ロボットコントロールシステム
【課題】ロボットの操作性を向上させることができるロボットコントロールシステムを提供すること。
【解決手段】ロボット１と、ロボット１に対してＲＡＷコマンドを送信する送信機２とを有するロボットコントロールシステム１００であって、ロボット１は、複数のサーボモータ５と、センサ部６と、制御部３とを備える。制御部３が、ＲＡＷコマンドを受信したとき、センサ部６の検出結果と制御部で実行されるプログラムとにより得られたロボット１の状態に応じた動作コマンドを設定し、該動作コマンドに基づいてサーボモータ５を、それぞれ駆動することによりロボット１の動作を実現する。
【解決手段】ロボット１と、ロボット１に対してＲＡＷコマンドを送信する送信機２とを有するロボットコントロールシステム１００であって、ロボット１は、複数のサーボモータ５と、センサ部６と、制御部３とを備える。制御部３が、ＲＡＷコマンドを受信したとき、センサ部６の検出結果と制御部で実行されるプログラムとにより得られたロボット１の状態に応じた動作コマンドを設定し、該動作コマンドに基づいてサーボモータ５を、それぞれ駆動することによりロボット１の動作を実現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットコントロールシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロボットを、送信機（遠隔操作手段）で操縦するロボットコントロールシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のロボットコントロールシステムでは、ロボットをジョイスティック等のスティックタイプの送信機を使って操縦している。しかし、本来、スティックタイプの送信機は、例えば、模型の飛行機や自動車など、アナログ的に動作する舵、ハンドル等の１軸の方向に駆動可能な１つのサーボモータをスティックの一方向の動作で制御するもの、すなわち、一方向の姿勢制御をする場合、１個の駆動部を動かせば事足りるものに対して用いられるのが適している。一例として、飛行機は、その姿勢を変えようとする場合、エレベーターやラダーなどの姿勢制御翼を送信機のスティックの動きに比例して動かすよう構成されている。
【０００４】
ところが、ロボットの場合は、例えば、前進しているロボットに少し右方向に曲がっていくように指示する場合を考えると、右足の歩幅を少し短くし、左足の歩幅を少し長くするといった操作が必要であり、それらは、複数の足の関節（複数のサーボモータ）を微妙に制御して初めてなし得る操作であり、単にどこか１個のサーボモータの打角を変えれば良いと言うものではない。また、ロボットの場合は、単に右方向に動かすといっても、例えば、カニ歩きで右に歩行させる、上半身だけを右方向に動かす等、様々な動作のさせ方が考えられる。さらに、ロボットが歩行している歩行時等の通常時に限られず、例えば、転倒時等の非常時において、右方向に体を動かす場合には、足だけではなく、手等の体全体を使って体の向きを変える必要がある。すなわち、ロボットの場合は、１つの動作を行うに際して、ロボットの体勢や状態に対応して、動作させるサーボモータが全く変わってくるため、操作が非常に難しい（操作性が悪い）という問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１０８３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ロボットの操作性を向上させることができるロボットコントロールシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記（１）〜（３７）の本発明により達成される。
（１） ロボットと、前記ロボットに対してコマンドを送信する遠隔操作手段とを有するロボットコントロールシステムであって、
前記ロボットは、
複数の駆動部と、
当該ロボットの状態を判断する判断手段と、
前記遠隔操作手段から送信されたコマンドを受信する受信手段と、
前記受信手段により前記コマンドを受信したとき、前記判断手段により得られた当該ロボットの状態に応じた動作コマンドを設定し、該動作コマンドに基づいて前記複数の駆動部を、それぞれ駆動することにより当該ロボットの動作を実現する動作実現手段とを有することを特徴とするロボットコントロールシステム。
【０００８】
（２） 前記判断手段は、少なくとも２つの異なる状態を判断できるものである上記（１）に記載のロボットコントロールシステム。
【０００９】
（３） 前記ロボットは、歩行可能なロボットであり、
前記異なる状態は、少なくとも前記ロボットが、起立して歩行していない静止状態と、歩行を行っている歩行状態と、転倒している転倒状態とを含み、
前記動作実現手段は、前記静止状態と、前記歩行状態と、前記転倒状態との、それぞれに応じた動作コマンドを設定するものである上記（２）に記載のロボットコントロールシステム。
【００１０】
（４） 前記動作コマンドは、予め設定されており、
前記動作実現手段は、前記判断手段による判定結果と前記コマンドとの組み合わせにより、前記予め設定された動作コマンドから適したものを選択して、前記ロボットの動作を実現する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００１１】
（５） 前記判断手段は、前記駆動部の駆動を実行させるプログラムと、前記ロボットの外部情報を検出する検出手段とを有し、前記プログラムと前記検出手段とのうちの少なくとも一方から前記ロボットの状態を判断する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００１２】
（６） 前記検出手段は、互いに略直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の回りの角速度をそれぞれ検出するジャイロセンサを有する上記（５）に記載のロボットコントロールシステム。
【００１３】
（７） 前記検出手段は、略直交する三方向に対する加速度を検出する三次元の加速度センサを有する上記（５）または（６）に記載のロボットコントロールシステム。
【００１４】
（８） 前記検出手段は、着床を検出する少なくとも１つの着床検出手段を有し、該着床検出手段の検出値に基づいて、前記ロボットの着床を判断する上記（５）ないし（７）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００１５】
（９） 前記着床検出手段は、圧力センサである上記（８）に記載のロボットコントロールシステム。
【００１６】
（１０） 前記プログラムは、前記ロボットの静止または前記ロボットの歩行を実行させるものである上記（５）に記載のロボットコントロールシステム。
【００１７】
（１１） 前記ロボットは、少なくとも足部と、前記駆動部により駆動する足関節と、腰部とを有する脚部を少なくとも１つ備える上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００１８】
（１２） 前記脚部は、接地面に対して略平行な方向に旋回する旋回動作を実行可能であり、
前記ロボットは、前記静止時に前記動作コマンドを受信した場合は、前記歩行動作または前記旋回動作を開始する上記（１１）に記載のロボットコントロールシステム。
【００１９】
（１３） 前記ロボットは、前記歩行時に前記動作コマンドを受信した場合は、歩行速度および／または歩行方向を変更する上記（１１）または（１２）に記載のロボットコントロールシステム。
【００２０】
（１４） 前記ロボットは、前記腰部に対して所定角度回転可能な胴体部をさらに有する上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００２１】
（１５） 前記ロボットは、前記歩行中に前記動作コマンドを受信した場合は、前記腰部に対して前記胴体部の回転角度を変更する上記（１４）に記載のロボットコントロールシステム。
【００２２】
（１６） 前記遠隔操作手段は、傾き自在のスティックを有するジョイスティックを備える上記（１）ないし（１５）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００２３】
（１７） 前記ジョイスティックの所定部位に、操作部が設けられており、前記ジョイスティックの操作または前記操作部の操作により前記ロボットに対して前記コマンドを送信する上記（１６）に記載のロボットコントロールシステム。
【００２４】
（１８） 前記ロボットの状態に応じて該ロボットの各部位の動作を制限する制限手段を有する上記（１）ないし（１７）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００２５】
（１９） 前記制限手段は、前記ロボットが、起立して歩行していない静止状態と、歩行を行っている歩行状態と、転倒している転倒状態とに応じて、段階的または連続的に前記ロボットの各部位の動作を制限するものである上記（１８）に記載のロボットコントロールシステム。
【００２６】
（２０） 前記制限手段は、前記ロボットの前記歩行状態における歩行速度を制限するものである上記（１９）に記載のロボットコントロールシステム。
【００２７】
（２１） 前記動作実現手段は、前記動作コマンドに基づいて、射撃用信号を発生する信号発生手段を有する上記（１）ないし（２０）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００２８】
（２２） 前記射撃用信号を受信する信号受信手段を有する上記（２１）に記載のロボットコントロールシステム。
【００２９】
（２３） 前記射撃用信号を受信する信号受信手段と、
前記ロボットの状態に応じて該ロボットの各部位の動作を制限する制限手段を有する上記（２１）に記載のロボットコントロールシステム。
【００３０】
（２４） 前記制限手段は、前記射撃用信号の受信回数に応じて、段階的または連続的に前記ロボットの各部位の動作を制限するものである上記（２３）に記載のロボットコントロールシステム。
【００３１】
（２５） 前記制限手段は、前記ロボットが転倒している転倒状態において、前記信号発生手段における射撃用信号の発生速度および／または発生数を制限するものである上記（２３）または（２４）に記載のロボットコントロールシステム
【００３２】
（２６） 前記ロボットには、前記射撃用信号を受信したとき、被弾信号を送信する送信手段が設けられている上記（２２）ないし（２５）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００３３】
（２７） 前記判断手段は、前記信号受信手段が前記射撃用信号を受信した被弾状態を判断するものである上記（２２）ないし（２６）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００３４】
（２８） 前記射撃用信号は、赤外光を用いた赤外線射撃用信号である上記（２１）ないし（２７）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００３５】
（２９） 前記ロボットの状態を視覚的および／または聴覚的に報知する報知手段を有する上記（１）ないし（２８）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００３６】
（３０） 前記駆動部はサーボモータで構成され、前記動作コマンドは、前記サーボモータに対する回転角度指令である上記（１）ないし（２９）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００３７】
（３１） 前記遠隔操作手段と、前記受信手段との間で通信プロトコルを用いてデータの双方向通信を行うよう構成されている上記（１）ないし（３０）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００３８】
（３２） 前記通信プロトコルはＴＣＰ／ＩＰプロトコルである上記（３１）に記載のロボットコントロールシステム。
【００３９】
（３３） 前記双方向通信は、無線ＬＡＮを介して行われる上記（３１）または（３２）に記載のロボットコントロールシステム。
【００４０】
（３４） 前記双方向通信の少なくとも一部は、インターネットまたはイントラネットを介して行われる上記（３１）ないし（３３）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００４１】
（３５） 前記ロボットは、被写体像を電子画像として撮像する撮像手段を有する上記（１）ないし（３４）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００４２】
（３６） 前記判断手段は、前記撮像手段により得られた画像に基づいて、前記ロボットが転倒している転倒状態を判断する上記（３５）に記載のロボットコントロールシステム。
【００４３】
（３７） 前記遠隔操作手段は、前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示部を有する上記（３５）または（３６）に記載のロボットコントロールシステム。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、ロボットの操作性（操縦性）を向上させることができるため、容易かつ確実にロボットに対して所望の動作を行わせることができる。
【００４５】
特に、操作が一部自動化されるため、例えば、ロボットを見ていなくても的確な動作を行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明のロボットコントロールシステムを添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００４７】
図１は、本発明のロボットコントロールシステムの主要部を概略的に示すブロック図、図２は、図１に示すロボットコントロールシステムの送信機を示す斜視図、図３は、図１に示すロボットコントロールシステムのロボットを示す概略図、図４はサーボ制御系のブロック図、図５は、本発明のロボットコントロールシステムの第１実施形態におけるコマンド変換テーブルを示す図である。なお以下では、説明の都合上、図３中の上側を「上」、下側を「下」という。また、図３の矢印Ａ方向がロボット１の前方（前側）であり、図３の左側がロボット１の右側であり、図３の右側がロボット１の左側である。
【００４８】
これらの図に示す実施形態は、ロボット１と送信機（遠隔操作手段）２との間に本発明によるロボットコントロールシステムを適用したものであって、図１に示すように、ロボットコントロールシステム１００は、ロボット１と、送信機２とを有している。以下、これらの各構成要素について順次説明する。
【００４９】
送信機２は、ロボット１と通信可能に接続され、ロボット１との間で双方向通信を行うことにより、ロボット１を遠隔操作（遠隔制御）するものである。
【００５０】
この送信機２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１１を備える制御部２１と、ジョイスティック（方向指示部）２２と、ジョイスティック２２に設置される操作ボタン（操作部）２３と、無線ＬＡＮインターフェース部２４と、表示部２５と、記憶部２６とを有している。ジョイスティック２２と、操作ボタン２３と、無線ＬＡＮインターフェース部２４と、表示部２５、記憶部２６とは、それぞれ制御部２１に電気的に接続されている。
なお、制御部２１の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。
【００５１】
無線ＬＡＮインターフェース部２４は、無線通信部であって、ロボット１に設けられた、後述する無線ＬＡＮインターフェース部７との間において無線ＬＡＮで接続されており、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル等の通信プロトコルを用いて、後述するＲＡＷコマンド（コマンド）を含む各種の情報の無線通信を行うためのインターフェースである。
【００５２】
また、無線ＬＡＮインターフェース部２４は、各種のコンピュータや端末装置などの電子機器と無線通信を行うようにすることもできる。
【００５３】
表示部２５は、液晶表示素子（ＬＣＤ）で構成されている。この表示部２５では、例えば、後述するＣＣＤ（撮像手段）９４からの画像（動画像、静止画像）、文字、記号、図形、キャラクター等が表示される。この表示部２５は、照明（バックライト）機能を備えていてもよい。
【００５４】
記憶部２６は、特に限定されないが、例えば、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）やＲＯＭ（リードオンリーメモリ）などの半導体メモリの他、各種情報を磁気情報として記憶するものなどを用いることができる。また、この記憶部２６は、ロボット１に対して着脱自在（着脱可能）であってもよい。
【００５５】
また、操作ボタン２３は、多方向に傾けることができるスイッチである。この操作ボタン２３は、後述する静止状態および歩行状態においては、その操作に連動して腕部１３または腕部１４を駆動するよう構成されている。
【００５６】
この送信機２は、例えば、ジョイスティック２２を所定方向に対して所定角度傾斜することや、ジョイスティック２２に設けられた操作ボタン２３を操作することで、ロボット１に対して所定の動作を行わせるＲＡＷコマンド（コマンド）を送信する。このＲＡＷコマンドは、例えば、”ジョイスティック２２が右に１０度傾いた”という角度情報を含むデジタルのコマンドと、”ボタン２３が押された（ＯＮした）”というデジタルのコマンドとで構成されている。
【００５７】
ロボット１は、送信機２から送信されたＲＡＷコマンドを受信する無線ＬＡＮインターフェース部７と、制御部３と、記憶部４と、ロボット１の各関節部に設けられた複数のサーボモータ５と、センサ部（検出手段）６と、撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）９４とを備えている。
【００５８】
制御部３は、ロボット１の複数のサーボモータの駆動処理等の各種処理を実行するＣＰＵ３０を有している。
【００５９】
記憶部４は、送信機２から無線ＬＡＮインターフェース部７を介して入力されるＲＡＷコマンド、ロボット１の各部位の作動を実行するプログラム、後述するコマンド変換テーブル等の各種データを格納するものである。このプログラムには例えば、ロボット１を所定速度で歩行させる歩行プログラムや、ロボット１を所定の姿勢で静止させる静止プログラム（ポーズプログラム）等が含まれる。
【００６０】
この記憶部４としては特に限定されないが、例えば、記憶部２６と同様のものを用いることができる。
【００６１】
センサ部６は、コリオリ力を利用して互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の回りの角速度をそれぞれ検出するジャイロセンサ３１と、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸方向への加速度を検出する三次元加速度センサ（Ｇセンサ）３２と、圧力センサ３３とで構成されている。
【００６２】
また、三次元加速度センサ３２としては、特に限定されないが、例えば、圧電型、サーボ型、ひずみゲージ型、ＣＭＯＳを用いた半導体加速度センサ等が挙げられる。
【００６３】
無線ＬＡＮインターフェース部７は、前述した無線ＬＡＮインターフェース部２４と同機能を有するものであり、その説明を省略する。
なお、制御部３の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。
【００６４】
ＣＣＤ９４は、例えば、図示しないレンズ等によりＣＣＤ９４の受光面（撮像面）上に導かれて結像した被写体像（周囲の像）を撮像する。このＣＣＤ９４から出力された信号（デジタル信号）は、例えば、図示しない増幅回路により増幅され、その後、制御部３に入力される。
【００６５】
なお、サーボモータ５については、詳細を後述する。
この制御部３と、無線ＬＡＮインターフェース部７とで受信手段の主要部が構成される。
【００６６】
また、制御部３と、ジャイロセンサ３１と、三次元加速度センサ３２と圧力センサ３３とで判断手段の主要部が構成される。
【００６７】
また、制御部３と、サーボモータ５とで、動作実現手段の主要部が構成される。
次に、ロボット１の全体構成について説明する。
【００６８】
図３に示すように、ロボット１は、脚部および腕部にリンク機構を用いた２足歩行ロボットであって、頭部１１と、胴体部１２と、２つの腕部１３、１４と、脚部１５とを有している。
【００６９】
胴体部１２には、ジャイロセンサ３１と、三次元加速度センサ３２とが設置されている。また、胴体部１２には、頭部１１と、腕部１３、１４と、脚部１５とが連結されている。
脚部１５は、右脚４１と、左脚５１と腰部５０とを有している。
【００７０】
脚式機構である右脚４１は、右大腿部４２と右下腿部４３と右足部４４とをリンク要素とするリンク機構であって、右大腿部４２は右股関節４７を介して腰部５０に連結され、右下腿部４３は右膝関節４８を介して右大腿部４２に連結され、右足部４４は右足首関節４９を介して右下腿部４３に連結されている。
【００７１】
右股関節４７は、右足ヨー角サーボモータ（駆動部）ＬＲ１と、右足ピッチ角サーボモータＬＲ２と、右足ロール角サーボモータＬＲ３と、これらの各サーボモータＬＲ１〜ＬＲ３の動力を右大腿部４２に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、各サーボモータＬＲ１〜ＬＲ３との駆動により動力伝達機構を介して右大腿部４２が腰部５０に対して駆動される。
