１段差に位置する場合、前記第２段差は前記第１段差よりも高く、前記第１揺動脚群が前記第１支持面に位置する場合、前記第２段差は前記第１支持面よりも高く、
前記第２段差と前記第３段差は隣接する段差であり、かつ前記第３段差は前記第２段差よりも高く、前記第２揺動脚群は、前記第２段差に位置するときに前記第３段差の側壁と接触し、
前記第３段差と前記第４段差は隣接する段差であり、かつ前記第４段差は前記第３段差よりも高く、前記第１揺動脚群は、前記第３段差に位置するときに前記第４段差の側壁と接触する、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する前記ステップの前に、前記移動ロボットの重心投影が前記第２段差上の前記第２揺動脚群の落下点と前記第３段差の側壁投影とで囲まれた安定領域に入るまで、前記移動ロボットを前傾するように制御するステップをさらに含み、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する前記ステップの前に、
前記移動ロボットの重心投影が前記第３段差上の前記第１揺動脚群の落下点と前記第４段差の側壁投影とで囲まれた安定領域に入るまで、前記移動ロボットを前傾するように制御するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記方法は、前記第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する過程において、前記移動ロボットの受ける力が第１安定条件を満たすことを目標として、前記第２揺動脚群が常に前記第３段差に支持されるように制御するステップと、
前記第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する過程において、前記移動ロボットの受ける力が第２安定条件を満たすことを目標として、前記第１揺動脚群が常に前記第４段差に支持されるように制御するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項13】
前記第２揺動脚群における第２揺動脚の端部は第２ホイールを含み、前記第２ホイールは第２半径を有し、前記第２揺動脚群は、少なくとも１つの第２ホイールを介して前記第３段差に支持され、前記第１安定条件は、第２支持力と第１摩擦力との和はゼロであり、前記第２支持力は、前記第３段差の側壁からの支持力であり、前記第１摩擦力は、前記第２段差の段差面からの摩擦力であり、前記第２支持力と前記第１摩擦力は逆方向であることと、
第１支持力、第２摩擦力、前記移動ロボットの重力の和はゼロであり、前記第１支持力は、前記第２段差の段差面からの支持力であり、前記第２摩擦力は、前記第３段差の側壁からの摩擦力であり、前記第１支持力と前記第２摩擦力は方向が同じであり、前記第２摩擦力と前記第２支持力との比の値は摩擦係数以下であり、前記第１摩擦力と前記第１支持力との比の値は摩擦係数以下であることと、
前記第２支持力と前記第２半径との積は、前記第２摩擦力と前記第２半径との積と、前記移動ロボットの重力と前傾距離との積と、の和の値に等しく、前記前傾距離は、前記移動ロボットの重心と前記第２ホイールの円心との水平距離であることと、
前記第１支持力と前記第２半径との積は、前記第１摩擦力と前記第２半径との積と、前記移動ロボットの重力と残り距離との積と、の和の値に等しく、前記残り距離と前記前傾距離との和の値は前記第２半径であることと、を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記第１揺動脚群における第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、前記第１ホイールは第１半径を有し、前記第１揺動脚群は、少なくとも１つの第１ホイールを介して前記第４段差に支持され、前記第２安定条件は、第４支持力と第３摩擦力との和はゼロであり、前記第４支持力は、前記第４段差の側壁からの支持力であり、前記第３摩擦力は、前記第３段差の段差面からの摩擦力であり、前記第４支持力と前記第３摩擦力は逆方向であることと、
第３支持力、第４摩擦力、前記移動ロボットの重力の和はゼロであり、前記第３支持力は、前記第３段差の段差面からの支持力であり、前記第４摩擦力は、前記第４段差の側壁からの摩擦力であり、前記第３支持力と前記第４摩擦力は方向が同じであり、前記第４摩擦力と前記第４支持力との比の値は摩擦係数以下であり、前記第３摩擦力と前記第３支持力との比の値は摩擦係数以下であることと、
前記第４支持力と前記第１半径との積は、前記第４摩擦力と前記第１半径との積と、前記移動ロボットの重力と前傾距離との積と、の和の値に等しく、前記前傾距離は、前記移動ロボットの重心と前記第１ホイールの円心との水平距離であることと、
前記第３支持力と前記第１半径との積は、前記第３摩擦力と前記第１半径との積と、前記移動ロボットの重力と残り距離との積と、の和の値に等しく、前記残り距離と前記前傾距離との和の値は前記第１半径であることと、を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項15】
移動ロボットの制御装置であって、前記移動ロボットは、第１揺動脚群と、第２揺動脚群とを含み、前記第１揺動脚群及び前記第２揺動脚群のうちの少なくとも１つの揺動脚群は、複数の揺動脚を含み、前記第１揺動脚群と前記第２揺動脚群とは並列配置され、且つ、前記第１揺動脚群の回転軸と前記第２揺動脚群の回転軸とは、同一の垂直平面に位置し、前記装置は、第１段差または第１支持面に位置するように前記第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように前記第２揺動脚群を制御するための制御モジュールを含み、
前記制御モジュールはさらに、前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御するために用いられ、
前記制御モジュールはさらに、前記第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御するために用いられる、
ことを特徴とする装置。
【請求項16】
前記制御モジュールはさらに、前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第３段差まで伸縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御し、
前記第１揺動脚群を支持脚として、前記第４段差まで伸縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項17】
前記制御モジュールはさらに、前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第１揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、短縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差に位置するまで、伸長し揺動するように前記第１揺動脚群を制御し、
前記第１揺動脚群を支持脚として、前記第２揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、短縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差に位置するまで、伸長し揺動するように前記第２揺動脚群を制御するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項18】
移動ロボットであって、前記移動ロボットは、メモリとプロセッサとを含み、前記メモリには、少なくとも１つのプログラムコードが記憶されており、前記プログラムコードは、前記プロセッサによってロードされて実行されることにより、請求項１～１４のいずれか１項に記載の移動ロボットの制御方法を実現する、
ことを特徴とする移動ロボット。
【請求項19】
コンピュータ可読記憶媒体であって、前記記憶媒体には、コンピュータプログラムが記憶されており、前記コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されることにより、請求項１～１４のいずれか１項に記載の移動ロボットの制御方法を実現する、ことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項20】
チップであって、前記チップは、プログラマブル論理回路とプログラム命令とのうちの少なくとも１つを含み、前記チップが搭載される電子機器は実行される場合、請求項１～１４のいずれか１項に記載の移動ロボットの制御方法を実現する、ことを特徴とするチップ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の互いに参照】
【0001】
本願は、２０２３年０４月２５日に提出された、出願番号が２０２３１０４７２２５７．６であり、発明の名称が「移動ロボットの制御方法、装置、機器及び記憶媒体」である中国特許出願に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本願に参照により援用する。
【技術分野】
【0002】
本願は、ロボットという分野に関し、特に移動ロボットの制御方法、装置、移動ロボット及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【0003】
関連技術は、以下のようないくつかのロボットの階段上り方法を提供する。（１）人間型二足ロボットについて、ロボットは２つの足裏を有し、２つの足裏が交互に地面を支えることで、階段上りを実現する。（２）四足ロボットについて、ロボットは、独立して運動する４本の脚により階段上りを実現する。（３）クローラー、ラチェットロボットについて、クローラー、ラチェットを転がすことで階段上りを実現する。（４）遊星歯車を有するロボットについて、複数の遊星歯車の公転により階段上りを実現する。
【0004】
上記４種類のロボットの階段上り方法は、対応する構造のロボットにのみ適用され、ロボットの構造が変更される場合、上記４種類の方法は適用されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本願の実施例は、移動ロボットの制御方法、装置、移動ロボット及び記憶媒体を提供し、移動ロボットの階段の上り下り解決策を提供し、前記技術案は少なくとも以下のような解決策を含む。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願の１つの態様によれば、移動ロボットの制御方法を提供し、移動ロボットは、第１揺動脚群と、第２揺動脚群とを含み、前記第１揺動脚群及び前記第２揺動脚群のうちの少なくとも１つの揺動脚群は、複数の揺動脚を含み、前記第１揺動脚群と前記第２揺動脚群とは並列配置され、且つ、前記第１揺動脚群の回転軸と前記第２揺動脚群の回転軸とは、同一の垂直平面に位置し、前記方法は、
第１段差または第１支持面に位置するように前記第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように前記第２揺動脚群を制御するステップと、
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御するステップと、
前記第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御するステップと、を含む。
第１段差または第１支持面に位置するように前記第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように前記第２揺動脚群を制御するステップと、
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御するステップと、
前記第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御するステップと、を含む。
【0007】
本願の１つの態様によれば、移動ロボットの制御装置を提供し、前記移動ロボットは、第１揺動脚群と、第２揺動脚群とを含み、前記第１揺動脚群及び前記第２揺動脚群のうちの少なくとも１つの揺動脚群は、複数の揺動脚を含み、前記第１揺動脚群と前記第２揺動脚群とは並列配置され、且つ、前記第１揺動脚群の回転軸と前記第２揺動脚群の回転軸とは、同一の垂直平面に位置し、前記装置は、
第１段差または第１支持面に位置するように前記第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように前記第２揺動脚群を制御するための制御モジュールを含み、
前記制御モジュールはさらに、前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御するために用いられ、
前記制御モジュールはさらに、前記第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御するために用いられる。
第１段差または第１支持面に位置するように前記第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように前記第２揺動脚群を制御するための制御モジュールを含み、
前記制御モジュールはさらに、前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御するために用いられ、
前記制御モジュールはさらに、前記第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御するために用いられる。
【0008】
本願の１つの態様によれば、コンピュータ機器を提供し、当該コンピュータ機器は、メモリとプロセッサとを含み、メモリには、少なくとも１つのプログラムコードが記憶されており、プログラムコードは、プロセッサによってロードされて実行されることにより、以上のような移動ロボットの制御方法を実現する。
【0009】
本願の１つの態様によれば、コンピュータ可読記憶媒体を提供し、記憶媒体には、コンピュータプログラムが記憶されており、前記コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されることにより、以上のような移動ロボットの制御方法を実現する。
【0010】
本願の１つの態様によれば、チップを提供し、チップは、プログラマブル論理回路及び／またはプログラム命令を含み、チップが搭載される電子機器は実行される場合、以上のような移動ロボットの制御方法を実現する。
【0011】
本願の１つの態様によれば、コンピュータプログラム製品を提供し、コンピュータプログラム製品は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されるコンピュータ命令を含み、プロセッサは、コンピュータ可読記憶媒体からコンピュータ命令を読み取って実行することにより、以上のような移動ロボットの制御方法を実現する。
【0012】
本願の実施例が提供する技術案からもたらされる有益な効果は、少なくとも以下のことを含む。
２つの揺動脚群（２つの揺動脚群には、複数の揺動脚を含む揺動脚群が少なくとも１つ存在する）が交互に階段を上り下りすることにより、移動ロボットの階段の上り下り解決策を提供する。当該解決策では、段差と複数の接触領域を構成する揺動脚群（複数の揺動脚を含む揺動脚群）が少なくとも１つ存在し、さらにロボットの階段の上り下りの難易度を軽減し、ロボットは大きな安定余裕を持ち、実機の実現リスクを低減し、ロボットの安全性を向上させる。
２つの揺動脚群（２つの揺動脚群には、複数の揺動脚を含む揺動脚群が少なくとも１つ存在する）が交互に階段を上り下りすることにより、移動ロボットの階段の上り下り解決策を提供する。当該解決策では、段差と複数の接触領域を構成する揺動脚群（複数の揺動脚を含む揺動脚群）が少なくとも１つ存在し、さらにロボットの階段の上り下りの難易度を軽減し、ロボットは大きな安定余裕を持ち、実機の実現リスクを低減し、ロボットの安全性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本願の１つの例示的な実施例が提供する移動ロボットの側面図である。
【図2】本願の１つの例示的な実施例が提供する移動ロボットの側面図である。
【図3】本願の１つの例示的な実施例が提供する移動ロボットの制御方法のフローチャートである。
【図4】本願の１つの例示的な実施例が提供する準静的階段上りの動作シーケンスの概略図である。
【図5】本願の１つの例示的な実施例が提供する静的階段上りの動作シーケンスの概略図である。
【図6】本願の１つの例示的な実施例が提供する移動ロボットの制御方法のフローチャートである。
【図7】本願の１つの例示的な実施例が提供する２つの揺動脚群がいずれも段差と接触するときの移動ロボットの制御方法の概略図である。
【図8】本願の１つの例示的な実施例が提供する２つの揺動脚群がいずれも段差と接触するときの移動ロボットの制御方法の概略図である。
【図9】本願の１つの例示的な実施例が提供する１つのみの揺動脚群が段差と接触するときの移動ロボットの制御方法の概略図である。
【図10】本願の１つの例示的な実施例が提供する移動ロボットの制御方法のフローチャートである。
【図11】本願の１つの例示的な実施例が提供する移動ロボットの力の解析の概略図である。
【図12】本願の１つの例示的な実施例が提供する移動ロボットの制御装置の概略図である。
