JP2002059844A - Travelling device - Google Patents

Travelling device

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JP2002059844A
JP2002059844A JP2001172206A JP2001172206A JP2002059844A JP 2002059844 A JP2002059844 A JP 2002059844A JP 2001172206 A JP2001172206 A JP 2001172206A JP 2001172206 A JP2001172206 A JP 2001172206A JP 2002059844 A JP2002059844 A JP 2002059844A
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栄治 中務
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歓二 三上
Katsutoshi Kamoto
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple and compact traveling device provided with a step cancellation function. SOLUTION: This device is provided with a wheel 2 movably supporting a main body part 1, a crank 4 rotatably attached to a location not to obstacle rotation of the wheel 2, and an arm 5 attached to a location shifting from an axial center of the crank 4 and driven with using the crank 4 as a foothold to move a tip part in a direction going away from the axial center, and is capable of lifting the main body 1 together with the wheel 2 by contacting a ground contacting body 50 attached to a tip of the arm 5 on the ground during traveling. The device can be built in compactly around a vehicle axle 21 accordingly, and stably operate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、重量運搬装置、介
護支援機器、歩行支援機器、リハビリ機器、電動式車椅
子、車輪移動式ロボットなどとして利用可能な移動装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving device which can be used as a weight carrying device, a care support device, a walking support device, a rehabilitation device, an electric wheelchair, a wheeled robot, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、この種の走行装置として種々
多様なものが開発されている。例えば、荷物を運搬する
場合の走行装置としてフォークリフト、リフタ、手押車
などが、また人を運送する場合の走行装置として車椅子
などが、それぞれ周知のところである。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of traveling apparatuses of this type have been developed. For example, forklifts, lifters, wheelbarrows, and the like are known as traveling devices for carrying luggage, and wheelchairs and the like are known as traveling devices for transporting people.

【0003】ところで、走行路には階段や障害物などが
あり、全て平坦な場所のみというわけではない。そし
て、このような場所を走行するとき、特に車輪の半径程
度の大きな段差を乗り越えることは困難である。
[0003] By the way, there are stairs, obstacles, and the like on a traveling path, and not all of them are only flat places. When traveling in such a place, it is particularly difficult to get over a large step having a radius equal to a radius of a wheel.

【0004】そこで、このような場所においても走行を
可能とするために、多関節リンク等を組み込んで本体部
を浮上させるようにした段差解消機構が開発されてい
る。
Therefore, in order to enable the vehicle to travel even in such a place, a step-eliminating mechanism has been developed in which an articulated link or the like is incorporated so as to float the main body.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多関節
リンク機構は、部品点数が極めて多く、組み込みのため
に本体部が大型化することが避け難い。特に、小荷物を
運搬するような二輪駆動タイプの走行装置においては、
段差解消機構を本体部に極力コンパクトに組み込んでお
くことが望まれる。
However, the articulated link mechanism has an extremely large number of parts, and it is unavoidable that the main body becomes large due to the assembly. In particular, in a two-wheel drive type traveling device such as carrying small packages,
It is desired that the step difference eliminating mechanism be incorporated in the main body as compactly as possible.

【0006】本発明は、このような段差解消機構として
の役割を果たし、他にも種々の用途に適合させることの
できる機能を備えた走行装置を実現しようとするもので
ある。
An object of the present invention is to realize a traveling apparatus that functions as such a step clearance mechanism and has a function that can be adapted to various uses.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の走
行装置は、本体部を移動可能に支持する車輪と、車輪の
回転を妨げない位置に回転駆動可能に取り付けた支持部
材と、この支持部材の軸心から偏位した部位に取り付け
られ支持部材を足場に駆動されて先端部を軸心から遠ざ
ける方向へ移動させることの可能なアームとを具備して
なり、その移動時にアームの先端部を接地させることに
よって車輪とともに本体部を持ち上げることができるよ
うに構成したことを特徴とする。車輪の回転を妨げない
ような支持部材の取付位置としては、車輪と同軸上とす
ることが特に望ましい。
For this purpose, a traveling apparatus according to the present invention comprises a wheel for movably supporting a main body, a support member rotatably mounted at a position which does not hinder the rotation of the wheel, and An arm attached to a portion deviated from the axis of the member, the supporting member being driven by the scaffold, and being capable of moving the tip in a direction away from the axis, the arm having a tip at the time of the movement. The main body portion can be lifted together with the wheels by grounding the vehicle. It is particularly desirable that the mounting position of the support member that does not hinder the rotation of the wheel be coaxial with the wheel.