【００７２】
右膝関節４８は、右足膝ピッチ角サーボモータＬＲ４と、右足膝ピッチ角サーボモータＬＲ４の動力を右下腿部４３に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、右足膝ピッチ角サーボモータＬＲ４の駆動により動力伝達機構を介して右下腿部４３が右大腿部４２に対して駆動される。
【００７３】
右足首関節４９は、右足平ピッチ角サーボモータＬＲ５と、右足平ロール角サーボモータＬＲ６、これらの各サーボモータＬＲ５、ＬＲ６の動力を右足部４４に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）と、右足部４４の裏側（下部）に設けられる圧力センサ（着床検出手段）３３とを有し、各サーボモータＬＲ５、ＬＲ６の駆動により動力伝達機構を介して右足部４４が右下腿部４３に対して駆動される。
【００７４】
脚式機構である左脚５１は、左大腿部５２と左下腿部５３と左足部５４とをリンク要素とするリンク機構であって、左大腿部５２は左股関節５７を介して腰部５０に連結され、左下腿部５３は左膝関節５８を介して左大腿部５２に連結され、左足部５４は左足首関節５９を介して左下腿部５３に連結されている。
【００７５】
左股関節５７は、左足ヨー角サーボモータ（駆動部）ＬＬ１と、左足ピッチ角サーボモータ（駆動部）ＬＬ２と、左足ロール角サーボモータ（駆動部）ＬＬ３と、これらの各サーボモータＬＬ１〜ＬＬ３の動力を左大腿部５２に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、各サーボモータＬＬ１〜ＬＬ３の駆動により動力伝達機構を介して左大腿部５２が腰部５０に対して駆動される。
【００７６】
左膝関節５８は、左足膝ピッチ角サーボモータ（駆動部）ＬＬ４と、左足膝ピッチ角サーボモータＬＬ４の動力を左下腿部５３に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、左足膝ピッチ角サーボモータＬＬ４の駆動により動力伝達機構を介して左下腿部５３が左大腿部５２に対して駆動される。
【００７７】
左足首関節５９は、左足平ピッチ角サーボモータ（駆動部）ＬＬ５と、左足平ロール角サーボモータ（駆動部）ＬＬ６と、各サーボモータＬＬ５、ＬＬ６の動力を左足部５４に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）と、足部５４の裏側（下部）に設けられる圧力センサ（着床検出手段）３３とを有し、各サーボモータＬＬ５、ＬＬ６の駆動により動力伝達機構を介して左足部５４が右下腿部１５に対して駆動される。
【００７８】
腰部５０は、腰関節４６を介して、図３中、胴体部１２の下側に胴体部１２に対して所定角度回転可能に連結されている。
【００７９】
胴体部１２は、ヨー角サーボモータ（駆動部）ＢＣ１と、ヨー角サーボモータＢＣ１の動力を胴体部１２に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、ヨー角サーボモータＢＣ１の駆動により動力伝達機構を介して胴体部１２が腰部５０に対して駆動される。
なお、ヨー角サーボモータは、腰部５０側に設けられていてもよい。
【００８０】
腕部（右腕部）１３は、右上腕部６２と右前腕部６３と右手部６４とをリンク要素とするリンク機構であって、右上腕部６２は右肩関節６７を介して胴体部１２に連結され、右下腿部４３は右肘関節６８を介して右上腕部６２に連結され、右手部６４は右手首関節６９を介して右前腕部６３に連結されている。
【００８１】
右肩関節６７は、右手ピッチ角サーボモータ（駆動部）ＨＲ１と、右手ロール角サーボモータＨＲ２と、各サーボモータＨＲ１、ＨＲ２の動力を右上腕部６２に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、各サーボモータＨＲ１、ＨＲ２との駆動により動力伝達機構を介して右上腕部６２が胴体部１２に対して駆動される。
【００８２】
右肘関節６８は、右足肘ピッチ角サーボモータＨＲ３と、右足肘ピッチ角サーボモータＨＲ３の動力を右前腕部６３に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、右足肘ピッチ角サーボモータＨＲ３の駆動により動力伝達機構を介して右前腕部６３が右上腕部６２に対して駆動される。
【００８３】
右手首関節６９は、右手ヨー角サーボモータＨＲ４と、右手ヨー角サーボモータＨＲ４の動力を右手部６４に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、右手ヨー角サーボモータＨＲ４の駆動により動力伝達機構を介して右手部６４が右前腕部６３に対して駆動される。
【００８４】
腕部（左腕部）１４は、左上腕部７２と左前腕部７３と左手部７４とをリンク要素とするリンク機構であって、左上腕部７２は左肩関節７７を介して胴体部１２に連結され、左下腿部４３は左肘関節７８を介して左上腕部７２に連結され、左手部７４は左手首関節７９を介して左前腕部７３に連結されている。
【００８５】
左肩関節７７は、左手ピッチ角サーボモータ（駆動部）ＨＬ１と、左手ロール角サーボモータＨＬ２と、各サーボモータＨＬ１、ＨＬ２の動力を左上腕部７２に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、各サーボモータＨＬ１、ＨＬ２との駆動により動力伝達機構を介して左上腕部７２が胴体部１２に対して駆動される。
【００８６】
左肘関節７８は、左足肘ピッチ角サーボモータＨＬ３と、左足肘ピッチ角サーボモータＨＬ３の動力を左前腕部７３に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、左足肘ピッチ角サーボモータＨＬ３の駆動により動力伝達機構を介して左前腕部７３が左上腕部７２に対して駆動される。
【００８７】
左手首関節７９は、左手ヨー角サーボモータＨＬ４と、左手ヨー角サーボモータＨＬ４の動力を左手部７４に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、左手ヨー角サーボモータＨＬ４の駆動により動力伝達機構を介して左手部７４が左前腕部７３に対して駆動される。
【００８８】
頭部１１は、首関節４５を介して、胴体部１２の上側に胴体部１２に対して所定角度回転可能に連結されている。
【００８９】
この頭部１１は、ＣＣＤ９４と、頭部ヨー角サーボモータ（駆動部）ＨＣ１と、頭部ピッチ角サーボモータＨＣ２と、各サーボモータＨＣ１、ＨＣ２の動力を胴体部１２に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、各サーボモータＨＣ１、ＨＣ２の駆動により動力伝達機構を介して頭部１１が胴体部１２に対して駆動される。
【００９０】
図４はサーボ制御系のブロック図である。
図４に示す駆動制御系は、前述した制御部３により、右脚４１および左脚５１の各関節４７〜４９、５７〜５９と、腕部１３および腕部１４の各関節６７〜６９、７７〜７９と、腰関節４６と、首関節４５との作動を制御する。
【００９１】
また、制御部３は、足部４４、５４に設けられている圧力センサ３３、３３からの入力信号（検出信号）に基づいて、ロボット１の着床状態を判断する。
【００９２】
制御部３は、無線ＬＡＮインターフェース部７を介して送信機２からＲＡＷコマンドを受信すると、ＣＰＵ３０は、現在実行されている前記プログラムと、ジャイロセンサ３１、三次元加速度センサ３２、圧力センサ３３からの入力データとに基づいて、コマンド変換テーブルから動作コマンドを設定し、この動作コマンドに基づいて、シリアルバスを介してサーボモータ５を構成する各サーボモータＬＲ１〜ＬＲ６、ＬＬ１〜ＬＬ６、ＨＲ１〜ＨＲ４、ＨＬ１〜ＨＬ４、ＢＣ１、ＨＣ１、ＨＣ２に駆動電流（駆動電圧）を出力する。これにより、対応する各サーボモータＬＲ１〜ＬＲ６、ＬＬ１〜ＬＬ６、ＨＲ１〜ＨＲ４、ＨＬ１〜ＨＬ４、ＢＣ１、ＨＣ１、ＨＣ２が、それぞれ駆動する。これによって、ロボット１の動作が実現（実行）される。
【００９３】
図５は、本実施形態のコマンド変換テーブルを示す図である。
本実施形態のＲＡＷコマンドから設定される動作コマンドは、記憶部４に格納されているコマンド変換テーブルを用いて設定される。
【００９４】
このコマンド変換テーブルは、一例として、図５に示すようなものが挙げられる。１１１列の欄は現在ロボットで行われている動作（状態）を示す。１１２〜１１４列の欄は、ジョイスティック２２の操作によって得られるＲＡＷコマンドと、それに対応する動作を示す。また、１１５列の欄は、操作ボタン２３の操作によって得られるＲＡＷコマンドと、それに対応する動作を示す。図５中、「上半身」とは、頭部１１、胴体部１２を意味し、「下半身」とは、脚部１５を意味する。また、斜線の部分は、ＲＡＷコマンドに対して対応する動作コマンドが存在しないことを示す。以下代表的に１１２列（ジョイスティック２２の前後操作）について説明すると、ロボット１が停止中の場合は、ジョイスティック２２を前に倒すと、前進を開始し、ジョイスティック２２を後ろに倒すと後進（後退）を開始する。ロボット１が前進歩行中の場合は、ジョイスティック２２を前に倒すと、前進速度が増大し、ジョイスティック２２を後ろに倒すと前進速度が減少する。ロボット１が斜め前へ前進中の場合においては、前進歩行中と同様の動作を行う。ロボット１が転倒時の転倒直後１においては、ジョイスティック２２を前に倒すと腕部１３、１４を胴体部１２の前に振る動作を行い、ジョイスティック２２を後ろに倒すと腕部１３、１４を胴体部１２の後ろに振る動作を行う。ロボット１が転倒時の転倒直後２においては、ジョイスティック２２を前に倒すと右脚４１、左脚５１を胴体部１２の前に振る動作を行い、ジョイスティック２２を後ろに倒すと右脚４１、左脚５１を胴体部１２の後ろに振る動作を行う。ロボット１が転倒時に転倒直後１と転倒直後２のいずれの動作が行われるかは、ロボット１の転倒状態において制御部３が例えば、センサ部６の情報に基づいて適宜選択する。ロボット１のうつぶせ状態においては、ジョイスティック２２を前後いずれに倒しても脚部１５の各関節を曲げて体を縮める制御を行い、その後立ち上がる。ロボット１の仰向け状態においては、ジョイスティック２２を前後いずれに倒しても腕部１３、１４を用いて上半身を起こし、その後立ち上がる。
【００９５】
なお、選択された動作コマンドに対して制御部３が各サーボモータに与える駆動指令は、記憶部４に予め設定されている。
図６は、データ受信ルーチンを説明するフローチャートである。
【００９６】
次に、ロボットコントロールシステム１００の動作について、図６に示すフローチャートを用いて具体的に説明する。なお、図６に示すフローチャートは、一例としてロボット１の前進操作および後退操作に関しての、静止中、前進歩行中（歩行中）、転倒中の動作について示したものである。
【００９７】
まず、ロボット１の制御部３は、送信機２から送信された信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。
【００９８】
そして、制御部３は、信号を受信したと判断すると、それが、ＲＡＷコマンドか否かを判断する（ステップＳ１０２）。
【００９９】
制御部３は、ＲＡＷコマンドであると判断した場合は（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、後述する処理ルーチンへと移行し、処理ルーチンを実行する（ステップＳ１０３）。
【０１００】
一方、制御部３がＲＡＷコマンドではないと判断した場合には（ステップＳ１０２のＮｏ）、ステップＳ１０１に移行し、次のデータ受信があるまで、このステップＳ１０１で待機する。
【０１０１】
ステップＳ１０３において、処理ルーチンの実行が終了した場合には、ロボット１の各サーボモータを駆動する駆動電源がＯＦＦであるか否かを判断し（ステップＳ１０４）、駆動電源がＯＦＦの場合は（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、データ受信ルーチンを終了する。一方、駆動電源がＯＦＦでない場合は（ステップＳ１０４のＮｏ）、ステップＳ１０１に移行し、次のデータ受信があるまで、このステップＳ１０１で待機する。
【０１０２】
次に、図６に示すフローチャートのステップＳ１０３における処理ルーチンについて図７を用いて説明する。図７は、処理ルーチンを示すフローチャートである。
【０１０３】
まず、制御部３は、前述したジャイロセンサ３１、三次元加速度センサ３２および圧力センサ３３により、それぞれ検出した検出値を記憶部４に格納する（ステップＳ２０１）。
次に、制御部３は、現在実行されているプログラムを確認する（ステップＳ２０２）。
【０１０４】
次に、制御部３は、現在実行されているプログラムと、記憶部４に格納されている各センサ３１、３２、３３により検出した検出値とに基づいて、ロボット１の状態が正常か否かを判断する（ステップＳ２０３）。
【０１０５】
具体的には、圧力センサ３３の検出値により、右足部４４と左足部５４とのうちのいずれか片方または両方の足部が接地しているか否かを判断する。
【０１０６】
いずれか片方または両方の足部が接地している場合（歩行状態または静止状態である場合）は、制御部３は、ロボット１の状態が正常であると判断し（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、ステップＳ２０４に移行する。
【０１０７】
次に、制御部３は、ロボット１が起立して歩行していない静止状態（以下「静止状態」という）であるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。
【０１０８】
具体的には、制御部３が、現在歩行プログラムが実行されているか否かを判断する。歩行プログラム（前進歩行プログラム）が実行されていれば、制御部３は、ロボット１が歩行状態である（歩行中である）と判断し（ステップＳ２０４のＮｏ）、ステップＳ２０５に移行する。
【０１０９】
次に、制御部３は、無線ＬＡＮインターフェース部７を介して受信したＲＡＷコマンドが、前進命令か否かを判断する（ステップＳ２０５）。
【０１１０】
制御部３が、受信したＲＡＷコマンドが前進命令であると判断した場合には（ステップＳ２０５のＹｅｓ）、記憶部４に格納したコマンド変換テーブルを抽出し（ステップＳ２０６）、このコマンド変換テーブルによって得られた動作コマンドによって前進速度調整１を行う（ステップＳ２０７）。具体的には、制御部３は、ロボット１の前進速度（歩行速度）を早める制御を行う。これにより、歩行中であるロボット１は、その前進速度を増大させる。
【０１１１】
一方、制御部３が、受信したＲＡＷコマンドが前進命令ではないと判断した場合は（ステップＳ２０５のＮｏ）、記憶部４に格納したコマンド変換テーブルを抽出し（ステップＳ２０８）、このコマンド変換テーブルによって得られた動作コマンドによって前進速度調整２を行う（ステップＳ２０９）。具体的には、制御部３は、ロボット１の前進速度（歩行速度）を遅くする制御を行う。これにより、歩行中であるロボット１は、その前進速度を減少させる。
【０１１２】
また、ステップＳ２０４において、歩行プログラムが実行されていなければ、ロボット１は静止中である（静止プログラムが実行されている）と判断し（ステップＳ２０４のＹｅｓ）ステップＳ２１０に移行する。
【０１１３】
次に、制御部３は、受信したＲＡＷコマンドが、前進命令か否かを判断する（ステップＳ２１０）。
【０１１４】
制御部３が、受信したＲＡＷコマンドが前進命令であると判断した場合には（ステップＳ２１０のＹｅｓ）、記憶部４に格納したコマンド変換テーブルを抽出し（ステップＳ２１１）、このコマンド変換テーブルによって得られた動作コマンドによってロボット１の前進を開始する制御を行う（ステップＳ２１２）。これにより、静止中であるロボット１は、前進を開始する。
【０１１５】
一方、制御部３が、受信したＲＡＷコマンドが前進命令ではないと判断した場合は（ステップＳ２１０のＮｏ）、記憶部４に格納したコマンド変換テーブルを抽出し（ステップＳ２１３）、このコマンド変換テーブルによって得られた動作コマンドによってロボット１の後退を開始する制御を行う（ステップＳ２１４）。これにより、静止中であるロボット１は、後退を開始する。
【０１１６】
また、ステップＳ２０３において、制御部３が、ロボット１の状態が、正常でないと判断した場合には（ステップＳ２０３のＮｏ）、ロボット１が転倒している（転倒状態である）と判断し、ステップＳ２１５に移行する。
【０１１７】
次に、制御部３は、ＣＣＤにより撮像された画像を記憶部４に取り込む（ステップＳ２１５）。
【０１１８】
次に、制御部３は、ＣＣＤにより撮像されている画像信号に基づいて、ロボット１がうつぶせ状態か否かを判断する（ステップＳ２１６）
ここでは、一例として、制御部３は、得られた画像信号の明度により、ロボット１がうつぶせ状態か否かを判断する。
【０１１９】
そして、制御部３が、ロボット１がうつぶせ状態であると判断した場合は（ステップＳ２１６のＹｅｓ）、記憶部４に格納したＲＡＷコマンド変換テーブルを抽出し（ステップＳ２１７）、このコマンド変換テーブルによって得られた動作コマンドによってロボット１の脚部１５の各関節を曲げて体を縮める制御を行い、その後立ち上がる（ステップＳ２１８）。
【０１２０】
一方、制御部３が、ロボット１がうつぶせ状態ではないと判断した場合は、仰向け状態であると判断し（ステップ２１６のＮｏ）、記憶部４に格納したコマンド変換テーブルを抽出し（ステップＳ２１９）、このコマンド変換テーブルによって得られた動作コマンド１１２８によってロボット１の腕部１３、１４を伸ばして、上半身を起こし、その後立ち上がる（ステップＳ２２０）。
【０１２１】
また、ステップＳ２０４においては、制御部３が、現在歩行プログラムが実行されているか否かを判断することにより、ロボット１が歩行状態である（歩行中である）と判断したが、それに限られず、例えば、電流検出手段（図示せず）により各サーボモータの消費電流を検出することにより、ロボット１が歩行状態であるか否かを判断してもよいし、ロボット１を静止状態に保つ静止プログラムが実行されているか否かを判断することにより、ロボット１が歩行状態であるか否かを判断してもよいし、三次元加速度センサによりロボット１の略直交する三方向への加速度を検出することによりロボット１が歩行状態であるか否かを判断してもよいし、これらを適宜組み合わせることによってロボットが歩行状態であるか否かを判断してもよい。なお、静止状態、転倒状態についても前記各プログラムおよび各センサからの情報を適宜選択することにより現在の状態を判断することができる。
【０１２２】
以上説明したように、このロボットコントロールシステム１００によれば、送信機２から送信されたＲＡＷコマンドを無線ＬＡＮインターフェース部７を介してロボット１の制御部３が受信したときに、ジャイロセンサ３１、三次元加速度センサ３２および圧力センサ３３、３３により得られた検出結果（検出値）と、静止プログラムや、歩行プログラム等のロボット１の各サーボモータの駆動を実行させるプログラムとによりロボットの現在の状態を判断し、コマンド変換テーブルを抽出して、ロボットの現在の状態に応じた動作コマンドを設定することによって、ロボット１に対して所望の動作を実現することができる。これにより、ロボット１の操作性が向上し、容易かつ確実にロボット１に対して所望の動作を行わせることができる。
【０１２３】
特に、ＲＡＷコマンドから動作コマンドを設定することにより、ジョイスティック２２の１つの動作に対して複数のサーボモータの駆動を行うことができるため、操作が一部自動化され、例えば、ロボット１を見ていなくても的確な動作を行わせることができる。
【０１２４】
以下、本発明のロボットコントロールシステムをシューティングゲームシステムに適用した場合について説明する。
【０１２５】
図８は、本発明ロボットコントロールシステムを適用したシューティングゲームシステムの実施形態の全体構成図である。本実施形態のシューティングゲームシステム２００は前述したロボット１を複数台有する構成であり、図８では、ロボットを２台用いる場合のシューティングゲームシステムを示している。
【０１２６】
図９は、図８に示したシューティングゲームシステムを示すブロック図であり、ロボット１台分の構成を詳細に示している。図９において、図８と同一部分には同一符号を付している。
【０１２７】
以下、２台のロボットは基本的に同一構成であり、また、同一の動作を行うので、説明の便宜上一方のロボット１ａについて説明し、他方のロボット１ｂについては特に必要でない限り説明を省略するものとする。また、ロボット１ａが有しているもの、およびロボット１ａに装着されているものについては、符号の最後部に「ａ」をつけ、ロボット１ｂが有しているもの、およびロボット１ｂに装着されているものについては、符号の最後部に「ｂ」をつけて説明する。
【０１２８】
シューティングゲームシステム２００は、ロボット１ａと、ロボット１ａを無線で遠隔制御する送信機２ａと、ロボット１ｂと、ロボット１ｂを無線で遠隔制御する送信機２ｂと、ロボット１ａ、１ｂの間の無線通信、勝敗の判定、勝敗の点数表示等を行う判定装置（判定手段）１６とを備えている。
【０１２９】
また、ロボット１ａには、判定装置１６との間で通信を行うためのアンテナ１０ａと、複数（本実施形態では２つ）の赤外線センサ（信号受信手段）８ａとを有するＣＰＵを備えた信号変換回路（送信手段）９ａが、ロボット１ａに対して着脱可能に装着されている。この信号変換回路９ａは、制御部３ａと電気的に接続されている。
【０１３０】
また、本実施形態のロボット１ａは、左手部７４に、赤外線信号を発生可能な赤外線信号発光装置（信号発生手段）１７ａを備えている。
【０１３１】
