移动体、移动方法与流程

1.本技术涉及移动体和移动方法，并且更具体地涉及能够在使移动体进行互动的同时使移动体移动的移动体和移动方法。


背景技术：

2.常规地存在如下移动体，该移动体通过感测周围的人和环境来创建表示周围情况的环境地图等，并且自主地移动。移动体的示例包括汽车、机器人和飞机。
3.引用列表
4.专利文献
5.专利文件1：日本专利申请特许公开第2013
‑
31897号
6.专利文件2：日本专利申请特许公开第2013
‑
22705号
7.专利文件3：日本专利申请特许公开第2012
‑
236244号


技术实现要素：

8.本发明要解决的问题
9.常规的移动体限于着眼于支持人的移动和活动的移动体，例如作为移动人的装置的移动体以及支持人的活动(例如清洁)的移动体。
10.此外，常规的移动体限于下述移动体：在该移动体中，机器人自身中给出例如情感和性格的信息，并且该移动体用于结合用户的例如抚摸头部的动作给出熟悉的感觉，如宠物型机器人。
11.本技术是考虑到这样的情况而做出的，并且使得能够在使移动体进行互动的同时使移动体移动。
12.问题的解决方案
13.本技术的一个方面的移动体包括移动单元，该移动单元根据移动体的状态、位于移动体周围的人的状态、以及指示移动体的性格或情感的参数，在控制移动速度和移动方向的同时进行移动。
14.在本技术的一个方面中，根据移动体的状态、位于移动体周围的人的状态、以及指示移动体的性格或情感的参数，来控制移动速度和移动方向。
附图说明
15.图1是示出根据本技术的实施例的机器人系统的使用状态的图。
16.图2是示出移动机器人的移动机制的示例的图。
17.图3是示出房间内的区域的设置示例的平面图。
18.图4是示出移动机器人的操作模式的示例的图。
19.图5是示出每种操作模式下的动作的示例的图。
20.图6是示出定义移动机器人的性格的参数的示例的图。
21.图7是示出“监视”的示例的图。
22.图8是示出“变得依恋”的示例的图。
23.图9是示出“警惕”的示例的图。
24.图10是示出“对标记做出反应”的示例的图。
25.图11是示出“对标记做出反应”的另一示例的图。
26.图12是示出“分心”的示例的图。
27.图13是示出“机器人之间聚集在一起”的示例的图。
28.图14是示出机器人系统的配置示例的框图。
29.图15是示出控制装置的控制单元的功能配置示例的框图。
30.图16是示出对移动机器人的位置的识别的示例的图。
31.图17是示出主体单元的内部配置示例的图。
具体实施方式
32.<本技术的概述>
33.本技术着眼于移动体自身的性格和情感的改变，并且在考虑到对象(人、机器人等)与移动体之间的关系以及围绕移动体的各种关系而使移动体进行例如与对象的动作互锁的互动的同时使移动体移动。
34.围绕移动体的关系包括：移动体之间的关系、包括多个移动体的组内的移动体之间的关系、包括多个移动体的组之间的关系等。
35.<机器人系统的应用>
36.图1是示出根据本技术的实施例的机器人系统的使用状态的图。
37.图1所示的机器人系统用在例如暗室的空间中。安装有机器人系统的空间中存在人。
38.如图1所示，在房间的地面上准备有多个球形的移动机器人1。在图1的示例中，准备了三种尺寸的移动机器人1。每个移动机器人1是根据控制装置(未示出)的控制在地面上移动的移动体。
39.机器人系统设置有控制装置，该控制装置识别每个移动机器人1的位置和每个人的位置，并且控制每个移动机器人1的移动。
40.图2是示出移动机器人1的移动的机制的示例的图。
41.如图2的a所示，每个移动机器人1包括球形的主体单元11和中空罩12，中空罩12也是球形的并且覆盖主体单元11。