【図13】本願の１つの例示的な実施例が提供する移動ロボットのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図１、図２を結合して参照して分かるように、本願が提供する移動ロボットは、少なくとも３つの揺動脚を含み、少なくとも３つの揺動脚は並列配置され、それに、少なくとも３つの揺動脚の回転軸は、同一の垂直平面に位置する。並列配置されることとは、移動ロボットの少なくとも３つの揺動脚の第１方向に沿った投影が重ならないという状態を意味する。回転軸が同一の垂直平面に位置することとは、移動ロボットの少なくとも３つの揺動脚の第２方向に沿った投影が重ならないという状態を意味する。第１方向とは、移動ロボットの正面または背面の向きを意味する。第２方向とは、移動ロボットの側面の向きを意味する。選択可能に、少なくとも３つの揺動脚のうち、回転軸が同軸である揺動脚は少なくとも２つ存在する。選択可能に、少なくとも３つの揺動脚の回転軸は同軸ではない。
【0015】
１つの実施例では、少なくとも３つの揺動脚は、第１揺動脚群と第２揺動脚群とに分けられる。選択可能に、第１揺動脚群は、複数の第１揺動脚を含み、第２揺動脚群は、１つの第２揺動脚を含み、複数の第１揺動脚のうち、移動ロボットの中心軸両側に位置する２つの第１揺動脚が少なくとも存在し、第２揺動脚は、移動ロボットの中心軸に位置する。選択可能に、第２揺動脚群は、複数の第２揺動脚を含み、第１揺動脚群は、１つの第１揺動脚を含み、複数の第２揺動脚のうち、移動ロボットの中心軸両側に位置する２つの第２揺動脚が少なくとも存在し、第１揺動脚は、移動ロボットの中心軸に位置する。
【0016】
１つの実施例では、少なくとも３つの揺動脚は、第１揺動脚群と第２揺動脚群とに分けられる。選択可能に、第１揺動脚群は、複数の第１揺動脚を含み、第２揺動脚群は、複数の第２揺動脚を含み、複数とは、２つ以上の状況を意味する。
【0017】
図１、図２を結合して参照し、図１、図２は、本願が提供する移動ロボットの側面図を示す。移動ロボットは、第１揺動脚群１０と、第２揺動脚群２０と、を含む。第１揺動脚群１０は、複数の第１揺動脚１１を含み、第２揺動脚群２０は、複数の第２揺動脚２１を含み、複数の第１揺動脚１１のうち、それぞれ移動ロボットの中心軸両側に位置する第１揺動脚１１が少なくとも２つ存在し、複数の第２揺動脚２１のうち、それぞれ移動ロボットの中心軸両側に位置する第２揺動脚２１が少なくとも２つ存在し、複数の第１揺動脚１１と複数の第２揺動脚２１とは並列配置される。上記配置条件を満たす状況では、さらに選択可能に、複数の第１揺動脚１１と複数の第２揺動脚２１とは、１つずつ交互に配置される。選択可能に、複数の第１揺動脚１１は、複数の第２揺動脚２１の両側に配置される。
【0018】
例示的には、第１揺動脚群１０をＡ群脚、第２揺動脚群２０をＢ群脚とすることを例にして、複数の第１揺動脚１１と複数の第２揺動脚２１とが並列配置される状況は、Ａ１、Ｂ１、Ｂ２、Ａ２（配置状況１）、Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２（配置状況２）、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ａ３、Ｂ２、Ｂ３（配置状況３）、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ａ３（配置状況４）等である可能性がある。同じ理由により、より多くまたは少ない数の揺動脚が存在する場合、並列配置という同様の方式を採用して設置することができる。
【0019】
図１、図２を結合して参照し、図１、図２は、第１揺動脚群１０が２つの第１揺動脚（外側脚）１１を含み、第２揺動脚群２０が２つの第２揺動脚（内側脚）２１を含むことを示す。２つの第１揺動脚１１は、移動ロボットの中心軸に沿って対称的に配置され、２つの第２揺動脚２１は、移動ロボットの中心軸に沿って対称的に配置され、第１揺動脚１１と中心軸との距離は、第２揺動脚２１と中心軸との距離よりも大きい。
【0020】
移動ロボットの走行過程において、第１揺動脚群１０、第２揺動脚群２０は、交差歩行で走行することをサポートし、即ち、第１揺動脚群１０、第２揺動脚群２０はそれぞれ、前後脚群として交互に走行する。１つの例示的な走行過程において、第１揺動脚群１０を支持脚として、第２揺動脚群２０を第１着地点まで揺動し、次に、第２揺動脚群２０を支持脚として、第１揺動脚群１０を第２着地点まで揺動する。
【0021】
具体的には、初期姿勢では、複数の第１揺動脚１１は前脚として地面と接触し、複数の第２揺動脚２１は後脚として地面と接触し、この場合、ロボットの重心投影は、前後脚と地面との接触点で囲まれた幾何学的図形の間に位置する。複数の第１揺動脚１１を支持脚として、複数の第２揺動脚２１を第１着地点まで揺動し、同時にロボットの重心を前方に移動するように制御し、複数の第２揺動脚２１が第１着地点まで揺動する場合、ロボットの重心を再度、前後脚と地面との接触点で囲まれた幾何学的図形の間に位置するように制御する。複数の第２揺動脚２１を支持脚として、複数の第１揺動脚１１を第２着地点まで揺動し、同時にロボットの重心を前方に移動するように制御し、複数の第２揺動脚２１が第２着地点まで揺動する場合、ロボットの重心を再度、前後脚と地面との接触点で囲まれた幾何学的図形の間に位置するように制御する。
【0022】
上記ロボットの揺動脚が揺動する場合、揺動脚を伸縮するように制御する。例示的には、揺動脚の重心が移動ロボットの重心の後に位置する状況では、揺動脚を短縮するように制御し、揺動脚の重心が移動ロボットの重心の前に位置する状況では、揺動脚を伸長するように制御する。
【0023】
上記移動ロボットは、第１揺動脚群及び第２揺動脚群を設置し、第１揺動脚群が、複数の第１揺動脚を含み、第２揺動脚群が、複数の第２揺動脚を含み、複数の第１揺動脚のうち、それぞれ移動ロボットの中心軸両側に位置する第１揺動脚が少なくとも２つ存在し、複数の第２揺動脚のうち、それぞれ移動ロボットの中心軸両側に位置する第２揺動脚が少なくとも２つ存在し、複数の第１揺動脚と複数の第２揺動脚とが並列配置されることにより、移動ロボットの重心位置を動的に調整する必要がなく、移動ロボットの立位姿勢における静的安定を実現できる。それに、上記移動ロボットは、交差歩行で走行することをサポートし、走行過程において、移動ロボットは、転がり方向のバランス問題を考慮する必要がなく、転がり方向は、走行方向と垂直な方向である。
【0024】
１つの実施例では、複数の第１揺動脚１１は、移動ロボットの走行方向と垂直な第１揺動回転軸に回動接続される。選択可能に、第１揺動回転軸は、移動ロボットの股関節部、腰部、頭頂等の位置に位置する。１つの実施例では、複数の第２揺動脚２１は、移動ロボットの走行方向と垂直な第２揺動回転軸に回動接続される。選択可能に、第２揺動回転軸は、移動ロボットの股関節部、腰部、頭頂等の位置に位置する。
【0025】
１つの実施例では、第１揺動回転軸は、移動ロボットの股関節部に位置し、図１を結合して参照し、この場合、第１揺動回転軸は、第１股関節部回転軸１であり、移動ロボットが水平基準面に立つ場合、第１股関節部回転軸１は水平に延在する。複数の第１揺動脚１１は、第１股関節部回転軸１に回動接続され、複数の第１揺動脚１１のうちの任意の２つの第１揺動脚は平行である。
【0026】
１つの実施例では、第２揺動回転軸は、移動ロボットの股関節部に位置し、図１を結合して参照し、この場合、第２揺動回転軸は、第２股関節部回転軸２であり、移動ロボットが水平基準面に立つ場合、第２股関節部回転軸２は水平に延在する。複数の第２揺動脚２１は、第２股関節部回転軸２に回動接続され、複数の第２揺動脚２１のうちの任意の２つの第２揺動脚は平行である。
【0027】
選択可能に、第１股関節部回転軸１、第２股関節部回転軸２は同軸であり、及び／または、第１股関節部回転軸１、第２股関節部回転軸２は同一の垂直平面に位置する。図１、図２は、第１股関節部回転軸１、第２股関節部回転軸２が同軸でありかつ同一の垂直平面に位置するという状況を示す。
【0028】
１つの実施例では、移動ロボットは、第１回転モータと、第２回転モータとをさらに含み、第１回転モータは、第１股関節部回転軸１回りに連動して回転するように第１揺動脚群１０における複数の第１揺動脚１１を駆動するために用いられ、第２回転モータは、第２股関節部回転軸２回りに連動して回転するように第２揺動脚群２０における複数の第２揺動脚２１を駆動するために用いられる。
【0029】
１つの実施例では、移動ロボットは、第１揺動脚１１に対応する第３回転モータと、第２揺動脚２１に対応する第４回転モータとをさらに含み、第３回転モータは、第１股関節部回転軸１回りに回転するように第１揺動脚１１を駆動するために用いられ、第４回転モータは、第２股関節部回転軸２回りに回転するように第２揺動脚２１を駆動するために用いられる。選択可能に、複数の第１揺動脚１１のそれぞれに対応する複数の第３回転モータは、連動して回転するかまたは独立して回転するように複数の第１揺動脚１１を制御することをサポートする。選択可能に、複数の第２揺動脚２１のそれぞれに対応する複数の第４回転モータは、連動して回転するかまたは独立して回転するように複数の第２揺動脚２１を制御することをサポートする。
【0030】
図１、図２を結合して参照し、第１揺動脚１１は、第１メカニカル大腿部１１１と、第１メカニカル下腿部１１２とを含み、第１メカニカル大腿部１１１と第１メカニカル下腿部１１２とは、スリーブ接続方式で接続される。選択可能に、スリーブ接続状態にある場合、第１メカニカル大腿部１１１は、第１メカニカル下腿部１１２の内部にネスティングされ、伸縮過程において、第１メカニカル大腿部１１１をスリーブ接続方向に沿って伸縮する。選択可能に、スリーブ接続状態にある場合、第１メカニカル下腿部１１２は、第１メカニカル大腿部１１１の内部にネスティングされ、伸縮過程において、第１メカニカル下腿部１１２をスリーブ接続方向に沿って伸縮する（図１、図２に示す状況）。選択可能に、スリーブ接続状態にある場合、第１メカニカル大腿部１１１、第１メカニカル下腿部１１２は、中間部材の内部にネスティングされ、伸縮過程において、第１メカニカル大腿部１１１、第１メカニカル下腿部１１２をスリーブ接続方向に沿って伸縮する。
【0031】
第２揺動脚２１は、第２メカニカル大腿部２１１と、第２メカニカル下腿部２１２とを含み、第２メカニカル大腿部２１１と第２メカニカル下腿部２１２とは、スリーブ接続方式で接続される。選択可能に、スリーブ接続状態にある場合、第２メカニカル大腿部２１１は、第２メカニカル下腿部２１２の内部にネスティングされ、伸縮過程において、第２メカニカル大腿部２１１をスリーブ接続方向に沿って伸縮する。選択可能に、スリーブ接続状態にある場合、第２メカニカル下腿部２１２は、第２メカニカル大腿部２１１の内部にネスティングされ、伸縮過程において、第２メカニカル下腿部２１２をスリーブ接続方向に沿って伸縮する（図１、図２に示す状況）。選択可能に、スリーブ接続状態にある場合、第２メカニカル大腿部２１１、第２メカニカル下腿部２１２は、中間部材の内部にネスティングされ、伸縮過程において、第２メカニカル大腿部２１１、第２メカニカル下腿部２１２をスリーブ接続方向に沿って伸縮する。
【0032】
１つの実施例では、移動ロボットは、第１揺動脚１１に対応する第１伸縮モータと、第２揺動脚２１に対応する第２伸縮モータとをさらに含み、第１伸縮モータは、スリーブ接続方向に沿って伸縮するように第１揺動脚１１を駆動するために用いられ、第２伸縮モータは、スリーブ接続方向に沿って伸縮するように第２揺動脚２１を駆動するために用いられる。選択可能に、第１伸縮モータは、第１リニアモータであり、選択可能に、第１伸縮モータは、リードスクリューナットにより直線伝動設計を実現するモータである。選択可能に、第２伸縮モータは、第２リニアモータであり、選択可能に、第２伸縮モータは、リードスクリューナットにより直線伝動設計を実現するモータである。
【0033】
１つの実施例では、複数の第１揺動脚１１のそれぞれに対応する複数の第１伸縮モータは、連動して伸縮するかまたは独立して伸縮するように複数の第１揺動脚１１を制御することをサポートする。選択可能に、複数の第２揺動脚２１のそれぞれに対応する複数の第２伸縮モータは、連動して伸縮するかまたは独立して伸縮するように複数の第２揺動脚２１を制御することをサポートする。
【0034】
１つの実施例では、第１揺動脚１１は、第１メカニカル大腿部１１１と、第１メカニカル下腿部１１２とを含み、第１メカニカル大腿部１１１と第１メカニカル下腿部１１２とは、第１膝関節回転軸を介して回動接続される。第１膝関節回転軸は、第１メカニカル大腿部１１１と第１メカニカル下腿部１１２との間の夾角の増加または減少をサポートする。第２揺動脚２１は、第２メカニカル大腿部２１１と、第２メカニカル下腿部２１２とを含み、第２メカニカル大腿部２１１と第２メカニカル下腿部２１２とは、第２膝関節回転軸を介して回動接続される。第２膝関節回転軸は、第２メカニカル大腿部２１１と第２メカニカル下腿部２１２との間の夾角の増加または減少をサポートする。
【0035】
１つの実施例では、第１揺動脚群１０は、複数の第１揺動脚１１を含み、第１揺動脚１１は、第１脚部アセンブリと、第１脚部アセンブリの端部に位置する第１ホイール１１３とを含み、第２揺動脚群２０は、複数の第２揺動脚２１を含み、第２揺動脚２１は、第２脚部アセンブリと、第２脚部アセンブリの端部に位置する第２ホイール２１３とを含む。選択可能に、第１ホイール１１３は、多方向の自由度を有するホイールであり、第１ホイール１１３は、任意の方向への回転をサポートする。選択可能に、第２ホイール２１３は、多方向の自由度を有するホイールであり、第２ホイール２１３は、任意の方向への回転をサポートする。図１、図２を結合して参照し、上記第１脚部アセンブリは、第１メカニカル大腿部１１１と、第１メカニカル下腿部１１２とを含み、上記第２脚部アセンブリは、第２メカニカル大腿部２１１と、第２メカニカル下腿部２１２とを含む。
【0036】
１つの実施例では、移動ロボットは、第１ホイール１１３に対応する第１駆動モータと、第２ホイール２１３に対応する第２駆動モータとをさらに含み、第１駆動モータは、第１ホイール１１３を回転するように駆動するために用いられ、第２駆動モータは、第２ホイール２１３を回転するように駆動するために用いられる。
【0037】
１つの実施例では、複数の第１揺動脚１１のそれぞれに対応する複数の第１駆動モータは、連動して回転するかまたは独立して回転するように複数の第１ホイール１１３を制御することをサポートする。選択可能に、複数の第２揺動脚２１のそれぞれに対応する複数の第２駆動モータは、連動して回転するかまたは独立して回転するように複数の第２ホイール２１３を制御することをサポートする。
【0038】
１つの実施例では、移動ロボットは、腰部構造３０と、胴体構造４０とをさらに含み、腰部構造３０は、脚部構造と胴体構造４０とを接続するために用いられ、脚部構造は、第１揺動脚群１０と、第２揺動脚群２０と、を含む。
【0039】
１つの実施例では、腰部構造３０は、第１揺動脚群１０の回転軸と平行であり、及び／または、第２揺動脚群２０の回転軸と平行であるピッチ回転軸３を含む。例示的には、図１、図２を結合して参照し、ピッチ回転軸３は、第１股関節部回転軸１と（第２股関節部回転軸２と）平行である。ピッチ回転軸３は、胴体構造４０に回動接続され、ピッチ回転軸３は、ピッチ操作を実行するように胴体構造４０をサポートするために用いられる。
【0040】
１つの実施例では、腰部構造３０は、第１揺動脚群１０の回転軸と垂直であり、及び／または、第２揺動脚群２０の回転軸と垂直である側方揺動回転軸４を含む。図１、図２を結合して参照し、側方揺動回転軸４は、第１股関節部回転軸１と（第２股関節部回転軸２と）垂直である。側方揺動回転軸４は、胴体構造４０に回動接続され、側方揺動回転軸４は、側方揺動操作を実行するように胴体構造４０をサポートするために用いられる。
【0041】
１つの実施例では、腰部構造３０は、ピッチ回転軸３と、側方揺動回転軸４とを含む。ピッチ回転軸３は、第１揺動脚群１０の回転軸と平行であり、及び／または、ピッチ回転軸３は、第２揺動脚群２０の回転軸と平行である。図１、図２を結合して参照し、ピッチ回転軸３は、第１股関節部回転軸１と（第２股関節部回転軸２と）平行である。ピッチ回転軸３は、ピッチ操作を実行するように胴体構造４０をサポートするために用いられる。側方揺動回転軸４は、ピッチ回転軸３と垂直であり、側方揺動回転軸４の第１端４１は、ピッチ回転軸３の中心に接続され、側方揺動回転軸４の第２端４２は、胴体構造４０に接続され、側方揺動回転軸４は、側方揺動操作を実行するように胴体構造４０をサポートするために用いられる。
【0042】
１つの実施例では、移動ロボットはさらに、少なくとも１つの操作アーム５０を有し、図１、図２を結合して参照し、図１、図２は、移動ロボットが２つの操作アーム５０を有し、２つの操作アーム５０がロボットの中心軸に沿って対称的に配置されることを示す。
【0043】
選択可能に、操作アーム５０は、移動ロボットの肩部回転軸５に接続され、肩部回転軸５は、操作アーム５０が多方向の回転自由度を有するようにサポートするために用いられ、選択可能に、肩部回転軸５は、ロボット構造が許容する回動角度範囲内で操作アーム５０の回動をサポートする。１つの実施例では、移動ロボットは、肩部回転軸５に対応する肩部駆動モータをさらに含み、肩部駆動モータは、操作アーム５０を回転するように駆動するために用いられる。１つの実施例では、複数の肩部回転軸５のそれぞれに対応する複数の肩部駆動モータは、連動して回転するかまたは独立して回転するように複数の操作アーム５０を制御することをサポートする。
【0044】
選択可能に、操作アーム５０は、機械ブーム５１と、機械アーム５２とを含み、機械ブーム５１と機械アーム５２とは、肘関節回転軸６を介して接続され、肘関節回転軸６は、機械アーム５２が多方向の回転自由度を有するようにサポートするために用いられ、選択可能に、肘関節回転軸６は、ロボット構造が許容する回動角度範囲内で機械アーム５２の回動をサポートする。１つの実施例では、移動ロボットは、肘関節回転軸６に対応する肘関節駆動モータをさらに含み、肘関節駆動モータは、機械アーム５２を回転するように駆動するために用いられる。１つの実施例では、複数の肘関節回転軸６のそれぞれに対応する複数の肘関節駆動モータは、連動して回転するかまたは独立して回転するように複数の機械アーム５２を制御することをサポートする。
【0045】
１つの実施例では、機械アーム５２の端部には、グリッパが接続されている。１つの実施例では、移動ロボットは、胴体構造４０の上方に位置する頭部６０をさらに有する。
