JPS62189085A

JPS62189085A - 自動人形

Info

Publication number: JPS62189085A
Application number: JP61262052A
Authority: JP
Inventors: マッシモ　ジュリアーナ
Original assignee: SHIRIUSU SpA
Current assignee: SHIRIUSU SpA
Priority date: 1985-11-05
Filing date: 1986-11-05
Publication date: 1987-08-18
Also published as: IT1185497B; GB2182634A; FR2589595B3; GB8626467D0; FR2589595A1; DE3637258A1; IT8522723A0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】機械の調節及び制御は、生きな有機体によって行われる
同様な調節および制御操作に非常に偵ている機能的なメ
カニズムを有している。そして、この同様なメカニズム
は、情報伝達のプロセスによって動作するから、伝達に
関するプロセスの一元的な研究は、サイバネティックス
の一般的な枠内にある。

サイバネティックスが、それに対して自己指定するシス
テムは、帰還システムがついており、それによってシス
テムの現況が所望の状況と比較され、且つそのシステム
が得られた相違を減少して所望の状況の方へ向かう様に
されているので、自己調整されている。

斯くして、ゴール（所望の状況）に向かった努力または
、環境順応挙動として意図された目的論的挙動をとるこ
とができる。

サイバネティックスの研究を通じて、人間の挙動を真似
し、それ故に特に意図された目的に対して遅すぎたりま
たは危険な時に人間の動作に代わり得る機械的または電
気的システムを一つの類似として作り出す手段を発見す
ることができる。プログラム可能オートマン（産業用ロ
ボット）は、斯くして、物理的活動などで人間に代わる
ために提供され、そして、鉱業用、惑星または水面下開
発用、或いは説教的、レクリエーション的及び類イ以活
動用に産業上有利に採用されている。

後者の操作は、一般に所謂“人間ロボ７）”により遂行
されている。

産業用ロボットは、製造分野、特に手作業の量が多いか
または環境１犬態が不利な操作において用途がある。

従って、最も！ｉ要な通用は、これまで車の車体の鉄板
作業の分野、軽合金鋳造業及び吹付塗装においてであっ
た。

しかしながら、反復組み立ての分野において、及び−Ｉ
Ｉに手作業において大きな開発の可能性があるというの
が共通の意見である。

産業用ロボットは、多（の自由度、ムーブメント及び記
憶容量に特徴がある。

多くの産業用ロボットに共通な他の特徴は、マニアル制
御下に１つのサイクルを遂行させることによって、特定
の仕事に対して産業用ロボットをプログラミングするこ
とからなる自己教授（実行による教育）である。

産業用ロボットは、世代によって分類されている。

第１世代は、数１０点から数１００点の範囲の記憶容量
を与えられたロボットから成っている（しっかりと掴ん
で一つの点から他の点へ運びそして解放する装置は、産
業用ロボットのなかには含まれていない）。

第１世代と第２世代との間の中間世代は、適当なセンサ
によって遂行される適応帰ａが存在する点で、前のもの
とは異なる。

特定の時機に行われた後者の読みによって、産業用ロボ
ットが作業領域における異常な状況を認識し、且つその
認識された特定の状況に最も適したプログラムを実行す
ることが可能になる。

第２世代の産業用ロボットは、まだ研究段階にあるが、
やがて、周囲の状況を連続的に検出するという追加され
た能力をもつであろう。

最後に、第３世代のものは、人工知能の技術を使用して
おり、従って、プリセットされた目的を成就するのに最
も適した手続を自動的につくることができるであろう。

“人間ロボット”は、その代わりにできるだけ人間と遺
恨した外観と人工知能をもたせられる様な種々の形態で
製作されている。

“人間ロボット”は、現在のところ、人間及び“人間ロ
ボット”が動作する人間環境と密接な関係にある挙動知
能に従ってプリセットされた目的を遂行することを、そ
の機能するロボットとして定義されている。

“人間ロボット”は、基礎的技術として、半導体と、マ
イクロコンピュータのためのプログラムと、現在殆どす
べての工業及び非工業分野で使用されている一つ以上の
パソコンと堅（組み合わされた機械的ムーブメントとを
必要とする。

