JP2018170871A - Omnidirectional mobile vehicle - Google Patents

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真規 岡田
Masanori Okada
真規 岡田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an omnidirectional mobile vehicle that can be moved in a desired direction while restraining cost by adopting an equalizer mechanism.SOLUTION: An omnidirectional mobile vehicle 1 uses an equalizer mechanism composed of a first frame 10 as a main frame and a second frame 20 as an equalizer frame integral with the first frame and rotatable about an axis extending in any one direction horizontal with respect to a ground surface in the first frame. Either one of the first frame and the second frame comprises omnidirectional mobile wheels 51, 52, 53 and 54 each provided at least one in number across the axis extending in any one direction horizontal with respect to the ground surface in the first frame, a driving motor for rotatably driving the omnidirectional mobile wheels, a control unit for controlling the driving motor, and a commanding unit for commanding the moving direction of the omnidirectional mobile vehicle to the control unit. The control unit selects a motor to be driven in response to the moving direction commanded by the commanding unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、前後・左右・斜め方向その他任意の方向への直線移動或いは曲線移動、又は、その場所での時計方向若しくは反時計方向への回転運動を任意に行うことができる全方向移動車両に関するものである。   The present invention relates to an omnidirectional vehicle that can arbitrarily perform linear movement or curved movement in any direction, such as front and rear, left and right, diagonal directions, or rotational movement in the clockwise or counterclockwise direction at that location. Is.

工場、倉庫、病院等のように行動可能範囲の限られる場所で作業する全方向移動車両においては、狭い床面上を任意の方向に自由に動き回ることができ、目的の場所に正確に位置付けされるようにする高度な運動性能が要求される。   An omnidirectional mobile vehicle that works in a place where the range of action is limited, such as a factory, warehouse, hospital, etc., can move freely in any direction on a narrow floor and is accurately positioned at the target location. Advanced motor performance is required.

路面の段差や凹凸に対し、常に車輪が接地するようにする機構の代表としてサスペンション機構を備えた全方向移動車両が提案されているが、サスペンション機構は部品点数も多く構造が複雑になり高価になる、という問題があった。そこで、例えば、特許文献１（特開平７−３３４２３６号公報）で提案されているような、比較的部品点数が少なくコストを抑制できるイコライザ機構を採用することが考えられる。
特開平７−３３４２３６号公報 An omnidirectional vehicle equipped with a suspension mechanism has been proposed as a typical mechanism that keeps wheels in contact with road steps and bumps, but the suspension mechanism has many parts and is complicated and expensive. There was a problem of becoming. Therefore, for example, it is conceivable to employ an equalizer mechanism that has a relatively small number of components and can be reduced in cost, as proposed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-334236).
JP-A-7-334236

上記のように、イコライザ機構のような構造は、簡素で比較的安価にできるものもあるが、全方向移動車両の重心移動（加減速時）の影響で機構の制約上、浮いてしまう車輪がある。浮いた車輪は地面に駆動力を伝えることができないため、イコライザ機構を採用した全方向移動車両においては、結果的に所望の方向に移動させることが困難である、という問題があった。   As described above, some structures such as the equalizer mechanism can be simple and relatively inexpensive, but the wheel that floats due to the mechanism limitation due to the movement of the center of gravity (acceleration / deceleration) of the omnidirectional vehicle. is there. Since the floated wheel cannot transmit the driving force to the ground, the omnidirectional vehicle employing the equalizer mechanism has a problem that it is difficult to move the vehicle in a desired direction as a result.

上記問題を解決するために、本発明に係る全方向移動車両は、第１フレームと、前記第１フレームと一体であると共に、前記第１フレームにおける地面と水平な任意の一方向に伸びる軸を仮定した場合に、前記第１フレームに対して前記仮定した軸を軸心として回動可能な第２フレームと、前記第１フレーム及び前記第２フレームに対し各々設けられると共に、前記第１フレーム又は前記第２フレームのいずれか一方のフレームには前記仮定した軸を挟んで少なくとも１つずつ設けられる全方向移動車輪と、前記全方向移動車輪を回転駆動する駆動モーターと、前記制御部に対して全方向移動車両の移動方向を指令する指令部と、前記駆動モーターを制御する制御部と、を有する全方向移動車両であって、前記制御部が、前記指令部によって指令された移動方向に応じて、駆動する前記駆動モーターを選択することを特徴とする。   In order to solve the above problem, an omnidirectional vehicle according to the present invention has a first frame and an axis that is integral with the first frame and extends in any one direction parallel to the ground in the first frame. Assuming that the second frame is rotatable with respect to the first frame about the assumed axis, and is provided for the first frame and the second frame, respectively, and the first frame or One of the second frames has at least one omnidirectional moving wheel provided across the assumed shaft, a drive motor that rotationally drives the omnidirectional moving wheel, and the control unit. An omnidirectional vehicle having a command unit that commands a moving direction of the omnidirectional vehicle and a control unit that controls the drive motor, wherein the control unit is Depending on the decree has been moved direction, and selects the drive motor for driving.

また、本発明に係る全方向移動車両は、前記制御部が、荷重移動の方向に位置する前記全方向移動車輪に対応する前記駆動モーターのみを選択することを特徴とする。   Moreover, the omnidirectional vehicle according to the present invention is characterized in that the control unit selects only the drive motor corresponding to the omnidirectional wheel located in the direction of load movement.