本実施形態では、操作ボタン２３を操作することによって、ＲＡＷコマンドがロボット１ａに対して送信されることによりロボット１ａに射撃体勢をとらせ赤外線信号発光装置１７ａを発生させる動作コマンドが設定されている。
【０１３２】
前述した各構成要素のうち、シューティングゲームを主催する主催者は、判定装置１６と、信号変換回路９ａ、９ｂとを有し、シューティングゲームを行う（プレイする）各操縦者（競技者）は、それぞれロボット１ａ、１ｂと、送信機２ａ、２ｂとを有している。
【０１３３】
また、ロボット１ａ、１ｂ、送信機２ａ、２ｂ、判定装置１６は、それぞれ互いに無線ＬＡＮで接続されている。
【０１３４】
図１０は判定装置１６の構成を示すブロック図である。判定装置１６は、アンテナ３００と、アンテナ３００を介して各ロボット１ａ、１ｂからの信号を受信する受信手段としての受信回路３０１と、中央処理装置（ＣＰＵ）を備え判定装置１６全体の制御、被弾や勝敗の判定、各ロボット１ａ、１ｂの動作制御等を行う制御回路３０２と、各ロボット１ａ、１ｂの得点等の対戦内容を表示する表示回路３０３と、記憶装置３０４とを備えている。記憶装置３０４は、受信回路３０１で受信した被弾信号をテーブル形式で順次記憶する被弾データベース３０５と、制御回路３０２が前記被弾データベース３０５に基づいて算出した各ロボットの得点を記憶する得点データベース３０６とを有している。
【０１３５】
ロボット１ａと送信機２ａとが対となり、また、ロボット１ｂと送信機２ｂとが対となっている。ロボット１ａとロボット１ｂは基本的には同一構成であるが、使用する信号の識別（ＩＤ）コードが相違するように構成されている。また、送信機２ａと送信機２ｂとは基本的に同一構成であるが、送信機２ａ、送信機２ｂは、それぞれ、ロボット１ｂ、１ａは遠隔制御できず、ロボット１ａ、１ｂのみを遠隔制御できるように、相互に異なる周波数の無線信号あるいは相互に異なるＩＤコードを含む信号等を使用している。
【０１３６】
ロボット１ａとロボット１ｂとが対戦を行う場合は、ロボット１ａの操作者は、送信機２ａのジョイスティック２２を操作して、ロボット１ａを操作し、ロボット１ｂを発見した場合、操作ボタン２３を操作して、ＲＡＷコマンドをロボット１ａに対して送信することにより、制御部３ａは、動作コマンドを設定して、ロボット１ａに射撃姿勢をとらせ、赤外線信号発光装置１７ａから射撃用赤外線信号（射撃信号）１８ａを発光させる。
【０１３７】
図１１は、射撃用赤外線信号１８ａの信号フォーマットを示す図である。図１１において、射撃用赤外線信号１８ａは、先頭に設けられた所定ビット数のスタートビット１３０と、射撃用赤外線信号１８ａを発射したロボット１ａを表すための情報である発射ロボットＩＤ１３１と、信号の最後に設けられた所定ビット数のストップビット１３２とによって構成されている。
【０１３８】
ロボット１ｂが発射した射撃用赤外線信号１８ｂがロボット１ａの赤外線センサ８ａに命中（被弾）した場合、ロボット１ａは、被弾状態となり、被弾したロボット１ａは判定装置１６に対して、信号変換回路９ａを介して射撃用赤外線信号１８ｂを受光したことを表す信号、即ち、被弾した旨を示す被弾信号を無線で判定装置１６に送信する。
【０１３９】
被弾した（被弾状態の）ロボット１ａは、射撃用赤外線信号１８ｂに含まれる発射ロボットＩＤ１３１および自己のＩＤ（受光ロボットＩＤ）を用いて、図１２に示すような信号フォーマットの被弾信号を生成して送信する。図１２において、被弾信号は、スタートビット８０と、赤外線信号を発射（射撃）したロボットを示す発射ロボットＩＤ８１と、被弾したロボットを示す受光ロボットＩＤ８２と、前記射撃用赤外線信号１８ｂを受光した受光時刻８３と、ストップビット８４とによって構成されている。
【０１４０】
判定装置１６は、前記被弾信号に基づいて、どのロボットが射撃用赤外線信号１８を発射し、どのロボットが何時被弾したのかを認識することができるため、前記被弾信号に基づいて被弾させたロボットの得点を加算したり、加算結果による勝敗の判定したりすることができる。
【０１４１】
判定装置１６はその結果を蓄積し、各ロボットが何回被弾したかを示す情報をデータベースとして保有していて、その情報を表示回路３０３に表示したり、後述するロボットの各部位の動作を制限するのに用いたりすることができる。
【０１４２】
赤外線センサ８（８ａ、８ｂ）、判定装置１６とで、本実施形態のロボット１の被弾状態を判断する判断手段の主要部が構成される。また、制御部３と判定装置１６とで本実施形態の制限手段の主要部が構成される。
【０１４３】
また、操作ボタン２３を操作することにより送信されたＲＡＷコマンドから設定される動作コマンドは、前述した記憶部４に格納されているコマンド変換テーブルを用いて設定される。
【０１４４】
次に、本実施形態のシューティングゲームシステム２００を用いてゲームを行う場合の全体的な動作について説明する。
【０１４５】
図１３は、本実施形態のシューティングゲームシステムにおける全体的な動作を示すフローチャートである。
【０１４６】
以下では、一例として４体のロボット１（ロボット１ａ〜１ｄ）を用いてゲームを行う例を示す。ここでは、ロボット１ａ、１ｂがＡチームを構成し、ロボット１ｃ、１ｄがＢチームを構成しており、互いに対戦を行うよう構成されている。
【０１４７】
まず、操縦者の操作により、送信機２ａは、ロボット１ａの制御部３ａに対してコマンドを送信する（図１３のステップＳ４１）。
【０１４８】
制御部３ａは、送信機２ａからのコマンドに応じて前述した動作コマンドを設定し、歩行などの所定の動作を行うようにロボット１ａの各サーボモータを駆動する（ステップＳ４２）。
【０１４９】
このとき、判定装置１６は、信号変換回路９ａ、９ｂからの被弾信号を受信可能な状態で待機する（ステップＳ４３）。
【０１５０】
次に、Ｂチームのロボットに対して射撃を行う場合には、送信機２ａの操作ボタン２３ａの操作によって、射撃を行うコマンド（以下射撃コマンドという）がロボット１ａに対して送信され（ステップＳ４４）、これに応じて制御部３ａは、動作コマンドを設定し、各サーボモータを駆動して、射撃を行う射撃姿勢を取るとともに（ステップＳ４５）、赤外線信号発光装置１７ａに対して、図１１に示すような自己の発射ロボットＩＤ３１を付加した射撃用赤外線信号１８を出力させる（ステップＳ４６）。
【０１５１】
一方、ロボット１ａが、ロボット１ｃまたはロボット１ｄからの射撃用赤外線信号１８を赤外線センサ８ａで受信した場合（ステップＳ４７）、信号変換回路９ａは、図１３に示すような、受信した射撃用赤外線信号１８に自己のＩＤ（受光ロボットＩＤ）と受光時刻情報を付加した被弾信号を判定装置１６に無線で送信する（ステップＳ４８）。
【０１５２】
判定装置１６は、受信した被弾信号に基づく被弾データを記憶装置３０４の被弾データベース３０５に記憶し、被弾結果を判定する（ステップＳ４９）。判定装置１６は、判定結果に基づいて、被弾したロボットのＩＤを含む被弾確認信号を、被弾したロボットの信号変換回路９ａに送信する（ステップＳ５０）。
【０１５３】
信号変換回路９ａは、被弾確認信号に含まれるロボットのＩＤ情報を確認し、自己のＩＤと一致している場合は、被弾動作を行うように指示するための被弾動作指令信号を制御部３ａに出力する（ステップＳ５１）。
【０１５４】
制御部３ａは、被弾動作指令信号に応答して、被弾状態であると判断し、コマンド変換テーブルから適したものを選択して、ロボット１ａの動作を実現する。本実施形態では、動作コマンドの一例として、記憶部４ａの内部に格納されている被弾動作プログラムを読み出して実行することにより、ロボット１ａの各サーボモータを駆動して、首を項垂れる等の所定の被弾動作を行う（ステップＳ５２）。これにより、各競技者や観客は、どのロボットが被弾したのかを容易に判別することが可能になる。このとき、被弾させたロボットは、判定装置１６からの情報で、自己が発光した射撃用赤外線信号１８が、他のロボットに当たったことを確認できたら、被弾（命中）させたことを示す命中動作を行うようにしてもよい。
【０１５５】
また、被弾動作指令信号を受信した際には、その受信回数に応じて段階的または連続的に例えば、歩行動作や旋回動作におけるロボット１ａの各サーボモータの動作（各サーボモータの打角（回転角度）や回転速度）および／または赤外線信号発光装置１７ａにおける射撃用赤外線信号１８の発生速度や発生数を制限するのが好ましい。 また、ロボット１の転倒状態においても、例えば、射撃用赤外線信号１８の発生間隔が静止状態と歩行状態とに比べて長くなる、または射撃用赤外線信号１８が発生できない等、赤外線信号発光装置における射撃用赤外線信号１８の発生速度や発生数を制限するのが好ましい。これらにより、より臨場感のある戦闘を行うことができる。
【０１５６】
一方、判定装置１６は、被弾信号に基づく被弾の判定結果に基づいて、得点データベース３０６を更新し、表示回路３０３に得点表示を行う（ステップＳ５３）。
【０１５７】
図１５は、判定装置１６で行う表示の例を示す図である。表示回路３０３は、各チーム毎の得点表示領域１０１と各ロボット毎の得点表示領域１０２に分かれている。制御回路３０２は、得点データベースに記憶されたロボット毎の得点、チーム毎の得点を用いて、表示回路３０３に表示する。図１５では、Ａチームの得点が１００点、Ｂチームの得点が５０点と表示されている。また、各ロボット１ａ〜１ｄ毎の得点が表示されている。
【０１５８】
ゲーム開始から所定時間経過するとゲームが終了する。判定装置１６は、得点データベース３０６の得点データに基づいて、各ロボットおよび各チームの勝敗を判定する（ステップＳ５４）。判定装置１６は、判定結果に基づいて、勝敗の内容を表す勝敗認識信号を各ロボットの信号変換回路９ａに送信する（ステップＳ５５）。
【０１５９】
次に、ゲームが終了した後の動作について説明する。
図１４は、前記勝敗認識信号の信号フォーマットである。図１４において、勝敗認識信号は、スタートビット９０、勝利チームを示す処理チーム情報部９１、敗戦チームを示す敗戦チーム情報部９２、ストップビット９３から構成されている。
【０１６０】
ロボット１ａは、信号変換回路９ａによって前記勝敗認識信号を受信し、自己の属するチームが勝利チームと敗戦チームのいずれなのかを判別し、前記勝利チームと敗戦チームの何れに属するかに応じた勝敗動作指令信号を制御部３に出力する（ステップＳ５６）。前記勝敗動作信号は、勝利チームに属するロボットの場合には、所定の勝利動作を行うように指示する勝利動作指令信号であり、敗戦チームに属するロボットの場合には、所定の敗戦動作を行うように支持する敗戦動作指令信号である。前記勝利動作としては、例えば、腕部を上下動させることによってバンザイを行う動作である。また、前記敗戦動作としては、例えば、頭部１１を項垂れる動作である。
【０１６１】
各ロボット１ａ〜１ｄは、それぞれ、前記勝敗動作指令信号に応答して各制御部３の勝敗動作用プログラムを読み出して実行し、チーム毎に勝敗動作を行う。このとき、勝利チームのロボットは前記勝利動作を行い、敗戦チームは前記敗戦動作を行う（ステップＳ５７）。
【０１６２】
なお、ゲームの終了は、時間の経過に限定されず、例えば、いずれかのロボットの得点、あるいは、いずれかのチームのロボットの得点の合計が所定の得点になったときにゲームが終了する等、適宜選定できる。
【０１６３】
また、個人での勝敗を判定した場合は、勝敗認識信号として、スタートビットとストップビットの間に勝利したロボットを示す勝利ロボットＩＤおよび敗戦したロボットを示す敗戦ロボットＩＤを挿入した信号を用いて、前記と同様にして、勝利したロボットと敗戦したロボットは各々勝敗動作を行う。このとき、勝利したロボットが勝利動作を行って勝ち名乗りを上げ、敗戦したロボットが敗戦動作を行う。
【０１６４】
次に、判定装置１６が被弾の判定を行う際の処理を説明する。図１６は、判定装置１６が被弾の判定を行う処理を示すフローチャートである。また、図１７は、判定装置１６の被弾判定処理を説明するためのタイミング図である。
【０１６５】
図１６および図１７において、判定装置１６の制御回路３０２は、受信回路３０１で被弾信号を受信した後、所定時間内（相打ちの場合、通信時間が遅くても他の被弾信号を受信できる時間内（例えば１秒以内））に他の被弾信号を受信したか判断する（ステップＳ７１）。
【０１６６】
制御回路３０２は、前記所定時間内に他の被弾信号を受信しなかった場合には、相打ちではなく、被弾信号に含まれる発射ロボットＩＤ８１のロボットが受光ロボットＩＤ８２のロボットに被弾させたと判断して、前記発射ロボットＩＤ８１が付与されたロボットに得点を加算する（ステップＳ７５）。これは、図１７におけるケース１の場合であり、（Ａ）〜（Ｄ）は、各々、ロボットＢが射撃してロボットＡが被弾、ロボットＤが射撃してロボットＢが被弾、ロボットＡが射撃してロボットＣが被弾、ロボットＣが射撃してロボットＤが被弾した例を示している。
【０１６７】
ステップＳ７１において、制御回路３０２は、前記所定時間内に他の被弾信号を受信したと判断した場合には、前記所定時間内に受信した複数の被弾信号を解析して、同じロボット同士（例えばロボット１ａとロボット１ｂ）の打ち合いか否かを判断する（ステップＳ７２）。
【０１６８】
ステップＳ７２において、制御回路３０２は、同じロボット同士ではないと判断した場合、例えば、複数の被弾信号における発射ロボットＩＤ８１と受光ロボットＩＤ８２が各々相違する場合には、被弾させた（命中した）ロボット（発射ロボットＩＤ８１を有するロボット）に得点を加算した後、ステップＳ７１に戻る（ステップＳ７５）。
【０１６９】
ステップＳ７２において、制御回路３０２は、同じロボット同士と判断した場合、例えば、一方の被弾信号における発射ロボットＩＤ８１と受光ロボットＩＤ８２が他方の被弾信号における受光ロボットＩＤ８２と発射ロボットＩＤ８１に同じ場合、同じロボット同士の打ち合いによって相打ちが生じたと判断し、複数の被弾信号の受光時刻８３を比較することによって、どちらのロボットが先に被弾したのかを判断する（ステップＳ７３）。これは、図１７におけるケース２の場合であり、（Ａ）、（Ｂ）は、各々、所定時間内に、ロボットＢが射撃してロボットＡが被弾し、所定時間内にロボットＡが射撃してロボットＢが被弾した例を示している。
【０１７０】
ステップＳ７３において、制御回路３０２は、例えば、ロボット１ｂから受信した被弾信号の受光時刻８３の方が、ロボット１ａから受信した被弾信号の受光時刻８３よりも早い場合には、ロボット１ｂがロボット１ａよりも先に被弾したということであり、この場合、ロボット１ａに得点を加算し、ロボット１ｂには得点を加算せずにステップＳ７１に戻る（ステップＳ７６）。
【０１７１】
ステップＳ７３において、制御回路３０２は、ロボット１ａから受信した被弾信号の受光時刻８３の方が、ロボット１ｂから受信した被弾信号の受光時刻８３よりも早い場合には、ロボット１ａがロボット１ｂよりも先に被弾したということであり、この場合、ロボット１ｂに得点を加算し、ロボット１ａには得点を加算しないでステップＳ７１に戻る（ステップＳ７７）。
【０１７２】
ステップＳ７３において、制御回路３０２は、ロボットが３台以上でゲームを行っており、被弾信号を３台以上のロボットから受信した場合には、受信した被弾信号中の受光時刻８３に基づいて最も早く被弾させたロボットに得点を加算し、他のロボットには得点を加算せずにステップＳ７１に戻る（ステップＳ７４）。
【０１７３】
以上のようにして、複数のロボット同士が相打ちした場合でも、現実に即した形で、どちらが被弾したかを適切に判定することが可能になる。
【０１７４】
以上述べたように前記各実施の形態に係るシューティングゲームシステムによれば、勝敗の判定を的確に行うことが可能になる。また、観客や競技者が、勝利したロボット、あるいは、勝利したチームを容易に認識することが可能になる。
【０１７５】
また、実際に形のある物同士が戦闘するシューティングゲームの臨場感を、屋外ではない一般のビル内や家庭内などで得ることが可能であり、またロボットの歩行性能や回避性能、銃器（赤外線信号発光装置）の破壊力などをプログラミングしたり、施設の形状を利用した回避作戦や戦闘作戦、補給作戦を立案したりするなど、参加者がゲームの勝敗を左右する工夫をする楽しみがあるので、シューティングゲームファンばかりではなく、ロボットや戦闘ゲームに対して知的な興味やエンジニアリング的な興味を持つ、より広範な人たちが熱中できるシューティングゲームを提供することが可能になる。
【０１７６】
また、複数台のロボットを使い、イベント会場や遊技場のような場所でシューティングゲームを行う場合を考えると、ゲームをより楽しく進行するには、銃器（赤外線信号発光装置）による射撃をうまく避けたり、ロボットのバッテリ交換を行ったりするなどメンテナンスを行うための安全地帯などが必要である。例えば、小さな丘や壁のような地形や木や林などの物体が施設内に必要となるが、ロボットが４０センチメートル程度の大きさだとすれば、それらの環境を作っても、５メートル四方程度のスペースがあれば十分実現可能であり、一般のビル内のフロアに十分設置可能である。その程度の大きさの施設であるから、見学者が一望の下に全体のゲームの進行状況を直接自分の目で見て把握することが可能であり、参加者ばかりでなく見学者もゲームを十分楽しむことができる。
【０１７７】
また、銃器（赤外線信号発光装置）として赤外線の発光装置を使うので、実際に樹脂製などの弾丸を発射するようなシステムと較べて安全である。
【０１７８】
また、実際にロボットを動作させるには駆動源としてのバッテリが必要であり、当然動作時間には制限があるから、戦闘を短時間に効率良く行い、またバッテリの補給タイミングや方法についても考えて作戦を練る必要がある。また、ロボットの歩行性能や銃器（赤外線信号発光装置）の性能も千差万別である場合が多く、またロボットが施設内の現実の物につまずいて転倒した、といった不測の事態も起きることが有り、そういう場合の救済作戦を練るなど、知的な部分で戦況を有利にすることもできるので、一概にロボットの歩行性能や銃器（赤外線信号発光装置）の性能が良ければ勝てると決まっているわけでもないので、より作戦の有効性が問われることとなり、臨場感のある戦闘をしている感覚を味わうことができる。
【０１７９】
また、複数のロボット同士で戦うことで、１台では出来ない様な、例えば１台が囮になり敵を誘い出しておいて銃撃するなど、より実戦に近い作戦を立てることも可能であり、知的な戦闘の臨場感が得られる。
【０１８０】
また、銃器（赤外線信号発光装置）の性能については、連射性能や赤外線の照射範囲、発光強度など、プログラミングでかなり自由に性能を変えることも出来るが、不公平にならないようにゲームの進行のルールでクラス分けをするなどで参加者の組み合わせを決めておけば、より公平なゲーム運営が可能となる。
【０１８１】
また、あるロボットが、他のロボットから射撃されて赤外線が命中した場合は、その情報を元に命中した場合のポーズをロボットにとらせ、発射した方のロボットには勝ち誇った動作をさせるなどすれば、参加者や見学者も勝負がはっきり認識でき、より臨場感のある戦闘を行うことができる。
【０１８２】
公式なゲーム大会などで、ゲームの公平を期す必要が有る場合を考えると、判定装置や赤外線センサ、信号変換回路などはそれぞれの操縦者の所持するロボットとは別体になっていた方が好ましく、ゲームの主催者が同機能、同性能のものを独自に用意する方が良いので、ゲーム会場で簡易にロボットに装着できることが好ましい。
【０１８３】
特に、信号変換回路９ａと、ロボット１ａとが一体的に設けられている場合は、信号変換回路９ａによって変換された被弾動作指令信号が、制御部３ａによって書き換えられる恐れがあり、その場合は、判定装置１６に送信される信号の信頼性が低く、公平な勝負判断が出来ない可能性があるが、本実施形態では、主催者側が用意した信号変換回路９ａが、ロボット１ａに対して別個に装着されるため、赤外線センサ８ａによって得られた射撃用赤外線信号１８が書き換えられることなく信号変換回路９ａに入力され、判定装置１６に対して送信される。
【０１８４】
これにより、使用するロボット（制御回路）に関わらず、判定の信頼性を向上させることができる。
【０１８５】
また、信号変換回路９ａと制御部３ａとが一体的に形成されたロボットを使用した場合においても、信号変換回路９ａと判定装置１６とが、それぞれ、別個にＣＰＵを有しているため、信号変換回路９ａと判定装置１６とが互いに所定の通信プロトコルにより、正しい信号をやり取りすることができる。
【０１８６】
これにより、例えば、信号変換回路９ａと、判定装置１６との間で通信を行うことにより、信号変換回路９ａが、判定装置１６に対して送信した信号が正しく送られたか否かを判断し、正しく送られない場合には、信号変換回路９ａが、信号の送信を所定回繰り返し、それでも送られない場合は、信号変換回路９ａに例えばＬＥＤや、ブザー等の視覚的や聴覚的に報知するような報知手段を設けるのが好ましい。これにより、ロボット１の状態に応じた色のＬＥＤを発光させたり、音を出したりしてそれを報知することにより、例えば勝負に負けたことにする等の判定を行うことができる。
【０１８７】
これにより、使用するロボット（制御部）に関わらず、判定の信頼性を向上させることができる。
【０１８８】
また、判定手段と、送信手段とが、それぞれ、無線ＬＡＮで接続されているため、互いに双方向通信を行うことができる。これにより、送信機２の表示部２５に、例えば、射撃用赤外線信号１８の発射回数、残弾数、他のロボットからの射撃用赤外線信号１８の受信回数等の自己のロボットの（状態）状況に加えて、ゲームの残り時間、自己の属するチームの他のロボットの（状態）状況や判定手段で集計されている現在の得点等の勝負の状況を示す各種の情報が表示されるような構成とすることができるため、戦略の幅が広がり、さらに臨場感が得られる。
【０１８９】