42.在主体单元11的内部，设置有计算机，该计算机与控制装置通信并且根据从控制装置发送的控制命令来控制移动机器人1的动作。此外，在主体单元11的内部，还设置有驱动单元，该驱动单元通过改变全向轮的旋转量和方向来使整个主体单元11旋转。
43.主体单元11在被罩12覆盖的情况下旋转，从而如图2的b所示，可以实现移动机器人1在任何方向上的移动。
44.图1所示的每个移动机器人1具有如图2所示的配置。
45.每个移动机器人1都结合人的运动而移动。例如，实现了移动机器人1的动作，例如接近人、或者在人附近的情况下远离人移动。
46.此外，每个移动机器人1都结合另外的移动机器人1的运动而移动。例如，实现了移动机器人1的动作，例如靠近附近的另外的移动机器人1或者执行相同的运动并且跳舞。
47.如上所述，每个移动机器人1单独移动，或者通过与另外的移动机器人1形成组来移动。
48.图1所示的机器人系统是下述系统：在该系统中，人可以与移动机器人1交流，并且可以表达移动机器人1的社区。
49.图3是示出房间内的区域的设置示例的平面图。
50.如图3所示，在准备了机器人系统的房间中，设置有作为移动机器人1可以移动的区域的可动区域a1。浅色圆圈表示移动机器人1。在控制装置中，通过使用设置在房间中的摄像装置或传感器来识别每个移动机器人1在可移动区域a1中的位置。
51.在可移动区域a1中设置有区域a11和区域a12这两个区域。例如，全部移动机器人1被划分成在区域a11中移动的移动机器人1以及在区域a12中移动的移动机器人1。
52.例如，根据时间或者根据稍后描述的移动机器人1的性格来设置每个移动机器人1移动的区域。
53.结果，可以防止移动机器人1在可移动区域a1的一部分中不均匀地存在的情况。
54.图4是示出移动机器人1的操作模式的示例的图。
55.如图4所示，移动机器人1的操作模式包括：机器人单独操作的solo模式、两个机器人彼此协作操作的duo模式、三个机器人彼此协作操作的trio模式、以及四个机器人彼此协作操作的quartet(四重奏)模式。
56.如双向箭头所示，将移动机器人1的操作模式从某种操作模式适当地切换为另一种操作模式。根据例如移动机器人1的性格、房间中的人的情况、另外的移动机器人1的情况以及时间的状况来设置使用哪种操作模式。
57.图5是示出每种操作模式下的动作的示例的图。
58.如图5所示，在设置了solo模式时，移动机器人1采取例如以下动作：以8字形移动、在不移动其位置的情况下原地摇晃、或者绕着另外的移动机器人1转动。
59.此外，在设置了duo模式时，移动机器人1采取例如以下动作：在形成组的另外的移动机器人1附近一起摇晃、追逐另外的移动机器人1、或者推动另外的移动机器人1。
60.在设置了trio模式时，移动机器人1采取例如以下动作：在跟随形成组的其他移动机器人1移动的同时轻柔地画曲线(波浪)、或者与其他移动机器人1像画圆一样移动(跳舞)。
61.在设置了quartet模式时，移动机器人1采取例如以下动作：与形成组的其他移动机器人1赛跑(跑步)、或者与处于连接状态的其他移动机器人1像画圆一样移动(串)。
62.图6是示出定义移动机器人1的性格的参数的示例的图。
63.作为参数，例如准备了表示对人的社交性的参数、表示对其他移动机器人1的社交性的参数、表示疲劳的参数、以及表示敏捷性的参数。
64.好奇、活跃、被宠坏和怯懦的性格是由各个参数的值的组合来限的。
65.好奇(可爱)性格由以下各项的组合定义：表示对人的社交性的参数5、表示对其他移动机器人1的社交性的参数1、表示疲劳的参数1、以及表示敏捷性的参数3。
66.具有好奇性格的移动机器人1采取例如以下动作：接近人、跟随人、或者在人附近
采取预定的运动。