【0008】このような構成のものであれば、取付位置
を中心に回転させれば、支持部材によるアームの支持位
置を可動範囲内において移動させることができる。そし
て、このようにして支持点の移動したアームを支持部材
により駆動して、先端部を軸心から遠ざける方向へ移動
させれば、各々の移動位置ごとにそれぞれ先端部を対応
部位に接地させて反力により本体部を段差解消位置にま
で持ち上げることができる。特に、支持部材が車軸と同
軸上にある場合には、アームも車軸回りに回転するだけ
であるため、これら支持部材やアームと車軸との干渉を
気にする必要がなく、この段差解消機構を車軸回りにコ
ンパクトに組み込んで構成することが可能となる。勿
論、機構部を車体の中央に寄せた構成では同軸から若干
ずらして構成することも可能である。支持部材の駆動軸
に対して、車輪を下にずらすと、支持部材を回転させた
時に支持部材の先端と地面との間のマージンが大きく取
れる。この分、支持部材(及びアーム)を長くすること
ができる。こうすると、アームの到達範囲が広がり、よ
り高い段差をクリアできる。また、屋内専用等、車輪の
径が小さくてもよい場合においても、クリアできる段差
を屋外用と同じに大きくできる。
With such a configuration, if the arm is rotated about the mounting position, the position of the arm supported by the support member can be moved within the movable range. Then, the arm whose support point has been moved in this way is driven by the support member, and the tip is moved in a direction away from the axis, so that the tip is grounded to the corresponding portion at each moving position. The main body can be lifted to the step clearance position by the reaction force. In particular, when the support member is coaxial with the axle, the arm only rotates around the axle, so there is no need to worry about interference between the support member and the arm and the axle. It is possible to configure the vehicle by incorporating it compactly around the axle. Of course, in a configuration in which the mechanism is located at the center of the vehicle body, it is possible to slightly deviate from the coaxial. When the wheel is shifted downward with respect to the drive shaft of the support member, a large margin is provided between the tip of the support member and the ground when the support member is rotated. The support member (and the arm) can be lengthened by this amount. In this case, the reach of the arm is widened, and a higher step can be cleared. Further, even when the diameter of the wheel may be small, such as for indoor use only, the step that can be cleared can be made as large as that for outdoor use.

【0009】この場合、支持部材を駆動する駆動系と、
アームを駆動する駆動系とを、独立して作動するように
構成しておくことが有効である。
In this case, a driving system for driving the support member;
It is effective that the drive system for driving the arm is configured to operate independently.

【0010】このように独立した駆動系とすることによ
り、支持部材とアームとを個別に操作することができ、
段差の大小に応じて、車体の上下動が最小になるように
最適な動作をさせることができる。よって、荷物や被介
護者(車椅子の場合)に加わる揺れが小さくなり、同時
にハンドルに加わる操作力も小さくなる。介護支援機器
で採用した場合には、被介護者と介護者の両方の負担を
軽減することができる。
With such an independent drive system, the support member and the arm can be individually operated,
According to the size of the step, an optimum operation can be performed so that the vertical movement of the vehicle body is minimized. Therefore, the swing applied to the luggage or the care receiver (in the case of a wheelchair) is reduced, and at the same time, the operation force applied to the steering wheel is also reduced. When employed in a care support device, the burden on both the care receiver and the caregiver can be reduced.

【0011】特に、アームの接地位置を車輪の接地位置
近傍に設定すれば、車輪からアームへ荷重を移し変える
ときの重心移動が少なくて済み、移動動作がスムーズに
行えるとともに、重心移動の瞬間に走行装置全体に移動
力が発生して不安定な状態に陥ることも有効に防止する
ことができる。
In particular, if the grounding position of the arm is set near the grounding position of the wheel, the movement of the center of gravity when transferring the load from the wheel to the arm can be reduced, and the moving operation can be performed smoothly, and at the moment of the movement of the center of gravity. It is also possible to effectively prevent an unstable state due to the generation of a moving force in the entire traveling device.

【0012】したがって、本発明の走行装置は、駆動輪
として並行二輪を有し、段差において本体部がハンドル
等を介して人為的に支えられながら走行する構成におい
て操作者の負担を軽減する上で極めて好ましいものとな
り得る。
Therefore, the traveling device of the present invention has two parallel wheels as drive wheels, and reduces the burden on the operator in a configuration in which the vehicle travels while the main body is artificially supported via the handle or the like at the step. It can be very favorable.

【0013】アームの具体的な構成としては、支持部材
への支持位置が車軸上にあるときに鉛直姿勢をとって少
なくとも先端部が車輪の径内に収まり、支持部材がその
位置から回転してアームの支持位置が前記車軸上から外
れるほど先端部を車輪の径から突出させる方向へ移動さ
せるように構成されているものが挙げられる。
As a specific configuration of the arm, when the supporting position on the supporting member is on the axle, the arm takes a vertical posture, and at least the front end portion falls within the diameter of the wheel, and the supporting member rotates from that position. As the position where the arm is supported deviates from the axle, the tip is moved in a direction of projecting from the diameter of the wheel.

