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JP3759068B2 - Covering structure and robot having the structure - Google Patents
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JP3759068B2 - Covering structure and robot having the structure - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実在、架空を問わない動物型、植物型、昆虫型、触手型などの形態を有し、工場や家庭等の人間中心の環境で使用されるロボット用の外皮被着構造および該構造を備えたロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のロボットは、金属、樹脂等からなる筐体の外表面が露出しているため、転倒したり周囲に衝突すると、周囲の物体や人間を損傷したり、破損する虞れがあった。また、筐体や機械的要素が露出しているため、見た目が露骨で、手触りが悪く、人間に親近感を与えない。たとえ完成度が高くて人間との距離を縮める様々な演出を行うとしても、筐体や機構が剥き出しのロボットには興味を示さない女性や高齢者が多かった。
【0003】
動物型の玩具には柔らかいぬいぐるみを玩具表面に接着したものがあるが、このようなぬいぐるみをロボットに接着したとしても、ロボット本体のメンテナンスが不可能となる。また、ロボット本体に接着されたぬいぐるみは、ロボット本体の可動部に対する負荷となり、駆動力が低下するという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、人間に親近感を与え、周囲環境を破損することがなく、メンテナンスが容易で、可動部に負荷を与えないロボット用外皮被着構造および該構造を備えたロボットを提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、可動部と非可動部を有する本体の筐体の表面に柔軟性を有する外皮を被着する外皮被着構造において、前記本体の可動部に対応する部分の外皮は可動方向に伸縮性を有する外皮で構成し、非可動部に対応する部分の外皮は非伸縮性の外皮で構成し前記外皮の内面に留め具を所定長さの可撓性を有する糸状部材により取り付け、前記外皮を前記本体の筐体に被着する際に前記留め具を前記筐体の対応する係止部に係止したものである。
【0006】
このように、本体の筐体の表面に外皮を被着したので、筐体や機械的要素が被覆される結果、人間に親近感を与え、周囲環境を破損することがない。また、外皮は柔軟性を有するので可動部に負荷を与えず、駆動力の低下を来さない。
【0007】
前記柔軟性を有する外皮は、布生地、毛皮、人工毛皮、スポンジ、エラストマーからなる群から選ばれた材料からなることが好ましい。これらの材料は、適度の弾力性を有し、手触りが良くなり、さらに人間に親近感を与える。
【0008】
前記本体の可動部に対応する部分の外皮は可動方向に伸縮性を有する外皮で構成し、非可動部に対応する部分の外皮は非伸縮性の外皮で構成したので、可動部の負荷をさらに減少させることができる。
【0009】
ここで可動部は、例えば動物型のロボットでは、4肢の関節部、首、尻尾である。また、非可動部は、例えば動物型のロボットでは胴体である。
【0011】
前記外皮の内面に留め具を所定長さの可撓性を有する糸状部材により取り付け、前記外皮を前記本体の筐体に被着する際に前記留め具を前記筐体の対応する係止部に係止したので、ロボット本体の筐体に対する外皮の移動を許容し、外皮の移動の融通性を確保することができる。
【0012】
また、前記筐体の表面に弾力性を有するパットを貼着し、該パットの上に前記外皮を被着する
【0013】
このようにすることで、外皮に膨らみと弾性を保有させて、例えば、動物型ロボットではその肢体の外形をより現実的にするとともに、撫でたり抱いたりしたときの感触を高めることができる。
【0014】
前記各構成の外皮被着構造は、特に、ネコやキツネ等の動物型のロボットに適用することが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【0016】
図1は本発明にかかる外皮被着構造を備えたネコ型のロボットを示す。本発明にかかる外皮被着構造は、ネコの形態に限定されるものではなく、キツネ、イヌ、鳥類その他の動物型、ヘチマ、リンゴ等を模した植物型、イモ虫等の昆虫型、タコ、イカ等の触手型のロボット、あるいは架空のキャラクタを模したロボットにも適用することができる。
【0017】
図1のロボットは、ロボット本体1と外皮2からなる。ロボット本体1は、胴部3、頭部4、両前脚部5、両後脚部6、尻尾部7で構成されている。胴部3は、前記頭部4、両前脚部5、両後脚部6及び尻尾部7を駆動する図示しない駆動装置と、該駆動装置を制御する制御装置と、前記駆動装置および制御装置に給電するバッテリーとを内蔵している。胴部3は図2に示すように合成樹脂製の筐体8によって覆われ、該筐体8はネコの胴外表面を形成している。筐体8の前後、左右、腹の5箇所には、前記外皮2の後述する留め具65が係止する係止穴9が形成されている。
【0018】
頭部4は、前頭および顔面を形成するマスクアセンブリ10と、後頭を形成するベースアセンブリ11とからなっている。マスクアセンブリ10は、図3に示すように、ベースアセンブリ11に対して分離可能にねじ12により結合されるようになっている。マスクアセンブリ11は、前頭および顔面の外表面を形成する筐体13に、両耳14と、両眼サブアセンブリ15と、下顎16とを取り付けたものである。
【0019】
両耳14は、図4に示すように、筐体13に連結軸17を中心に略90°回動可能に取り付けられ、当該連結軸17を回動させることにより横に寝た状態と前方に立った状態に変化させることができるようになっている。
【0020】
