JP2013105186A - Travel robot - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a travel robot capable of stably ascending and descending stairs of sheep inclination with use of a wind-up device and turning in a small space such as a landing of stairs.SOLUTION: A travel robot is controlled such that one end of a wire 7 or a cable 70 is fixed to an upper portion of stairs 200 when ascending or descending the stairs 200, the wire 7 or the cable 70 is fed when a vehicle body 1 descends the stairs 200, and the wire 7 or the cable 70 is wound up when the vehicle body 1 ascends the stairs 200. An angle detector 9 detects the angle of the vehicle body 1, and on the basis the detected angle, the winding is controlled to stop or start.

Description

この発明は、走行ロボットに関し、更に詳しくは、巻取装置を用いて階段を安定して昇降すると共に、階段の踊場での旋回を可能とする走行ロボットに関するものである。   The present invention relates to a traveling robot, and more particularly to a traveling robot that can stably move up and down stairs using a winding device and can turn at a landing of stairs.

周知のように、クローラ(crawler)により走行するように構成された走行ロボットに於いて、走行ロボットの車体が階段を安定して上昇又は降下するためには、階段の一段目の段差乗越え時には車体の重心が階段の段差との接触点を越える必要があり、階段の2段目からは常に少なくとも2段分の階段の角部にクローラが接触する必要がある。そのため、この種の走行ロボットに於いては、クローラの進行方向の長さが少なくとも3段分の階段の角部を結ぶ長さに設定されていることが必要となる。   As is well known, in a traveling robot configured to travel by a crawler, in order for the vehicle body of the traveling robot to ascend or descend the stairs stably, The center of gravity of the stairs must exceed the point of contact with the steps of the stairs, and from the second stage of the stairs, the crawler must always contact the corners of the stairs for at least two steps. For this reason, in this type of traveling robot, it is necessary that the length of the crawler in the traveling direction is set to a length that connects the corners of the stairs for at least three steps.

従来、比較的小型の車体での階段昇降時の車体の安定化を図ると共に上昇を援助する手段として、巻取装置を用いた走行ロボットが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示された従来の走行ロボットは、ワイヤの引き出し側端部を階段の上部に固定し、クローラによる車体の前進駆動と同時に、クローラを駆動する駆動力を利用して巻取装置を回転駆動してワイヤを巻き取り、階段の上り始め、及び階段の上り走行の確実化を図るようにしている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a traveling robot using a winding device has been proposed as a means for stabilizing a vehicle body at the time of ascending / descending a staircase with a relatively small vehicle body and assisting the ascent (see, for example, Patent Document 1). In the conventional traveling robot disclosed in Patent Document 1, the end of the wire on the pulling side is fixed to the upper part of the staircase, and the winding device is driven using the driving force for driving the crawler simultaneously with the forward driving of the vehicle body by the crawler. The wire is wound up by being rotated to start ascending the stairs and to ensure the ascending running of the stairs.

また、従来、電源供給ケーブル、油回収ホース等を巻回する収納リールを備え、水深の浅い水辺や岩礁の多い水域で広範囲に漏出油等の回収を行なう走行ロボットが提案されている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2に開示された走行ロボットは、キャタピラ移動部等からなる移動手段により水域を移動し、収納リールにより油回収ホース、油圧ホース、電源供給ケーブルを巻回して牽引しつつ漏出油を回収するようにしている。   Conventionally, a traveling robot that has a storage reel around which a power supply cable, an oil recovery hose, and the like are wound, and that collects leaked oil in a wide area in shallow watersides and rocky waters has been proposed (for example, Patent Document 2). The traveling robot disclosed in Patent Document 2 moves the water area by moving means including a caterpillar moving unit and the like, and collects leaked oil while winding and pulling an oil recovery hose, hydraulic hose, and power supply cable by a storage reel. I am doing so.

特開平10−109653号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-109653 特開平10−280372号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-280372

特許文献1に示された従来の走行ロボットは、車体を安定させるために、常に巻取装置を巻取り方向に付勢してワイヤを引き続ける必要がある。この場合、前述したようにクローラの進行方向の長さが、少なくとも2段分の階段の角部に接触可能な長さに設定されていれば、階段上を平らな面の坂道と同じように、安定した状態でワイヤを介して車体を階段の上部へ引き上げることができる。   In order to stabilize the vehicle body, the conventional traveling robot disclosed in Patent Document 1 always needs to continuously pull the wire by urging the winding device in the winding direction. In this case, as described above, if the length of the crawler in the advancing direction is set to a length that can contact the corner of the staircase for at least two steps, the top of the staircase is the same as a flat surface slope. In a stable state, the vehicle body can be pulled up to the top of the stairs via the wire.

しかし、クローラの進行方向の長さが、2段分の階段の角部に接触可能な長さより短い場合は、階段を一段毎に段差乗越えを行なわなければならず、常に車体を階段の上方へ引き上げ続けるためには巻取装置の駆動力を強力なものとする必要があり、巻取装置の大型化をきたすことになる。巻取装置が大型化するとその重量が大きくなり、走行ロボットの車体に巻取装置を搭載する場合、巻取装置の重量により走行ロボットの運動性能が低下し、その結果、消費電力が増大するといった課題がある。   However, if the length of the crawler in the direction of travel is shorter than the length that can contact the corners of the two steps, the stairs must be stepped over step by step, and the vehicle body always moves up the stairs. In order to keep pulling up, it is necessary to make the driving force of the winding device strong, which results in an increase in the size of the winding device. When the winding device becomes large, its weight increases. When the winding device is mounted on the body of the traveling robot, the movement performance of the traveling robot decreases due to the weight of the winding device, resulting in an increase in power consumption. There are challenges.

また、2階以上の階段で、手すりを有する階段を昇降する場合に於いては、手すり部に係合したワイヤの摩擦力に対しワイヤの牽引力の垂直成分が大きい場合、ワイヤが手すりから外れてしまうという課題があった。   Also, when moving up and down a staircase with handrails on two or more floors, if the vertical component of the traction force of the wire is large relative to the frictional force of the wire engaged with the handrail, the wire will come off the handrail There was a problem of ending up.

更に、走行ロボットが階段の狭い踊場を旋回して方向転換するためには、走行ロボットの車体の大きさが限定され、車体が階段を安定して昇降するために必要な前述のクローラの進行方向の長さを確保できないという課題がある。   Furthermore, in order for the traveling robot to turn around a landing with a narrow staircase, the size of the vehicle body of the traveling robot is limited, and the traveling direction of the crawler necessary for the vehicle body to move up and down the stairs stably There is a problem that it is not possible to ensure the length.

また、特許文献2に示された従来の走行ロボットは、巻取機としての収納リールは油圧により駆動されるように構成されており、大型であり重量が大きく、走行ロボットの運動性能が低下するといった課題がある。また、収納リールが大型であるため、小型の走行ロボットの車体に搭載できないという課題がある。   Further, the conventional traveling robot shown in Patent Document 2 is configured such that a storage reel as a winder is driven by hydraulic pressure, and is large in size and heavy in weight, so that the motion performance of the traveling robot is reduced. There is a problem. Moreover, since the storage reel is large, there is a problem that it cannot be mounted on the body of a small traveling robot.

この発明は、従来の走行ロボットに於ける前述のような課題を解消するためになされたもので、巻取装置を使用して急傾斜の階段でも安定した昇降が可能であり、且つ階段の踊り場のような狭い場所でも旋回が可能な走行ロボットを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems in conventional traveling robots, and can stably move up and down even on steeply staircases using a winding device, and the stair landing It is an object of the present invention to provide a traveling robot that can turn even in a narrow place.

