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1. (WO2018123431) INTERACTIVE ROBOT
Document

明 細 書

発明の名称 対話型ロボット

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004  

先行技術文献

特許文献

0005  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0006  

課題を解決するための手段

0007  

図面の簡単な説明

0008  

発明を実施するための形態

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066  

産業上の利用可能性

0067  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13  

明 細 書

発明の名称 : 対話型ロボット

技術分野

[0001]
 本開示は、ユーザと会話によるコミュニケーションが可能な対話型ロボットに関する。

背景技術

[0002]
 近年、家庭で使用されるロボットの実用化が進み、家宅内を移動して掃除をしたり、留守番をしたりすることができるロボットが実現化されている。
[0003]
 例えば、特許文献1は、家庭環境内で人など(大人や子供、ペットも含む)とコミュニケーションをとるロボット装置を開示する。ロボット装置は、複数のリンク及びリンク間を接続する関節からなる駆動部と、タスクの指示を入力するタスク指示入力部と、入力されたタスクに基づいて駆動部の動作を制御するとともに、駆動部の動作に必要となる空間からなる立ち入り禁止領域を決定する駆動制御部と、立ち入り禁止領域を表示する領域表示部と、を具備する。このロボット装置によれば、家庭環境において人などに対する適切な安全対策を好適に行なうことができる。
[0004]
 また、特許文献2は、人物を識別することができるロボット装置を開示する。このロボット装置は、画像を取得する映像取得手段と、画像中から人間の頭部を検出する頭部検出追跡手段と、検出された頭部の部分画像中から正面顔画像を取得する正面顔位置合わせ手段と、正面顔画像を特徴量に変換する顔特徴抽出手段と、識別辞書を用いて特徴量から人物を識別する顔識別手段と、識別辞書を保存する識別辞書記憶手段とを備えた人物識別装置と、ロボットの動作を制御する全体制御部と、全体制御部の指示でロボットを移動する移動手段と、を備える。このロボット装置によれば、庭環境のように照明条件が一定でない環境でも人物識別が可能となる。

先行技術文献

特許文献

[0005]
特許文献1 : 特開2012-236244号公報
特許文献2 : 特開2002-056388号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0006]
 本開示は、ユーザと会話によるコミュニケーションが可能な対話型ロボットを提供する。

課題を解決するための手段

[0007]
 本開示の一態様において、ユーザと会話によるコミュニケーションが可能な対話型ロボットが提供される。対話型ロボットは、上部ユニットと、下部ユニットと、上部ユニットと下部ユニットを連結し、下部ユニットに対して上部ユニットを昇降させるよう折り曲げ自在なジョイント部と、を備える。上部ユニットは、映像を投影する投影装置と、画像を撮影する撮像装置と、を備える。下部ユニットは、ロボットを移動させるためのホイールを駆動する駆動装置と、ロボットの動作を制御する制御装置と、を備える。ロボットは、上部ユニットが下部ユニット上に接触して載置され、投影装置、撮像装置及びジョイント部が上部及び下部ユニット内に収納される第1状態と、上部ユニットが下部ユニットから離れて上昇し、投影装置、撮像装置及びジョイント部の少なくとも一部が露出する第2状態と、を取り得る。

図面の簡単な説明

[0008]
[図1] 本開示の一実施の形態であるホームロボットの斜視図(ヘッド部が開いた状態)
[図2] ホームロボットの斜視図(ヘッド部が上昇しボディ部から離れた状態)
[図3] ホームロボットの斜視図(ヘッド部が下降しボディ部と接触した状態)
[図4] ホームロボットの展開図である。
[図5] ヘッド部がボディ部からリフトアップされた状態のホームロボットの斜視図である。
[図6] ヘッド部とボディ部とを連結するジョイント部の斜視図である。
[図7] (A)図5に示す状態のホームロボットの透視図(正面から見た図)、(B)図5に示す状態のホームロボットの透視図(側方から見た図)。
[図8] 前方の下方側に向けて映像を投影している状態のホームロボットの姿勢を説明した図である。
[図9] 正面に向けて映像を投影している状態のホームロボットの姿勢を説明した図である。
[図10] 真上に向けて映像を投影している状態のホームロボットの姿勢を説明した図である。
[図11] 図11は、ホームロボットの内部構成を示すブロック図
[図12] 図12は、映像を投影しているホームロボットの状態を説明した図である。
[図13] ユーザと対話しているホームロボットの状態を説明した図である。