【0046】
図３は、本願の１つの例示的な実施例が提供する移動ロボットの制御方法のフローチャートを示す。当該方法が図１または図２に示す移動ロボットのコントローラーによって実行されることを例にして説明し、移動ロボットのコントローラーは、移動ロボットの本体または外部に位置し、当該方法は、ステップ３２０～３６０を含む。
ステップ３２０、第１段差または第１支持面に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御する。
ステップ３２０、第１段差または第１支持面に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御する。
【0047】
図３は、移動ロボットの階段の上り下り方法のフローチャートを示す。１つの実施例では、移動ロボットは、第１揺動脚群と、第２揺動脚群とを含み、第１揺動脚群は、複数の第１揺動脚を含み、及び／または、第２揺動脚群は、複数の第２揺動脚を含み、第１揺動脚群と第２揺動脚群とは並列配置され、それに、第１揺動脚群の回転軸と第２揺動脚群の回転軸とは、同一の垂直平面に位置する。第１揺動脚群及び第２揺動脚群のうちの少なくとも１つの揺動脚群は、複数の揺動脚を含み、選択可能に、第１揺動脚群は、複数の第１揺動脚を含み、第２揺動脚群は、１つの第２揺動脚を含み、または、第１揺動脚群は、１つの第１揺動脚を含み、第２揺動脚群は、複数の第２揺動脚を含み、または、第１揺動脚群は、複数の第１揺動脚を含み、第２揺動脚群は、複数の第２揺動脚を含む。
【0048】
１つの実施例では、第１揺動脚群は、複数の第１揺動脚を含み、第２揺動脚群は、複数の第２揺動脚を含み、複数の第１揺動脚は、それぞれ移動ロボットの中心軸両側に位置する少なくとも２つの第１揺動脚を含み、複数の第２揺動脚は、それぞれ移動ロボットの中心軸両側に位置する少なくとも２つの第２揺動脚を含み、これにより、移動ロボットの２つの揺動脚群が交互に階段を上り下りするときに転がり方向での安定を保持し、転がり方向のバランス問題を考慮する必要がなく、転がり方向は、走行方向と垂直な方向である。
【0049】
１つの実施例では、図３は、階段上り時のロボットの制御方法を示し、図３の方法は、移動ロボットの１つの完全な階段上りサイクルを示す。階段上りサイクルの初期状態では、第１揺動脚群は、第１段差または第１支持面に位置し、第２揺動脚群は、第２段差に位置し、第２段差は、第１段差及び第１支持面よりも高い。第１支持面は、ロボットが階段上りを開始する前に所在する基準面を指示する。
【0050】
なお、図３に示す階段上りサイクルでは、第１揺動脚群の所在する初期段差（または初期支持面）は、第２揺動脚群の所在する初期段差よりも低く、同じ理由により、第２揺動脚群の所在する初期段差が第１揺動脚群の所在する初期段差よりも低いという同様の階段上りサイクルが得られる。
【0051】
１つの実施例では、図３は、階段下り時のロボットの制御方法を示し、図３の方法は、移動ロボットの１つの完全な階段下りサイクルを示す。階段下りサイクルの初期状態では、第１揺動脚群は、第１段差または第１支持面に位置し、第２揺動脚群は、第２段差に位置し、第２段差は、第１段差よりも低く、第２段差は、第１支持面よりも低い。第１支持面は、ロボットが階段下りを開始する前に所在する基準面である。
【0052】
なお、図３に示す階段下りサイクルでは、第１揺動脚群の所在する初期段差（または初期支持面）は、第２揺動脚群の所在する初期段差よりも高く、同じ理由により、第２揺動脚群の所在する初期段差が第１揺動脚群の所在する初期段差よりも高いという同様の階段下りサイクルが得られる。
【0053】
ステップ３４０、第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように第１揺動脚群を制御する。
【0054】
１つの実施例では、図３は、階段上り時のロボットの制御方法を示し、第２揺動脚群は、第２段差と接触し、第２揺動脚群は、第２段差に支持され、第１揺動脚群を揺動するように移動ロボットを制御し、第１揺動脚群を第１段差から第３段差まで揺動し、第３段差は、第２段差よりも高い段差である。
【0055】
１つの実施例では、図３は、階段下り時のロボットの制御方法を示し、第２揺動脚群は、第２段差と接触し、第２揺動脚群は、第２段差に支持され、第１揺動脚群を揺動するように移動ロボットを制御し、第１揺動脚群を第１段差から第３段差まで揺動し、第３段差は、第２段差よりも低い段差である。
【0056】
いくつかの実施例では、第１揺動脚群を揺動する過程において、揺動動作を実行するように第１揺動脚群を制御するだけでなく、伸縮動作を実行するように第１揺動脚群を制御することも必要である。即ち、ステップ３４０は、第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで伸縮し揺動するように第１揺動脚群を制御するステップを含む。
【0057】
例示的には、第２揺動脚群を支持脚として、第１揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、第１揺動脚群を短縮し揺動するように制御し、その後、第１揺動脚群が第３段差に位置するまで、第１揺動脚群を伸長し揺動するように制御する。
【0058】
１つの実施例では、第１揺動脚群の第１揺動脚は、第１メカニカル大腿部と、第１メカニカル下腿部とを含み、第１メカニカル大腿部と第１メカニカル下腿部とは、スリーブ接続方式で接続され、スリーブ接続方式は、第１メカニカル大腿部をスリーブ接続方向に沿って伸縮すること、または第１メカニカル下腿部をスリーブ接続方向に沿って伸縮すること、または第１メカニカル大腿部、第１メカニカル下腿部をスリーブ接続方向に沿って伸縮することをサポートする。第１揺動脚群を揺動する過程において、第２揺動脚群を支持脚として、第１揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、第１揺動脚群を短縮し揺動するように制御する。その後、第１揺動脚群が第３段差に位置するまで、第１揺動脚群を伸長し揺動するように制御する。
【0059】
図４を結合して参照し、図４は、階段上りの動作シーケンスを示し、図４に示す階段上り方式は、準静的階段上りである。図４の（Ａ）部分は、第１揺動脚群１０が第１段差Ｆ１に位置し、第２揺動脚群２０が第２段差Ｆ２に位置することを示す。図４の（Ａ）部分と図４の（Ｃ）部分とを結合して示すように、第１揺動脚群１０は短縮した。図４の（Ｅ）部分は、第１揺動脚群１０が第３段差Ｆ３に位置し、第２揺動脚群２０が第２段差Ｆ２に位置することを示す。図４の（Ｃ）部分と図４の（Ｅ）部分とを結合して示すように、第１揺動脚群１０は伸長した。
【0060】
図５を結合して参照し、図５は、別の階段上りの動作シーケンスを示す。図５に示す階段上り方式は、静的階段上りである。図５の（Ａ）部分は、第１揺動脚群１０が第１段差Ｆ１に位置し、第２揺動脚群２０が第２段差Ｆ２に位置することを示す。図５の（Ａ）部分と図５の（Ｄ）部分とを結合して示すように、第１揺動脚群１０は短縮した。図５の（Ｅ）部分は、第１揺動脚群１０が第３段差Ｆ３に位置し、第２揺動脚群２０が第２段差Ｆ２に位置することを示す。図５の（Ｄ）部分と図５の（Ｅ）部分とを結合して示すように、第１揺動脚群１０は伸長した。
【0061】
別の実施例では、第１揺動脚群の第１揺動脚は、第１メカニカル大腿部と、第１メカニカル下腿部とを含み、第１メカニカル大腿部と第１メカニカル下腿部とは、第１膝関節回転軸を介して接続され、膝関節回転軸は、第１メカニカル大腿部と第１メカニカル下腿部との間の夾角の増加または減少をサポートする。第１揺動脚群を揺動する過程において、第２揺動脚群を支持脚として、第１揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、第１揺動脚群を湾曲し揺動するように制御する。その後、第１揺動脚群が第３段差に位置するまで、第１揺動脚群を伸びきって揺動するように制御する。
【0062】
ステップ３６０、第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御する。
【0063】
１つの実施例では、図３は、階段上り時のロボットの制御方法を示す。上記ステップ３４０は、階段上りの動作過程において、第２揺動脚群を支持脚として、第１揺動脚群を揺動する過程を紹介した。ステップ３６０は、階段上りの動作過程において、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群を揺動する過程として類似して実現する。ステップ３６０の揺動過程において、第１揺動脚群は、第３段差と接触し、第１揺動脚群は、第３段差に支持され、第２揺動脚群を揺動するように移動ロボットを制御し、第２揺動脚群を第２段差から第４段差まで揺動し、第４段差は第３段差よりも高い。
【0064】
１つの実施例では、図３は、階段下り時のロボットの制御方法を示し。上記ステップ３４０は、階段下りの動作過程において、第２揺動脚群を支持脚として、第１揺動脚群を揺動する過程を紹介した。ステップ３６０は、階段下りの動作過程において、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群を揺動する過程として類似して実現する。ステップ３６０の揺動過程において、第１揺動脚群は、第３段差と接触し、第１揺動脚群は、第３段差に支持され、第２揺動脚群を揺動するように移動ロボットを制御し、第２揺動脚群を第２段差から第４段差まで揺動し、第４段差は第３段差よりも低い。
【0065】
いくつかの実施例では、第２揺動脚群を揺動する過程において、揺動動作を実行するように第２揺動脚群を制御するだけでなく、伸縮動作を実行するように第２揺動脚群を制御することも必要である。即ち、ステップ３６０は、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群を第３段差まで伸縮し揺動するように制御するステップを含む。
【0066】
例示的には、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、第２揺動脚群を短縮し揺動するように制御し、第２揺動脚群が第４段差に位置するまで、第２揺動脚群を伸長し揺動するように制御する。
【0067】
１つの実施例では、第２揺動脚群の第２揺動脚は、第２メカニカル大腿部と、第２メカニカル下腿部とを含み、第２メカニカル大腿部と第２メカニカル下腿部とは、スリーブ接続方式で接続され、スリーブ接続方式は、第２メカニカル大腿部をスリーブ接続方向に沿って伸縮すること、または、第２メカニカル下腿部をスリーブ接続方向に沿って伸縮すること、または第２メカニカル大腿部、第２メカニカル下腿部をスリーブ接続方向に沿って伸縮することをサポートする。第２揺動脚群を揺動する過程において、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、第２揺動脚群を短縮し揺動するように制御する。その後、第２揺動脚群が第４段差に位置するまで、第２揺動脚群を伸長し揺動するように制御する。
【0068】
別の実施例では、第２揺動脚群の第２揺動脚は、第２メカニカル大腿部と、第２メカニカル下腿部とを含み、第２メカニカル大腿部と第２メカニカル下腿部とは、第２膝関節回転軸を介して接続され、膝関節回転軸は、第２メカニカル大腿部と第２メカニカル下腿部との間の夾角の増加または減少をサポートする。第２揺動脚群を揺動する過程において、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、第２揺動脚群を湾曲し揺動するように制御する。その後、第２揺動脚群が第４段差に位置するまで、第２揺動脚群を伸びきって揺動するように制御する。
【0069】
上述のように、２つの揺動脚群（２つの揺動脚群には、複数の揺動脚を含む揺動脚群が少なくとも１つ存在する）が交互に階段を上り下りすることにより、移動ロボットの階段の上り下り解決策を提供する。当該解決策では、移動ロボットの安全性が高く、階段の上り下りの実現の難易度が低く、ロボットは大きな安定余裕を持ち、実機の実現のリスクを低減できる。
【0070】
それに、第１揺動脚群の複数の第１揺動脚が、それぞれ移動ロボットの中心軸両側に位置する少なくとも２つの第１揺動脚を含み、第２揺動脚群の複数の第２揺動脚が、それぞれ移動ロボットの中心軸両側に位置する少なくとも２つの第２揺動脚を含む場合、移動ロボットの階段を上り下りする時の転がり方向に沿ったバランスを保証し、転がり方向のバランスは、追加のアルゴリズムによって制御する必要がなく、転がり方向は、移動ロボットの走行方向と垂直な方向である。
【0071】
それに、２つの揺動脚群が交互に階段を上り下りする過程において、脚部の伸縮がさらに発生し、脚部伸縮機能を有するロボットの階段の上り下り解決策を提供する。
【0072】
図３に基づいて示す選択可能な実施例では、移動ロボットの階段上り方式のみを考慮する場合である。移動ロボットの階段上り方式は、さらに準静的階段上りと静的階段上りとの方式に分けることができる。図４に示す階段上りの動作シーケンスは、準静的階段上りの動作シーケンスであり、図５に示す階段上りの動作シーケンスは、静的階段上りの動作シーケンスである。
【0073】
準静的階段上りとは、階段上りの過程中の各時点において、移動ロボット全体の重心が地面支持領域内にあるか、または移動ロボット全体の重心が支持領域から十分に小さく外れることを意味し、この場合、各時点におけるロボットの全体姿勢はいずれも、バランス状態を保持できるか、または一定の方法によっていつでもバランス状態に回復できる。
【0074】
静的階段上りとは、階段上りの過程中の各時点において、移動ロボット全体の重心が地面支持領域内にあることを意味し、各時点におけるロボットの全体姿勢は、静止状態では、任意の他の条件が必要なく、バランス状態を保持できる。
【0075】
準静的階段上り：図３に基づいて示す選択可能な実施例では、図６は、移動ロボットの準静的階段上りの方法のフローチャートを示す。当該方法が図１または図２に示す移動ロボットのコントローラーによって実行されることを例にして説明し、移動ロボットのコントローラーは、移動ロボットの本体または外部に位置する。図６に示す方法は、ステップ６１０～６５０を含む。
ステップ６１０、第１段差に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御し、第２段差は第１段差よりも高く、または、第１支持面に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御し、第２段差は第１支持面よりも高い。
ステップ６１０、第１段差に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御し、第２段差は第１段差よりも高く、または、第１支持面に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御し、第２段差は第１支持面よりも高い。
【0076】
図６に示す準静的階段上りの過程において、第１段差と第２段差は隣接する段差であり、第２揺動脚群は、第２段差に位置するときに第３段差の側壁と接触しない。即ち、準静的階段上りの過程において、第２揺動脚は、第３段差に支持されず、第２揺動脚群は、第３段差からの支持力を受けず、第２揺動脚群は、第２段差からの支持力のみを受ける。
【0077】
図４を結合して参照し、図４の（Ａ）部分は、第１揺動脚群１０が第１段差Ｆ１に位置し、第２揺動脚群２０が第２段差Ｆ２に位置し、第２段差Ｆ２が第１段差Ｆ１よりも高いことを示す。この場合、第２揺動脚群２０は第３段差Ｆ３と接触していない。
【0078】
ステップ６２０、移動ロボットの重心投影が第２揺動脚群と第２段差との接触領域に位置するまで、移動ロボットを前傾するように制御する。
【0079】
図４を結合して参照し、移動ロボットが前傾した後、図４の（Ｂ）部分は、第１揺動脚群１０が第１段差Ｆ１に位置し、第２揺動脚群２０が第２段差Ｆ２に位置し、移動ロボットの重心投影が第２揺動脚群２０と第２段差Ｆ２との接触領域に位置することを示す。
【0080】
図４において、塗りつぶされていない円形で移動ロボットの各々の部位の重心を示し、黒色で塗りつぶされた円形で移動ロボットの全体重心を示す。図４は、移動ロボットの上半身、大腿部、下腿部の重心をそれぞれ塗りつぶされていない円形で示す。移動ロボットの全体重心は、以下の式で表すことができる。
【0081】
なお、ｃは移動ロボットの総重心であり、ｍｉは移動ロボットの各部分の質量であり、ｃｉは移動ロボットの各部分の重心であり、ｉは正の整数である。観察して得られるように、図４の（Ｂ）部分は、このとき移動ロボットの重心投影が第２揺動脚群２０と第２段差Ｆ２との接触領域に位置することを示す。
【0082】
１つの実施例では、第２揺動脚群は、複数の第２揺動脚を含み、第２揺動脚は、第２脚部アセンブリと、第２ホイールとを含み、各第２ホイールは、第２段差との間が点接触であり、複数の第２ホイールは、第２段差と線接触を構成する。従って、第２揺動脚群と第２段差との接触領域は接触線である。
【0083】
１つの実施例では、移動ロボットを前傾するように制御する過程において、移動ロボットの重心投影が常に第２揺動脚群と第２段差との接触点と、第１揺動脚群と第１段差との接触点と、で囲まれた幾何学的図形内に収まるように保持する必要がある。幾何学的図形の範囲が大きいため、移動ロボットの前傾速度が遅く保証される限り、追加の制御を行う必要がない。しかしながら、移動ロボットの重心投影が変化する場合、即ち、移動ロボットが前傾を開始する際に加速度を有することになり、この場合、移動ロボットが不安定になる可能性があるため、依然として移動ロボットの安定を保証する制御方法を設置する必要がある。詳しくは、以下の第１制御方法の関連紹介を参照する。
【0084】
ステップ６３０、第２揺動脚群を支持脚として、第１揺動脚群を第３段差まで揺動するように制御し、第３段差は第２段差よりも高い。
【0085】