この発明による走行ロボットは、
車体と、
前記車体に設けられ、前記車体を移動させる移動手段と、
前記車体に設けられ、ワイヤ若しくはケーブルを巻取り及び送り出し得る巻取装置と、
前記車体に設けられ、前記車体の進行方向の傾斜角度を検出する角度検出器と、
前記移動手段と前記巻取装置の駆動を制御する制御装置と、
を備え、
前記ワイヤ若しくはケーブルの一端は、前記車体が少なくとも階段を上昇又は下降するときは、前記階段の上方部に固定され、
前記制御装置は、少なくとも前記車体が前記階段を上昇若しくは降下するとき、前記角度検出器が検出した前記角度に基づいて、前記巻取装置による前記ワイヤ若しくはケーブルの巻取りの停止と巻取りの開始と送り出しと、のうちの少なくとも一つを制御して前記車体の転倒を防止する、
ことを特徴とするものである。
The traveling robot according to the present invention is:
The car body,
A moving means provided on the vehicle body for moving the vehicle body;
A winding device provided on the vehicle body and capable of winding and delivering a wire or cable;
An angle detector that is provided in the vehicle body and detects an inclination angle in a traveling direction of the vehicle body;
A control device for controlling driving of the moving means and the winding device;
With
One end of the wire or cable is fixed to the upper part of the stairs when the vehicle body goes up or down at least the stairs,
The control device stops winding of the wire or cable by the winding device and starts winding based on the angle detected by the angle detector at least when the vehicle body moves up or down the stairs. And controlling at least one of the feeding and preventing the vehicle body from overturning,
It is characterized by this.

この発明による走行ロボットによれば、ワイヤ若しくはケーブルの一端は、車体が少なくとも階段を上昇又は下降するときは、階段の上方部に固定され、制御装置は、少なくとも車体が階段を上昇若しくは降下するとき、角度検出器が検出した角度に基づいて、巻取装置によるワイヤ若しくはケーブルの巻取りの停止と巻取りの開始と送り出しと、のうちの少なくとも一つを制御して車体の転倒を防止するようにしているので、車体の長さを短くしても転倒させることなく安定して階段の上昇若しくは降下を行うことができる。   According to the traveling robot of the present invention, one end of the wire or cable is fixed to the upper part of the stairs when the vehicle body goes up or down the stairs at least, and the control device at least when the vehicle body goes up or down the stairs Based on the angle detected by the angle detector, control of at least one of the stop of winding of the wire or cable by the winding device and the start and delivery of winding to prevent the vehicle body from falling Therefore, even if the length of the vehicle body is shortened, the stairs can be raised or lowered stably without falling down.

又、車体の長さを短く設定できるので、階段の狭い踊り場等に於いても旋回することが可能となる。   Further, since the length of the vehicle body can be set short, it is possible to turn even at a landing place where the stairs are narrow.

更に、ワイヤ若しくはケーブルを常に張力がかかる状態ではなく、車体が転倒角に達する前に必要最小限の力を加えることができるので、巻取機の駆動力は小さなり、装置の小型、軽量化、省電力化を実現することができ、運動性能も損なわれることはない。又、ワイヤにかかる張力が抑えられるため、手すり部に引っかかったワイヤが引抜ける危険性を最小限に抑えることができる。   In addition, the wire or cable is not always in tension, and the minimum force required before the vehicle body reaches the tipping angle can be applied, so the drive power of the winder is small, and the device is small and lightweight. Power saving can be realized and exercise performance is not impaired. Further, since the tension applied to the wire can be suppressed, the danger that the wire caught on the handrail part is pulled out can be minimized.

この発明の実施の形態1による走行ロボットの平面図である。It is a top view of the traveling robot by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による走行ロボットの側面図である。It is a side view of the traveling robot by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による走行ロボットの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the traveling robot by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による走行ロボットの階段上昇動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the stair-rise operation | movement of the traveling robot by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による走行ロボットの階段上昇動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the stair-rise operation | movement of the traveling robot by Embodiment 1 of this invention.

この発明の実施の形態1による走行ロボットの階段上昇動作時に於ける、階段の手摺りに係合したワイヤに作用する力を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the force which acts on the wire engaged with the handrail of the staircase at the time of the stair raising operation | movement of the traveling robot by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による走行ロボットの斜視図である。It is a perspective view of the traveling robot by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による走行ロボットの階段降下動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the staircase descent | fall operation | movement of the traveling robot by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による走行ロボットの階段上昇動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the stair-rise operation | movement of the traveling robot by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による走行ロボットの階段上昇動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the stair-rise operation | movement of the traveling robot by Embodiment 2 of this invention.

この発明の実施の形態3による走行ロボットの制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control operation of the traveling robot by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4による走行ロボットの斜視図である。It is a perspective view of the traveling robot by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4による走行ロボットの階段上昇動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the stair-rise operation | movement of the traveling robot by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4による走行ロボットの階段上昇動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the stairs raising operation | movement of the traveling robot by Embodiment 4 of this invention.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1による走行ロボットについて詳細に説明する。図1はこの発明の実施の形態1による走行ロボットの平面図、図2はこの発明の実施の形態1による走行ロボットの側面図である。図1及び図2に於いて、走行ロボット100の基本骨格を成す部分である車体1は、第1の走行用モータ31と第2の走行用モータ32を搭載している。第1の駆動側スプロケット21と第1の従動側スプロケット23は、車体1の一方の側部に回動自在に設置されている。第2の駆動側スプロケット23と第2の従動側スプロケット24は、車体1の他方の側部に回動自在に設置されている。これらのスプロケット21、22、23、24は、歯車形状部を外周部に備えた車輪である。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the traveling robot according to the first embodiment of the present invention will be described in detail. 1 is a plan view of a traveling robot according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the traveling robot according to Embodiment 1 of the present invention. 1 and 2, the vehicle body 1, which is a part constituting the basic skeleton of the traveling robot 100, is equipped with a first traveling motor 31 and a second traveling motor 32. The first drive side sprocket 21 and the first driven side sprocket 23 are rotatably installed on one side of the vehicle body 1. The second driving side sprocket 23 and the second driven side sprocket 24 are rotatably installed on the other side of the vehicle body 1. These sprockets 21, 22, 23, and 24 are wheels provided with a gear-shaped portion on the outer peripheral portion.

この発明の実施の形態1に於いては、第1の走行用モータ31は、第1の駆動側スプロケット21に回転駆動力を供給し、第2の走行用モータ32は第2の駆動側スプロケット23に回転動力を供給する。前記各スプロケット21、22、23、24、各クローラ41、42、各モータ31、32は、車体の移動手段を構成する。   In the first embodiment of the present invention, the first traveling motor 31 supplies rotational driving force to the first drive-side sprocket 21, and the second traveling motor 32 serves as the second drive-side sprocket. 23 is supplied with rotational power. The sprockets 21, 22, 23, 24, the crawlers 41, 42, and the motors 31, 32 constitute a vehicle body moving means.

第1のクローラ41は、第1の駆動側スプロケット21の歯車形状部と第1の従動側スプロケット22の歯車形状部に夫々係合するように装着されており、第1の駆動側スプロケット21の回転駆動力により駆動されて第1の駆動側スプロケット22と第1の従動側スプロケット22の外周部を巡って回動する。このとき第1の従動側スプロケット22は、第1のクローラ41に駆動されて同時に回転する。同様に、第21のクローラ42は、第2の駆動側スプロケット23の歯車形状部と第2の従動側スプロケット24の歯車形状部に夫々係合するように装着されており、第2の駆動側スプロケット23の回転駆動力により駆動されて第2の駆動側スプロケット23と第2の従動側スプロケット24の外周部を巡って回動する。このとき第2の従動側スプロケット24は、第2のクローラ42に駆動されて同時に回転する。   The first crawler 41 is mounted so as to engage with the gear-shaped portion of the first drive-side sprocket 21 and the gear-shaped portion of the first driven-side sprocket 22. Driven by the rotational driving force, the first driving side sprocket 22 and the first driven side sprocket 22 rotate around the outer periphery. At this time, the first driven sprocket 22 is driven by the first crawler 41 and rotates simultaneously. Similarly, the 21st crawler 42 is mounted so as to engage with the gear shape portion of the second drive side sprocket 23 and the gear shape portion of the second driven side sprocket 24, respectively. It is driven by the rotational driving force of the sprocket 23 and rotates around the outer periphery of the second drive side sprocket 23 and the second driven side sprocket 24. At this time, the second driven sprocket 24 is driven by the second crawler 42 and rotates simultaneously.

