專利名稱：機器人裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及機器人裝置，更具體地說，本發明適合應用于適于與其它機器人裝置協同操作的機器人裝置。
背景技術：
通常建議將一組機器人的協同方式開發成多個機器人根據其它機器人的運動等改變其自身運動。例如，第9-12805號日本公開專利申請中公開了一種機器人控制裝置，這種機器人控制裝置可以操作多個使用于工廠等、互相協同的機器人。此外，第10-49188號日本公開專利申請中公開了這樣一種感情變化裝置，它象人類一樣，當輸入語音時可以根據感情表示不同的響應，該裝置可以應用于機器人。
在上述工廠中使用的多個機器人中，各機器人僅根據操作員通過機器人控制裝置給出的指令操作，而且，在具有感情變化裝置的機器人中，它僅在操作員輸入語音時響應。可見，這些機器人只根據操作員的指令操作。
發明公開本發明是針對上述問題完成的，并且，其目的在于提出一種作為一組機器人中之一并可以與其它機器人裝置協同自動操作的機器人裝置。
為了解決上述問題，根據本發明，適于與其它機器人裝置協同操作的機器人裝置包括輸入裝置，用于接收并輸入由另一個機器人裝置發送的發送信息；運動判定裝置，該運動判定裝置從發送信息中提取識別信息和通信信息，識別信息用于指定作為發送目標的機器人裝置，通信信息被傳送到作為發送目標的機器人裝置，而且，該運動判定裝置將識別信息與事先分配給機器人裝置的識別信息進行比較，以根據比較結果和通信信息判定其運動；以及操作裝置，用于根據由運動判定裝置判定的運動進行操作。
結果，由于機器人裝置根據從另一個機器人裝置發送的發送信息判定其運動，所以可以實現一種與操作員發的指令無關并能與其它機器人裝置協同操作的機器人裝置。因此，這種機器人裝置可以在一組內互相協同自主操作。
附圖的簡要說明
圖1示出說明根據本發明的娛樂機器人裝置實施例的原理圖。
圖2示出說明娛樂機器人裝置電路配置的方框圖。
圖3示出解釋利用CPU的動作判定處理的方框圖。
圖4示出說明利用CPU的動作判定處理的流程圖。
圖5示出解釋利用CPU的位置信息傳輸處理的方框圖。
圖6示出說明利用CPU的位置信息傳輸處理的流程圖。
圖7示出解釋利用CPU的位置信息接收處理的方框圖。
圖8示出說明利用CPU的位置信息接收處理的流程圖。
圖9示出解釋利用CPU的數字信息傳輸處理的方框圖。
圖10示出說明利用CPU的數字信息傳輸處理的流程圖。
圖11示出解釋利用CPU的數字信息接收處理的方框圖。
圖12示出說明利用CPU的數字信息接收處理的方框圖。
圖13示出解釋當發射者為隊長時利用CPU的運動判定處理的方框圖。
圖14示出說明當發射者為隊長時利用CPU的運動判定處理的流程圖。
圖15示出解釋與定時信號同步的運動輸出處理的方框圖。
圖16示出說明與定時信號同步的運動輸出處理的流程圖。
圖17示出解釋相應于組內角色利用CPU的運動判定處理的方框圖。
圖18示出說明運動判定單元配置的方框圖。
圖19示出解釋感情判定裝置的方框圖。
圖20示出解釋動作模型的概念圖。
圖21示出說明相應于組內角色利用CPU的運動判定處理的流程圖。
實現本發明的最佳方式以下將參考附圖，詳細說明根據本發明的實施例。
(1)娛樂機器人的配置如圖1所示，標號1代表娛樂機器人裝置整體，該娛樂機器人裝置可以用于娛樂領域，如進行足球比賽。在娛樂機器人1的配置中連接了相當于頭的頭部2、相當于軀干的主體部分3、相當于四足的足部4A到4D以及相當于尾的尾部5。通過與主體3相連的頭部2、足部4A至4D以及尾部5的運動，此娛樂機器人裝置適于象四足獸一樣操作。
對于頭部2，在其相應的預定位置安裝電視攝像機10，相當于眼睛用于采集圖象；麥克風11，相當于耳朵用于采集聲音；以及揚聲器12，相當于嘴巴用于發聲。此外，頭部2上還安裝有觸摸傳感器14，用于檢測操作員的手部等部位的觸摸；以及LED(發光二極管)單元15，用于將其內部產生的信息通知其它娛樂機器人。
在主體部分3內，裝有用于控制整個娛樂機器人1的動作的電子電路(未示出)等。足部4A至4D的接合部分、足部4A至4D與主體部分3之間的耦合部分、主體部分3與頭部2之間的耦合部分、主體部分3與尾部5之間的耦合部分分別用致動裝置23A至23N連接，而且它們適于在主體部分3內的電子電路的控制下驅動。
如上所述，通過上、下、左、右搖動頭部2、搖擺尾部5以及通過驅動致動裝置23A至23N的各致動裝置來移動用于行走或跑動的足部4A至4D，娛樂機器人1就象真實的四足獸一樣移動。