図６に示す準静的階段上りの過程において、第２段差と第３段差は隣接する段差である。図４を結合して参照し、図４の（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）部分は、第２揺動脚群２０を支持脚として、第１揺動脚群１０を第３段差Ｆ３まで揺動するように制御する過程を示す。
【0086】
第１揺動脚群が第１段差から離間した後、移動ロボットの重心が常に第２揺動脚群と第２段差との接触領域に保持されるように制御する必要があり、第２揺動脚群は、複数の第２揺動脚を含み、第２揺動脚は、第２脚部アセンブリと、第２ホイールとを含み、各第２ホイールは、第２段差との間が点接触であり、複数の第２ホイールは、第２段差と線接触を構成する。従って、第２揺動脚群と第２段差との接触領域は接触線である。
【0087】
１つの実施例では、第１揺動脚群を第３段差まで揺動するように制御する過程において、第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで移動ロボットを前傾するように制御し、その後、第１揺動脚群が第３段差まで揺動するまで移動ロボットを後傾するように制御する。図４を結合して参照し、図４の（Ｃ）部分は、移動ロボットが前傾状態にあることを示す。図４の（Ｅ）部分は、移動ロボットが後傾状態にあることを示す。詳しくは、以下の第２制御方法の関連紹介を参照する。
【0088】
ステップ６４０、移動ロボットの重心投影が第１揺動脚群と第３段差との接触領域に位置するまで、移動ロボットを前傾するように制御する。
【0089】
上記ステップ６２０及びステップ６３０は、階段上りの動作過程において、第２揺動脚群を支持脚として、第１揺動脚群を揺動する関連ステップを紹介した。ステップ６４０及びステップ６５０は、階段上りの動作過程において、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群を揺動する関連ステップとして類似して実現する。
【0090】
図４は、階段上り動作の半分のサイクルのみを示し、同じ理由により、類似する後半のサイクルが得られ、後半のサイクルでは、第２揺動脚群を揺動し、ステップ６４０について、上記ステップ６２０の紹介を参照可能である。
【0091】
１つの実施例では、第１揺動脚群は、複数の第１揺動脚を含み、第１揺動脚は、第１脚部アセンブリと、第１ホイールとを含み、各第１ホイールは、第３段差との間が点接触であり、複数の第１ホイールは、第３段差と線接触を構成する。従って、第１揺動脚群と第３段差との接触領域は接触線である。
【0092】
１つの実施例では、移動ロボットを前傾するように制御する過程において、移動ロボットの重心投影が常に第２揺動脚群と第２段差との接触点と、第１揺動脚群と第３段差との接触点と、で囲まれた幾何学的図形内に収まるように保持する必要がある。幾何学的図形の範囲が大きいため、移動ロボットの前傾速度が遅く保証される限り、追加の制御を行う必要がない。しかしながら、移動ロボットの重心投影が変化する場合、即ち、移動ロボットが前傾を開始する際に加速度を有することになり、この場合、移動ロボットが不安定になる可能性があるため、依然として移動ロボットの安定を保証する制御方法を設置する必要がある。詳しくは、以下の第１制御方法の関連紹介を参照する。
【0093】
ステップ６５０、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群を第４段差まで揺動するように制御し、第４段差は第３段差よりも高い。
【0094】
図６に示す準静的階段上りの過程において、第３段差と第４段差は隣接する段差である。
【0095】
第２揺動脚群が第２段差から離間した後、移動ロボットの重心が常に第１揺動脚群と第３段差との接触領域に保持されるように制御する必要があり、第１揺動脚群は、複数の第１揺動脚を含み、第１揺動脚は、第１脚部アセンブリと、第１ホイールとを含み、各第１ホイールは、第３段差との間が点接触であり、複数の第１ホイールは、第３段差と線接触を構成する。従って、第２揺動脚群と第２段差との接触領域は接触線である。
【0096】
１つの実施例では、第２揺動脚群を第４段差まで揺動するように制御する過程において、第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで移動ロボットを前傾するように制御し、その後、第２揺動脚群が第４段差まで揺動するまで移動ロボットを後傾するように制御する。詳しくは、以下の第２制御方法の関連紹介を参照する。
【0097】
同じ理由により、ステップ６５０は類似して、上記ステップ６３０の紹介を参照可能である。
【0098】
上述のように、上記解決策は、準静的階段上りの解決策を提供し、脚を揺動して階段を上る前に、先にロボットの重心投影を支持脚と段差との接触領域に移動し、ロボットの重心の移転解決策を提供し、これにより、ロボットは、安定して階段を上り続けることができる。
【0099】
図６に基づいて示す選択可能な実施例では、準静的階段上りの過程は、以下の２種の制御方法のうちの少なくとも１種をさらに含む。第１種の制御方法は、移動ロボットの第１揺動脚群及び第２揺動脚群がいずれも段差と接触するときに、ロボットの重心移動過程における安定性を保証する。第２種の制御方法は、移動ロボットの１つのみの揺動脚群が段差と接触するときに、移動ロボットを前傾するように制御する。
【0100】
第１種の制御方法について、第１揺動脚群の第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、第２揺動脚群の第２揺動脚の端部は第２ホイールを含む。図６に基づいて示す選択可能な実施例では、ステップ６２０は、移動ロボットの重心投影が第２揺動脚群と第２段差との接触領域に位置するまで、移動ロボットを前傾するように制御し、第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイール及び第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御するステップに置き換えられてもよい。
【0101】
具体的には、第１揺動脚群の段差接触力が第２揺動脚群の段差接触力よりも小さいまで、第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、第１揺動脚群が水平移動せず第２揺動脚群が垂直移動しないように制御する。移動ロボットの重心投影が第２揺動脚群と第２段差との接触領域に位置するまで、第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、第２揺動脚群が水平移動せず第１揺動脚群が垂直移動しないように制御する。段差接触力とは、段差から受ける支持力を意味する。
【0102】
例示的には、図７を結合して参照し、図７の（Ａ）部分は、第１揺動脚群の段差接触力が第２揺動脚群の段差接触力よりも大きいという状況、即ち、少なくとも１つの第１ホイールの段差接触力が少なくとも１つの第２ホイールの段差接触力よりも大きいという状況を示し、この場合、第１ホイールは後輪（ｂａｃｋ）であり、第２ホイールは前輪（ｆｒｏｎｔ）であり、即ち、図７の（Ａ）部分は、後輪の段差接触力が前輪の段差接触力よりも大きいという状況を示し、
として示される。
【0103】
図８を結合して参照し、図８は、第１制御分岐８１を示し、第１制御分岐８１は、後輪の段差接触力が前輪の段差接触力よりも大きいという状況である。第１制御分岐８１では、
各々の制御量の実際の値と所望の値との偏差を算出し、この偏差をＰＤコントローラー８０１に送信し、ＰＤコントローラー８０１によって後輪トルクを算出し、後輪トルクをダイナミックシミュレータ８０２に送信し、ダイナミックシミュレータ８０２によって移動ロボットの後輪を駆動する。
【0104】
例示的には、図７を結合して参照し、図７の（Ｂ）部分は、第１揺動脚群の段差接触力が第２揺動脚群の段差接触力よりも小さいという状況、即ち、少なくとも１つの第１ホイールの段差接触力が少なくとも１つの第２ホイールの段差接触力よりも小さいという状況を示し、この場合、第１ホイールは後輪（ｂａｃｋ）であり、第２ホイールは前輪（ｆｒｏｎｔ）であり、即ち、図７の（Ｂ）部分は、後輪の段差接触力が前輪の段差接触力よりも小さいという状況を示し、
として示される。
【0105】
図８を結合して参照し、図８は、第２制御分岐８２を示し、第２制御分岐８２は、後輪の段差接触力が前輪の段差接触力よりも小さいという状況である。第２制御分岐８２では、
各々の制御量の実際の値と所望の値との偏差を算出し、この偏差をＰＤコントローラー８０１に送信し、ＰＤコントローラー８０１によって前輪トルクを算出し、前輪トルクをダイナミックシミュレータ８０２に送信し、ダイナミックシミュレータ８０２によって移動ロボットの前輪を駆動する。
【0106】
図６に基づいて示す選択可能な実施例では、ステップ６４０は、移動ロボットの重心投影が第１揺動脚群と第３段差との接触範囲に位置するまで、移動ロボットを前傾するように制御し、第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイール及び第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御するステップに置き換えられてもよい。
【0107】
具体的には、第２揺動脚群の段差接触力が第１揺動脚群の段差接触力よりも小さいまで、第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、第２揺動脚群が水平移動せず第１揺動脚群が垂直移動しないように制御し、移動ロボットの重心投影が第１揺動脚群と第３段差との接触領域に位置するまで、第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、第１揺動脚群が水平移動せず第２揺動脚群が垂直移動しないように制御する。段差接触力とは、段差から受ける支持力を意味する。
【0108】
例示的には、図７を結合して参照し、図７の（Ａ）部分は、第２揺動脚群の段差接触力が第１揺動脚群の段差接触力よりも大きいという状況、即ち、少なくとも１つの第２ホイールの段差接触力が少なくとも１つの第１ホイールの段差接触力よりも大きいという状況を示し、この場合、第２ホイールは後輪（ｂａｃｋ）であり、第１ホイールは前輪（ｆｒｏｎｔ）であり、即ち、図７の（Ａ）部分は、後輪の段差接触力が前輪の段差接触力よりも大きいという状況を示し、
として示される。
【0109】
図８を結合して参照し、図８は、第１制御分岐８１を示し、第１制御分岐８１は、後輪の段差接触力が前輪の段差接触力よりも大きいという状況である。第１制御分岐８１では、
各々の制御量の実際の値と所望の値との偏差を算出し、この偏差をＰＤコントローラー８０１に送信し、ＰＤコントローラー８０１によって後輪トルクを算出し、後輪トルクをダイナミックシミュレータ８０２に送信し、ダイナミックシミュレータ８０２によって移動ロボットの後輪を駆動する。
【0110】
例示的には、図７を結合して参照し、図７の（Ｂ）部分は、第２揺動脚群の段差接触力が第１揺動脚群の段差接触力よりも大きいという状況（即ち、少なくとも１つの第２ホイールの段差接触力が少なくとも１つの第１ホイールの段差接触力よりも小さいという状況）を示し、この場合、第２ホイールは後輪（ｂａｃｋ）であり、第１ホイールは前輪（ｆｒｏｎｔ）であり、即ち、図７の（Ｂ）部分は、後輪の段差接触力が前輪の段差接触力よりも小さいという状況を示し、
として示される。
【0111】
図８を結合して参照し、図８は、第２制御分岐８２を示し、第２制御分岐８２は、後輪の段差接触力が前輪の段差接触力よりも小さいという状況である。第２制御分岐８２では、
各々の制御量の実際の値と所望の値との偏差を算出し、この偏差をＰＤコントローラー８０１に送信し、ＰＤコントローラー８０１によって前輪トルクを算出し、前輪トルクをダイナミックシミュレータ８０２に送信し、ダイナミックシミュレータ８０２によって移動ロボットの前輪を駆動する。
【0112】
上述のように、脚を揺動して階段を上る前に、まずロボットの重心投影を支持脚と段差との接触領域に移動する必要があり、上記解決策は制御方法を提供し、これにより、重心の移転過程において、ロボットは安定に保つことができる。それに、上記方法は、脚部の端部がホイールであるロボットに適用され、ホイールは段差面と点接触であり、複数のホイールは段差面と線接触を構成し、上記は、段差と線接触を構成するロボットが重心の移転過程において安定に保つことができるという解決策を提供する。
【0113】
第２種の制御方法について、図６に基づいて示す選択可能な実施例では、ステップ６３０は、第１揺動脚群を第３段差まで揺動するように制御する過程において、第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで移動ロボットを前傾するように制御し、第１揺動脚群が第３段差まで揺動するまで移動ロボットを後傾するように制御するステップをさらに含む。
【0114】
１つの実施例では、第１揺動脚群の第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、第２揺動脚群の第２揺動脚の端部は第２ホイールを含む。ステップ６３０は、第２揺動脚群を支持脚として、第１揺動脚群を第３段差まで揺動するように制御するステップである。第１揺動脚群を第３段差まで揺動するように制御する過程において、第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動することにより、第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで移動ロボットを前傾するように制御し、第１揺動脚群が第３段差まで揺動するまで移動ロボットを後傾するように制御する。
【0115】
図９を結合して参照し、図９の（Ａ）部分は、第１揺動脚群を揺動する過程における第２ホイールの制御量、即ち、夾角θ（移動ロボットの傾斜角度）、夾角θの１階微分（図示せず）、ロボット位置（図示せず）、及びロボット速度（図示せず）を示す。第１揺動脚群を揺動する過程において、夾角θを検出し、夾角θを制御量として、第２ホイールを駆動するように制御する。
【0116】
図９の（Ｂ）部分は、夾角θの制御方法を示す。
この２つの制御量の実際の値と所望の値との偏差を算出し、偏差をＰＩコントローラー９０１に送信し、ＰＩコントローラー９０１は、
偏差をＰＤコントローラー９０２に送信し、ＰＤコントローラー９０２は、第２ホイールのトルクτを算出し、トルクτをダイナミックシミュレータ９０３に送信し、ダイナミックシミュレータ９０３は、移動ロボットの第２ホイールを駆動する。
【0117】
図６に基づいて示す選択可能な実施例では、ステップ６５０は、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御する過程において、第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで移動ロボットを前傾するように制御し、第２揺動脚群が第４段差まで揺動するまで移動ロボットを後傾するように制御するステップをさらに含む。
【0118】
１つの実施例では、第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、第２揺動脚の端部は第２ホイールを含む。ステップ６５０は、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群を第４段差まで揺動するように制御するステップである。第２揺動脚群を第４段差まで揺動するように制御する過程において、第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動することにより、第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで移動ロボットを前傾するように制御し、第２揺動脚群が第４段差まで揺動するまで移動ロボットを後傾するように制御する。
【0119】
図９を結合して参照し、図９の（Ａ）部分は、第２揺動脚群を揺動する過程における第１ホイールの制御量、即ち、夾角θ（移動ロボットの傾斜角度）、夾角θの１階微分（図示せず）、ロボット位置（図示せず）、及びロボット速度（図示せず）を示す。第２揺動脚群を揺動する過程において、夾角θを検出し、夾角θを制御量として、第１ホイールを駆動するように制御する。
【0120】
図９の（Ｂ）部分は、夾角θの制御方法を示す。
この２つの制御量の実際の値と所望の値との偏差を算出し、偏差をＰＩコントローラー９０１に送信し、ＰＩコントローラー９０１は、
偏差をＰＤコントローラー９０２に送信し、ＰＤコントローラーは、第１ホイールのトルクτを算出し、トルクτをダイナミックシミュレータ９０３に送信し、ダイナミックシミュレータ９０３は、移動ロボットの第１ホイールを駆動する。
【0121】
上述のように、上記方法は、ロボットの制御方法を提供し、脚を揺動して階段を上るようにロボットを制御する過程において、移動ロボットの傾斜角度を検出し制御することにより、階段上りの過程においてロボットは安定に保つことができる。上記方法は、脚部の端部がホイールであるロボットに適用され、ホイールは段差面と点接触であり、複数のホイールは段差面と線接触を構成し、上記は、段差と線接触を構成するロボットの準静的階段上りの制御方法を提供する。
【0122】
静的階段上りについて、図１０は、移動ロボットの静的階段上りの方法のフローチャートを示す。当該方法が図１または図２に示す移動ロボットのコントローラーによって実行されることを例にして説明し、移動ロボットのコントローラーは、移動ロボットの本体または外部に位置する。図１０に示す方法は、ステップ１００１～１００５を含む。
ステップ１００１、第１段差に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御し、第２段差は第１段差よりも高く、または、第１支持面に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御し、第２段差は第１支持面よりも高い。