前述の第1のクローラ41と第2のクローラ42は、地面や床面、若しくは階段の角部に接触し、第1のクローラ41と第2のクローラ42が同一方向に同一の速度で回動すれば、走行ロボット100はその方向に走行し、第1のクローラ41と第2のクローラ42とが異なる速度で回動し、又は第1のクローラ41と第2のクローラ42のうちの一方が回動を停止し、又は第1のクローラ41と第2のクローラ42が逆方向に回動すれば、走行ロボット100は方向転換若しくは旋回する。   The first crawler 41 and the second crawler 42 mentioned above are in contact with the ground, the floor surface, or the corner of the staircase, and the first crawler 41 and the second crawler 42 rotate at the same speed in the same direction. Then, the traveling robot 100 travels in that direction, and the first crawler 41 and the second crawler 42 rotate at different speeds, or one of the first crawler 41 and the second crawler 42 When the rotation is stopped, or the first crawler 41 and the second crawler 42 are rotated in the opposite directions, the traveling robot 100 changes direction or turns.

巻取装置5は、車体1の上部に搭載されており、巻取用モータ(図示せず)により駆動されてワイヤ7を巻取るように構成されている。走行ロボット100を牽引するのに十分な強度を有するワイヤ7は、車体1の前方に突出するように設置されたガイドバー8を介して車体1以外の場所に固定される。尚、ワイヤ7に代えて、走行ロボット100を牽引するのに十分な強度を有するロープ等を用いても良い。車体1に搭載されたバッテリ6は、第1の走行用モータ31と第2の走行用モータ32と巻取用モータに電力を供給する。   The winding device 5 is mounted on the upper part of the vehicle body 1 and is configured to be wound by a winding motor (not shown) to wind the wire 7. A wire 7 having sufficient strength to pull the traveling robot 100 is fixed to a place other than the vehicle body 1 via a guide bar 8 installed so as to protrude forward of the vehicle body 1. Instead of the wire 7, a rope having sufficient strength to pull the traveling robot 100 may be used. The battery 6 mounted on the vehicle body 1 supplies electric power to the first traveling motor 31, the second traveling motor 32, and the winding motor.

走行用前方カメラ11は、巻取装置5の前方側に固定され、走行用後方カメラ12は、巻取装置5の後方に固定されている。車体1に搭載された角度検出装置9は、車体1の前後方向の傾き角度を検出する。又、車体1には、後述する演算装置(以下、CPUと称する)が搭載されており、車体1とは分離して設けられている制御装置から無線若しくは有線により送信された制御信号を受信して後述する演算動作を行なう。   The traveling front camera 11 is fixed to the front side of the winding device 5, and the traveling rear camera 12 is fixed to the rear of the winding device 5. An angle detection device 9 mounted on the vehicle body 1 detects an inclination angle of the vehicle body 1 in the front-rear direction. The vehicle body 1 is equipped with an arithmetic device (hereinafter referred to as a CPU), which will be described later, and receives a control signal transmitted wirelessly or by wire from a control device provided separately from the vehicle body 1. The calculation operation described later is performed.

図3は、この発明の実施の形態1による走行ロボットの構成を示すブロック図である。図3に於いて、車体1とは分離して設けられている前述の制御装置14は、無線若しくは有線により制御信号101を、車体1に搭載された伝送装置16を介して、走行ロボット100の車体1に搭載されているCPU15へ送信する。制御信号を受信したCPU15は、巻取用モータ13、第1の走行用モータ31、及び第2の走行用モータ323へ指令信号を与える。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the traveling robot according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3, the above-described control device 14 provided separately from the vehicle body 1 transmits the control signal 101 wirelessly or by wire to the traveling robot 100 via the transmission device 16 mounted on the vehicle body 1. It transmits to CPU15 mounted in the vehicle body 1. FIG. The CPU 15 that has received the control signal gives a command signal to the winding motor 13, the first traveling motor 31, and the second traveling motor 323.

角度検出装置9は、車体1の前後方向の傾き角度を検出しその検出した角度を示す角度信号をCPU15に送信する。CPU15は、角度検出装置9から受信した角度信号を、伝送装置16を介して無線若しくは有線により制御装置14へ送信する。走行ロボット100の車体1に搭載された走行用前方カメラ11及び走行用後方カメラ12は、撮影した走行ロボット100の走行方向前方及び後方の映像を、無線若しくは有線により伝送装置16を介して制御装置14へ送信する。   The angle detection device 9 detects an inclination angle of the vehicle body 1 in the front-rear direction and transmits an angle signal indicating the detected angle to the CPU 15. The CPU 15 transmits the angle signal received from the angle detection device 9 to the control device 14 wirelessly or by wire via the transmission device 16. The traveling front camera 11 and the traveling rear camera 12 mounted on the vehicle body 1 of the traveling robot 100 control images of the captured images of the traveling robot forward and backward in the traveling direction via a transmission device 16 wirelessly or by wire. 14 to send.

次に、以上のように構成されたこの発明の実施の形態1による走行ロボット100の動作について説明する。図4は、この発明の実施の形態1による走行ロボットの階段上昇動作を示すフローチャート、図5は、この発明の実施の形態1による走行ロボットの階段上昇動作を説明する説明図である。   Next, the operation of the traveling robot 100 configured as described above according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the stair climbing operation of the traveling robot according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the stair climbing operation of the traveling robot according to the first embodiment of the present invention.

又、図5のθ1は、車体1の重心位置と床面との接点を結ぶ直線が、水平面に対し90°よりも大きくなった転倒角を示し、θ2は、車体1の重心位置が階段角部から垂直に引いた線上にあるとき復帰角を示す。走行ロボット100は、車体1が復帰角θ2より小さくなると階段角部を支点とし、階段側へ回転する。   Further, θ1 in FIG. 5 indicates a fall angle at which a straight line connecting the contact point between the center of gravity of the vehicle body 1 and the floor surface is larger than 90 ° with respect to the horizontal plane, and θ2 is the step angle of the center of gravity of the vehicle body 1 This indicates the return angle when it is on a line drawn vertically from the part. When the vehicle body 1 becomes smaller than the return angle θ2, the traveling robot 100 rotates to the staircase side with the staircase corner as a fulcrum.

図4及び図5に於いて、ステップS1では、第1の走行用モータ31及び第2の走行用モータ32は、制御装置14からの制御信号101を受信したCPU15からの指令信号に基づいて、車体1を前進させる方向に駆動される。これにより第1のクローラ41と第2のクローラ42は前進方向に回動し、走行ロボット100は前進する。このとき、ワイヤ7の先端部は上昇すべき階段200の上方部に固定されており、巻取装置5は、CPU15からの指令信号に基づいて駆動される巻取用モータ13の駆動力により、ワイヤ7が弛まないように走行ロボット100の前進に伴って順次巻取る。図5の(a)は、ステップS1に於ける走行ロボット100の走行状態を示している。   4 and 5, in step S <b> 1, the first traveling motor 31 and the second traveling motor 32 are based on a command signal from the CPU 15 that has received the control signal 101 from the control device 14. It is driven in the direction of moving the vehicle body 1 forward. As a result, the first crawler 41 and the second crawler 42 rotate in the forward direction, and the traveling robot 100 moves forward. At this time, the tip of the wire 7 is fixed to the upper part of the staircase 200 to be raised, and the winding device 5 is driven by the driving force of the winding motor 13 driven based on a command signal from the CPU 15. The wire 7 is wound up sequentially as the traveling robot 100 moves forward so that the wire 7 does not loosen. FIG. 5A shows a traveling state of the traveling robot 100 in step S1.

