特許ウォッチ

公開番号2024141137
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023052623
出願日2023-03-29
発明の名称ロボットインターフェースシステム
出願人合同会社ビジネス実践研究所
代理人個人
主分類G06F 3/01 20060101AFI20241003BHJP(計算;計数)
要約【課題】ユーザーが仮想空間においてアバターを利用して状態に変更を加えるのみで、現実空間に存在するロボットを用いて現実空間の状態に変更を加えて仮想空間の状態との整合を取り、かつ、現実空間の状態もボットが把握し、仮想空間の状態と現実空間の状態との整合を取るロボットインターフェースシステムを提供する。
【解決手段】ロボットインターフェースシステムにおいて、差分確認/変更指示プログラムは、データベースDB01に記録されていた現実空間の対象物RO01の状態を示す情報と仮想空間の対象物MO01の状態を示す変更後情報とを比較することで差分を検出しSTA05-2、差分があれば仮想空間にある対象物MO01の状態と現実空間にある対象物RO01の状態のどちらの差分が最新かを検出しSTA05-4、仮想空間における対象物MO01の状態が最新であれば現実空間のロボットRR01に変更作業と同じ変更指示を行なうSTA06。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
仮想空間に存在しているアバターが仮想空間にある対象物（ＭＯ０１）に対して変更を加えることでその仮想空間にある対象物（ＭＯ０１）とデジタルツイン状態にある現実空間の対象物（ＲＯ０１）にロボット（ＲＲ０１）を介して前記変更と同じ変更を加えるインターフェースシステムであって、
前記アバターが仮想空間にある対象物（ＭＯ０１）に対して変更作業を行うこと（ＳＴＡ０１）を契機に、
前記変更作業が行われた対象物（ＭＯ０１）に前記変更作業に基づく変更を加え（ＳＴＡ０２）、
変更された結果の対象物（ＭＯ０１）の情報を取得し（ＳＴＡ０３）、
前記対象物（ＭＯ０１）の状態を示す変更後情報として記録し（ＳＴＡ０４）、
前記データベース（ＤＢ０１）は、差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）を起動し（ＳＴＡ０５－１）、
前記差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）は、あらかじめ前記データベース（ＤＢ０１）に記録されていた前記現実空間の対象物（ＲＯ０１）の状態を示す情報と前記仮想空間の対象物（ＭＯ０１）の状態を示す前記変更後情報とを比較することで差分を検出し（ＳＴＡ０５－２）、
差分がなければ前記差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）をそのまま終了させ（ＳＴＡ０５－３）、
差分があれば前記仮想空間にある対象物（ＭＯ０１）の状態と前記現実空間にある対象物（ＲＯ０１）の状態のどちらの差分が最新かを検出し（ＳＴＡ０５－４）、
前記現実空間における対象物（ＲＯ０１）の状態が最新であれば、前記差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）を終了させ、（ＳＴＡ０５－５）
前記仮想空間における対象物（ＭＯ０１）の状態が最新であれば現実空間のロボット（ＲＲ０１）に前記変更後情報に基づいて前記変更作業と同じ変更指示を行ない、前記差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）を終了し（ＳＴＡ０５－６）、
前記ロボット（ＲＲ０１）は、前記現実の仮想空間の対象物（ＲＯ０１）に対し、前記変更指示に従った変更を実行する（ＳＴＡ０６）、
ことを特徴とするロボットインターフェースシステム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
請求項１に記載のロボットインターフェースシステムであって、前記現実空間の対象物（ＲＯ０１）の対象領域情報（ＲＮ０１）を前記ロボット（ＲＲ０１）が読み取り（ＳＴＢ０１）、
空間状態情報記録プログラム（Ｐ０２）を介して、前記データベース（ＤＢ０１）に前記対象領域情報（ＲＮ０１）を記録し（ＳＴＢ０２）、
前記データベース（ＤＢ０１）は、前記差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）を起動し（ＳＴＢ０３－１）、
前記差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）は、前記仮想空間の対象物（ＭＯ０１）の状態を示す対象領域情報（ＭＮ０１）があらかじめ前記データベース（ＤＢ０１）に記録されていた場合には、前記仮想空間の対象物（ＭＯ０１）の状態を示す対象領域情報（ＭＮ０１）と前記データベース（ＤＢ０１）に新規に記録された前記現実空間の情報を示す対象領域情報（ＲＮ０１）とを比較することで差分を検出し（ＳＴＢ０３－２）、