“人間ロボット”を使用する目的の一つは、特定の素子
及び構造によって、パソコンの使用の簡略化を果たし、
そして後者を移動性にすることである。

現在、“人間ロボット”は、使用される分野に応じた特
定のムーブメント素子をもって既に形成製作された単一
体がついているので、一般的に一定の構造をもっている
。

過去数年間に、“人間ロボット”の技術開発が行われた
結果、極めて精巧な自動人形をつくり出すことが可能に
なった。それらは、物体の解放、移動または昇降などの
物理的動作または人間ロボットに与えられているプログ
ラミングの種類に応じたその他の操作を遂行するために
、概ね平面上を動くことができ、且つ更に単一のアーム
、変化する形態及び可変数の自由度をもっている。

“人間ロボット”に与えられる幾多の可能性及び追加素
子のなかには、例えば、自動人形を囲繞する空間中の物
体の位置を検出するための装置があり、或いは、その様
な機器を必要とするすべての機能を実行するのに適した
可視表示が、そのある領域内に設けられてもよく、或い
は、また現在の“人間ロボット”は、ある限られた口頭
相互通信を有し、従って、特定の用途とは別に、家庭や
レクリエーションの分野や関連した他の分野で好結果を
もって使用される。

その分野の技術がこれまでに経験した厖大な発展の結果
、次の５年間には、“人間ロボット”は、現在つくられ
ている“人間ロボット”が陳腐化して仕舞う程に、高度
に精巧な形態と基礎技術をもつことになるであろうと、
極めて容易且つ自信をもって、仮設を立てることが可能
である。

事実、既知の種類の現在のロボットについての主な問題
のなかで、最も基本的な一つは、思いついた自動人形が
、ユーザーの要求または技術の進歩による要求に応して
変更することができず、従って、ユーザーの要求または
適用分野の要求に応じて種々の分野におけるその使用を
可能にする様な使用上の順応性を有しないということで
ある。

上述した事柄に加えて、現在の“人間ロボット°は、掻
めて生産コストが高く、そのため、工場や個人またはそ
れを必要とすると思われる人への容易な出荷を妨げてい
る。

本発明によって提案されている目的は、特に物理的、説
教的、レクリエーション的及び［（Ｕの活動において人
間の真似をするためのプログラム可能自動人形であって
、ユーザーの要求に応じて、及び技術の進歩に応じて変
更することができるものを提供することによって、上記
の不利点を除去することにある。

この目的の範囲内において、本発明の重要な目的は、時
間の経過と共に及び技術の進歩につれて陳腐化しないの
に適したプログラム可能自動人形を提供することである
。

本発明の他の目的は、ユーザーの要求する如何なる分野
や操作に対しても適応させられる様な使用についての高
い順応性をもったプログラム可能自動人形を提供するこ
とである。

本発明の更に他の目的は、公衆間に広く普及する様に掴
めて生産費の低いプログラム可能自動人形を提供するこ
とである。

この目的並びにその他の目的は、１つの物理的測定から
他への変成作用、連続した形からナンブリングまたはコ
ード化された形への変換及びその逆を行うための処理装
置の入力部に制御信号を入力するための制御信号のため
の入力装置と；　結果測定装置と：　制御信号と該結果
とを比較するための装置と；　必要なプログラムに依存
する態様に応じて組み立てる出力信号に関連する作動装
置とがついており、且つ該入力及び測定装置には、該制
御信号及び該結果のための記憶素子がついている、特に
物理的、説教的＜ｄｉｄａｃｔｉｃ）、レクリエーショ
ン的及び類似活動において人間の真個をするためのプロ
グラム可能自動人形であって、各々少なくとも該素子の
１つを有する複数の機能モジュールから成ること、及び
該機能モジュールがプログラム可能な自動人形をユーザ
ーの要求に応じて変更するために相互に取り出し自在に
組み合わせ可能であることを特徴とするプログラム自動
人形によって達成される。