【0014】走行時に車輪と供回りしても走行の妨げと
ならず、アームの支持位置を360°移動させることが
できるようにするためには、アーム及び支持部材を、車
輪の径内に収まるような形状のものにしておくことが望
ましい。
[0014] In order to allow the support position of the arm to be shifted by 360 ° without rotating even if it rotates with the wheel during traveling, the arm and the support member must be within the diameter of the wheel. It is desirable to have such a shape.

【0015】勿論、上記のような基本的動作を利用し
て、段差解消以外の目的・用途に利用することも可能で
ある。
Of course, it is also possible to utilize the basic operation as described above for purposes and applications other than the step elimination.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1に示す本実施例の走行装置は、一部に
ハンドル11を突設した本体部1が、一対の車輪2によ
って走行可能に支持されており、そのハンドル11を把
持した状態で本体部1に荷物Wを積載して運搬すること
ができるように構成されたものである。そして、段差解
消が必要な位置に到来したときに、本体部1を車輪2と
共に段差解消位置にまで持ち上げることができるよう
に、段差解消機構3を組み込んでいる。
In the traveling apparatus of this embodiment shown in FIG. 1, a main body 1 having a handle 11 projecting from a part thereof is supported by a pair of wheels 2 so as to be able to travel. It is configured such that a load W can be loaded on the main body 1 and transported. Then, when the vehicle reaches a position where a step is required to be eliminated, the step eliminating mechanism 3 is incorporated so that the main body 1 can be lifted together with the wheels 2 to the step eliminating position.

【0018】段差解消機構3は、図2及び図3に示すよ
うに、支持部材たるクランク4と、このクランクに支持
させたアーム5とを主たる構成要素としている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the step eliminating mechanism 3 mainly includes a crank 4 as a support member and an arm 5 supported by the crank.

【0019】クランク4を取り付けるにあたり、車軸2
1にはその外周にパイプ部材22が相対回転可能に嵌合
させてあり、車軸21及びパイプ部材22は、ギヤ21
a、21bを介して、或いはギヤ22a、22bを介し
て、それぞれモータ21c、22cにより回転駆動可能
とされている。符号22xで示すものはベアリングであ
る。
In mounting the crank 4, the axle 2
1 has a pipe member 22 fitted on its outer periphery so as to be relatively rotatable. The axle 21 and the pipe member 22
The motors 21c and 22c can be driven to rotate via a and 21b or gears 22a and 22b, respectively. What is indicated by reference numeral 22x is a bearing.

【0020】クランク4は、前記パイプ部材22の先端
に一体回転可能に取り付けた円盤状のもので、中央に車
軸21を貫通させる貫通孔41が設けてあり、この貫通
孔41から車軸21の先端を突出させて、その突出端に
第1ギヤ61を軸着している。また、本体部1の適宜位
置には軸受42を介してドラム43が回転可能に設けて
あり、このドラム43の外周に車輪2を構成するタイヤ
20を取り付けるとともに、ドラム43にギヤ44a、
44bを介してモータ44cを連結し、このモータ44
cによってタイヤ20をドラム43と共に回転駆動でき
るようにしている。
The crank 4 is a disc-shaped one which is attached to the tip of the pipe member 22 so as to be integrally rotatable. The crank 4 has a through hole 41 at the center through which the axle 21 penetrates. And the first gear 61 is axially mounted on the protruding end. A drum 43 is rotatably provided at an appropriate position of the main body 1 via a bearing 42. The tire 20 constituting the wheel 2 is mounted on the outer periphery of the drum 43, and the drum 43 has a gear 44a,
A motor 44c is connected via a motor 44b.
c allows the tire 20 to be driven to rotate together with the drum 43.

【0021】アーム5は、前記クランク4の軸心から偏
位した部位に支軸51を介して基端5aの近傍を回転可
能に取り付けられたもので、前記支軸51には第2ギヤ
62が軸着してあり、この第2ギヤ62が前記第1ギヤ
61に外接噛合している。そして、このアーム5の先端
5b側に接地体50を取り付けている。この接地体50
は、外周を車輪の径−αの円弧形状にした概略繭形をな
すもので、本体部1の姿勢角度によらず、車輪2が接地
してアーム5の支軸51が最上点にある時(図2参照)
にアーム5の先端5b側に設けた接地体50を地面と接
触することなく前後に揺動させることができるようにし
ている。
The arm 5 is rotatably mounted near a base end 5a via a support shaft 51 at a position deviated from the axis of the crank 4 through a second gear 62. The second gear 62 is externally engaged with the first gear 61. The grounding body 50 is attached to the tip 5b of the arm 5. This grounding body 50
Is an approximately cocoon-shaped outer periphery of which is formed in an arc shape having a diameter of the wheel minus α. When the wheel 2 is in contact with the ground and the support shaft 51 of the arm 5 is at the highest point regardless of the attitude angle of the main body 1. (See Fig. 2)
The grounding body 50 provided on the tip 5b side of the arm 5 can be swung back and forth without contacting the ground.