差分がなければ差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）をそのまま終了させ（ＳＴＢ０３－３）、
前記データベース（ＤＢ０１）にあらかじめ前記データベース（ＤＢ０１）に記録されていた前記仮想空間の対象物（ＭＯ０１）の状態を示す対象領域情報（ＭＮ０１）がない場合は、現実空間の対象領域情報（ＲＮ０１）の方が最新であると判断するとともに、差分があれば前記仮想空間の対象領域情報（ＭＮ０１）が示す状態と、前記現実空間の新規に記録された対象領域情報（ＲＮ０１）のどちらの差分が最新かを検出し（ＳＴＢ０３－４）、
仮想空間の対象領域情報（ＭＮ０１）の状態が最新であれば、現実空間の前記ロボット（ＲＲ０１）に前記仮想空間の対象領域情報ＭＮ０１に基づいて、現実空間を仮想空間の対象領域情報（ＭＮ０１）の状態と同じ状態とする変更指示を行い（ＳＴＢ０３－５）、
前記ロボット（ＲＲ０１）は、現実空間を仮想空間の対象領域情報（ＭＮ０１）の状態と同じ状態とする変更を実行し（ＳＴＡ０４）、
現実空間の対象領域情報（ＲＮ０１）の状態が最新であれば、仮想空間の空間構築プログラム（Ｐ０１）に対して、仮想空間の対象領域情報（（ＭＮ０１）を現実空間の周辺空間状態（ＲＮ０１）と同くするように変更指示し（ＳＴＢ０３－６）、
前記仮想空間の空間構築プログラム（Ｐ０１）は、前記仮想空間の対象領域情報（ＭＮ０１）を前記現実空間の周辺空間状態ＲＮ０１と同じ周辺空間状態に構築・変更する（ＳＴＢ０５）
ことを特徴とするロボットインターフェースシステム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のロボットインターフェースシステムであって、
現実空間の対象物（ＲＯ０１）に対して変更が行われ、または、移動が行なわれると（ＳＴＣ０１）、
前記ロボットＲＲ０１は、前記現実空間の対象物（ＲＯ０１）の空間状態を確認し（ＳＴＣ０２）、
空間状態情報記録プログラム（Ｐ０２）を介して、前記現実空間の空間状態情報（ＲＮ０１）として前記データベース（ＤＢ０１）に記録し（ＳＴＣ０３）、
前記データベース（ＤＢ０１）は、前記仮想空間の空間構築プログラム（Ｐ０１）を起動し（ＳＴＣ０４）、
前記仮想空間の空間構築プログラム（Ｐ０１）は仮想空間上の対象物（ＭＯ０１）の空間状態を前記現実空間の空間状態情報（ＲＮ０１）に基づいて、前記現実空間の対象物（ＲＯ０１）と同じ状態にする構築または変更を行い（ＳＴＣ０５）、
構築または変更された前記仮想空間の空間状態情報（ＭＮ０１）を前記データベース（ＤＢ０１）に記録する（ＳＴＣ０６）
ことを特徴とするロボットインターフェースシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮想空間上のアバターがあたかも現実世界で作業するのと同じ感覚で作業をすることで、現実世界の対象物の移動や変更を行えるロボットのインターフェースシステム（「ロボットインターフェースシステム」、以下、本願発明のロボットインターフェースシステムを単に「システム」と称する場合がある）に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、ヘッドマウントディスプレイ、モーションキャプチャ装置などを利用し、ユーザーに、サーバなどで生成した仮想空間の画像とその仮想空間内においてユーザーの動作を実行するアバターの動作を制御することで、ユーザー自身がその仮想空間に存在していると認識させる仮想空間体感システムが開発されている。
【０００３】
また、現実空間に存在しているユーザーが、コンピュータ上に構築された仮想空間を介して、現実空間で自らが存在している空間（以下「ユーザー現実空間」という）とは異なる現実空間（「制御現実空間」という）に存在する制御対象の動作を制御するインターフェースシステムが開発されている。
【０００４】
たとえば、実際にはユーザーの立ち入りが難しい領域（制御現実空間）に対応させた仮想空間に、現実空間の所定の領域（ユーザー現実空間）に存在しているユーザーに対応する第１アバターと、前記制御現実空間に存在している制御対象に対応する第２アバターを生成する。そして、ユーザーは仮想空間で第１アバターを介して第２アバターを動作させることで、ユーザーとは異なる領域に存在している制御対象を、自らが直接に触って動作させているかのように制御するシステムである。
【０００５】