67.活跃(热情)性格由以下各项的组合定义：表示对人的社交性的参数3、表示对其他移动机器人1的社交性的参数3、表示疲劳的参数5、以及表示敏捷性的参数5。
68.具有活跃性格的移动机器人1重复执行例如接近另外的移动机器人1然后离开的动作。
69.被宠坏(依赖)性格由以下各项的组合定义：表示对人的社交性的参数3、表示对其他移动机器人1的社交性的参数5、表示疲劳的参数3、以及表示敏捷性的参数1。
70.具有被宠坏的性格的移动机器人1采取例如以下动作：绕着另外的移动机器人1转动或者在其他移动机器人1附近采取预定的运动。
71.怯懦(害羞)性格由以下各项的组合定义：表示对人的社交性的参数1、表示对其他移动机器人1的社交性的参数3、表示疲劳的参数5、以及表示敏捷性的参数3。
72.具有怯懦性格的移动机器人1采取例如逃离人或者逐渐接近人的动作。
73.为每个移动机器人1设置这样的性格。注意，定义性格的参数的类型不限于图6所示的四种类型。此外，性格不限于四种类型。
74.可以说，参数是不仅表示性格而且表示情感的信息。即，参数是表示性格或情感的信息。
75.<移动机器人1的动作的示例>
76.每个移动机器人1不仅基于如上所述由参数定义的移动机器人1自身的性格和情感、而且还基于移动机器人1与周围情况之间的关系来采取各种动作。周围情况包括：人的动作、人的性格和情感、另外的移动机器人1的动作、以及其他移动机器人1的性格和情感。
77.由每个移动机器人1采取的动作包括以下内容。
78.(1)监视
79.(2)变得依恋
80.(3)警惕
81.(4)对标记做出反应
82.(5)分心
83.(6)机器人之间聚集在一起
84.(1)监视
85.图7是示出“监视”的示例的图。
86.如图7所示，在人进入房间的情况下，附近的移动机器人1接近。接近人的移动机器人1在与人保持一定距离的同时停在原地。在经过预定的时间的情况下，每个移动机器人1分散在任何方向上。
87.以这种方式，实现了“监视”动作。
88.(2)变得依恋
89.图8是示出“变得依恋”的示例的图。
90.如图8所示，在人蹲下并且抚摸移动机器人1的情况下，移动机器人1移动以紧贴人。周围的移动机器人1也跟随较早紧贴人的移动机器人1而移动。
91.以这种方式，实现了“变得依恋”的动作。
92.(3)警惕
93.图9是示出“警惕”的示例的图。
94.如图9所示，在人以高于或等于预定速度的速度接近的情况下，移动机器人1在与人保持一定距离的同时在远离人的方向上移动。该人周围的机器人也移动以与该人保持一定距离，从而在以该人为中心的一定范围内形成了没有移动机器人1的区域。
95.以这种方式，实现了“警惕”的动作。
96.(4)对标记做出反应
97.图10是示出“对标记做出反应”的示例的图。
98.如图10所示，在人打开智能手机的显示器的情况下，周围的移动机器人1移动以蜂拥而至该人。在机器人系统中还准备有用于检测显示器的光的传感器。
99.图11是示出“对标记做出反应”的另一示例的图。
100.如图11所示，在人通过拍手等发出响亮的声音的情况下，周围的移动机器人1向墙壁侧移动。在机器人系统中还准备有用于检测房间里的声音的麦克风。
101.以这种方式，实现了“对标记做出反应”的动作。
102.(5)分心
103.图12是示出“分心”的示例的图。
104.如图12所示，在移动机器人1碰撞到人的情况下，移动机器人1围绕人移动或者移动以紧贴人。
105.以这种方式，实现了“分心”的动作。
106.(6)机器人之间聚集在一起
107.图13是示出“机器人之间聚集在一起”的示例的图。
108.如图13所示，在达到一定定时的情况下，所有的移动机器人1进行移动，以通过聚集在一起来形成预定数目的机器人(例如三个或四个机器人)的组。