また、本発明に係る全方向移動車両は、前記制御部が、空転が予測される前記全方向移動車輪以外の前記全方向移動車輪に対応する前記駆動モーターを選択すると共に、前記全方向移動車輪以外の前記全方向移動車輪の回転駆動トルクのベクトル和が、前記指令部によって指令された移動方向となるように前記駆動モーターを駆動することを特徴とする。   In the omnidirectional vehicle according to the present invention, the control unit selects the drive motor corresponding to the omnidirectional wheel other than the omnidirectional wheel that is predicted to run idle, and the omnidirectional wheel. The drive motor is driven such that the vector sum of the rotational drive torques of the omnidirectional moving wheels other than is the moving direction commanded by the command unit.

また、本発明に係る全方向移動車両は、全方向移動車両の状態を検出する検出部をさらに有し、前記制御部が、前記指令部によって指令された移動方向と、前記検出部によって検出された状態とに基づいて、前記駆動モーターを駆動することを特徴とする。   The omnidirectional vehicle according to the present invention further includes a detection unit that detects a state of the omnidirectional vehicle, and the control unit detects the movement direction commanded by the command unit and the detection unit. The drive motor is driven on the basis of the state.

また、本発明に係る全方向移動車両は、前記検出部がジャイロセンサであり、前記制御部が、前記指令部によって指令された移動方向と、前記ジャイロセンサによって取得される全方向移動車両の進行方向とに基づいて、前記駆動モーターを駆動することを特徴とする。   Further, in the omnidirectional vehicle according to the present invention, the detection unit is a gyro sensor, and the control unit moves the omnidirectional vehicle acquired by the command unit and the omnidirectional vehicle acquired by the gyro sensor. The driving motor is driven based on the direction.

また、本発明に係る全方向移動車両は、前記検出部が電流センサであり、前記制御部は、前記電流センサで無負荷電流が検出された前記駆動モーターを所定時間ＯＦＦとすることを特徴とする。 また、本発明に係る全方向移動車両は、前記検出部が回転数センサであり、前記制御部は、前記回転数センサで無負荷回転数が検出された前記駆動モーターを所定時間ＯＦＦとすることを特徴とする。   In the omnidirectional vehicle according to the present invention, the detection unit is a current sensor, and the control unit turns off the drive motor in which no load current is detected by the current sensor for a predetermined time. To do. Further, in the omnidirectional vehicle according to the present invention, the detection unit is a rotation speed sensor, and the control unit turns off the drive motor in which a no-load rotation speed is detected by the rotation speed sensor for a predetermined time. It is characterized by.

また、本発明に係る全方向移動車両は、前記制御部は、前記指令部によって指令された移動方向に位置する全方向移動車輪も所定時間ＯＦＦとすることを特徴とする。   Moreover, the omnidirectional vehicle according to the present invention is characterized in that the control unit also turns off the omnidirectional moving wheels located in the movement direction commanded by the command unit for a predetermined time.

また、本発明に係る全方向移動車両は、前記制御部は、所定時間ＯＦＦとされた前記駆動モーター以外の前記駆動モーターに対応する前記全方向移動車輪の回転駆動トルクのベクトル和が、前記指令部によって指令された移動方向となるように前記駆動モーターを駆動することを特徴とする。   Further, in the omnidirectional vehicle according to the present invention, the control unit is configured such that a vector sum of rotational drive torques of the omnidirectional wheels corresponding to the drive motor other than the drive motor that has been turned off for a predetermined time is the command. The drive motor is driven so as to be in the moving direction commanded by the unit.

また、本発明に係る全方向移動車両は、前記指令部によって指令された移動方向が前記仮定した軸が伸びる方向であるとき、前記制御部が、全ての前記前記駆動モーターを駆動することを特徴とする。   In the omnidirectional vehicle according to the present invention, when the moving direction commanded by the command unit is a direction in which the assumed axis extends, the control unit drives all the drive motors. And

本発明に係る全方向移動車両は、指令部によって指令された移動方向に応じて、駆動する前記駆動モーターを選択するので、このような本発明に係る全方向移動車両によれば、イコライザ機構を採用したコストを抑制した全方向移動車両においても、所望の方向に移動させることが可能となる。   Since the omnidirectional vehicle according to the present invention selects the drive motor to be driven according to the moving direction commanded by the command unit, according to the omnidirectional vehicle according to the present invention, the equalizer mechanism is Even in an omnidirectional vehicle that suppresses the adopted cost, the vehicle can be moved in a desired direction.

本発明の実施形態に係る全方向移動車両１の斜視図である。1 is a perspective view of an omnidirectional vehicle 1 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る全方向移動車両１の俯瞰的模式図である。It is a bird's-eye view schematic diagram of omnidirectional vehicle 1 concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る全方向移動車両１の制御系のブロック図である。It is a block diagram of a control system of omnidirectional vehicle 1 concerning an embodiment of the present invention. 全てのオムニホイールを駆動した際の問題点を説明する図である。It is a figure explaining the problem at the time of driving all the omni wheels. 本発明の第１実施形態に係る全方向移動車両１の制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of control of the omnidirectional vehicle 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る全方向移動車両１の制御例（右方向移動）を説明する図である。It is a figure explaining the example of control (rightward movement) of the omnidirectional mobile vehicle 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る全方向移動車両１の制御例（右前４５°方向移動）を説明する図である。It is a figure explaining the example of control of the omnidirectional moving vehicle 1 which concerns on embodiment of this invention (45 degree direction movement right front). 本発明の第２実施形態に係る全方向移動車両１の制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of control of the omnidirectional mobile vehicle 1 which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る全方向移動車両１の制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of control of the omnidirectional vehicle 1 which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る全方向移動車両１の制御例（右方向移動）を説明する図である。It is a figure explaining the example of control (moving rightward) of the omnidirectional mobile vehicle 1 which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る全方向移動車両１の制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of control of the omnidirectional vehicle 1 which concerns on 4th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る全方向移動車両１の斜視図であり、また、図２は本発明の実施形態に係る全方向移動車両１の俯瞰的模式図であり、また、図３は本発明の実施形態に係る全方向移動車両１の制御系のブロック図である。図１においては、モーター、制御回路及びこれらに電源を供給するバッテリーなどについては図示を省略している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an omnidirectional vehicle 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an overhead schematic diagram of the omnidirectional vehicle 1 according to an embodiment of the present invention. These are the block diagrams of the control system of the omnidirectional mobile vehicle 1 which concerns on embodiment of this invention. In FIG. 1, the motor, the control circuit, the battery for supplying power to these, and the like are not shown.