両眼サブアセンブリ15は、図5,図6に示すように、連結軸18によって連結された一対の矩形のフレーム19を有している。連結軸18の両端にはレバー20が固着されている。各フレーム19には眼球21がベース22を介して固定して取り付けられ、当該ベース22の両側には該眼球21を開閉する上下目蓋23a,23bが軸24により回動可能に取り付けられている。上下目蓋23a,23bには、一対の突起25が突設されている。両眼球21のベース22とフレーム19の間には、前後方向に延びるスライド軸26が架設され、該スライド軸26にT字形のスライド部材27がスライド可能に支持されている。スライド部材27は突起28を有し、該突起28は前記連結軸18のレバー20に回動可能に連結されている。また、スライド部材27の両翼端には長孔29が形成され、該長孔29は図示しないピンを介して前記上下目蓋23a,23bの突起25に連結されている。
【0021】
そして、前記両眼サブアセンブリ15は、前記両眼球21と上下目蓋23a,23bが前記筐体13に設けた眼穴30に収容されるように、筐体13の内側に取り付けられている。連結軸18が回動すると、該連結軸18と一体にレバー20が回動し、スライド部材27がスライド軸26上を前後方向にスライド移動する結果、上下目蓋23a,23bが開閉するようになっている。
【0022】
下顎16は、図4に示すように、筐体13に軸31によって回動可能に取り付けられ、筐体13に一体に形成された上顎32から離れた状態と上顎32に接近した状態とに回動して、口を開閉するようになっている。下顎16の下面には係合溝33が形成されている。
【0023】
頭部4のベースアセンブリ11は、図3に示すように、前記マスクアセンブリ10を結合した際に、当該マスクアセンブリ10の両耳14の連結軸17(図4参照)と係合して当該連結軸17を連動して回動させる両耳駆動部34と、両眼サブアセンブリ15の連結軸18(図5参照)と係合して当該連結軸18を連動して回動させる両眼駆動部35と、下顎16の係合溝33(図4参照)に係合して当該下顎16を連動して揺動させる下顎駆動部36とを有している。また、ベースアセンブリ11は、図示しない駆動部により、胴部3に対して上下、左右に回動可能になっている。
【0024】
両前脚部5は、図2に示すように、それぞれ、基端が胴部3に回動可能に連結された上腕37と、該上腕37の先端に回動可能に連結された前腕38と、該前腕38の先端に回動可能に連結された足39とからなり、直立状態とお座り状態とに変化させることができるようになっている。同様に、両後脚部6は、それぞれ、基端が胴部3に回動可能に連結された上脚40と、該上脚40の先端に回動可能に連結された下脚41と、該下脚41の先端に回動可能に連結された足部42とからなり、直立状態とお座り状態とに変化させることができるようになっている。
【0025】
両前脚部5と両後脚部6の足39,42は、基部43、爪部44および肉球45を有している。基部43は先端に断面U字形の嵌合部46を有し、底面には矩形の係合穴47が形成されている。爪部44は、ゴム等の可撓性を有する材料からなり、図8に示すように、後端に前記基部43の嵌合部46が嵌合する矩形の嵌合穴48を有している。また、爪部44の底面には、該爪部44の嵌合穴48に前記基部43の嵌合部46が嵌合した際に当該基部43の係合穴47と合致する矩形の穴部49が形成されている。肉球45は、前記爪部44の嵌合穴48に前記基部43の嵌合部46が嵌合した状態で、前記爪部44の穴部49と前記基部43の係合穴47に挿入される断面略矩形の取付軸部50を有している。取付軸部50には、先端に形成されたスリット51により軸に直角な横方向に弾性が付与されている。また、取付軸部50の先端には前記基部の係合穴47の縁に係止する爪52が形成されている。
【0026】
尻尾部7は、柔軟な構造を有し、基端が胴部3の後部に取り付けられ、内部に挿通された図示しない3本のワイヤを適宜引き操作することにより、上下左右に振らせることができるようになっている。
【0027】
一方、外皮2は、図9に示すように、予め、前記ロボット本体1の胴部3、両前脚部5、両後脚部6および尻尾部7を覆うように縫製された本体外皮61と、頭部4を覆うように縫製された頭部外皮62とからなっている。外皮2は、本実施形態では人工毛皮からなっているが、これに限らず、布生地、天然毛皮、スポンジ、エラストマー、その他柔軟性のある材料から形成することもできる。
【0028】
本体外皮61は、首部の開口部63と、胴部3の腹に対応する部分にベルクロファスナー等によって開閉可能な開口部64を有し、該開口部64を利用して前記ロボット本体1の胴部3、両前脚部5、両後脚部6および尻尾部7に脱着可能になっている。また、開口部64は、胴部に収容されたバッテリーの交換の際に開閉される。
【0029】
本体外皮61のうち、ロボット本体1の可動部に対応する部分、すなわち首部、両前脚部5および両後脚部6の各関節部、および尻尾部7の外皮は、可動方向に伸縮性を有する外皮で構成され、これに対し非可動部に対応する部分、すなわち上記各可動部以外の部分は非伸縮性を有する外皮で構成されている。外皮2の伸縮性は、外皮2を構成する縦または横の少なくともいずれかの繊維素材に弾性を有するものを採用することによって保有させることができる。
【0030】
本体外皮61の内面のうち、両前脚部5および両後脚部6の爪部44に対応する部分には、当該爪部44が予め接着や縫着等によって固着されている。
【0031】
本体外皮61の内面には、具体的には、ロボット本体1の胴部3の筐体8の左右、前後および腹に設けた係止穴9に対応する位置に、留め具65が取り付けられている。留め具65は、図10,図11に示すように、頭部66と、弾性を有する両脚部67とからなっている。頭部66には、所定長さの糸68が挿通される穴69が形成されている。両脚部67には前記係止穴9の内縁に係合する爪70が形成されている。そして、この留め具65は、頭部66の穴69に挿通された糸68を介して、当該本体外皮61の内面から所定距離だけ離れるように、取り付けられている。
【0032】
頭部外皮62は、図9に示すように、首部の開口部71と、該開口部71から後頭部にかけて形成された切れ目72を有している。頭部4のマスクアセンブリ10の両耳14、前頭部、顔面および下顎16を覆うとともに、ベースアセンブリ11の後頭部を覆うようになっている。両眼球21に対応する位置には穴73が形成されている。また、図1に示すように、鼻に対応する位置には鼻頭74が取り付けられ、該鼻頭74の斜め下方両側には髭75が取り付けられ、上顎32と下顎16の間には、歯、舌、口腔面を模したマウスピース76が取り付けられている。顔面は実際のネコの顔に模して毛並みが整えられ適宜散髪されている。
【0033】