ステップ１００１、第１段差に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御し、第２段差は第１段差よりも高く、または、第１支持面に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御し、第２段差は第１支持面よりも高い。
【0123】
図１０に示す静的階段上りの過程において、第１段差と前記第２段差は隣接する段差であり、第２段差と第３段差は隣接する段差であり、第３段差と第４段差は隣接する段差である。第２揺動脚群は、第２段差に位置するときに第３段差の側壁と接触する。即ち、静的階段上りの過程において、第２揺動脚は、第２段差と第３段差に同時に支持される。第２揺動脚群は、第２段差、第３段差からの支持力を同時に受ける。
【0124】
図５を結合して参照し、図５の（Ａ）部分は、第１揺動脚群１０が第１段差Ｆ１に位置し、第２揺動脚群２０が第２段差Ｆ２に位置し、第２段差Ｆ２が第１段差Ｆ１よりも高いことを示す。この場合、第２揺動脚群２０は第３段差Ｆ３の側壁と接触する。
【0125】
ステップ１００２、移動ロボットの重心投影が第２段差上の第２揺動脚群の落下点と第３段差の側壁投影とで囲まれた安定領域に入るまで、移動ロボットを前傾するように制御する。
【0126】
図５を結合して参照し、移動ロボットが前傾した後、図５の（Ｂ）部分は、第１揺動脚群１０が第１段差Ｆ１に位置し、第２揺動脚群２０が第２段差Ｆ２に位置し、移動ロボットの重心投影が第２揺動脚群２０と第２段差Ｆ２との接触領域のやや前方に位置することを示す。移動ロボットの重心投影は、第２揺動脚群２０と第３段差Ｆ３の側壁とで構成された安定領域に入る。安定領域とは、第２揺動脚群の落下点と第３段差の側壁投影とで囲まれた領域を意味する。第２揺動脚は、第２脚部アセンブリと、第２ホイールとを含み、安定領域は、複数の第２ホイールの円心投影と第３段差の側壁とで囲まれた領域を含む。
【0127】
図５において、塗りつぶされていない円形で移動ロボットの各々の部位の重心を示し、黒色で塗りつぶされた円形で移動ロボットの全体重心を示す。図５は、移動ロボットの上半身、大腿部、下腿部の重心をそれぞれ塗りつぶされていない円形で示す。移動ロボットの全体重心は、以下の式で表すことができる。
【0128】
なお、ｃは移動ロボットの総重心であり、ｍｉは移動ロボットの各部分の質量であり、ｃｉは移動ロボットの各部分の重心であり、ｉは正の整数である。観察して得られるように、図５の（Ｂ）部分は、このとき移動ロボットの重心投影が第２揺動脚群２０と第２段差Ｆ２との接触領域のやや前方に位置することを示す。
【0129】
１つの実施例では、第２揺動脚群は、複数の第２揺動脚を含み、第２揺動脚は、第２脚部アセンブリと、第２ホイールとを含み、各第２ホイールは、第２段差との間が点接触であり、複数の第２ホイールは、第２段差と線接触を構成する。従って、第２揺動脚群と第２段差との接触領域は接触線である。
【0130】
ステップ１００３、第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように第１揺動脚群を制御し、第３段差は第２段差よりも高い。
【0131】
【0132】
移動ロボットの重心が安定領域内に保持されていれば、転倒することはないため、追加の制御アルゴリズムを必要としない。ここが、静的階段上りと前述の準静的階段上りとの最大の違いである。
【0133】
ステップ１００４、移動ロボットの重心投影が第３段差上の第１揺動脚群の落下点と第４段差の側壁投影とで囲まれた安定領域に入るまで、移動ロボットを前傾するように制御する。
【0134】
上記ステップ１００２及びステップ１００３は、階段上りの動作過程において、第２揺動脚群を支持脚として、第１揺動脚群を揺動する関連ステップを紹介した。ステップ１００４及びステップ１００５は、階段上りの動作過程において、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群を揺動する関連ステップとして類似して実現する。
【0135】
図５は、階段上り動作の半分のサイクルのみを示し、同じ理由により、類似する後半のサイクルが得られ、後半のサイクルでは、第２揺動脚群を揺動し、ステップ１００４について、上記ステップ１００２の紹介を参照可能である。
【0136】
移動ロボットの重心投影は、第１揺動脚群と第４段差の側壁とで構成された安定領域に入る。安定領域とは、第１揺動脚群の落下点と第４段差の側壁投影とで囲まれた領域を意味する。第１揺動脚は、第１脚部アセンブリと、第１ホイールとを含み、安定領域は、複数の第１ホイールの円心投影と第４段差の側壁とで囲まれた領域を含む。
【0137】
１つの実施例では、第１揺動脚群は、複数の第１揺動脚を含み、第１揺動脚は、第１脚部アセンブリと、第１ホイールとを含み、各第１ホイールは、第３段差との間が点接触であり、複数の第１ホイールは、第３段差と線接触を構成する。従って、第１揺動脚群と第３段差との接触領域は接触線である。
【0138】
ステップ１００５、第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御し、第４段差は第３段差よりも高い。
【0139】
第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御する。移動ロボットの重心が安定範囲内に保持されていれば、転倒することはないため、追加の制御アルゴリズムを必要としない。ここが、静的階段上りと前述の準静的階段上りとの最大の違いである。
【0140】
上述のように、上記解決策は、静的階段上りの解決策を提供し、脚を揺動して階段を上る前に、まずロボットの重心投影を支持脚と高段段差の側壁とで構成された安定領域に移動し、ロボットの重心の移転解決策を提供し、これにより、ロボットは、安定して階段を上り続けることができる。
【0141】
それに、上記方法は、脚部の端部がホイールであるロボットに適用され、ホイールは段差面と点接触であり、複数のホイールは段差面と線接触を構成し、上記は、段差と線接触を構成するロボットの静的階段上りの制御方法を提供する。静的階段上りの過程においてロボットの傾斜角を検出する必要がなく、ホイールモータに逆トルクを与える必要もなく、重心投影をホイールと段差の側壁とで構成された安定領域に収まるだけでよい。
【0142】
図１０に基づいて示す選択可能な実施例では、ステップ１００３は、第３段差まで揺動するように第１揺動脚群を制御する過程において、移動ロボットの受ける力が第１安定条件を満たすことを目標として、第２揺動脚群が常に第３段差に支持されるように制御するステップをさらに含む。
【0143】
１つの実施例では、第２揺動脚群の第２揺動脚の端部は第２ホイールを含み、第２ホイールは第２半径を有し、第２揺動脚群は、少なくとも１つの第２ホイールを介して第３段差に支持される。第１安定条件は、
（１）第２支持力と第１摩擦力との和はゼロであり、第２支持力は、第３段差の側壁からの支持力であり、第１摩擦力は、第２段差の段差面からの摩擦力であり、第２支持力と第１摩擦力は逆方向であることと、（２）第１支持力、第２摩擦力、移動ロボットの重力の和はゼロであり、第１支持力は、第２段差の段差面からの支持力であり、第２摩擦力は、第３段差の側壁からの摩擦力であり、第１支持力と第２摩擦力は方向が同じであり、第２摩擦力と第２支持力との比の値は摩擦係数以下であり、第１摩擦力と第１支持力との比の値は摩擦係数以下であることと、（３）第２支持力と第２半径との積は、第２摩擦力と第２半径との積と、移動ロボットの重力と前傾距離との積と、の和の値に等しく、前傾距離は、移動ロボットの重心と第２ホイールの円心との水平距離であることと、（４）第１支持力と第２半径との積は、第１摩擦力と第２半径との積と、移動ロボットの重力と残り距離との積と、の和の値に等しく、残り距離と前傾距離との和の値は第２半径であることと、を含む。
（１）第２支持力と第１摩擦力との和はゼロであり、第２支持力は、第３段差の側壁からの支持力であり、第１摩擦力は、第２段差の段差面からの摩擦力であり、第２支持力と第１摩擦力は逆方向であることと、（２）第１支持力、第２摩擦力、移動ロボットの重力の和はゼロであり、第１支持力は、第２段差の段差面からの支持力であり、第２摩擦力は、第３段差の側壁からの摩擦力であり、第１支持力と第２摩擦力は方向が同じであり、第２摩擦力と第２支持力との比の値は摩擦係数以下であり、第１摩擦力と第１支持力との比の値は摩擦係数以下であることと、（３）第２支持力と第２半径との積は、第２摩擦力と第２半径との積と、移動ロボットの重力と前傾距離との積と、の和の値に等しく、前傾距離は、移動ロボットの重心と第２ホイールの円心との水平距離であることと、（４）第１支持力と第２半径との積は、第１摩擦力と第２半径との積と、移動ロボットの重力と残り距離との積と、の和の値に等しく、残り距離と前傾距離との和の値は第２半径であることと、を含む。
【0144】
第１安定条件は、移動ロボットが第２揺動脚群を揺動するときに満たす必要がある安定条件である。図１１を結合して参照し、図１１は、移動ロボットの力の解析の概略図を示す。図１１において、Ｔｗは第２ホイールのトルクであり、
Ｇは移動ロボットの重力であり、Ｒは第２ホイールの半径であり、ｂは移動ロボットの前傾距離であり、ｂは移動ロボットの重心と第２ホイールの円心との水平距離である。μは段差の摩擦係数である。上記第１安定条件は、次の式に示される。
【0145】
例示的には、第２ホイール半径Ｒ＝８２．５ｍｍ、摩擦係数μ＝０．５の場合、バランス条件は、ｂ＝０ｍｍ～４９．５ｍｍである。第２ホイール半径Ｒ＝８２．５ｍｍ、μ＝０．８の場合、ｂ＝０ｍｍ～７２．５ｍｍである。従って、移動ロボットの重心の有効安定範囲は、ホイール半径Ｒよりも小さく、かつ摩擦係数の影響を受ける。
【0146】
図１０に基づいて示す選択可能な実施例では、ステップ１００５は、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御する過程において、移動ロボットの受ける力が第２安定条件を満たすことを目標として、第１揺動脚群が常に第４段差に支持されるように制御するステップをさらに含む。
【0147】
１つの実施例では、第１揺動脚群の第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、第１ホイールは第１半径を有し、第１揺動脚群は、少なくとも１つの第１ホイールを介して第３段差に支持される。第２安定条件は、
（１）第４支持力と第３摩擦力との和はゼロであり、第４支持力は、第４段差の側壁からの支持力であり、第３摩擦力は、第３段差の段差面からの摩擦力であり、第４支持力と第３摩擦力は逆方向であることと、（２）第３支持力、第４摩擦力、移動ロボットの重力の和はゼロであり、第３支持力は、第３段差の段差面からの支持力であり、第４摩擦力は、第４段差の側壁からの摩擦力であり、第３支持力と第４摩擦力は方向が同じであり、第４摩擦力と第４支持力との比の値は摩擦係数以下であり、第３摩擦力と第３支持力との比の値は摩擦係数以下であることと、（３）第４支持力と第１半径との積は、第４摩擦力と第１半径との積と、移動ロボットの重力と前傾距離との積と、の和の値に等しく、前傾距離は、移動ロボットの重心と第１ホイールの円心との水平距離であることと、（４）第３支持力と第１半径との積は、第３摩擦力と第１半径との積と、移動ロボットの重力と残り距離との積と、の和の値に等しく、残り距離と前傾距離との和の値は第１半径であることと、を含む。
（１）第４支持力と第３摩擦力との和はゼロであり、第４支持力は、第４段差の側壁からの支持力であり、第３摩擦力は、第３段差の段差面からの摩擦力であり、第４支持力と第３摩擦力は逆方向であることと、（２）第３支持力、第４摩擦力、移動ロボットの重力の和はゼロであり、第３支持力は、第３段差の段差面からの支持力であり、第４摩擦力は、第４段差の側壁からの摩擦力であり、第３支持力と第４摩擦力は方向が同じであり、第４摩擦力と第４支持力との比の値は摩擦係数以下であり、第３摩擦力と第３支持力との比の値は摩擦係数以下であることと、（３）第４支持力と第１半径との積は、第４摩擦力と第１半径との積と、移動ロボットの重力と前傾距離との積と、の和の値に等しく、前傾距離は、移動ロボットの重心と第１ホイールの円心との水平距離であることと、（４）第３支持力と第１半径との積は、第３摩擦力と第１半径との積と、移動ロボットの重力と残り距離との積と、の和の値に等しく、残り距離と前傾距離との和の値は第１半径であることと、を含む。
【0148】
第２安定条件は、移動ロボットが第１揺動脚群を揺動するときに満たす必要がある安定条件である。図１１を結合して参照し、図１１は、移動ロボットの力の解析の概略図を示す。図１１において、Ｔｗは第１ホイールのトルクであり、
Ｇは移動ロボットの重力であり、Ｒは第１ホイールの半径であり、ｂは移動ロボットの前傾距離であり、ｂは移動ロボットの重心と第１ホイールの円心との水平距離である。μは段差の摩擦係数である。上記第２安定条件は、次の式に示される。
【0149】
例示的には、第１ホイール半径Ｒ＝８２．５ｍｍ、摩擦係数μ＝０．５の場合、バランス条件は、ｂ＝０ｍｍ～４９．５ｍｍである。第１ホイール半径Ｒ＝８２．５ｍｍ、μ＝０．８の場合、ｂ＝０ｍｍ～７２．５ｍｍである。従って、移動ロボットの重心の有効安定範囲は、ホイール半径Ｒよりも小さく、かつ摩擦係数の影響を受ける。
【0150】
上述のように、上記方法は、移動ロボットの静的階段上りの過程における安定条件を提供し、この場合、準静的階段上りと比較すると、ロボットの傾斜角を検出する必要がなく、ホイールモータに逆トルクを与える必要もなく、安定したフィードバック制御を行う必要がない。
【0151】
図１２は、本願の１つの例示的な実施例が提供する移動ロボットの制御装置を示し、移動ロボットは、第１揺動脚群と、第２揺動脚群とを含み、第１揺動脚群及び第２揺動脚群のうちの少なくとも１つの揺動脚群は、複数の揺動脚を含み、第１揺動脚群と第２揺動脚群とは並列配置され、それに、第１揺動脚群の回転軸と第２揺動脚群の回転軸とは、同一の垂直平面に位置する。当該装置は、
第１段差または第１支持面に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御するための制御モジュール１２０１を含み、
制御モジュール１２０１はさらに、第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように第１揺動脚群を制御するために用いられ、
制御モジュール１２０１はさらに、第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御するために用いられる。
第１段差または第１支持面に位置するように第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように第２揺動脚群を制御するための制御モジュール１２０１を含み、
制御モジュール１２０１はさらに、第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように第１揺動脚群を制御するために用いられ、
制御モジュール１２０１はさらに、第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御するために用いられる。
【0152】
１つの選択可能な実施例では、制御モジュール１２０１はさらに、第２揺動脚群を支持脚として、第１揺動脚群を第３段差まで伸縮し揺動するように制御し、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群を第４段差まで伸縮し揺動するように制御するために用いられる。
【0153】
１つの選択可能な実施例では、制御モジュール１２０１はさらに、第２揺動脚群を支持脚として、第１揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、第１揺動脚群を短縮し揺動するように制御し、第１揺動脚群が第３段差に位置するまで、第１揺動脚群を伸長し揺動するように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、第２揺動脚群を短縮し揺動するように制御し、第２揺動脚群が第４段差に位置するまで、第２揺動脚群を伸長し揺動するように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、第１揺動脚群を支持脚として、第２揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、第２揺動脚群を短縮し揺動するように制御し、第２揺動脚群が第４段差に位置するまで、第２揺動脚群を伸長し揺動するように制御するために用いられる。
【0154】
１つの選択可能な実施例では、第１揺動脚群が第１段差に位置する場合、第２段差は第１段差よりも高く、第１揺動脚群が第１支持面に位置する場合、第２段差は第１支持面よりも高く、第２段差と第３段差は隣接する段差であり、かつ第３段差は第２段差よりも高く、第２揺動脚群は、第２段差に位置するときに第３段差の側壁と接触せず、第３段差と第４段差は隣接する段差であり、かつ第４段差は第３段差よりも高く、第１揺動脚群は、第３段差に位置するときに第４段差の側壁と接触しない。
【0155】
１つの選択可能な実施例では、制御モジュール１２０１はさらに、移動ロボットの重心投影が第２揺動脚群と第２段差との接触領域に位置するまで、移動ロボットを前傾するように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、移動ロボットの重心投影が第１揺動脚群と第３段差との接触領域に位置するまで、移動ロボットを前傾するように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、移動ロボットの重心投影が第１揺動脚群と第３段差との接触領域に位置するまで、移動ロボットを前傾するように制御するために用いられる。