本発明のその他の他の特徴及び利点は、添付図面に単に
非限定的な実施例として図示された本発明の好適な、但
し非排他的な実施例の説明から明らかになるであろう。

図面を参照すると、本発明によるプログラム可能自動人
形は、平面または僅かに起伏のある面２での運動を可能
にする動作手段が適当につけられている凸部素子ｌを有
している。更に詳しくは、その動作手段は、互いに直径
が対向し、且つそれぞれ既知種類の電動機で駆動される
車輪３を存しており、基部素子の後退、前進または面２
に垂直な軸線のまわりでの回転に従い、同じまたは異な
る方向に車輪が回転できる様になっている。

更に、基部素子１は、車輪３の軸と実質的に垂直な軸線
に置かれた２個の回転自在な車輪または２個の球４を有
しており、該基部素子にその静止面上での完全な安定度
を与えている。

基部素子は、赤外線、光学的または無線周波信号による
連結により、図示されてない既知の種類のデータプロセ
ッサに更に接続されており、そして、更にその内部にお
いて、入出力データ制御装置、データ通信・接受装置、
及びモータ作動用装置がついている。

基部素子は、その側面上に、更にセンサ素子５がついて
おり、そのセンサ素子は、適切に配置されそれ故に基部
素子の如何なる位置においても室内または基部素子を囲
繞する空間に存在する物体または障害物との衝突または
接触を検知するのに適している。

更に、基部素子１の内側には蓄電池が設けられており、
また、横側面には、その蓄電池を、例えばビルディング
の電力システムの電流など両充電装置に接続するための
手段が設けられている。

滑り面に近い位置で、支持ブラケット２０が基部素子１
に取り外し自在に組み合わされており、このブラケット
は、基部素子の横の面から実質的に垂直な方向に延び、
そして、祇または目的に適した他の素子上で、何らかの
グラフインク表示をするための、例えば、書込み具の様
な如何なる物体でも支持するのに適している。何故なら
ば、あるムーブメント（ｋｉｎｅｍａｔｉｓｍ）がブラ
ケットに取り外し自在に組み合わされ、それによって、
書き込み具が面２に対して平行及び垂直に運動すること
が可能になるからである。

基部素子の車輪３の反対側には、モジュール保持具６を
取り外し自在に結合することが出来る。そのモジュール
保持具６は、それぞれ参照数字７で示されている複数の
モジュールから構成されており、その中のいくつかは自
動人形を取り巻く環境と物理的相互作用のためのもので
ある。それらのモジュールは正確には処理モジュール、
電気通信モジュール、赤外線または無線信号モジュール
その他必要に応じたものである。

それぞれのモジュール７は、基部素子１とモジュール保
持具６のモジュール７との間の電力供給、制御及び連絡
のための複数の接続ラインのための支持素子８にモジュ
ールを周辺位置で組み合わせるための手段を有している
。

物理的相互作用のためのモジュールのそれぞれは、支持
素子８との、及びモジュール保持具６の残りの物理的相
互作用モジュールとのそれぞれの連結のための電気的及
び機械的な連祷素子がついている。

図面中に選択され図示された実施例において、物理的相
互作用モジュールは、その数が６個であるが、この数字
は、必要に応じ自動人形の外側寸法と両立して、最少の
モジュール１個から非常に高い数字に変わることができ
る。

単に例示的であるが、より詳細にいい得ることは、物理
的作用モジュールが例えば電気的インターフェイスを与
え得ること、他のモジュール７がデータプロセッサとな
り得ること、更に他のモジュールが例えば湿度計、気圧
計などの環境状態センサから成り得ることである。

一例として他の物理的相互作用モジュールは、例えば火
災の発生による急激な温度上昇や、例えば家庭器具や配
管からの漏洩による溢水の開始により惹起された水の出
現などの緊急状態あるいは埋またはガス洩れによる緊急
状況すら検出するためのセンサをつけることができる。