なお、ロボット、送信機および判定装置間の信号の送受信は携帯電話やＰＨＳ（Personal Handy phone System）等使用して行う等、種々の変更が可能である。
【０１９０】
次に、本発明のロボットコントロールシステムの第２実施形態について説明する。
図１８は、本発明のロボットコントロールシステムの第２実施形態を示すブロック図である。
【０１９１】
以下、第２実施形態のロボットコントロールシステム１００について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１９２】
第２実施形態のロボットコントロールシステム１００では、各ジョイスティック２２に接続された複数のＰＣ３４（パーソナルコンピュータ）と、各ロボット１、各送信機２および各ＰＣ３４がそれぞれ接続されるＬＡＮ３００を有している。このＬＡＮ３００は、ルータ（通信装置）３５を介してインターネット４００に接続可能に構成されている。
【０１９３】
なお、本実施形態のＰＣ３４は、第１実施形態の送信機２の制御部２１、無線ＬＡＮインターフェース部２４および記憶部２６の機能を有するものである。
【０１９４】
なお、各ＰＣ３４が、それぞれ個別にルータを有し、このルータを介してインターネット４００に接続可能な構成であってもよい。
【０１９５】
操縦者は、ＬＡＮ３００に接続された送信機２を操作することによって、またはジョイスティック２２、操作ボタン２３を操作することによって、ロボット１を操縦することができる。
【０１９６】
本実施形態のロボットコントロールシステム１００を前述したシューティングゲームシステムに適用した場合は、赤外線センサ８ａを通じて射撃用赤外線が検知されたとき、その信号は、信号変換回路９ａを通じて制御部３ａに入力され、通信装置３５を経てＰＣ３４に送信され、ＰＣ３４内の判断ソフトウェアが判定装置１６と同様の働きをして、被弾や勝敗の判定を行う。
【０１９７】
このロボットコントロールシステム１００によれば、前述した第１実施形態のロボットコントロールシステム１００と同様の効果が得られる。
【０１９８】
そして、第２実施形態のロボットコントロールシステム１００を前述したシューティングゲームシステムに適用した場合は、判定装置１６等のシューティングゲーム専用の装置を必要としないため、システムの小型化を図ることができ、また、システム全体を比較的安価に構成することができる。
【０１９９】
また、送信機２、ＰＣ３４、ロボット１は、ルータ３５を介してインターネット４００に接続されているため、例えば、操縦者および主催者のうちの１人または複数人が、シューティングゲームを行う会場に対して遠隔地（外国含む）にいる場合においても、インターネット４００に接続することにより、遠隔地からロボット１の操縦や、判定が可能であり、容易かつ確実にシューティングゲームを行うことができる。この際送信機２を用いた場合は、ＣＣＤ９４にて撮像された画像を表示部２５でモニタしながら、シューティングゲームを行うことができる。また、ジョイスティック２２およびＰＣ３４を用いた場合は、表示部２５の代わりに別途、表示部２５と略同機能を有し、ＰＣ３４と接続可能なディスプレイ（モニタ）をＰＣ３４に対して接続することにより、ＣＣＤ９４にて撮像された画像をディスプレイでモニタしながら、シューティングゲームを行うことができる。また、送信機２とディスプレイとが接続される構成となっていてもよい。これにより、視認性を向上させたり、表示する情報量を増大させたりすることができる。また、ロボット１と送信機２またはロボット１とＰＣ３４はインターネットを介して接続されているため高速通信が可能であり、表示部２５またはディスプレイに対して随時画像データが送信され、さらに快適に臨場感のあるゲームを行うことができる。
また、インターネットの代わりにイントラネット等を用いてもよい。
【０２００】
以上、本発明のロボットコントロールシステムを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０２０１】
なお、本実施形態では速度センサ（角速度センサ）としてジャイロセンサ３１を用いたが、それに限られないのは言うまでもない。
【０２０２】
また、本実施形態では、リンク機構の二足歩行ロボットを用いたが、本発明では特に限定されず、例えば一足、または三足以上の足を有する歩行ロボットでもよいし、車輪等の移動手段を有して移動可能なロボットでもよい。
【０２０３】
また、本実施形態では、通信方式として無線ＬＡＮを用いたが、本発明では特に限定されず、例えば赤外線方式等を用いることができる。
【０２０４】
また、本実施形態では、着床検出手段として圧力センサを用いたが、本発明では特に限定されない。
【０２０５】
また、ロボット１のシューティングの相手は、ロボットに限られず、例えば、人間やモニタに表示された射撃対象等でもよい。
【０２０６】
また、本実施形態では、コマンド変換テーブルを用いて動作コマンドを設定したが、それに限られず、演算を行って動作コマンドを設定してもよい。
【０２０７】
また、ロボットの所定個所、例えば、頭部等にロボットの制御部と電気的に接続され、該ロボットの状態に応じて発光する複数色、例えば、３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のＬＥＤ（発光素子）が設けられていてもよい。これにより、前述した各種のセンサによって得られた情報（ロボットの姿勢や状態（状況）等）に応じて、例えば、歩行時（歩行中）は青（Ｂ）、停止中は緑（Ｇ）、転倒等の異常時は赤（Ｒ）等を発光させることによって、歩行型ロボットの状態（状況）を把握し得るような構成であってもよい。
【０２０８】
また、発光素子は、前述した用途に限られず、その他の用途に用いてもよい。
また、コマンド変換テーブルは、ＲＡＷコマンドに対する動作コマンドが、操縦者の所望の動作となるように、カスタマイズできるような構成となっていてもよい。
【０２０９】
また、本発明のロボットコントロールシステムの用途は、前述したシューティングに限定されず、例えば、互いに格闘を行うロボット、競走を行うロボット等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１０】
【図１】本発明のロボットコントロールシステムの主要部を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１に示すロボットコントロールシステムの送信機を示す斜視図である。
【図３】図１に示すロボットコントロールシステムのロボットを示す概略図である。
【図４】サーボ制御系のブロック図である。
【図５】本発明のロボットコントロールシステムの第１実施形態におけるコマンド変換テーブルを示す図である。
【図６】データ受信ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】処理ルーチンを示すフローチャートである
【図８】本発明のロボットコントロールシステムを適用したシューティングゲームシステムの実施形態の全体構成図である。
【図９】図８に示すシューティングゲームシステムの詳細を示すブロック図である。
【図１０】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する判定装置のブロック図である。
【図１１】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する信号フォーマットを示す図である。
【図１２】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する信号フォーマットを示す図である。
【図１３】図８に示すシューティングゲームシステムの全体的な動作を示す流れ図である。
【図１４】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する信号フォーマットを示す図である。
【図１５】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する判定装置の表示例を示す図である。
【図１６】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する判定装置の処理を示すフローチャートである。
【図１７】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する判定装置の処理を説明するためのタイミング図である。
【図１８】本発明のロボットコントロールシステムの第２実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２１１】
１００ ロボットコントロールシステム
２００ シューティングゲームシステム
１ ロボット
１ａ〜１ｄ ロボット
２ 送信機
３ 制御部
２ａ、２ｂ 送信機
４ 記憶部
５ サーボモータ
６ センサ部
７ 無線ＬＡＮインターフェース部
８ａ、８ｂ 赤外線センサ
９ａ、９ｂ 信号変換回路
１０ａ アンテナ
１１ 頭部
１２ 胴体部
１３ 腕部
１４ 腕部
１５ 脚部
１６ 判定装置
１７ａ 赤外線信号発光装置
１７ｂ 赤外線信号発光装置
１８ 射撃用赤外線信号
１８ａ 射撃用赤外線信号
１８ｂ 射撃用赤外線信号
２１ 制御部
２１１ ＣＰＵ
２２ ジョイスティック
２３ 操作ボタン
２４ 無線ＬＡＮインターフェース部
２５ 表示部
２６ 記憶部
３０ ＣＰＵ
３１ ジャイロセンサ
３２ 三次元加速度センサ
３３ 圧力センサ
３４ ＰＣ
３５ ルータ（通信装置）
４１ 右脚
４２ 右大腿部
４３ 右下腿部
４４ 右足部
４５ 首関節
４６ 腰関節
４７ 右股関節
４８ 右膝関節
４９ 右足首関節
５０ 腰部
５１ 左脚
５２ 左大腿部
５３ 左下腿部
５４ 左足部
５７ 左股関節
５８ 左膝関節
５９ 左足首関節
６２ 右上腕部
６３ 右前腕部
６４ 右手部
６７ 右肩関節
６８ 右肘関節
６９ 右手首関節
７２ 左上腕部
７３ 左前腕部
７４ 左手部
７７ 左肩関節
７８ 左肘関節
７９ 左手首関節
８０ スタートビット
８１ 発射ロボットＩＤ
８２ 受光ロボットＩＤ
８３ 受光時刻
８４ ストップビット
９０ スタートビット
９１ 処理チーム情報部
９２ 敗戦チーム情報部
９３ ストップビット
９４ ＣＣＤ
１０１ チーム毎の得点表示領域
１０２ ロボット毎の得点表示領域
１１１〜１１５ 列
３００ アンテナ
３０１ 受信回路
３０２ 制御回路
３０３ 表示回路
３０４ 記憶装置
３０５ 被弾データベース
３０６ 得点データベース
４００ インターネット
ＢＣ１ ヨー角サーボモータ
ＬＲ１ 右足ヨー角サーボモータ
ＬＲ２ 右足ピッチ角サーボモータ
ＬＲ３ 右足ロール角サーボモータ
ＬＲ４ 右足膝ピッチ角サーボモータ
ＬＲ５ 右足平ピッチ角サーボモータ
ＬＲ６ 右足平ロール角サーボモータ
ＬＬ１ 左足ヨー角サーボモータ
ＬＬ２ 左足ピッチ角サーボモータ
ＬＬ３ 左足ロール角サーボモータ
ＬＬ４ 左足膝ピッチ角サーボモータ
ＬＬ５ 左足平ピッチ角サーボモータ
ＬＬ６ 左足平ロール角サーボモータ
ＨＲ１ 右手ピッチ角サーボモータ
ＨＲ２ 右足ロール角サーボモータ
ＨＲ３ 右足肘ピッチ角サーボモータ
ＨＲ４ 右手ヨー角サーボモータ
ＨＬ１ 左手ピッチ角サーボモータ
ＨＬ２ 左足ロール角サーボモータ
ＨＬ３ 左足肘ピッチ角サーボモータ
ＨＬ４ 左手ヨー角サーボモータ
ＨＣ１ 頭部ヨー角サーボモータ
ＨＣ２ 頭部ピッチ角サーボモータ
Ｓ４１〜Ｓ５７ ステップ
Ｓ７１〜Ｓ７７ ステップ
Ｓ１０１〜Ｓ１０４ ステップ
Ｓ２０１〜Ｓ２２０ ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットコントロールシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロボットを、送信機（遠隔操作手段）で操縦するロボットコントロールシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のロボットコントロールシステムでは、ロボットをジョイスティック等のスティックタイプの送信機を使って操縦している。しかし、本来、スティックタイプの送信機は、例えば、模型の飛行機や自動車など、アナログ的に動作する舵、ハンドル等の１軸の方向に駆動可能な１つのサーボモータをスティックの一方向の動作で制御するもの、すなわち、一方向の姿勢制御をする場合、１個の駆動部を動かせば事足りるものに対して用いられるのが適している。一例として、飛行機は、その姿勢を変えようとする場合、エレベーターやラダーなどの姿勢制御翼を送信機のスティックの動きに比例して動かすよう構成されている。
【０００４】
ところが、ロボットの場合は、例えば、前進しているロボットに少し右方向に曲がっていくように指示する場合を考えると、右足の歩幅を少し短くし、左足の歩幅を少し長くするといった操作が必要であり、それらは、複数の足の関節（複数のサーボモータ）を微妙に制御して初めてなし得る操作であり、単にどこか１個のサーボモータの打角を変えれば良いと言うものではない。また、ロボットの場合は、単に右方向に動かすといっても、例えば、カニ歩きで右に歩行させる、上半身だけを右方向に動かす等、様々な動作のさせ方が考えられる。さらに、ロボットが歩行している歩行時等の通常時に限られず、例えば、転倒時等の非常時において、右方向に体を動かす場合には、足だけではなく、手等の体全体を使って体の向きを変える必要がある。すなわち、ロボットの場合は、１つの動作を行うに際して、ロボットの体勢や状態に対応して、動作させるサーボモータが全く変わってくるため、操作が非常に難しい（操作性が悪い）という問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１０８３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ロボットの操作性を向上させることができるロボットコントロールシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記（１）〜（３７）の本発明により達成される。
（１） ロボットと、前記ロボットに対してコマンドを送信する遠隔操作手段とを有するロボットコントロールシステムであって、
前記ロボットは、
複数の駆動部と、
当該ロボットの状態を判断する判断手段と、
前記遠隔操作手段から送信されたコマンドを受信する受信手段と、
前記受信手段により前記コマンドを受信したとき、前記判断手段により得られた当該ロボットの状態に応じた動作コマンドを設定し、該動作コマンドに基づいて前記複数の駆動部を、それぞれ駆動することにより当該ロボットの動作を実現する動作実現手段とを有することを特徴とするロボットコントロールシステム。
【０００８】
（２） 前記判断手段は、少なくとも２つの異なる状態を判断できるものである上記（１）に記載のロボットコントロールシステム。
【０００９】
（３） 前記ロボットは、歩行可能なロボットであり、
前記異なる状態は、少なくとも前記ロボットが、起立して歩行していない静止状態と、歩行を行っている歩行状態と、転倒している転倒状態とを含み、
前記動作実現手段は、前記静止状態と、前記歩行状態と、前記転倒状態との、それぞれに応じた動作コマンドを設定するものである上記（２）に記載のロボットコントロールシステム。
【００１０】
（４） 前記動作コマンドは、予め設定されており、
前記動作実現手段は、前記判断手段による判定結果と前記コマンドとの組み合わせにより、前記予め設定された動作コマンドから適したものを選択して、前記ロボットの動作を実現する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００１１】
（５） 前記判断手段は、前記駆動部の駆動を実行させるプログラムと、前記ロボットの外部情報を検出する検出手段とを有し、前記プログラムと前記検出手段とのうちの少なくとも一方から前記ロボットの状態を判断する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００１２】
（６） 前記検出手段は、互いに略直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の回りの角速度をそれぞれ検出するジャイロセンサを有する上記（５）に記載のロボットコントロールシステム。
【００１３】
（７） 前記検出手段は、略直交する三方向に対する加速度を検出する三次元の加速度センサを有する上記（５）または（６）に記載のロボットコントロールシステム。
【００１４】
（８） 前記検出手段は、着床を検出する少なくとも１つの着床検出手段を有し、該着床検出手段の検出値に基づいて、前記ロボットの着床を判断する上記（５）ないし（７）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００１５】
（９） 前記着床検出手段は、圧力センサである上記（８）に記載のロボットコントロールシステム。
【００１６】
（１０） 前記プログラムは、前記ロボットの静止または前記ロボットの歩行を実行させるものである上記（５）に記載のロボットコントロールシステム。
【００１７】
（１１） 前記ロボットは、少なくとも足部と、前記駆動部により駆動する足関節と、腰部とを有する脚部を少なくとも１つ備える上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００１８】
（１２） 前記脚部は、接地面に対して略平行な方向に旋回する旋回動作を実行可能であり、
前記ロボットは、前記静止時に前記動作コマンドを受信した場合は、前記歩行動作または前記旋回動作を開始する上記（１１）に記載のロボットコントロールシステム。
【００１９】
（１３） 前記ロボットは、前記歩行時に前記動作コマンドを受信した場合は、歩行速度および／または歩行方向を変更する上記（１１）または（１２）に記載のロボットコントロールシステム。
【００２０】
（１４） 前記ロボットは、前記腰部に対して所定角度回転可能な胴体部をさらに有する上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００２１】
（１５） 前記ロボットは、前記歩行中に前記動作コマンドを受信した場合は、前記腰部に対して前記胴体部の回転角度を変更する上記（１４）に記載のロボットコントロールシステム。
【００２２】
（１６） 前記遠隔操作手段は、傾き自在のスティックを有するジョイスティックを備える上記（１）ないし（１５）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００２３】
（１７） 前記ジョイスティックの所定部位に、操作部が設けられており、前記ジョイスティックの操作または前記操作部の操作により前記ロボットに対して前記コマンドを送信する上記（１６）に記載のロボットコントロールシステム。
【００２４】
（１８） 前記ロボットの状態に応じて該ロボットの各部位の動作を制限する制限手段を有する上記（１）ないし（１７）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００２５】
（１９） 前記制限手段は、前記ロボットが、起立して歩行していない静止状態と、歩行を行っている歩行状態と、転倒している転倒状態とに応じて、段階的または連続的に前記ロボットの各部位の動作を制限するものである上記（１８）に記載のロボットコントロールシステム。
【００２６】
（２０） 前記制限手段は、前記ロボットの前記歩行状態における歩行速度を制限するものである上記（１９）に記載のロボットコントロールシステム。
【００２７】
（２１） 前記動作実現手段は、前記動作コマンドに基づいて、射撃用信号を発生する信号発生手段を有する上記（１）ないし（２０）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００２８】
（２２） 前記射撃用信号を受信する信号受信手段を有する上記（２１）に記載のロボットコントロールシステム。
【００２９】
（２３） 前記射撃用信号を受信する信号受信手段と、
前記ロボットの状態に応じて該ロボットの各部位の動作を制限する制限手段を有する上記（２１）に記載のロボットコントロールシステム。
【００３０】
（２４） 前記制限手段は、前記射撃用信号の受信回数に応じて、段階的または連続的に前記ロボットの各部位の動作を制限するものである上記（２３）に記載のロボットコントロールシステム。
【００３１】
（２５） 前記制限手段は、前記ロボットが転倒している転倒状態において、前記信号発生手段における射撃用信号の発生速度および／または発生数を制限するものである上記（２３）または（２４）に記載のロボットコントロールシステム
【００３２】
（２６） 前記ロボットには、前記射撃用信号を受信したとき、被弾信号を送信する送信手段が設けられている上記（２２）ないし（２５）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００３３】
（２７） 前記判断手段は、前記信号受信手段が前記射撃用信号を受信した被弾状態を判断するものである上記（２２）ないし（２６）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００３４】
（２８） 前記射撃用信号は、赤外光を用いた赤外線射撃用信号である上記（２１）ないし（２７）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００３５】
（２９） 前記ロボットの状態を視覚的および／または聴覚的に報知する報知手段を有する上記（１）ないし（２８）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００３６】