(2)娛樂機器人的電路配置現在參考圖2說明娛樂機器人1的電路配置。頭部2具有輸入單元30和輸出單元31，輸入單元30包括電視攝像機10、麥克風11和觸摸傳感器14，輸出單元31包括揚聲器12和LED單元15。此外，主體部分3具有用于控制整個娛樂機器人1的動作的CPU(中央處理器單元)32以及用于存儲各種程序等的存儲器33。另外，在預定位置，為娛樂機器人1提供了致動裝置23A至23N。
電視攝像機10用于檢測其它娛樂機器人的移動和娛樂機器人1自身周圍環境。它采集提供給其它娛樂機器人的LED的閃爍以及娛樂機器人1自身周圍的圖象，并將合成圖象信號S1A發送到CPU 32。
麥克風11用于檢測其它娛樂機器人和操作員發出的聲音。它采集聲音以產生音頻信號S1B，并將音頻信號S1B發送到CPU 32。觸摸傳感器14用于檢測操作員對娛樂機器人1的要求(appeal)。當操作員通過觸摸觸摸傳感器14發出預定要求時，觸摸傳感器14將與要求對應的接觸檢測信號S1C發送到CPU 32。
含有這種圖象信號S1A、音頻信號S1B以及接觸檢測信號S1C的輸入信號S1包括作為輸入信號S1的發送者的娛樂機器人識別信息(以下簡稱“發送者ID”)；作為輸入信號S1的發送目標的娛樂機器人識別信息(以下簡稱“接收者ID”)；以及通信信息，從傳球人娛樂機器人發送到作為傳送目標的娛樂機器人。
存儲器33事先存儲分配到娛樂機器人1以及娛樂機器人1之外的多個娛樂機器人的識別信息。根據存儲器33內存儲的識別信息列表，利用通過輸入單元30從外部輸入的輸入信號S1中的發送者ID和接收者ID，CPU 32確定發送機娛樂機器人和傳送目標娛樂機器人。
結果，當判斷特定的接收者ID為自身機器人時，根據輸入信號S1內的通信信息，CPU 32產生驅動信號S3A至S3N并將這些信號發送到相應的致動裝置23A至23N，然后驅動它們操作娛樂機器人1。
揚聲器12通過發聲將所需信息發送到其它娛樂機器人。LED單元15包括發紅光的LED、發藍光的LED、發綠光的LED以及發黃光的LED，而且通過閃爍LED，LED單元15適于將閃爍LED所需的信息通知其它娛樂機器人。
因此，根據通過輸入單元30輸入的輸入信號S1，CPU 32按要求產生包括音頻信號S5A和閃爍信號S5B的輸出信號S5。并且，在輸出信號S5中，CPU 32還通過揚聲器31向外輸出音頻信號S1A，或將閃爍信號S5B發送到LED單元15使構成LED單元15的各LED閃爍。因此，所需信息適于被傳送到由接收者ID確定的其它娛樂機器人。
(3)多個娛樂機器人進行足球比賽的情況以下將說明，當提供必要數量的娛樂機器人1進行足球比賽時，由各娛樂機器人1的CPU 32完成的數據處理處理。
(3-1)利用CPU的動作判定處理首先，參考圖3，對動作判定處理進行說明，例如，當多個娛樂機器人1中的娛樂機器人1A在帶球時向娛樂機器人1B傳球時，娛樂機器人1B的CPU32進行動作判定處理。
此時，通過閃爍構成LED單元15(如圖2所示)的紅色LED，作為傳球人的娛樂機器人1A發送作為發送者ID的娛樂機器人1A的識別信息。通過閃爍藍色LED，娛樂機器人1A發送作為接收者ID的娛樂機器人1A的識別信息，并通過閃爍綠色LED發送指示將進行傳球的通信信息。
利用電視攝像機10(如圖2所示)，娛樂機器人1B采集構成娛樂機器人1A的LED單元15(如圖2所示)的LED的閃爍狀態圖象，并將合成圖象信號S1A輸入到CPU 32的信號檢測單元39。信號檢測單元39從利用電視攝像機10獲得的圖象信號S1A中檢測指示構成娛樂機器人1A的LED單元15的LED的閃爍狀態的發送信息S9，并將此信息發送到信號分離器40。信號分離器40將發送信息S9分離為發送者ID S10A、接收者ID S10B、以及圖象信息S10C并將它們發送到ID比較單元41。
根據存儲在存儲器33的關于娛樂機器人1的識別信息列表，ID比較單元41確定由接收者ID S10B表示的娛樂機器人1B。結果，ID比較器41判斷接收者ID S10B代表娛樂機器人1B，并將此判斷信息和通信信息S10C作為比較結果信息S11發送到運動判定單元42。
根據表示其自身機器人包括在接收者ID內并且表示從娛樂機器人1A向其自身機器人傳球的比較結果信息S11，運動判斷單元42判斷將要進行的下一個運動，并將所得運動判斷信息S12發送到運動輸出單元43。
根據運動判斷信息S12，運動輸出單元43產生驅動信號S3，并將驅動信號S3發送到致動裝置23以驅動它們，并由此娛樂機器人1B進行操作。在這方面，如果ID比較單元41判斷其自身機器人不包括在接收者ID S10B內，那么，根據通信信息S10C不是發給其自身機器人的事實，運動判斷單元42判斷將要進行的下一個運動。如上所述，娛樂機器人1根據由其它娛樂機器人發送的信息判斷并進行下一個運動。
