WO2017187620A1 - ロボット - Google Patents

ロボット Download PDF

Info

Publication number
WO2017187620A1
WO2017187620A1 PCT/JP2016/063438 JP2016063438W WO2017187620A1 WO 2017187620 A1 WO2017187620 A1 WO 2017187620A1 JP 2016063438 W JP2016063438 W JP 2016063438W WO 2017187620 A1 WO2017187620 A1 WO 2017187620A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
expression
robot
user
head
function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/063438
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
井出　勝
真司 神田
金岡　利知
薫 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to PCT/JP2016/063438 priority Critical patent/WO2017187620A1/ja
Priority to JP2018514070A priority patent/JP6747506B2/ja
Priority to CN201680084882.1A priority patent/CN109070356B/zh
Priority to EP16900490.0A priority patent/EP3450118A4/en
Publication of WO2017187620A1 publication Critical patent/WO2017187620A1/ja
Priority to US16/169,113 priority patent/US11331808B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0005—Manipulators having means for high-level communication with users, e.g. speech generator, face recognition means
    • B25J11/001—Manipulators having means for high-level communication with users, e.g. speech generator, face recognition means with emotions simulating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0005—Manipulators having means for high-level communication with users, e.g. speech generator, face recognition means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B25J19/023—Optical sensing devices including video camera means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/026—Acoustical sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/16—Program controls
    • B25J9/1656—Program controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1669—Program controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by special application, e.g. multi-arm co-operation, assembly, grasping