頭部外皮62のうち、マスクアセンブリ10の可動部に対応する部分、すなわち両耳14の付け根、上下目蓋32a,32b、および下顎16の付け根は、伸縮性の外皮で構成され、これ以外の非可動部は非伸縮性の外皮で構成されている。外皮の伸縮性は、外皮を構成する縦と横の少なくともいずれかの繊維素材に弾性を有するものを採用することによって保有させることができる。
【0034】
頭部外皮62は、前記ロボット本体1の頭部4のマスクアセンブリ10に予め被着されている。そして、頭部外皮62の内面のうち、両眼球に対応する穴73の縁が上下目蓋23a,23bに、下顎16に対応する部分が下顎16にそれぞれ予め接着や縫着等によって固着されている。
【0035】
次に、前記構成からなる外皮2をロボット本体1に被着する方法について説明する。
【0036】
まず、ロボット本体1の両前脚部5と両後脚部6を屈曲させ、尻尾部7を付け根で屈曲させて胴部3に沿わせた状態で、本体外皮61の開口部64を開き、該開口部64からロボット本体1を内部に収容し、頭部4のベースアセンブリ11を開口部63から露出させ、両前脚部5、両後脚部6および尻尾部7を適所に合わせる。そして、ロボット本体1の両前脚部5および両後脚部6を伸ばしながらそれぞれの部位に挿入し、先端の爪部44の嵌合部46を予め本体外皮61の内面に接着された爪部44の嵌合穴47に嵌合させる。また、ロボット本体1の尻尾部7を伸ばしながら、該当する部位に挿入する。次に、本体外皮61の内面の各留め具65を図11に示すように胴部3の係止穴9に挿入して係止させる。さらに、本体外皮61の外側から、互いに嵌合した爪部44の49と基部43の係合穴47に肉球45の取付軸部50を挿入し、基部43の係合穴47に係止させる。これにより、爪部44が基部43から離脱するのが防止される。
【0037】
続いて、予めマスクアセンブリ10を内面に固着した頭部外皮62の開口部71と切れ目72を開いて、頭部4のベースアセンブリ11に被せる。このとき、マスクアセンブリ10の下顎16を閉じた状態にして、マスクアセンブリ10をベースアセンブリ11に向かって押し付けて結合させ、ねじ12により固定する。これにより、マスクアセンブリ10の両耳14の連結軸17、両眼サブアセンブリ15の連結軸18、下顎16の係合溝33が、それぞれベースアセンブリ11の耳部駆動部34、両眼駆動部35、下顎駆動部36に連結され、駆動可能となる。
【0038】
次に、頭部外皮62の首部の切れ目72を縫合し、頭部外皮62の首部の開口部71と本体外皮61の首部の開口部63を縫合する。これにより、頭部外皮62と本体外皮61はロボット本体1に完全に被着される。
【0039】
このように、本発明のネコ型のロボットでは、ロボット本体1の筐体8,13の表面に外皮2を被着したので、筐体や機械的要素が剥き出しであった従来のロボットに比べて、ユーザに親近感を与え、転倒したり衝突しても周囲環境を破損することがない。さらに、外皮2は柔軟性を有するので、ロボット本体1の可動部に負荷を与えず、駆動力の低下を来さない。特に、可動部の外皮2は伸縮性があるので、可動部の負荷をさらに減少させることができる。さらに、本体外皮61は、図11に示すように、留め具65の糸68によって、ロボット本体1の筐体8に対して所定量の移動が許容されるので、実際のネコのように、皮膚だけをつまんだり、首部を掴み上げることができる。
【0040】
また、本発明のネコ型のロボットでは、本体外皮61の内面に爪部44を予め固着し、さらに頭部外皮62の内面にマスクアセンブリ10を予め固着しているので、外皮61,62のずれを防止することができる。
【0041】
さらに、マスクアセンブリ10の各可動部、すなわち、両耳14、上下目蓋23a,23bおよび下顎16が頭部外皮62に接近して貼着され、これらをベースアセンブリ11の各駆動部34,35,36で連動させるようにしたので、駆動部34,35,36の動力を確実に可動部に伝え、外皮62を現実そっくりに可動させることができる。
【0042】
外皮2をロボット本体1から取り外すには、まず、肉球45を外し、基部43を爪部44から分離して両前脚部5、両後脚部6および尻尾部7を引出し、留め具65を外しながら胴部3を露出させる。この状態で、首部のねじ12を外してマスクアセンブリ10をベースアセンブリ11から分離すると、外皮2をロボット本体1から取り外すことができる。また、外皮2をロボット本体1に取り付けるには、前述の外皮2の取り外しとは逆の動作を行う。このように、外皮2を簡単に脱着できるので、バッテリー交換やメンテナンスを随時容易に行える。
【0043】
図12は、ロボット本体1の筐体8の背中部の表面に、弾力性を有するパット77を両面テープ78で貼着し、該パット77の上に前記外皮2を被着したものである。これにより、外皮2に膨らみと弾性が保有され、ネコの肢体の外形がより現実的になり、撫でたり抱いたりしたときの感触が高められる。同様のパットを、ユーザに触れやすい部分、例えば、マスクアセンブリ10の両耳14、前頭部、顔面および下顎16、胴部3の腹部、両前脚部5および両後脚部6等にも貼着することができる。また、これらのパットの大きさをロボット毎に変えることにより、ネコの種類や、健康状態を容易に変更することができる。
【0044】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、可動部と非可動部を有する本体の筐体の表面に柔軟性を有する外皮を被着したので、筐体や機械的要素が被覆される結果、人間特に女性や高齢者に親近感を与え、周囲環境を破損することがない。また、外皮は柔軟性を有するので可動部に負荷を与えず、駆動力の低下を来さない等の効果を有している。さらに、本体の可動部に対応する部分の外皮は可動方向に伸縮性を有する外皮で構成し、非可動部に対応する部分の外皮は非伸縮性の外皮で構成したので、可動部の負荷を減少させることができる。
【0045】
また、外皮の内面に留め具を所定長さの可撓性を有する糸状部材により取り付け、外皮を本体の筐体に被着する際に留め具を筐体の対応する係止部に係止したので、本体の筐体に対する外皮の移動を許容し、外皮の移動の融通性を確保することができる。
【0046】
さらに、筐体の表面に弾力性を有するパットを貼着し、該パットの上に外皮を被着したので、外皮の膨らみと弾性を保有させて、例えば、動物型ロボットではその肢体の外形をより現実的にするとともに、撫でたり抱いたりしたときの感触を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のネコ型ロボットの一実施形態で、ロボット本体を透視した斜視図。