以下將參考圖4所示的流程圖說明利用這種CPU 32的動作判斷處理。從步驟SP1開始，在步驟SP2，CPU 32從由電視攝像機10(如圖2所示)采集的圖象信號S1A中檢測由娛樂機器人1A發送的發送信號S9。然后，處理進入步驟SP3，將發送信息S9分離為發送者ID S10A、接收者ID S10B以及通信信息S10C。
在步驟SP4，根據存儲在存儲器33內的娛樂機器人1的識別信息列表，CPU 32確定接收者ID是否指示其自身機器人。結果，如果接收者ID表示其自身機器人，那么處理進入步驟SP5，否則處理進入步驟SP6。
在步驟SP5，CPU 32對通信信息S10C進行解碼，然后，處理進入步驟SP7，根據解碼的通信信息S10C的內容判定下一個運動。在步驟SP8，CPU 32根據判定的運動驅動致動裝置23以操作娛樂機器人1B，此后，處理進入步驟SP9，結束此處理。
另一方面，在步驟SP4，如果接收者ID不表示其自身機器人，那么，CPU32進入步驟SP6以根據通信信息S10C不是用于其自身機器人的事實判斷下一個運動。然后，在步驟SP8，CPU 32根據判斷的運動來驅動致動裝置23以操作娛樂機器人1B，此后，處理進入步驟SP9，處理結束。
(3-2)利用CPU的位置信息傳輸處理現在參考圖5說明當娛樂機器人1A將其自身當前位置通知娛樂機器人1B時利用娛樂機器人1A的CPU 32的位置信息傳輸處理。首先，根據由電視攝像機10采集的圖象信號S1A示于圖象中的、在球場上的預定位置設定的距離檢測標記，娛樂機器人1A的CPU 32判斷其自身位置如距對方球門1米、距對方球門左端0.5米，并將此指示其自身位置的信息作為位置信息S15發送到信號轉換單元51。
接收到從位置檢測單元50產生的位置信息S15后，信號轉換單元51判定指示作為傳輸目標的娛樂機器人1B的接收者ID，并根據此判定，將發送者ID、接收者ID以及位置信息S15合成并由此產生發送信息。
在此發送信息中，信號轉換單元51將發送者ID分配到紅色LED、接收者ID分配到藍色LED、球場的縱向距離分配到綠色LED、球場的橫向距離分配到黃色LED，并將發送信息轉換為各LED的閃爍信號S5B。因此，信號轉換單元51將此閃爍信號S5B發送到LED單元15(如圖2所示)以閃爍構成LED單元15的LED，因此，可以將其自身位置通知娛樂機器人1B并進行包括傳球在內的組隊比賽。
以下將參考圖6所示的流程圖，說明利用CPU 32的位置信息發送處理。從步驟SP15開始，在步驟SP16，CPU 32根據電視攝像機10采集的圖象信號S1A產生的圖象檢測指示其自身位置的位置信息S15。在步驟SP17，CPU 32判定作為傳輸目標的娛樂機器人1B，之后，進入步驟SP18，在步驟SP18，通過合成發送者ID、接收者ID以及位置信息S15，產生待發送到娛樂機器人1B的發送信息。
在步驟SP19，CPU 32將此發送信息轉換為閃爍信號S5B以通過構成LED單元15的LED發送，然后，在步驟SP20，根據此閃爍信號S5B閃爍各LED，此后，進入步驟SP21結束此處理。
(3-3)利用CPU的位置信息接收處理現在參考圖7說明，當帶球的娛樂機器人1A根據娛樂機器人1B和1C發送的位置信息判定傳球接球人時，利用娛樂機器人1A的CPU的位置信息接收處理。
利用電視攝像機10(如圖2所示)，娛樂機器人1A分別采集娛樂機器人1B和1C的LED單元15的閃爍狀態，并將合成圖象信號S1A輸入到CPU內的信號檢測單元55。信號檢測單元55從利用電視攝像機10獲得的圖象信號S1A中檢測分別指示娛樂機器人1B和1C的LED單元15的閃爍狀態的發送信息S20，以將此信息發送到信號分離單元56。信號分離單元56分別將娛樂機器人1B和1C發送的發送信息分離為發送者ID S21A、接收者ID S21B以及位置信息S21C并將它們發送到ID比較單元57。
根據存儲在存儲器33的關于娛樂機器人1的識別信息列表，ID比較單元57確定由娛樂機器人1B和1C分別發送的接收者ID S21B指示的娛樂機器人1。結果，如果其自身機器人包含在接收者ID S21B內，其自身機器人就將娛樂機器人1B和1C的位置信息S21C分別發送到運動判斷單元58。
運動判斷單元58保留娛樂機器人1A自身的當前運動(例如，指示“它現在正在帶球并準備傳球”)、內部狀態以及其自身當前位置，根據當前運動以及內部狀態、娛樂機器人1B和1C的各自當前位置以及其自身當前位置，運動判斷單元58在娛樂機器人1B和1C之間判定傳球接球人。之后，運動判定單元58將所得運動判定信息S22發送到運動輸出單元59。
