机器人控制装置、机器人、机器人控制方法及系统与流程

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机器人控制装置、机器人、机器人控制方法及系统与制造工艺

本发明涉及使用机器人来提高学习者(用户)的学习效果的技术。



背景技术:

近年,提出有使用机器人的教育方法。例如,在专利文献1中公开有作为教师来教育学习者(用户)的人型机器人。

专利文献1:日本特开2001-242780号公报



技术实现要素:

有时,学习者除了通过与教师的交流,还通过与其他学生的交流受到鼓舞,提高学习意愿。例如,通过与其他学生的竞争、来自其他学生的鼓励,可能会提高学习者的学习意愿。

即使使用专利文献1的人型机器人,在没有其他学生的环境(例如家)中,学习者也无法与其他学生进行交流。因此,提高学习者学习意愿的效果较差。

特别是,当学习者是幼儿、儿童时,在学习者与计算机或老师为1对1的学习方式中,认为学习者容易感受到压力。这样的压力成为学习者学习意愿降低的一个原因。

因此,本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种可以提高学习者学习意愿的机器人控制装置。

为了达到上述目的,本发明所涉及的机器人控制装置控制学生角色的机器人的动作,使得该学生角色的机器人以与所述用户一起学习的学生的立场对用户进行应答。

通过本发明能够提高学习者的学习意愿。

附图说明

图1表示实施方式所涉及的机器人控制系统的外观图。

图2表示实施方式所涉及的学生角色的机器人的结构例的框图。

图3表示实施方式所涉及的教师角色的机器人的结构例的框图。

图4表示实施方式所涉及的通信终端的结构例的框图。

图5表示实施方式所涉及的通信终端的控制处理的流程图。

图6表示实施方式所涉及的通信终端的动作控制处理的流程图。

符号说明

1…机器人控制系统、100…学生角色的机器人、200…教师角色的机器人、300…通信终端、110,310…通信部、120…驱动部、130,330…声音输出部、140,340…rom、150,350…ram、160,360…操作部、170…控制部、171…控制信息受理部、172…驱动控制部、173…声音输出控制部、270…摄像部、284…摄像控制部、320…声音输入部、370…显示部、380…控制部、381…选择信息取得部、382…动作模式选择部、383…学生角色的机器人动作控制部、384…状态信息取得部、385…问题输出控制部、386…判断部、387…输入受理部、388…教师角色的机器人动作控制部

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。

如图1所示,本发明的实施方式所涉及的机器人控制系统1具备学生角色的机器人100、教师角色的机器人200和通信终端300。通信终端300如两个箭头所示,通过短程无线方式与学生角色的机器人100、教师角色的机器人200以能够信息交换的方式相连接。

学生角色的机器人100和教师角色的机器人200具有例如玩偶、漫画中出现的角色等的外观。在本实施方式中,作为一个例子,设学生角色的机器人100是给予温和印象的玩偶外观,以使用户容易亲近,并设教师角色的机器人200是给予比学生角色的机器人100更加正式的印象的机器人外观。当然,该方式是一个例子,也可以是学生角色的机器人100与教师角色的机器人200的某一个或两个都是计算机。

通信终端300是例如智能手机、平板型的通信终端、个人计算机等。通信终端300进行学生角色的机器人100与教师角色的机器人200的通信,控制学生角色的机器人100和教师角色的机器人200的动作。通信终端300根据要执行的教育程序而输出声音或图像,并向用户提供学习服务。学习服务的内容可以是任何内容,但是在这里,以与学生角色的机器人100以及教师角色的机器人200的交流有助于学习效果的英文对话为例进行说明。

以下对机器人控制系统1的各装置的结构进行说明。首先,对学生角色的机器人100的结构进行说明。

如图2所示,学生角色的机器人100具备通信部110、驱动部120、声音输出部130、rom(readonlymemory,只读存储器)140、ram(randomaccessmemory,随机存取存储器)150、操作部160和控制部170。

通信部110由例如射频(rf:radiofrequency)电路、基带(bb:baseband)电路、集成电路(lsi:largescaleintegration)等构成。通信部110经由未图示的天线进行信号的发送和接收,并与通信终端300进行无线通信。此外,通信部110也可以被构成为与通信终端300进行有线通信。