発明を実施するための形態

[0009]
 以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
 なお、発明者(ら)は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
[0010]
(実施の形態1)
 以下、添付の図面を参照して、本開示の対話型ロボットの一実施の形態であるホームロボットの詳細について説明する。
[0011]
 [1-1.構成]
 図1ないし図3は本開示の実施の形態1のホームロボットの斜視図である。
[0012]
 ホームロボット100は図1~図3に示すように、生活空間に自然に馴染み、精神的、心理的にも人に親和性の高い卵型のデザインを有する。ホームロボット100はヘッド部10(上部ユニットの一例)とボディ部50(下部ユニットの一例)の2つの部分に分割される。分割の境界(接合面)の位置は高さ方向の中央位置より上側の位置となっている。これにより、ヘッド部10の半径を小さくでき、ヘッド部10の重量を低減できるため、ロボット100全体の重心を下方側に位置させることができ、転倒しにくくなる。また、図1、2に示すような、ヘッド部10がボディ部50から離れた状態の外観は、卵の殻が割れた状態を想起させ、人に親しみを覚えさせることができる。
[0013]
 ヘッド部10とボディ部50はジョイント部30により連結されている。ジョイント部30の構成の詳細については後述する。
[0014]
 ホームロボット100は、図1、2に示すようなヘッド部10が上昇してボディ部50から離れた状態(以下「開状態」という)と、図3に示すようなヘッド部10がボディ部50上に接触して載置された状態(以下「閉状態」という)の2つの状態を取り得る。
[0015]
 ヘッド部10には、映像を投影するプロジェクタ11とカメラ13とが固定されて取り付けられている。また、ヘッド部10には、閉状態においてジョイント部30(32)を収納するための凹部41aが設けられている(図1参照)。同様に、ボディ部50においても、閉状態において、ジョイント部30(32)及びヘッド部10のプロジェクタ11やカメラ13を収納するための凹部41bが設けられている(図2参照)。
[0016]
 図4は、ホームロボット100の展開図である。ヘッド部10は、外殻ケースとして、第1上側筐体10aと第2上側筐体10bとを含む。ボディ部50は、外殻ケースとして、第1下側筐体50aと、第2下側筐体50bと、第3下側筐体50cとを含む。各筐体10a~10b、50a~50cは樹脂で形成される。
[0017]
 第1上側筐体10aには、プロジェクタ11やカメラ13等が取り付けられる。第1上側筐体10aには、ジョイント部30を取り付けるためのアーム取り付け部10dが設けられている。第2上側筐体10bの上部にはスピーカ孔17bが設けられている。第2上側筐体10bは、第1上側筐体10a上に実装されたプロジェクタ11等をカバーするケースである。
[0018]
 ヘッド部10に取り付けられたプロジェクタ11及びカメラ13に対して、それぞれのレンズを保護するためのレンズカバー11b、13bが取り付けられる。
[0019]
 ボディ部50内には、ハードウェア部品(回路等)を配置するための基盤51が配置されている。ボディ部50において、第2下側筐体50bの位置55において赤外線センサ55b(図11参照)が配置される。なお、赤外線センサ55bは第2下側筐体50bの4カ所において等間隔で配置される。
[0020]
 ボディ部50の下側の領域において、ホームロボット100を移動させるためのホイール57が取り付けられている。ホイール57は、ボディ部50の下側領域において4箇所に取り付けられている。各ホイール57に対して、ホールを保護するためのホイールカバー57bが取り付けられている。
[0021]
 [1-1-1.ジョイント部]
 以下、ヘッド部10とボディ部50とを連結する機構であるジョイント部30について説明する。
[0022]
 図5は、ヘッド部10がボディ部50から上昇した状態のホームロボット100の斜視図である。図6は、図5に示す姿勢をとるホームロボット100におけるジョイント部30の斜視図である。図7(A)は、図5に示す状態にあるときのホームロボット100の透視図であり、ホームロボット100の正面から見た図である。図7(B)は、同様の状態のホームロボット100の透視図であり、ホームロボット100の側面から見た図である。
[0023]
 図5~図7(B)に示すように、ジョイント部30は、ボディ部50側に取り付けられる第1アーム31と、ヘッド部10側に取り付けられる第2アーム32とで構成される。第1及び第2アーム31、32は金属製である。第1アーム31は、ボディ部50の第1下側筐体50aに対して回動可能に連結される。第2アーム32は、ヘッド部10の第1上側筐体50aのアーム取り付け部10dに対して回動可能に連結される。第1アーム31と第2アーム32とは互いに回動可能に連結される。このようにジョイント部30は2つのアームを用いて3つの関節機構でヘッド部10とボディ部50を連結する。これにより、重心バランスを最適に保ちながらプロジェクタの照射角度(チルト角度)を広範に変化させることができる。