【図2】 図1のロボット本体の分解斜視図。
【図3】 図2の頭部の拡大分解斜視図。
【図4】 図3の頭部のマスクアセンブリの側面図。
【図5】 図3のマスクアセンブリに取り付けられる両眼サブアセンブリで、(A)は斜め前方から見た斜視図、(B)は斜め後方から見た斜視図。
【図6】 図3の両眼サブアセンブリの分解斜視図。
【図7】 図2の足の分解斜視図
【図8】 (A)は図2の足の組立状態を示すの断面図、(B)は(A)の8B−8B線断面図。
【図9】 図1の外皮の分解斜視図。
【図10】 図9の表皮に取り付けた留め具の斜視図。
【図11】 図10の留め具を胴部の筐体に取り付けた状態を示す断面図。
【図12】 本発明のネコ型ロボットの他の実施形態で、背中の外皮を破断し、かつ、パットを取り外した状態を示す、ロボット本体を透視した斜視図。
【符号の説明】
1…ロボット本体、2…外皮、3…胴部(非可動部)、4…頭部(可動部)、5…両前脚部(可動部)、6…両後脚部(可動部)、7…尻尾部(可動部)、8…筐体、9…係止穴、13…筐体、14…両耳(可動部)、16…下顎(可動部)、23a,23b…上下目蓋(可動部)、65…留め具、68…糸、77…パット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention has an animal-type, plant-type, insect-type, tentacle-type, etc., regardless of whether it is real or imaginary, and has a skin-deposited structure for robots used in human-centered environments such as factories and homes, and the like The present invention relates to a robot having a structure.
[0002]
[Prior art]
In the conventional robot, since the outer surface of the casing made of metal, resin, etc. is exposed, there is a possibility that surrounding objects and human beings may be damaged or broken when the robot falls over or collides with the surroundings. Moreover, since the housing and mechanical elements are exposed, the appearance is explicit, the touch is poor, and the human being is not familiar. Many women and senior citizens were not interested in robots with bare casings and mechanisms, even though they had a high degree of perfection and produced various effects to reduce the distance from humans.
[0003]
Some animal-type toys have a soft stuffed animal bonded to the toy surface, but even if such a stuffed animal is bonded to the robot, maintenance of the robot body becomes impossible. In addition, the stuffed toy bonded to the robot body becomes a load on the movable part of the robot body, and there is a problem that the driving force is reduced.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a human skin closeness, does not damage the surrounding environment, is easy to maintain, and does not apply load to the movable part. Another object of the present invention is to provide a robot having the structure.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention corresponds to the movable part of the main body in a skin-attached structure in which a flexible outer skin is attached to the surface of the casing of the main body having a movable part and a non-movable part. portion of the outer skin is composed of a skin having a stretchability in the movable direction, the outer skin of the portion corresponding to the non-movable part is constituted by a non-elastic outer skin, a flexible fastener on the inner surface of the predetermined length of the outer skin When the outer cover is attached to the casing of the main body, the fastener is locked to a corresponding locking portion of the casing .