【0156】
１つの選択可能な実施例では、第１揺動脚群の第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、第２揺動脚群の第２揺動脚の端部は第２ホイールを含む。制御モジュール１２０１はさらに、移動ロボットの重心投影が第２揺動脚群と第２段差との接触領域に位置するまで、移動ロボットを前傾するように制御し、第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイール及び第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、移動ロボットの重心投影が第１揺動脚群と第３段差との接触範囲に位置するまで、移動ロボットを前傾するように制御し、第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイール及び第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、移動ロボットの重心投影が第１揺動脚群と第３段差との接触範囲に位置するまで、移動ロボットを前傾するように制御し、第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイール及び第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御するために用いられる。
【0157】
１つの選択可能な実施例では、制御モジュール１２０１はさらに、第１揺動脚群の段差接触力が第２揺動脚群の段差接触力よりも小さいまで、第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、第１揺動脚群が水平移動せず第２揺動脚群が垂直移動しないように制御するために用いられる。移動ロボットの重心投影が第２揺動脚群と第２段差との接触領域に位置するまで、第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、第２揺動脚群が水平移動せず第１揺動脚群が垂直移動しないように制御する。
制御モジュール１２０１はさらに、第２揺動脚群の段差接触力が第１揺動脚群の段差接触力よりも小さいまで、第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、第２揺動脚群が水平移動せず第１揺動脚群が垂直移動しないように制御し、移動ロボットの重心投影が第１揺動脚群と第３段差との接触領域に位置するまで、第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、第１揺動脚群が水平移動せず第２揺動脚群が垂直移動しないように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、第２揺動脚群の段差接触力が第１揺動脚群の段差接触力よりも小さいまで、第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、第２揺動脚群が水平移動せず第１揺動脚群が垂直移動しないように制御し、移動ロボットの重心投影が第１揺動脚群と第３段差との接触領域に位置するまで、第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、第１揺動脚群が水平移動せず第２揺動脚群が垂直移動しないように制御するために用いられる。
【0158】
１つの選択可能な実施例では、制御モジュール１２０１はさらに、第３段差まで揺動するように第１揺動脚群を制御する過程において、第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで移動ロボットを前傾するように制御し、第１揺動脚群が第３段差まで揺動するまで移動ロボットを後傾するように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御する過程において、第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで移動ロボットを前傾するように制御し、第２揺動脚群が第４段差まで揺動するまで移動ロボットを後傾するように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御する過程において、第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで移動ロボットを前傾するように制御し、第２揺動脚群が第４段差まで揺動するまで移動ロボットを後傾するように制御するために用いられる。
【0159】
１つの選択可能な実施例では、第１揺動脚群の第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、第２揺動脚群の第２揺動脚の端部は第２ホイールを含む。制御モジュール１２０１はさらに、第３段差まで揺動するように第１揺動脚群を制御する過程において、第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動することにより、第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで移動ロボットを前傾するように制御し、第１揺動脚群が第３段差まで揺動するまで移動ロボットを後傾するように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御する過程において、第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動することにより、第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで移動ロボットを前傾するように制御し、第２揺動脚群が第４段差まで揺動するまで移動ロボットを後傾するように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御する過程において、第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動することにより、第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで移動ロボットを前傾するように制御し、第２揺動脚群が第４段差まで揺動するまで移動ロボットを後傾するように制御するために用いられる。
【0160】
１つの選択可能な実施例では、第１揺動脚群が第１段差に位置する場合、第２段差は第１段差よりも高く、第１揺動脚群が第１支持面に位置する場合、第２段差は第１支持面よりも高く、第２段差と第３段差は隣接する段差であり、かつ第３段差は第２段差よりも高く、第２揺動脚群は、第２段差に位置するときに第３段差の側壁と接触し、第３段差と第４段差は隣接する段差であり、かつ第４段差は第３段差よりも高く、第１揺動脚群は、第３段差に位置するときに第４段差の側壁と接触する。
【0161】
１つの選択可能な実施例では、制御モジュール１２０１はさらに、移動ロボットの重心投影が第２段差上の第２揺動脚群の落下点と第３段差の側壁投影とで囲まれた安定領域に入るまで、移動ロボットを前傾するように制御するために用いられる。制御モジュール１２０１はさらに、移動ロボットの重心投影が第３段差上の第１揺動脚群の落下点と第４段差の側壁投影とで囲まれた安定領域に入るまで、移動ロボットを前傾するように制御するために用いられる。
【0162】
１つの選択可能な実施例では、制御モジュール１２０１はさらに、第３段差まで揺動するように第１揺動脚群を制御する過程において、移動ロボットの受ける力が第１安定条件を満たすことを目標として、第２揺動脚群が常に第３段差に支持されるように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御する過程において、移動ロボットの受ける力が第２安定条件を満たすことを目標として、第１揺動脚群が常に第４段差に支持されるように制御するために用いられる。
制御モジュール１２０１はさらに、第４段差まで揺動するように第２揺動脚群を制御する過程において、移動ロボットの受ける力が第２安定条件を満たすことを目標として、第１揺動脚群が常に第４段差に支持されるように制御するために用いられる。
【0163】
１つの選択可能な実施例では、第２揺動脚群の第２揺動脚の端部は第２ホイールを含み、第２ホイールは第２半径を有し、第２揺動脚群は、少なくとも１つの第２ホイールを介して第３段差に支持され、第１安定条件は、第２支持力と第１摩擦力との和はゼロであり、第２支持力は、第３段差の側壁からの支持力であり、第１摩擦力は、第２段差の段差面からの摩擦力であり、第２支持力と第１摩擦力は逆方向であることと、第１支持力、第２摩擦力、移動ロボットの重力の和はゼロであり、第１支持力は、第２段差の段差面からの支持力であり、第２摩擦力は、第３段差の側壁からの摩擦力であり、第１支持力と第２摩擦力は方向が同じであり、第２摩擦力と第２支持力との比の値は摩擦係数以下であり、第１摩擦力と第１支持力との比の値は摩擦係数以下であることと、第２支持力と第２半径との積は、第２摩擦力と第２半径との積と、移動ロボットの重力と前傾距離との積と、の和の値に等しく、前傾距離は、移動ロボットの重心と第２ホイールの円心との水平距離であることと、第１支持力と第２半径との積は、第１摩擦力と第２半径との積と、移動ロボットの重力と残り距離との積と、の和の値に等しく、残り距離と前傾距離との和の値は第２半径であることと、を含む。
【0164】
１つの選択可能な実施例では、第１揺動脚群の第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、第１ホイールは第１半径を有し、第１揺動脚群は、少なくとも１つの第１ホイールを介して第４段差に支持され、第２安定条件は、第４支持力と第３摩擦力との和はゼロであり、第４支持力は、第４段差の側壁からの支持力であり、第３摩擦力は、第３段差の段差面からの摩擦力であり、第４支持力と第３摩擦力は逆方向であることと、第３支持力、第４摩擦力、移動ロボットの重力の和はゼロであり、第３支持力は、第３段差の段差面からの支持力であり、第４摩擦力は、第４段差の側壁からの摩擦力であり、第３支持力と第４摩擦力は方向が同じであり、第４摩擦力と第４支持力との比の値は摩擦係数以下であり、第３摩擦力と第３支持力との比の値は摩擦係数以下であることと、第４支持力と第１半径との積は、第４摩擦力と第１半径との積と、移動ロボットの重力と前傾距離との積と、の和の値に等しく、前傾距離は、移動ロボットの重心と第１ホイールの円心との水平距離であることと、第３支持力と第１半径との積は、第３摩擦力と第１半径との積と、移動ロボットの重力と残り距離との積と、の和の値に等しく、残り距離と前傾距離との和の値は第１半径であることと、を含む。
【0165】
上述のように、２つの揺動脚群（２つの揺動脚群には、複数の揺動脚を含む揺動脚群が少なくとも１つ存在する）が交互に階段を上り下りすることにより、移動ロボットの階段の上り下り解決策を提供する。当該解決策では、移動ロボットの安全性が高く、階段の上り下りの実現の難易度が低く、ロボットは大きな安定余裕を持ち、実機の実現のリスクを低減できる。
【0166】
図１３は、本願の１つの例示的な実施例が提供する移動ロボットの構造ブロック図を示す。移動ロボットは、コントローラー１３０１と、メモリ１３０２とを含む。
【0167】
コントローラー１３０１は１つまたは複数の処理コアを含んでもよく、例えば、４コアプロセッサ、８コアプロセッサ等である。コントローラー１３０１は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、デジタル信号処理）と、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、フィールドプログラマブルゲートアレイ）と、ＰＬＡ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ａｒｒａｙ、プログラマブルロジックアレイ）とのうちの少なくとも１種のハードウェア形式を採用して実現できる。コントローラー１３０１は、メインプロセッサ及びコプロセッサを含んでもよく、メインプロセッサは、ウェイク状態でのデータを処理するためのプロセッサであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理ユニット）とも呼ばれ、コプロセッサは、待機状態でのデータを処理するための低電力プロセッサである。いくつかの実施例では、コントローラー１３０１はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、グラフィックス処理ユニット）を集積してもよく、ＧＰＵは、ディスプレイスクリーンに表示される必要がある内容のレンダリング及び描画を担うためのものである。いくつかの実施例では、コントローラー１３０１はさらに、ＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ、人工知能）プロセッサを含んでもよく、当該ＡＩプロセッサは、機械学習に関連する計算操作を処理するためのものである。
【0168】
メモリ１３０２は、１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体を含んでもよく、当該コンピュータ可読記憶媒体は非一時的であってもよい。メモリ１３０２はさらに、高速ランダムアクセスメモリ、及び不揮発性メモリを含んでもよく、例えば、１つまたは複数の磁気ディスク記憶デバイス、フラッシュ記憶デバイスである。いくつかの実施例では、メモリ１３０２における非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、少なくとも１つの命令を記憶するためのものであり、当該少なくとも１つの命令は、コントローラー１３０１によって実行されて、本願における方法実施例が提供する移動ロボットの制御方法を実現する。
【0169】
いくつかの実施例では、移動ロボット１３００はさらに、選択可能に、少なくとも１つのモータ１３０３と、少なくとも１つのセンサ１３０４と、を含む。少なくとも１つのモータ１３０３は、コントローラー１３０１から送信された制御命令を受信し、動作を実行するように移動ロボットを駆動するために用いられる。少なくとも１つのモータ１３０３は、回転／伸縮／固定等の動作を実行するように移動ロボットの各々の関節を駆動する。少なくとも１つのセンサ１３０４は、移動ロボットの状態情報を取得するために用いられ、状態情報は、移動ロボットの内部状態及び／または移動ロボットの外部状態（環境情報）を含む。少なくとも１つのセンサ１３０４は、移動ロボットの状態情報をコントローラー１３０１に送信して、関連動作を実行するように移動ロボットを制御する。
【0170】
当業者が理解できるように、図１３に示す構造は、移動ロボット１３００を限定するものではなく、図示よりも多いまたは少ないアセンブリを含み、またはいくつかのアセンブリを組み合わせ、または異なるアセンブリを採用して配置するようにしてもよい。
【0171】
本願の実施例はさらに、コンピュータ機器を提供し、コンピュータ機器は、メモリとプロセッサとを含み、メモリには、少なくとも１つのプログラムコードが記憶されており、プログラムコードは、プロセッサによってロードされて実行されることにより、以上のような移動ロボットの制御方法を実現する。
【0172】
本願の実施例はさらに、コンピュータ可読記憶媒体を提供し、記憶媒体には、コンピュータプログラムが記憶されており、コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されることにより、以上のような移動ロボットの制御方法を実現するために用いられる。
【0173】
本願の実施例はさらに、チップを提供し、チップは、プログラマブル論理回路及び／またはプログラム命令を含み、チップが実行される場合、以上のような移動ロボットの制御方法を実現するために用いられる。
【0174】
本願の実施例はさらに、コンピュータプログラム製品またはコンピュータプログラムを提供し、コンピュータプログラム製品またはコンピュータプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されるコンピュータ命令を含み、プロセッサは、コンピュータ可読記憶媒体からコンピュータ命令を読み取って実行することにより、以上のような移動ロボットの制御方法を実現する。
【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】
【手続補正書】
【提出日】2025-04-24
【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】
移動ロボットの制御方法であって、前記移動ロボットは、第１揺動脚群と、第２揺動脚群とを含み、前記第１揺動脚群及び前記第２揺動脚群のうちの少なくとも１つの揺動脚群は、複数の揺動脚を含み、前記第１揺動脚群と前記第２揺動脚群とは並列配置され、且つ、前記第１揺動脚群の回転軸と前記第２揺動脚群の回転軸とは、同一の垂直平面に位置し、前記方法は、前記移動ロボットのコントローラーによって実行され、前記方法は、第１段差または第１支持面に位置するように前記第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように前記第２揺動脚群を制御するステップと、