次に、ステップS2に於いて、走行ロボット100は、図5の(b)に示すように階段200の第1段目の段差壁面201と接触し、図5の(c)に示すようにその段差壁面201を駆け上がる。次にステップS3に進み、角度検出装置9により検出された車体1の前後方向の傾斜角度と所定の登板角(走行ロボット100が段差開始と検知する角度、約30°程度だが、条件により適宜変更する)とを比較し、車体の傾斜角度が所定の登坂角より大きくなった場合(Y)に、走行ロボット100の車体1が上昇を開始したと判断しステップS4に進んで上昇を開始し、車体1の傾斜角度が所定の登坂角より大きくない場合(N)には、ステップS3に戻る。   Next, in step S2, the traveling robot 100 comes into contact with the first step wall surface 201 of the staircase 200 as shown in FIG. 5B, and as shown in FIG. Run up the step wall 201. Next, the process proceeds to step S3, where the front-rear direction inclination angle of the vehicle body 1 detected by the angle detection device 9 and a predetermined climbing angle (an angle at which the traveling robot 100 detects the start of a step, about 30 °, but change appropriately depending on conditions) When the vehicle body inclination angle is larger than a predetermined climbing angle (Y), it is determined that the vehicle body 1 of the traveling robot 100 has started to rise, and the process proceeds to step S4 to start the lift. When the inclination angle of the vehicle body 1 is not larger than the predetermined uphill angle (N), the process returns to step S3.

尚、走行ロボット100が、図5の(b)、(c)に示すように階段200の第1段目若しくはそれ以降の段の位置にとどまっている時は、ワイヤ7の弛みが生じないので巻取用モータ13は停止状態にあり、巻取装置5によるワイヤ7の巻取りは停止している。   Note that when the traveling robot 100 remains at the position of the first step of the staircase 200 or a step after that as shown in FIGS. 5B and 5C, the wire 7 does not slack. The winding motor 13 is in a stopped state, and the winding of the wire 7 by the winding device 5 is stopped.

次に、ステップS5に進み、再び車体1の前後方向の傾斜角度と所定の登坂角とを比較し、車体1の傾斜角度が所定の登坂角より小さいとき(Y)は、走行ロボット100が階段200の第1段目の段差乗越えが完了したと判断してステップS10に進み、更にステップS1に戻り、階段200の2段目以降に対して前述の動作を繰り返す。   Next, the process proceeds to step S5, where the inclination angle in the front-rear direction of the vehicle body 1 is again compared with a predetermined climbing angle, and when the tilting angle of the vehicle body 1 is smaller than the predetermined climbing angle (Y), the traveling robot 100 takes steps. It is determined that the first step overstep 200 has been completed, the process proceeds to step S10, and the process returns to step S1 to repeat the above-described operation for the second and subsequent steps of staircase 200.

一方、ステップS5での判定の結果、車体1の傾斜角度が所定の登坂角より小さくないとき(N)は、ステップS6に進み、車体1の傾斜角度と所定の転倒角θ1とを比較する。ステップS6に於いて、車体1の傾斜角度が所定の転倒角θ1より大きいと判定したとき(Y)は、ステップS7に進んで巻取用モータ13を駆動して巻取装置5によるワイヤ7の巻取りを開始する。つまり、走行ロボット100が第1段目の段差壁面201若しくはそれ以降の段差壁面を駆け上った後も、車体1の傾斜角度が所定の復帰角θ2よりも小さくならず、そのまま所定の転倒角θ1より大きい場合は、走行ロボット100に転倒の可能性があると判断し、巻取用モータ13を駆動して巻取装置5によるワイヤ7の巻取りを開始するものである。   On the other hand, if the result of determination in step S5 is that the tilt angle of the vehicle body 1 is not smaller than the predetermined climb angle (N), the process proceeds to step S6, and the tilt angle of the vehicle body 1 is compared with the predetermined fall angle θ1. In step S6, when it is determined that the inclination angle of the vehicle body 1 is larger than the predetermined fall angle θ1 (Y), the process proceeds to step S7, where the winding motor 13 is driven and the wire 7 is wound by the winding device 5. Start winding. That is, even after the traveling robot 100 runs up the first stepped wall surface 201 or the subsequent stepped wall surface, the inclination angle of the vehicle body 1 does not become smaller than the predetermined return angle θ2, and the predetermined fall angle is maintained as it is. When it is larger than θ1, it is determined that the traveling robot 100 may fall, and the winding motor 13 is driven to start winding the wire 7 by the winding device 5.

ここで、前述の所定の復帰角θ2と所定の転倒角θ1との関係は、
θ2<θ1
に設定されている。
Here, the relationship between the predetermined return angle θ2 and the predetermined fall angle θ1 is as follows:
θ2 <θ1
Is set to

巻取装置5によるワイヤ7の巻取りが開始されることにより、車体1はワイヤ7により引上げられると同時に、第1のクローラ41、第2のクローラ42の駆動力により階段200の各段の角部を駆上がり続け、その角部を支点に、ワイヤ7の張力によるモーメント及び各クローラ41、42の駆動力により、車体1は図5の(d)に示す矢印Xのように回転し、車体1の傾斜角度が所定の復帰角度θ3(図示せず)に達したとき、ステップS9に進み、巻取りを中止する。そして、ステップS10に進み、走行ロボット100が階段200の段差乗り越えを完了したと判断して、再びステップS1に戻り、走行ロボット100は再び前進し、以降、ステップS1からの動作を繰り返す。   When the winding of the wire 7 by the winding device 5 is started, the vehicle body 1 is pulled up by the wire 7 and at the same time, the corners of the stairs 200 are driven by the driving force of the first crawler 41 and the second crawler 42. The vehicle body 1 rotates as indicated by an arrow X shown in FIG. 5 (d) with the corner portion serving as a fulcrum and the moment caused by the tension of the wire 7 and the driving force of each crawler 41, 42. When the inclination angle of 1 reaches a predetermined return angle θ3 (not shown), the process proceeds to step S9 and winding is stopped. Then, the process proceeds to step S10, where it is determined that the traveling robot 100 has completed the step over the step 200, the process returns to step S1, and the traveling robot 100 moves forward again. Thereafter, the operation from step S1 is repeated.

ステップS8に於いて、車体の傾斜角度が所定の復帰角度θ3より小さくなっていないと判定したとき(N)は、ステップS7に戻り巻取装置5によるワイヤ7の巻取りを継続する。   When it is determined in step S8 that the vehicle body inclination angle is not smaller than the predetermined return angle θ3 (N), the process returns to step S7 and the winding of the wire 7 by the winding device 5 is continued.

尚、図4の動作フローでは、ステップS3及びステップS4の動作は、操作者が走行ロボット100の登坂状況を確認するためのものであり、ステップS4の通過回数を数えることで、乗越え段差数を確認できる。しかし、車体1の登坂状況の確認が不要の場合は、車体1の角度確認を転倒角θ1、復帰角θ2のみとし、
(1)車体1の角度が転倒角θ1を超えた場合は、ワイヤ巻取りを行う。
(2)車体1の角度が復帰角θ2未満に戻った場合は、ワイヤ巻取りを中止する。
動作を行えば良い。
In the operation flow of FIG. 4, the operations in step S3 and step S4 are for the operator to check the climbing situation of the traveling robot 100, and by counting the number of times of passing in step S4, the number of steps to get over is determined. I can confirm. However, when it is not necessary to confirm the climbing condition of the vehicle body 1, the angle confirmation of the vehicle body 1 is only the fall angle θ1 and the return angle θ2,
(1) When the angle of the vehicle body 1 exceeds the falling angle θ1, wire winding is performed.
(2) When the angle of the vehicle body 1 returns to less than the return angle θ2, the wire winding is stopped.
It is sufficient to perform the operation.