[0006]
As described above, since the outer skin is attached to the surface of the casing of the main body, the casing and the mechanical elements are covered, so that the human being is intimate and the surrounding environment is not damaged. Further, since the outer skin has flexibility, it does not apply a load to the movable part and does not cause a decrease in driving force.
[0007]
The flexible outer skin is preferably made of a material selected from the group consisting of cloth fabric, fur, artificial fur, sponge, and elastomer. These materials have moderate elasticity, are easy to touch, and give a close feeling to humans.
[0008]
Since skin of the portion corresponding to the movable portion of the main body is constituted by a skin having a stretchability in the movable direction, the outer skin of the portion corresponding to the non-movable part is constituted by a non-stretchable outer cover, the load of the movable portion It can be further reduced.
[0009]
Here, for example, in the case of an animal type robot, the movable part is a joint part, a neck, or a tail of four limbs. In addition, the non-movable part is a trunk in an animal type robot, for example.
[0011]
A fastener is attached to the inner surface of the outer skin with a flexible thread-like member having a predetermined length, and the fastener is attached to a corresponding locking portion of the housing when the outer skin is attached to the housing of the main body. than locked, to permit movement of the skin with respect to the casing of the robot body, it can be ensured flexibility of the movement of the outer skin.
[0012]
Further, by attaching a pad having elasticity on the surface of the front Kikatamitai, depositing the skin on top of the pad.
[0013]
By doing so, the outer skin can have swelling and elasticity. For example, in an animal type robot, the outer shape of the limbs can be made more realistic, and the feel when stroking or holding can be enhanced.
[0014]
It is preferable to apply the covering structure of each configuration described above to an animal type robot such as a cat or a fox.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0016]
FIG. 1 shows a cat-type robot provided with a skin covering structure according to the present invention. The outer skin covering structure according to the present invention is not limited to the form of a cat, but is a fox, a dog, a bird or other animal type, a plant type imitating a loofah, an apple, an insect type such as a caterpillar, an octopus, The present invention can also be applied to a tentacle type robot such as squid or a robot imitating a fictional character.
[0017]
The robot shown in FIG. 1 includes a robot body 1 and a skin 2. The robot body 1 includes a body part 3, a head part 4, both front leg parts 5, both rear leg parts 6, and a tail part 7. The torso 3 includes a driving device (not shown) that drives the head 4, both front legs 5, both rear legs 6, and tail 7, a control device that controls the driving device, and the driving device and the control device. Built-in battery to supply power. As shown in FIG. 2, the trunk 3 is covered with a casing 8 made of synthetic resin, and the casing 8 forms an outer surface of the cat. Locking holes 9 for locking fasteners 65 (described later) of the outer skin 2 are formed at the front, rear, left, and right of the housing 8.
[0018]
The head 4 is composed of a mask assembly 10 that forms the front and the face, and a base assembly 11 that forms the back. As shown in FIG. 3, the mask assembly 10 is detachably coupled to the base assembly 11 by screws 12. The mask assembly 11 is obtained by attaching a binaural ear 14, a binocular subassembly 15, and a lower jaw 16 to a housing 13 that forms the outer surface of the frontal region and the face.
[0019]
As shown in FIG. 4, the both ears 14 are attached to the housing 13 so as to be rotatable about 90 ° about the connecting shaft 17. By rotating the connecting shaft 17, It can be changed to a standing state.
[0020]
As shown in FIGS. 5 and 6, the binocular subassembly 15 has a pair of rectangular frames 19 connected by a connecting shaft 18. A lever 20 is fixed to both ends of the connecting shaft 18. An eyeball 21 is fixedly attached to each frame 19 via a base 22, and upper and lower eyelids 23 a and 23 b for opening and closing the eyeball 21 are attached to both sides of the base 22 so as to be rotatable by a shaft 24. . A pair of protrusions 25 are provided on the upper and lower eyelids 23a and 23b. A slide shaft 26 extending in the front-rear direction is installed between the base 22 of the binocular 21 and the frame 19, and a T-shaped slide member 27 is slidably supported on the slide shaft 26. The slide member 27 has a protrusion 28, and the protrusion 28 is rotatably connected to the lever 20 of the connecting shaft 18. Further, long holes 29 are formed at both wing ends of the slide member 27, and the long holes 29 are connected to the protrusions 25 of the upper and lower eyelids 23a and 23b through pins (not shown).
[0021]
The binocular subassembly 15 is attached to the inside of the housing 13 so that the binocular 21 and the upper and lower eyelids 23 a and 23 b are accommodated in the eye hole 30 provided in the housing 13. When the connecting shaft 18 rotates, the lever 20 rotates together with the connecting shaft 18, and the slide member 27 slides on the slide shaft 26 in the front-rear direction, so that the upper and lower eyelids 23a and 23b open and close. It has become.
[0022]
As shown in FIG. 4, the lower jaw 16 is rotatably attached to the housing 13 by a shaft 31, and is rotated between a state away from an upper jaw 32 formed integrally with the housing 13 and a state close to the upper jaw 32. It moves to open and close the mouth. An engagement groove 33 is formed on the lower surface of the lower jaw 16.