（３０） 前記駆動部はサーボモータで構成され、前記動作コマンドは、前記サーボモータに対する回転角度指令である上記（１）ないし（２９）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００３７】
（３１） 前記遠隔操作手段と、前記受信手段との間で通信プロトコルを用いてデータの双方向通信を行うよう構成されている上記（１）ないし（３０）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００３８】
（３２） 前記通信プロトコルはＴＣＰ／ＩＰプロトコルである上記（３１）に記載のロボットコントロールシステム。
【００３９】
（３３） 前記双方向通信は、無線ＬＡＮを介して行われる上記（３１）または（３２）に記載のロボットコントロールシステム。
【００４０】
（３４） 前記双方向通信の少なくとも一部は、インターネットまたはイントラネットを介して行われる上記（３１）ないし（３３）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００４１】
（３５） 前記ロボットは、被写体像を電子画像として撮像する撮像手段を有する上記（１）ないし（３４）のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【００４２】
（３６） 前記判断手段は、前記撮像手段により得られた画像に基づいて、前記ロボットが転倒している転倒状態を判断する上記（３５）に記載のロボットコントロールシステム。
【００４３】
（３７） 前記遠隔操作手段は、前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示部を有する上記（３５）または（３６）に記載のロボットコントロールシステム。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、ロボットの操作性（操縦性）を向上させることができるため、容易かつ確実にロボットに対して所望の動作を行わせることができる。
【００４５】
特に、操作が一部自動化されるため、例えば、ロボットを見ていなくても的確な動作を行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明のロボットコントロールシステムを添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００４７】
図１は、本発明のロボットコントロールシステムの主要部を概略的に示すブロック図、図２は、図１に示すロボットコントロールシステムの送信機を示す斜視図、図３は、図１に示すロボットコントロールシステムのロボットを示す概略図、図４はサーボ制御系のブロック図、図５は、本発明のロボットコントロールシステムの第１実施形態におけるコマンド変換テーブルを示す図である。なお以下では、説明の都合上、図３中の上側を「上」、下側を「下」という。また、図３の矢印Ａ方向がロボット１の前方（前側）であり、図３の左側がロボット１の右側であり、図３の右側がロボット１の左側である。
【００４８】
これらの図に示す実施形態は、ロボット１と送信機（遠隔操作手段）２との間に本発明によるロボットコントロールシステムを適用したものであって、図１に示すように、ロボットコントロールシステム１００は、ロボット１と、送信機２とを有している。以下、これらの各構成要素について順次説明する。
【００４９】
送信機２は、ロボット１と通信可能に接続され、ロボット１との間で双方向通信を行うことにより、ロボット１を遠隔操作（遠隔制御）するものである。
【００５０】
この送信機２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１１を備える制御部２１と、ジョイスティック（方向指示部）２２と、ジョイスティック２２に設置される操作ボタン（操作部）２３と、無線ＬＡＮインターフェース部２４と、表示部２５と、記憶部２６とを有している。ジョイスティック２２と、操作ボタン２３と、無線ＬＡＮインターフェース部２４と、表示部２５、記憶部２６とは、それぞれ制御部２１に電気的に接続されている。
なお、制御部２１の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。
【００５１】
無線ＬＡＮインターフェース部２４は、無線通信部であって、ロボット１に設けられた、後述する無線ＬＡＮインターフェース部７との間において無線ＬＡＮで接続されており、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル等の通信プロトコルを用いて、後述するＲＡＷコマンド（コマンド）を含む各種の情報の無線通信を行うためのインターフェースである。
【００５２】
また、無線ＬＡＮインターフェース部２４は、各種のコンピュータや端末装置などの電子機器と無線通信を行うようにすることもできる。
【００５３】
表示部２５は、液晶表示素子（ＬＣＤ）で構成されている。この表示部２５では、例えば、後述するＣＣＤ（撮像手段）９４からの画像（動画像、静止画像）、文字、記号、図形、キャラクター等が表示される。この表示部２５は、照明（バックライト）機能を備えていてもよい。
【００５４】
記憶部２６は、特に限定されないが、例えば、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）やＲＯＭ（リードオンリーメモリ）などの半導体メモリの他、各種情報を磁気情報として記憶するものなどを用いることができる。また、この記憶部２６は、ロボット１に対して着脱自在（着脱可能）であってもよい。
【００５５】
また、操作ボタン２３は、多方向に傾けることができるスイッチである。この操作ボタン２３は、後述する静止状態および歩行状態においては、その操作に連動して腕部１３または腕部１４を駆動するよう構成されている。
【００５６】
この送信機２は、例えば、ジョイスティック２２を所定方向に対して所定角度傾斜することや、ジョイスティック２２に設けられた操作ボタン２３を操作することで、ロボット１に対して所定の動作を行わせるＲＡＷコマンド（コマンド）を送信する。このＲＡＷコマンドは、例えば、”ジョイスティック２２が右に１０度傾いた”という角度情報を含むデジタルのコマンドと、”ボタン２３が押された（ＯＮした）”というデジタルのコマンドとで構成されている。
【００５７】
ロボット１は、送信機２から送信されたＲＡＷコマンドを受信する無線ＬＡＮインターフェース部７と、制御部３と、記憶部４と、ロボット１の各関節部に設けられた複数のサーボモータ５と、センサ部（検出手段）６と、撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）９４とを備えている。
【００５８】
制御部３は、ロボット１の複数のサーボモータの駆動処理等の各種処理を実行するＣＰＵ３０を有している。
【００５９】
記憶部４は、送信機２から無線ＬＡＮインターフェース部７を介して入力されるＲＡＷコマンド、ロボット１の各部位の作動を実行するプログラム、後述するコマンド変換テーブル等の各種データを格納するものである。このプログラムには例えば、ロボット１を所定速度で歩行させる歩行プログラムや、ロボット１を所定の姿勢で静止させる静止プログラム（ポーズプログラム）等が含まれる。
【００６０】
この記憶部４としては特に限定されないが、例えば、記憶部２６と同様のものを用いることができる。
【００６１】
センサ部６は、コリオリ力を利用して互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の回りの角速度をそれぞれ検出するジャイロセンサ３１と、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸方向への加速度を検出する三次元加速度センサ（Ｇセンサ）３２と、圧力センサ３３とで構成されている。
【００６２】
また、三次元加速度センサ３２としては、特に限定されないが、例えば、圧電型、サーボ型、ひずみゲージ型、ＣＭＯＳを用いた半導体加速度センサ等が挙げられる。
【００６３】
無線ＬＡＮインターフェース部７は、前述した無線ＬＡＮインターフェース部２４と同機能を有するものであり、その説明を省略する。
なお、制御部３の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。
【００６４】
ＣＣＤ９４は、例えば、図示しないレンズ等によりＣＣＤ９４の受光面（撮像面）上に導かれて結像した被写体像（周囲の像）を撮像する。このＣＣＤ９４から出力された信号（デジタル信号）は、例えば、図示しない増幅回路により増幅され、その後、制御部３に入力される。
【００６５】
なお、サーボモータ５については、詳細を後述する。
この制御部３と、無線ＬＡＮインターフェース部７とで受信手段の主要部が構成される。
【００６６】
また、制御部３と、ジャイロセンサ３１と、三次元加速度センサ３２と圧力センサ３３とで判断手段の主要部が構成される。
【００６７】
また、制御部３と、サーボモータ５とで、動作実現手段の主要部が構成される。
次に、ロボット１の全体構成について説明する。
【００６８】
図３に示すように、ロボット１は、脚部および腕部にリンク機構を用いた２足歩行ロボットであって、頭部１１と、胴体部１２と、２つの腕部１３、１４と、脚部１５とを有している。
【００６９】
胴体部１２には、ジャイロセンサ３１と、三次元加速度センサ３２とが設置されている。また、胴体部１２には、頭部１１と、腕部１３、１４と、脚部１５とが連結されている。
脚部１５は、右脚４１と、左脚５１と腰部５０とを有している。
【００７０】
脚式機構である右脚４１は、右大腿部４２と右下腿部４３と右足部４４とをリンク要素とするリンク機構であって、右大腿部４２は右股関節４７を介して腰部５０に連結され、右下腿部４３は右膝関節４８を介して右大腿部４２に連結され、右足部４４は右足首関節４９を介して右下腿部４３に連結されている。
【００７１】
右股関節４７は、右足ヨー角サーボモータ（駆動部）ＬＲ１と、右足ピッチ角サーボモータＬＲ２と、右足ロール角サーボモータＬＲ３と、これらの各サーボモータＬＲ１〜ＬＲ３の動力を右大腿部４２に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、各サーボモータＬＲ１〜ＬＲ３との駆動により動力伝達機構を介して右大腿部４２が腰部５０に対して駆動される。
【００７２】
右膝関節４８は、右足膝ピッチ角サーボモータＬＲ４と、右足膝ピッチ角サーボモータＬＲ４の動力を右下腿部４３に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、右足膝ピッチ角サーボモータＬＲ４の駆動により動力伝達機構を介して右下腿部４３が右大腿部４２に対して駆動される。
【００７３】
右足首関節４９は、右足平ピッチ角サーボモータＬＲ５と、右足平ロール角サーボモータＬＲ６、これらの各サーボモータＬＲ５、ＬＲ６の動力を右足部４４に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）と、右足部４４の裏側（下部）に設けられる圧力センサ（着床検出手段）３３とを有し、各サーボモータＬＲ５、ＬＲ６の駆動により動力伝達機構を介して右足部４４が右下腿部４３に対して駆動される。
【００７４】
脚式機構である左脚５１は、左大腿部５２と左下腿部５３と左足部５４とをリンク要素とするリンク機構であって、左大腿部５２は左股関節５７を介して腰部５０に連結され、左下腿部５３は左膝関節５８を介して左大腿部５２に連結され、左足部５４は左足首関節５９を介して左下腿部５３に連結されている。
【００７５】
左股関節５７は、左足ヨー角サーボモータ（駆動部）ＬＬ１と、左足ピッチ角サーボモータ（駆動部）ＬＬ２と、左足ロール角サーボモータ（駆動部）ＬＬ３と、これらの各サーボモータＬＬ１〜ＬＬ３の動力を左大腿部５２に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、各サーボモータＬＬ１〜ＬＬ３の駆動により動力伝達機構を介して左大腿部５２が腰部５０に対して駆動される。
【００７６】
左膝関節５８は、左足膝ピッチ角サーボモータ（駆動部）ＬＬ４と、左足膝ピッチ角サーボモータＬＬ４の動力を左下腿部５３に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、左足膝ピッチ角サーボモータＬＬ４の駆動により動力伝達機構を介して左下腿部５３が左大腿部５２に対して駆動される。
【００７７】
左足首関節５９は、左足平ピッチ角サーボモータ（駆動部）ＬＬ５と、左足平ロール角サーボモータ（駆動部）ＬＬ６と、各サーボモータＬＬ５、ＬＬ６の動力を左足部５４に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）と、足部５４の裏側（下部）に設けられる圧力センサ（着床検出手段）３３とを有し、各サーボモータＬＬ５、ＬＬ６の駆動により動力伝達機構を介して左足部５４が右下腿部１５に対して駆動される。
【００７８】
腰部５０は、腰関節４６を介して、図３中、胴体部１２の下側に胴体部１２に対して所定角度回転可能に連結されている。
【００７９】
胴体部１２は、ヨー角サーボモータ（駆動部）ＢＣ１と、ヨー角サーボモータＢＣ１の動力を胴体部１２に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、ヨー角サーボモータＢＣ１の駆動により動力伝達機構を介して胴体部１２が腰部５０に対して駆動される。
なお、ヨー角サーボモータは、腰部５０側に設けられていてもよい。
【００８０】
腕部（右腕部）１３は、右上腕部６２と右前腕部６３と右手部６４とをリンク要素とするリンク機構であって、右上腕部６２は右肩関節６７を介して胴体部１２に連結され、右下腿部４３は右肘関節６８を介して右上腕部６２に連結され、右手部６４は右手首関節６９を介して右前腕部６３に連結されている。
【００８１】
右肩関節６７は、右手ピッチ角サーボモータ（駆動部）ＨＲ１と、右手ロール角サーボモータＨＲ２と、各サーボモータＨＲ１、ＨＲ２の動力を右上腕部６２に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、各サーボモータＨＲ１、ＨＲ２との駆動により動力伝達機構を介して右上腕部６２が胴体部１２に対して駆動される。
【００８２】
右肘関節６８は、右足肘ピッチ角サーボモータＨＲ３と、右足肘ピッチ角サーボモータＨＲ３の動力を右前腕部６３に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、右足肘ピッチ角サーボモータＨＲ３の駆動により動力伝達機構を介して右前腕部６３が右上腕部６２に対して駆動される。
【００８３】
右手首関節６９は、右手ヨー角サーボモータＨＲ４と、右手ヨー角サーボモータＨＲ４の動力を右手部６４に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、右手ヨー角サーボモータＨＲ４の駆動により動力伝達機構を介して右手部６４が右前腕部６３に対して駆動される。
【００８４】
腕部（左腕部）１４は、左上腕部７２と左前腕部７３と左手部７４とをリンク要素とするリンク機構であって、左上腕部７２は左肩関節７７を介して胴体部１２に連結され、左下腿部４３は左肘関節７８を介して左上腕部７２に連結され、左手部７４は左手首関節７９を介して左前腕部７３に連結されている。
【００８５】
左肩関節７７は、左手ピッチ角サーボモータ（駆動部）ＨＬ１と、左手ロール角サーボモータＨＬ２と、各サーボモータＨＬ１、ＨＬ２の動力を左上腕部７２に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、各サーボモータＨＬ１、ＨＬ２との駆動により動力伝達機構を介して左上腕部７２が胴体部１２に対して駆動される。
【００８６】
左肘関節７８は、左足肘ピッチ角サーボモータＨＬ３と、左足肘ピッチ角サーボモータＨＬ３の動力を左前腕部７３に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、左足肘ピッチ角サーボモータＨＬ３の駆動により動力伝達機構を介して左前腕部７３が左上腕部７２に対して駆動される。
【００８７】
左手首関節７９は、左手ヨー角サーボモータＨＬ４と、左手ヨー角サーボモータＨＬ４の動力を左手部７４に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、左手ヨー角サーボモータＨＬ４の駆動により動力伝達機構を介して左手部７４が左前腕部７３に対して駆動される。
【００８８】
頭部１１は、首関節４５を介して、胴体部１２の上側に胴体部１２に対して所定角度回転可能に連結されている。
【００８９】
この頭部１１は、ＣＣＤ９４と、頭部ヨー角サーボモータ（駆動部）ＨＣ１と、頭部ピッチ角サーボモータＨＣ２と、各サーボモータＨＣ１、ＨＣ２の動力を胴体部１２に伝達させる減速機等からなる動力伝達機構（図示せず）とを有し、各サーボモータＨＣ１、ＨＣ２の駆動により動力伝達機構を介して頭部１１が胴体部１２に対して駆動される。
【００９０】
図４はサーボ制御系のブロック図である。
図４に示す駆動制御系は、前述した制御部３により、右脚４１および左脚５１の各関節４７〜４９、５７〜５９と、腕部１３および腕部１４の各関節６７〜６９、７７〜７９と、腰関節４６と、首関節４５との作動を制御する。
【００９１】
また、制御部３は、足部４４、５４に設けられている圧力センサ３３、３３からの入力信号（検出信号）に基づいて、ロボット１の着床状態を判断する。
【００９２】
制御部３は、無線ＬＡＮインターフェース部７を介して送信機２からＲＡＷコマンドを受信すると、ＣＰＵ３０は、現在実行されている前記プログラムと、ジャイロセンサ３１、三次元加速度センサ３２、圧力センサ３３からの入力データとに基づいて、コマンド変換テーブルから動作コマンドを設定し、この動作コマンドに基づいて、シリアルバスを介してサーボモータ５を構成する各サーボモータＬＲ１〜ＬＲ６、ＬＬ１〜ＬＬ６、ＨＲ１〜ＨＲ４、ＨＬ１〜ＨＬ４、ＢＣ１、ＨＣ１、ＨＣ２に駆動電流（駆動電圧）を出力する。これにより、対応する各サーボモータＬＲ１〜ＬＲ６、ＬＬ１〜ＬＬ６、ＨＲ１〜ＨＲ４、ＨＬ１〜ＨＬ４、ＢＣ１、ＨＣ１、ＨＣ２が、それぞれ駆動する。これによって、ロボット１の動作が実現（実行）される。
【００９３】
図５は、本実施形態のコマンド変換テーブルを示す図である。
本実施形態のＲＡＷコマンドから設定される動作コマンドは、記憶部４に格納されているコマンド変換テーブルを用いて設定される。
【００９４】
このコマンド変換テーブルは、一例として、図５に示すようなものが挙げられる。１１１列の欄は現在ロボットで行われている動作（状態）を示す。１１２〜１１４列の欄は、ジョイスティック２２の操作によって得られるＲＡＷコマンドと、それに対応する動作を示す。また、１１５列の欄は、操作ボタン２３の操作によって得られるＲＡＷコマンドと、それに対応する動作を示す。図５中、「上半身」とは、頭部１１、胴体部１２を意味し、「下半身」とは、脚部１５を意味する。また、斜線の部分は、ＲＡＷコマンドに対して対応する動作コマンドが存在しないことを示す。以下代表的に１１２列（ジョイスティック２２の前後操作）について説明すると、ロボット１が停止中の場合は、ジョイスティック２２を前に倒すと、前進を開始し、ジョイスティック２２を後ろに倒すと後進（後退）を開始する。ロボット１が前進歩行中の場合は、ジョイスティック２２を前に倒すと、前進速度が増大し、ジョイスティック２２を後ろに倒すと前進速度が減少する。ロボット１が斜め前へ前進中の場合においては、前進歩行中と同様の動作を行う。ロボット１が転倒時の転倒直後１においては、ジョイスティック２２を前に倒すと腕部１３、１４を胴体部１２の前に振る動作を行い、ジョイスティック２２を後ろに倒すと腕部１３、１４を胴体部１２の後ろに振る動作を行う。ロボット１が転倒時の転倒直後２においては、ジョイスティック２２を前に倒すと右脚４１、左脚５１を胴体部１２の前に振る動作を行い、ジョイスティック２２を後ろに倒すと右脚４１、左脚５１を胴体部１２の後ろに振る動作を行う。ロボット１が転倒時に転倒直後１と転倒直後２のいずれの動作が行われるかは、ロボット１の転倒状態において制御部３が例えば、センサ部６の情報に基づいて適宜選択する。ロボット１のうつぶせ状態においては、ジョイスティック２２を前後いずれに倒しても脚部１５の各関節を曲げて体を縮める制御を行い、その後立ち上がる。ロボット１の仰向け状態においては、ジョイスティック２２を前後いずれに倒しても腕部１３、１４を用いて上半身を起こし、その後立ち上がる。
【００９５】
なお、選択された動作コマンドに対して制御部３が各サーボモータに与える駆動指令は、記憶部４に予め設定されている。
図６は、データ受信ルーチンを説明するフローチャートである。
【００９６】
次に、ロボットコントロールシステム１００の動作について、図６に示すフローチャートを用いて具体的に説明する。なお、図６に示すフローチャートは、一例としてロボット１の前進操作および後退操作に関しての、静止中、前進歩行中（歩行中）、転倒中の動作について示したものである。
【００９７】
まず、ロボット１の制御部３は、送信機２から送信された信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。
【００９８】
そして、制御部３は、信号を受信したと判断すると、それが、ＲＡＷコマンドか否かを判断する（ステップＳ１０２）。
【００９９】
制御部３は、ＲＡＷコマンドであると判断した場合は（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、後述する処理ルーチンへと移行し、処理ルーチンを実行する（ステップＳ１０３）。