図6は、この発明の実施の形態1による走行ロボットの階段上昇動作時に於ける、階段の手摺りに係合したワイヤに作用する力を説明する説明図である。図6に於いて、走行ロボット100は、踊り場201を介して屈曲した階段200をワイヤ7を巻取りながら上昇している。この場合、ワイヤ7に牽引されながら走行ロボット100が階段200を上昇を継続すると、階段200の手摺り211にワイヤ7が係合し、ワイヤ7と手摺り210との間の摩擦力に対してワイヤ7の牽引力の垂直成分の方が大きくなり、ワイヤ7が手摺り210から引抜けてしまうことがある。   FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the force acting on the wire engaged with the handrail of the staircase during the stair ascent operation of the traveling robot according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 6, the traveling robot 100 ascends while winding the wire 7 on the stairs 200 bent through the landing 201. In this case, when the traveling robot 100 continues to ascend the stairs 200 while being pulled by the wire 7, the wire 7 is engaged with the handrail 211 of the stairs 200, and the friction force between the wire 7 and the handrail 210 is applied. The vertical component of the traction force of the wire 7 becomes larger, and the wire 7 may be pulled out of the handrail 210.

しかし、この発明の実施の形態1による走行ロボットによれば、走行ロボット100は常にワイヤ7を巻取り続けているわけではなく、前述したように走行ロボット100が所定の転倒角θ1を超えて倒れそうになった場合にのみ、ワイヤ7を巻取ってワイヤ7により走行ロボット100を牽引するようにしているので、ワイヤ7が手摺り211から引抜けてしまう危険性を最小限に抑えることができる。   However, according to the traveling robot according to the first embodiment of the present invention, the traveling robot 100 does not always wind the wire 7, and the traveling robot 100 is likely to fall over a predetermined fall angle θ1 as described above. Since the wire 7 is wound up and the traveling robot 100 is pulled by the wire 7 only when it becomes, the risk that the wire 7 is pulled out from the handrail 211 can be minimized.

実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2による走行ロボットについて説明する。図7は、この発明の実施の形態2による走行ロボットの斜視図である。図7に於いて、走行ロボット100は、車体1の前面に設置された突出部としてのスキッドプレート17と、車体1及び巻取装置(図示せず)等の上部を覆うカバー90と、原子力発電所等に於ける人の立入りが困難な場所等での探査を行うための2つの計測器181、182と、カメラ19を搭載している。
Embodiment 2. FIG.
Next, a traveling robot according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 7 is a perspective view of a traveling robot according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 7, the traveling robot 100 includes a skid plate 17 as a projecting portion installed on the front surface of the vehicle body 1, a cover 90 that covers the upper portion of the vehicle body 1 and a winding device (not shown), and the like. Two measuring instruments 181 and 182 and a camera 19 are installed for performing exploration in places where it is difficult for people to enter the places.

制御信号の通信、電源の供給を行うためのケーブル70は、走行ロボット100を牽引するのに十分な強度を備えており、走行ロボット100を牽引するワイヤとして使用される。走行ロボット100に搭載された巻取装置(図示せず)は、ケーブル70を巻取り可能に構成されている。走行ロボット100の後方に装着されたガイド部80は、ケーブル70を摺動自在にガイドする。   The cable 70 for communicating control signals and supplying power has sufficient strength to pull the traveling robot 100 and is used as a wire for pulling the traveling robot 100. A winding device (not shown) mounted on the traveling robot 100 is configured to wind the cable 70. A guide portion 80 mounted on the rear side of the traveling robot 100 guides the cable 70 in a slidable manner.

スキッドプレート17は、板金等で軽量に製作されており、走行ロボット100の本来の重心位置を変化させることなく、走行ロボット100の車体長を可能な限り延長することができる。   The skid plate 17 is made of a sheet metal or the like, and can extend the vehicle body length of the traveling robot 100 as much as possible without changing the original position of the center of gravity of the traveling robot 100.

図8は、この発明の実施の形態2による走行ロボットの階段降下動作を説明する説明図である。図8に於いて、走行ロボット100は、巻取機5からケーブル70を引き出している側を進行方向Yに対する後方側とし、巻取機5からケーブル70を送り出しながら階段200を降下する。走行ロボット100の前方側に設置したスキッドプレート17は、階段200の次段の平坦部202に当接し、走行ロボット100が階段の段差を下る際に進行方向に転倒することを防止する。   FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the stair descent operation of the traveling robot according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 8, the traveling robot 100 sets the side where the cable 70 is pulled out from the winder 5 as the rear side with respect to the traveling direction Y, and descends the stairs 200 while feeding the cable 70 from the winder 5. The skid plate 17 installed on the front side of the traveling robot 100 abuts on the flat portion 202 of the next step of the staircase 200, and prevents the traveling robot 100 from falling in the traveling direction when descending the step of the staircase.

図9は、この発明の実施の形態2による走行ロボットの階段上昇動作を説明する説明図である。図9に於いて、走行ロボット100は、巻取機5からケーブル70を引き出している側を進行方向Zに対する前方側とし、巻取機5によりケーブル70を巻取りながら階段200を上昇する。   FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the stair climbing operation of the traveling robot according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 9, the traveling robot 100 raises the stairs 200 while winding the cable 70 by the winder 5, with the side from which the cable 70 is pulled out from the winder 5 being the front side with respect to the traveling direction Z.

スキッドプレート17は、走行ロボット100の転倒を防止するためのものである。従って、車体1が階段の角部203を支点として回転したときに、スキッドプレート17の先端171と階段の次段の平坦部202とが接した時の車体角度θ4が、前述の所定の転倒角θ1よりも小さくなるように、スキッドプレート17は車体1に固定されている。   The skid plate 17 is for preventing the traveling robot 100 from toppling over. Accordingly, when the vehicle body 1 rotates with the corner portion 203 of the staircase as a fulcrum, the vehicle body angle θ4 when the tip 171 of the skid plate 17 and the flat portion 202 at the next step of the staircase contact each other is the predetermined fall angle described above. The skid plate 17 is fixed to the vehicle body 1 so as to be smaller than θ1.

次に、この発明の実施の形態2による走行ロボットの動作について説明する。図10は、この発明の実施の形態2による走行ロボットの階段上昇動作を示すフローチャートである。図9及び図10に於いて、階段200の上昇動作は実施の形態1の場合と基本的には同様であるが、スキッドプレート17を備えているので走行ロボット100は前述の所定の転倒角θ1に達しないため、ステップS6での判定基準を、車体の角度がθ4より大きくなった時点とし、その時点からケーブル70の巻取りを開始する。その他のステップは、前述の実施の形態1に於ける図4のフローチャートと同様であるので説明を省略する。   Next, the operation of the traveling robot according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a flowchart showing the stair climbing operation of the traveling robot according to the second embodiment of the present invention. 9 and 10, the ascending operation of the staircase 200 is basically the same as that in the first embodiment, but since the skid plate 17 is provided, the traveling robot 100 has the predetermined fall angle θ1 described above. Therefore, the determination criterion in step S6 is the time when the vehicle body angle becomes larger than θ4, and the winding of the cable 70 is started from that time. The other steps are the same as those in the flowchart of FIG.

この発明の実施の形態2による走行ロボットによれば、スキッドプレートを備えているので、階段等の上昇時に走行ロボットの転倒をより確実に防止することができる。   According to the traveling robot according to the second embodiment of the present invention, since the skid plate is provided, it is possible to more reliably prevent the traveling robot from overturning when the stairs are raised.

実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3による走行ロボットについて説明する。この発明の実施の形態3による走行ロボットによれば、モード1とモード2の制御モードが設定されており、操作者によりそのモードの選択が可能なように構成されている。又、前述の制御装置11に対応する制御装置に接続された表示画面を備え、その画面に選択されたモードに応じて走行ロボットの前方方向の画面を映すように構成されている。
Embodiment 3 FIG.
Next, a traveling robot according to Embodiment 3 of the present invention will be described. According to the traveling robot according to the third embodiment of the present invention, the control modes of mode 1 and mode 2 are set, and the mode can be selected by the operator. Further, a display screen connected to a control device corresponding to the control device 11 described above is provided, and a screen in the forward direction of the traveling robot is displayed on the screen according to the selected mode.