他の相互作用モジュール７には、更に、会話分析素子、
音声認識素子などをつけることができる。好都合には、
これらすべての物理的相互作用モジュールは、前述した
様に、ユーザーの要求や高度の順応性ある使用を可能に
する自動人形の特殊な用途による要求に応じて相互にま
たはその他のモジュールと交換可能である。

基部素子に関して対向した側に、モジュール保持具６は
、他のモジュール保持具６かまたは、必要に応じ、少な
くとも１個の最上段の物理的相互作用モジュール、更に
正確には、極めて簡単に所要の物体を動かし得る様に複
数の自由度を与えられたアーム状に構成された１個のム
ーブメントを取り外し自在に接受するのに適した結合手
段を有している。

ムーブメント９、更に正確には小さなアーム９は、更に
、第５図にみられる様に、基部素子１の静止面に実質的
に垂直な面と平行に振動することができ、且つ、更に人
間の頭の動作を真似る様にその軸のまわりを回転できる
特性を有する頭状素子１０をモジュール保持具６に取り
外し自在に結合することを可能にする様に、相互作用モ
ジュール７の１つと結合することができる。

頭状素子１０には、更に、ユーザーが、どの様な情報や
データも視覚的に受は取ることができるのに適した接眼
レンズ１１をつけることができ、或いは、モジュール保
持具６と相互連結した光及び音声接受素子をつけて該接
受素子による操作を行わせることができる。

該相互作用モジュールの少なくとも１個、例えばモジュ
ール保持具６と対向した上端の胴体モジュール１２には
、複数の自由度を有する機械的アーム１４を連結するた
めの支持具１３をつけることができる。胴体モジュール
１２は、前傾動作を行うこともでき、また、人間の胴体
を真似する様にその軸線のまわりを回転することもでき
る。

更に詳細には、胴体モジュール１２は、前述したヘッド
と完全に類似したヘッド１０を回転自在且つ振動自在に
支持することができ、そして、更にその中心部分には、
取り外し自在にキーボード１６を収容するのに適した座
１５がついており、自動人形によって行われるべき１桑
作に関するファンクションまたはコマンドをそのキーボ
ード１６に直接セントすることができる。

更に、キーボード１６の上方には、例えばビデオ映像を
伝送するためのスクリーン１７を取り付けることができ
る場所がある。更に付言すべきことは、胴体モジュール
の内部が記憶域として、または如何なる物体のための支
持具としても機能し得ることである。また、更に明記す
べきことは、該モジュールが、すべてキーボード１６に
よりまたは赤外線で送られる情報をパーソナルコンピュ
ータで伝達、受領、分析及び比較することができる様に
、互いに相互連結されていることである。

上述したことから、本発明の対象である自動人形が、互
いに組み合わせ可能且つ相互交換可能なモジュールから
構成されるので、ユーザーの要求に応じて如何なる形態
をも有し得ること及び陳腐化しない様に技術の進歩に応
じて絶えず変更可能であることが容易に理解される。

この様にして創作された本発明は、多くの修正及び変更
が可能であり、それらのすべては、本発明思想の範囲内
にある。更に、すべての細目は、技術的に均等な素子に
よって置喚可能である。

実際上、使用される材料ならびに寸法は、技術水準の要
求に従ったものであってよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わる装置のための動作手段を有す
る基部素子の立面図である。第２図は、本発明に係わるモジュール保持具を取り外し
自在に上部に組み合わせた該基部素子の立面図である。第３図は、本発明に係わる、物体をつかむ小さなアーム
を上部に組み合わせた第２図の装置の立面図である。第４図は、本発明に係わる、第３図と同様な立面図であ
り、小さなアームの代わりに、振動し且つ回転可能なヘ
ッドが取り外し自在に組み合わされている。第５図は、−・、ドを支持するのに適した胴体状の素子
が、モジュール保持具上に基部素子に関して反対側に取
り外し自在に組み合わされている立面図である。第６図は、種々な形の動作をするアームを完備した本発
明に係わる装置の立面図である。ｌ・・・基部素子、　２・・・静止面、３・・・車輪、
　４・・・球、５・・・センサ素子、６・・・モジュール保持具、７・・・モジュール、　８・・・支持素子、９・・・ム
ーブメント、　　１０・　・・ヘッド、１１・・・接眼
レンズ、１２・・・胴体状モジュール、１３・・・支持具、　　１４・・・アーム、１５・・・
座、　１６・・・キーボード、１７・・・スクリーン、２０・・・支持ブラケット。特許出願人　　シリウス　ニス、ペー、アー。代　理　人　　弁理士　鈴木守三部千象ｋ（甫正書（方式）％式％１、事件の表示　　特願昭６１２６２０５２号２、発明
の名称　　自動人形３、補正をする者事件との関係　　特許出願人シリウス　ニス、ペー、アー。４、代理人５、補正命令の日付昭和６２年１月７日昭和６２年１月２７日（発送日）６、補正の対象（１１願書の特許出願人の欄（２）代理権を証明する書面（３）図面（第２図乃至第６図）７、補正の内容