根據運動判定信息S22，運動輸出單元59產生驅動信號S3并將此驅動信號發送到致動裝置23，從而驅動致動裝置23以將球傳向預定的娛樂機器人1。如上所述，根據將由其它娛樂機器人給出的位置信息，娛樂機器人1能作出判定并進行下一個運動。
以下將參考圖8所示的流程圖說明利用CPU 32的位置信息接收處理。由步驟SP25開始，在步驟SP26，娛樂機器人1A的CPU 32從利用電視攝像機10獲得的圖象信號S1A中檢測表示娛樂機器人1B和1C內的LED單元15的閃爍狀態的發送信息S20。然后，在步驟SP27，CPU 32將各娛樂機器人1B和1C的發送信息S20分離為發送者ID S21A、接收者ID S21B以及位置信息S21C。
在步驟SP28，根據在存儲器33存儲的關于娛樂機器人1的判斷信息列表，CPU 32確定由各娛樂機器人1B和1C發送的接收者ID S21B指示的娛樂機器人。結果，如果其自身機器人包含在接收者ID S21B內，那么處理進入步驟SP29以分別對娛樂機器人1B和1C的位置信息S21C進行解碼。
接著，在步驟SP30，根據娛樂機器人1A自身的當前運動和內部狀態、娛樂機器人1B和1C的各自當前位置及其自身的當前位置，CPU 32在娛樂機器人1B和1C中判定傳球的接球人，并進入步驟SP31，在步驟SP31，驅動致動裝置23以將球傳向判定的接球人，之后，進入步驟SP32，結束此處理。另一方面，在步驟SP28，如果接收者ID未指示其自身機器人，那么CPU 32進入步驟SP32以結束此處理。
(3-4)利用CPU的數量信息傳輸處理參考圖9說明如當娛樂機器人1A對存在于娛樂機器人1A周圍的娛樂機器人1進行計數以將此數量通知其它娛樂機器人1時，利用娛樂機器人1A的CPU 32的數量信息傳輸處理。
娛樂機器人1A采集在其可檢測的范圍內存在的娛樂機器人1的LED的閃爍狀態圖象，并將所得圖象信號S1A輸入到CPU 32的機器人檢測單元65。機器人檢測單元65檢測說明娛樂機器人1的LED的閃爍狀態的發送信息，之后，從發送信息中提取發送者ID。
機器人檢測單元65根據發送者ID識別娛樂機器人1的立體圖形(solid)、識別所識別的娛樂機器人1是屬于友隊還是屬于對方隊，并在每次識別娛樂機器人1時將表示識別結果的機器人檢測信號S25發送到數量計數器66。
每次提供機器人檢測信號S25時，數量計數器66對友隊的機器人數和對方的機器人數進行計數，并將結果數量信息S26發送到信號轉換單元67。信號轉換單元67判定指示作為傳送目標的娛樂機器人1的接收者ID，然后，通過將發送者ID、接收者ID以及數量信息進行合成，產生發送信息。
信號轉換單元67產生與此發送信息對應的閃爍信號S5B、將此信號發送到LED單元15然后閃爍各LED以將其自身機器人周圍的娛樂機器人1的數量通知其它娛樂機器人。如果在娛樂機器人1A的周圍存在對方隊的兩個娛樂機器人1，那么信號轉換單元67發送與數量信息對應而且將“由于在周圍存在許多對方隊的娛樂機器人1，所以別向我傳球”附加到數量信息的信息。
以下將參考圖10所示的流程圖說明利用這種CPU 32的數量信息發送處理。從步驟SP40開始，在步驟SP41，根據電視攝像機10采集的圖象信號S1A，CPU 32對在其自身機器人周圍存在的友隊和對方隊娛樂機器人1進行計數。在步驟SP42，CPU 32選擇接收者ID，然后，進入步驟SP43以通過將發送者ID、接收者ID以及數量信息進行合成來產生發送信息。
在步驟SP44，CPU 32將此發送信息轉換為閃爍信號S5B，進入步驟SP45，將此閃爍信號S5B發送到LED單元15，然后閃爍LED以將其自身機器人周圍存在的娛樂機器人1的數量通知其它娛樂機器人1。此后，處理進入步驟SP46，結束此處理。
(3-5)利用CPU的數量信息結束處理現在參考圖11說明，當娛樂機器人1A根據娛樂機器人1B和1C在處于娛樂機器人1A帶球狀態時，發送的數量信息來判定傳球的接球人時，利用娛樂機器人1A的CPU 32的數量信息接收處理。
利用電視攝像機10，娛樂機器人1A采集娛樂機器人1B和1C的LED單元15的閃爍狀態圖象，并將所得圖象信號S1A輸入到CPU 32的信號檢測單元70。CPU 32將指示在娛樂機器人1B和1C周圍分別存在的對方隊的娛樂機器人1的數量的數量信息S30輸入到運動判定單元73，該數量信息S30是順序通過信號檢測單元70、信號分離器71以及ID比較單元72獲得的。
運動判定單元73保留如指示“它正在帶球并將傳球”的當前運動和內部狀態，并根據當前運動和內部狀態以及在娛樂機器人1B和1C周圍存在的對方隊的娛樂機器人1的數量，從娛樂機器人1B和1C中判定傳球的接球人以由此產生運動判定信息S31，然后將運動判定信息S31發送到運動輸出單元74。