[0023]
As shown in FIG. 3, the base assembly 11 of the head 4 engages with the connecting shafts 17 (see FIG. 4) of both ears 14 of the mask assembly 10 when the mask assembly 10 is coupled. A binocular drive unit 34 that rotates the shaft 17 in conjunction with it, and a binocular drive unit that engages with the connection shaft 18 (see FIG. 5) of the binocular subassembly 15 and rotates the connection shaft 18 in conjunction with it. 35, and a lower jaw drive unit 36 that engages with an engagement groove 33 (see FIG. 4) of the lower jaw 16 to swing the lower jaw 16 in conjunction with the lower jaw drive unit 36. The base assembly 11 can be turned up and down and left and right with respect to the body 3 by a drive unit (not shown).
[0024]
As shown in FIG. 2, each of the front legs 5 includes an upper arm 37 whose base end is rotatably connected to the body 3, a forearm 38 rotatably connected to the distal end of the upper arm 37, and It consists of a foot 39 rotatably connected to the tip of the forearm 38, and can be changed between an upright state and a sitting state. Similarly, the rear legs 6 include an upper leg 40 whose base end is pivotally connected to the body 3, a lower leg 41 pivotally connected to the tip of the upper leg 40, The leg part 42 is rotatably connected to the tip of the lower leg 41 and can be changed between an upright state and a sitting state.
[0025]
The legs 39 and 42 of both the front legs 5 and both rear legs 6 have a base portion 43, a claw portion 44, and a meat ball 45. The base portion 43 has a fitting portion 46 having a U-shaped cross section at the tip, and a rectangular engagement hole 47 is formed on the bottom surface. The claw portion 44 is made of a flexible material such as rubber, and has a rectangular fitting hole 48 into which the fitting portion 46 of the base portion 43 is fitted, as shown in FIG. . Further, on the bottom surface of the claw portion 44, a rectangular hole portion 49 that matches the engagement hole 47 of the base portion 43 when the fitting portion 46 of the base portion 43 is fitted into the fitting hole 48 of the claw portion 44. Is formed. The meat ball 45 is inserted into the hole 49 of the claw 44 and the engagement hole 47 of the base 43 with the fitting 46 of the base 43 fitted in the fitting hole 48 of the claw 44. The mounting shaft portion 50 has a substantially rectangular cross section. The mounting shaft portion 50 is given elasticity in a lateral direction perpendicular to the shaft by a slit 51 formed at the tip. A claw 52 is formed at the distal end of the mounting shaft portion 50 to be engaged with the edge of the engagement hole 47 of the base portion.
[0026]
The tail part 7 has a flexible structure, a base end is attached to the rear part of the trunk part 3, and can be swung up and down and left and right by appropriately pulling and operating three wires (not shown) inserted therein. It can be done.
[0027]
On the other hand, as shown in FIG. 9, the outer skin 2 is preliminarily sewn so as to cover the body 3, both front legs 5, both rear legs 6 and the tail 7 of the robot body 1, The head skin 62 is sewn so as to cover the head 4. Although the outer skin 2 is made of artificial fur in this embodiment, the outer skin 2 is not limited to this, and can be made of cloth fabric, natural fur, sponge, elastomer, or other flexible material.
[0028]
The body outer skin 61 has an opening 63 in the neck and an opening 64 that can be opened and closed by a Velcro fastener or the like at a portion corresponding to the belly of the body 3, and the body 64 of the robot body 1 is utilized using the opening 64. It can be attached to and detached from the part 3, both front leg parts 5, both rear leg parts 6 and the tail part 7. Moreover, the opening part 64 is opened and closed when the battery accommodated in the trunk part is replaced.
[0029]
Of the main body outer skin 61, the portion corresponding to the movable part of the robot main body 1, that is, the neck part, the joint parts of both front leg parts 5 and both rear leg parts 6, and the outer skin of the tail part 7 have elasticity in the movable direction. On the other hand, the part corresponding to the non-movable part, that is, the part other than each of the movable parts is constituted by a non-stretchable skin. The stretchability of the outer skin 2 can be retained by adopting an elastic material for at least one of the longitudinal and lateral fiber materials constituting the outer skin 2.
[0030]
Of the inner surface of the main body outer skin 61, the claw portions 44 are fixed in advance to the portions corresponding to the claw portions 44 of both the front leg portions 5 and the both rear leg portions 6 by adhesion, sewing, or the like.
[0031]
Specifically, a fastener 65 is attached to the inner surface of the main body outer skin 61 at positions corresponding to the left and right, front and rear, and the locking holes 9 provided in the abdomen of the body 3 of the robot body 1. Yes. As shown in FIGS. 10 and 11, the fastener 65 is composed of a head 66 and both legs 67 having elasticity. A hole 69 through which a thread 68 having a predetermined length is inserted is formed in the head 66. Both leg portions 67 are formed with claws 70 that engage with the inner edge of the locking hole 9. The fastener 65 is attached so as to be separated from the inner surface of the main body outer skin 61 by a predetermined distance via a thread 68 inserted through the hole 69 of the head 66.