驱动部120由例如齿轮、发动机、致动器等构成。驱动部120根据来自控制部170的驱动信号来驱动学生角色的机器人100的各个部分。例如,驱动部120控制学生角色的机器人100的头部倾斜,并且纵向或横向摇动头部或改变脸部朝向。另外,驱动部120驱动学生角色的机器人100的嘴部开合地动作、或使学生角色的机器人100眨眼、或使学生角色的机器人100进行移动。通过像这样的驱动和后述的声音输出,学生角色的机器人100被构成为能够表达学生角色的机器人100的情感、视线、姿势等。

声音输出部130由例如扬声器等构成。声音输出部130根据来自控制部170的声音信号来输出声音。所输出的声音内容主要是学生角色的机器人100的发言内容。通信部110从后述的通信终端300接收到的控制信息中包含表示该发言内容的数据。

rom140由闪存等非易失性存储器构成,控制部170存储用于控制各种功能的程序、各种数据。

ram150由易失性存储器构成,控制部170作为用于为了进行各种处理而暂时地存储数据的工作区域而被使用。

操作部160由操作按钮、触摸屏等构成。操作部160是用于受理例如电源开关、声音输出的音量调整等用户操作的界面。

控制部170是处理器,由cpu(centralprocessingunit,中央处理单元)等构成。控制部170通过执行存储在rom140中的各种程序来控制学生角色的机器人100的整体动作。

在这里,对学生角色的机器人100的控制部170的功能结构进行说明。控制部170作为控制信息受理部171、驱动控制部172、声音输出控制部173来发挥功能。

控制信息受理部171使通信部110接收来自通信终端300的控制信息,受理该接收到的控制信息。

驱动控制部172根据控制信息受理部171所受理的控制信息生成驱动信号,并控制驱动部120。

声音输出控制部173根据控制信息受理部171所受理的控制信息生成声音信号,并控制声音输出部130。另外,声音输出控制部173根据操作部160所受理的音量调整等用户操作来控制从声音输出部130输出的声音信号的大小。

以上,对学生角色的机器人100的结构进行了说明。以下,对教师角色的机器人200的结构进行说明。此外,在教师角色的机器人200的结构中,用相同的符号来说明与学生角色的机器人100通用的组成元件。

如图3所示,教师角色的机器人200具备通信部110、驱动部120、声音输出部130、rom140、ram150、操作部160、摄像部270和控制部280。

摄像部270由例如镜头、摄像元件等构成。摄像部270拍摄用户的脸部、身体,并取得表示用户的姿势、视线、表情等的静态图像或动态图像。

控制部280是处理器,由cpu等构成。控制部280通过执行存储在rom140中的各种程序来控制教师角色的机器人200的整体动作。

在这里,对教师角色的机器人200的控制部280的功能结构进行说明。控制部280作为控制信息受理部171、驱动控制部172、声音输出控制部173、摄像控制部284来发挥功能。

控制信息受理部171使通信部110接收来自通信终端300的控制信息,受理该接收到的控制信息。

驱动控制部172根据控制信息受理部171受理的控制信息生成驱动信号,并控制驱动部120。教师角色的机器人200的驱动部120与学生角色的机器人100的驱动部120同样地驱动教师角色的机器人200的各个部分,并表达教师角色的机器人200的情感、视线、姿势等。

声音输出控制部173根据控制信息受理部171所受理的控制信息生成声音信号,并控制声音输出部130。声音输出部130根据声音信号输出声音。所输出的声音内容主要是教师角色的机器人200的发言内容。教师角色的机器人200的发言内容中,包含针对用户以及学生角色的机器人100的提问和解答、回答正确时的称赞、回答错误时的安慰等。通信部110从后述的通信终端300接收到的控制信息中包含表示该发言内容的数据。

摄像控制部284控制摄像部270来取得静态图像或动态图像,使通信部110把该取得的静态图像或动态图像数据发送至通信终端300。此外,摄像控制部284也可以被构成为进行静态图像或动态图像的图像识别,并进行用户的姿势、表情、视线等的分析,把该分析结果发送至通信终端300。