Definitions

  • the present invention relates to a robot.
  • robots there are two types of robots: stationary robots and humanoid robots.
  • Sota registered trademark
  • Viston Corporation is an example of an installation type robot.
  • Pepper registered trademark
  • Softbank Robotics is an example of a humanoid robot.
  • the installed robot performs a simple operation in response to a question from the user, for example, by putting out a hand and pointing the direction.
  • the freedom of movement of a stationary robot is relatively low, and it is close to a gesture adapted to voice output. Since the installation type robot has a simple configuration, the size and cost can be reduced. However, it is difficult for an installed robot to express an emotional expression by gestures when interacting with a user.
  • a humanoid robot has a joint similar to that of a human, and can indicate a direction or tilt a neck with an arm, a hand, or a finger.
  • Humanoid robots have a relatively high degree of freedom of movement, and can also express emotions by gestures.
  • many joints such as arms, legs, shoulders, waist, and neck must be appropriately controlled.
  • complicated control of the joint is required.
  • an object of one aspect is to provide a robot capable of performing various expressions with gestures with a small degree of freedom of movement.
  • a robot that performs expression by non-verbal reaction including gestures, and a body having a lower part that can be panned and tilted with respect to a fulcrum on the installation surface, and a side part of the body A pair of arms provided so as to be movable up and down, and a head provided on the upper portion of the body so as to be able to pan and tilt, and the non-verbal reaction includes a tilt of the body relative to the fulcrum and the pair of arms.
  • a robot that is a combination of at least one of the head movements.
  • various expressions can be performed with gestures with a small degree of freedom of movement.
  • the disclosed robot expresses emotions and other expressions using non-verbal reactions including gestures.
  • the robot has a torso having a lower part that can be panned and tilted with respect to a fulcrum on the installation surface, a pair of arms that can be moved up and down on the side part of the torso, and can be panned and tilted on the upper part of the torso And a head provided on.
  • the non-verbal reaction is a combination of tilt with respect to the fulcrum of the trunk and movement of at least one of the pair of arms and head.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of a system according to an embodiment.
  • a system 1 shown in FIG. 1 includes a robot 2-1, a sensor beacon 3, and a gateway (GW: Gate-Way) 4. Since the system 1 is applied to an exhibition hall, for example, the robot 2-1 and the GW 4 are provided in the exhibition hall and may be provided at the same position.
  • the robot 2-1 is provided in, for example, one exhibition booth in the exhibition hall.
  • the sensor beacon 3 is possessed by visitors who visit the exhibition hall.
  • the sensor beacon 3 may be stored in a neck card holder, for example, where a visitor is hung from the neck.
  • a visitor is an example of a user who receives a service.
  • the robot 2-1 includes a detection unit 21, a control unit 22, an expression unit 23, an expression storage unit 24, and a beacon communication unit 25.
  • the detection unit 21 includes a back contact sensor 211, a head contact sensor 212, a microphone 213, a human sensor 214, a camera 215, a tablet 216, a distance measuring sensor 217, and a temperature sensor 218.
  • the control unit 22 includes a CPU 221, a memory 222, and an analog-to-digital converter (ADC) 223.
  • the expression unit 23 includes a drive unit 231, a speaker 232, and a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode) 233 that is an example of a light source.
  • LED Light Emitting Diode
  • the expression accumulating unit 24 accumulates the driving patterns of the body, arms, and head of the robot 2-1 for performing the expression determined according to the detection information detected by the detecting unit 21.
  • the expression storage unit 24 includes an interaction state estimation table 241, a guidance behavior (hereinafter also referred to as “behavior”) table 242, and a psychological behavior table 243.
  • the information detected by the detection unit 21 and the beacon ID received by the beacon communication unit 25 from the sensor beacon 3 are stored in the memory 222 via the ADC 223 in the control unit 22.
  • the CPU 221 in the control unit 22 reads the interaction state, the guidance behavior, and the psychological behavior from the interaction state estimation table 241, the guidance behavior table 242, and the psychological behavior table 243 in the expression storage unit 24.
  • the CPU 221 in the control unit 22 drives the drive unit 231 in the expression unit 23, the speaker 232, and the LED 233.
  • the sensor beacon 3 is an example of an active tag.
  • the sensor beacon 3 includes a memory 31 and a transmitter 32.
  • the transmitter 32 performs communication with the GW 4 in accordance with, for example, BLE (Bluetooth Low Energy, registered trademark).
  • the memory 31 stores a beacon ID that is an example of identification information for identifying individual sensor beacons 3.
  • the GW 4 is an example of a communication control apparatus that can receive the beacon ID transmitted from the sensor beacon 3 and can communicate with the robot 2-1.
  • the GW 4 includes a receiver 41, a personal information database (DB: Data-Base) 42, a memory 43, a CPU (Central Processing Unit) 44, and a robot communication unit 45.
  • the CPU 44 is an example of a processor that controls the overall operation of the GW 4.
  • the receiver 41 receives the beacon ID transmitted from the sensor beacon 3 under the control of the CPU 44, and detects the received radio wave intensity (that is, the signal reception intensity) and the like.
  • the robot communication unit 45 performs communication with the robot 2-1 under the control of the CPU 44 in accordance with, for example, WebSocket (HTTP, registered trademark).
  • the memory 43 may store a program executed by the CPU 44.
  • the name of the visitor is registered in each sensor beacon 3 when the visitor is registered at the reception of the exhibition hall, for example.
  • the user ID for identifying the visitor is registered in the DB 42 in association with the beacon ID of the sensor beacon 3 together with the name of the visitor.
  • the user ID is an example of identification information for identifying individual users.
  • the CPU 44 can also control the operation of the robot 2-1 based on the beacon ID from the sensor beacon 3.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a drive unit.
  • the drive unit 231 includes an arm operation motor 231-1 that moves the left and right arms of the robot 2-1 up and down under the control of the control unit 22 (ie, the CPU 221), and the robot 2-1.
  • a neck operation motor 231-2 for panning and tilting the neck and a body operation motor 231-3 for panning and tilting the body of the robot 2-1 are driven.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example of a robot.
  • a robot 2-1 shown in FIG. 3 includes a body 201 provided so as to be able to pan and tilt with respect to a fulcrum 205B on an installation surface 205A of a base 205, and a pair of left and right provided on a side portion of the body 201 so as to be movable up and down.
  • Arm 202L, 202R, and a head 203 provided on the upper portion of the body 201 so as to be able to pan and tilt.
  • An LED 233 of the expression unit 23 is provided on the front part of the head 203.
  • the LED 233 when the LED 233 is driven and turned on, the light emitted from the LED 233 passes through the front portion of the head 203, so that the user can see full-color transmitted light.
  • the body 201 is driven by the body operation motor 231-3, can pan in the direction indicated by the arrow Bp, and can tilt in the direction indicated by the arrow Bt.
  • the left arm 202L is driven by the arm operation motor 231-1 and can move up and down in the direction indicated by the arrow Alv.
  • the right arm 202R is driven by the arm operation motor 231-1 and moves up and down in the direction indicated by the arrow Arv. Is possible.
  • the head 203 is driven by the neck operation motor 231-2, can pan in the direction indicated by the arrow Hp, and can tilt in the direction indicated by the arrow Ht.
  • the shape of the base 205 is not particularly limited, but may be a box shape, for example. Further, the base 205 may form a part of the robot 2-1.
  • the drive unit 231 can drive the body operation motor 231-3 to pan the body 201 by a twist angle of, for example, ⁇ 90 degrees in the direction indicated by the arrow Bp, and for example, ⁇ 15 degrees in the direction indicated by the arrow Bt. It is possible to tilt only the tilt angle. Further, the drive unit 231 drives the arm operation motor 231-1 and can move the arms 202L and 202R separately in the direction indicated by the arrow Arv, for example, by a swing angle of ⁇ 90 degrees. Further, the drive unit 231 can drive the neck operation motor 231-2 to pan the head 203 by a swing angle of ⁇ 150 degrees, for example, in the direction indicated by the arrow Hp, and for example, ⁇ in the direction indicated by the arrow Ht.
  • the degree of freedom of the torso 201 is 2
  • the degree of freedom of each arm 202L, 202R is 1
  • the degree of freedom of the head 203 is 2, so the total degree of freedom of the robot 2-1 is 6.
  • the body 201 and the like can be miniaturized by disposing the body operation motor 231-3 or the actuator, the gravity canceller, and the like of the robot 2-1 in the base 205.
  • At least the control unit 22 can be arranged in the base 205.
  • the back contact sensor 211 is provided on the back portion of the body 201 of the robot 2-1, and the head contact sensor 212 is provided on the head 203 of the robot 2-1.
  • the microphone 213, the human sensor 214, the camera 215, the tablet 216, the distance measuring sensor 217, and the temperature sensor 218 are all provided on the robot 2-1 side or the base 205 side. good.
  • the camera 215 may be disposed at the center of the head 203 of the robot 2-1 to track the user's face.
  • the microphone 213, the human sensor 214, the tablet 216, the distance measuring sensor 217, and the temperature sensor 218 may be disposed on the base 205.
  • the human sensor 214 may be arranged at, for example, four locations on the base 205 so that a person can be sensed along, for example, the four directions of front, rear, left and right of the robot 2-3.
  • the cable may be drawn from the back surface of the base 205, for example.
  • the lower part of the body 201 of the robot 2-1 is supported by a fulcrum 205B on the installation surface 205A, can be panned in the direction indicated by the arrow Bp, and can be tilted in the direction indicated by the arrow Bt.
  • the robot 2-1 can be made to perform an over action.
  • the non-language reaction may be a further combination with at least one of the audio output from the speaker 232 and the on / off of the LED 333.
  • FIG. 4 is a functional block diagram showing a first example of the functional configuration of the robot.
  • the robot 2-1 illustrated in FIG. 4 includes a human and environment detection unit 51, an expression determination unit 52-1, and an expression execution unit 53.
  • the person and environment detection unit 51 includes a face tracking function 511, a personal information detection function 512, a contact detection function 513, a user intention detection function 514, a user presence detection function 515, a distance detection function 516, and an environment detection function. 517.
  • the face tracking function 511 is a function of the CPU 221 that tracks the user's face taken by the camera 215.
  • the personal information detection function 512 is a function of the CPU 221 that detects the user's personal information from the user's voice input detected by the microphone 213 or the user's manual input detected by the tablet 216.
  • the beacon communication unit 25 receives the content of the personal information DB 42 of the GW 4 that receives the beacon ID transmitted from the sensor beacon 3 and stores it in the memory 222
  • the personal information detection function 512 receives the user's voice.
  • the user's personal information can be detected by referring to the personal information in the memory 222 in response to an input or a manual input.
  • the contact detection function 513 makes contact with the robot 2-1 (ie, touch).
  • This is a function of the CPU 221 that detects that the operation has been performed.
  • the user intention detection function 514 is a function of the CPU 221 that detects the user's intention (or user distance) from the user's voice input detected by the microphone 213 or the user's manual input detected by the tablet 216.
  • the user intention detection function 514 may include a known voice recognition function that recognizes the utterance content of voice input.
  • the user's intention may be directly input to the robot 2-1.
  • the user presence detection function 515 is a function of the CPU 221 that detects the presence of the user when the human sensor 214 detects the approach of the user to the robot 2-1.
  • the distance detection function 516 is a function of the CPU 221 that detects the distance when the distance measurement sensor 217 measures the distance to the user approaching the robot 2-1.
  • the environment detection function 517 is a function of the CPU 221 that detects the temperature of the environment where the robot 2-1 is installed when the temperature sensor 218 detects the temperature.
  • the expression determination unit 52-1 has an interaction state estimation function 521-1, an expression storage function 522-1, and an expression selection function 523-1.
  • the expression selection function 523-1 includes an emphasis level adjustment function 524-1 and an expression order determination function 525-1.
  • the expression accumulation function 522-1 is a function of the CPU 221 that accumulates a plurality of types of expression contents expressed by the robot 2-1, and includes expressions such as emotion expressions by non-verbal reactions including gestures.
  • the expression storage function 522-1 may include, for example, a basic behavior table, a guidance behavior table 242 specialized for guidance services, and the like.
  • the interaction state estimation function 521-1 estimates the interaction state between the robot 2-1 and the user using, for example, an interaction state estimation table 241 described later, and responds to information detected by the human and environment detection unit 51. This is a function of the CPU 221 for determining the expression content.
  • the expression selection function 523-1 refers to an active action table 244 and a passive action table 245, which will be described later, based on the interaction state estimated by the interaction state estimation function 521-1. This is a function of the CPU 221 that determines the rough expression content of the robot 2-1 including the tilt angle of the robot 2-1 from the type of expression content.
  • the emphasis level adjustment function 524-1 is a function of the CPU 221 that adjusts the emphasis level for emphasizing the expression content determined by the expression selection function 523-1. For example, when the expression content is bowing, the body 201 is adjusted to an inclination corresponding to the personal information by referring to the inclination setting table 246 shown in FIG. 5 based on the personal information detected by the personal information detection function 512, for example. .
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the tilt setting table. In the example shown in FIG. 5, the inclination is adjusted to “large” if the user information is VIP, “medium” if it is general, and “small” if it is an employee.
  • the expression order determination function 525-1 is a function of the CPU 221 that determines in which order the expression contents determined by the expression selection function 523-1 are to be performed. For example, when the expression content is bowing, the body 201 is tilted after the head 203 is lowered by referring to the expression order table 247 shown in FIG. 6 based on the user distance detected by the user intention detection function 514, for example. Alternatively, it is determined whether the head 203 is lowered after the body 201 is tilted.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the expression order table. In the example shown in FIG. 6, when the user distance is closer (focus on the vicinity), “the body tilts first and the head tilts later”, and the user moves away from the robot 2-1 (focuss on the distance). ) Indicates that “the body and head are tilted at the same time”, and when the user is thanking the robot 2-1 (I want to say hello), the expression order is “the body is tilted and the head is tilted first”. To decide
  • the inclination setting table 246 and the expression order table 247 may be provided in the expression storage unit 24, for example.
  • the expression execution unit 53 has a drive function 531, a light expression function 533, and an audio output function 534.
  • the drive function 531 includes an inclination drive function 532.
  • the drive function 531 controls the operation of the robot 2-1 by driving the arm operation motor 231-1, the neck operation motor 231-2, and the trunk operation motor 231-3 by the drive unit 231. This is a function of the CPU 221 that executes the expression.
  • the tilt drive function 532 of the drive function 531 controls the tilt of the body 201 and the tilt of the head 203.
  • the light expression function 533 is a function of the CPU 221 that controls ON / OFF of the LED 233 and executes expression based on the presence or absence of light emission and the light emission color.
  • the audio output function 534 is a function of the CPU 221 that controls the audio output from the speaker 232 and executes expression by the audio output.
  • the expression using the LED 233 by the light expression function 533 and the expression using the sound output from the speaker 232 by the sound output function 534 use the movements of the body 201, arms 202L and 202R, and the head 203 by the tilt drive function 532. It is linked with the expression.
  • step S1 shown in FIG. 7 the CPU 221 acquires environment data regarding the environment in which the robot 2-1 is installed.
  • the environment setting ST1 may be defined or set in advance.