運動輸出單元74根據運動判定信息S31產生驅動信號S3，將驅動信號S3發送到致動裝置23，并驅動致動裝置23以由此將球傳向判定的娛樂機器人1。如上所述，娛樂機器人1能根據待由娛樂機器人1發送的數量信息判定下一個運動。
以下將參考圖12所示的流程圖說明利用CPU的數量信息接收處理。從步驟SP50開始，在步驟SP51，娛樂機器人1A的CPU 32從利用電視攝像機10獲得的圖象信號S1A中檢測包括娛樂機器人1B和1C的LED單元15的閃爍狀態的發送信息。然后，在步驟SP52，CPU 32將娛樂機器人1B和1C的發送信息分別分離為發送者ID、接收者ID以及數量信息。
在步驟SP53，根據在存儲器33存儲的關于娛樂機器人1的識別信息的列表，CPU 32確定由娛樂機器人1B和1C分別發送的接收者ID指示的娛樂機器人1。結果，如果其自身機器人包括在接收者ID內，則處理進入步驟SP54以對來自娛樂機器人1B和1C的數量信息S30進行解碼。
接著，在步驟SP55，根據娛樂機器人1A自身的當前運動和內部狀態以及來自娛樂機器人1B和1C的數量信息，CPU 32從娛樂機器人1B和1C中判定傳球的接球人，然后，進入步驟SP56以驅動致動裝置23從而將球傳向判定的接球人，此后，進入步驟SP57，結束此處理。另一方面，在步驟SP53，如果接收者ID未指示其自身機器人，那么CPU 32進入步驟SP57，結束此處理。
(3-6)當傳球人為隊長時利用CPU的運動判定處理首先，例如，從構成友隊的各個娛樂機器人1中選擇一個娛樂機器人1作為隊長，隊長娛樂機器人1的識別信息被作為隊長ID事先存儲在其它娛樂機器人1的存儲器33中。隊長娛樂機器人1適于始終處于對球場具有廣闊視野的位置以監視整個球場。此外，通常，設定娛樂機器人1一旦得球就向對方球門帶球。
在這種情況下，如果球被對方隊的娛樂機器人1獲得，當被選為隊長的娛樂機器人1通過電視攝像機10檢測到球被對方隊獲得時，它就通過LED單元15將表示這種指令如“所有隊員集聚到球門”的通信信息與隊長ID和接收者ID一起發送到友隊的各娛樂機器人1。
娛樂機器人1采集在利用電視攝像機10可檢測范圍內存在的娛樂機器人1的LED單元15的閃爍狀態的圖象，并將所得圖象信號S1A發送到CPU 32的信號檢測單元80。CPU 32將包含在圖象信號S1A內的娛樂機器人1的發送者ID S40A和接收者ID S40B以及通信信息S40C通過信號檢測單元80和信號分離單元81輸入到信號確定單元82。
根據在存儲器33存儲的關于娛樂機器人1的識別信息，如果發送者ID表示隊長的識別信息并且其自身機器人包括在與發送者ID對應的接收者ID內，那么，信號識別單元82就將與這些發送者ID和接收者ID對應的通信信息S40C作為指令信息S41優先于其它發送者ID的通信信息S40C發送到運動判定單元83。
運動判定單元83保留娛樂機器人1自身的當前運動和內部狀態，根據當前運動和內部狀態以及隊長發出的指令信息S41判定下一個運動，此后，通過運動輸出單元84將驅動信號S3發送到致動裝置23，接著驅動致動裝置23以執行此動作，例如，“返回到友隊球門附近范圍”。此外，如果在發送者ID內不存在隊長的識別信息，運動判定單元83就根據其它通信信息S40C判定運動。因此，屬于同隊的每個娛樂機器人可根據隊長的指令進行組隊比賽。
以下將參考圖14所示的流程圖說明傳球人為隊長時利用CPU 32的運動判定處理。從步驟SP60開始，在步驟SP61，娛樂機器人1內的CPU 32判定表示在利用電視攝像機10獲得的圖象信號S1A可檢測范圍內存在的各娛樂機器人1的LED單元15的閃爍狀態的發送信息。
在步驟SP62，CPU 32將各娛樂機器人1的發送信息分離為發送者ID、接收者ID以及通信信息。在步驟SP63，根據在存儲器33存儲的關于娛樂機器人1的識別信息列表，CPU 32確定在從娛樂接球人發送的接收者ID內是否存在隊長的識別信息，結果，如果在發送者ID內存在隊長的識別信息，則處理進入步驟SP64。
在步驟SP64，CPU 32確定其自身機器人是否包括在與相應于隊長的發送者ID對應的接收者ID內，結果，如果其自身機器人包含在與相應于隊長的接收者ID對應的接收者ID內，那么處理進入步驟SP65來對與這些發送者ID和接收者ID對應的指令信息S41進行解碼。
接著，在步驟SP66，根據娛樂機器人1自身的當前運動和內部狀態以及隊長發出的指令信息S41，CPU 32判定下一個運動，處理進入步驟SP67，根據所判定的運動來驅動致動裝置23，此后，處理進入步驟SP68，此處理結束。在這方面，如果CPU 32在步驟SP63判斷沒有發送者ID表示是隊長的，則處理進到步驟SP68以結束處理。此外，在步驟SP64，如果CPU 32鑒別其自身機器人未包含在接收者ID內，那么，處理也進入步驟SP68，結束此處理。