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御するステップと、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御するステップと、を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する前記ステップは、前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第３段差まで伸縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御するステップを含み、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する前記ステップは、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、前記第４段差まで伸縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第３段差まで伸縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御する前記ステップは、前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第１揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、短縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差に位置するまで、伸長し揺動するように前記第１揺動脚群を制御するステップを含み、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、前記第４段差まで伸縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御する前記ステップは、
前記第１揺動脚群を支持脚として、前記第２揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、短縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差に位置するまで、伸長し揺動するように前記第２揺動脚群を制御するステップを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記第１揺動脚群が前記第１段差に位置する場合、前記第２段差は前記第１段差よりも高く、前記第１揺動脚群が前記第１支持面に位置する場合、前記第２段差は前記第１支持面よりも高く、
前記第２段差と前記第３段差は隣接する段差であり、かつ前記第３段差は前記第２段差よりも高く、前記第２揺動脚群は、前記第２段差に位置するときに前記第３段差の側壁と接触せず、
前記第３段差と前記第４段差は隣接する段差であり、かつ前記第４段差は前記第３段差よりも高く、前記第１揺動脚群は、前記第３段差に位置するときに前記第４段差の側壁と接触しない、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する前記ステップの前に、前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御するステップをさらに含み、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する前記ステップの前に、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記第１揺動脚群における第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、前記第２揺動脚群における第２揺動脚の端部は第２ホイールを含み、前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御する前記ステップは、前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイール及び前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、前記移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御するステップを含み、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御する前記ステップは、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイール及び前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、前記移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御するステップを含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイール及び前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、前記移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御する前記ステップは、前記第１揺動脚群の段差接触力が前記第２揺動脚群の段差接触力よりも小さいまで、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、前記第１揺動脚群が水平移動せず前記第２揺動脚群が垂直移動しないように制御するステップと、
前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、前記第２揺動脚群が水平移動せず前記第１揺動脚群が垂直移動しないように制御するステップと、を含み、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイール及び前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、前記移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御する前記ステップは、
前記第２揺動脚群の段差接触力が前記第１揺動脚群の段差接触力よりも小さいまで、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、前記第２揺動脚群が水平移動せず前記第１揺動脚群が垂直移動しないように制御するステップと、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、前記第１揺動脚群が水平移動せず前記第２揺動脚群が垂直移動しないように制御するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記方法は、前記第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する過程において、前記第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御するステップと、
前記第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する過程において、前記第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項9】
前記第１揺動脚群における第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、前記第２揺動脚群における第２揺動脚の端部は第２ホイールを含み、前記第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する過程において、前記第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御する前記ステップは、前記第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する過程において、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動することにより、前記第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御するステップを含み、
前記第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する過程において、前記第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御する前記ステップは、
前記第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する過程において、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動することにより、前記第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御するステップを含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記第１揺動脚群が前記第１段差に位置する場合、前記第２段差は前記第１段差よりも高く、前記第１揺動脚群が前記第１支持面に位置する場合、前記第２段差は前記第１支持面よりも高く、
前記第２段差と前記第３段差は隣接する段差であり、かつ前記第３段差は前記第２段差よりも高く、前記第２揺動脚群は、前記第２段差に位置するときに前記第３段差の側壁と接触し、
前記第３段差と前記第４段差は隣接する段差であり、かつ前記第４段差は前記第３段差よりも高く、前記第１揺動脚群は、前記第３段差に位置するときに前記第４段差の側壁と接触する、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する前記ステップの前に、前記移動ロボットの重心投影が前記第２段差上の前記第２揺動脚群の落下点と前記第３段差の側壁投影とで囲まれた安定領域に入るまで、前記移動ロボットを前傾するように制御するステップをさらに含み、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する前記ステップの前に、
前記移動ロボットの重心投影が前記第３段差上の前記第１揺動脚群の落下点と前記第４段差の側壁投影とで囲まれた安定領域に入るまで、前記移動ロボットを前傾するように制御するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記方法は、前記第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する過程において、前記移動ロボットの受ける力が第１安定条件を満たすことを目標として、前記第２揺動脚群が常に前記第３段差に支持されるように制御するステップと、
前記第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する過程において、前記移動ロボットの受ける力が第２安定条件を満たすことを目標として、前記第１揺動脚群が常に前記第４段差に支持されるように制御するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項13】
前記第２揺動脚群における第２揺動脚の端部は第２ホイールを含み、前記第２ホイールは第２半径を有し、前記第２揺動脚群は、少なくとも１つの第２ホイールを介して前記第３段差に支持され、前記第１安定条件は、第２支持力と第１摩擦力との和はゼロであり、前記第２支持力は、前記第３段差の側壁からの支持力であり、前記第１摩擦力は、前記第２段差の段差面からの摩擦力であり、前記第２支持力と前記第１摩擦力は逆方向であることと、
第１支持力、第２摩擦力、前記移動ロボットの重力の和はゼロであり、前記第１支持力は、前記第２段差の段差面からの支持力であり、前記第２摩擦力は、前記第３段差の側壁からの摩擦力であり、前記第１支持力と前記第２摩擦力は方向が同じであり、前記第２摩擦力と前記第２支持力との比の値は摩擦係数以下であり、前記第１摩擦力と前記第１支持力との比の値は摩擦係数以下であることと、
前記第２支持力と前記第２半径との積は、前記第２摩擦力と前記第２半径との積と、前記移動ロボットの重力と前傾距離との積と、の和の値に等しく、前記前傾距離は、前記移動ロボットの重心と前記第２ホイールの円心との水平距離であることと、
前記第１支持力と前記第２半径との積は、前記第１摩擦力と前記第２半径との積と、前記移動ロボットの重力と残り距離との積と、の和の値に等しく、前記残り距離と前記前傾距離との和の値は前記第２半径であることと、を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記第１揺動脚群における第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、前記第１ホイールは第１半径を有し、前記第１揺動脚群は、少なくとも１つの第１ホイールを介して前記第４段差に支持され、前記第２安定条件は、第４支持力と第３摩擦力との和はゼロであり、前記第４支持力は、前記第４段差の側壁からの支持力であり、前記第３摩擦力は、前記第３段差の段差面からの摩擦力であり、前記第４支持力と前記第３摩擦力は逆方向であることと、
第３支持力、第４摩擦力、前記移動ロボットの重力の和はゼロであり、前記第３支持力は、前記第３段差の段差面からの支持力であり、前記第４摩擦力は、前記第４段差の側壁からの摩擦力であり、前記第３支持力と前記第４摩擦力は方向が同じであり、前記第４摩擦力と前記第４支持力との比の値は摩擦係数以下であり、前記第３摩擦力と前記第３支持力との比の値は摩擦係数以下であることと、
前記第４支持力と前記第１半径との積は、前記第４摩擦力と前記第１半径との積と、前記移動ロボットの重力と前傾距離との積と、の和の値に等しく、前記前傾距離は、前記移動ロボットの重心と前記第１ホイールの円心との水平距離であることと、
前記第３支持力と前記第１半径との積は、前記第３摩擦力と前記第１半径との積と、前記移動ロボットの重力と残り距離との積と、の和の値に等しく、前記残り距離と前記前傾距離との和の値は前記第１半径であることと、を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項15】
移動ロボットの制御装置であって、前記移動ロボットは、第１揺動脚群と、第２揺動脚群とを含み、前記第１揺動脚群及び前記第２揺動脚群のうちの少なくとも１つの揺動脚群は、複数の揺動脚を含み、前記第１揺動脚群と前記第２揺動脚群とは並列配置され、且つ、前記第１揺動脚群の回転軸と前記第２揺動脚群の回転軸とは、同一の垂直平面に位置し、前記装置は、第１段差または第１支持面に位置するように前記第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように前記第２揺動脚群を制御するための制御モジュールを含み、
前記制御モジュールはさらに、前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御するために用いられ、
前記制御モジュールはさらに、前記第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御するために用いられる、
ことを特徴とする装置。
【請求項16】
前記制御モジュールはさらに、前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第３段差まで伸縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御し、
前記第１揺動脚群を支持脚として、前記第４段差まで伸縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項17】
前記制御モジュールはさらに、前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第１揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、短縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差に位置するまで、伸長し揺動するように前記第１揺動脚群を制御し、
前記第１揺動脚群を支持脚として、前記第２揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、短縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差に位置するまで、伸長し揺動するように前記第２揺動脚群を制御するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項18】
移動ロボットであって、前記移動ロボットは、メモリとプロセッサとを含み、前記メモリには、少なくとも１つのプログラムコードが記憶されており、前記プログラムコードは、前記プロセッサによってロードされて実行されることにより、請求項１～３、５～９、及び１１～１４のいずれか１項に記載の移動ロボットの制御方法を実現する、
ことを特徴とする移動ロボット。
【請求項19】
コンピュータプログラムであって、コンピュータに、請求項１～３、５～９、及び１１～１４のいずれか１項に記載の移動ロボットの制御方法を実行させる、ことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項20】
チップであって、前記チップは、プログラマブル論理回路とプログラム命令とのうちの少なくとも１つを含み、前記チップが搭載される電子機器は実行される場合、請求項１～３、５～９、及び１１～１４のいずれか１項に記載の移動ロボットの制御方法を実現する、ことを特徴とするチップ。
【手続補正書】
【提出日】2025-04-24
【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】
移動ロボットの制御方法であって、前記移動ロボットは、第１揺動脚群と、第２揺動脚群とを含み、前記第１揺動脚群及び前記第２揺動脚群のうちの少なくとも１つの揺動脚群は、複数の揺動脚を含み、前記第１揺動脚群と前記第２揺動脚群とは並列配置され、且つ、前記第１揺動脚群の回転軸と前記第２揺動脚群の回転軸とは、同一の垂直平面に位置し、前記方法は、前記移動ロボットのコントローラーによって実行され、前記方法は、第１段差または第１支持面に位置するように前記第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように前記第２揺動脚群を制御するステップと、