モード1では、走行ロボット100の前進が操作ボタン1に設定され、後進がボタン2に設定されている。通常時はモード1が選択され、表示画面には、走行ロボット100の進行方向前方に位置する前方走行カメラ11が撮影した映像が映し出される。階段等の降下が終了し、若しくは緊急事態により操作者が走行ロボット100を引き返させる判断を下した場合、制御装置11の設定をモード2に切替える。モード2では、ボタン1とボタン2の設定が入れ替わり、表示画面には進行方向前方に位置こととなる後方走行カメラ12が撮影した映像が映し出される。その他の構成は、実施の形態1又は2と同様であるので説明を省略する。   In mode 1, the forward movement of the traveling robot 100 is set to the operation button 1, and the backward movement is set to the button 2. Mode 1 is normally selected, and an image captured by the forward traveling camera 11 positioned in front of the traveling robot 100 is displayed on the display screen. When the descent of the stairs or the like ends, or when the operator makes a determination to turn the traveling robot 100 back due to an emergency situation, the setting of the control device 11 is switched to mode 2. In mode 2, the settings of button 1 and button 2 are interchanged, and the image captured by rear traveling camera 12 that is positioned forward in the traveling direction is displayed on the display screen. Since other configurations are the same as those in the first or second embodiment, the description thereof is omitted.

図11は、この発明の実施の形態3による走行ロボットの制御動作を示すフローチャートである。図11に於いて、制御装置11は、最初の時点でモード1に設定されている。即ち、ステップS31は制御装置11の最初の時点を示し、制御装置11の設定がモード1であり、走行ロボット100の前進がタン1に設定され、後進がボタンン2に設定されている。このとき、表示画面は、進行方向前方に位置する前方走行カメラ11の撮影した映像が映し出される。走行ロボット100は、この選択されているモード1により前進走行を行う。   FIG. 11 is a flowchart showing a control operation of the traveling robot according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 11, the control device 11 is set to mode 1 at the first time point. That is, step S31 indicates the first time point of the control device 11, the setting of the control device 11 is mode 1, the forward movement of the traveling robot 100 is set to tan 1, and the reverse movement is set to button 2. At this time, the image captured by the forward traveling camera 11 positioned in front of the traveling direction is displayed on the display screen. The traveling robot 100 travels forward in this selected mode 1.

次に、走行ロボット100が階段200を降下する場合は、前述の実施の形態2に於ける図8により説明したように、走行ロボット100はケーブル70を引き出している側を進行方向に対する後方側として階段200を降下する。つまり、この場合はモード1に於けるボタン2により走行ロボット100の後進を指示することになる。   Next, when the traveling robot 100 descends the stairs 200, as described with reference to FIG. 8 in the above-described second embodiment, the traveling robot 100 sets the side from which the cable 70 is pulled out as the rear side with respect to the traveling direction. Go down stairs 200. That is, in this case, the backward movement of the traveling robot 100 is instructed by the button 2 in the mode 1.

次に、ステップS32に進んで、走行ロボット100は、モード1に於けるボタン2による後進により、階段200の降下を行う。この階段の降下動作は、前述の図10に示したフローチャートの通りである。   Next, proceeding to step S <b> 32, the traveling robot 100 moves down the stairs 200 by backward movement with the button 2 in mode 1. This descent operation of the stairs is as shown in the flowchart shown in FIG.

次に、ステップS33に於いて、走行ロボット100が階段の最下段に到達したか否か、若しくは緊急事態の発生により引き返し操作者が走行ロボット100を引き返えさせる判断をしたか否かを判定する。その判定の結果、走行ロボット100が階段200の最下段に到達したと判定した場合(Y)、若しくは緊急事態の発生等により走行ロボット100の引き返えしを判断した場合(Y)は、ステップS34に進む。   Next, in step S33, it is determined whether or not the traveling robot 100 has reached the bottom of the stairs, or whether or not the return operator has made a determination to return the traveling robot 100 due to the occurrence of an emergency. To do. As a result of the determination, if it is determined that the traveling robot 100 has reached the lowest level of the staircase 200 (Y), or if it is determined that the traveling robot 100 is turned back due to an emergency or the like (Y), step Proceed to S34.

一方、ステップS33での判定の結果、走行ロボット100が階段200の最下段に到達していないと判定した場合(N)、若しくは走行ロボット100の引き返えしを判断していない場合(N)は、ステップS31に戻り、階段200の降下を継続する。   On the other hand, as a result of the determination in step S33, when it is determined that the traveling robot 100 has not reached the lowest step of the stairs 200 (N), or when the traveling robot 100 is not determined to be turned back (N). Returns to step S31 and continues the descent of the stairs 200.

ステップS33からステップS34に進んだ場合は、操作者は制御装置11のモード設定をモード2に切替える。モード2では、モード1に場合に比してボタン1とボタン2の設定が入替わり、走行ロボット100の後進がボタン1に設定され、走行ロボット100の前進がボタン2に設定される。そして、表示画面には後方走行カメラ12が撮影した映像が表示される。   When the process proceeds from step S33 to step S34, the operator switches the mode setting of the control device 11 to mode 2. In mode 2, the settings of button 1 and button 2 are switched as compared with mode 1, the backward movement of traveling robot 100 is set to button 1, and the forward movement of traveling robot 100 is set to button 2. Then, an image captured by the rear traveling camera 12 is displayed on the display screen.

次にステップS35に於いて、走行ロボット100は、モード2によるボタン2の設定に基づいて前進動作に入り、先ほどの階段200の降下動作から階段200の上昇動作に切替る。階段の上昇動作については、前述の実施の形態1又は実施の形態2に於いて説明した通りであるので、説明を省略する。   Next, in step S35, the traveling robot 100 enters a forward operation based on the setting of the button 2 in mode 2, and switches from the descent operation of the stairs 200 to the ascent operation of the stairs 200. Since the ascending operation of the stairs is as described in the first embodiment or the second embodiment, the description thereof is omitted.

実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4による走行ロボットについて説明する。図12は、この発明の実施の形態4による走行ロボットの斜視図である。図12に於いて、走行ロボット100は、車体1の前面に設置されたスキッドプレート17と、車体1及び巻取装置(図示せず)等の上部を覆うカバー90と、原子力発電所等に於ける人の立入りが困難な場所等での探査を行うための2つの計測器181、182と、カメラ19を搭載している。
Embodiment 4 FIG.
Next, a traveling robot according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a perspective view of a traveling robot according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 12, the traveling robot 100 includes a skid plate 17 installed on the front surface of the vehicle body 1, a cover 90 that covers the top of the vehicle body 1 and a winding device (not shown), a nuclear power plant, and the like. The camera 19 is mounted with two measuring instruments 181 and 182 for exploring a place where it is difficult for a person to enter.

又、走行ロボット100は防水構造に構成され、車体1の両側部に夫々フロート81、82を備えており、水上を浮遊可能に構成されている。夫々のスプロケット21、22、23、24には、夫々、水かき部220が装着されている。尚、水かき部220以外の水上を移動可能な推進装置を設けても良い。   The traveling robot 100 has a waterproof structure, and includes floats 81 and 82 on both sides of the vehicle body 1 so as to float on the water. Each sprocket 21, 22, 23, 24 is equipped with a web portion 220. In addition, you may provide the propulsion apparatus which can move on the water other than the web part 220. FIG.