【０１００】
一方、制御部３がＲＡＷコマンドではないと判断した場合には（ステップＳ１０２のＮｏ）、ステップＳ１０１に移行し、次のデータ受信があるまで、このステップＳ１０１で待機する。
【０１０１】
ステップＳ１０３において、処理ルーチンの実行が終了した場合には、ロボット１の各サーボモータを駆動する駆動電源がＯＦＦであるか否かを判断し（ステップＳ１０４）、駆動電源がＯＦＦの場合は（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、データ受信ルーチンを終了する。一方、駆動電源がＯＦＦでない場合は（ステップＳ１０４のＮｏ）、ステップＳ１０１に移行し、次のデータ受信があるまで、このステップＳ１０１で待機する。
【０１０２】
次に、図６に示すフローチャートのステップＳ１０３における処理ルーチンについて図７を用いて説明する。図７は、処理ルーチンを示すフローチャートである。
【０１０３】
まず、制御部３は、前述したジャイロセンサ３１、三次元加速度センサ３２および圧力センサ３３により、それぞれ検出した検出値を記憶部４に格納する（ステップＳ２０１）。
次に、制御部３は、現在実行されているプログラムを確認する（ステップＳ２０２）。
【０１０４】
次に、制御部３は、現在実行されているプログラムと、記憶部４に格納されている各センサ３１、３２、３３により検出した検出値とに基づいて、ロボット１の状態が正常か否かを判断する（ステップＳ２０３）。
【０１０５】
具体的には、圧力センサ３３の検出値により、右足部４４と左足部５４とのうちのいずれか片方または両方の足部が接地しているか否かを判断する。
【０１０６】
いずれか片方または両方の足部が接地している場合（歩行状態または静止状態である場合）は、制御部３は、ロボット１の状態が正常であると判断し（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、ステップＳ２０４に移行する。
【０１０７】
次に、制御部３は、ロボット１が起立して歩行していない静止状態（以下「静止状態」という）であるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。
【０１０８】
具体的には、制御部３が、現在歩行プログラムが実行されているか否かを判断する。歩行プログラム（前進歩行プログラム）が実行されていれば、制御部３は、ロボット１が歩行状態である（歩行中である）と判断し（ステップＳ２０４のＮｏ）、ステップＳ２０５に移行する。
【０１０９】
次に、制御部３は、無線ＬＡＮインターフェース部７を介して受信したＲＡＷコマンドが、前進命令か否かを判断する（ステップＳ２０５）。
【０１１０】
制御部３が、受信したＲＡＷコマンドが前進命令であると判断した場合には（ステップＳ２０５のＹｅｓ）、記憶部４に格納したコマンド変換テーブルを抽出し（ステップＳ２０６）、このコマンド変換テーブルによって得られた動作コマンドによって前進速度調整１を行う（ステップＳ２０７）。具体的には、制御部３は、ロボット１の前進速度（歩行速度）を早める制御を行う。これにより、歩行中であるロボット１は、その前進速度を増大させる。
【０１１１】
一方、制御部３が、受信したＲＡＷコマンドが前進命令ではないと判断した場合は（ステップＳ２０５のＮｏ）、記憶部４に格納したコマンド変換テーブルを抽出し（ステップＳ２０８）、このコマンド変換テーブルによって得られた動作コマンドによって前進速度調整２を行う（ステップＳ２０９）。具体的には、制御部３は、ロボット１の前進速度（歩行速度）を遅くする制御を行う。これにより、歩行中であるロボット１は、その前進速度を減少させる。
【０１１２】
また、ステップＳ２０４において、歩行プログラムが実行されていなければ、ロボット１は静止中である（静止プログラムが実行されている）と判断し（ステップＳ２０４のＹｅｓ）ステップＳ２１０に移行する。
【０１１３】
次に、制御部３は、受信したＲＡＷコマンドが、前進命令か否かを判断する（ステップＳ２１０）。
【０１１４】
制御部３が、受信したＲＡＷコマンドが前進命令であると判断した場合には（ステップＳ２１０のＹｅｓ）、記憶部４に格納したコマンド変換テーブルを抽出し（ステップＳ２１１）、このコマンド変換テーブルによって得られた動作コマンドによってロボット１の前進を開始する制御を行う（ステップＳ２１２）。これにより、静止中であるロボット１は、前進を開始する。
【０１１５】
一方、制御部３が、受信したＲＡＷコマンドが前進命令ではないと判断した場合は（ステップＳ２１０のＮｏ）、記憶部４に格納したコマンド変換テーブルを抽出し（ステップＳ２１３）、このコマンド変換テーブルによって得られた動作コマンドによってロボット１の後退を開始する制御を行う（ステップＳ２１４）。これにより、静止中であるロボット１は、後退を開始する。
【０１１６】
また、ステップＳ２０３において、制御部３が、ロボット１の状態が、正常でないと判断した場合には（ステップＳ２０３のＮｏ）、ロボット１が転倒している（転倒状態である）と判断し、ステップＳ２１５に移行する。
【０１１７】
次に、制御部３は、ＣＣＤにより撮像された画像を記憶部４に取り込む（ステップＳ２１５）。
【０１１８】
次に、制御部３は、ＣＣＤにより撮像されている画像信号に基づいて、ロボット１がうつぶせ状態か否かを判断する（ステップＳ２１６）
ここでは、一例として、制御部３は、得られた画像信号の明度により、ロボット１がうつぶせ状態か否かを判断する。
【０１１９】
そして、制御部３が、ロボット１がうつぶせ状態であると判断した場合は（ステップＳ２１６のＹｅｓ）、記憶部４に格納したＲＡＷコマンド変換テーブルを抽出し（ステップＳ２１７）、このコマンド変換テーブルによって得られた動作コマンドによってロボット１の脚部１５の各関節を曲げて体を縮める制御を行い、その後立ち上がる（ステップＳ２１８）。
【０１２０】
一方、制御部３が、ロボット１がうつぶせ状態ではないと判断した場合は、仰向け状態であると判断し（ステップ２１６のＮｏ）、記憶部４に格納したコマンド変換テーブルを抽出し（ステップＳ２１９）、このコマンド変換テーブルによって得られた動作コマンド１１２８によってロボット１の腕部１３、１４を伸ばして、上半身を起こし、その後立ち上がる（ステップＳ２２０）。
【０１２１】
また、ステップＳ２０４においては、制御部３が、現在歩行プログラムが実行されているか否かを判断することにより、ロボット１が歩行状態である（歩行中である）と判断したが、それに限られず、例えば、電流検出手段（図示せず）により各サーボモータの消費電流を検出することにより、ロボット１が歩行状態であるか否かを判断してもよいし、ロボット１を静止状態に保つ静止プログラムが実行されているか否かを判断することにより、ロボット１が歩行状態であるか否かを判断してもよいし、三次元加速度センサによりロボット１の略直交する三方向への加速度を検出することによりロボット１が歩行状態であるか否かを判断してもよいし、これらを適宜組み合わせることによってロボットが歩行状態であるか否かを判断してもよい。なお、静止状態、転倒状態についても前記各プログラムおよび各センサからの情報を適宜選択することにより現在の状態を判断することができる。
【０１２２】
以上説明したように、このロボットコントロールシステム１００によれば、送信機２から送信されたＲＡＷコマンドを無線ＬＡＮインターフェース部７を介してロボット１の制御部３が受信したときに、ジャイロセンサ３１、三次元加速度センサ３２および圧力センサ３３、３３により得られた検出結果（検出値）と、静止プログラムや、歩行プログラム等のロボット１の各サーボモータの駆動を実行させるプログラムとによりロボットの現在の状態を判断し、コマンド変換テーブルを抽出して、ロボットの現在の状態に応じた動作コマンドを設定することによって、ロボット１に対して所望の動作を実現することができる。これにより、ロボット１の操作性が向上し、容易かつ確実にロボット１に対して所望の動作を行わせることができる。
【０１２３】
特に、ＲＡＷコマンドから動作コマンドを設定することにより、ジョイスティック２２の１つの動作に対して複数のサーボモータの駆動を行うことができるため、操作が一部自動化され、例えば、ロボット１を見ていなくても的確な動作を行わせることができる。
【０１２４】
以下、本発明のロボットコントロールシステムをシューティングゲームシステムに適用した場合について説明する。
【０１２５】
図８は、本発明ロボットコントロールシステムを適用したシューティングゲームシステムの実施形態の全体構成図である。本実施形態のシューティングゲームシステム２００は前述したロボット１を複数台有する構成であり、図８では、ロボットを２台用いる場合のシューティングゲームシステムを示している。
【０１２６】
図９は、図８に示したシューティングゲームシステムを示すブロック図であり、ロボット１台分の構成を詳細に示している。図９において、図８と同一部分には同一符号を付している。
【０１２７】
以下、２台のロボットは基本的に同一構成であり、また、同一の動作を行うので、説明の便宜上一方のロボット１ａについて説明し、他方のロボット１ｂについては特に必要でない限り説明を省略するものとする。また、ロボット１ａが有しているもの、およびロボット１ａに装着されているものについては、符号の最後部に「ａ」をつけ、ロボット１ｂが有しているもの、およびロボット１ｂに装着されているものについては、符号の最後部に「ｂ」をつけて説明する。
【０１２８】
シューティングゲームシステム２００は、ロボット１ａと、ロボット１ａを無線で遠隔制御する送信機２ａと、ロボット１ｂと、ロボット１ｂを無線で遠隔制御する送信機２ｂと、ロボット１ａ、１ｂの間の無線通信、勝敗の判定、勝敗の点数表示等を行う判定装置（判定手段）１６とを備えている。
【０１２９】
また、ロボット１ａには、判定装置１６との間で通信を行うためのアンテナ１０ａと、複数（本実施形態では２つ）の赤外線センサ（信号受信手段）８ａとを有するＣＰＵを備えた信号変換回路（送信手段）９ａが、ロボット１ａに対して着脱可能に装着されている。この信号変換回路９ａは、制御部３ａと電気的に接続されている。
【０１３０】
また、本実施形態のロボット１ａは、左手部７４に、赤外線信号を発生可能な赤外線信号発光装置（信号発生手段）１７ａを備えている。
【０１３１】
本実施形態では、操作ボタン２３を操作することによって、ＲＡＷコマンドがロボット１ａに対して送信されることによりロボット１ａに射撃体勢をとらせ赤外線信号発光装置１７ａを発生させる動作コマンドが設定されている。
【０１３２】
前述した各構成要素のうち、シューティングゲームを主催する主催者は、判定装置１６と、信号変換回路９ａ、９ｂとを有し、シューティングゲームを行う（プレイする）各操縦者（競技者）は、それぞれロボット１ａ、１ｂと、送信機２ａ、２ｂとを有している。
【０１３３】
また、ロボット１ａ、１ｂ、送信機２ａ、２ｂ、判定装置１６は、それぞれ互いに無線ＬＡＮで接続されている。
【０１３４】
図１０は判定装置１６の構成を示すブロック図である。判定装置１６は、アンテナ３００と、アンテナ３００を介して各ロボット１ａ、１ｂからの信号を受信する受信手段としての受信回路３０１と、中央処理装置（ＣＰＵ）を備え判定装置１６全体の制御、被弾や勝敗の判定、各ロボット１ａ、１ｂの動作制御等を行う制御回路３０２と、各ロボット１ａ、１ｂの得点等の対戦内容を表示する表示回路３０３と、記憶装置３０４とを備えている。記憶装置３０４は、受信回路３０１で受信した被弾信号をテーブル形式で順次記憶する被弾データベース３０５と、制御回路３０２が前記被弾データベース３０５に基づいて算出した各ロボットの得点を記憶する得点データベース３０６とを有している。
【０１３５】
ロボット１ａと送信機２ａとが対となり、また、ロボット１ｂと送信機２ｂとが対となっている。ロボット１ａとロボット１ｂは基本的には同一構成であるが、使用する信号の識別（ＩＤ）コードが相違するように構成されている。また、送信機２ａと送信機２ｂとは基本的に同一構成であるが、送信機２ａ、送信機２ｂは、それぞれ、ロボット１ｂ、１ａは遠隔制御できず、ロボット１ａ、１ｂのみを遠隔制御できるように、相互に異なる周波数の無線信号あるいは相互に異なるＩＤコードを含む信号等を使用している。
【０１３６】
ロボット１ａとロボット１ｂとが対戦を行う場合は、ロボット１ａの操作者は、送信機２ａのジョイスティック２２を操作して、ロボット１ａを操作し、ロボット１ｂを発見した場合、操作ボタン２３を操作して、ＲＡＷコマンドをロボット１ａに対して送信することにより、制御部３ａは、動作コマンドを設定して、ロボット１ａに射撃姿勢をとらせ、赤外線信号発光装置１７ａから射撃用赤外線信号（射撃信号）１８ａを発光させる。
【０１３７】
図１１は、射撃用赤外線信号１８ａの信号フォーマットを示す図である。図１１において、射撃用赤外線信号１８ａは、先頭に設けられた所定ビット数のスタートビット１３０と、射撃用赤外線信号１８ａを発射したロボット１ａを表すための情報である発射ロボットＩＤ１３１と、信号の最後に設けられた所定ビット数のストップビット１３２とによって構成されている。
【０１３８】
ロボット１ｂが発射した射撃用赤外線信号１８ｂがロボット１ａの赤外線センサ８ａに命中（被弾）した場合、ロボット１ａは、被弾状態となり、被弾したロボット１ａは判定装置１６に対して、信号変換回路９ａを介して射撃用赤外線信号１８ｂを受光したことを表す信号、即ち、被弾した旨を示す被弾信号を無線で判定装置１６に送信する。
【０１３９】
被弾した（被弾状態の）ロボット１ａは、射撃用赤外線信号１８ｂに含まれる発射ロボットＩＤ１３１および自己のＩＤ（受光ロボットＩＤ）を用いて、図１２に示すような信号フォーマットの被弾信号を生成して送信する。図１２において、被弾信号は、スタートビット８０と、赤外線信号を発射（射撃）したロボットを示す発射ロボットＩＤ８１と、被弾したロボットを示す受光ロボットＩＤ８２と、前記射撃用赤外線信号１８ｂを受光した受光時刻８３と、ストップビット８４とによって構成されている。
【０１４０】
判定装置１６は、前記被弾信号に基づいて、どのロボットが射撃用赤外線信号１８を発射し、どのロボットが何時被弾したのかを認識することができるため、前記被弾信号に基づいて被弾させたロボットの得点を加算したり、加算結果による勝敗の判定したりすることができる。
【０１４１】
判定装置１６はその結果を蓄積し、各ロボットが何回被弾したかを示す情報をデータベースとして保有していて、その情報を表示回路３０３に表示したり、後述するロボットの各部位の動作を制限するのに用いたりすることができる。
【０１４２】
赤外線センサ８（８ａ、８ｂ）、判定装置１６とで、本実施形態のロボット１の被弾状態を判断する判断手段の主要部が構成される。また、制御部３と判定装置１６とで本実施形態の制限手段の主要部が構成される。
【０１４３】
また、操作ボタン２３を操作することにより送信されたＲＡＷコマンドから設定される動作コマンドは、前述した記憶部４に格納されているコマンド変換テーブルを用いて設定される。
【０１４４】
次に、本実施形態のシューティングゲームシステム２００を用いてゲームを行う場合の全体的な動作について説明する。
【０１４５】
図１３は、本実施形態のシューティングゲームシステムにおける全体的な動作を示すフローチャートである。
【０１４６】
以下では、一例として４体のロボット１（ロボット１ａ〜１ｄ）を用いてゲームを行う例を示す。ここでは、ロボット１ａ、１ｂがＡチームを構成し、ロボット１ｃ、１ｄがＢチームを構成しており、互いに対戦を行うよう構成されている。
【０１４７】
まず、操縦者の操作により、送信機２ａは、ロボット１ａの制御部３ａに対してコマンドを送信する（図１３のステップＳ４１）。
【０１４８】
制御部３ａは、送信機２ａからのコマンドに応じて前述した動作コマンドを設定し、歩行などの所定の動作を行うようにロボット１ａの各サーボモータを駆動する（ステップＳ４２）。
【０１４９】
このとき、判定装置１６は、信号変換回路９ａ、９ｂからの被弾信号を受信可能な状態で待機する（ステップＳ４３）。
【０１５０】
次に、Ｂチームのロボットに対して射撃を行う場合には、送信機２ａの操作ボタン２３ａの操作によって、射撃を行うコマンド（以下射撃コマンドという）がロボット１ａに対して送信され（ステップＳ４４）、これに応じて制御部３ａは、動作コマンドを設定し、各サーボモータを駆動して、射撃を行う射撃姿勢を取るとともに（ステップＳ４５）、赤外線信号発光装置１７ａに対して、図１１に示すような自己の発射ロボットＩＤ３１を付加した射撃用赤外線信号１８を出力させる（ステップＳ４６）。
【０１５１】
一方、ロボット１ａが、ロボット１ｃまたはロボット１ｄからの射撃用赤外線信号１８を赤外線センサ８ａで受信した場合（ステップＳ４７）、信号変換回路９ａは、図１３に示すような、受信した射撃用赤外線信号１８に自己のＩＤ（受光ロボットＩＤ）と受光時刻情報を付加した被弾信号を判定装置１６に無線で送信する（ステップＳ４８）。
【０１５２】
判定装置１６は、受信した被弾信号に基づく被弾データを記憶装置３０４の被弾データベース３０５に記憶し、被弾結果を判定する（ステップＳ４９）。判定装置１６は、判定結果に基づいて、被弾したロボットのＩＤを含む被弾確認信号を、被弾したロボットの信号変換回路９ａに送信する（ステップＳ５０）。
【０１５３】
信号変換回路９ａは、被弾確認信号に含まれるロボットのＩＤ情報を確認し、自己のＩＤと一致している場合は、被弾動作を行うように指示するための被弾動作指令信号を制御部３ａに出力する（ステップＳ５１）。
【０１５４】
制御部３ａは、被弾動作指令信号に応答して、被弾状態であると判断し、コマンド変換テーブルから適したものを選択して、ロボット１ａの動作を実現する。本実施形態では、動作コマンドの一例として、記憶部４ａの内部に格納されている被弾動作プログラムを読み出して実行することにより、ロボット１ａの各サーボモータを駆動して、首を項垂れる等の所定の被弾動作を行う（ステップＳ５２）。これにより、各競技者や観客は、どのロボットが被弾したのかを容易に判別することが可能になる。このとき、被弾させたロボットは、判定装置１６からの情報で、自己が発光した射撃用赤外線信号１８が、他のロボットに当たったことを確認できたら、被弾（命中）させたことを示す命中動作を行うようにしてもよい。
【０１５５】
また、被弾動作指令信号を受信した際には、その受信回数に応じて段階的または連続的に例えば、歩行動作や旋回動作におけるロボット１ａの各サーボモータの動作（各サーボモータの打角（回転角度）や回転速度）および／または赤外線信号発光装置１７ａにおける射撃用赤外線信号１８の発生速度や発生数を制限するのが好ましい。 また、ロボット１の転倒状態においても、例えば、射撃用赤外線信号１８の発生間隔が静止状態と歩行状態とに比べて長くなる、または射撃用赤外線信号１８が発生できない等、赤外線信号発光装置における射撃用赤外線信号１８の発生速度や発生数を制限するのが好ましい。これらにより、より臨場感のある戦闘を行うことができる。
【０１５６】
一方、判定装置１６は、被弾信号に基づく被弾の判定結果に基づいて、得点データベース３０６を更新し、表示回路３０３に得点表示を行う（ステップＳ５３）。
【０１５７】
図１５は、判定装置１６で行う表示の例を示す図である。表示回路３０３は、各チーム毎の得点表示領域１０１と各ロボット毎の得点表示領域１０２に分かれている。制御回路３０２は、得点データベースに記憶されたロボット毎の得点、チーム毎の得点を用いて、表示回路３０３に表示する。図１５では、Ａチームの得点が１００点、Ｂチームの得点が５０点と表示されている。また、各ロボット１ａ〜１ｄ毎の得点が表示されている。
【０１５８】
ゲーム開始から所定時間経過するとゲームが終了する。判定装置１６は、得点データベース３０６の得点データに基づいて、各ロボットおよび各チームの勝敗を判定する（ステップＳ５４）。判定装置１６は、判定結果に基づいて、勝敗の内容を表す勝敗認識信号を各ロボットの信号変換回路９ａに送信する（ステップＳ５５）。
【０１５９】
次に、ゲームが終了した後の動作について説明する。
図１４は、前記勝敗認識信号の信号フォーマットである。図１４において、勝敗認識信号は、スタートビット９０、勝利チームを示す処理チーム情報部９１、敗戦チームを示す敗戦チーム情報部９２、ストップビット９３から構成されている。
【０１６０】
ロボット１ａは、信号変換回路９ａによって前記勝敗認識信号を受信し、自己の属するチームが勝利チームと敗戦チームのいずれなのかを判別し、前記勝利チームと敗戦チームの何れに属するかに応じた勝敗動作指令信号を制御部３に出力する（ステップＳ５６）。前記勝敗動作信号は、勝利チームに属するロボットの場合には、所定の勝利動作を行うように指示する勝利動作指令信号であり、敗戦チームに属するロボットの場合には、所定の敗戦動作を行うように支持する敗戦動作指令信号である。前記勝利動作としては、例えば、腕部を上下動させることによってバンザイを行う動作である。また、前記敗戦動作としては、例えば、頭部１１を項垂れる動作である。
【０１６１】
各ロボット１ａ〜１ｄは、それぞれ、前記勝敗動作指令信号に応答して各制御部３の勝敗動作用プログラムを読み出して実行し、チーム毎に勝敗動作を行う。このとき、勝利チームのロボットは前記勝利動作を行い、敗戦チームは前記敗戦動作を行う（ステップＳ５７）。
【０１６２】
なお、ゲームの終了は、時間の経過に限定されず、例えば、いずれかのロボットの得点、あるいは、いずれかのチームのロボットの得点の合計が所定の得点になったときにゲームが終了する等、適宜選定できる。
【０１６３】
また、個人での勝敗を判定した場合は、勝敗認識信号として、スタートビットとストップビットの間に勝利したロボットを示す勝利ロボットＩＤおよび敗戦したロボットを示す敗戦ロボットＩＤを挿入した信号を用いて、前記と同様にして、勝利したロボットと敗戦したロボットは各々勝敗動作を行う。このとき、勝利したロボットが勝利動作を行って勝ち名乗りを上げ、敗戦したロボットが敗戦動作を行う。