  • step S2 the CPU 221 initializes the global variable, and in step S3, the CPU 221 initializes the detection variable.
  • step S7 the CPU 221 executes the user task, and the process proceeds to step S8 on the one hand and proceeds to step S21 shown in FIG. 8 on the other hand.
  • step S8 the CPU 221 turns off the timer flag (OFF), and the process returns to step S5.
  • Timer processing includes steps S11 to S14.
  • step S11 the CPU 221 turns on the timer flag, and in step S12, the CPU 221 detects the presence of a user near the robot 2-1.
  • step S14 the CPU 221 turns off the timer flag, and the process proceeds to step S6.
  • step S21 the processing of steps S21 to S43 can be executed by the CPU 221 of the robot 2-1.
  • step S21 shown in FIG. 8 the CPU 221 starts execution of the user task.
  • step S22 the CPU 221 initializes the ADC 223, and in step S23, the CPU 221 acquires detection information of each of the sensors 211 to 218 of the detection unit 21.
  • step S24 the CPU 221 obtains state estimation data indicating the type of expression to be output by referring to the interaction state estimation table 241 with the detection information of each of the sensors 211 to 218 as input.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an interaction state estimation table. In FIG.
  • step S26 the CPU 221 receives the detection information of each of the sensors 211 to 218 and refers to the guide behavior table 242 to acquire behavior data on the guide date indicating the type of expression in the guide scene.
  • the guidance behavior table 242 is included in the interaction state estimation table 241 shown in FIG.
  • step S27 the CPU 221 collates the state estimation data with the guidance behavior data, and in step S28, the CPU 221 determines whether the type of expression is determined by the collation. If the determination result in step S28 is NO, the process returns to step S24, and if the determination result is YES, the process proceeds to step S29.
  • step S29 the CPU 221 determines whether or not the determined expression type is an active expression. If the determination result is YES, the process proceeds to step S30, and if the determination result is NO, the process is described later. Proceed to S37.
  • step S30 the CPU 221 acquires action data representing an active operation by referring to the active operation table 244 shown in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the active operation table.
  • FIG. 10 shows that active actions such as head tilt, head pan, right arm, left arm, torso tilt, torso pan, etc. indicate proximity, distant indication, bow, thinking or hesitation, assertion, change attitude depending on person, push ), An example of expressing support etc.
  • step S31 the CPU 221 acquires the user ID detected by the microphone 213 or the tablet 216 (or the personal information detection function 512).
  • step S34 the CPU 221 acquires personal information data by referring to the personal information DB 248 with the user ID as an input.
  • the personal information DB 248 may be provided in the memory 222 or in the expression storage unit 24.
  • step S35 the CPU 221 receives the personal information data representing the user information and refers to the tilt setting table 246 shown in FIG. 5, thereby acquiring the emphasis level data representing the tilt emphasis level according to the user information.
  • step S36 the CPU 221 determines whether or not the inclination enhancement level is determined. If the determination result is NO, the process returns to step S34, and if the determination result is YES, the process proceeds to step S41.
  • step S37 the CPU 221 determines whether or not the determined expression type is passive expression. If the determination result is YES, the process proceeds to step S38, and if the determination result is NO, the process is described later. Return to step S24.
  • step S38 the CPU 221 receives the detection information of each of the sensors 211 to 218 and refers to the passive operation table 245 shown in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the passive operation table.
  • FIG. 11 shows an example in which passive actions such as head tilt, head pan, right arm, left arm, torso tilt, and torso pan express surprise, joy, discouragement, shame, doubt, anger, boredom, and the like.
  • step S33 the process proceeds to step S33.
  • step S39 the CPU 221 acquires the distance detected by the distance measuring sensor 217 (or the distance detection function 516).
  • step S41 the CPU 221 determines whether or not X> 1000. If the determination result is NO, the process returns to step S39, and if the determination result is YES, the process proceeds to step S42.
  • step S42 the CPU 221 obtains the expression order data representing the expression order of each part of the robot 2-1, by referring to the expression order table 247 shown in FIG.
  • step S43 the CPU 221 determines whether or not the expression order data has been determined. If the determination result is NO, the process returns to step S42, and if the determination result is YES, the process proceeds to the process in FIG.
  • step S51 the processing of steps S51 to S56 can be executed by the CPU 221 of the robot 2-1.
  • the processes of steps S51, S52, and S54 can be executed in parallel.
  • step S51 the CPU 221 instructs the drive unit 231 (or drive function 531) to control the motors 231-1, 231-2, and 231-3, and the process proceeds to step S56.
  • step S52 the CPU 221 refers to the LED expression table 601 shown in FIG. 13 to control red (R), green (G), and blue which are turned on or off according to expressions such as surprise, joy, and discouragement.
  • the LED expression pattern of the LED 233 in (B) is acquired.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an LED expression table.
  • step S53 the CPU 221 instructs control of the LED 233 according to the acquired LED expression pattern data, and the process proceeds to step S56.
  • step S54 the CPU 221 refers to the audio expression table 602 shown in FIG. 14, and acquires audio data output from the speaker 232 according to expressions such as surprise, joy, and discouragement.
  • the audio data is, for example, a buzzer sound.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a speech expression table.
  • FIG. 14 shows an example in which the high, medium, and low sound output from the speaker 232 expresses surprise, joy, and discouragement.
  • ⁇ indicates an item of the corresponding expression.
  • step S55 the CPU 221 instructs control to output the acquired audio data to the speaker 232, and the process proceeds to step S56.
  • step S56 the CPU 221 executes a task based on an instruction to control the drive unit 231, the LED 233, and the speaker 232, and the process returns to step S1 shown in FIG. Since the processes of steps S51, S52, and S54 can be performed in parallel, the expression using the LED 233 and the expression using the audio output from the speaker 232 are the torso 201, the arms 202L and 202R, and the head 203. It is linked with the expression using the movement of.
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining an example of the operation of the robot in one embodiment.
  • the processing of steps S101 to S107 shown in FIG. 15 can be executed by, for example, the CPU 221 of the robot 2-1.
  • FIG. 15 shows processing of the CPU 221 associated with each function shown in FIG.
  • step S101 the CPU 221 acquires contact information indicating contact between the user and the robot 2-1 and the user's intention by the human and environment detection unit 51. Specifically, when the contact detection function 513 detects contact (that is, touch) by the user, at least one of the back contact sensor 211, the head contact sensor 212, and the tablet 216, the user contacts the robot 2-1. When it is detected that touch (ie, touch), contact information indicating contact is acquired. Further, when the user intention detection function 514 detects the user's voice input detected by the microphone 213 or the user's manual input detected by the tablet 216, the user's intention (or user distance) is acquired.
  • step S102 the CPU 221 uses the interaction state estimation function 521-1 of the expression determination unit 52-1, to estimate the interaction state according to the acquired contact information and the user's intention, and what expression the robot 2-1 represents. It is estimated using the interaction state estimation table 241.
  • the CPU 221 refers to a plurality of types of expression contents expressed by the robot 2-1 and stored in the guide behavior table 242 and the like by the expression storage function 522-1.
  • the CPU 221 refers to the active operation table 244 and the passive operation table 245 based on the interaction state estimated by the interaction state estimation function 521-1 by the expression selection function 523-1, so that the robot 2- A rough expression content of the robot 2-1, such as a remote instruction and a proximity instruction including an inclination angle of 1, is determined.
  • step S104 the CPU 221 adjusts the emphasis level for emphasizing the expression content determined by the expression selection function 523-1 by the emphasis level adjustment function 524-1 of the expression selection function 523-1.
  • the body 201 is adjusted to an inclination corresponding to the personal information by referring to the inclination setting table 246 based on the personal information detected by the personal information detection function 512.
  • step S105 the CPU 221 determines in which order the expression contents determined by the expression selection function 523-1 are to be performed by the expression order determination function 525-1. For example, when the expression content is bowing, the body 201 is tilted after the head 203 is lowered by referring to the expression order table 247 based on the user distance detected by the user intention detection function 514, or the body 201 It is determined whether the head 203 is lowered after tilting.
  • step S106 the CPU 221 controls the inclination of the body 201 and the inclination of the head 203 according to the determined order of the expression contents by the inclination driving function 532 in the driving function 531 of the expression executing unit 53.
  • step S107 the CPU 221 performs the expression using the LED 233 by the light expression function 533 and the expression using the sound output from the speaker 232 by the sound output function 534, and the body 201, arms 202L and 202R by the tilt drive function 532, And the processing using the movement of the head 203 is performed in conjunction with the expression.
  • an expression such as an emotional expression is performed by a non-verbal reaction including gestures
  • an audio output such as a buzzer sound
  • an expression such as an emotional expression by language is not performed for convenience of explanation.
  • expression such as emotional expression is performed by a non-verbal reaction including gestures
  • light expression by the presence or absence of light emission and the light emission color may be performed.
  • At least one of expressions such as emotion expressions by voice output and emotion expressions by light expressions may be linked to a non-verbal reaction including gestures.
  • the robot may function as a communication robot.
  • a well-known dialogue function that enables dialogue with the user may be provided to express expressions such as emotions in a language in parallel with the non-verbal reaction.
  • FIG. 16 is a perspective view showing an example of a bow of a robot.
  • the robot when bowing, the robot is such that the head tilt is downward, the head pan is front, the right arm is downward, the left arm is downward, the trunk tilt is forward, and the trunk pan is front.
  • the 2-1 motors 231-1 to 231-3 are driven. This allows the robot 2-1 to perform an operation that can be easily recognized as a bow as seen by the user, as shown in FIG. 16, without performing a complicated configuration and complicated control as in a humanoid robot. it can. Further, it is possible to adjust the emphasis level for emphasizing the expression content using the inclination setting table 246 of FIG.
  • the robot 2-1 can perform casual bowing or polite bowing according to the user, for example. Furthermore, using the expression order table 247, the order of expression by each part of the robot 2-1 can be determined according to the user distance.
  • FIG. 17 is a perspective view showing an example of surprise of the robot.
  • the passive motion table 245 of FIG. 11 when expressing surprise, the head tilt is upward, the head pan is not present (-), the right arm is upward, the left arm is upward, the torso tilts back, and the torso pan is not present (- ),
  • the motors 231-1 to 231-3 of the robot 2-1 are driven.
  • the enhancement level for emphasizing the expression content may be adjusted so that, for example, the inclination of the trunk tilt increases as the degree of surprise increases.
  • the LED expression table 601 in FIG. 13 is used to turn on the red LED 233 to express the surprise
  • the audio expression table 602 in FIG. 14 is used to output a high-pitched sound from the speaker 232 to express the surprise. You can also.
  • FIG. 18 is a perspective view showing an example of the disappointment of the robot.
  • the passive motion table 245 of FIG. 11 when expressing discouragement, the head tilt is downward, the head pan is not ( ⁇ ), the right arm is forward, the left arm is forward, the torso tilt is forward, and the torso pan is not present (
  • the motors 231-1 to 231-3 of the robot 2-1 are driven so as to satisfy ⁇ ).
  • the enhancement level for emphasizing the expression content may be adjusted so that the inclination of the trunk tilt increases as the degree of discouragement increases.
  • the LED expression table 601 in FIG. 13 is used to turn on the blue LED 233 to express disappointment, or the audio expression table 602 in FIG. You can also.
  • the robot 2-1 can perform an over action particularly by the tilt of the torso 201, so that it is easy for the user to recognize by combining with the vertical movement of the arms 202L and 202R and the pan and tilt of the head 203. Can express emotions.
  • the robot 2-1 can also perform guidance expressions such as pointing near and pointing far, in addition to emotional expression. Also in this case, since the over action can be performed especially by the tilt of the body 201, by combining with the vertical movement of the arms 202L and 202R and the pan and tilt of the head 203, a user-recognizable guide expression is performed, and the user Interaction with can be made smooth. For example, in the case of a guidance expression that indicates a direction, it is easier for the user to focus on and be recognized when the body 201 is tilted and accompanied by an overaction than when the direction is indicated by only one arm 202L.
  • the robot 2-1 can support the provision of services from the robot 2-1, by making a movement that remains in the impression of the user. Further, when the robot 2-1 performs an over action, a psychological effect that makes the user feel closer to the robot 2-1 can be obtained. For example, even if the user is far away from the robot 2-1, the psychological behavior included in the interaction state estimation table 241 in FIG. 9 in this example can be obtained by tilting the body 201 of the robot 2-1 toward the user. As in the case where the psychological expression of the psychological expression scene in the table 243 has high affinity, an interaction with affinity between the user and the robot 2-1 is possible.
  • FIG. 19 is a functional block diagram showing a second example of the functional configuration of the robot. 19, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the expression determination unit 52-2 of the robot 2-2 shown in FIG. 19 includes an interaction state estimation function 521-2, an expression storage function 522-2, an expression selection function 523-2, an enhancement level adjustment function 524-2, And an expression order determination function 525-2.
  • the interaction state estimation function 521-2 estimates the interaction state between the robot 2-2 and the user using, for example, the interaction state estimation table 241, and detects the face tracking function 511 and the contact detection function of the human and environment detection unit 51.
  • 513, a user intention detection function 514, a user presence detection function 515, and an environment detection function 517 are functions of the CPU 221 that determine expression contents according to information detected.
  • the expression accumulation function 522-2 is a function of the CPU 221 that accumulates a plurality of types of expression contents expressed by the robot 2-2, and includes expressions such as emotion expressions by non-verbal reactions including gestures.
  • the enhancement level adjustment function 524-2 is a CPU 221 that adjusts the enhancement level for emphasizing the expression content determined by the expression selection function 523-2 according to the personal information detected by the personal information detection function 512 of the person and environment detection unit 51. It is a function. For example, when the expression content is bowing, the body 201 is adjusted to an inclination corresponding to the personal information by referring to the inclination setting table 246 based on the personal information detected by the personal information detection function 512.
  • the expression order determination function 525-2 determines in which order the expression contents determined by the expression selection function 523-2 are performed according to the distance information detected by the distance detection function 516 of the person and environment detection unit 51. This is a function of the CPU 221. For example, when the expression content is bowing, the body 201 is tilted after the head 203 is lowered by referring to the expression order table 247 based on the user distance detected by the user intention detection function 514, or the body 201 It is determined whether the head 203 is lowered after tilting.
  • the expression selection function 523-2 refers to the active action table 244 and the passive action table 245 on the basis of the interaction state estimated by the interaction state estimation function 521-2, so that the expression storage function 522-2 stores a plurality of types. This is a function of the CPU 221 that determines the rough expression contents of the robot 2-2 including the tilt angle of the robot 2-2 from the expression contents.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