(3-7)當與定時信號同步操作時用CPU的運動輸出處理參考圖15說明例如當使多個娛樂機器人1一起以預定步伐行進時利用娛樂機器人1的CPU 32的運動輸出處理。當作為發送者的娛樂機器人1、節拍器等發出聲音，該聲音對應于通過在表示指令內容的通信信息上附加發送者ID和接收者ID獲得的發送信息，以產生與預定定時信號同步進行的行進等運動時，控制各娛樂機器人1通過麥克風11收集該聲音，并將所述音頻信號S1B輸入到CPU 32內的信號檢測單元90。
CPU 32將通過信號檢測單元90和信號分離單元91順序獲得的發送者IDS50A、接收者ID S50B以及通信信息S50C輸入到信號識別單元92。根據在存儲器33存儲的娛樂機器人1的識別信息，信號識別單元92判斷其自身機器人是否包含在接收者ID內，結果，如果其自身機器人包含在接收者ID內，那么將通信信息S50C作為運動信息S51發送到運動判定單元93。
運動判定單元93保留自身娛樂機器人1的當前運動和內部狀態，根據當前運動和內部狀態以及運動信息S51判定下一個運動，并由此產生運動判定信息S52以便將諸如“右前足和左后足同時向前行”的信息發送到運動輸出單元94。
在這種情況下，當麥克風11順序通過信號檢測單元90、信號分離單元91以及信號驅動單元92輸入定時信號S53時，運動輸出單元94發送驅動信號S3，將驅動信號S3發送到致動裝置23并驅動致動裝置23以使娛樂機器人1與所輸入的定時信號S53同步行進。如上所述，多個娛樂機器人1能同步于預定娛樂機器人1提供的定時信號執行相同的運動。
以下將參考圖16所示的流程圖說明利用CPU 32與定時信號同步的運動輸出處理。從步驟SP75開始，在步驟SP76，當它通過麥克風11由作為發送者的娛樂機器人1的揚聲器12獲得音頻信號S1B時，娛樂機器人1的CPU 32從音頻信號S1B中檢測發送信息。
在步驟SP77，CPU 32將檢測的發送信息分離為發送者ID S50A、接收者ID S50B以及通信信息S50C。接著，在步驟SP78，根據在存儲器33存儲的關于娛樂機器人1的識別信息列表，CPU 32鑒別其自身機器人是否包含在接收者ID內，結果，如果其自身機器人包含在接收者ID內，那么處理進入步驟SP79來對作為通信信息S50C的運動信息S51進行解碼。
在后續步驟SP80中，根據當前運動和內部狀態以及運動信息S51，CPU 32判定下一個運動，之后，處于準備狀態直到輸入定時信號。當在步驟SP81，CPU 32檢測到通過麥克風11輸入的發送信息時，CPU 32進入步驟SP82將檢測的發送信息分離為發送者ID、接收者ID以及通信信息S50C。
在步驟SP83，CPU 32確定定時信號是否包含在通信信息S50C內，結果，如果包含定時信號S53，那么處理進入步驟SP84以與所輸入的定時信號S53同步移動。另一方面，在步驟SP83，如果在通信信息S50C內未包含定時信號，那么，CPU 32處于準備狀態直到提供了定時信號。
在步驟SP85，CPU 32判斷是否檢測到指示定時信號結束的通信信息S50C，結果，如果指示計時信號結束的通信信息S50C被檢測到了，那么處理進入步驟SP86以結束此處理，如果未檢測到它，那么處理進入步驟SP81以重復移動。此外，在步驟SP 78，如果其自身機器人未包含在接收者ID內，那么CPU 32進入步驟SP86以結束此處理。
(3-8)利用CPU的對應于組內角色的運動判定處理參考圖17，說明例如當準備必要數量的娛樂機器人1組建虛擬家庭關系時，利用娛樂機器人1的CPU 32的運動判定處理。在這種情況下，操作員將組內角色，例如父親、母親等在家庭中的地位，以及表示感情和動作方式，例如固執的、友善的音頻信號S1B通過各娛樂機器人1的麥克風11輸入到CPU 32的特征設定單元100。
特征設定單元100將特征設定信息S60發送到運動判定單元101以改變內部設定，結果，根據規定的組內角色、感情以及動作方式，娛樂機器人1產生運動。
通過將電視攝像機10采集的圖象信號S1A順序通過信號檢測單元102、信號分離單元103以及ID比較單元104，CPU 32獲得通信信息并將該通信信息輸入到運動判定單元101。
根據ID比較單元104發出的通信信息S61，運動判定單元101根據由特征設定單元100改變的內部設定判定下一個運動，并將所得運動判定信息S62發送到運動輸出單元105。
運動輸出單元105從運動判定信息S62產生驅動信號S3以按要求的運動方式驅動致動裝置23。因此，利用多個娛樂機器人1可以建立類似于人類家庭關系的關系。