しかしながら、このシステムの構築に前述の仮想空間体感システムを利用する際にユーザーが制御するのはあくまでも仮想空間に存在する第１アバターであることから、制御現実空間における制約事項（例えば、第２アバターの周辺環境や機能など）を考慮せずに、第２アバターの動作を制御してしまうという問題が発生していた。
【０００６】
そこで、ユーザーが仮想空間を介して、制御現実空間の第２アバターの動作をその制御現実空間に即して制御するインターフェースシステムが開発されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載のインターフェースシステムにおいては、ユーザーの動作に応じて、ユーザーに対応する第１アバターの動作を制御し、その第１アバターの操舵に応じて第１アバターの動作を制御している。これにより、ユーザーは、仮想空間で自らに対応する第１アバターを介して第２アバターを動作させることにより、現実空間で、第２アバターに対応する制御対象を動作する。その際に、第２アバターの動作を、制御現実空間の制御対象物が実行可能な動作に基づいて制限しつつ制御することで、ユーザー自身が、制御対象が存在する制御第２空間における制約までを考慮しなくても、制御現実空間における制御対象の動作を、その制御現実空間に即して制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第６９３３８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の発明は、デジタルツインの世界を構築し、仮想空間上の第１アバターを介し、第２アバターが制御現実空間に存在する制御対象を操作して、仮想空間と現実空間とをリンクさせる発明であるが、つまりは、ユーザーは、アバターを操り、さらには、制御対象を操作するという２つの技能が必要になる。そこで、もっと簡便にデジタルツインの技術を利用しながら仮想空間と現実空間とをリンクさせることができるシステムの開発が望まれている。
【０００９】
本発明はこの要望に応えるべくなされたものであり、ユーザーが仮想空間においてアバターを利用して状態に変更を加えるのみで、現実空間に存在するロボットを介して現実空間の状態に変更を加えて該仮想空間の状態との整合を取ることができ、現実空間の状態も常にロボットが把握し、仮想空間の状態と現実空間の状態との整合を取ることのできるロボットインターフェースシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に記載のロボットインターフェースシステムは、仮想空間に存在しているアバターが仮想空間にある対象物（ＭＯ０１）に対して変更を加えることでその仮想空間にある対象物（ＭＯ０１）とデジタルツイン状態にある現実空間の対象物（ＲＯ０１）にロボット（ＲＲ０１）を介して前記変更と同じ変更を加えるインターフェースシステムであって、前記アバターが仮想空間にある対象物（ＭＯ０１）に対して変更作業を行うと（ＳＴＡ０１）、前記変更作業が行われた対象物（ＭＯ０１）に前記変更作業に基づく変更を加え（ＳＴＡ０２）、変更された結果の対象物（ＭＯ０１）の情報を取得し（ＳＴＡ０３）、前記対象物（ＭＯ０１）の状態を示す変更後情報として記録し（ＳＴＡ０４）、前記データベース（ＤＢ０１）は、差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）を起動し（ＳＴＡ０５－１）、前記差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）は、あらかじめ前記データベース（ＤＢ０１）に記録されていた前記現実空間の対象物（ＲＯ０１）の状態を示す情報と前記仮想空間の対象物（ＭＯ０１）の状態を示す前記変更後情報を比較することで差分を検出し（ＳＴＡ０５－２）、差分がなければ前記差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）をそのまま終了させ（ＳＴＡ０５－３）、差分があれば前記仮想空間にある対象物（ＭＯ０１）の状態と前記現実空間にある対象物（ＲＯ０１）の状態のどちらの差分が最新かを検出し（ＳＴＡ０５－４）、前記現実空間における対象物（ＲＯ０１）の状態が最新であれば、前記差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）を終了させ（ＳＴＡ０５－５）、前記仮想空間における対象物（ＭＯ０１）の状態が最新であれば現実空間のロボット（ＲＲ０１）に前記変更後情報に基づいて前記変更作業と同じ変更指示を行ない、前記差分確認／変更指示プログラム（ＤＰ０１）を終了し（ＳＴＡ０５－６）、前記ロボット（ＲＲ０１）は、前記現実の仮想空間の対象物（ＲＯ０１）に対し、前記変更指示に従った変更を実行する（ＳＴＡ０６）、ことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許