身振りを含む非言語反応で表現を行うロボットは、設置面上の支点に対してパン及びチルト可能に設けられた下部を有する胴体と、前記胴体の側部に上下動可能に設けられた一対の腕と、前記胴体の上部にパン及びチルト可能に設けられた頭とを備え、前記非言語反応は、前記胴体の前記支点に対するチルトと、前記一対の腕及び前記頭のうち少なくとも一方の動きとの組み合わせである。

Description

ロボット
　本発明は、ロボットに関する。
　ロボットには、設置型のロボットと、人型のロボットとがある。ヴィストン株式会社製のソータ（Sota,登録商標）は、設置型のロボットの一例である。また、ソフトバンクロボティクス株式会社製のペッパー（Pepper,登録商標）は、人型のロボットの一例である。
　設置型のロボットは、ユーザからの問いに対して、例えば手を差し出して方向を指し示すといった単純な動作を行う。設置型のロボットの動作の自由度は比較的低く、音声出力に合わせたジェスチャーに近い。設置型のロボットは、構成が簡単であるため、サイズ及びコストを低減可能である。しかし、設置型のロボットでは、ユーザとのインタラクションの際に、身振りで感情表現などの表現を行うことは難しい。
　一方、人型のロボットは、人と略同様の関節を有し、腕、手、または指で方向を示したり、首を傾けたりすることができる。人型のロボットの動作の自由度は比較的高く、身振りで感情表現などの表現を行うこともできる。しかし、人型のロボットが、例えばお辞儀をするためには、腕、足、肩、腰、首などの多くの関節を適切に制御しなければならない。このため、人型のロボットでは、関節などの複雑な構成に加え、関節などの複雑な制御が要求される。また、人型のロボットは、関節などの複雑な構成により、サイズ及びコストを低減することが難しい。
　従って、設置型のロボットのように動作の自由度を減らすと、身振りで感情表現などの表現を行うことが難しくなり、人間型のロボットのように動作の自由度を増やして身振りで感情表現などの表現を可能にすると、ロボットのサイズやコストを低減することが難しくなる。このような、ロボットの動作の自由度の増減によるトレードオフの関係において、少ない動作の自由度の身振で多くの感情表現などの表現を行うことが望まれている。
　従来のロボットでは、少ない動作の自由度の身振りで多種の表現を行うことことは難しい。
　そこで、１つの側面では、少ない動作の自由度の身振りで多種の表現を行うことが可能なロボットを提供することを目的とする。
　１つの案によれば、身振りを含む非言語反応で表現を行うロボットであって、設置面上の支点に対してパン及びチルト可能に設けられた下部を有する胴体と、前記胴体の側部に上下動可能に設けられた一対の腕と、前記胴体の上部にパン及びチルト可能に設けられた頭と、を備え、前記非言語反応は、前記胴体の前記支点に対するチルトと、前記一対の腕及び前記頭のうち少なくとも一方の動きとの組み合わせであるロボットが提供される。
　一態様によれば、少ない動作の自由度の身振りで多種の表現を行うことができる。
一実施例におけるシステムのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 駆動部の一例を示すブロック図である。 ロボットの一例を示す斜視図である。 ロボットの機能構成の第１の例を示す機能ブロック図である。 傾き設定テーブルの一例を示す図である。 表現順序テーブルの一例を示す図である。 ロボットの動作の一例を説明するフローチャートである。 ロボットの動作の一例を説明するフローチャートである。 インタラクション状態推定テーブルの一例を示す図である。 能動動作テーブルの一例を示す図である。 受動動作テーブルの一例を示す図である。 ロボットの動作の一例を説明するフローチャートである。 ＬＥＤ表現テーブルの一例を示す図である。 音声表現テーブルの一例を示す図である。 一実施例におけるロボットの動作の一例を説明するフローチャートである。 ロボットのお辞儀の一例を示す斜視図である。 ロボットの驚きの一例を示す斜視図である。 ロボットの落胆の一例を示す斜視図である。 ロボットの機能構成の第２の例を示す機能ブロック図である。
　開示のロボットは、身振りを含む非言語反応で感情表現などの表現を行う。ロボットは、設置面上の支点に対してパン及びチルト可能に設けられた下部を有する胴体と、胴体の側部に上下動可能に設けられた一対の腕と、胴体の上部にパン及びチルト可能に設けられた頭とを備える。非言語反応は、胴体の支点に対するチルトと、一対の腕及び頭のうち少なくとも一方の動きとの組み合わせである。
　以下に、開示のロボットの各実施例を図面と共に説明する。
　図１は、一実施例におけるシステムのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１に示すシステム１は、ロボット２－１と、センサビーコン３と、ゲートウェイ（ＧＷ：Gate-Way）４とを有する。このシステム１は、例えば展示会場に適用されるので、ロボット２－１及びＧＷ４は、展示会場内に設けられており、同じ位置に設けられていても良い。ロボット２－１は、展示会場内の例えば１つの展示ブース内に設けられている。センサビーコン３は、展示会場内で見学する来場者により所持される。センサビーコン３は、例えば来場者が首からかけられる、首かけカードホルダに収納されていても良い。来場者は、サービスの提供を受けるユーザの一例である。
　ロボット２－１は、検知部２１と、制御部２２と、表現部２３と、表現蓄積部２４と、ビーコン通信部２５とを有する。検知部２１は、背中接触センサ２１１と、頭接触センサ２１２と、マイクロホン２１３と、人感センサ２１４と、カメラ２１５と、タブレット２１６と、測距センサ２１７と、温度センサ２１８とを有する。制御部２２は、ＣＰＵ２２１と、メモリ２２２と、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ：Analog-to-Digital Converter）２２３を有する。表現部２３は、駆動部２３１と、スピーカ２３２と、光源の一例である発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）２３３とを有する。表現蓄積部２４は、検知部２１により検知された検知情報に応じて決まる表現を行うためのロボット２－１の胴体、腕、及び頭の駆動パターンを蓄積する。この例では、表現蓄積部２４は、インタラクション状態推定テーブル２４１と、案内行動（以下、「ビヘイビア」とも言う）テーブル２４２と、心理ビヘイビアテーブル２４３とを有する。検知部２１が検知した情報と、ビーコン通信部２５がセンサビーコン３から受信したビーコンＩＤとは、制御部２２内のＡＤＣ２２３を介してメモリ２２２に格納される。制御部２２内のＣＰＵ２２１は、表現蓄積部２４内のインタラクション状態推定テーブル２４１と、案内ビヘイビアテーブル２４２と、心理ビヘイビアテーブル２４３とから、インタラクション状態、案内ビヘイビア、及び心理ビヘイビアを読み出す。また、制御部２２内のＣＰＵ２２１は、表現部２３内の駆動部２３１と、スピーカ２３２と、ＬＥＤ２３３とを駆動する。
　センサビーコン３は、アクティブタグの一例である。センサビーコン３は、メモリ３１と、送信機３２とを有する。送信機３２は、ＧＷ４と、例えばＢＬＥ（Bluetooth Low Energy、登録商標）に準拠した通信を行う。メモリ３１は、個々のセンサビーコン３を識別するための識別情報の一例であるビーコンＩＤを格納する。
　ＧＷ４は、センサビーコン３が送信するビーコンＩＤを受信すると共に、ロボット２－１と通信可能な通信制御装置の一例である。ＧＷ４は、受信機４１と、個人情報データベース（ＤＢ：Data-Base）４２と、メモリ４３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４４と、ロボット通信部４５とを有する。ＣＰＵ４４は、ＧＷ４全体の動作を制御するプロセッサの一例である。受信機４１は、ＣＰＵ４４の制御下でセンサビーコン３から送信されてくるビーコンＩＤを受信して、受信電波強度（即ち、信号受信強度）などを検知する。ロボット通信部４５は、ＣＰＵ４４の制御下でロボット２－１と、例えばWebSocket（ＨＴＴＰ、登録商標）に準拠した通信を行う。メモリ４３は、ＣＰＵ４４が実行するプログラムなどを格納しても良い。この例では、個々のセンサビーコン３には、例えば展示会場の受付での来場者の登録時に来場者の名前が登録される。このため、ＤＢ４２には、来場者を特定するためのユーザＩＤが、来場者の名前と共に、当該センサビーコン３のビーコンＩＤと紐付けて登録される。ユーザＩＤは、個々のユーザを識別するための識別情報の一例である。ＣＰＵ４４は、センサビーコン３からのビーコンＩＤに基づいて、ロボット２－１の動作を制御することもできる。
　図２は、駆動部の一例を示すブロック図である。図２に示すように、駆動部２３１は、制御部２２（即ち、ＣＰＵ２２１）の制御下で、ロボット２－１の左右の腕を上下動させる腕動作用モータ２３１－１と、ロボット２－１の首をパン及びチルトさせる首動作用モータ２３１－２と、ロボット２－１の胴体をパン及びチルトさせる胴動作用モータ２３１－３とを駆動する。
　図３は、ロボットの一例を示す斜視図である。図３に示すロボット２－１は、土台２０５の設置面２０５Ａ上の支点２０５Ｂに対してパン及びチルト可能に設けられた胴体２０１と、胴体２０１の側部に上下動可能に設けられた左右一対の腕２０２Ｌ，２０２Ｒと、胴体２０１の上部にパン及びチルト可能に設けられた頭２０３とを有する。頭２０３の正面部には、表現部２３のＬＥＤ２３３が設けられている。この例では、ＬＥＤ２３３が駆動されてオンになると、ＬＥＤ２３３から出射された光は頭２０３の正面部を透過するので、ユーザには、フルカラーの透過光が見える。胴体２０１は、胴動作用モータ２３１－３により駆動されて、矢印Ｂｐで示す方向にパン可能であり、矢印Ｂｔで示す方向にチルト可能である。左腕２０２Ｌは、腕動作用モータ２３１－１により駆動されて矢印Ａｌｖで示す方向に上下動可能であり、右腕２０２Ｒは、腕動作用モータ２３１－１により駆動されて矢印Ａｒｖで示す方向に上下動可能である。頭２０３は、首動作用モータ２３１－２により駆動されて、矢印Ｈｐで示す方向にパン可能であり、矢印Ｈｔで示す方向にチルト可能である。土台２０５の形状は特に限定されないが、例えば箱状であっても良い。また、土台２０５は、ロボット２－１の一部を形成しても良い。
　駆動部２３１は、胴動作用モータ２３１－３を駆動して、胴体２０１を矢印Ｂｐで示す方向に例えば±９０度の捻り角度だけパン可能であり、矢印Ｂｔで示す方向に例えば±１５度の傾き角度だけチルト可能である。また、駆動部２３１は、腕動作用モータ２３１－１を駆動して、各腕２０２Ｌ，２０２Ｒを別々に矢印Ａｒｖで示す方向に、例えば±９０度の振り上げ角度だけ上下動可能である。さらに、駆動部２３１は、首動作用モータ２３１－２を駆動して、頭２０３を矢印Ｈｐで示す方向に例えば±１５０度の首振り角度だけパン可能であり、矢印Ｈｔで示す方向に例えば±３０度の頷き角度だけチルト可能である。このように、胴体２０１の自由度は２、各腕２０２Ｌ，２０２Ｒの自由度は１、頭２０３の自由度は２であるため、ロボット２－１全体の自由度は合計６である。
　なお、ロボット２－１の胴動作用モータ２３１－３またはアクチュエータ、重力キャンセラなどは、土台２０５内に配置することで、胴体２０１などを小型化可能である。また、少なくとも制御部２２は、土台２０５内に配置可能である。
　背中接触センサ２１１は、ロボット２－１の胴体２０１の背中部分に設けられ、頭接触センサ２１２は、ロボット２－１の頭２０３に設けられている。マイクロホン２１３と、人感センサ２１４と、カメラ２１５と、タブレット２１６と、測距センサ２１７と、温度センサ２１８とは、いずれも、ロボット２－１側に設けても、土台２０５側に設けても良い。例えば、カメラ２１５は、ロボット２－１の頭２０３の中央部分に配置し、ユーザの顔をトラッキングするようにしても良い。また、マイクロホン２１３と、人感センサ２１４と、タブレット２１６と、測距センサ２１７と、温度センサ２１８とは、土台２０５に配置しても良い。人感センサ２１４は、例えば土台２０５の４箇所に、例えばロボット２－３の前後左右の４方向に沿って人を感知できるように配置しても良い。なお、ロボット２－１とＧＷ４とをケーブルで接続する場合には、例えば土台２０５の背面などからケーブルを引き出しても良い。
　ロボット２－１の胴体２０１の下部は、設置面２０５Ａ上の支点２０５Ｂで支持されており、矢印Ｂｐで示す方向にパン可能であり、矢印Ｂｔで示す方向にチルト可能である。胴体２０１のチルトにより、ロボット２－１にオーバーアクションを行わせることができる。つまり、胴体２０１の支点２０５Ｂに対するチルトと、一対の腕２０２Ｌ，２０２Ｒ及び頭２０３のうち少なくとも一方の動きとの組み合わせにより、身振りを含む非言語反応で感情表現などの表現を行うことができる。また、非言語反応は、スピーカ２３２からの音声出力及びＬＥＤ３３３のオンまたはオフのうち、少なくとも一方とのさらなる組み合わせであっても良い。
　図４は、ロボットの機能構成の第１の例を示す機能ブロック図である。図４に示すロボット２－１は、人及び環境検知部５１と、表現決定部５２－１と、表現実行部５３とを有する。人及び環境検知部５１は、顔トラッキング機能５１１と、個人情報検知機能５１２と、接触検知機能５１３と、ユーザ意思検知機能５１４と、ユーザ存在検知機能５１５と、距離検知機能５１６と、環境検知機能５１７とを有する。