請注意，運動判定單元101的具體配置示于圖18。如同從圖18看到的那樣，運動判定單元101包括用于判定娛樂機器人1的感情判定部分110以及用于獲得判定感情的判定娛樂機器人1的下一個運動的運動判定部分111。
在這種情況下，如圖19所示，感情判定裝置110包括作為感情模式的感情單元112A至112F以及分別對應于感情單元112A至112F的強度增減功能單元113A至113F，所提供的感情模式對應于六種感情“快樂”、“悲傷”、“驚奇”、“恐懼”、“憎恨”以及“憤怒”。
根據ID比較單元104給出的通信信息S61等，強度增減功能單元113A至113F產生并輸出強度信息S70A至S70F，強度信息S70A至S70F根據先前設定的參數(下面討論)增加或減少感情單元112A至112F的感情強度。
此外，感情單元112A至112F還具有從0到100的感情強度，并且根據強度增減功能單元113A至113F給出的強度信息S70A至S70F頻繁改變強度。
如上所述，通過將感情單元112A至112F的強度混合在一起，感情判定裝置110判定娛樂機器人1的當前感情并將判定結果作為感情信息S71輸出到運動判定裝置111。
以這種方式，通過設定感情模式的強度功能單元的參數，娛樂機器人1可以具有諸如“易發怒”或“和藹的”的性格。
此外，根據操作員指定的性格，特征設定單元將強度增減功能單元113A至113F的參數設定到先前的預定值，以致將娛樂機器人1設定為具有指定的感情并完成指定的動作。
另一方面，根據感情判定裝置110給出的感情信息以及ID比較單元104給出的通信信息S61，運動判定裝置111判定下一個運動。在這種情況，為了判定下一個運動，運動判定裝置111利用被稱為概率自動機(automaton)的運動模型；如圖20所示，由節點NODE0至NODEn表示的狀態，根據為在連接節點NODE0至NODEn中各節點的弧線ARC0至ARCn設定的轉換概率P0至Pn，從一個節點NODE0到該節點本身或節點NODE0至NODEn中的另一個節點按概率轉換。此運動模型被事先存儲在存儲器33(如圖2所示)。
當從ID比較單元104接收通信信息S61時或當經過固定時間周期時，由于狀態轉換到當前狀態(節點NODE0)，考慮到根據根據信息S71獲得的娛樂機器人1的當前感情，運動判定裝置111利用運動模型判定下一個狀態(NODE0至NODEn)并將向下一個狀態的轉換的運動作為上述運動判定信息S62輸出到運動輸出單元。
以這種方式，娛樂機器人1通過改變在運動判定單元101的運動判定部分111內使用的運動模式來改變其動作方式。此外，根據諸如家庭的組內角色，在存儲器33(如圖2所示)內存儲多種運動模式。
當操作員指定娛樂機器人1的角色時，特征設定單元100控制運動判定部分111使用適當的運動模式，以使娛樂機器人1可以根據角色進行運動。
以下將參考圖18所示的流程圖說明利用CPU 32根據組內角色的運動判定處理。從步驟SP90開始，在步驟SP91，根據操作員輸入的組內角色以及感情方式和動作模式，CPU 32設定運動判定單元101的感情判定單元110的強度增減功能單元113A至113F的參數，此外，CPU 32還控制運動判定單元101的運動判定裝置111進行設定以便使用適當的運動模式。
在步驟SP92，CPU 32從電視攝像機10采集的圖象信號S1A內檢測發送信息，并進入步驟SP93以將此發送信息分離為發送者ID、接收者ID以及通信信息。在步驟SP94，根據在存儲器33存儲的關于娛樂機器人1的識別信息的列表，CPU 32判斷其自身機器人是否包含在接收者ID內，如果判斷結果是其自身機器人包含在接收者ID內，那么處理進入步驟SP95來對通信信息進行解碼。
在步驟SP96，如上所述，根據通信信息S61，CPU 32判定下一個運動，進入步驟SP97以完成判定的運動，之后，進入步驟SP98，結束此處理。在這方面，在步驟SP94，如果其自身機器人未包含在接收者ID內，那么處理進入步驟SP98，結束此處理。
(4)運動與效果在以上的配置中，CPU 32通過輸入單元30從另一個娛樂機器人1獲得的發送信息是否用于其自身機器人，結果，如果它是用于其自身機器人的，那么CPU 32根據發送信息判定運動，因此，與其它娛樂機器人1協同操作成為可能。
因此，多個娛樂機器人1自主互相通信以協同操作，而與操作員的指令無關，由此，在各種領域，如在足球賽中的組隊比賽等，實現了機器人組的協同、在人們難于操作的地點和環境進行操作以及虛擬的家庭關系。