[0032]
As shown in FIG. 9, the head skin 62 has an opening 71 in the neck and a cut 72 formed from the opening 71 to the back of the head. The head assembly 4 covers both ears 14, forehead, face and lower jaw 16 of the mask assembly 10, and covers the back of the base assembly 11. A hole 73 is formed at a position corresponding to the binocular 21. Further, as shown in FIG. 1, a nasal head 74 is attached to a position corresponding to the nose, ridges 75 are attached to both sides of the nasal head 74 obliquely below, and between the upper jaw 32 and the lower jaw 16 there are teeth, tongues. A mouthpiece 76 imitating the oral surface is attached. The face is shaped like a real cat's face and is properly haircut.
[0033]
Of the head skin 62, the part corresponding to the movable part of the mask assembly 10, that is, the roots of both ears 14, the upper and lower eyelids 32 a and 32 b, and the base of the lower jaw 16 are constituted by stretchable outer skins. The non-movable part is composed of a non-stretchable outer skin. The stretchability of the outer skin can be maintained by employing an elastic material for at least one of the vertical and horizontal fiber materials constituting the outer skin.
[0034]
The head skin 62 is previously attached to the mask assembly 10 of the head 4 of the robot body 1. Of the inner surface of the head skin 62, the edge of the hole 73 corresponding to both eyes is fixed to the upper and lower eyelids 23a and 23b, and the portion corresponding to the lower jaw 16 is fixed to the lower jaw 16 in advance by bonding, sewing, or the like. Yes.
[0035]
Next, a method for attaching the outer skin 2 having the above structure to the robot body 1 will be described.
[0036]
First, in the state where both the front legs 5 and both rear legs 6 of the robot body 1 are bent and the tail 7 is bent at the base and along the trunk 3, the opening 64 of the body outer skin 61 is opened, The robot main body 1 is accommodated in the opening 64, the base assembly 11 of the head 4 is exposed from the opening 63, and the front legs 5, the rear legs 6 and the tail 7 are aligned in place. Then, the front leg portion 5 and the rear leg portions 6 of the robot body 1 are extended and inserted into the respective portions, and the fitting portion 46 of the claw portion 44 at the tip is bonded to the inner surface of the body skin 61 in advance. Are fitted into the fitting holes 47. Further, the robot body 1 is inserted into the corresponding part while extending the tail part 7. Next, the respective fasteners 65 on the inner surface of the main body outer skin 61 are inserted into the locking holes 9 of the body 3 as shown in FIG. Further, from the outside of the main body outer skin 61, the mounting shaft portion 50 of the meat ball 45 is inserted into the engaging hole 47 of the claw portion 44 and the base portion 43 fitted to each other, and is engaged with the engaging hole 47 of the base portion 43. . Thereby, the claw part 44 is prevented from being detached from the base part 43.
[0037]
Subsequently, the opening 71 and the cut 72 of the head skin 62 in which the mask assembly 10 is fixed to the inner surface in advance are opened and covered with the base assembly 11 of the head 4. At this time, the lower jaw 16 of the mask assembly 10 is closed, the mask assembly 10 is pressed against the base assembly 11 to be coupled, and is fixed by the screws 12. Thereby, the connecting shaft 17 of the both ears 14 of the mask assembly 10, the connecting shaft 18 of the binocular subassembly 15, and the engaging groove 33 of the lower jaw 16 are respectively connected to the ear driving unit 34 and the binocular driving unit 35 of the base assembly 11. It is connected to the lower jaw drive part 36 and can be driven.
[0038]
Next, the cut 72 at the neck of the head skin 62 is stitched, and the opening 71 at the neck of the head skin 62 and the opening 63 at the neck of the main body skin 61 are stitched. Thus, the head skin 62 and the body skin 61 are completely attached to the robot body 1.
[0039]
Thus, in the cat-type robot of the present invention, since the outer skin 2 is attached to the surfaces of the casings 8 and 13 of the robot body 1, compared to the conventional robot in which the casing and mechanical elements are exposed. , It gives the user a sense of familiarity and does not damage the surrounding environment even if it falls or collides. Furthermore, since the outer skin 2 has flexibility, it does not apply a load to the movable part of the robot body 1 and does not reduce the driving force. In particular, since the outer skin 2 of the movable part has elasticity, the load on the movable part can be further reduced. Further, as shown in FIG. 11, the main body outer skin 61 is allowed to move a predetermined amount with respect to the housing 8 of the robot main body 1 by the thread 68 of the fastener 65. You can just pinch or grab the neck.
[0040]
In the cat-type robot of the present invention, the claw portion 44 is fixed to the inner surface of the main body skin 61 in advance, and the mask assembly 10 is fixed to the inner surface of the head skin 62 in advance. Can be prevented.
[0041]
Further, the movable parts of the mask assembly 10, that is, the both ears 14, the upper and lower eyelids 23 a and 23 b, and the lower jaw 16 are attached close to the head skin 62, and these are attached to the drive parts 34 and 35 of the base assembly 11. , 36, the power of the drive units 34, 35, 36 can be reliably transmitted to the movable unit, and the outer skin 62 can be moved as it is.
[0042]
In order to remove the outer skin 2 from the robot body 1, first, the paws 45 are removed, the base 43 is separated from the claw portion 44, the front legs 5, the rear legs 6 and the tail 7 are pulled out, and the fastener 65 is removed. The body 3 is exposed while being removed. In this state, the skin 2 can be removed from the robot body 1 by removing the neck screw 12 and separating the mask assembly 10 from the base assembly 11. Further, in order to attach the outer skin 2 to the robot body 1, an operation reverse to the removal of the outer skin 2 described above is performed. As described above, since the outer skin 2 can be easily detached, battery replacement and maintenance can be easily performed as needed.