　顔トラッキング機能５１１は、カメラ２１５が撮影したユーザの顔をトラッキングするＣＰＵ２２１の機能である。個人情報検知機能５１２は、マイクロホン２１３が検知したユーザの音声入力、または、タブレット２１６が検知したユーザの手動入力から、ユーザの個人情報を検知するＣＰＵ２２１の機能である。ビーコン通信部２５が、センサビーコン３から送信されるビーコンＩＤを受信するＧＷ４の個人情報ＤＢ４２の内容を受信してメモリ２２２に格納している場合には、個人情報検知機能５１２は、ユーザの音声入力または手動入力に応じてメモリ２２２内の個人情報を参照することで、ユーザの個人情報を検知できる。接触検知機能５１３は、背中接触センサ２１１、頭接触センサ２１２、及びタブレット２１６のうち、少なくとも１つがユーザによる接触（即ち、タッチ）を検知すると、ユーザがロボット２－１と接触（即ち、タッチ）したことを検知するＣＰＵ２２１の機能である。ユーザ意思検知機能５１４は、マイクロホン２１３が検知したユーザの音声入力、または、タブレット２１６が検知したユーザの手動入力から、ユーザの意思（または、ユーザ距離）を検知するＣＰＵ２２１の機能である。ユーザ意思検知機能５１４は、音声入力の発話内容を認識する周知の音声認識機能を含んでも良い。一方、手動入力は、ユーザの意思を直接ロボット２－１に入力しても良い。ユーザ存在検知機能５１５は、人感センサ２１４がユーザのロボット２－１への接近を検知すると、ユーザの存在を検知するＣＰＵ２２１の機能である。距離検知機能５１６は、測距センサ２１７がロボット２－１へ接近するユーザまでの距離を測定すると、距離を検知するＣＰＵ２２１の機能である。環境検知機能５１７は、温度センサ２１８が温度を検知すると、ロボット２－１が設置された環境の温度を検知するＣＰＵ２２１の機能である。
　表現決定部５２－１は、インタラクション状態推定機能５２１－１と、表現蓄積機能５２２－１と、表現選定機能５２３－１とを有する。表現選定機能５２３－１は、強調レベル調整機能５２４－１と、表現順番決定機能５２５－１とを含む。表現蓄積機能５２２－１は、ロボット２－１が表現する複数種類の表現内容を蓄積するＣＰＵ２２１の機能であり、身振りを含む非言語反応による感情表現などの表現を含む。表現蓄積機能５２２－１は、例えば基本的なビヘイビアテーブル、案内サービスに特化した案内ビヘイビアテーブル２４２などを含んでも良い。インタラクション状態推定機能５２１－１は、例えば後述するインタラクション状態推定テーブル２４１を用いて、ロボット２－１とユーザとの間のインタラクション状態を推定し、人及び環境検知部５１が検知した情報に応じた表現内容を決定するＣＰＵ２２１の機能である。表現選定機能５２３－１は、インタラクション状態推定機能５２１－１が推定したインタラクション状態に基づき、後述する能動動作テーブル２４４及び受動動作テーブル２４５を参照することで、表現蓄積機能５２２－１が蓄積する複数種類の表現内容から、ロボット２－１の傾き角度を含むロボット２－１の大まかな表現内容を決定するＣＰＵ２２１の機能である。
　強調レベル調整機能５２４－１は、表現選定機能５２３－１が決定した表現内容を強調する強調レベルを調整するＣＰＵ２２１の機能である。例えば、表現内容がお辞儀の場合、個人情報検知機能５１２が検知した個人情報に基づいて、例えば図５に示す傾き設定テーブル２４６を参照することで、胴体２０１を個人情報に応じた傾きに調整する。図５は、傾き設定テーブルの一例を示す図である。図５に示す例では、ユーザ情報がＶＩＰであると傾きは「大」、一般であると「中」、社員であると「小」に調整される。表現順番決定機能５２５－１は、表現選定機能５２３－１が決定した表現内容を、どの順番で行うかを決定するＣＰＵ２２１の機能である。例えば、表現内容がお辞儀の場合、ユーザ意思検知機能５１４が検知したユーザ距離に基づいて、例えば図６に示す表現順序テーブル２４７を参照することで、頭２０３を下げた後で胴体２０１を傾けるか、或いは、胴体２０１を傾けた後に頭２０３を下げるかなどを決定する。図６は、表現順序テーブルの一例を示す図である。図６に示す例では、ユーザ距離がユーザが近づいた場合（近傍に着目）を示すと「胴体の傾きが先、頭の傾きが後」、ユーザがロボット２－１から遠ざかる場合（遠方に着目）を示すと「胴体の傾き及び頭の傾きが同時」、ユーザがロボット２－１にお礼を言う場合（挨拶したい）を示すと「胴体の傾きが後、頭の傾きが先」の表現順序を決定する。
　傾き設定テーブル２４６及び表現順序テーブル２４７は、例えば表現蓄積部２４内に設けても良い。
　表現実行部５３は、駆動機能５３１と、光表現機能５３３と、音声出力機能５３４とを有する。駆動機能５３１は、傾き駆動機能５３２を含む。駆動機能５３１は、駆動部２３１により腕動作用モータ２３１－１と、首動作用モータ２３１－２と、胴動作用モータ２３１－３とを駆動して、ロボット２－１の動作を制御することで表現を実行するＣＰＵ２２１の機能である。駆動機能５３１の傾き駆動機能５３２は、胴体２０１の傾き及び頭２０３の傾きを制御する。光表現機能５３３は、ＬＥＤ２３３のオンまたはオフを制御して、発光の有無及び発光色により表現を実行するＣＰＵ２２１の機能である。音声出力機能５３４は、スピーカ２３２からの音声出力を制御して、音声出力により表現を実行するＣＰＵ２２１の機能である。光表現機能５３３によるＬＥＤ２３３を用いた表現と、音声出力機能５３４によるスピーカ２３２からの音声出力を用いた表現とは、傾き駆動機能５３２による胴体２０１、腕２０２Ｌ，２０２Ｒ、及び頭２０３の動きを用いた表現と連動している。
　図７、図８、及び図１２は、ロボットの動作の一例を説明するフローチャートである。図７において、ステップＳ１～Ｓ８，Ｓ１１～Ｓ１４の処理は、ロボット２－１のＣＰＵ２２１により実行可能である。図７に示すステップＳ１では、ＣＰＵ２２１が、ロボット２－１が設置された環境に関する環境データを取得する。例えば、環境設定ＳＴ１は、予め定義または設定されていても良い。図７に示す例では、環境設定ＳＴ１は、グローバル変数定義Ｓ１１１と、検知機能変数定義Ｓ１１２と、近傍指示対象の音声定義Ｓ１１３と、遠方指示対象の音声定義Ｓ１１４と、案内サービス設定（Ｇｕｉｄｅ＝０または１）Ｓ１１５とを含む。
　ステップＳ２では、ＣＰＵ２２１が、グローバル変数を初期化し、ステップＳ３では、ＣＰＵ２２１が、検知変数を初期化する。ステップＳ４では、ＣＰＵ２２１が、タイマフラグをオン（ＯＮ）にして、ステップＳ５では、ＣＰＵ２２１が、割り込み設定をＦ＝０にリセットする。ここで、Ｆは、人感センサ２１４（或いは、ユーザ存在検知機能５１５）がロボット２－１の近傍でユーザを検知した場合にＦ＝１に設定される実行フラグを表す。ステップＳ６では、ＣＰＵ２２１が、Ｆ＝１であるか否かを判定し、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ７へ進み、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ８へ進む。ステップＳ７では、ＣＰＵ２２１が、ユーザタスクを実行し、処理は一方ではステップＳ８へ進み、他方では図８に示すステップＳ２１へ進む。ステップＳ８では、ＣＰＵ２２１が、タイマフラグをオフ（ＯＦＦ）にし、処理はステップＳ５へ戻る。
　タイマ処理は、ステップＳ１１～Ｓ１４を含む。ステップＳ１１では、ＣＰＵ２２１が、タイマフラグをＯＮにし、ステップＳ１２では、ＣＰＵ２２１が、ロボット２－１近傍のユーザの存在を検知する。ステップＳ１３では、ＣＰＵ２２１が実行フラグＦをＦ＝１に設定する。ステップＳ１４では、ＣＰＵ２２１が、タイマフラグをＯＦＦとし、処理はステップＳ６へ進む。
　図８において、ステップＳ２１～Ｓ４３の処理は、ロボット２－１のＣＰＵ２２１により実行可能である。図８に示すステップＳ２１では、ＣＰＵ２２１が、ユーザタスクの実行をスタートさせる。ステップＳ２２では、ＣＰＵ２２１が、ＡＤＣ２２３を初期化し、ステップＳ２３では、ＣＰＵ２２１が、検知部２１の各センサ２１１～２１８の検知情報を取得する。ステップＳ２４では、ＣＰＵ２２１が、各センサ２１１～２１８の検知情報を入力として、インタラクション状態推定テーブル２４１を参照することで、出力する表現の種類を示す状態推定データを取得する。図９は、インタラクション状態推定テーブルの一例を示す図である。図９中、○印は該当する表現の項目を示し、シーンはロボット２－１とユーザとの間のインタラクション状態の一例を示す。ステップＳ２５では、ＣＰＵ２２１が、Ｇｕｉｄｅ＝１であるか否かを判定し、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ２６へ進み、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ２７へ進む。
　ステップＳ２６では、ＣＰＵ２２１が、各センサ２１１～２１８の検知情報を入力として、案内ビヘイビアテーブル２４２を参照することで、案内シーンでの表現の種類を示す案内日へビヘイビアデータを取得する。この例では、案内ビヘイビアテーブル２４２は、図９に示すインタラクション状態推定テーブル２４１に含まれる。ステップＳ２７では、ＣＰＵ２２１が、状態推定データと、案内ビヘイビアデータとを照合し、ステップＳ２８では、ＣＰＵ２２１が、照合により表現の種類が決定したか否かを判定する。ステップＳ２８の判定結果がＮＯであると処理はステップＳ２４へ戻り、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ２９へ進む。
　ステップＳ２９では、ＣＰＵ２２１が、決定した表現の種類が能動表現であるか否かを判定し、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ３０へ進み、判定結果がＮＯであると処理は後述するステップＳ３７へ進む。ステップＳ３０では、ＣＰＵ２２１が、各センサ２１１～２１８の検知情報を入力として、図１０に示す能動動作テーブル２４４を参照することで、能動動作を表すアクションデータを取得する。図１０は、能動動作テーブルの一例を示す図である。図１０は、頭チルト、頭パン、右腕、左腕、胴チルト、胴パンなどの能動動作が、近傍指示、遠方指示、お辞儀、考え中または迷い、主張、人によって態度を変える、つっこみ（を入れる）、応援などを表現する例を示す。
　ステップＳ３３では、ＣＰＵ２２１が、ＩＤ＿ｆｌａｇ＝１であるか否かを判定し、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ３４へ進む、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ３１へ進む。ステップＳ３１では、ＣＰＵ２２１が、マイクロホン２１３またはタブレット２１６（或いは、個人情報検知機能５１２）により検知したユーザＩＤを取得する。ステップＳ３２では、ＣＰＵ２２１が、ＩＤ＿ｆｌａｇ＝１に設定し、処理はステップＳ３３へ進む。
　ステップＳ３４では、ＣＰＵ２２１が、ユーザＩＤを入力として、個人情報ＤＢ２４８を参照することで、個人情報データを取得する。個人情報ＤＢ２４８は、例えばメモリ２２２内に設けても、表現蓄積部２４内に設けても良い。
　ステップＳ３５では、ＣＰＵ２２１が、ユーザ情報を表す個人情報データを入力として、図５に示す傾き設定テーブル２４６を参照することで、ユーザ情報に合わせた傾きの強調レベルを表す強調レベルデータを取得する。ステップＳ３６では、ＣＰＵ２２１が、傾きの強調レベルが決定したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ３４へ戻り、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ４１へ進む。
　一方、ステップＳ３７では、ＣＰＵ２２１が、決定した表現の種類が受動表現であるか否かを判定し、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ３８へ進み、判定結果がＮＯであると処理は後述するステップＳ２４へ戻る。ステップＳ３８では、ＣＰＵ２２１が、各センサ２１１～２１８の検知情報を入力として、図１１に示す受動動作テーブル２４５を参照することで、受動動作を表すアクションデータを取得する。図１１は、受動動作テーブルの一例を示す図である。図１１は、頭チルト、頭パン、右腕、左腕、胴チルト、胴パンなどの受動動作が、驚き、喜び、落胆、恥、疑問、怒り、退屈などを表現する例を示す。ステップＳ３８の後、処理はステップＳ３３へ進む。
　一方、ステップＳ３９では、ＣＰＵ２２１が、測距センサ２１７（或いは、距離検知機能５１６）により検知した距離を取得する。ステップＳ４０では、ＣＰＵ２２１が、距離ＸをＸ＝０にリセットし、処理はステップＳ４１へ進む。ステップＳ４１では、ＣＰＵ２２１が、Ｘ＞１０００であるか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ３９へ戻り、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ４２へ進む。
　ステップＳ４２では、ＣＰＵ２２１が、ユーザ距離を入力として、図６に示す表現順序テーブル２４７を参照することで、ロボット２－１の各部の表現の順序を表す表現順序データを取得する。ステップＳ４３では、ＣＰＵ２２１が、表現順序データが決定したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ４２へ戻り、判定結果がＹＥＳであると処理は図１２の処理へ進む。