Claims

【特許請求の範囲】

（１）特に物理的、説教的、レクリエーション的及び類
似活動で人間の模倣をするためのプログラム可能自動人
形であって、１つの物理的測定から他への変成作用、連
続した形からサンプリングまたはコード化された形への
変換及びその逆を行うため処理装置の入力部に制御信号
を入力するための制御信号の入力装置と；結果測定装置
と；制御信号と該結果とを比較するための装置と；必要
なプログラムに従った態様により操作を組み立てる出力
信号に関連する作動装置とがついており、且つ該入力及
び測定装置には、該制御信号及び該結果のための記憶素
子がついているものにおいて、各々が少なくとも該装置
の１つを有する複数の機能モジュールから成ること、及
び該機能モジュールがプログラム可能自動人形を変更す
るために相互に取り外し自在に組み合わせ可能であるこ
とを特徴とするプログラム可能自動人形。
（２）該機能モジュールの少なくとも１個が走行面での
運動のための移動手段を有する基部素子であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載のプログラム可能
自動人形。
（３）該基部素子が赤外線を通じてデータプロセッサに
連結されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項
に記載のプログラム可能自動人形。
（４）該基部素子が無線周波数信号を通じてデータプロ
セッサに接続されていることを特徴とする特許請求の範
囲第２項に記載のプログラム可能自動人形。
（５）該基部素子が光学信号を通じてデータプロセッサ
に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第２
項に記載のプログラム可能自動人形。
（６）該基部素子が少なくとも１個のデータ制御装置を
有することを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
プログラム可能自動人形。
（７）該基部素子がデータ発信及び受信装置を有するこ
とを特徴とするプログラム可能自動人形。
（８）該基部素子が、表面に衝突及び／または接触検出
器のついた閉じ込み体を有することを特徴とする特許請
求の範囲第２項に記載のプログラム可能自動人形。
（９）該検出素子が該面上周辺に配置されていることを
特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のプログラム可
能自動人形。
（１０）該基部素子が、少なくとも１個の蓄電池と該蓄
電池を両充電装置へ接続するための手段とを有すること
を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のプログラム
可能自動人形。
（１１）少なくとも１個の物体を保持するため該基部横
の面から延びる支持ブラケットが、該素子に取り外し自
在に組み合わさせていることを特徴とする特許請求の範
囲第２項に記載のプログラム可能自動人形。
（１２）該少なくとも１個の物体が書き込み具であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載のプログ
ラム可能自動人形。
（１３）該ブラケットが、該書き込み具を該面に平行な
方向と該面に垂直な方向とへ動かすのに適したムーブメ
ントを取り外し自在に支持することを特徴とする特許請
求の範囲第１２項に記載のプログラム可能自動人形。
（１４）該機能モジュールの少なくとも１個が、該基部
素子と取り外し自在に組み合わされたモジュール保持具
であり、且つ、該基部素子に対向した側に、少なくとも
１個のモジュールを取り外し自在に受けるのに適して結
合手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載のプログラム可能自動人形。
（１５）該基部素子が該基部素子と該モジュール保持具
のモジュールとの間の電力供給、制御及び通信のための
複数の接続ライン用の支持素子を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１４項に記載のプログラム可能自動
人形。