[0024]
 第1アーム31が第1下側筐体50aと連結される関節において、アーム駆動用のアクチュエータ35が設けられている。第1アーム31と第2アーム32が連結される関節において、アーム駆動用のアクチュエータ36が設けられている。第2アーム32がヘッド部10のアーム取り付け部10dと連結される関節において、アーム駆動用のアクチュエータ37が設けられている。それらのアクチュエータ35~37はコントローラ51による制御にしたがい第1及び第2アーム31、32を駆動する。アクチュエータ35~37は例えばサーボモータである。
[0025]
 アクチュエータ35を駆動することで、ボディ部50に対する第1アーム31の角度を調整することができる。アクチュエータ36を駆動することで、第1アーム31に対する第2アーム32の角度を調整することができる。アクチュエータ37を駆動することで、第2アーム32に対するヘッド部10の角度を調整することができる。これらのアクチュエータ35~37を駆動することで、プロジェクタ11による投影位置の高さまたはカメラ13による撮影領域の高さを調整することができる。
[0026]
 図8(A)~(C)は、前方の下方側に向けて映像を投影している状態のホームロボット100の姿勢を説明した図である。図9(A)~(C)は、正面に向けて映像を投影している状態のホームロボット100の姿勢を説明した図である。図10(A)~(C)は、真上に向けて映像を投影している状態のホームロボット100の姿勢を説明した図である。図8(A)、9(A)、10(A)は正面図であり、図8(B)、9(B)、10(B)は側面図であり、図8(C)、9(C)、10(C)は背面図である。
[0027]
 これらの図に示すように、ジョイント部30の第1及び第2アーム31、32の角度が調整されることで、プロジェクタ11の投影方向を自在に変更することができる。特に、より高い位置に映像を投影する場合、ヘッド部10の開き角度が大きくなる。この場合、ヘッド部10の重みでバランスを崩してロボット100が転倒する可能性がある。そこで、本ホームロボット100においては、コントローラ51によって、ヘッド部10の重みでバランスを崩してロボット100が転倒しないように第1及び第2アーム31、32それぞれの角度が制御される。例えば、図10(A)~(C)に示すように真上に向けて映像を投影する場合に、ヘッド部10の重みでバランスを崩してロボット100が転倒しないように第1及び第2アーム31、32それぞれの角度が調整される。
[0028]
 [1-1-2.電気的構成]
 図11は、ホームロボット100の電気的構成を示すブロック図である。図11に示すように、ホームロボット100は、ヘッダ部10内において、プロジェクタ11と、カメラ13と、マイク15と、スピーカ17と、温度センサ19と、ジャイロセンサ21と、を備える。
[0029]
 また、ホームロボット100は、ボディ部50内において、コントローラ51と、通信装置53と、データ記憶部54と、赤外線センサ55bと、ホイール駆動部56と、バッテリ59と、を備える。
[0030]
 さらに、ホームロボット100は、ヘッド部10、ボディ部50及びジョイント部30のそれぞれの連結部においてアーム駆動アクチュエータ35~37を備えている。
[0031]
 プロジェクタ11は4Kのような高画質の映像を投影する投影装置である。プロジェクタ11は、コントローラ51から映像信号を受け、映像信号が示す映像を投影する。
[0032]
 カメラ13は、光学系や画像センサを含み、被写体を撮影して画像データを生成する撮像装置である。マイク15は、外部の音声を入力して音声信号に変換してコントローラ51に送信する。スピーカ17は、コントローラ51からの音声信号に基づき音声を出力する。
[0033]
 温度センサ19は、ヘッド部10内部(特に、プロジェクタ11周辺)の温度を検出する。ジャイロセンサ21は、ヘッド部10の動き(角加速度)を検出する。
[0034]
 赤外線センサ55bは、ボディ部50の筐体50bの下方に設けられ、ホームロボット100の周囲における障害物の有無を検知する。
[0035]
 データ記憶部54は、ホームロボット100の機能を実現するために必要な制御パラメータ、データ及び制御プログラム等を記憶する記録媒体である。データ記憶部54は例えばハードディスク(HDD)、半導体記憶装置(SSD)、光ディスク媒体で構成することができる。
[0036]
 コントローラ51はホームロボット100の動作を制御する制御装置である。コントローラ51は、内部に、ホームロボット100全体の動作を制御するCPU、RAM、映像信号処理回路、音声信号処理回路、等を備えている。CPUは、制御プログラム(ソフトウェア)を実行することでホームロボット100の機能を実現する。ホームロボット100の機能はソフトウェアとハードウェアの協働により実現してもよいし、専用に設計されたハードウェア回路のみで実現してもよい。すなわち、CPUに代えて、MPU、DSP、FPGA、ASIC等を実装してもよい。