以上,对教师角色的机器人200的结构进行了说明。此外,该教师角色的机器人200也可以与以下所述的通信终端300整体地构成。

接下来,对通信终端300的结构进行说明。如图4所示,通信终端300具备通信部310、声音输入部320、声音输出部330、rom340、ram350、操作部360、显示部370、控制部380。

通信部310由例如射频(rf)电路、基带(bb)电路、集成电路(lsi)等构成。通信部310经由未图示的天线进行信号的发送和接收,与其他通信装置(例如,学生角色的机器人100、教师角色的机器人200、未图示的接入点等)进行无线通信。此外,通信部310也可以构成为与其他通信装置进行有线通信。

声音输入部320由例如话筒等构成。声音输入部320取得用户的发言作为声音信息。

声音输出部330由例如扬声器等构成。声音输出部330根据来自控制部380的声音信号输出声音。所输出的声音内容是例如在学习课程的章节的移行时所播放的短音乐、在回答正确时或回答错误时所播放的蜂鸣声等。从rom340读取这样的声音数据。

rom340由闪存等非易失性存储器构成,控制部380存储用于控制各种功能的程序(例如教育程序)、各种数据(例如后述的判断结果的历史记录)。

ram350由易失性存储器构成,控制部380作为用于为了进行各种处理而暂时地存储数据的工作区域而被使用。

操作部360由操作按钮、触摸屏等构成。操作部360是为了用户输入指示而使用的界面。用户的指示是例如教育程序的执行或停止、教育内容的选择、输入针对提问的回答等。

显示部370由例如lcd(liquidcrystaldisplay,液晶显示)、el(electroluminescence,电致发光)显示器等构成,根据从控制部380输入的图像数据来显示图像。

控制部380是处理器,由cpu等构成。控制部380通过执行存储在rom340中的各种程序来控制通信终端300的整体动作。

在这里,对通信终端300的控制部380的功能结构进了说明。控制部380作为选择信息取得部381、动作模式选择部382、学生角色的机器人动作控制部383、状态信息取得部384、问题输出控制部385、判断部386、输入受理部387、教师角色的机器人动作控制部388来发挥功能。

选择信息取得部381取得选择信息。选择信息是指用于选择从多个动作模式中选择出的至少1个以上的动作模式的信息。在多个动作模式中包含与用户竞争的竞赛模式和对用户温和的友好模式。此外,为了易于理解,作为一个例子,本实施方式对多个动作模式是竞赛模式和友好模式这两个动作模式的情况进行说明。

选择信息中包含:后述的状态信息取得部384所取得的状态信息;基于操作部360所受理的、由用户进行的动作模式的选择操作的信息;以及根据存储在rom340中的判断结果的历史记录计算出的正确回答率。

动作模式选择部382根据选择信息取得部381所取得的选择信息,选择1个以上的动作模式。此外,在本实施方式中,多个动作模式只是竞赛模式和友好模式这2个,因此动作模式选择部382选择竞赛模式和友好模式中的某一个。

学生角色的机器人动作控制部383根据动作模式选择部382所选择的1个以上的动作模式来控制学生角色的机器人100的动作。学生角色的机器人动作控制部383根据例如所选择出的动作模式是竞赛模式还是友好模式,对学生角色的机器人100执行不同的动作。

另外,学生角色的机器人动作控制部383根据判断部386的判断结果来控制学生角色的机器人100的动作。学生角色的机器人动作控制部383根据例如判断结果是表示回答正确的情况还是表示回答错误的情况,对学生角色的机器人100执行不同的动作。也就是说,学生角色的机器人100根据用户的回答状态而改变动作。

学生角色的机器人动作控制部383根据状态信息取得部384所取得的状态信息,改变学生角色的机器人100的动作中的回答时间、回答频率以及回答内容中的某一个以上。

状态信息取得部384取得用户的状态信息。用户的状态信息中包含用户的学习频率、学习进展、学习中断率、姿势、视线、措辞、表情、声调、回答时间以及讲话频率中的某一个以上。