　図１２において、ステップＳ５１～Ｓ５６の処理は、ロボット２－１のＣＰＵ２２１により実行可能である。ステップＳ５１，Ｓ５２，Ｓ５４の処理は、並行して実行可能である。ステップＳ５１では、ＣＰＵ２２１が、駆動部２３１（或いは、駆動機能５３１）に各モータ２３１－１，２３１－２，２３１－３への制御を指示し、処理はステップＳ５６へ進む。ステップＳ５２では、ＣＰＵ２２１が、図１３に示すＬＥＤ表現テーブル６０１を参照することで、驚き、喜び、落胆などの表現に応じてオンまたはオフに制御する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）のＬＥＤ２３３のＬＥＤ表現パターンを取得する。図１３は、ＬＥＤ表現テーブルの一例を示す図である。図１３は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）のＬＥＤ２３３の出力が驚き、喜び、及び落胆を表現する例を示す。図１３中、◎印は、該当する表現の項目を示す。ステップＳ５３では、ＣＰＵ２２１が、取得したＬＥＤ表現パターンデータに応じたＬＥＤ２３３の制御を指示し、処理はステップＳ５６へ進む。
　ステップＳ５４では、ＣＰＵ２２１が、図１４に示す音声表現テーブル６０２を参照することで、驚き、喜び、落胆などの表現に応じてスピーカ２３２から出力する音声データを取得する。この例では、音声データは、例えばブザー音などである。図１４は、音声表現テーブルの一例を示す図である。図１４は、スピーカ２３２からの高音、中音、及び低音の音声出力が驚き、喜び、及び落胆を表現する例を示す。図１４中、◎印は、該当する表現の項目を示す。ステップＳ５５では、ＣＰＵ２２１が、取得した音声データをスピーカ２３２へ出力する制御を指示し、処理はステップＳ５６へ進む。
　ステップＳ５６では、ＣＰＵ２２１が、駆動部２３１、ＬＥＤ２３３、及びスピーカ２３２に対する制御の指示に基づくタスクを実行し、処理は図７に示すステップＳ１へ戻る。ステップＳ５１，Ｓ５２，Ｓ５４の処理は、並行して実行可能であるため、ＬＥＤ２３３を用いた表現と、スピーカ２３２からの音声出力を用いた表現とは、胴体２０１、腕２０２Ｌ，２０２Ｒ、及び頭２０３の動きを用いた表現と連動している。
　図１５は、一実施例におけるロボットの動作の一例を説明するフローチャートである。図１５に示すステップＳ１０１～Ｓ１０７の処理は、例えばロボット２－１のＣＰＵ２２１により実行可能である。図１５は、図４に示す各機能と対応させたＣＰＵ２２１の処理を示す。
　図１５において、ステップＳ１０１では、ＣＰＵ２２１が、人及び環境検知部５１により、ユーザとロボット２－１との接触を示す接触情報と、ユーザの意思とを取得する。具体的には、接触検知機能５１３が、背中接触センサ２１１、頭接触センサ２１２、及びタブレット２１６のうち、少なくとも１つがユーザによる接触（即ち、タッチ）を検知すると、ユーザがロボット２－１と接触（即ち、タッチ）したことを検知すると、接触を示す接触情報を取得する。また、ユーザ意思検知機能５１４が、マイクロホン２１３が検知したユーザの音声入力、または、タブレット２１６が検知したユーザの手動入力を検知すると、ユーザの意思（または、ユーザ距離）を取得する。
　ステップＳ１０２では、ＣＰＵ２２１が、表現決定部５２－１のインタラクション状態推定機能５２１－１により、取得した接触情報及びユーザの意思に応じてインタラクション状態を推定し、ロボット２－１がどのような表現をするかをインタラクション状態推定テーブル２４１を用いて推定する。
　ステップＳ１０３では、ＣＰＵ２２１が、表現蓄積機能５２２－１により案内ビヘイビアテーブル２４２などに蓄積された、ロボット２－１が表現する複数種類の表現内容を参照する。また、ステップＳ１０３では、ＣＰＵ２２１が、表現選定機能５２３－１により、インタラクション状態推定機能５２１－１が推定したインタラクション状態に基づき、能動動作テーブル２４４及び受動動作テーブル２４５を参照することで、ロボット２－１の傾き角度を含む、遠方指示、近傍指示などの、ロボット２－１の大まかな表現内容を決定する。
　ステップＳ１０４では、ＣＰＵ２２１が、表現選定機能５２３－１の強調レベル調整機能５２４－１により、表現選定機能５２３－１が決定した表現内容を強調する強調レベルを調整する。例えば、表現内容がお辞儀の場合、個人情報検知機能５１２が検知した個人情報に基づいて、傾き設定テーブル２４６を参照することで、胴体２０１を個人情報に応じた傾きに調整する。
　ステップＳ１０５では、ＣＰＵ２２１が、表現順番決定機能５２５－１により、表現選定機能５２３－１が決定した表現内容を、どの順番で行うかを決定する。例えば、表現内容がお辞儀の場合、ユーザ意思検知機能５１４が検知したユーザ距離に基づいて、表現順序テーブル２４７を参照することで、頭２０３を下げた後で胴体２０１を傾けるか、或いは、胴体２０１を傾けた後に頭２０３を下げるかなどを決定する。
　ステップＳ１０６では、ＣＰＵ２２１が、表現実行部５３の駆動機能５３１内の傾き駆動機能５３２により、決定された表現内容の順番に応じて、胴体２０１の傾き及び頭２０３の傾きを制御する。
　ステップＳ１０７では、ＣＰＵ２２１が、光表現機能５３３によるＬＥＤ２３３を用いた表現と、音声出力機能５３４によるスピーカ２３２からの音声出力を用いた表現とを、傾き駆動機能５３２による胴体２０１、腕２０２Ｌ，２０２Ｒ、及び頭２０３の動きを用いた表現と連動して行い、処理は終了する。
　次に、身振りを含む非言語反応で感情表現などの表現を行う例について、図１６乃至図１８と共に説明する。身振りを含む非言語反応で感情表現などの表現を行う場合、ブザー音などの音声出力を行っても良いが、この例では説明の便宜上、言語による感情表現などの表現は行わないものとする。また、身振りを含む非言語反応で感情表現などの表現を行う場合、発光の有無及び発光色による光表現を行っても良い。音声出力による感情表現などの表現及び光表現による感情表現などの表現のうち、少なくとも一方は、身振りを含む非言語反応と連動していても良い。
　なお、ロボットは、コミュニケーションロボットとして機能しても良い。コミュニケーションロボットの場合、ユーザとの対話を可能とする、周知の対話機能を設けて、上記非言語反応と並行して言語による感情表現などの表現を行っても良いことは、言うまでもない。
　図１６は、ロボットのお辞儀の一例を示す斜視図である。図１０の能動動作テーブル２４４に示すように、お辞儀をする場合、頭チルトは下向き、頭パンは正面、右腕は下向き、左腕は下向き、胴チルトは前傾、胴パンは正面となるようにロボット２－１の各モータ２３１－１～２３１－３が駆動される。これにより、人型のロボットのような複雑な構成及び複雑な制御を行うことなく、図１６に示すように、ユーザから見て容易にお辞儀と認識できる動作をロボット２－１に行わせることができる。また、図５の傾き設定テーブル２４６を用いて、表現内容を強調する強調レベルを調整することもできる。この場合、ユーザ情報に応じて胴チルトの傾きを変えることで、例えばユーザに合わせた気軽なお辞儀や、丁寧なお辞儀などをロボット２－１に行わせることもできる。さらに、表現順序テーブル２４７を用いて、ユーザ距離に応じてロボット２－１の各部による表現の順序を決定することもできる。
　図１７は、ロボットの驚きの一例を示す斜視図である。図１１の受動動作テーブル２４５に示すように、驚きを表現する場合、頭チルトは上向き、頭パンは無し（－）、右腕は上向き、左腕は上向き、胴チルトは仰け反り、胴パンは無し（－）となるようにロボット２－１の各モータ２３１－１～２３１－３が駆動される。この場合も、表現内容を強調する強調レベルを調整して、驚きの度合が増える程、例えば胴チルトの傾きを大きくするようにしても良い。また、図１３のＬＥＤ表現テーブル６０１を用いて赤のＬＥＤ２３３をオンにして驚きを表現したり、図１４の音声表現テーブル６０２を用いてスピーカ２３２から高音の音声出力を行うことで驚きを表現したりすることもできる。
　図１８は、ロボットの落胆の一例を示す斜視図である。図１１の受動動作テーブル２４５に示すように、落胆を表現する場合、頭チルトは下向き、頭パンは無し（－）、右腕は前向き、左腕は前向き、胴チルトは前傾、胴パンは無し（－）となるようにロボット２－１の各モータ２３１－１～２３１－３が駆動される。この場合も、表現内容を強調する強調レベルを調整して、落胆の度合が増える程、例えば胴チルトの傾きを大きくするようにしても良い。また、図１３のＬＥＤ表現テーブル６０１を用いて青のＬＥＤ２３３をオンにして落胆を表現したり、図１４の音声表現テーブル６０２を用いてスピーカ２３２から低音の音声出力を行うことで落胆を表現したりすることもできる。
　このように、ロボット２－１は、特に胴体２０１のチルトにより、オーバーアクションを行うことができるので、腕２０２Ｌ，２０２Ｒの上下動及び頭２０３のパン及びチルトと組み合わせることで、ユーザが認識し易い感情表現を行うことができる。
　なお、ロボット２－１は、感情表現の他に、近くを指し示す、遠くを指し示すなどの案内表現を行うこともできる。この場合も、特に胴体２０１のチルトにより、オーバーアクションを行うことができるので、腕２０２Ｌ，２０２Ｒの上下動及び頭２０３のパン及びチルトと組み合わせることで、ユーザが認識し易い案内表現を行い、ユーザとのインタラクションを円滑にすることができる。例えば、方向を指示する案内表現の場合、一方の腕２０２Ｌのみで方向を示すよりも、胴体２０１を傾けてオーバーアクションを伴う方が、ユーザには注目され易く、且つ、認識され易い。
　また、感情表現または案内表現を行う際、ロボット２－１が、ユーザの印象に残る動きをすることで、ロボット２－１からのサービス提供を支援することもできる。さらに、ロボット２－１がオーバーアクションを行うことで、ユーザがロボット２－１をより身近に感じるような心理的な効果も得られる。例えば、ロボット２－１からの距離が遠いユーザであっても、当該ユーザに向かってロボット２－１の胴体２０１を傾けることで、この例では図９のインタラクション状態推定テーブル２４１に含まれる心理ビヘイビアテーブル２４３で心理表現シーンの心理表現が高親和性の場合のように、ユーザとロボット２－１との間で親和性のあるインタラクションが可能となる。
　図１９は、ロボットの機能構成の第２の例を示す機能ブロック図である。図１９中、図４と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図１９に示すロボット２－２の表現決定部５２－２は、インタラクション状態推定機能５２１－２と、表現蓄積機能５２２－２と、表現選定機能５２３－２と、強調レベル調整機能５２４－２と、表現順番決定機能５２５－２とを有する。
　インタラクション状態推定機能５２１－２は、例えばインタラクション状態推定テーブル２４１を用いて、ロボット２－２とユーザとの間のインタラクション状態を推定し、人及び環境検知部５１の顔トラッキング機能５１１、接触検知機能５１３、ユーザ意思検知機能５１４、ユーザ存在検知機能５１５、及び環境検知機能５１７が検知した情報に応じた表現内容を決定するＣＰＵ２２１の機能である。表現蓄積機能５２２－２は、ロボット２－２が表現する複数種類の表現内容を蓄積するＣＰＵ２２１の機能であり、身振りを含む非言語反応による感情表現などの表現を含む。
　強調レベル調整機能５２４－２は、人及び環境検知部５１の個人情報検知機能５１２が検知した個人情報に応じて、表現選定機能５２３－２が決定した表現内容を強調する強調レベルを調整するＣＰＵ２２１の機能である。例えば、表現内容がお辞儀の場合、個人情報検知機能５１２が検知した個人情報に基づいて、傾き設定テーブル２４６を参照することで、胴体２０１を個人情報に応じた傾きに調整する。
　表現順番決定機能５２５－２は、人及び環境検知部５１の距離検知機能５１６が検知した距離情報に応じて、表現選定機能５２３－２が決定した表現内容を、どの順番で行うかを決定するＣＰＵ２２１の機能である。例えば、表現内容がお辞儀の場合、ユーザ意思検知機能５１４が検知したユーザ距離に基づいて、表現順序テーブル２４７を参照することで、頭２０３を下げた後で胴体２０１を傾けるか、或いは、胴体２０１を傾けた後に頭２０３を下げるかなどを決定する。
　表現選定機能５２３－２は、インタラクション状態推定機能５２１－２が推定したインタラクション状態に基づき、能動動作テーブル２４４及び受動動作テーブル２４５を参照することで、表現蓄積機能５２２－２が蓄積する複数種類の表現内容から、ロボット２－２の傾き角度を含むロボット２－２の大まかな表現内容を決定するＣＰＵ２２１の機能である。
　上記の各実施例によれば、少ない動作の自由度の身振りで多種の感情表現などの表現を行うことが可能となる。特に胴体のチルトにより、オーバーアクションを行うことができるので、腕の上下動及び頭のパン及びチルトと組み合わせることで、ユーザが認識し易い感情表現などの表現を行うことができる。また、ロボットの構成が比較的簡単であるため、サイズ及びコストを低減可能である。
　以上、開示のロボットを実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
１　　　システム
２－１，２－２　　　ロボット
３　　　センサビーコン
４　　　ＧＷ
２１　　　検知部
２２　　　制御部
２３　　　表現部
２４　　　表現蓄積部
２２１　　　ＣＰＵ
２３１　　　駆動部
２３２　　　スピーカ
２３３　　　ＬＥＤ