図13は、この発明の実施の形態4による走行ロボットの階段上昇動作を説明する説明図であり、階段200の最下段がプールのような水溜り、若しくは階段200がその途中から水没しているような状況で、走行ロボット100が動作する状況を示す。図5の(a)は、水溜り900に浮遊している走行ロボット100が、階段200を上昇する直前の状態を示し、図5の(b)は、走行ロボット100が階段200の上昇を開始した状態を示している。図14は、この発明の実施の形態4による走行ロボットの階段上昇動作を示すフローチャートである。   FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the stair ascending operation of the traveling robot according to the fourth embodiment of the present invention. The lowermost step of the staircase 200 is a pool-like pool, or the staircase 200 is submerged from the middle. The situation where the traveling robot 100 operates in such a situation is shown. FIG. 5A shows a state immediately before the traveling robot 100 floating in the puddle 900 ascends the stairs 200, and FIG. 5B shows the traveling robot 100 starting to ascend the stairs 200. Shows the state. FIG. 14 is a flowchart showing the stair climbing operation of the traveling robot according to the fourth embodiment of the present invention.

図13及び図14に於いて、例えば操作者が走行ロボット100の引き返しを判断した場合、制御装置14から走行ロボット100に階段200を上昇し戻るよう信号を送信する。ステップS41では、水溜り900に浮遊している走行ロボット100は、階段200を上昇するに当たり、先ず、巻取装置5によるケーブル70の巻取りを開始してステップS42に進む。即ち、図13の(a)に示す状態から階段200を上昇するためには、床面からの支持力が必要となるが、水上でその力を得ることは困難であり、一段目の段差を登りきるまでケーブル70若しくはワイヤにより走行ロボット100を牽引する必要があるため、巻取装置5によるケーブル70の巻取りを開始する。これにより、走行ロボット100は水上移動を行ない、階段200の下方に移動し、図13の(a)に示す状態となる。   13 and 14, for example, when the operator determines that the traveling robot 100 is turned back, a signal is transmitted from the control device 14 to the traveling robot 100 to ascend and return the stairs 200. In step S41, when the traveling robot 100 floating in the water pool 900 ascends the stairs 200, first, the winding device 5 starts to wind the cable 70 and proceeds to step S42. That is, in order to ascend the stairs 200 from the state shown in FIG. 13 (a), a supporting force from the floor surface is required, but it is difficult to obtain the force on the water, and the first level difference is reduced. Since it is necessary to pull the traveling robot 100 by the cable 70 or the wire until the climb is completed, the winding of the cable 70 by the winding device 5 is started. As a result, the traveling robot 100 moves on the water, moves below the staircase 200, and enters the state shown in FIG.

次に、ステップS43に於いて、走行ロボット100は、階段200の段差壁面201に接触した後、第1のクローラ41及び第2のクローラ42の駆動力とケーブル70の牽引力により段差壁面201を駆上がりを開始する。ステップS44ではケーブル70の巻取りを継続し、走行ロボット100は階段200の最初の段の角部に至る。このとき、走行ロボット100は、階段の角部を支点に、ケーブル70の張力によるモーメント及び各クローラ41、42の駆動力により、前述の図5の(d)で示したように矢印Xの方向に回転する。   Next, in step S 43, the traveling robot 100 contacts the step wall surface 201 of the staircase 200 and then drives the step wall surface 201 by the driving force of the first crawler 41 and the second crawler 42 and the traction force of the cable 70. Start climbing. In step S44, the winding of the cable 70 is continued, and the traveling robot 100 reaches the corner of the first step of the staircase 200. At this time, the traveling robot 100 uses the corner of the staircase as a fulcrum, and the direction of the arrow X as shown in FIG. 5 (d) by the moment due to the tension of the cable 70 and the driving force of each crawler 41, 42. Rotate to.

次に、ステップS45では、走行ロボット100の車体1の角度が前述の所定の復帰角度θ3よりも小さいか否かを判定し、車体1の角度が前述の所定の復帰角度θ3よりも小さいと判定したとき(Y)は、ステップS46に進んで、ケーブル70の巻取りを完了する。この時点で、走行ロボット100は水上から階段200への最初の段への登段を完了したことになる。一方、ステップS45に於いて車体1の角度が前述の所定の復帰角度θ3よりも小さくないと判定したとき(N)は、ステップS44に戻ってケーブル70の巻取りを継続する。   Next, in step S45, it is determined whether or not the angle of the vehicle body 1 of the traveling robot 100 is smaller than the predetermined return angle θ3, and it is determined that the angle of the vehicle body 1 is smaller than the predetermined return angle θ3. If (Y), the process proceeds to step S46 to complete the winding of the cable 70. At this point, the traveling robot 100 has completed climbing to the first stage from the water to the stairs 200. On the other hand, when it is determined in step S45 that the angle of the vehicle body 1 is not smaller than the predetermined return angle θ3 (N), the process returns to step S44 and the winding of the cable 70 is continued.

ステップS45以降は、前述の実施の形態1乃至3により説明したと同様の動作で階段200を上昇し、若しくは下降する。   After step S45, the staircase 200 is raised or lowered by the same operation as described in the first to third embodiments.

この発明の実施の形態4による走行ロボットによれば、水上を走行することが可能であり、水上から階段を上昇し、更には階段を下降して水上を走行することができる。   According to the traveling robot according to the fourth embodiment of the present invention, it is possible to travel on the water, and it is possible to travel on the water by going up the stairs from the water and further descending the stairs.

尚、この発明は、その発明の範囲内に於いて、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   It should be noted that within the scope of the present invention, the embodiments can be freely combined, or the embodiments can be appropriately modified or omitted.

1 車体 21、22、23、24 スプロケット
31、32 走行用モータ 41、42 クローラ
5 巻取機 6 バッテリ
7 ワイヤ 8 ガイドバー
9 角度検出センサ 11 前方走行カメラ
12 後方走行カメラ 14 制御装置
13 巻取機用モータ 200 階段
201 階段の段 211 手すり
17 スキッドプレート
181、182 計測器
19 カメラ 70 ケーブル
220 水かき 81、82 フロート
101 通信信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle body 21, 22, 23, 24 Sprocket 31, 32 Traveling motor 41, 42 Crawler 5 Winding machine 6 Battery 7 Wire 8 Guide bar 9 Angle detection sensor 11 Front traveling camera 12 Rear traveling camera 14 Control device 13 Winding machine Motor 200 Stair 201 Stair step 211 Handrail 17 Skid plate
181 and 182 Measuring instrument 19 Camera 70 Cable 220 Paddle 81, 82 Float 101 Communication signal

Claims (8)