本発明に係る全方向移動車両１は、例えば、第１フレーム１０（メインフレーム）と、この第１フレーム（メインフレーム）１０と一体であると共に、第１フレーム（メインフレーム）１０に対して変位する第２フレーム２０（イコライザフレーム）と、からなるイコライザ機構を採用したものが前提となる。このようなイコライザ機構は、サスペンション機構などと比べると少ない部品点数で安価に構成することができる。   The omnidirectional vehicle 1 according to the present invention is, for example, a first frame 10 (main frame) and is integrated with the first frame (main frame) 10 and is displaced with respect to the first frame (main frame) 10. The second frame 20 (equalizer frame) and the equalizer mechanism composed of the second frame 20 are assumed. Such an equalizer mechanism can be configured at a low cost with a small number of parts compared to a suspension mechanism or the like.

本実施形態に係る全方向移動車両１においては、第２フレーム２０側が車両の前方で、第１フレーム１０側が車両の後方であるものとして定義するが、このような定義は必ずしも本質的なものではない。   In the omnidirectional vehicle 1 according to the present embodiment, the second frame 20 side is defined as the front of the vehicle and the first frame 10 side is the rear of the vehicle, but such a definition is not necessarily essential. Absent.

第２フレーム２０側には、右前輪取付部２５及び左前輪取付部２６が設けられており、これらに右前オムニホイール５１、左前オムニホイール５２が取り付けられている。図２に示されるように、右前オムニホイール５１、左前オムニホイール５２は、車両の前後に対して斜め４５°の方向から右前輪駆動モーター１５１、左前輪駆動モーター１５２（いずれも図１には不図示）で回転駆動されるようになっている。   On the second frame 20 side, a right front wheel mounting portion 25 and a left front wheel mounting portion 26 are provided, and a right front omni wheel 51 and a left front omni wheel 52 are mounted thereto. As shown in FIG. 2, the right front omni wheel 51 and the left front omni wheel 52 are provided with a right front wheel drive motor 151 and a left front wheel drive motor 152 (both not shown in FIG. (Shown) is driven to rotate.

また、第１フレーム１０側には、右後輪取付部１５及び左後輪取付部１６が設けられており、これらに右後オムニホイール５３、左後オムニホイール５４が取り付けられている。図２に示されるように、右後オムニホイール５３、左後オムニホイール５４は、車両の前後に対して斜め４５°の方向から右後輪駆動モーター１５３、左後輪駆動モーター１５４（いずれも図１には不図示）で回転駆動されるようになっている。   Further, a right rear wheel attachment portion 15 and a left rear wheel attachment portion 16 are provided on the first frame 10 side, and a right rear omni wheel 53 and a left rear omni wheel 54 are attached thereto. As shown in FIG. 2, the right rear omni wheel 53 and the left rear omni wheel 54 are provided with a right rear wheel drive motor 153 and a left rear wheel drive motor 154 (both shown in FIG. 1 (not shown in FIG. 1).

本実施形態に係る全方向移動車両１において用いられるオムニホイールは、駆動モーター（ブロック図参照）の駆動軸を中心にして回転する２枚のホイールと、各ホイールの外周に駆動モーター（ブロック図参照）の駆動軸と直交する軸を中心として回転可能に設けられた３個のフリーローラとを有する車輪であり、全方向に移動可能としたものである。なお、２枚のホイールは位相を６０°ずらして取り付けられている。このような構成を有するため、駆動モーター（ブロック図参照）が駆動されてホイールが回転すると、３個のフリーローラはホイールと一体となって回転する。一方、接地しているフリーローラが回転することにより、オムニホイールは、そのホイールの回転軸に並行な方向にも移動することができる。そのため、４つの駆動モーター（右前輪駆動モーター１３５、左前輪駆動モーター１３６、右後輪駆動モーター１３７、左後輪駆動モーター１３８）によって独立して制御し、４つのオムニホイールそれぞれの回転方向及び回転速度を個別に調節することより、全方向移動車両１を任意の方向（全方向）に移動させることができる。   The omni wheel used in the omnidirectional vehicle 1 according to the present embodiment includes two wheels that rotate around the drive shaft of a drive motor (see block diagram), and a drive motor (see block diagram) around each wheel. And 3 free rollers provided so as to be rotatable about an axis orthogonal to the drive shaft of the motor), and is movable in all directions. The two wheels are attached with a phase shift of 60 °. Since it has such a configuration, when the drive motor (see the block diagram) is driven and the wheel rotates, the three free rollers rotate together with the wheel. On the other hand, when the grounded free roller rotates, the omni wheel can also move in a direction parallel to the rotation axis of the wheel. Therefore, it is controlled independently by four drive motors (right front wheel drive motor 135, left front wheel drive motor 136, right rear wheel drive motor 137, left rear wheel drive motor 138), and the rotation direction and rotation of each of the four omni wheels. By adjusting the speed individually, the omnidirectional vehicle 1 can be moved in any direction (omnidirectional).