问题输出控制部385进行用于输出需要用户回答的问题的控制。用于输出问题的控制中包含以下的某一个以上的控制:使显示部370显示问题描述的显示控制;使声音输出部330对问题描述进行声音输出的声音输出控制;通过控制信息的发送,使教师角色的机器人200的声音输出部130对问题描述进行声音输出的声音输出控制。通常,通信终端300向教师角色的机器人200发送控制信息,教师角色的机器人200根据控制信息对问题描述进行声音输出。在这种情况下,教师角色的机器人200的声音输出部130作为问题输出单元来发挥功能。

此外,问题输出控制部385不限于用于输出让用户回答的问题的控制,还执行用于输出对如下解答的控制:例如用于对用户进行听力教育的英语故事等的题材、问题的解答。

判断部386对于问题输出控制部385所输出的问题,判断用户的回答内容是否正确。判断部386根据例如rom340中所存储的解答内容与用户的回答内容是否一致来进行判断。判断部386把判断结果的历史记录存储到rom340中。

输入受理部387受理用户输入。用户输入中包含声音输入部320取得为声音信号的用户发言(例如回答内容)和由操作部360所受理的用户操作。

教师角色的机器人动作控制部388控制教师角色的机器人200的动作。

以上,对通信终端300的结构进行了说明。因此,以下参照图5的流程图对通信终端300的控制部380所执行的控制处理进行说明。该控制处理包含用于控制学生角色的机器人100以及教师角色的机器人200的动作的机器人控制处理。

在例如通信终端300的控制部380执行存储在rom340中的教育程序时,开始该控制处理。首先,控制部380的状态信息取得部384取得用户的状态信息(步骤s101)。

具体地,控制部380的状态信息取得部384使教师角色的机器人200取得表示用户的姿势、视线、表情等的静态图像或动态图像。然后,控制部380的状态信息取得部384使通信部310接收该静态图像或动态图像,并进行接收到的静态图像或动态图像的图像识别处理。由此,控制部380的状态信息取得部384把用户的姿势是否良好、视线是否有所偏移、由眼睛的睁开状态等视点判断表情是否愉悦等作为状态信息来取得。

另外,控制部380的状态信息取得部384使声音输入部320取得用户的发言作为声音信息,并进行该声音信息的声音识别。由此,控制部380的状态信息取得部384取得用户回答的措辞、声调等作为状态信息。

另外,控制部380的状态信息取得部384取得在过去(最近的预定期间)受理过的用户回答的回答时间以及讲话频率等作为状态信息。另外,控制部380的状态信息取得部384参照rom340来取得用户的学习频率、学习进展、学习中断率等数据作为状态信息。

接下来,控制部380的选择信息取得部381取得用于选择动作模式的选择信息(步骤s102)。

具体地,控制部380的选择信息取得部381把在步骤s101中状态信息取得部384所取得的状态信息作为选择信息来取得。另外,控制部380的选择信息取得部381把由存储在rom340中的判断结果的历史记录所计算的正确回答率也作为选择信息来取得。

当用户在操作部360中进行动作模式的选择操作时,取得基于该选择操作的信息作为选择信息。此外,当存在用户的选择操作时,控制部380的选择信息取得部381优先该选择操作,并且优先基于用户的选择操作的信息来作为选择信息、而不是状态信息取得部384所取得的状态信息。

接下来,控制部380的动作模式选择部382根据在步骤s102中选择信息取得部381所取得的选择信息,选择竞赛模式或友好模式的某一个动作模式(步骤s103)。

当选择信息是状态信息和正确回答率时,通过这两个的综合评价来进行该选择。例如用户的姿势良好、视线没有偏移、睁大双眼(表情愉悦)、学习频率高、学习进展大、学习中断率低等状态信息和正确回答率高这样的信息表示了用户的学习意愿高。

当这些表示用户的学习意愿高的信息较多时,控制部380的动作模式选择部382选择竞赛模式。另一方面,当这些表示用户的学习意愿高的信息较少时,控制部380的动作模式选择部382选择友好模式。