[0037]
 無線通信部53は、Bluetooth(登録商標)規格やWiFi規格等にしたがい通信を行うための通信モジュール(通信回路)である。無線通信部53は、3G、4G、LTE、WiMAX(登録商標)等の広域通信のための通信規格にしたがい通信を行うための通信モジュール(回路)を備えても良い。
[0038]
 ホームロボット100は4個の独立したホイール57を備えている。ホイール駆動部56は、4個のホイール57をそれぞれ独立して駆動するための制御信号を生成する駆動回路である。ホイール57は多様な動きを可能とするオムニホイールで構成される。オムニホイールは、円周上に複数の樽状回転体を配置して構成される。オムニホイールは、軸上の本体(ホイール)の回転(前後の動き)と、円周上の樽状回転体の回転(左右の動き)とのコンビネーションによって多方向への動きを実現できる。ホイール駆動部56は、コントローラ51の制御にしたがい4個のホイール57を独立して駆動することで、前後左右方向への直進移動や旋回を含む様々な動きを実現する。
[0039]
 バッテリ59はホームロボット100の各部を機能させるための電源を供給する。バッテリ56は充電可能な二次電池である。
[0040]
 [1-2.動作]
 以上のように構成されるホームロボット100の動作を以下に説明する。なお、以下に説明する機能はコントローラ51の制御により実施される。
[0041]
 ホームロボット100は音声認識機能を有し、ユーザからの音声による指示を受け付けることができる。具体的には、ヘッド部10に実装されたマイク15を介してユーザからの音声を入力する。コントローラ51は、マイク15からの音声信号をAD変換し、変換後の音声データに基づき音声認識を行ってユーザの指示内容を認識する。
[0042]
 ホームロボット100は、スピーカ17から音声を出力してユーザと対話することができる。音声の種類として、成人/子供の声、男性/女性の声、ビープ音等、種々のバリエーションの音声を出力することができる。また、ホームロボット100は、データ記憶部54において種々のボキャブラリの情報を記憶しており、ユーザとの会話において、同様の意味の情報をシチュエーションに応じて異なる表現で出力することができる。
[0043]
 ホームロボット100は、その機能を停止しているときは、図3に示すように、ヘッド部10が下降してボディ部50と接触した閉状態になる。この閉状態では、プロジェクタ11及びカメラ13は、外部に露出しないようにヘッド部10及びボディ部50の内部に収納された状態となる。このとき、ホームロボット100は図3に示すように卵型形状となる。
[0044]
 閉状態では、マイク15を介した音声認識機能はONになり、他の機能は省エネルギーの点からオフになる待機状態となる。閉状態においてユーザから音声による指示を受けると、コントローラ51はウェイクアップし、図1または図2に示すように、ヘッド部10がボディ部50から立ち上がり、ホームロボット100は開状態となる。この開状態では、プロジェクタ11及びカメラ13はヘッド部10及びボディ部50から露出し、これにより映像投影及び画像撮影が可能となる。
[0045]
 このように本実施の形態のホームロボット100は、図3に示すような卵型形状から図1及び図2に示すような形状に変形する。このような変形は、ユーザに対して、あたかも卵が割れて新たな生物が誕生したような印象を与えることができ、生き物らしさを想起させる。
[0046]
 ホームロボット100は、無線通信部53を介してアクセスポイントと接続し、アクセスポイントを介してネットワーク(例えばインターネット)に接続できる。よって、ホームロボット100は、ネットワーク(クラウド)上に接続されたサーバや他の機器とアクセスでき、様々なコンテンツ情報を取得することができる。
[0047]
 ホームロボット100のコントローラ51は、赤外線センサ55bからの検出信号に基づきロボット周囲にある障害物や周囲の状況を判断する。例えば、周囲に障害物があると判断したときは、コントローラ51は、その障害物を回避するように移動経路を決定し、ホイール駆動部56を制御する。また、床面やテーブル上を移動中に、移動先の床面に穴があることや移動先にテーブル面がないことを検出したときは、コントローラ51は、穴へのまたはテーブル面からの落下を防止するように移動経路を決定し、ホイール駆動部56を制御する。
[0048]
 ホームロボット100はユーザからシャットダウン(電源オフ)の指示を受けたときは、開状態から閉状態に変化する。このとき、ユーザの指がヘッド部10とボディ部50の間に挟まれないようにするため、ヘッド部10とボディ部50とを接触させず、それらの間に一定の間隔を開けた状態で保持するようにても良い。また、シャットダウン開始前に、音声による警告メッセージや警告音を出力してもよい。
[0049]