本実施形態に係る全方向移動車両１においては、全方向移動車輪として、オムニホイールを用いているが、本実施形態に係る全方向移動車両１に用いる車輪としては、全方向移動車輪であれば、どのようなものを用いても構わない。本発明においては、例えば、全方向移動車輪としてメカナムホイールなどを用いるようにすることもできる。本発明に係る全方向移動車両１で、全方向移動車輪としてメカナムホイールを採用する場合には、メカナムホイールが、車両の前後に対して斜め４５°の方向から駆動モーターで駆動されるような、本実施形態と同様の配置とされる必要はなく、メカナムホイールに適した配置とすることが好ましい。   In the omnidirectional vehicle 1 according to the present embodiment, an omni wheel is used as the omnidirectional vehicle wheel. However, the wheels used in the omnidirectional vehicle 1 according to the present embodiment are omnidirectional vehicles. Anything can be used. In the present invention, for example, a mecanum wheel or the like can be used as the omnidirectional moving wheel. In the omnidirectional vehicle 1 according to the present invention, when a mecanum wheel is adopted as the omnidirectional moving wheel, the mecanum wheel is driven by a drive motor from a direction at an angle of 45 ° with respect to the front and rear of the vehicle. However, it is not necessary to use the same arrangement as in the present embodiment, and it is preferable to use an arrangement suitable for the Mecanum wheel.

また、本実施形態に係る全方向移動車両１においては、全方向移動車輪が４輪設けられる構成を例に説明しているが、全方向移動車輪の数は３つ以上であれば任意である。ただし、全方向移動車輪は、第１フレーム１０又は第２フレーム２０のいずれか一方のフレームに、後述する第１フレーム１０に関連して仮定した軸を挟んで少なくとも１つずつ設けられる必要がある。このように全方向移動車輪が設けられていないと、全方向移動車両が成立しないからである。   Moreover, in the omnidirectional vehicle 1 which concerns on this embodiment, although the structure provided with four omnidirectional moving wheels is demonstrated to the example, if the number of omnidirectional moving wheels is three or more, it is arbitrary. . However, at least one omnidirectional moving wheel needs to be provided on either one of the first frame 10 and the second frame 20 with an axis assumed in relation to the first frame 10 described later interposed therebetween. . This is because an omnidirectional vehicle is not established unless omnidirectional moving wheels are provided.

軸部材５は、第１フレーム１０の第１軸受１３に回動自在に挿通されており、また、第２フレーム２０の第２軸受２３に回動自在に挿通されている。また、軸部材５の一方端においては、第１フレーム１０の第１軸固定端１２に固定されており、軸部材５の他方端においては、第２フレーム２０の第２軸固定端２２に固定されている。このように構成されているために、第１フレーム１０と第２フレーム２０とは、軸部材５の軸中心（図１の一点鎖線）を中心として互いに回動することで変位することができるようになっている。   The shaft member 5 is rotatably inserted in the first bearing 13 of the first frame 10 and is rotatably inserted in the second bearing 23 of the second frame 20. Further, one end of the shaft member 5 is fixed to the first shaft fixed end 12 of the first frame 10, and the other end of the shaft member 5 is fixed to the second shaft fixed end 22 of the second frame 20. Has been. Since it is configured in this way, the first frame 10 and the second frame 20 can be displaced by rotating with respect to each other about the shaft center (the one-dot chain line in FIG. 1) of the shaft member 5. It has become.

ここで、例えば、第１フレーム１０にける地面と水平な任意の一方向に伸びる軸を仮定する。簡単のために、この仮定した軸は、本実施形態では、軸部材５の軸中心であるものとする。そうすると、第２フレーム２０は、第１フレーム１０に対して前記仮定した軸を軸心として回動可能な構成として定義することができる。なお、前記の仮定した軸は、第１フレーム１０にける地面と水平な任意の一方向に伸びる軸であればどのようなものでもよい。このために、「第１フレーム１０と、前記第１フレーム１０と一体であると共に、前記第１フレーム１０における地面と水平な任意の一方向に伸びる軸を仮定した場合に、前記第１フレーム１０に対して前記仮定した軸を軸心として回動可能な第２フレーム２０」からなるイコライザ機構には、後述する他のタイプのイコライザ機構も含まれるものである。   Here, for example, an axis extending in any one direction horizontal to the ground in the first frame 10 is assumed. For the sake of simplicity, this assumed axis is assumed to be the axis center of the shaft member 5 in this embodiment. Then, the second frame 20 can be defined as a configuration that can rotate with respect to the first frame 10 about the assumed axis. The assumed axis may be any axis as long as it extends in any one direction horizontal to the ground in the first frame 10. For this purpose, “when the first frame 10 and the first frame 10 are integrated with the first frame 10 and an axis extending in any one direction parallel to the ground in the first frame 10 is assumed, the first frame 10 On the other hand, the equalizer mechanism including the second frame 20 that can rotate about the assumed axis as an axis includes other types of equalizer mechanisms described later.