Claims (12)

  1. 　身振りを含む非言語反応で表現を行うロボットであって、
    　設置面上の支点に対してパン及びチルト可能に設けられた下部を有する胴体と、
    　前記胴体の側部に上下動可能に設けられた一対の腕と、
    　前記胴体の上部にパン及びチルト可能に設けられた頭と、
    　を備え、
    　前記非言語反応は、前記胴体の前記支点に対するチルトと、前記一対の腕及び前記頭のうち少なくとも一方の動きとの組み合わせであることを特徴とする、ロボット。
  2. 　前記頭に設けられた光源をさらに備え、
    　前記非言語反応は、前記光源のオンまたはオフとのさらなる組み合わせであることを特徴とする、請求項１記載のロボット。
  3. 　前記光源は、異なる複数の色の光源を含み、
    　前記非言語反応は、前記異なる複数の色の光源のオンまたはオフとのさらなる組み合わせであることを特徴とする、請求項２記載のロボット。
  4. 　スピーカをさらに備え、
    　前記非言語反応は、前記スピーカからの音声出力とのさらなる組み合わせであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項記載のロボット。
  5. 　ユーザと前記ロボットとの接触を示す接触情報と、前記ユーザの意思とを含む検知情報を検知する検知部と、
    　前記表現を行うための前記胴体、前記一対の腕、及び前記頭の駆動パターンを蓄積する表現蓄積部と、
    　前記検知情報に応じて駆動パターンを決定し、決定した駆動パターンで前記胴体、前記一対の腕、及び前記頭の駆動部を制御する制御部と、
    　をさらに備えたことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項記載のロボット。
  6. 　前記制御部は、前記検知情報に応じて前記ロボットと前記ユーザとの間のインタラクション状態を推定して表現内容を決定する手段を有し、前記表現蓄積部に蓄積された、決定した表現内容に応じた駆動パターンで前記胴体、前記一対の腕、及び前記頭の駆動部を制御することを特徴とする、請求項５記載のロボット。
  7. 　前記制御部は、前記決定した駆動パターンによる表現を強調する強調レベルを調整する手段を有し、前記胴体の前記設置面に対する傾きを前記強調レベルに応じて増やすように前記胴体の駆動部を制御することを特徴とする、請求項５または６記載のロボット。
  8. 　前記制御部は、前記決定した駆動パターンによる表現を行う順番を決定する手段を有し、決定された順番で前記胴体、前記一対の腕、及び前記頭の駆動部を制御することを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか１項記載のロボット。
  9. 　前記検知部は、
    　前記接触情報を検知する接触センサ及びタブレットのうち、少なくとも一方と、
    　前記ユーザの意思を検知するマイクロホン及び前記タブレットのうち少なくとも一方と、
    　を有することを特徴とする、請求項５乃至８のいずれか１項記載のロボット。
  10. 　前記検知部は、人感センサと、カメラと、測距センサと、温度センサのうち、少なくとも１つをさらに有することを特徴とする、請求項９記載のロボット。
  11. 　前記設置面を有する箱状の土台をさらに備え、
    　前記制御部は、前記箱状の土台内に配置されていることを特徴とする、請求項５乃至１０のいずれか１項記載のロボット。
  12. 　タグが送信する識別情報を受信する通信制御装置と通信を行う通信部をさらに備えたことを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項記載のロボット。
PCT/JP2016/063438 2016-04-28 2016-04-28 ロボット Ceased WO2017187620A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/063438 WO2017187620A1 (ja) 2016-04-28 2016-04-28 ロボット
JP2018514070A JP6747506B2 (ja) 2016-04-28 2016-04-28 ロボット
CN201680084882.1A CN109070356B (zh) 2016-04-28 2016-04-28 机器人
EP16900490.0A EP3450118A4 (en) 2016-04-28 2016-04-28 ROBOT
US16/169,113 US11331808B2 (en) 2016-04-28 2018-10-24 Robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/063438 WO2017187620A1 (ja) 2016-04-28 2016-04-28 ロボット