【０１６４】
次に、判定装置１６が被弾の判定を行う際の処理を説明する。図１６は、判定装置１６が被弾の判定を行う処理を示すフローチャートである。また、図１７は、判定装置１６の被弾判定処理を説明するためのタイミング図である。
【０１６５】
図１６および図１７において、判定装置１６の制御回路３０２は、受信回路３０１で被弾信号を受信した後、所定時間内（相打ちの場合、通信時間が遅くても他の被弾信号を受信できる時間内（例えば１秒以内））に他の被弾信号を受信したか判断する（ステップＳ７１）。
【０１６６】
制御回路３０２は、前記所定時間内に他の被弾信号を受信しなかった場合には、相打ちではなく、被弾信号に含まれる発射ロボットＩＤ８１のロボットが受光ロボットＩＤ８２のロボットに被弾させたと判断して、前記発射ロボットＩＤ８１が付与されたロボットに得点を加算する（ステップＳ７５）。これは、図１７におけるケース１の場合であり、（Ａ）〜（Ｄ）は、各々、ロボットＢが射撃してロボットＡが被弾、ロボットＤが射撃してロボットＢが被弾、ロボットＡが射撃してロボットＣが被弾、ロボットＣが射撃してロボットＤが被弾した例を示している。
【０１６７】
ステップＳ７１において、制御回路３０２は、前記所定時間内に他の被弾信号を受信したと判断した場合には、前記所定時間内に受信した複数の被弾信号を解析して、同じロボット同士（例えばロボット１ａとロボット１ｂ）の打ち合いか否かを判断する（ステップＳ７２）。
【０１６８】
ステップＳ７２において、制御回路３０２は、同じロボット同士ではないと判断した場合、例えば、複数の被弾信号における発射ロボットＩＤ８１と受光ロボットＩＤ８２が各々相違する場合には、被弾させた（命中した）ロボット（発射ロボットＩＤ８１を有するロボット）に得点を加算した後、ステップＳ７１に戻る（ステップＳ７５）。
【０１６９】
ステップＳ７２において、制御回路３０２は、同じロボット同士と判断した場合、例えば、一方の被弾信号における発射ロボットＩＤ８１と受光ロボットＩＤ８２が他方の被弾信号における受光ロボットＩＤ８２と発射ロボットＩＤ８１に同じ場合、同じロボット同士の打ち合いによって相打ちが生じたと判断し、複数の被弾信号の受光時刻８３を比較することによって、どちらのロボットが先に被弾したのかを判断する（ステップＳ７３）。これは、図１７におけるケース２の場合であり、（Ａ）、（Ｂ）は、各々、所定時間内に、ロボットＢが射撃してロボットＡが被弾し、所定時間内にロボットＡが射撃してロボットＢが被弾した例を示している。
【０１７０】
ステップＳ７３において、制御回路３０２は、例えば、ロボット１ｂから受信した被弾信号の受光時刻８３の方が、ロボット１ａから受信した被弾信号の受光時刻８３よりも早い場合には、ロボット１ｂがロボット１ａよりも先に被弾したということであり、この場合、ロボット１ａに得点を加算し、ロボット１ｂには得点を加算せずにステップＳ７１に戻る（ステップＳ７６）。
【０１７１】
ステップＳ７３において、制御回路３０２は、ロボット１ａから受信した被弾信号の受光時刻８３の方が、ロボット１ｂから受信した被弾信号の受光時刻８３よりも早い場合には、ロボット１ａがロボット１ｂよりも先に被弾したということであり、この場合、ロボット１ｂに得点を加算し、ロボット１ａには得点を加算しないでステップＳ７１に戻る（ステップＳ７７）。
【０１７２】
ステップＳ７３において、制御回路３０２は、ロボットが３台以上でゲームを行っており、被弾信号を３台以上のロボットから受信した場合には、受信した被弾信号中の受光時刻８３に基づいて最も早く被弾させたロボットに得点を加算し、他のロボットには得点を加算せずにステップＳ７１に戻る（ステップＳ７４）。
【０１７３】
以上のようにして、複数のロボット同士が相打ちした場合でも、現実に即した形で、どちらが被弾したかを適切に判定することが可能になる。
【０１７４】
以上述べたように前記各実施の形態に係るシューティングゲームシステムによれば、勝敗の判定を的確に行うことが可能になる。また、観客や競技者が、勝利したロボット、あるいは、勝利したチームを容易に認識することが可能になる。
【０１７５】
また、実際に形のある物同士が戦闘するシューティングゲームの臨場感を、屋外ではない一般のビル内や家庭内などで得ることが可能であり、またロボットの歩行性能や回避性能、銃器（赤外線信号発光装置）の破壊力などをプログラミングしたり、施設の形状を利用した回避作戦や戦闘作戦、補給作戦を立案したりするなど、参加者がゲームの勝敗を左右する工夫をする楽しみがあるので、シューティングゲームファンばかりではなく、ロボットや戦闘ゲームに対して知的な興味やエンジニアリング的な興味を持つ、より広範な人たちが熱中できるシューティングゲームを提供することが可能になる。
【０１７６】
また、複数台のロボットを使い、イベント会場や遊技場のような場所でシューティングゲームを行う場合を考えると、ゲームをより楽しく進行するには、銃器（赤外線信号発光装置）による射撃をうまく避けたり、ロボットのバッテリ交換を行ったりするなどメンテナンスを行うための安全地帯などが必要である。例えば、小さな丘や壁のような地形や木や林などの物体が施設内に必要となるが、ロボットが４０センチメートル程度の大きさだとすれば、それらの環境を作っても、５メートル四方程度のスペースがあれば十分実現可能であり、一般のビル内のフロアに十分設置可能である。その程度の大きさの施設であるから、見学者が一望の下に全体のゲームの進行状況を直接自分の目で見て把握することが可能であり、参加者ばかりでなく見学者もゲームを十分楽しむことができる。
【０１７７】
また、銃器（赤外線信号発光装置）として赤外線の発光装置を使うので、実際に樹脂製などの弾丸を発射するようなシステムと較べて安全である。
【０１７８】
また、実際にロボットを動作させるには駆動源としてのバッテリが必要であり、当然動作時間には制限があるから、戦闘を短時間に効率良く行い、またバッテリの補給タイミングや方法についても考えて作戦を練る必要がある。また、ロボットの歩行性能や銃器（赤外線信号発光装置）の性能も千差万別である場合が多く、またロボットが施設内の現実の物につまずいて転倒した、といった不測の事態も起きることが有り、そういう場合の救済作戦を練るなど、知的な部分で戦況を有利にすることもできるので、一概にロボットの歩行性能や銃器（赤外線信号発光装置）の性能が良ければ勝てると決まっているわけでもないので、より作戦の有効性が問われることとなり、臨場感のある戦闘をしている感覚を味わうことができる。
【０１７９】
また、複数のロボット同士で戦うことで、１台では出来ない様な、例えば１台が囮になり敵を誘い出しておいて銃撃するなど、より実戦に近い作戦を立てることも可能であり、知的な戦闘の臨場感が得られる。
【０１８０】
また、銃器（赤外線信号発光装置）の性能については、連射性能や赤外線の照射範囲、発光強度など、プログラミングでかなり自由に性能を変えることも出来るが、不公平にならないようにゲームの進行のルールでクラス分けをするなどで参加者の組み合わせを決めておけば、より公平なゲーム運営が可能となる。
【０１８１】
また、あるロボットが、他のロボットから射撃されて赤外線が命中した場合は、その情報を元に命中した場合のポーズをロボットにとらせ、発射した方のロボットには勝ち誇った動作をさせるなどすれば、参加者や見学者も勝負がはっきり認識でき、より臨場感のある戦闘を行うことができる。
【０１８２】
公式なゲーム大会などで、ゲームの公平を期す必要が有る場合を考えると、判定装置や赤外線センサ、信号変換回路などはそれぞれの操縦者の所持するロボットとは別体になっていた方が好ましく、ゲームの主催者が同機能、同性能のものを独自に用意する方が良いので、ゲーム会場で簡易にロボットに装着できることが好ましい。
【０１８３】
特に、信号変換回路９ａと、ロボット１ａとが一体的に設けられている場合は、信号変換回路９ａによって変換された被弾動作指令信号が、制御部３ａによって書き換えられる恐れがあり、その場合は、判定装置１６に送信される信号の信頼性が低く、公平な勝負判断が出来ない可能性があるが、本実施形態では、主催者側が用意した信号変換回路９ａが、ロボット１ａに対して別個に装着されるため、赤外線センサ８ａによって得られた射撃用赤外線信号１８が書き換えられることなく信号変換回路９ａに入力され、判定装置１６に対して送信される。
【０１８４】
これにより、使用するロボット（制御回路）に関わらず、判定の信頼性を向上させることができる。
【０１８５】
また、信号変換回路９ａと制御部３ａとが一体的に形成されたロボットを使用した場合においても、信号変換回路９ａと判定装置１６とが、それぞれ、別個にＣＰＵを有しているため、信号変換回路９ａと判定装置１６とが互いに所定の通信プロトコルにより、正しい信号をやり取りすることができる。
【０１８６】
これにより、例えば、信号変換回路９ａと、判定装置１６との間で通信を行うことにより、信号変換回路９ａが、判定装置１６に対して送信した信号が正しく送られたか否かを判断し、正しく送られない場合には、信号変換回路９ａが、信号の送信を所定回繰り返し、それでも送られない場合は、信号変換回路９ａに例えばＬＥＤや、ブザー等の視覚的や聴覚的に報知するような報知手段を設けるのが好ましい。これにより、ロボット１の状態に応じた色のＬＥＤを発光させたり、音を出したりしてそれを報知することにより、例えば勝負に負けたことにする等の判定を行うことができる。
【０１８７】
これにより、使用するロボット（制御部）に関わらず、判定の信頼性を向上させることができる。
【０１８８】
また、判定手段と、送信手段とが、それぞれ、無線ＬＡＮで接続されているため、互いに双方向通信を行うことができる。これにより、送信機２の表示部２５に、例えば、射撃用赤外線信号１８の発射回数、残弾数、他のロボットからの射撃用赤外線信号１８の受信回数等の自己のロボットの（状態）状況に加えて、ゲームの残り時間、自己の属するチームの他のロボットの（状態）状況や判定手段で集計されている現在の得点等の勝負の状況を示す各種の情報が表示されるような構成とすることができるため、戦略の幅が広がり、さらに臨場感が得られる。
【０１８９】
なお、ロボット、送信機および判定装置間の信号の送受信は携帯電話やＰＨＳ（Personal Handy phone System）等使用して行う等、種々の変更が可能である。
【０１９０】
次に、本発明のロボットコントロールシステムの第２実施形態について説明する。
図１８は、本発明のロボットコントロールシステムの第２実施形態を示すブロック図である。
【０１９１】
以下、第２実施形態のロボットコントロールシステム１００について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１９２】
第２実施形態のロボットコントロールシステム１００では、各ジョイスティック２２に接続された複数のＰＣ３４（パーソナルコンピュータ）と、各ロボット１、各送信機２および各ＰＣ３４がそれぞれ接続されるＬＡＮ３００を有している。このＬＡＮ３００は、ルータ（通信装置）３５を介してインターネット４００に接続可能に構成されている。
【０１９３】
なお、本実施形態のＰＣ３４は、第１実施形態の送信機２の制御部２１、無線ＬＡＮインターフェース部２４および記憶部２６の機能を有するものである。
【０１９４】
なお、各ＰＣ３４が、それぞれ個別にルータを有し、このルータを介してインターネット４００に接続可能な構成であってもよい。
【０１９５】
操縦者は、ＬＡＮ３００に接続された送信機２を操作することによって、またはジョイスティック２２、操作ボタン２３を操作することによって、ロボット１を操縦することができる。
【０１９６】
本実施形態のロボットコントロールシステム１００を前述したシューティングゲームシステムに適用した場合は、赤外線センサ８ａを通じて射撃用赤外線が検知されたとき、その信号は、信号変換回路９ａを通じて制御部３ａに入力され、通信装置３５を経てＰＣ３４に送信され、ＰＣ３４内の判断ソフトウェアが判定装置１６と同様の働きをして、被弾や勝敗の判定を行う。
【０１９７】
このロボットコントロールシステム１００によれば、前述した第１実施形態のロボットコントロールシステム１００と同様の効果が得られる。
【０１９８】
そして、第２実施形態のロボットコントロールシステム１００を前述したシューティングゲームシステムに適用した場合は、判定装置１６等のシューティングゲーム専用の装置を必要としないため、システムの小型化を図ることができ、また、システム全体を比較的安価に構成することができる。
【０１９９】
また、送信機２、ＰＣ３４、ロボット１は、ルータ３５を介してインターネット４００に接続されているため、例えば、操縦者および主催者のうちの１人または複数人が、シューティングゲームを行う会場に対して遠隔地（外国含む）にいる場合においても、インターネット４００に接続することにより、遠隔地からロボット１の操縦や、判定が可能であり、容易かつ確実にシューティングゲームを行うことができる。この際送信機２を用いた場合は、ＣＣＤ９４にて撮像された画像を表示部２５でモニタしながら、シューティングゲームを行うことができる。また、ジョイスティック２２およびＰＣ３４を用いた場合は、表示部２５の代わりに別途、表示部２５と略同機能を有し、ＰＣ３４と接続可能なディスプレイ（モニタ）をＰＣ３４に対して接続することにより、ＣＣＤ９４にて撮像された画像をディスプレイでモニタしながら、シューティングゲームを行うことができる。また、送信機２とディスプレイとが接続される構成となっていてもよい。これにより、視認性を向上させたり、表示する情報量を増大させたりすることができる。また、ロボット１と送信機２またはロボット１とＰＣ３４はインターネットを介して接続されているため高速通信が可能であり、表示部２５またはディスプレイに対して随時画像データが送信され、さらに快適に臨場感のあるゲームを行うことができる。
また、インターネットの代わりにイントラネット等を用いてもよい。
【０２００】
以上、本発明のロボットコントロールシステムを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０２０１】
なお、本実施形態では速度センサ（角速度センサ）としてジャイロセンサ３１を用いたが、それに限られないのは言うまでもない。
【０２０２】
また、本実施形態では、リンク機構の二足歩行ロボットを用いたが、本発明では特に限定されず、例えば一足、または三足以上の足を有する歩行ロボットでもよいし、車輪等の移動手段を有して移動可能なロボットでもよい。
【０２０３】
また、本実施形態では、通信方式として無線ＬＡＮを用いたが、本発明では特に限定されず、例えば赤外線方式等を用いることができる。
【０２０４】
また、本実施形態では、着床検出手段として圧力センサを用いたが、本発明では特に限定されない。
【０２０５】
また、ロボット１のシューティングの相手は、ロボットに限られず、例えば、人間やモニタに表示された射撃対象等でもよい。
【０２０６】
また、本実施形態では、コマンド変換テーブルを用いて動作コマンドを設定したが、それに限られず、演算を行って動作コマンドを設定してもよい。
【０２０７】
また、ロボットの所定個所、例えば、頭部等にロボットの制御部と電気的に接続され、該ロボットの状態に応じて発光する複数色、例えば、３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のＬＥＤ（発光素子）が設けられていてもよい。これにより、前述した各種のセンサによって得られた情報（ロボットの姿勢や状態（状況）等）に応じて、例えば、歩行時（歩行中）は青（Ｂ）、停止中は緑（Ｇ）、転倒等の異常時は赤（Ｒ）等を発光させることによって、歩行型ロボットの状態（状況）を把握し得るような構成であってもよい。
【０２０８】
また、発光素子は、前述した用途に限られず、その他の用途に用いてもよい。
また、コマンド変換テーブルは、ＲＡＷコマンドに対する動作コマンドが、操縦者の所望の動作となるように、カスタマイズできるような構成となっていてもよい。
【０２０９】
また、本発明のロボットコントロールシステムの用途は、前述したシューティングに限定されず、例えば、互いに格闘を行うロボット、競走を行うロボット等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１０】
【図１】本発明のロボットコントロールシステムの主要部を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１に示すロボットコントロールシステムの送信機を示す斜視図である。
【図３】図１に示すロボットコントロールシステムのロボットを示す概略図である。
【図４】サーボ制御系のブロック図である。
【図５】本発明のロボットコントロールシステムの第１実施形態におけるコマンド変換テーブルを示す図である。
【図６】データ受信ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】処理ルーチンを示すフローチャートである
【図８】本発明のロボットコントロールシステムを適用したシューティングゲームシステムの実施形態の全体構成図である。
【図９】図８に示すシューティングゲームシステムの詳細を示すブロック図である。
【図１０】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する判定装置のブロック図である。
【図１１】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する信号フォーマットを示す図である。
【図１２】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する信号フォーマットを示す図である。
【図１３】図８に示すシューティングゲームシステムの全体的な動作を示す流れ図である。
【図１４】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する信号フォーマットを示す図である。
【図１５】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する判定装置の表示例を示す図である。
【図１６】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する判定装置の処理を示すフローチャートである。
【図１７】図８に示すシューティングゲームシステムで使用する判定装置の処理を説明するためのタイミング図である。
【図１８】本発明のロボットコントロールシステムの第２実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２１１】
１００ ロボットコントロールシステム
２００ シューティングゲームシステム
１ ロボット
１ａ〜１ｄ ロボット
２ 送信機
３ 制御部
２ａ、２ｂ 送信機
４ 記憶部
５ サーボモータ
６ センサ部
７ 無線ＬＡＮインターフェース部
８ａ、８ｂ 赤外線センサ
９ａ、９ｂ 信号変換回路
１０ａ アンテナ
１１ 頭部
１２ 胴体部
１３ 腕部
１４ 腕部
１５ 脚部
１６ 判定装置
１７ａ 赤外線信号発光装置
１７ｂ 赤外線信号発光装置
１８ 射撃用赤外線信号
１８ａ 射撃用赤外線信号
１８ｂ 射撃用赤外線信号
２１ 制御部
２１１ ＣＰＵ
２２ ジョイスティック
２３ 操作ボタン
２４ 無線ＬＡＮインターフェース部
２５ 表示部
２６ 記憶部
３０ ＣＰＵ
３１ ジャイロセンサ
３２ 三次元加速度センサ
３３ 圧力センサ
３４ ＰＣ
３５ ルータ（通信装置）
４１ 右脚
４２ 右大腿部
４３ 右下腿部
４４ 右足部
４５ 首関節
４６ 腰関節
４７ 右股関節
４８ 右膝関節
４９ 右足首関節
５０ 腰部
５１ 左脚
５２ 左大腿部
５３ 左下腿部
５４ 左足部
５７ 左股関節
５８ 左膝関節
５９ 左足首関節
６２ 右上腕部
６３ 右前腕部
６４ 右手部
６７ 右肩関節
６８ 右肘関節
６９ 右手首関節
７２ 左上腕部
７３ 左前腕部
７４ 左手部
７７ 左肩関節
７８ 左肘関節
７９ 左手首関節
８０ スタートビット
８１ 発射ロボットＩＤ
８２ 受光ロボットＩＤ
８３ 受光時刻
８４ ストップビット
９０ スタートビット
９１ 処理チーム情報部
９２ 敗戦チーム情報部
９３ ストップビット
９４ ＣＣＤ
１０１ チーム毎の得点表示領域
１０２ ロボット毎の得点表示領域
１１１〜１１５ 列
３００ アンテナ
３０１ 受信回路
３０２ 制御回路
３０３ 表示回路
３０４ 記憶装置
３０５ 被弾データベース
３０６ 得点データベース
４００ インターネット
ＢＣ１ ヨー角サーボモータ
ＬＲ１ 右足ヨー角サーボモータ
ＬＲ２ 右足ピッチ角サーボモータ
ＬＲ３ 右足ロール角サーボモータ
ＬＲ４ 右足膝ピッチ角サーボモータ
ＬＲ５ 右足平ピッチ角サーボモータ
ＬＲ６ 右足平ロール角サーボモータ
ＬＬ１ 左足ヨー角サーボモータ
ＬＬ２ 左足ピッチ角サーボモータ
ＬＬ３ 左足ロール角サーボモータ
ＬＬ４ 左足膝ピッチ角サーボモータ
ＬＬ５ 左足平ピッチ角サーボモータ
ＬＬ６ 左足平ロール角サーボモータ
ＨＲ１ 右手ピッチ角サーボモータ
ＨＲ２ 右足ロール角サーボモータ
ＨＲ３ 右足肘ピッチ角サーボモータ
ＨＲ４ 右手ヨー角サーボモータ
ＨＬ１ 左手ピッチ角サーボモータ
ＨＬ２ 左足ロール角サーボモータ
ＨＬ３ 左足肘ピッチ角サーボモータ
ＨＬ４ 左手ヨー角サーボモータ
ＨＣ１ 頭部ヨー角サーボモータ
ＨＣ２ 頭部ピッチ角サーボモータ
Ｓ４１〜Ｓ５７ ステップ
Ｓ７１〜Ｓ７７ ステップ
Ｓ１０１〜Ｓ１０４ ステップ