另一方面,当选择信息是基于用户的选择操作的信息时,控制部380的动作模式选择部382选择作为用户所选择的动作模式的竞赛模式或友好模式。

根据这样的条件,控制部380执行学生角色的机器人100以及教师角色的机器人200的动作控制处理(步骤s104)。具体地,控制部380的学生角色的机器人动作控制部383根据在步骤s103中所选择的动作模式,控制学生角色的机器人100的动作。另外,控制部380的教师角色的机器人动作控制部388使教师角色的机器人200执行与学生角色的机器人100的动作协作的动作。

当动作模式是竞赛模式时,控制部380的学生角色的机器人动作控制部383使学生角色的机器人100对用户声音输出包含对抗内容、得意内容、惹人厌的内容、辩论内容等信息。另外,控制部380的学生角色的机器人动作控制部383缩短从问题输出时到使学生角色的机器人100回答的回答时间、或增加学生角色的机器人100的回答频率、或把学生角色的机器人100的回答内容控制为回答正确的内容变多。

当动作模式是友好模式时,控制部380的学生角色的机器人动作控制部383使学生角色的机器人100对用户声音输出包含鼓励、喜悦、关心、接近问题的解答的提示、错误的回答等内容的信息。另外,控制部380的学生角色的机器人动作控制部383增加从问题输出时到使学生角色的机器人100回答的回答时间、或减少学生角色的机器人100的回答频率、或把学生角色的机器人100的回答内容控制为回答错误的内容变多。

此外,控制部380的教师角色的机器人动作控制部388使教师角色的机器人200执行与学生角色的机器人100的上述动作协作的动作。例如,使教师角色的机器人200执行称赞先回答正确的学生角色的机器人100或用户、或者安慰回答错误的用户的内容的声音输出。另外,控制部380的教师角色的机器人动作控制部388以及学生角色的机器人动作控制部383进行配合,来使学生角色的机器人100和教师角色的机器人200一起执行称赞或安慰用户的内容的声音输出。

以上,针对通信终端300的控制部380所执行的控制处理进行了说明。上述控制处理被定期地反复执行。

在这里,一边参照图6的流程图,一边说明通信终端300的控制部380所执行的学生角色的机器人100以及教师角色的机器人200的动作控制处理(步骤s104)的一个例子。

在这里,针对在从控制部380的问题输出控制部385执行输出问题的控制到执行输出解答的控制间所执行的动作控制处理进行说明。

首先,控制部380判断动作模式是否是竞赛模式(步骤s201)。

当判断出动作模式是竞赛模式时(步骤s201;是),控制部380的学生角色的机器人动作控制部383进行控制,使得学生角色的机器人100以竞赛模式进行回答(步骤s202)。例如,控制部380的学生角色的机器人动作控制部383使学生角色的机器人100用较短回答时间来回答正确答案的内容。

之后,当有来自用户的回答时,控制部380的判断部386判断用户的回答内容是否正确(步骤s203)。

当判断出用户的回答内容正确时(步骤s203;是),控制部380的学生角色的机器人动作控制部383使学生角色的机器人100执行回答正确时的动作(步骤s204)。例如,控制部380的学生角色的机器人动作控制部383使学生角色的机器人100声音输出学生角色的机器人100为失败而难过的内容、称赞用户的内容等信息。此时,控制部380的教师角色的机器人动作控制部388使教师角色的机器人200声音输出称赞用户的内容等信息。

当判断出用户的回答内容错误时(步骤s203;否),控制部380的学生角色的机器人动作控制部383使学生角色的机器人100执行回答错误时的动作(步骤s205)。例如,控制部380的学生角色的机器人动作控制部383使学生角色的机器人100声音输出学生角色的机器人100为获胜而喜悦的内容等信息。此时,控制部380的教师角色的机器人动作控制部388使教师角色的机器人200声音输出安慰用户的内容、称赞学生角色的机器人100的内容等信息。

另一方面,在步骤s201中,当判断出动作模式是友好模式时(步骤s201;否),控制部380的学生角色的机器人动作控制部383进行控制,使得学生角色的机器人100以友好模式进行回答(步骤s206)。例如,控制部380的学生角色的机器人动作控制部383使学生角色的机器人100用较长回答时间来回答错误答案的内容。