109.以这种方式，实现了“机器人之间聚集在一起”的动作。例如，以预定时间间隔执行“机器人之间聚集在一起”而使得移动机器人1一下忽略所有人的动作。
110.如上所述，每个移动机器人1采取各种动作来与人交流或者与另外的移动机器人1交流。机器人系统可以在使移动机器人1与人或另外的移动机器人1进行互动的同时使每个移动机器人1移动。
111.<机器人系统的配置示例>
112.图14是示出机器人系统的配置示例的框图。
113.如图14所示，机器人系统除了移动机器人1之外还设置有控制装置31、摄像装置组32和传感器组33。构成摄像装置组32的摄像装置和构成传感器组33的传感器经由有线或无线通信连接至控制装置31。移动机器人1和控制装置31经由无线通信彼此连接。
114.移动机器人1包括移动单元21、控制单元22和通信单元23。移动单元21、控制单元22和通信单元23被设置在主体单元11中。
115.移动单元21通过驱动全向轮来实现移动机器人1的移动。移动单元21用作在根据控制单元22的控制来控制移动速度和移动方向的同时实现移动机器人1的移动的移动单元。按照根据移动机器人1的状态、周围的人的状态、以及移动机器人1的参数而在控制装置31中生成的控制命令，来执行对移动单元21的控制。
116.此外，移动单元21还通过驱动电机等来实现移动机器人1的例如摇晃的动作。稍后
将描述移动单元21的配置的细节。
117.控制单元22包括计算机。控制单元22通过cpu执行预定的程序，并且控制移动机器人1的整体操作。控制单元22根据从通信单元23提供的控制命令来驱动移动单元21。
118.通信单元23接收从控制装置31发送的控制命令，并且将该控制命令输出至控制单元22。通信单元23也被设置在构成控制单元22的计算机的内部。
119.控制装置31包括例如pc的数据处理装置。控制装置31包括控制单元41和通信单元42。
120.控制单元41基于摄像装置组32的成像结果、传感器组33的检测结果等来生成控制命令，并且将该控制命令输出至通信单元42。在控制单元41中，生成针对每个移动机器人1的控制命令。
121.通信单元42将从控制单元41提供的控制命令发送至移动机器人1。
122.摄像装置组32包括布置在安装有机器人系统的空间中的各个位置处的多个摄像装置。摄像装置组32可以包括rgb摄像装置或ir摄像装置。构成摄像装置组32的每个摄像装置生成针对预定范围的图像，并且将该图像发送至控制装置31。
123.传感器组33包括布置在安装有机器人系统的空间中的各个位置处的多个传感器。作为构成传感器组33的传感器，例如，设置了距离传感器、人传感器、照度传感器和麦克风。构成传感器组33的每个传感器将表示针对预定范围的感测结果的信息发送至控制装置31。
124.图15是示出控制装置31的控制单元41的功能配置示例的框图。
125.通过由构成控制装置31的pc的cpu执行预定程序来实现图15所示的功能单元中的至少一些功能单元。
126.在控制装置31中，实现了参数管理单元51、组管理单元52、机器人位置识别单元53、移动控制单元54、人位置识别单元55和人状态识别单元56。
127.参数管理单元51管理每个移动机器人1的参数，并且适当地将参数输出至组管理单元52。
128.组管理单元52基于由参数管理单元51管理的参数来设置每个移动机器人1的操作模式。
129.此外，组管理单元52基于每个移动机器人1的参数等来形成和管理包括设置了除solo模式以外的操作模式的移动机器人1的组。例如，管理单元52形成包括下述移动机器人1的组：这些移动机器人1的参数的相似度大于阈值。
130.组管理单元52将与每个移动机器人1的操作模式有关的信息以及与设置了除solo模式以外的操作模式的移动机器人1所属的组有关的信息输出至移动控制单元54。