 また、ホームロボット100はヘッド部10の温度が高温になったときに、ロボット100の機能をシャットダウン(すなわち、プロジェクタ11を停止)させる機能を有する。このため、コントローラ51は、温度センサ19により検知された温度に基づきロボット100が高温になったか否かを判定する。具体的には、コントローラ51は、温度センサ19により検知された温度が所定値を超えたときに、ロボット100が高温であると判定し、シャットダウン(プロジェクタ11を停止)させる。その際コントローラ51は、「少々クールダウンさせてください」という音声メッセージ(警告メッセージ)をスピーカ17から出力し、その後に自動的にシャットダウンさせてもよい。これにより、ユーザは、ロボット100の温度が高くなっているために、間もなくシャットダウンする旨を認識することができる。また、シャットダウン時には、ホームロボット100の姿勢を開状態から閉状態に変化させた後にシャットダウンする。これにより、高温になっているプロジェクタ11の一部が露出した状態でユーザの指等に触れることを防止できる。なお、コントローラ51は、ヘッド部10の温度に加えて、プロジェクタ11の連続稼働時間に基づいて、ロボット100が高温であるか否かを判断してもよい。
[0050]
 ホームロボット100は、様々なシーンに応じて可愛らしく愛嬌と情感のある動作(うつむき、うなずき、ボディを振る等)を行う。例えば、ホームロボット100は、ユーザからの問いかけを音声認識するとともに、問いかけの内容を認識する。その問いかけに対して「YES」を示す場合、ホームロボット100は、頷いているように見えるようにヘッド部10を上下に運動させる。具体的には、コントローラ51は、第2アーム32とヘッド部10の連結部分にあるアクチュエータ37を駆動し、第2アーム32に対してヘッド部10を上下に微小振動させる。または、ユーザからの問いかけに対して「NO」を示す場合、ホームロボット100全体を左右に振るように動作する。この場合、コントローラ51は、ホームロボット100全体が左右に振られるように4つのホイール57の動きを制御する。その他、ヘッド部10をボディ部50に接触させた閉状態にすることで、恥ずかしさや、怒りを表現してもよい。このような様々な動きにより感情を表現できる。
[0051]
 ホームロボット100はカメラ13によりロボット100前方の画像を撮像する機能を有する。カメラ13により撮像された画像はデータ記憶部54に格納されてもよい。また、コントローラ51は、常時カメラ13から画像を取得し、取得した画像を解析することでロボット100の前方の状況を認識することができる。例えば、コントローラ51は、画像解析の結果に基づき、前方にユーザ(人)がいるか否か、ユーザの位置、人数、ユーザの顔の向き等を検出することができる。
[0052]
 ホームロボット100は図12に示すようにプロジェクタ11から映像(コンテンツ情報80)を投影することができる。映像の投影位置はプロジェクタ11の向きを変更することで変更できる。プロジェクタ11の上下方向の向きは、アーク駆動アクチュエータ35~37を制御して、ヘッド部10(すなわちプロジェクタ11)の高さ及びチルト角度を変えることにより変更できる。上下方向においては、略真下から真上まで略180度の範囲で投影位置を変更することができる。プロジェクタ11の左右方向(パン方向)の向きは、ホイール57を制御してロボット100全体の左右方向(パン方向)の向きを変えることで変更できる。プロジェクタ11の向きを適宜変更することで、テーブル面、壁、床、天井等、様々な場所に映像を投影することができる。
[0053]
 ホームロボット100のコントローラ51は、画像解析結果からユーザ位置を認識し、ユーザ位置に基づいてプロジェクタ11による映像の投影動作を制御してもよい。例えば、コントローラ51は、映像を投影しようとする位置にユーザがいることを検出した場合、安全上の観点から、映像の投影動作を停止するか、または、映像光の強度を弱めるようにプロジェクタ11を制御してもよい。これにより、ユーザに対してプロジェクタ11からの強い映像光が照射されることを防止できる。
[0054]
 または、ホームロボット100(コントローラ51)は、映像を投影しようとする位置にユーザがいることを検出した場合、ユーザがいない位置に映像を投影するようにプロジェクタ11の向きを制御してもよい。これにより、ユーザにプロジェクタ11からの映像光が照射されることを防止できる。また、ホームロボット100の向きを変更したときは、向きの変更後所定時間内に映像を投影するようにする。これは、ユーザに、そっぽを向かれたという悲しい思いをさせないためである。
[0055]
 また、コントローラ51は、ユーザの見やすい位置(例えば、ユーザの前方の領域)に映像を投影するようにしてもよい。その際、コントローラ51は、画像からユーザの顔を検出してユーザの顔の向きを判定し、ユーザが正しい向きの映像(コンテンツ)を視認できるように、映像(コンテンツ)の向きを適宜調整(上下反転、左右回転等)して投影する。例えば、コントローラ51は、ユーザの横側からユーザの手前の領域にユーザから見て正しい向きの映像を表示するように映像の投影位置及び映像の向きを制御する。これにより、ユーザは、ロボット100の位置に関わらず、常に正しい向きの映像を視認することが可能となる。