【0022】次に、本走行装置の取扱い方法を説明す
る。通常の平坦路を走る場合は、アーム5を図2の状態
に保持して車輪2の駆動により行う。このときは、クラ
ンク4の中心すなわち車軸21の中心を通過する線上に
アーム5の中心線Lが合致する位置にアーム5が格納さ
れ、クランク4が車輪2と共に回転したとしても、アー
ム5が床面と接地することはない。
Next, a method of handling the traveling device will be described. When running on a normal flat road, the arm 5 is held in the state shown in FIG. At this time, the arm 5 is stored at a position where the center line L of the arm 5 coincides with a line passing through the center of the crank 4, that is, the center of the axle 21. Even if the crank 4 rotates together with the wheel 2, the arm 5 remains on the floor. It does not touch the surface.

【0023】段差がある場合は、図4(a)で示すよう
に、手前で止まり、モータ21cを駆動する。このと
き、第1ギヤ61の回りで第2ギヤ62が遊星運動を行
い、この第2ギヤ62に基端を取り付けられたアーム5
が左方向に回転しながらその接地体50を車軸21から
遠ざかる方向に迫り出させる。そして、この接地体50
の一部を車輪2の接地点近傍に接地させる。次に、モー
タ22cを駆動してパイプ部材22に取り付けたクラン
ク4を図中反時計回りに回転させる。このとき、第2ギ
ヤ62はアーム5を介して固定されているため、第1ギ
ヤ61は逆に前記第2ギヤ62の回りで遊星運動を行い
ながら、次第にその車軸21を前記第2ギヤ62の支軸
51を中心とする円弧に沿って持ち上げる(図4
(b))。このとき、操作者はハンドル11を担持して
おくだけでよい。ある程度持ち上がった段階で、本体部
1に設けたハンドル11を前方へ引いて(図4
(c))、車輪2を上段へ着地させ(図4(d))、そ
の後アーム5を引き上げる。アーム5の引き上げは、該
アーム5の中心線Lが車軸21を通る線と合致する位置
にくる図2の状態までモータ21cを駆動することによ
って実現する。連続段差においては上記動作を繰り返せ
ばよいし、下り方向の段差に対しては段差解消機構3に
上記と逆の動作を行わせることによってその補助を行う
ことが可能である。
If there is a step, as shown in FIG. 4A, it stops at this side and drives the motor 21c. At this time, the second gear 62 performs a planetary motion around the first gear 61, and the arm 5 having the base end attached to the second gear 62.
Makes the ground contact body 50 protrude in a direction away from the axle 21 while rotating to the left. And this grounding body 50
Is grounded near the grounding point of the wheel 2. Next, the motor 22c is driven to rotate the crank 4 attached to the pipe member 22 counterclockwise in the figure. At this time, since the second gear 62 is fixed via the arm 5, the first gear 61 conversely performs a planetary motion around the second gear 62 while gradually moving its axle 21 to the second gear 62. Is lifted along an arc centered on the support shaft 51 of FIG.
(B)). At this time, the operator need only carry the handle 11. At a stage where the handle 11 has been lifted to some extent, the handle 11 provided on the main body 1 is pulled forward (FIG. 4).
(C)), the wheels 2 land on the upper stage (FIG. 4 (d)), and then the arm 5 is pulled up. The lifting of the arm 5 is realized by driving the motor 21c to the state shown in FIG. 2 where the center line L of the arm 5 coincides with the line passing through the axle 21. The above-described operation may be repeated at a continuous step, and the downward step may be assisted by causing the step eliminating mechanism 3 to perform an operation opposite to the above.

【0024】以上のようにして、本実施例の走行装置
は、クランク4が車軸21と同軸上に取り付けてあるた
め、その車軸21を中心に回転させれば、クランク4に
よるアーム5の支持位置を車軸21回りに移動させるこ
とができる。そして、このようにして支持点(支軸5
1)の移動したアーム5をクランク4を足場に駆動し
て、先端に取り付けた接地体50を車軸21から遠ざけ
る方向へ移動させれば、各々の移動位置ごとにそれぞれ
接地体50を対応部位に接地させて反力により本体部1
を段差に応じた解消位置にまで持ち上げることができ
る。このように、クランク4が車軸21と同軸上にあ
り、アーム5も車軸21回りに回転するだけであるた
め、これらクランク4やアーム5と車軸21との干渉を
気にする必要がなく、アーム5の動作範囲も小さくする
ことができる。したがって、この段差解消機構3を車軸
21回りにコンパクトに組み込んで構成しておくことが
でき、積載量を増やしたり、安全性を有効に高めること
等が可能となる。
As described above, in the traveling apparatus of this embodiment, since the crank 4 is mounted coaxially with the axle 21, if the axle 21 is rotated, the position at which the arm 4 is supported by the crank 4 will be described. Can be moved around the axle 21. Then, in this way, the support point (support
By driving the moved arm 5 of 1) with the crank 4 as a scaffold and moving the grounding body 50 attached to the tip in a direction away from the axle 21, the grounding body 50 is moved to a corresponding portion at each moving position. Main body 1
Can be lifted to the cancel position corresponding to the step. As described above, since the crank 4 is coaxial with the axle 21 and the arm 5 only rotates around the axle 21, there is no need to worry about interference between the crank 4 and the arm 5 and the axle 21. 5 can also be reduced. Therefore, the step difference canceling mechanism 3 can be compactly assembled around the axle 21, and it is possible to increase the load capacity, effectively increase the safety, and the like.