131.机器人位置识别单元53基于从构成摄像装置组32的每个摄像装置发送的图像或者基于构成传感器组33的每个传感器的感测结果，识别每个移动机器人1的位置。机器人位置识别单元53将表示每个移动机器人1的位置的信息输出至移动控制单元54。
132.移动控制单元54基于从组管理单元52提供的信息以及由机器人位置识别单元53识别的移动机器人1的位置，控制每个移动机器人1的移动。还基于由人位置识别单元55识别的人的位置以及由人状态识别单元56识别的人的情感来适当地控制移动机器人1的移动。
133.例如，在移动控制单元54中，在具有好奇性格的移动机器人1以solo模式动作并且
在以移动机器人1的当前位置为中心的预定距离内存在人的情况下，将人附近的位置设置为目的地。移动控制单元54生成给出从当前位置移动至目的地的指令的控制命令。
134.此外，在移动控制单元54中，在具有活跃性格的移动机器人1以duo模式动作并且由一个移动机器人1和另一个移动机器人1形成组的情况下，设置每个移动机器人1的目的地。移动控制单元54针对每个移动机器人1生成控制命令，该控制命令给出通过从当前位置移动至目的地来进行赛跑的指令。
135.移动控制单元54针对每个移动机器人1生成控制命令，并且使通信单元42发送该控制命令。此外，移动控制单元54生成用于采取如参照图7至图13所描述的每个动作的控制命令，并且使通信单元42发送该控制命令。
136.人位置识别单元55基于从构成摄像装置组32的每个摄像装置发送的图像或者基于构成传感器组33的每个传感器的感测结果，识别人的位置。人位置识别单元55将表示人的位置的信息输出至移动控制单元54。
137.人状态识别单元56基于从构成摄像装置组32的每个摄像装置发送的图像或者基于构成传感器组33的每个传感器的感测结果，识别人的状态。
138.例如，作为人的状态，识别出人的动作，例如人保持站立在同一位置达预定时间或更长时间，或者人蹲下。例如，通过作为触发的预定动作，开始使移动机器人1接近人，其中预定动作例如人保持站立在同一位置达预定时间或更长时间，或者人蹲下。
139.此外，基于人的运动模式等，识别人的性格和情感作为人的状态。例如，在好奇并且触摸许多移动机器人1的孩子处于具有好奇性格的移动机器人1附近的情况下，执行控制以使移动机器人1更靠近孩子。
140.在这种情况下，移动机器人1采取接近性格或情感的相似度高的人的动作。
141.如上所述，可以基于包括动作和情感的人的状态来控制移动机器人1的动作。人状态识别单元56将表示人的状态的识别结果的信息输出至移动控制单元54。
142.图16是示出对移动机器人1的位置的识别的示例的图。
143.如图16所示，在移动机器人1的主体单元11的内部设置有发射ir光的发光单元101。罩12包括透射ir光的材料。
144.控制装置31的机器人位置识别单元53通过分析由构成摄像装置组32的ir摄像装置成像的图像来检测每个移动机器人1的ir光的闪烁模式。机器人位置识别单元53基于检测到的ir光的闪烁模式来识别每个移动机器人1的位置。
145.图17是示出主体单元11的内部配置示例的图。
146.如图17所示，计算机111被设置在主体单元11的内部。电池113连接至计算机111的基板112，并且经由驱动器设置电机114。
147.全向轮115附接至电机114。在图17的示例中，设置了两个电机114和两个全向轮115。
148.全向轮115以与构成主体单元11的球形罩的内表面接触的状态旋转。通过调整全向轮115的旋转量，整个主体单元11滚动，并且移动机器人1的移动速度和移动方向被控制。