[0043]
In FIG. 12, an elastic pad 77 is attached to the surface of the back portion of the housing 8 of the robot body 1 with a double-sided tape 78, and the outer skin 2 is attached on the pad 77. Thereby, swelling and elasticity are retained in the outer skin 2, the outer shape of the cat's limb becomes more realistic, and the feel when stroking or holding is enhanced. The same pad is also attached to a part that is easily touched by the user, for example, both ears 14 of the mask assembly 10, frontal head, face and lower jaw 16, abdomen of the trunk 3, both front legs 5 and both rear legs 6. Can be worn. Also, by changing the size of these pads for each robot, the type of cat and the health condition can be easily changed.
[0044]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention , the casing of the main body having the movable part and the non-movable part is covered with a flexible outer skin, so that the casing and mechanical elements are covered. As a result, human beings, especially women and elderly people, are familiar and do not damage the surrounding environment. Further, since the outer skin is flexible, it has effects such as not giving a load to the movable part and not causing a decrease in driving force. Further, the outer skin of the portion corresponding to the movable portion of the main body is constituted by a skin having stretchability in the movable direction, the outer skin of the portion corresponding to the non-movable part is constituted by a non-stretchable outer cover, the load of the movable portion Can be reduced.
[0045]
Further, engaged by thread-like member having flexibility predetermined length of fastener on the inner surface of the outer cover mounting, the fastener when depositing skin on the housing of the body in the corresponding engaging portion of the housing Therefore, the movement of the outer skin with respect to the housing of the main body is allowed, and the flexibility of the movement of the outer skin can be ensured.
[0046]
In addition, a resilient pad is attached to the surface of the housing, and the outer skin is attached to the pad. Therefore, for example, in an animal robot, the outer shape of the limb is retained by retaining the swelling and elasticity of the outer skin. This makes it more realistic and enhances the feel when stroking and holding.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a robot body according to an embodiment of the present invention as seen through.
2 is an exploded perspective view of the robot body in FIG. 1. FIG.
3 is an enlarged exploded perspective view of the head of FIG. 2. FIG.
4 is a side view of the head mask assembly of FIG. 3. FIG.
5A and 5B are perspective views of a binocular subassembly attached to the mask assembly of FIG. 3, as viewed from diagonally forward, and as viewed from diagonally rear.
6 is an exploded perspective view of the binocular subassembly of FIG. 3. FIG.
7 is an exploded perspective view of the foot of FIG. 2. FIG. 8A is a cross-sectional view showing the assembled state of the foot of FIG. 2, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line 8B-8B of FIG.
9 is an exploded perspective view of the outer skin of FIG. 1. FIG.
10 is a perspective view of a fastener attached to the epidermis of FIG. 9. FIG.
11 is a cross-sectional view showing a state in which the fastener of FIG. 10 is attached to the casing of the trunk.
FIG. 12 is a perspective view seen through the robot body, showing a state where the outer skin of the back is broken and the pad is removed in another embodiment of the cat type robot of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Robot main body, 2 ... Outer skin, 3 ... Torso part (non-movable part), 4 ... Head (movable part), 5 ... Both front leg parts (movable part), 6 ... Both rear leg parts (movable part), 7 ... Tail part (movable part), 8 ... Case, 9 ... Locking hole, 13 ... Case, 14 ... Binaural (movable part), 16 ... Lower jaw (movable part), 23a, 23b ... Upper and lower eyelids (movable) Part), 65 ... Fastener, 68 ... Thread, 77 ... Pat .

Claims (3)

可動部と非可動部を有する本体の筐体の表面に柔軟性を有する外皮を被着する外皮被着構造において、前記本体の可動部に対応する部分の外皮は可動方向に伸縮性を有する外皮で構成し、非可動部に対応する部分の外皮は非伸縮性の外皮で構成し前記外皮の内面に留め具を所定長さの可撓性を有する糸状部材により取り付け、前記外皮を前記本体の筐体に被着する際に前記留め具を前記筐体の対応する係止部に係止したことを特徴とする外皮被着構造。In skin deposition structure to deposit the skin with flexibility on the surface of the housing body having a movable and unmovable portions, skin skin of the portion corresponding to the movable portion of said body having a stretchability in the movable direction in constructed, outer skin of the portion corresponding to the non-movable part is constituted by a non-elastic outer skin, attached by thread members having a predetermined length of flexibility fastener on the inner surface of said outer skin, said body of said outer skin When attaching to the housing | casing of this, the said fastener was latched by the latching | locking part to which the said housing | casing respond | corresponds, The outer skin deposition structure characterized by the above-mentioned . 記筐体の表面に弾力性を有するパットを貼着し、該パットの上に前記外皮を被着したことを特徴とする請求項1に記載の外皮被着構造。And attaching a pad having elasticity on the surface of the front Kikatamitai, skin deposition structure according to claim 1, characterized in that deposited the skin on top of the pad. 前記請求項1又は2に記載の外皮被着構造を備えたロボット。A robot provided with the outer skin covering structure according to claim 1 or 2 .
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