之后,当有来自用户的回答时,控制部380的判断部386判断用户的回答内容是否正确(步骤s207)。

当判断出用户的回答内容正确时(步骤s207;是),控制部380的学生角色的机器人动作控制部383使学生角色的机器人100执行回答正确时的动作(步骤s208)。例如,控制部380的学生角色的机器人动作控制部383使学生角色的机器人100声音输出学生角色的机器人100一起喜悦这样的内容、称赞用户的内容等信息。此时,控制部380的教师角色的机器人动作控制部388使教师角色的机器人200声音输出称赞用户的内容等信息。

当判断出用户的回答内容错误时(步骤s207;否),控制部380的学生角色的机器人动作控制部383使学生角色的机器人100执行回答错误时的动作(步骤s209)。例如,控制部380的学生角色的机器人动作控制部383使学生角色的机器人100声音输出学生角色的机器人100一起难过那样的内容、鼓励用户那样的内容等信息。此时,控制部380的教师角色的机器人动作控制部388使教师角色的机器人200声音输出安慰用户的内容等信息。

以上,如果结束步骤s201~s209的处理,则控制部380把用户回答的回答时间以及讲话频率、判断结果的历史记录等存储到rom340中。这些存储数据如上所述,在步骤s101中作为状态信息而被利用。然后,动作控制处理变为结束。此外,在这之后,控制部380的问题输出控制部385执行用于输出解答的控制。然后,如果控制部380的问题输出控制部385再次执行用于输出下一个问题的控制,则步骤s201~s209的动作控制处理被再次执行。

如以上说明所述,本实施方式的通信终端300的控制部380取得选择信息,并根据所取得的选择信息,从多个动作模式(竞赛模式以及友好模式)中选择至少1个以上的动作模式(竞赛模式或友好模式)。然后,通信终端300的控制部380根据选择出的动作模式控制学生角色的机器人100的动作。

通过这样的结构,能够使用户进行与学生角色的机器人100的交流。另外,通信终端300的控制部380控制学生角色的机器人100的动作,以便以从多个动作模式中选择出的动作模式进行动作。因此,能够使学生角色的机器人100进行与用户的状态对应的多种动作。

在这种情况下,用户通过与其他的学生、即学生角色的机器人100的交流受到鼓舞。因此,能够提高作为学习者的用户的学习意愿。

特别是,通信终端300的控制部380根据与用户竞争的动作模式即竞赛模式和对用户温和的友好模式,使学生角色的机器人100执行不同的动作。在这种情况下,通过学生角色的机器人100的动作,能够对用户表演与其他学生的竞争、来自其他学生的鼓励等,并能够提高作为学习者的用户的学习意愿。

通信终端300的控制部380使教师角色的机器人200执行与学生角色的机器人100的动作协作的动作。通过这样的学生角色的机器人100与教师角色的机器人200的协作的动作(对话),能够表演用于提高用户的学习意愿的氛围。

通信终端300的控制部380取得用户的状态信息、正确回答率,并将这些作为用于选择动作模式的选择信息来取得。因此,通信终端300的控制部380能够以与用户的状态对应的动作模式来控制学生角色的机器人100的动作,并使学生角色的机器人100进行适合用户的状态的动作。

另外,通信终端300的控制部380取得多种状态信息,并根据该状态信息改变学生角色的机器人100的动作中的回答时间、回答频率以及回答内容的某一个以上。在这种情况下,能够使学生角色的机器人100采取适合用户的状态的回答行为。

另外,通信终端300的控制部380判断用户针对问题的回答内容是否正确,并根据该判断结果控制学生角色的机器人100的动作。在这种情况下,通过与回答正确、回答错误的结果相应的学生角色的机器人100以及教师角色的机器人200的动作,能够照顾用户的消沉、给用户信心等辅助用户的学习的动作,能够提高用户的学习意愿。

以上是实施方式的说明。此外,上述实施方式是一个例子,各装置的具体结构、处理内容等不限定于用上述实施方式说明的内容而是可以适当地进行更改。因此,以下针对上述实施方式的变形例进行说明。

(变形例)

在上述实施方式中,通信终端300的控制部380控制学生角色的机器人100和教师角色的机器人200。但是,与学生角色的机器人100、教师角色的机器人200、通信终端300独立的控制装置也可以被构成为控制学生角色的机器人100或教师角色的机器人200。另外,学生角色的机器人100与教师角色的机器人200也可以可通信地相连接,以互相连动地辅助用户学习的方式进行动作。