149.引导辊116经由支撑构件设置在基板112上的预定位置处。引导辊116例如被用作支撑柱的弹簧材料压靠在主体单元11的罩的内表面上。随着全向轮115旋转，引导辊116也以与罩的内表面接触的状态旋转。
150.代替用罩12覆盖具有图17所示的配置的主体单元11，也可以将图17所示的配置直接设置在罩12的内部。
151.<移动控制单元54的控制的示例>
152.根据移动机器人1的状态、移动机器人1周围的人的状态、以及指示移动机器人1的性格和情感的参数来执行移动控制单元54的控制。
153.如上所述，人的状态还包括由人状态识别单元56基于人的动作等识别的人的性格和情感。在这种情况下，根据由参数表示的移动机器人1的性格和情感与人的性格和情感的组合来执行移动控制单元54的控制。
154.在由参数表示的移动机器人1的性格和情感与人的性格和情感之间的相似度高于或等于阈值的情况下，可以执行控制以使移动机器人1靠近人。在这种情况下，移动机器人1向性格和情感与移动机器人1的性格和情感相似的人移动。
155.在由参数表示的移动机器人1的性格和情感与人的性格和情感之间的相似度小于阈值的情况下，可以执行控制以使移动机器人1远离人。在这种情况下，移动机器人1远离性格和情感与移动机器人1的性格和情感不相似的人移动。
156.此外，执行移动控制单元54的控制，以使得移动机器人1根据移动机器人1的状态和另外的移动机器人1的状态的组合而形成组。
157.例如，由附近的移动机器人1形成组。此外，由下述移动机器人1形成组：这些移动机器人1的参数的相似度高于阈值，并且这些移动机器人1的性格和情感相似。
158.属于预定组的移动机器人1在处于与另外的移动机器人1一起形成组的状态下的同时进行移动。
159.在处于形成组的状态下的同时，按照组来执行例如接近或离开人的动作。在这种情况下，基于以下三个参数来控制特定的移动机器人1的动作：人的状态、移动机器人1自身的状态、以及属于同一组的另外的移动机器人1的状态。
160.可以将属于特定组的移动机器人1中的一个移动机器人1设置为主机器人。在这种情况下，将属于同一组的另外的移动机器人1设置为主机器人。
161.对于设置了主机器人的组，将主机器人的参数设置为表示整个组的性格和情感的代表参数。根据代表参数来控制属于该组的每个移动机器人1的动作。
162.<修改例>
163.已经描述了由控制装置31控制移动机器人1的动作；然而，移动机器人1可以估计自身位置并且在确定周围情况的同时自主移动。
164.已经描述了移动机器人1与人的动作结合或与另外的移动机器人1的动作结合来采取动作；然而，移动机器人1可以与例如宠物型机器人的另外的类型的机器人的动作结合来采取上述动作。
165.上述一系列处理步骤可以由硬件执行，或者可以由软件执行。在由软件执行一系列处理步骤的情况下，构成软件的程序从程序记录介质安装到并入专用硬件的计算机、通用个人计算机等中。
166.由计算机执行的程序可以是用于按照本说明书描述的顺序按时间序列来执行处理的程序，并且可以是用于并行地或者在必要的定时例如执行调用时执行处理的程序。
167.在本说明书中，系统是指多个组成部分(装置、模块(部件)等)的集合，并且所有组
成部分是否在同一壳体中并不重要。因此，容纳在单独的壳体中并且经由网络彼此连接的多个装置以及在一个壳体中容纳多个模块的一个装置都是系统。
168.注意，本说明书中描述的有益效果仅仅是示例，并且本技术的有益效果不限于此并且可以包括其他效果。
169.本公开内容的实施例不限于上述的实施例，并且在不脱离本公开内容的主旨的情况下可以进行各种修改。
170.例如，本技术可以采用经由网络在多个装置中共享一个功能来协作处理的云计算的配置。
171.附图标记列表
172.1移动机器人
173.31控制装置
174.32摄像装置组
175.33传感器组