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/169,113 Continuation US11331808B2 (en) 2016-04-28 2018-10-24 Robot

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017187620A1 true WO2017187620A1 (ja) 2017-11-02

Family

ID=60160213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/063438 Ceased WO2017187620A1 (ja) 2016-04-28 2016-04-28 ロボット

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11331808B2 (ja)
EP (1) EP3450118A4 (ja)
JP (1) JP6747506B2 (ja)
CN (1) CN109070356B (ja)
WO (1) WO2017187620A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021018452A (ja) * 2019-07-17 2021-02-15 日本信号株式会社 案内ロボット及び案内ロボット用のプログラム
WO2024204484A1 (ja) * 2023-03-29 2024-10-03 日東電工株式会社 ロボット

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6467674B2 (ja) * 2016-07-20 2019-02-13 Ｇｒｏｏｖｅ Ｘ株式会社 スキンシップを理解する自律行動型ロボット
KR102024087B1 (ko) * 2017-03-31 2019-09-23 엘지전자 주식회사 커뮤니케이션 로봇
US10970527B2 (en) * 2017-09-01 2021-04-06 Digital Dream Labs, Llc Robot attention detection
CN112823083A (zh) * 2018-11-05 2021-05-18 得麦股份有限公司 可配置和交互式的机器人系统
KR102709666B1 (ko) * 2018-12-31 2024-09-26 삼성전자주식회사 헬스 케어 로봇 및 그 제어 방법.
CN114347061A (zh) * 2022-01-24 2022-04-15 美的集团(上海)有限公司 机器人的氛围灯设置方法、设置装置及机器人

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63160900U (ja) * 1987-04-10 1988-10-20
JPH07222873A (ja) * 1994-02-16 1995-08-22 Yamasan:Kk 可動象形体付き置物及びその象形体
JP2001025984A (ja) * 1999-05-10 2001-01-30 Sony Corp ロボット装置及びその制御方法並びに記録媒体
JP2002154081A (ja) * 2000-11-16 2002-05-28 Nec Access Technica Ltd ロボットならびにその表情表現方法および段差と持ち上げ状態の検出方法
JP2004160630A (ja) * 2002-09-27 2004-06-10 Sony Corp ロボット装置及びその制御方法
JP2013151045A (ja) * 2012-01-25 2013-08-08 Toshiba Tec Corp 情報処理装置及びプログラム

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06233871A (ja) * 1993-02-05 1994-08-23 Kokoro:Kk サービスロボット
CN2199853Y (zh) * 1994-06-18 1995-06-07 四川乾坤高新技术研究院 礼仪机器人
KR100617525B1 (ko) * 1998-06-23 2006-09-04 소니 가부시끼 가이샤 로봇장치 및 정보처리시스템
DE60036599T2 (de) 1999-05-10 2008-02-07 Sony Corp. Robotervorrichtung, steuerverfahren und aufzeichnungsmedium
JP2001191276A (ja) * 1999-10-29 2001-07-17 Sony Corp ロボットシステム、ロボット装置及びその外装
JP2003266350A (ja) * 2002-03-18 2003-09-24 Sony Corp ロボット装置及び内部状態表出装置
JP2004268235A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Sony Corp ロボット装置、その行動制御方法及びプログラム
JP3963162B2 (ja) * 2003-08-28 2007-08-22 ソニー株式会社 ロボット装置及びロボット装置の制御方法ロボット装置
JP2005335001A (ja) * 2004-05-26 2005-12-08 Sony Corp ロボット制御装置および方法、記録媒体、並びにプログラム
JP5120745B2 (ja) * 2005-03-10 2013-01-16 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 コミュニケーションロボット
JP2007125629A (ja) 2005-11-01 2007-05-24 Sony Corp ロボット装置及びその行動制御方法
JP2008049421A (ja) * 2006-08-23 2008-03-06 Advanced Telecommunication Research Institute International ロボットアームおよびそれを備えるロボット
CN101661569B (zh) * 2009-09-18 2013-03-27 北京科技大学 一种智能情感机器人多模态行为关联表达系统
CN201505454U (zh) * 2009-09-18 2010-06-16 俞瑞霞 玩具机芯
FR2963132A1 (fr) * 2010-07-23 2012-01-27 Aldebaran Robotics Robot humanoide dote d'une interface de dialogue naturel, methode d'utilisation et de programmation de ladite interface
CN103459099B (zh) * 2011-01-28 2015-08-26 英塔茨科技公司 与一个可移动的远程机器人相互交流
WO2012172721A1 (ja) * 2011-06-14 2012-12-20 パナソニック株式会社 ロボット装置、ロボット制御方法、及びロボット制御プログラム
FR2989209B1 (fr) * 2012-04-04 2015-01-23 Aldebaran Robotics Robot apte a integrer des dialogues naturels avec un utilisateur dans ses comportements, procedes de programmation et d'utilisation dudit robot
JP2013237124A (ja) * 2012-05-15 2013-11-28 Fujitsu Ltd 端末装置、情報提供方法及びプログラム
KR101190660B1 (ko) * 2012-07-23 2012-10-15 (주) 퓨처로봇 로봇 제어 시나리오 생성 방법 및 장치
CN103845899A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 上海市浦东新区知识产权保护协会 一种太阳能驱动机器狗
JP6040745B2 (ja) 2012-12-11 2016-12-07 富士通株式会社 情報処理装置、情報処理方法、情報処理プログラム及びコンテンツ提供システム
CN103280126A (zh) * 2013-05-14 2013-09-04 郑州英博锐电子技术有限公司 一种智能互动早教系统
CN203765626U (zh) * 2013-12-30 2014-08-13 长沙市岳麓区迪艾玩机器人科技有限公司 迎宾智能机器人
EP2933064A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-21 Aldebaran Robotics System, method and computer program product for handling humanoid robot interaction with human
JP3192150U (ja) 2014-05-19 2014-07-31 株式会社リュウコドウ 置物
US20160121487A1 (en) * 2014-11-03 2016-05-05 Qualcomm Incorporated Communicating Configurable Instruction Sets to Robots for Controlling Robot Behavior
CN204248895U (zh) * 2014-11-27 2015-04-08 国家康复辅具研究中心 一种宠物型陪护机器人及系统
JP6530906B2 (ja) * 2014-11-28 2019-06-12 マッスル株式会社 パートナーロボットおよびその遠隔制御システム
US20160188977A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 Irobot Corporation Mobile Security Robot
CN105415379A (zh) * 2015-12-03 2016-03-23 昆山穿山甲机器人有限公司 仿真迎宾机器人

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63160900U (ja) * 1987-04-10 1988-10-20
JPH07222873A (ja) * 1994-02-16 1995-08-22 Yamasan:Kk 可動象形体付き置物及びその象形体
JP2001025984A (ja) * 1999-05-10 2001-01-30 Sony Corp ロボット装置及びその制御方法並びに記録媒体
JP2002154081A (ja) * 2000-11-16 2002-05-28 Nec Access Technica Ltd ロボットならびにその表情表現方法および段差と持ち上げ状態の検出方法
JP2004160630A (ja) * 2002-09-27 2004-06-10 Sony Corp ロボット装置及びその制御方法
JP2013151045A (ja) * 2012-01-25 2013-08-08 Toshiba Tec Corp 情報処理装置及びプログラム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3450118A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021018452A (ja) * 2019-07-17 2021-02-15 日本信号株式会社 案内ロボット及び案内ロボット用のプログラム
JP7300335B2 (ja) 2019-07-17 2023-06-29 日本信号株式会社 案内ロボット及び案内ロボット用のプログラム
WO2024204484A1 (ja) * 2023-03-29 2024-10-03 日東電工株式会社 ロボット

Also Published As

Publication number Publication date
CN109070356A (zh) 2018-12-21
US20190054626A1 (en) 2019-02-21
EP3450118A1 (en) 2019-03-06
CN109070356B (zh) 2022-06-28
JPWO2017187620A1 (ja) 2018-11-22
EP3450118A4 (en) 2019-04-10
JP6747506B2 (ja) 2020-08-26
US11331808B2 (en) 2022-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017187620A1 (ja) ロボット
US8010231B2 (en) Communication robot
JP7400923B2 (ja) 情報処理装置および情報処理方法
KR101281806B1 (ko) 퍼스널 로봇
JP5366048B2 (ja) 情報提供システム
US11474499B2 (en) Communication robot and control program of communication robot
US20210347386A1 (en) Information processing apparatus, information processing method, computer program, and package receipt support system
KR102463806B1 (ko) 이동이 가능한 전자 장치 및 그 동작 방법
JP2020067799A (ja) コミュニケーションロボットおよびコミュニケーションロボットの制御プログラム
JP4786519B2 (ja) ロボットによる物体を移動するサービスに必要な情報の取得方法と該方法を用いたロボットによる物体移動サービスシステム
CN113396033B (zh) 机器人控制系统
JP2011000681A (ja) コミュニケーションロボット
JP6134895B2 (ja) ロボット制御システム、ロボット制御プログラムおよび説明ロボット
JP7459791B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
US11433546B1 (en) Non-verbal cuing by autonomous mobile device
JP4849244B2 (ja) 移動ロボットおよび移動速度推定方法
JPWO2020129309A1 (ja) 案内ロボット制御装置、及び、それを用いた案内システム、並びに、案内ロボット制御方法
CN116061210A (zh) 信息处理装置、信息处理方法和计算机存储介质
JP2006035381A (ja) 移動ロボットの制御装置
JP4764377B2 (ja) 移動型ロボット
JP2017170568A (ja) サービス提供ロボットシステム
JP2006231447A (ja) 指示位置または特定物の確認方法及び座標獲得方法並びに装置
JP5324956B2 (ja) 道案内ロボット
US11368497B1 (en) System for autonomous mobile device assisted communication
CN113316505B (zh) 图像分析系统

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018514070

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16900490

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016900490

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016900490

Country of ref document: EP

Effective date: 20181128