【0025】特に、アーム5の接地位置を車輪2の接地
位置近傍に設定すると、車輪2からアーム5へ荷重を移
し変えるときの重心移動が少なくて済むため、移動動作
がスムーズに行えるとともに、重心移動の瞬間に走行装
置全体に移動力が発生して不安定な状態に陥ることも有
効に防止することができる。特に、この実施例のもの
は、並行二輪で接地し、ハンドル11で一端を担持した
状態で段差解消機構3を駆動するものであるため、支持
力の変動を最小にすることができる。そして、この事
は、操作者のハンドル操作の負担軽減に大きく寄与し得
るものとなる。
In particular, when the grounding position of the arm 5 is set near the grounding position of the wheel 2, the movement of the center of gravity when transferring the load from the wheel 2 to the arm 5 can be reduced. It is also possible to effectively prevent the occurrence of a moving force in the entire traveling device at the moment of the movement and falling into an unstable state. Particularly, in this embodiment, the step difference eliminating mechanism 3 is driven in a state where two parallel wheels contact the ground and one end is held by the handle 11, so that the fluctuation of the supporting force can be minimized. This can greatly contribute to reducing the burden on the operator for operating the steering wheel.

【0026】特に、アーム5の具体的な構成として、ク
ランク4への支持位置が車軸21上にあるときに鉛直姿
勢をとって少なくとも先端部が車輪2の径内に収まり、
クランク4がその位置から回転してアーム5の支持位置
が前記車軸21上から外れるほど接地体50を車輪2の
径から突出させる方向へ移動させるように構成している
ため、本体部1の姿勢(角度)に拘わらず、車軸21を
中心にしてクランク4+アーム5の長さの範囲において
アーム5の接地体50を任意の接地点に移動させること
ができる。これにより、段差における本体部1の姿勢に
拘わらずアーム5を最適個所に接地させることができ、
多種多様な段差の状況において支持力の変動を低減し、
滑らかで安定した昇降動作を実現することが可能にな
る。
In particular, as a specific configuration of the arm 5, when the support position on the crank 4 is on the axle 21, the arm 5 takes a vertical posture, and at least the distal end portion fits within the diameter of the wheel 2.
As the crank 4 rotates from that position and the support position of the arm 5 deviates from above the axle 21, the grounding body 50 is moved in a direction to protrude from the diameter of the wheel 2. Regardless of the (angle), the grounding body 50 of the arm 5 can be moved to any grounding point within the range of the length of the crank 4 + the arm 5 about the axle 21. Thereby, the arm 5 can be brought into contact with the optimum location regardless of the posture of the main body 1 at the step,
Reduces bearing capacity fluctuations in a wide variety of bump situations,
It is possible to realize a smooth and stable lifting operation.

【0027】特に、アーム5及びクランク4を、車輪2
の径内に収まる形態のものにしているため、走行時に車
輪2と供回りしても走行の妨げとならず、アーム5の支
持位置の360°に亘る全範囲での移動を有効に保障す
ることができる。
In particular, the arm 5 and the crank 4
, So that it does not hinder running even if it rotates with the wheel 2 during running, and effectively guarantees movement of the support position of the arm 5 over the entire range of 360 °. be able to.

【0028】さらに、段差以外の所においては、アーム
5を使って荷物の積み下ろしを始めとする多様なハンド
リングが可能になる。
Further, in places other than the steps, various handlings such as loading and unloading of luggage can be performed using the arm 5.

【0029】なお、本発明における構成は、以上説明し
たものに限定されないのは勿論である。例えば、駆動輪
の数は、並行2輪が基本になるが、1、3、4輪などで
もよい。
The configuration of the present invention is not limited to the above-described configuration. For example, the number of drive wheels is basically two in parallel, but may be one, three, four, or the like.

【0030】段差の有無と高さは、リミットスイッチや
近接センサを、また角度や姿勢はロータリエンコーダや
ジャイロを用いて検知することにより段差解消機構を適
宜に制御するようにしてもよい。
The presence / absence and height of the step may be detected by a limit switch or a proximity sensor, and the angle or posture may be detected by using a rotary encoder or a gyro, so that the step cancellation mechanism may be appropriately controlled.