また、第１フレーム１０には２つの立設壁部１１が設けられており、この立設壁部１１には、基台板３０が固定されている。基台板３０に２つの基台側突出ピン３４が下方に向けて突出するように設けられている。また、第２フレーム２０に２つのフレーム側突出ピン２４が上方に向けて突出するように設けられている。２つのバネ部材４０が、基台側突出ピン３４とフレーム側突出ピン２４の双方に挿通されるようにして、圧縮状態で設けられる。このような構成により、本実施形態に係る全方向移動車両１が、路面の段差や凹凸を走行するような場合も、２つのバネ部材４０が緩衝機構として作用する。   The first frame 10 is provided with two standing walls 11, and a base plate 30 is fixed to the standing walls 11. Two base side projecting pins 34 are provided on the base plate 30 so as to project downward. In addition, two frame-side protruding pins 24 are provided on the second frame 20 so as to protrude upward. The two spring members 40 are provided in a compressed state so as to be inserted through both the base-side protruding pin 34 and the frame-side protruding pin 24. With such a configuration, even when the omnidirectional vehicle 1 according to the present embodiment travels on a road step or unevenness, the two spring members 40 act as a buffer mechanism.

なお、本発明に係る全方向移動車両１において用い得るイコライザ機構はこれまでに例示したものに限定されるものではない。例えば、イコライザフレーム側に円弧形状のガイドを設け、メインフレーム側に複数のカムフォロワを設けておき、ガイドを複数のカムフォロワに対して摺動可能とすることで、イコライザフレームが変位するイコライザ機構なども採用することができる。   Note that the equalizer mechanism that can be used in the omnidirectional vehicle 1 according to the present invention is not limited to those exemplified so far. For example, an equalizer mechanism that displaces the equalizer frame by providing an arc-shaped guide on the equalizer frame side, providing a plurality of cam followers on the main frame side, and allowing the guides to slide relative to the plurality of cam followers Can be adopted.

次に、図３のブロック図を参照して、本発明に係る全方向移動車両１の制御系についてより詳しく説明する。図３において、制御部１００は、ＣＰＵとＣＰＵ上で動作するプログラムを保持するＲＯＭとＣＰＵのワークエリアであるＲＡＭなどからなる汎用の情報処理装置である。   Next, the control system of the omnidirectional vehicle 1 according to the present invention will be described in more detail with reference to the block diagram of FIG. In FIG. 3, the control unit 100 is a general-purpose information processing apparatus including a CPU, a ROM that holds a program that runs on the CPU, and a RAM that is a work area of the CPU.

制御部１００は、図示されている制御部１００と接続される各構成と協働・動作する。また、本発明に係る全方向移動車両１における種々の制御処理は、制御部１００内のＲＯＭやＲＡＭなどの記憶手段に記憶保持されるプログラムをＣＰＵが実行することによって実現されるものである。   The control unit 100 cooperates and operates with each component connected to the illustrated control unit 100. Various control processes in the omnidirectional vehicle 1 according to the present invention are realized by the CPU executing a program stored in a storage unit such as a ROM or a RAM in the control unit 100.

指令部１１０は、制御部１００に対して全方向移動車両１の移動方向を指令するものである。このような指令部１１０としては、ジョイスティックなどのような入力デバイスであってもよいし、予め全方向移動車両１の移動方向を記述したプログラムであってもよい。   The command unit 110 commands the control unit 100 in the direction of movement of the omnidirectional vehicle 1. Such a command unit 110 may be an input device such as a joystick or a program in which the moving direction of the omnidirectional vehicle 1 is described in advance.

ジャイロセンサ１２０は、回転角速度を検出することで、全方向移動車両１の姿勢を検出して、姿勢の状態に関する情報を制御部１００に対して送信するものである。制御部１００は、このようなジャイロセンサ１２０からの状態情報を受信して、右前輪駆動モーター１５１、左前輪駆動モーター１５２、右後輪駆動モーター１５３、左後輪駆動モーター１５４それぞれに対する制御指令Ｏ1、Ｏ2、Ｏ3、Ｏ4を出力する。 The gyro sensor 120 detects the attitude of the omnidirectional vehicle 1 by detecting the rotational angular velocity, and transmits information related to the attitude state to the control unit 100. The control unit 100 receives the state information from the gyro sensor 120 and controls the control commands O for the right front wheel drive motor 151, the left front wheel drive motor 152, the right rear wheel drive motor 153, and the left rear wheel drive motor 154, respectively. 1 , O 2 , O 3 , O 4 are output.

右前輪駆動モーター１５１、左前輪駆動モーター１５２、右後輪駆動モーター１５３、左後輪駆動モーター１５４それぞれに対応して、それぞれの駆動モーターに流れる電流を検出する右前輪駆動モーター電流センサ１６１、左前輪駆動モーター電流センサ１６２、右後輪駆動モーター電流センサ１６３、左後輪駆動モーター電流センサ１６４が設けられている。   Corresponding to each of the right front wheel drive motor 151, the left front wheel drive motor 152, the right rear wheel drive motor 153, and the left rear wheel drive motor 154, the right front wheel drive motor current sensor 161 for detecting the current flowing through the respective drive motors, the left A front wheel drive motor current sensor 162, a right rear wheel drive motor current sensor 163, and a left rear wheel drive motor current sensor 164 are provided.