Ｓ２０１〜Ｓ２２０ ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットと、前記ロボットに対してコマンドを送信する遠隔操作手段とを有するロボットコントロールシステムであって、
前記ロボットは、
複数の駆動部と、
当該ロボットの状態を判断する判断手段と、
前記遠隔操作手段から送信されたコマンドを受信する受信手段と、
前記受信手段により前記コマンドを受信したとき、前記判断手段により得られた当該ロボットの状態に応じた動作コマンドを設定し、該動作コマンドに基づいて前記複数の駆動部を、それぞれ駆動することにより当該ロボットの動作を実現する動作実現手段とを有することを特徴とするロボットコントロールシステム。
【請求項２】
前記判断手段は、少なくとも２つの異なる状態を判断できるものである請求項１に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３】
前記ロボットは、歩行可能なロボットであり、
前記異なる状態は、少なくとも前記ロボットが、起立して歩行していない静止状態と、歩行を行っている歩行状態と、転倒している転倒状態とを含み、
前記動作実現手段は、前記静止状態と、前記歩行状態と、前記転倒状態との、それぞれに応じた動作コマンドを設定するものである請求項２に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項４】
前記動作コマンドは、予め設定されており、
前記動作実現手段は、前記判断手段による判定結果と前記コマンドとの組み合わせにより、前記予め設定された動作コマンドから適したものを選択して、前記ロボットの動作を実現する請求項１ないし３のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項５】
前記判断手段は、前記駆動部の駆動を実行させるプログラムと、前記ロボットの外部情報を検出する検出手段とを有し、前記プログラムと前記検出手段とのうちの少なくとも一方から前記ロボットの状態を判断する請求項１ないし４のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項６】
前記検出手段は、互いに略直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の回りの角速度をそれぞれ検出するジャイロセンサを有する請求項５に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項７】
前記検出手段は、略直交する三方向に対する加速度を検出する三次元の加速度センサを有する請求項５または６に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項８】
前記検出手段は、着床を検出する少なくとも１つの着床検出手段を有し、該着床検出手段の検出値に基づいて、前記ロボットの着床を判断する請求項５ないし７のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項９】
前記着床検出手段は、圧力センサである請求項８に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１０】
前記プログラムは、前記ロボットの静止または前記ロボットの歩行を実行させるものである請求項５に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１１】
前記ロボットは、少なくとも足部と、前記駆動部により駆動する足関節と、腰部とを有する脚部を少なくとも１つ備える請求項１ないし１０のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１２】
前記脚部は、接地面に対して略平行な方向に旋回する旋回動作を実行可能であり、
前記ロボットは、前記静止時に前記動作コマンドを受信した場合は、前記歩行動作または前記旋回動作を開始する請求項１１に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１３】
前記ロボットは、前記歩行時に前記動作コマンドを受信した場合は、歩行速度および／または歩行方向を変更する請求項１１または１２に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１４】
前記ロボットは、前記腰部に対して所定角度回転可能な胴体部をさらに有する請求項１ないし１３のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１５】
前記ロボットは、前記歩行中に前記動作コマンドを受信した場合は、前記腰部に対して前記胴体部の回転角度を変更する請求項１４に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１６】
前記遠隔操作手段は、傾き自在のスティックを有するジョイスティックを備える請求項１ないし１５のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１７】
前記ジョイスティックの所定部位に、操作部が設けられており、前記ジョイスティックの操作または前記操作部の操作により前記ロボットに対して前記コマンドを送信する請求項１６に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１８】
前記ロボットの状態に応じて該ロボットの各部位の動作を制限する制限手段を有する請求項１ないし１７のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１９】
前記制限手段は、前記ロボットが、起立して歩行していない静止状態と、歩行を行っている歩行状態と、転倒している転倒状態とに応じて、段階的または連続的に前記ロボットの各部位の動作を制限するものである請求項１８に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２０】
前記制限手段は、前記ロボットの前記歩行状態における歩行速度を制限するものである請求項１９に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２１】
前記動作実現手段は、前記動作コマンドに基づいて、射撃用信号を発生する信号発生手段を有する請求項１ないし２０のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２２】
前記射撃用信号を受信する信号受信手段を有する請求項２１に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２３】
前記射撃用信号を受信する信号受信手段と、
前記ロボットの状態に応じて該ロボットの各部位の動作を制限する制限手段を有する請求項２１に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２４】
前記制限手段は、前記射撃用信号の受信回数に応じて、段階的または連続的に前記ロボットの各部位の動作を制限するものである請求項２３に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２５】
前記制限手段は、前記ロボットが転倒している転倒状態において、前記信号発生手段における射撃用信号の発生速度および／または発生数を制限するものである請求項２３または２４に記載のロボットコントロールシステム
【請求項２６】
前記ロボットには、前記射撃用信号を受信したとき、被弾信号を送信する送信手段が設けられている請求項２２ないし２５のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２７】
前記判断手段は、前記信号受信手段が前記射撃用信号を受信した被弾状態を判断するものである請求項２２ないし２６のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２８】
前記射撃用信号は、赤外光を用いた赤外線射撃用信号である請求項２１ないし２７のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２９】
前記ロボットの状態を視覚的および／または聴覚的に報知する報知手段を有する請求項１ないし２８のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３０】
前記駆動部はサーボモータで構成され、前記動作コマンドは、前記サーボモータに対する回転角度指令である請求項１ないし２９のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３１】
前記遠隔操作手段と、前記受信手段との間で通信プロトコルを用いてデータの双方向通信を行うよう構成されている請求項１ないし３０のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３２】
前記通信プロトコルはＴＣＰ／ＩＰプロトコルである請求項３１に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３３】
前記双方向通信は、無線ＬＡＮを介して行われる請求項３１または３２に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３４】
前記双方向通信の少なくとも一部は、インターネットまたはイントラネットを介して行われる請求項３１ないし３３のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３５】
前記ロボットは、被写体像を電子画像として撮像する撮像手段を有する請求項１ないし３４のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３６】
前記判断手段は、前記撮像手段により得られた画像に基づいて、前記ロボットが転倒している転倒状態を判断する請求項３５に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３７】
前記遠隔操作手段は、前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示部を有する請求項３５または３６に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１】
ロボットと、前記ロボットに対してコマンドを送信する遠隔操作手段とを有するロボットコントロールシステムであって、
前記ロボットは、
複数の駆動部と、
当該ロボットの状態を判断する判断手段と、
前記遠隔操作手段から送信されたコマンドを受信する受信手段と、
前記受信手段により前記コマンドを受信したとき、前記判断手段により得られた当該ロボットの状態に応じた動作コマンドを設定し、該動作コマンドに基づいて前記複数の駆動部を、それぞれ駆動することにより当該ロボットの動作を実現する動作実現手段とを有することを特徴とするロボットコントロールシステム。
【請求項２】
前記判断手段は、少なくとも２つの異なる状態を判断できるものである請求項１に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３】
前記ロボットは、歩行可能なロボットであり、
前記異なる状態は、少なくとも前記ロボットが、起立して歩行していない静止状態と、歩行を行っている歩行状態と、転倒している転倒状態とを含み、
前記動作実現手段は、前記静止状態と、前記歩行状態と、前記転倒状態との、それぞれに応じた動作コマンドを設定するものである請求項２に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項４】
前記動作コマンドは、予め設定されており、
前記動作実現手段は、前記判断手段による判定結果と前記コマンドとの組み合わせにより、前記予め設定された動作コマンドから適したものを選択して、前記ロボットの動作を実現する請求項１ないし３のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項５】
前記判断手段は、前記駆動部の駆動を実行させるプログラムと、前記ロボットの外部情報を検出する検出手段とを有し、前記プログラムと前記検出手段とのうちの少なくとも一方から前記ロボットの状態を判断する請求項１ないし４のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項６】
前記検出手段は、互いに略直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の回りの角速度をそれぞれ検出するジャイロセンサを有する請求項５に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項７】
前記検出手段は、略直交する三方向に対する加速度を検出する三次元の加速度センサを有する請求項５または６に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項８】
前記検出手段は、着床を検出する少なくとも１つの着床検出手段を有し、該着床検出手段の検出値に基づいて、前記ロボットの着床を判断する請求項５ないし７のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項９】
前記着床検出手段は、圧力センサである請求項８に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１０】
前記プログラムは、前記ロボットの静止または前記ロボットの歩行を実行させるものである請求項５に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１１】
前記ロボットは、少なくとも足部と、前記駆動部により駆動する足関節と、腰部とを有する脚部を少なくとも１つ備える請求項１ないし１０のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１２】
前記脚部は、接地面に対して略平行な方向に旋回する旋回動作を実行可能であり、
前記ロボットは、前記静止時に前記動作コマンドを受信した場合は、前記歩行動作または前記旋回動作を開始する請求項１１に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１３】
前記ロボットは、前記歩行時に前記動作コマンドを受信した場合は、歩行速度および／または歩行方向を変更する請求項１１または１２に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１４】
前記ロボットは、前記腰部に対して所定角度回転可能な胴体部をさらに有する請求項１ないし１３のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１５】
前記ロボットは、前記歩行中に前記動作コマンドを受信した場合は、前記腰部に対して前記胴体部の回転角度を変更する請求項１４に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１６】
前記遠隔操作手段は、傾き自在のスティックを有するジョイスティックを備える請求項１ないし１５のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１７】
前記ジョイスティックの所定部位に、操作部が設けられており、前記ジョイスティックの操作または前記操作部の操作により前記ロボットに対して前記コマンドを送信する請求項１６に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１８】
前記ロボットの状態に応じて該ロボットの各部位の動作を制限する制限手段を有する請求項１ないし１７のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項１９】
前記制限手段は、前記ロボットが、起立して歩行していない静止状態と、歩行を行っている歩行状態と、転倒している転倒状態とに応じて、段階的または連続的に前記ロボットの各部位の動作を制限するものである請求項１８に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２０】
前記制限手段は、前記ロボットの前記歩行状態における歩行速度を制限するものである請求項１９に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２１】
前記動作実現手段は、前記動作コマンドに基づいて、射撃用信号を発生する信号発生手段を有する請求項１ないし２０のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２２】
前記射撃用信号を受信する信号受信手段を有する請求項２１に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２３】
前記射撃用信号を受信する信号受信手段と、
前記ロボットの状態に応じて該ロボットの各部位の動作を制限する制限手段を有する請求項２１に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２４】
前記制限手段は、前記射撃用信号の受信回数に応じて、段階的または連続的に前記ロボットの各部位の動作を制限するものである請求項２３に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２５】
前記制限手段は、前記ロボットが転倒している転倒状態において、前記信号発生手段における射撃用信号の発生速度および／または発生数を制限するものである請求項２３または２４に記載のロボットコントロールシステム
【請求項２６】
前記ロボットには、前記射撃用信号を受信したとき、被弾信号を送信する送信手段が設けられている請求項２２ないし２５のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２７】
前記判断手段は、前記信号受信手段が前記射撃用信号を受信した被弾状態を判断するものである請求項２２ないし２６のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２８】
前記射撃用信号は、赤外光を用いた赤外線射撃用信号である請求項２１ないし２７のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項２９】
前記ロボットの状態を視覚的および／または聴覚的に報知する報知手段を有する請求項１ないし２８のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３０】
前記駆動部はサーボモータで構成され、前記動作コマンドは、前記サーボモータに対する回転角度指令である請求項１ないし２９のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３１】
前記遠隔操作手段と、前記受信手段との間で通信プロトコルを用いてデータの双方向通信を行うよう構成されている請求項１ないし３０のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３２】
前記通信プロトコルはＴＣＰ／ＩＰプロトコルである請求項３１に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３３】
前記双方向通信は、無線ＬＡＮを介して行われる請求項３１または３２に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３４】
前記双方向通信の少なくとも一部は、インターネットまたはイントラネットを介して行われる請求項３１ないし３３のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３５】
前記ロボットは、被写体像を電子画像として撮像する撮像手段を有する請求項１ないし３４のいずれかに記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３６】
前記判断手段は、前記撮像手段により得られた画像に基づいて、前記ロボットが転倒している転倒状態を判断する請求項３５に記載のロボットコントロールシステム。
【請求項３７】
前記遠隔操作手段は、前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示部を有する請求項３５または３６に記載のロボットコントロールシステム。
【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】
【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】
【公開番号】特開２００６−５１５８６（Ｐ２００６−５１５８６Ａ）
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３６１９２（Ｐ２００４−２３６１９２）
【出願日】平成１６年８月１３日（２００４．８．１３）
【出願人】（５０２０２５０７１）スピーシーズ株式会社 (2)
【出願人】（０００２０１８１４）双葉電子工業株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１３日（２００４．８．１３）
【出願人】（５０２０２５０７１）スピーシーズ株式会社 (2)
【出願人】（０００２０１８１４）双葉電子工業株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
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