【0031】また、各軸の間にクラッチやブレーキを設
けて駆動部を共用するようにしてもよい。例えば、1つ
のモータで車輪とクランクの駆動を切り換えてもよい。
或いは、並行二輪は自動車のように差動ギヤを介して駆
動することもできる。
Further, a clutch and a brake may be provided between the respective shafts to share the drive unit. For example, the drive of the wheels and the crank may be switched by one motor.
Alternatively, the two parallel wheels can be driven via differential gears, as in a motor vehicle.

【0032】アームの駆動力は、第1ギヤと第2ギヤの
間で直接伝達する他に、アイドラギヤやチェンを介して
動力伝達してもよい。また、アームの駆動部をクランク
の中に構成することも可能である。
The driving force of the arm may be transmitted directly between the first gear and the second gear, or may be transmitted via an idler gear or a chain. It is also possible to configure the drive of the arm in the crank.

【0033】ギヤはアームとは反対側のクランクの内面
側に配置してもよい。この場合は、パイプ部材で第1ギ
ヤを駆動し、車軸でクランクを駆動することとなる。
The gear may be arranged on the inner surface of the crank opposite to the arm. In this case, the first gear is driven by the pipe member, and the crank is driven by the axle.

【0034】或いは、図5に示すように、第2ギヤ62
をラック形状とし、このラックをアーム105として用
いることもできる。この場合、ラックを上方に長く確保
してアーム105の可動範囲を広くすれば、より大きな
段差をクリアすることが可能になる。105aはこのア
ーム105のリニア移動をガイドするガイドローラであ
る。
Alternatively, as shown in FIG.
In a rack shape, and this rack can be used as the arm 105. In this case, if the rack is secured long upward and the movable range of the arm 105 is widened, it is possible to clear a larger step. 105a is a guide roller for guiding the linear movement of the arm 105.

【0035】また、図6に示すように、車輪2の径に合
わせて半円形に湾曲させたアーム205を用いてもよ
い。この場合、アーム205の対称性はなくなるが、ア
ーム205の回転範囲が広くなり、段差のさらに手前か
ら車輪2の回転に連続させてアーム205を回転させる
ことができるため、斜面を登るように滑らかに車輪2を
持ち上げることが可能となる。また、アーム205の凹
部205aにより車軸2との干渉が回避できるため、ア
ーム205を車輪の車軸21側に配置することも可能で
ある。
Further, as shown in FIG. 6, an arm 205 which is curved in a semicircle in accordance with the diameter of the wheel 2 may be used. In this case, although the symmetry of the arm 205 is lost, the rotation range of the arm 205 is widened, and the arm 205 can be rotated continuously from the step before the rotation of the wheel 2. The wheel 2 can be lifted. Further, since interference with the axle 2 can be avoided by the concave portion 205a of the arm 205, the arm 205 can be disposed on the axle 21 side of the wheel.

【0036】アームにシュー、補助輪、フォーク、フッ
ク、トー(第2アーム)、ハンド等のエンドエフェクタ
(アダプタ)を取り付け、荷物の形態や運搬条件に合わ
せて選択するようにしてもよい。この交換作業を、アー
ムの操作で自動化することもできる。
An end effector (adapter) such as a shoe, an auxiliary wheel, a fork, a hook, a toe (second arm), a hand, or the like may be attached to the arm so that the arm can be selected according to the form of the load and the transport condition. This replacement operation can be automated by operating the arm.

【0037】或いは、図1に示すように、本体部の前方
にキャスタ式の補助輪を取り付けてもよい。また、本体
部1の前方下部に、ヒンジ式のストッパ10を設け、段
差の昇降時において、本体部1の傾斜角が下方への転倒
方向へ増加した場合に、ストッパ10が接地して車体の
傾斜角を安全な範囲に制限するようにしておくことも有
効である。
Alternatively, as shown in FIG. 1, a caster type auxiliary wheel may be mounted in front of the main body. Further, a hinge-type stopper 10 is provided at a lower front part of the main body 1, and when the inclination angle of the main body 1 increases in a falling direction when the step is raised and lowered, the stopper 10 comes into contact with the ground and It is also effective to limit the inclination angle to a safe range.

【0038】段差においては、荷台を後方に倒して重心
を下げるようにしてもよい。また、車体から少し離れて
操作ができるように、ハンドルを若干延長するようにし
てもよい。
At the step, the center of gravity may be lowered by tilting the carrier backward. Further, the handle may be slightly extended so that the operation can be performed slightly away from the vehicle body.

【0039】また、本体後方に、運転者が乗れるステッ
プを設けてもよい。
Further, a step for a driver to ride may be provided behind the main body.