本発明においては、電流センサによって、無負荷電流を検出することで、空転している車輪を検知する。それぞれの駆動モーターの電流センサで検出されたデータ（Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3、Ｉ4）は、制御部１００に対して送信される。制御部１００は、それぞれの駆動モーターの電流センサで検出されたデータを受信して、右前輪駆動モーター１５１、左前輪駆動モーター１５２、右後輪駆動モーター１５３、左後輪駆動モーター１５４それぞれに対する制御指令Ｏ1、Ｏ2、Ｏ3、Ｏ4を出力する。 In the present invention, the idling wheel is detected by detecting the no-load current by the current sensor. Data (I 1 , I 2 , I 3 , I 4 ) detected by the current sensor of each drive motor is transmitted to the control unit 100. The control unit 100 receives data detected by the current sensors of the respective drive motors, and controls each of the right front wheel drive motor 151, the left front wheel drive motor 152, the right rear wheel drive motor 153, and the left rear wheel drive motor 154. Commands O 1 , O 2 , O 3 and O 4 are output.

また、右前輪駆動モーター１５１、左前輪駆動モーター１５２、右後輪駆動モーター１５３、左後輪駆動モーター１５４それぞれに対応して、それぞれの駆動モーターの回転数を検出する右前輪駆動モーター回転数センサ１７１、左前輪駆動モーター回転数センサ１７２、右後輪駆動モーター回転数センサ１７３、左後輪駆動モーター回転数センサ１７４が設けられている。   The front right wheel drive motor 151, the left front wheel drive motor 152, the right rear wheel drive motor 153, and the left rear wheel drive motor 154 correspond to each of the right front wheel drive motor rotation speed sensors for detecting the rotation speed of each drive motor. 171, a left front wheel drive motor rotational speed sensor 172, a right rear wheel drive motor rotational speed sensor 173, and a left rear wheel drive motor rotational speed sensor 174 are provided.

本発明においては、回転数センサによって、無負荷回転数を検出することで、空転している車輪を検知する。それぞれの駆動モーターの回転数センサで検出されたデータ（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4）は、制御部１００に対して送信される。制御部１００は、それぞれの駆動モーターの回転数センサで検出されたデータを受信して、右前輪駆動モーター１５１、左前輪駆動モーター１５２、右後輪駆動モーター１５３、左後輪駆動モーター１５４それぞれに対する制御指令Ｏ1、Ｏ2、Ｏ3、Ｏ4を出力する。 In the present invention, the idling wheel is detected by detecting the no-load revolution number by the revolution number sensor. Data (R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ) detected by the rotational speed sensor of each drive motor is transmitted to the control unit 100. The control unit 100 receives data detected by the rotational speed sensors of the respective drive motors, and controls the right front wheel drive motor 151, the left front wheel drive motor 152, the right rear wheel drive motor 153, and the left rear wheel drive motor 154, respectively. Control commands O 1 , O 2 , O 3 and O 4 are output.

次に、以上のように構成される本発明に係る全方向移動車両１における問題点を、図４を参照して改めて説明する。図４の例では、指令部１１０から右方向に移動するように指令を受けた場合を図示している。図４（Ａ）は全方向移動車両１を後方側からみた模式図であり、図４（Ｂ）は全方向移動車両１を俯瞰的にみた模式図である。   Next, problems in the omnidirectional vehicle 1 according to the present invention configured as described above will be described again with reference to FIG. In the example of FIG. 4, a case where a command is received from the command unit 110 to move to the right is illustrated. 4A is a schematic view of the omnidirectional mobile vehicle 1 as viewed from the rear side, and FIG. 4B is a schematic view of the omnidirectional mobile vehicle 1 as viewed from above.

指令部１１０から右方向に移動するように指令を受けた場合、全ての車輪を駆動すると、本実施形態に係る全方向移動車両１においては、重心の関係上、走行開始初期の段階で、右後オムニホイール５３が浮いてしまい、これが空転してしまっていた。これにより、走行開始の初期段階で、車両は図４（Ｂ）の点線で示す矢印のように姿勢を変更してしまい、結局は図４（Ｂ）で右斜め下方向の軌跡で全方向移動車両１が移動ししまっていた。   When all the wheels are driven when the command is received from the command unit 110 to move in the right direction, in the omnidirectional vehicle 1 according to the present embodiment, the right- After that, the omni wheel 53 floated and it was idle. As a result, the vehicle changes its posture as shown by the dotted line in FIG. 4B at the initial stage of running, and eventually moves omnidirectionally along the locus diagonally downward to the right in FIG. 4B. Vehicle 1 has moved.

なお、図４に示したような問題は、全方向移動車両１の移動方向が前後である場合、すなわち、全方向移動車両１の移動方向が、第１フレーム１０に関連して仮定した軸が伸びる方向であるときにはこのような問題は発生しない。全方向移動車両１の移動方向が前後方向（前記仮定した軸が伸びる方向）である場合には、右前輪駆動モーター１５１、左前輪駆動モーター１５２、右後輪駆動モーター１５３、左後輪駆動モーター１５４の全てを均等に駆動することで、全方向移動車両１は前後方向に問題なく走行することができる。   Note that the problem as shown in FIG. 4 is that when the moving direction of the omnidirectional vehicle 1 is front and back, that is, the axis in which the moving direction of the omnidirectional vehicle 1 is assumed in relation to the first frame 10 is Such a problem does not occur when the direction is extended. When the moving direction of the omnidirectional vehicle 1 is the front-rear direction (the direction in which the assumed axis extends), the right front wheel drive motor 151, the left front wheel drive motor 152, the right rear wheel drive motor 153, and the left rear wheel drive motor. By driving all 154 equally, the omnidirectional vehicle 1 can travel in the front-rear direction without any problem.