車体と、
前記車体に設けられ、前記車体を移動させる移動手段と、
前記車体に設けられ、ワイヤ若しくはケーブルを巻取り及び送り出し得る巻取装置と、
前記車体に設けられ、前記車体の進行方向の傾斜角度を検出する角度検出器と、
前記移動手段と前記巻取装置の駆動を制御する制御装置と、
を備え、
前記ワイヤ若しくはケーブルの一端は、前記車体が少なくとも階段を上昇又は下降するときは、前記階段の上方部に固定され、
前記制御装置は、少なくとも前記車体が前記階段を上昇若しくは降下するとき、前記角度検出器が検出した前記角度に基づいて、前記巻取装置による前記ワイヤ若しくはケーブルの巻取りの停止と巻取りの開始と送り出しと、のうちの少なくとも一つを制御して前記車体の転倒を防止する、
ことを特徴とする走行ロボット。
The car body,
A moving means provided on the vehicle body for moving the vehicle body;
A winding device provided on the vehicle body and capable of winding and delivering a wire or cable;
An angle detector that is provided in the vehicle body and detects an inclination angle in a traveling direction of the vehicle body;
A control device for controlling driving of the moving means and the winding device;
With
One end of the wire or cable is fixed to the upper part of the stairs when the vehicle body goes up or down at least the stairs,
The control device stops winding of the wire or cable by the winding device and starts winding based on the angle detected by the angle detector at least when the vehicle body moves up or down the stairs. And controlling at least one of the feeding and preventing the vehicle body from overturning,
A traveling robot characterized by that.
前記車体の進行方向の一端部に固定され、前記階段の上昇時若しくは下降時に前記階段の段部に当接し得る突出部を備えた、
ことを特徴とする請求項1に記載の走行ロボット。
Fixed to one end of the vehicle body in the traveling direction, and provided with a protrusion that can come into contact with the step of the stairs when the stairs are raised or lowered.
The traveling robot according to claim 1.
前記制御装置は、前記車体の進行方向を逆方向に設定した第1のモードと第2のモードを備え、前記第1のモードと前記第2のモードを切り替えることにより、前記車体を旋回させることなく前記進行方向を逆転させる、
ことを特徴とした請求項1又は2に記載の走行ロボット。
The control device includes a first mode and a second mode in which the traveling direction of the vehicle body is set in a reverse direction, and the vehicle body is turned by switching between the first mode and the second mode. Without reversing the direction of travel,
The traveling robot according to claim 1, wherein the traveling robot is characterized.
前記制御装置は前記車体から分離されている、
ことを特徴とする請求項1乃至3のうちの何れか一項に記載の走行ロボット。
The control device is separated from the vehicle body;
The traveling robot according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記移動手段は、少なくとも一対のスプロケットと、前記一対のスプロケットに装着されたクローラとにより構成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至4のうちの何れか一項に記載の走行ロボット。
The moving means includes at least a pair of sprockets and a crawler attached to the pair of sprockets.
The traveling robot according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記移動手段は、水上若しくは水中で推進力を得る推進手段を備えている、
ことを特徴とする請求項1乃至5のうちの何れか一項に記載の走行ロボット。
The moving means includes propulsion means for obtaining a propulsive force on or in water.
A traveling robot according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記車体は、水上で浮遊可能なフロートを備えている、
ことを特徴とする請求項1乃至6のうちの何れか一項に記載の走行ロボット。
The vehicle body includes a float that can float on water.
A traveling robot according to any one of claims 1 to 6, wherein
前記ケーブルは、前記車体の搭載された前記制御装置及び電気機器への電力供給用若しくは通信用のケーブルである、
ことを特徴とする請求項1乃至7のうちの何れか一項に記載の走行ロボット。
The cable is a cable for supplying power to or communication with the control device and the electrical equipment on which the vehicle body is mounted.
A traveling robot according to any one of claims 1 to 7, wherein
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103612678A (en) * 2013-11-28 2014-03-05 上海合时智能科技有限公司 Amphibious wheel-track combined type robot mobile platform
CN103909992A (en) * 2014-04-11 2014-07-09 南通大学 Robot cleaner for corridors
JP2015085763A (en) * 2013-10-29 2015-05-07 株式会社高知丸高 Amphibious working vehicle
CN104647343A (en) * 2015-03-13 2015-05-27 北京理工大学 Micro-miniature overturning stair-climbing robot
WO2015190726A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 (주)제타크리젠 Wheel structure using caterpillar
JP2016043848A (en) * 2014-08-25 2016-04-04 学校法人金沢工業大学 Survey apparatus
CN105538285A (en) * 2016-02-29 2016-05-04 中国科学院沈阳自动化研究所 Life detection robot equipment based on multi-sensor information
RU2610810C1 (en) * 2015-09-30 2017-02-15 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) Device for mobile robots testing
JP2017100533A (en) * 2015-12-01 2017-06-08 東京電力ホールディングス株式会社 Crawler type robot
WO2018080384A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Husqvarna Ab A demolition robot control device and system
RU185624U1 (en) * 2017-12-08 2018-12-12 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) Reconfigurable bench for comprehensive testing of the functional characteristics of terrestrial mobile robots of ultra-light and light classes
CN111688843A (en) * 2020-06-29 2020-09-22 北京云迹科技有限公司 Wheel type robot presser foot prevention device
CN113770704A (en) * 2021-09-26 2021-12-10 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Quick installation robot of detector
CN114313038A (en) * 2020-09-30 2022-04-12 株式会社理光 Crawler-type traveling body and traveling device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184822U1 (en) * 2018-03-12 2018-11-12 ООО "Производственное Объединение "Зарница" SIMULATOR FOR TRAINING OF FIRE AND RESCUEERS

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2018A (en) * 1841-03-26 Joseph francis
US11018A (en) * 1854-06-06 Alfred brady
JPS6279983A (en) * 1985-10-04 1987-04-13 工業技術院長 Method of moving floor travelling type robot
US4977971A (en) * 1989-05-17 1990-12-18 University Of Florida Hybrid robotic vehicle
JPH10109653A (en) * 1996-08-09 1998-04-28 Yoshizawa Kiko Kk Carrier
JPH10280372A (en) * 1997-04-07 1998-10-20 Aqua Shiteii Kk Robot for recovering leakage oil and facility therefor
JPWO2008090946A1 (en) * 2007-01-25 2010-05-20 トピー工業株式会社 Crawler device and its automatic attitude control.
JPWO2009110592A1 (en) * 2008-03-07 2011-07-14 国立大学法人東京工業大学 Movement assist arm and moving device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2018A (en) * 1841-03-26 Joseph francis
US11018A (en) * 1854-06-06 Alfred brady
JPS6279983A (en) * 1985-10-04 1987-04-13 工業技術院長 Method of moving floor travelling type robot
US4977971A (en) * 1989-05-17 1990-12-18 University Of Florida Hybrid robotic vehicle
JPH10109653A (en) * 1996-08-09 1998-04-28 Yoshizawa Kiko Kk Carrier
JPH10280372A (en) * 1997-04-07 1998-10-20 Aqua Shiteii Kk Robot for recovering leakage oil and facility therefor
JPWO2008090946A1 (en) * 2007-01-25 2010-05-20 トピー工業株式会社 Crawler device and its automatic attitude control.
JPWO2009110592A1 (en) * 2008-03-07 2011-07-14 国立大学法人東京工業大学 Movement assist arm and moving device

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015085763A (en) * 2013-10-29 2015-05-07 株式会社高知丸高 Amphibious working vehicle
CN103612678A (en) * 2013-11-28 2014-03-05 上海合时智能科技有限公司 Amphibious wheel-track combined type robot mobile platform
CN103612678B (en) * 2013-11-28 2015-11-18 上海合时智能科技有限公司 Amphibious wheel-track combined robot moving platform
CN103909992A (en) * 2014-04-11 2014-07-09 南通大学 Robot cleaner for corridors
KR101592947B1 (en) * 2014-06-12 2016-02-11 (주)제타크리젠 Using Caterpillar wheel structure
WO2015190726A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 (주)제타크리젠 Wheel structure using caterpillar
KR20150142866A (en) * 2014-06-12 2015-12-23 (주)제타크리젠 Using Caterpillar wheel structure
JP2016043848A (en) * 2014-08-25 2016-04-04 学校法人金沢工業大学 Survey apparatus
CN104647343A (en) * 2015-03-13 2015-05-27 北京理工大学 Micro-miniature overturning stair-climbing robot
RU2610810C1 (en) * 2015-09-30 2017-02-15 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) Device for mobile robots testing
JP2017100533A (en) * 2015-12-01 2017-06-08 東京電力ホールディングス株式会社 Crawler type robot
CN105538285A (en) * 2016-02-29 2016-05-04 中国科学院沈阳自动化研究所 Life detection robot equipment based on multi-sensor information
WO2018080384A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Husqvarna Ab A demolition robot control device and system
RU185624U1 (en) * 2017-12-08 2018-12-12 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) Reconfigurable bench for comprehensive testing of the functional characteristics of terrestrial mobile robots of ultra-light and light classes
CN111688843A (en) * 2020-06-29 2020-09-22 北京云迹科技有限公司 Wheel type robot presser foot prevention device
CN114313038A (en) * 2020-09-30 2022-04-12 株式会社理光 Crawler-type traveling body and traveling device
CN113770704A (en) * 2021-09-26 2021-12-10 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Quick installation robot of detector

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