【0040】CCDカメラを用いて、画像処理により段
差とその高さを手前で検知し、アームを駆動してもよ
い。この場合、接近中にアームの位相を最適な所にセッ
トすることができ、動作を止めることなく段差をクリア
することができる。
Using a CCD camera, the step and the height thereof may be detected in front by image processing, and the arm may be driven. In this case, the phase of the arm can be set to an optimum position during the approach, and the step can be cleared without stopping the operation.

【0041】荷物が人の場合は、身体の肘や肩、腰等を
支持するサポートジグを介して扱うようにしてもよい。
When the load is a person, the load may be handled via a support jig for supporting the elbow, shoulder, waist and the like of the body.

【0042】また、シートを後方へ退避し、肘掛けを、
ばねを介して上方に保持し、足を接地させて体重の一部
を肘掛けで支持するようにすると、歩行支援機として使
用することができる。このばねの保持をアームにより行
ってもよい。
Further, the seat is retracted backward, and the armrest is
When held upward via a spring, the foot is grounded, and a part of the weight is supported by an armrest, it can be used as a walking assist device. This spring may be held by an arm.

【0043】このばねに作用する力を検知して支持力や
移動方向を制御することも可能である。段差において
は、シートと肘掛けを元に戻して着座し、前例のように
アームの操作によりクリアすればよい。
It is also possible to control the supporting force and the moving direction by detecting the force acting on the spring. At the step, the seat and the armrests may be returned to the original position, the seat may be seated, and the arm may be cleared as in the previous example.

【0044】その他、車椅子の代替、介護支援機器、着
座や起立の補助、リハビリ機器等、本発明を広範囲に適
用することができる。
In addition, the present invention can be applied to a wide range of applications, such as wheelchair replacement, nursing care support equipment, assistance for sitting and standing up, and rehabilitation equipment.

【0045】また、段差のクリアや、高い安全性が必要
とされる多くの用途の移動式ロボットに適用することが
できる。特に、ロボットに適用する場合には、ロボット
が転倒した場合に、アームを使って自力復帰が可能であ
る。
Further, the present invention can be applied to a mobile robot for many uses requiring clearing of a step and high safety. In particular, when the present invention is applied to a robot, when the robot falls, it is possible to return to its own power using the arm.

【0046】また、車輪の回転中にアームを若干車輪の
径外に出すと1回転当たりのピッチを変更することもで
きる。アームを介して車輪を回転させることも可能であ
る。段差においては、車輪を段差の側面に接触させて、
アームにより車輪を段差の側面に押し付けつつ、本体の
持ち上げと車輪の回転を行うようにしてもよい。また、
アームの引き上げは、本体が回転しないようにアームを
段差の側面に接触させながら引き上げたり、本体を前に
倒して元に戻す時の反動を利用して引き上げることがで
きる。
If the arm is slightly moved outside the wheel diameter during the rotation of the wheel, the pitch per rotation can be changed. It is also possible to rotate the wheels via the arms. At the step, contact the wheel with the side of the step,
The lifting of the main body and the rotation of the wheel may be performed while the wheel is pressed against the side surface of the step by the arm. Also,
The arm can be pulled up while the arm is in contact with the side surface of the step so that the main body does not rotate, or it can be pulled up by using a recoil when the main body is tilted forward and returned.

【0047】勿論、上記のような基本的動作を利用し
て、段差解消以外の目的・用途に利用することも可能で
ある。
It is needless to say that the above basic operation can be used for other purposes / applications other than the step elimination.

【0048】その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で種々変形が可能である。例えば、機構部を車体
の中央に寄せた構成では同軸から若干ずらして構成する
ことも可能である。クランクの駆動軸に対して、車輪を
下にずらすと、クランクを回転させた時にクランクの先
端と地面との間のマージンが大きく取れる。この分、ク
ランク(及びアーム)を長くすることができる。こうす
ると、アームの到達範囲が広がり、より高い段差をクリ
アできる。また、屋内専用等、車輪の径が小さくてもよ
い場合においても、クリアできる段差を屋外用と同じに
大きくできる。
Other configurations can be variously modified without departing from the spirit of the present invention. For example, in a configuration in which the mechanism section is located at the center of the vehicle body, it is possible to slightly deviate from the coaxial. When the wheel is shifted downward with respect to the drive shaft of the crank, a large margin is provided between the tip of the crank and the ground when the crank is rotated. The crank (and arm) can be lengthened by this amount. In this case, the reach of the arm is widened, and a higher step can be cleared. Further, even when the diameter of the wheel may be small, such as for indoor use only, the step that can be cleared can be made as large as that for outdoor use.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載される効果を奏する。
The present invention is embodied in the form described above and has the following effects.