以上を踏まえて、先ず第１実施形態の制御について説明する。図５は本発明の第１実施形態に係る全方向移動車両１の制御のフローチャートを示す図である。なお、以下の制御はいずれも全方向移動車両１が停止状態から、走行を開始する初期の段階における制御である。   Based on the above, first, the control of the first embodiment will be described. FIG. 5 is a view showing a flowchart of the control of the omnidirectional vehicle 1 according to the first embodiment of the present invention. The following controls are all controls at the initial stage when the omnidirectional mobile vehicle 1 starts running from the stop state.

図５において、ステップＳ１００で制御が開始されると、続いて、ステップＳ１０１では、指令部１１０から指令される移動方向の情報を取得する。仮に、ここでは図４の例と同様に、指令部１１０から右方向に移動するように指令を受けたものを例として、以下説明する。そして、ステップＳ１０２では、指令部１１０から指令された移動方向に応じて初期に駆動するモーターを選択する。すなわち、右方向への移動がされた段階で、空転する車輪を予測することができるので、この影響が出ないように、車輪を駆動する駆動モーターを選択する。   In FIG. 5, when control is started in step S100, information on the moving direction commanded from the command unit 110 is acquired in step S101. Here, as in the example of FIG. 4, the following description will be given by taking as an example a case where a command is received from the command unit 110 to move in the right direction. In step S102, a motor to be initially driven is selected according to the moving direction commanded from the command unit 110. That is, when the wheel is moved in the right direction, the idling wheel can be predicted. Therefore, the driving motor for driving the wheel is selected so as not to have this influence.

以下、ステップＳ１０２で実際に、どのように駆動モーターを選択するかについて、図６を用いて実例に則して説明する。図６は本発明の実施形態に係る全方向移動車両１の制御例（右方向移動）を説明する図である。   Hereinafter, how the drive motor is actually selected in step S102 will be described based on an actual example with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a control example (rightward movement) of the omnidirectional vehicle 1 according to the embodiment of the present invention.

図６（Ａ）に示す制御Ａでは、移動方向の反対側（荷重移動の方向）に位置する車輪（左前オムニホイール５２、左後オムニホイール５４）の２つに対応する駆動モーターを選択して、走行開始初期においては、これらの車輪のみを駆動することで、車輪の空転による影響を抑制し、全方向移動車両１を所望とする方向に走行させる。   In the control A shown in FIG. 6A, drive motors corresponding to two of the wheels (the left front omni wheel 52 and the left rear omni wheel 54) located on the opposite side of the moving direction (the direction of load movement) are selected. In the initial stage of running, only these wheels are driven to suppress the influence of idling of the wheels, and the omnidirectional vehicle 1 is caused to travel in a desired direction.

ステップＳ１０２で、本実施形態に係る全方向移動車両１においては、移動方向の反対側（荷重移動の方向）に位置する車輪に対応する駆動モーターを選ぶことが基本となるが、一部の例外が存在するので、そのことについて説明する。   In step S102, in the omnidirectional vehicle 1 according to the present embodiment, it is fundamental to select a drive motor corresponding to a wheel located on the opposite side of the movement direction (the direction of load movement). Will be explained.

全方向移動車両１の移動指令が車両の前後に対して、斜め４５°の方向である場合には、移動方向の反対側（荷重移動の方向）に位置する車輪に対応する駆動モーターが選択されることがない。図７は例として、本発明の実施形態に係る全方向移動車両１の制御例（右前４５°方向移動）を説明する図である。図７に示すように、右前オムニホイール５１、左前オムニホイール５２の駆動モーターはＯＦＦとされ、左前オムニホイール５２、左後オムニホイール５４の２つを駆動することで右前４５°方向に走行する。   When the movement command of the omnidirectional vehicle 1 is 45 ° oblique with respect to the front and rear of the vehicle, the drive motor corresponding to the wheel located on the opposite side of the movement direction (direction of load movement) is selected. There is nothing to do. FIG. 7 is a diagram for explaining an example of control of the omnidirectional vehicle 1 according to the embodiment of the present invention (moving in the right front 45 ° direction) as an example. As shown in FIG. 7, the drive motors of the right front omni wheel 51 and the left front omni wheel 52 are turned off, and the left front omni wheel 52 and the left rear omni wheel 54 are driven to travel in the right front 45 ° direction.

このように、上記のような例外を除いて、ステップＳ１０２で駆動モーターを選択する際には、移動方向の反対側（荷重移動の方向）に位置する車輪に対応する駆動モーターを選ぶことを基本とする。   As described above, with the exception of the above, when selecting a drive motor in step S102, it is fundamental to select a drive motor corresponding to a wheel located on the opposite side of the movement direction (direction of load movement). And

次に、図６（Ｂ）に示す制御Ｂについて説明する。制御Ｂでは、空転する車輪以外の車輪（右前オムニホイール５１、左前オムニホイール５２、左後オムニホイール５４）の３つに対応する駆動モーターを選択すると共に、それぞれの回転駆動トルクのベクトル和が、指令部１１０から指令された移動方向となるように、それぞれの車輪にトルク配分を行うようにする。そして、走行開始初期においては、上記のように３つの車輪を駆動することで、車輪の空転による影響を抑制し、全方向移動車両１を所望とする方向に走行させる。   Next, the control B shown in FIG. 6B will be described. In the control B, drive motors corresponding to three wheels (right front omni wheel 51, left front omni wheel 52, left rear omni wheel 54) other than the idling wheel are selected, and the vector sum of the respective rotational drive torques is Torque is distributed to each wheel so that the movement direction commanded by the command unit 110 is obtained. Then, at the initial stage of running, driving the three wheels as described above suppresses the influence of the idling of the wheels and causes the omnidirectional vehicle 1 to run in a desired direction.