[0056]
 プロジェクタ11から映像を投影する場合、ホームロボット100のコントローラ51は、投影面とプロジェクタ11の相対的な位置関係に基づき、投影面上で正しい形状の映像が表示されるように投影する映像に対して台形補正を行う。また、ホームロボット100は元の映像信号に基づき映像の上下左右を反転させた映像を作成し投影することもできる。
[0057]
 ホームロボット100が、映像投影中に前述のような頷き動作を行った場合、投影された映像がぶれるという問題がある。これを解決するため、プロジェクタ11にぶれ補正機能を設けても良い。このため、プロジェクタ11は、光路を変更するための補正レンズと、補正レンズをぶれに応じて投影光の光軸に直交する平面内を移動させる駆動機構とを備える。プロジェクタ11はジャイロセンサ21からヘッド部10のぶれを示す信号を入力し、ぶれをキャンセルするように、補正レンズを投影光の光軸と直交する面内で移動させる。これにより、ホームロボット100は、映像投影中に頷き動作を行った場合であっても、所望の位置に映像をぶれずに投影することが可能になる。このようなぶれ補正の技術は一般的なカメラにおいて使用されている公知の手ぶれ補正技術によって実現することができる。または、検出したぶれに応じて、映像信号を制御してもよい。すなわち、映像信号が示す画像(オブジェクト)の位置をぶれに応じて、ぶれがキャンセルされるような位置にシフトしてもよい。
[0058]
 ホームロボット100は、カメラ13により本や書類を撮影し、撮影した画像から本や書類に記載されている情報を認識する。例えば、コントローラ51はOCR(Optical Character Recognition)機能を有し、撮影した画像からテキストを認識する。コントローラ51は認識したテキストの内容に基づき音声を合成してスピーカ17から出力してもよい。これにより本の文章の読み上げを行うことができる。または、コントローラ51は、解答が記入された答案用紙を読み取り、採点を行い、採点結果を映像または音声でユーザに伝えてもよい。または、コントローラ51は画像を解析し、音符を認識し、その音符にしたがい音楽を再生してもよい。
[0059]
 以上のように構成されるホームロボット100は、ユーザと会話しながら様々な情報(映像、音声)をユーザに提示することができる。
[0060]
 [1-3.効果等]
 以上のように本実施の形態のホームロボット100は、ユーザと会話によるコミュニケーションが可能な対話型ロボットである。ホームロボット100は、ヘッド部10(上部ユニットの一例)と、ボディ部50(下部ユニットの一例)と、ヘッド部10とボディ部50を連結し、ボディ部50に対してヘッド部10を昇降させるよう折り曲げ自在なジョイント部30と、を備える。ヘッド部10は、映像を投影するプロジェクタ11(投影装置の一例)と、画像を撮影するカメラ13(撮像装置の一例)と、を備える。ボディ部50は、ロボット100を移動させるためのホイール57を駆動するホイール駆動部56(駆動装置の一例)と、ロボット100の動作を制御するコントローラ51(制御装置の一例)と、を備える。ホームロボット100は、ヘッド部10がボディ部50上に接触して載置され、プロジェクタ11、カメラ13及びジョイント部30がヘッド部10及びボディ部50内に収納される閉状態(第1状態の一例、図3参照)を取り得る。また、ホームロボット100は、ヘッド部10がボディ部50から離れて上昇し、プロジェクタ11、カメラ13及びジョイント部30の少なくとも一部が露出する開状態(第2状態の一例、図1、2参照)を取り得る。
[0061]
 以上のように構成されるホームロボット100は、ユーザと会話しながら様々な情報(映像、音声)を提示することができる。よって、高齢者の介護サポート(認知症や老後鬱の防止等)、子供の教育(遠隔教育、学習支援、親が不在時の留守番等)、レクリエーション(ゲーム、本読み上げ等)等、家庭内で様々な態様のサポートを行うことができる(図13(A)及び13(B)参照)。
[0062]
 ホームロボット100は閉状態において卵型の形状を有する。卵型デザインを有することにより、ホームロボット100は生活空間に自然に溶け込み、精神的、心理的に人に親しみを感じさせることができる。
[0063]
 以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
[0064]
 以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
[0065]
 したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
[0066]
 また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