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御するステップと、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御するステップと、を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する前記ステップは、前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第３段差まで伸縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御するステップを含み、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する前記ステップは、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、前記第４段差まで伸縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第３段差まで伸縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御する前記ステップは、前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第１揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、短縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差に位置するまで、伸長し揺動するように前記第１揺動脚群を制御するステップを含み、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、前記第４段差まで伸縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御する前記ステップは、
前記第１揺動脚群を支持脚として、前記第２揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、短縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差に位置するまで、伸長し揺動するように前記第２揺動脚群を制御するステップを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記第１揺動脚群が前記第１段差に位置する場合、前記第２段差は前記第１段差よりも高く、前記第１揺動脚群が前記第１支持面に位置する場合、前記第２段差は前記第１支持面よりも高く、
前記第２段差と前記第３段差は隣接する段差であり、かつ前記第３段差は前記第２段差よりも高く、前記第２揺動脚群は、前記第２段差に位置するときに前記第３段差の側壁と接触せず、
前記第３段差と前記第４段差は隣接する段差であり、かつ前記第４段差は前記第３段差よりも高く、前記第１揺動脚群は、前記第３段差に位置するときに前記第４段差の側壁と接触しない、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する前記ステップの前に、前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御するステップをさらに含み、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する前記ステップの前に、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記第１揺動脚群における第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、前記第２揺動脚群における第２揺動脚の端部は第２ホイールを含み、前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御する前記ステップは、前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイール及び前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、前記移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御するステップを含み、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御する前記ステップは、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイール及び前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、前記移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御するステップを含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイール及び前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、前記移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御する前記ステップは、前記第１揺動脚群の段差接触力が前記第２揺動脚群の段差接触力よりも小さいまで、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、前記第１揺動脚群が水平移動せず前記第２揺動脚群が垂直移動しないように制御するステップと、
前記移動ロボットの重心投影が前記第２揺動脚群と前記第２段差との接触領域に位置するまで、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、前記第２揺動脚群が水平移動せず前記第１揺動脚群が垂直移動しないように制御するステップと、を含み、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイール及び前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、前記移動ロボットの水平位置及び垂直高さが変化しないように制御する前記ステップは、
前記第２揺動脚群の段差接触力が前記第１揺動脚群の段差接触力よりも小さいまで、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動して、前記第２揺動脚群が水平移動せず前記第１揺動脚群が垂直移動しないように制御するステップと、
前記移動ロボットの重心投影が前記第１揺動脚群と前記第３段差との接触領域に位置するまで、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動して、前記第１揺動脚群が水平移動せず前記第２揺動脚群が垂直移動しないように制御するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記方法は、前記第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する過程において、前記第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御するステップと、
前記第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する過程において、前記第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項9】
前記第１揺動脚群における第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、前記第２揺動脚群における第２揺動脚の端部は第２ホイールを含み、前記第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する過程において、前記第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御する前記ステップは、前記第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する過程において、前記第２揺動脚群の少なくとも１つの第２ホイールを駆動することにより、前記第１揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御するステップを含み、
前記第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する過程において、前記第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御する前記ステップは、
前記第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する過程において、前記第１揺動脚群の少なくとも１つの第１ホイールを駆動することにより、前記第２揺動脚群が重力方向と平行になるまで前記移動ロボットを前傾するように制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差まで揺動するまで前記移動ロボットを後傾するように制御するステップを含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記第１揺動脚群が前記第１段差に位置する場合、前記第２段差は前記第１段差よりも高く、前記第１揺動脚群が前記第１支持面に位置する場合、前記第２段差は前記第１支持面よりも高く、
前記第２段差と前記第３段差は隣接する段差であり、かつ前記第３段差は前記第２段差よりも高く、前記第２揺動脚群は、前記第２段差に位置するときに前記第３段差の側壁と接触し、
前記第３段差と前記第４段差は隣接する段差であり、かつ前記第４段差は前記第３段差よりも高く、前記第１揺動脚群は、前記第３段差に位置するときに前記第４段差の側壁と接触する、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する前記ステップの前に、前記移動ロボットの重心投影が前記第２段差上の前記第２揺動脚群の落下点と前記第３段差の側壁投影とで囲まれた安定領域に入るまで、前記移動ロボットを前傾するように制御するステップをさらに含み、
前記第１揺動脚群を前記支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する前記ステップの前に、
前記移動ロボットの重心投影が前記第３段差上の前記第１揺動脚群の落下点と前記第４段差の側壁投影とで囲まれた安定領域に入るまで、前記移動ロボットを前傾するように制御するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記方法は、前記第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御する過程において、前記移動ロボットの受ける力が第１安定条件を満たすことを目標として、前記第２揺動脚群が常に前記第３段差に支持されるように制御するステップと、
前記第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御する過程において、前記移動ロボットの受ける力が第２安定条件を満たすことを目標として、前記第１揺動脚群が常に前記第４段差に支持されるように制御するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項13】
前記第２揺動脚群における第２揺動脚の端部は第２ホイールを含み、前記第２ホイールは第２半径を有し、前記第２揺動脚群は、少なくとも１つの第２ホイールを介して前記第３段差に支持され、前記第１安定条件は、第２支持力と第１摩擦力との和はゼロであり、前記第２支持力は、前記第３段差の側壁からの支持力であり、前記第１摩擦力は、前記第２段差の段差面からの摩擦力であり、前記第２支持力と前記第１摩擦力は逆方向であることと、
第１支持力、第２摩擦力、前記移動ロボットの重力の和はゼロであり、前記第１支持力は、前記第２段差の段差面からの支持力であり、前記第２摩擦力は、前記第３段差の側壁からの摩擦力であり、前記第１支持力と前記第２摩擦力は方向が同じであり、前記第２摩擦力と前記第２支持力との比の値は摩擦係数以下であり、前記第１摩擦力と前記第１支持力との比の値は摩擦係数以下であることと、
前記第２支持力と前記第２半径との積は、前記第２摩擦力と前記第２半径との積と、前記移動ロボットの重力と前傾距離との積と、の和の値に等しく、前記前傾距離は、前記移動ロボットの重心と前記第２ホイールの円心との水平距離であることと、
前記第１支持力と前記第２半径との積は、前記第１摩擦力と前記第２半径との積と、前記移動ロボットの重力と残り距離との積と、の和の値に等しく、前記残り距離と前記前傾距離との和の値は前記第２半径であることと、を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記第１揺動脚群における第１揺動脚の端部は第１ホイールを含み、前記第１ホイールは第１半径を有し、前記第１揺動脚群は、少なくとも１つの第１ホイールを介して前記第４段差に支持され、前記第２安定条件は、第４支持力と第３摩擦力との和はゼロであり、前記第４支持力は、前記第４段差の側壁からの支持力であり、前記第３摩擦力は、前記第３段差の段差面からの摩擦力であり、前記第４支持力と前記第３摩擦力は逆方向であることと、
第３支持力、第４摩擦力、前記移動ロボットの重力の和はゼロであり、前記第３支持力は、前記第３段差の段差面からの支持力であり、前記第４摩擦力は、前記第４段差の側壁からの摩擦力であり、前記第３支持力と前記第４摩擦力は方向が同じであり、前記第４摩擦力と前記第４支持力との比の値は摩擦係数以下であり、前記第３摩擦力と前記第３支持力との比の値は摩擦係数以下であることと、
前記第４支持力と前記第１半径との積は、前記第４摩擦力と前記第１半径との積と、前記移動ロボットの重力と前傾距離との積と、の和の値に等しく、前記前傾距離は、前記移動ロボットの重心と前記第１ホイールの円心との水平距離であることと、
前記第３支持力と前記第１半径との積は、前記第３摩擦力と前記第１半径との積と、前記移動ロボットの重力と残り距離との積と、の和の値に等しく、前記残り距離と前記前傾距離との和の値は前記第１半径であることと、を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項15】
移動ロボットの制御装置であって、前記移動ロボットは、第１揺動脚群と、第２揺動脚群とを含み、前記第１揺動脚群及び前記第２揺動脚群のうちの少なくとも１つの揺動脚群は、複数の揺動脚を含み、前記第１揺動脚群と前記第２揺動脚群とは並列配置され、且つ、前記第１揺動脚群の回転軸と前記第２揺動脚群の回転軸とは、同一の垂直平面に位置し、前記装置は、第１段差または第１支持面に位置するように前記第１揺動脚群を制御し、第２段差に位置するように前記第２揺動脚群を制御するための制御モジュールを含み、
前記制御モジュールはさらに、前記第２揺動脚群を支持脚として、第３段差まで揺動するように前記第１揺動脚群を制御するために用いられ、
前記制御モジュールはさらに、前記第１揺動脚群を支持脚として、第４段差まで揺動するように前記第２揺動脚群を制御するために用いられる、
ことを特徴とする装置。
【請求項16】
前記制御モジュールはさらに、前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第３段差まで伸縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御し、
前記第１揺動脚群を支持脚として、前記第４段差まで伸縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項17】
前記制御モジュールはさらに、前記第２揺動脚群を支持脚として、前記第１揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、短縮し揺動するように前記第１揺動脚群を制御し、前記第１揺動脚群が前記第３段差に位置するまで、伸長し揺動するように前記第１揺動脚群を制御し、
前記第１揺動脚群を支持脚として、前記第２揺動脚群の延在方向が重力方向と平行になるまで、短縮し揺動するように前記第２揺動脚群を制御し、前記第２揺動脚群が前記第４段差に位置するまで、伸長し揺動するように前記第２揺動脚群を制御するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項18】
移動ロボットであって、前記移動ロボットは、メモリとプロセッサとを含み、前記メモリには、少なくとも１つのプログラムコードが記憶されており、前記プログラムコードは、前記プロセッサによってロードされて実行されることにより、請求項１～３のいずれか１項に記載の移動ロボットの制御方法を実現する、
ことを特徴とする移動ロボット。
【請求項19】
コンピュータプログラムであって、コンピュータに、請求項１～３のいずれか１項に記載の移動ロボットの制御方法を実行させる、ことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項20】
チップであって、前記チップは、プログラマブル論理回路とプログラム命令とのうちの少なくとも１つを含み、前記チップが搭載される電子機器は実行される場合、請求項１～３のいずれか１項に記載の移動ロボットの制御方法を実現する、ことを特徴とするチップ。
【国際調査報告】