在上述实施方式中,机器人控制系统1成为具备学生角色的机器人100、教师角色的机器人200和通信终端300的结构。但是,本发明的机器人控制系统并不限定于此。

例如,机器人控制系统1也可以是具备代替教师角色的机器人200和通信终端300的问题输出装置的结构。在这种情况下,可以是:问题输出装置向用户以及学生角色的机器人100输出问题,学生角色的机器人100根据从多个动作模式中选择出的至少1个以上的动作模式,回答该问题那样的结构。另外,还可以使机器人控制系统1是具备代替通信终端300的问题输出装置的结构。

另外,也可以不用具备学生角色的机器人100、教师角色的机器人200和通信终端300的机器人控制系统1,而只用学生角色的机器人100来实现所述实施方式。例如,可以设为是用教师、学习者和学生角色的机器人100、这3方来进行学习的实施方式。

在这种情况下,学生角色的机器人100被构成为:具备具有通信终端300的控制部380的选择信息取得部381、学生角色的机器人动作控制部383、判断部386、输入受理部387等和声音输入部320,并回答教师的讲话来进行动作。此外,学生角色的机器人100对教师的自由的讲话内容进行识别并回答的控制处理容易变得复杂。因此,为了简化控制处理,学生角色的机器人100可以被构成为对教师的讲话内容中包含的关键字进行响应并回答。

例如,预先把与关键字有关的回答内容存储到学生角色的机器人100的rom140中。然后,学生角色的机器人100可以通过由声音输入部130输入的教师的讲话中所包含的关键字进行声音识别,并由声音输出部130声音输出rom140中所存储的回答内容。例如,可以构成为:当教师的讲话中包含“第1题”、“请回答”这样的关键字时,学生角色的机器人100声音输出第1题的回答内容。

在上述实施方式中,机器人控制系统1的结构变为:通信终端300的控制部380为了控制学生角色的机器人100以及教师角色的机器人200,通信终端300的控制部380控制系统整体。但是,也可以构成为:把作为通信终端300的控制部380的机器人控制装置的功能分配到学生角色的机器人100或教师角色的机器人200中,教师角色的机器人200或问题输出装置与通信终端300进行配合来实现作为机器人控制装置的功能。

在上述实施方式中,教师角色的机器人200的结构变为:进行与学生角色的机器人100的动作协作的动作。该教师角色的机器人200也可以构成为:与学生角色的机器人100的动作同样地执行与用户的状态信息相应的动作。学生角色的机器人100和教师角色的机器人200可以构成为:根据教师角色的机器人200针对用户的回答状态或针对学生角色的机器人100的回答状态,而改变动作。回答状态是用户的状态信息、用户的回答是否正确的判断结果等。

例如,在机器人控制系统1中,学生角色的机器人100的控制部170可以构成为:控制装置自身的动作。也就是说,学生角色的机器人100的控制部170可以构成为:具备选择信息取得部381和学生角色的机器人动作控制部383,接收选择信息来选择装置自身的动作模式,并控制装置自身的动作。在这种情况下,学生角色的机器人100从其他装置(例如教师角色的机器人200、通信终端300或问题输出装置)接收选择信息。另外,学生角色的机器人100可以构成为:其还具备摄像部270,学生角色的机器人100的控制部170具备状态信息取得部384。

通信终端300的控制部380所执行的控制处理不限定于图5以及图6的流程图,可以适当地更改。例如,可以更改各步骤的顺序,也可以在动作控制处理的执行中,一并执行状态信息、选择信息的取得。

在上述实施方式中,把动作模式只是竞赛模式和友好模式的2个模式的情况作为一个例子进行了说明。但是,也可以设动作模式为3个以上。例如,可以增加与学习频率、学习进展相应的动作模式。

例如,通信终端300的控制部380可以:在学习频率高时,用使学生角色的机器人100执行开朗喜悦的动作的动作模式来进行控制;在学习频率低时,用使学生角色的机器人100执行落寞的动作或在学习开始时为用户的到来而喜悦那样的动作的动作模式来进行控制。