産業上の利用可能性

[0067]
 本開示のホームロボットは、対話型ロボットであって、家庭内において、レクリエーション、教育、介護等種々のユーザサポートを行うことができる。

請求の範囲

[請求項1]
 ユーザと会話によるコミュニケーションが可能な対話型ロボットであって、
 上部ユニットと、
 下部ユニットと、
 前記上部ユニットと前記下部ユニットを連結し、前記下部ユニットに対して前記上部ユニットを昇降させるよう折り曲げ自在なジョイント部と、
を備え、
 前記上部ユニットは、映像を投影する投影装置と、画像を撮影する撮像装置と、を備え、
 前記下部ユニットは、前記ロボットを移動させるためのホイールを駆動する駆動装置と、前記ロボットの動作を制御する制御装置と、を備え、
 前記ロボットは、
  前記上部ユニットが前記下部ユニット上に接触して載置され、前記投影装置、前記撮像装置及び前記ジョイント部が前記上部ユニット及び下部ユニット内に収納される第1状態と、
  前記上部ユニットが前記下部ユニットから離れて上昇し、前記投影装置、前記撮像装置及び前記ジョイント部の少なくとも一部が露出する第2状態とを取り得る、
対話型ロボット。
[請求項2]
 前記第1状態における全体形状が卵型である、請求項1記載の対話型ロボット。
[請求項3]
 前記上部ユニットと前記下部ユニットの境界は、前記ロボットの高さ方向における中央位置よりも上側に位置する、請求項2記載の対話型ロボット。
[請求項4]
 前記ジョイント部は、前記下部ユニットに回動可能に連結された第1アームと、一端が前記第1アームに回動可能に連結され、他端が前記上部ユニットに回動可能に連結された第2アームとで構成される、請求項1記載の対話型ロボット。
[請求項5]
 音声を入力し音声信号に変換するマイクと、音声信号に基づき音声を出力するスピーカとをさらに備えた、請求項1記載の対話型ロボット。
[請求項6]
 外部のネットワークと無線通信を行うための無線通信部をさらに備えた、請求項1記載の対話型ロボット。
[請求項7]
 前記制御装置は、前記撮像装置により撮像された画像を解析してユーザの位置を検出し、検出したユーザ位置に基づいて、前記投影装置による映像の投影位置を制御する、請求項1記載の対話型ロボット。
[請求項8]
 前記制御装置は、ユーザがいない方向に映像を投影するように前記投影装置を制御する、請求項7記載の対話型ロボット。
[請求項9]
 前記制御装置は、ユーザが映像を見やすい位置に映像を投影するように前記投影装置を制御する、請求項7記載の対話型ロボット。
[請求項10]
 前記制御装置は、前記上部ユニット内の温度または前記投影装置の稼働時間に基づいて前記第上部ユニットが高温であるか否かを判定し、高温であると判定したときに、前記ロボットを前記第1状態に変化させるとともに前記投影装置の動作を停止させる、請求項1記載の対話型ロボット。

図面

[ 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]