【0050】すなわち、本発明は、アームを支持する支
持部材を車軸と同軸上に設ける等して車輪の回転を妨げ
ないように回転可能に取り付けているため、支持部材や
アームと車軸との相互干渉を有効に避けて、各機構部品
を装置内にコンパクトに組み込んで構成することが可能
となる。そして、このアーム及び支持部材による動作を
通じて、段差解消機構としての機能を有効に営ませるこ
とができ、床近くや台上に置かれた荷物の積み下ろし、
小さな段差をクリアする時の車体前部の持ち上げ、荷台
やシートの角度調整、斜面における転倒防止用ガイドな
ど、広範囲な目的で利用することが可能となる。
That is, according to the present invention, the support member for supporting the arm is rotatably mounted so as not to hinder the rotation of the wheel by, for example, providing the support member coaxially with the axle. The interference can be effectively avoided, and each mechanical component can be compactly assembled in the apparatus. Then, through the operation of the arm and the support member, it is possible to effectively operate the function as a step-eliminating mechanism, and to load and unload luggage placed near the floor or on a table,
It can be used for a wide range of purposes, such as lifting the front of the vehicle body when clearing a small step, adjusting the angle of the bed or seat, and guiding a fall on a slope.

【0051】勿論、機構部を車体の中央に寄せた構成で
は同軸から若干ずらして構成することも可能である。支
持部材の駆動軸に対して、車輪を下にずらすと、支持部
材を回転させた時に支持部材の先端と地面との間のマー
ジンが大きく取れる。この分、支持部材(及びアーム)
を長くすることができる。こうすると、アームの到達範
囲が広がり、より高い段差をクリアできる。また、屋内
専用等、車輪の径が小さくてもよい場合においても、ク
リアできる段差を屋外用と同じに大きくできる。
Of course, in a configuration in which the mechanism is located at the center of the vehicle body, it is possible to slightly deviate from the coaxial. When the wheel is shifted downward with respect to the drive shaft of the support member, a large margin is provided between the tip of the support member and the ground when the support member is rotated. The support member (and arm)
Can be lengthened. In this case, the reach of the arm is widened, and a higher step can be cleared. Further, even when the diameter of the wheel may be small, such as for indoor use only, the step that can be cleared can be made as large as that for outdoor use.

【0052】特に、支持部材を駆動する駆動系と、アー
ムを駆動する駆動系とを、独立して作動するように構成
しておくと、支持部材とアームとを個別に操作すること
ができ、段差の大小に応じて、車体の上下動が最小にな
るように最適な動作をさせることができる。よって、荷
物や被介護者(車椅子の場合)に加わる揺れが小さくな
り、同時にハンドルに加わる操作力も小さくなる。介護
支援機器で採用した場合には、被介護者と介護者の両方
の負担を軽減することができる。
In particular, if the drive system for driving the support member and the drive system for driving the arm are configured to operate independently, the support member and the arm can be operated individually. According to the size of the step, an optimum operation can be performed so that the vertical movement of the vehicle body is minimized. Therefore, the swing applied to the luggage or the care receiver (in the case of a wheelchair) is reduced, and at the same time, the operation force applied to the steering wheel is also reduced. When employed in a care support device, the burden on both the care receiver and the caregiver can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を使用状態において示す模式
的な図。
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention in a use state.

【図2】同実施例の要部を示す正面図。FIG. 2 is a front view showing a main part of the embodiment.

【図3】図2の縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of FIG. 2;

【図4】同実施例の作用説明図。FIG. 4 is an operation explanatory view of the embodiment.

【図5】本発明の変形例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a modification of the present invention.

【図6】本発明の他の変形例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing another modified example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…本体部 2…車輪 4…支持部材(クランク) 5…アーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main body part 2 ... Wheel 4 ... Support member (crank) 5 ... Arm

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加本 克俊 滋賀県大津市月輪一丁目8番1号 島津メ クテム株式会社内 Fターム(参考) 3D050 FF03 KK04 KK06  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Katsutoshi Kamoto 1-8-1, Tsukuwa, Otsu-shi, Shiga F-term in Shimadzu Mektem Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】本体部を移動可能に支持する車輪と、車輪
の回転を妨げない位置に回転駆動可能に取り付けた支持
部材と、この支持部材の軸心から偏位した部位に取り付
けられ支持部材を足場に駆動されて先端部を軸心から遠
ざける方向へ移動させることの可能なアームとを具備し
てなり、その移動時にアームの先端部を接地させること
によって車輪とともに本体部を持ち上げることができる
ように構成したことを特徴とする走行装置。
1. A wheel for movably supporting a main body, a support member rotatably mounted at a position which does not hinder the rotation of the wheel, and a support member mounted on a portion deviated from the axis of the support member. Arm that can be driven by a scaffold to move the distal end in a direction away from the axis, and by moving the distal end of the arm to ground during the movement, the main body can be lifted together with the wheels. A traveling device characterized by being configured as described above.
【請求項2】支持部材を駆動する駆動系と、アームを駆
動する駆動系とを、独立して作動するように構成してい
る請求項1記載の走行装置。
2. The traveling apparatus according to claim 1, wherein a drive system for driving the support member and a drive system for driving the arm operate independently.
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