根據上述配置，通過根據由其它娛樂機器人1發送的發送信息判定下一個運動，可以實現可以與其它娛樂機器人1協同操作的娛樂機器人1，而且這種娛樂機器人1可以組建機器人組，該機器人組可以自主動作而與操作員的指令無關。
(5)其它實施例在這方面，在上述實施例中，說明了當利用特征設定單元100在多個娛樂機器人1之間建立家庭關系的情況，然而，本發明并不局限于此，還可以設置友隊和對方隊娛樂機器人1的特征和友方、敵方以及陌生的娛樂機器人1的動作模式，以使它們完成與其自身機器人與其它娛樂機器人1之間的關系相對應的運動，因此，可以在娛樂機器人之間構建類似于人類關系的關系。
此外，在上述實施例中，已經說明了利用特征設定單元100在多個娛樂機器人1之間建立家庭關系的情況，然而，本發明并不局限于此，還可以通過設定娛樂機器人的性別和與性別對應的運動方式，可以根據其它機器人的性別判定其自身運動并可以在娛樂機器人1之間建立類似于異性關系的關系，如求愛運動。
工業應用本發明可以應用于娛樂機器人以及工業機器人。
權利要求
1.一種適于與其它機器人裝置互相協同操作的機器人裝置，該機器人裝置包括輸入裝置，用于接收并輸入由所述其它機器人裝置發送的發送信息；運動判定裝置，用于從所述發送信息中提取用于確定作為發送目標的機器人裝置的識別信息和待傳送到所述目標機器人裝置的通信信息，并將所述識別信息與事先分配給所述機器人裝置的識別信息進行比較，以根據比較結果和所述通信信息判定其運動；以及操作裝置，用于根據所述運動判定裝置判定的運動進行操作。
2.根據權利要求1所述的機器人裝置，其中所述通信信息包括指示所述另一個機器人裝置的當前位置的位置信息。
3.根據權利要求1所述的機器人裝置，其中所述通信信息包括數量信息，該數量信息表示在存在于所述另一個機器人裝置周圍的機器人裝置中，與所述另一個機器人裝置屬于同一組的所述機器人裝置的數量以及與所述另一個機器人裝置不屬于同一組的所述機器人裝置的數量。
4.根據權利要求1所述的機器人裝置，其中所述運動判定裝置從所述發送信息中提取用于指定作為發送目標的所述機器人裝置的識別信息、用于指定所述另一個機器人裝置的識別信息、以及要發送到作為發送目標的所述機器人裝置的通信信息；并將用于指定作為發送目標的所述機器人裝置的識別信息與事先分配給所述機器人裝置的識別信息進行比較，并根據比較結果、指定所述另一個機器人裝置的識別信息以及所述通信信息來判定其運動。
5.根據權利要求1所述的機器人裝置，其中所述運動判定裝置從所述發送信息中提取用于指定所述另一個機器人裝置的識別信息、用于指定作為發送目標的所述機器人裝置的識別信息以及要發送到作為發送目標的所述機器人裝置的通信信息，并且如果用于指定所述另一個機器人的識別信息與從一組多個機器人裝置中事先設定的機器人裝置的識別信息一致，則由事先設定的所述機器人裝置發送的通信信息優先于由任何其它機器人裝置發送的通信信息被接收以判定運動。
6.一種適于與其它機器人裝置互相協同操作的機器人裝置，該機器人裝置包括輸入裝置，用于接收并輸入由另一個機器人裝置發送的發送信息；運動判定裝置，用于根據所述發送信息事先判定下一個運動，而且，當通過所述輸入裝置輸入定時信號時，產生并輸出與輸入的所述定時信號同步的驅動信號；以及操作裝置，用于當從所述運動判定裝置輸出所述驅動信號時，根據所述驅動信號進行操作。
7.根據權利要求6所述的機器人裝置，其中根據一種在所述發送信息中定義的所述定時信號，所述運動判定裝置確定通過所述輸入裝置輸入的信號是否為定時信號。
8.一種適于與其它機器人裝置互相協同操作的機器人裝置，該機器人裝置包括輸入裝置，用于接收并輸入由另一個機器人裝置發送的發送信息；運動判定裝置，有關所述其它機器人裝置的所述機器人裝置的角色、感情和動作模式被事先設定到該運動判定裝置，用于根據所述機器人裝置的所述角色以及所述發送信息來判定其運動；以及操作裝置，用于根據所述運動判定裝置判定的運動進行操作。
9.一種適于與其它機器人裝置互相協同操作的機器人裝置，該機器人裝置包括輸入裝置，用于接收并輸入由所述另一個機器人裝置發送的發送信息；運動判定裝置，有關所述其它機器人裝置的所述機器人裝置的角色、感情和動作模式被事先設定到該運動判定裝置，用于判定所述機器人裝置的感情和動作模式，并根據所述發送信息判定其運動；以及操作裝置，用于根據所述運動判定裝置判定的運動進行操作。
全文摘要
一種機器人裝置,根據其它機器人發送的發送信息判定其操作,以及能在沒有操作人員指令時協同工作的多個機器人裝置。這些機器人裝置可以形成自動協同的一組機器人。
文檔編號B25J9/18GK1297394SQ00800403
公開日2001年5月30日 申請日期2000年3月24日 優先權日1999年3月24日
發明者長谷川里香, 井上真 申請人:索尼公司