通信终端300的控制部380可以控制为:在学习进展比基准值大时,使学生角色的机器人100的发言内容包含更多的英语;在学习进展比基准值小时,使学生角色的机器人100的发言内容包含更多的日语。

此外,本发明所涉及的机器人控制装置不依赖于所述通信终端300,可以通过例如计算机执行程序来实现通信终端300的功能。用于实现通信终端300的功能的程序可以存储在usb(universalserialbus)存储器、cd-rom(compactdisc-readonlymemory)、dvd(digitalversatiledisc)、hdd(harddiscdrive)等计算机可读取的记录介质中,也可以经由网络下载到计算机中。

另外,本发明也可以用以下那样的学习装置而实现。此外,学习装置只要是机器人、通信装置、显示装置、计算机、声音输入输出装置等能够用于用户学习的装置即可。

可以通过具备多个学习装置的、使这些多个学习装置进行连动动作的学习系统来实现本发明,其中,所述学习装置具有声音输入单元以及/或视觉信息取得单元和声音输出单元以及/或视觉信息输出单元。该连动动作可以通过学习装置与学习装置间或者学习者与学习装置间的“同意”的意思显示单元而实现,也可以通过学习者与学习装置间的“不同意”的意思显示单元而实现。

多个学习装置的每一个都具有“模拟情感状态”,连动动作可以通过学习装置间或者学习者与学习装置间的“情感”的意思显示单元而实现。意思显示单元的意思显示可以构成为:通过学习的进度、熟练程度、情感状态而变化。意思显示单元的意思显示是例如基于发出的词语的内容、基于学习装置的动作的内容等。

学习装置的至少1个具有驱动单元,可以构成为:针对该学习装置以外的装置或学习者的讲话而改变方向。学习装置的至少一个具有模拟的眼部,可以构成为:针对该学习装置以外的装置或学习者的讲话而改变眼部的方向。

学习装置的至少1个具有模拟的嘴部,可以构成为:在讲话时使嘴部进行动作。可以使多个学习装置的某一个进行装置自身与其他学习装置的集中控制,其他学习装置作为被动器件。

作为被动器件的其他学习装置由声音输出装置构成,进行集中控制的学习装置可以构成为该其他学习装置(第3方)与用户进行对话,并假设实现3者间的对话。在这种情况下,进行集中控制的学习装置可以构成为:不只针对装置自身的用户发言,针对其他学习装置(第3者)的用户发言也进行声音识别。

其他学习装置(第3方)可以具有:接受来自进行集中控制的学习装置或用户的声音输入,来改变嘴部的显示或嘴部张开方式的嘴部开合功能。嘴部的显示是例如基于led(lightemittingdiode)的发光的显示。多个学习装置可以用身体的姿势、眼部的方向等来表示分别面向谁进行发话。

可以根据例如装置自身(例如进行集中控制的学习装置)的视觉信息取得单元所取得的用户以及其他学习装置(例如第3方)的位置或方向,来进行该身体的姿势、眼部的方向等的控制。另外,也可以由装置自身(例如进行集中控制的学习装置)的声音输入单元取得来自用户以及其他学习装置(例如第3方)的声音,并根据从该声音的声音识别处理所得到的用户以及其他学习装置(例如第3方)的位置或方向来进行。

多个学习装置可以构成为:针对用户的讲话连动进行点头、惊讶、喜悦等反馈动作。优选的是各学习装置的反馈动作被错开时间来执行。例如,可以在学习装置与学习装置间,进行“好厉害”、“嗯嗯”等意思表示,多个学习装置协同动作来表演赞美用户的氛围。

另外,学习装置针对其他学习装置的讲话进行点头等反馈动作,该反馈动作可以是包含催促用户同意的意思表示的动作。

此外,当学习装置是显示装置时,可以通过平面显示设备上的显示物(角色图像)的动作、而不是物体的动作,来表达意思表示等。

以上,针对本发明的优选实施方式以及变形例进行了说明,但是本发明并不限定于特定的实施方式,本发明中包含权利要求书中所记载的发明和与其等同的范围。以下,附加本申请在最初提出申请时的权利要求书中所记载的发明。

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