（１６）該モジュール保持具の少なくとも１個のモジュ
ールが、外側環境との物理的相互作用のためのモジュー
ルであり、且つ、そのモジュールは、該支持素子の周辺
位置で組み合わされるための手段がついていることを特
徴とする特許請求の範囲第１４項に記載のプログラム可
能自動人形。
（１７）該少なくとも１個の物理的相互作用モジュール
が、該支持素子及び該モジュール保持具の該モジュール
との電気的及び機械的結合素子を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１５項に記載のプログラム可能自動
人形。
（１８）該少なくとも１個の相互作用モジュールが、電
気的インターフェースを有することを特徴とする特許請
求の範囲第１５項に記載のプログラム可能自動人形。
（１９）該モジュール保持具の該少なくとも１個のモジ
ュールが、データプロセッサであることを特徴とする特
許請求の範囲第１５項に記載のプログラム可能自動人形
。
（２０）該少なくとも１個の相互作用モジュールが、環
境状況センサを有することを特徴とする特許請求の範囲
第１５項に記載のプログラム可能自動人形。
（２１）該少なくとも１個の相互作用モジュールが、温
度上昇、水、煙及びガスの出現などの緊急状態のための
センサを有することを特徴とする特許請求の範囲第１５
項に記載のプログラム可能自動人形。
（２２）該相互作用モジュールが、会話分析素子である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１５項に記載のプロ
グラム可能自動人形。
（２３）該少なくとも１個の相互作用モジュールが、音
声認識素子を有することを特徴とする特許請求の範囲第
１５項に記載のプログラム可能自動人形。
（２４）該物理的相互作用モジュールが、互いに相互交
換可能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
至第２３項のいずれかに記載のプログラム可能自動人形
。
（２５）該結合手段のなかに取り外し自在に収容された
少なくとも１個の上段モジュールを有することを特徴と
する特許請求の範囲第１９項に記載のプログラム可能自
動人形。
（２６）該上段のモジュールが、物体を動かすための複
数の自由度をもったムーブメントであることを特徴とす
る特許請求の範囲第２５項に記載のプログラム可能自動
人形。
（２７）該上段のモジュールが、人間の頭を真似るため
に、該モジュール保持具と振動自在且つ回転自在に組み
合わされた頭状素子であることを特徴とする特許請求の
範囲第２５項に記載のプログラム可能自動人形。
（２８）該頭状素子が、接眼レンズを有していることを
特徴とする特許請求の範囲第２７項に記載のプログラム
可能自動人形。
（２９）該頭状素子が、該モジュール保持具と相互接続
された光及び音声接受素子を有することを特徴とする特
許請求の範囲第２７項に記載のプログラム可能自動人形
。
（３０）該相互作用モジュールが、該モジュール保持具
との接続のための素子を有することを特徴とする特許請
求の範囲第１５項に記載のプログラム可能自動人形。
（３１）該上段モジュールが、該頭状モジュールを支持
する複数の動作度をもつアームのための支持具を有する
胴体モジュールであることを特徴とする特許請求の範囲
第２５項に記載のプログラム可能自動人形。
（３２）該胴体モジュールに、前傾及びその軸のまわり
の回転のためのムーブメントがついていることを特徴と
することを特許請求の範囲第３１項に記載のプログラム
可能自動人形。
（３３）該胴体モジュールに、キーボードを取り外し自
在に収容するための座がついていることを特徴とする特
許請求の範囲第３１項に記載のプログラム可能自動人形
。
（３４）該胴体モジュールに、ビデオ画像伝送用のスク
リーンを収容するための座がついており、且つ内側に物
体などを保持するための凹所がついていることを特徴と
する特許請求の範囲第３１項に記載のプログラム可能自
動人形。
（３５）該相互作用モジュール及び該上段モジュールが
互いに機械的及び電気的に相互接続されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３４項のいずれか
に記載のプログラム可能自動人形。