以上のように、本発明に係る全方向移動車両１は、指令部１１０によって指令された移動方向に応じて、駆動する前記駆動モーターを選択するので、このような本発明に係る全方向移動車両によれば、イコライザ機構を採用したコストを抑制した全方向移動車両１においても、所望の方向に移動させることが可能となる。   As described above, the omnidirectional vehicle 1 according to the present invention selects the drive motor to be driven in accordance with the movement direction commanded by the command unit 110, and thus, the omnidirectional vehicle according to the present invention. According to the above, even in the omnidirectional vehicle 1 that suppresses the cost of adopting the equalizer mechanism, the vehicle can be moved in a desired direction.

次に、第２実施形態に係る制御について説明する。図８は本発明の第２実施形態に係る全方向移動車両１の制御のフローチャートを示す図である。   Next, control according to the second embodiment will be described. FIG. 8 is a view illustrating a flowchart of control of the omnidirectional vehicle 1 according to the second embodiment of the present invention.

図８において、ステップＳ２００で制御が開始されると、続いて、ステップＳ２０１では、指令部１１０から指令される移動方向の情報を取得する。仮に、ここでは図４の例と同様に、指令部１１０から右方向に移動するように指令を受けたものを例として、以下説明する。そして、ステップＳ２０２では、指令部１１０から指令された移動方向に応じて初期に駆動するモーターを選択する。すなわち、右方向への移動がされた段階で、空転する車輪を予測することができるので、この影響が出ないように、車輪を駆動する駆動モーターを選択する。ここでの選択は、図６に示した制御Ａ及び制御Ｂのいずれの方法も用いることができる。   In FIG. 8, when control is started in step S200, information on the moving direction commanded from the command unit 110 is acquired in step S201. Here, as in the example of FIG. 4, the following description will be given by taking as an example a case where a command is received from the command unit 110 to move in the right direction. In step S202, a motor to be initially driven is selected according to the moving direction commanded from command unit 110. That is, when the wheel is moved in the right direction, the idling wheel can be predicted. Therefore, the driving motor for driving the wheel is selected so as not to have this influence. In this selection, any of the control A and control B methods shown in FIG. 6 can be used.

本制御例では、さらにステップＳ２０３で、ジャイロセンサ１２０からの検出データを取得する。さらに、ステップＳ２０４では、指令部１１０から指令された移動方向と、実際の全方向移動車両１の進行方向との差分をとり、その差分に応じて駆動モーターの制御を行うようにすることで、所望の方向に全方向移動車両１を走行させることが可能となる。   In this control example, detection data from the gyro sensor 120 is further acquired in step S203. Furthermore, in step S204, by taking the difference between the moving direction commanded from the command unit 110 and the actual traveling direction of the omnidirectional mobile vehicle 1, and controlling the drive motor according to the difference, It becomes possible to drive the omnidirectional vehicle 1 in a desired direction.

このような実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得られると共に、さらに精度高く、全方向移動車両１を走行させることができる。   According to such an embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the omnidirectional vehicle 1 can be driven with higher accuracy.

次に、第３実施形態に係る制御について説明する。図９は本発明の第３実施形態に係る全方向移動車両１の制御のフローチャートを示す図である。図９に示す制御例では、各電流センサのセンシング結果が利用される。   Next, control according to the third embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram showing a flowchart of control of the omnidirectional vehicle 1 according to the third embodiment of the present invention. In the control example shown in FIG. 9, the sensing result of each current sensor is used.

図９において、ステップＳ３００で制御が開始されると、続いて、ステップＳ３０１では、指令部１１０から指令される移動方向の情報を取得する。仮に、ここでは図４の例と同様に、指令部１１０から右方向に移動するように指令を受けたものを例として、以下説明する。そして、ステップＳ３０２では、指令部１１０から指令された移動方向に応じて初期に駆動するモーターを選択する。本例では、４つの駆動モーターが選択され、全ての車輪を駆動するようにする。   In FIG. 9, when control is started in step S300, information on the moving direction commanded from the command unit 110 is acquired in step S301. Here, as in the example of FIG. 4, the following description will be given by taking as an example a case where a command is received from the command unit 110 to move in the right direction. In step S302, a motor to be initially driven is selected according to the moving direction commanded from command unit 110. In this example, four drive motors are selected to drive all wheels.

続いて、ステップＳ３０３では、各電流センサからの検出データを取得する。ステップＳ３０４においては、無負荷電流を検出した駆動モーターが合った場合には、当該無負荷電流を検出した駆動モーター以外の駆動モーターを制御して走行を続ける。   Subsequently, in step S303, detection data from each current sensor is acquired. In step S304, when the drive motor that has detected the no-load current is suitable, the drive motor other than the drive motor that has detected the no-load current is controlled to continue running.

ここで、ステップＳ３０４における具体的な制御例につき図１０を用いて実例に則して説明する。図１０は本発明の実施形態に係る全方向移動車両１の制御例（右方向移動）を説明する図である。   Here, a specific control example in step S304 will be described according to an actual example with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating a control example (rightward movement) of the omnidirectional vehicle 1 according to the embodiment of the present invention.

ステップＳ３０４では、右後オムニホイール５３に対応する右後輪駆動モーター１５３で無負荷電流が検出されることとなる。   In step S304, the no-load current is detected by the right rear wheel drive motor 153 corresponding to the right rear omni wheel 53.

図１０（Ａ）に示す制御Ａでは、無負荷電流を検出した駆動モーターが右後輪駆動モーター１５３であることが確認されると、指令部１１０から指令された移動方向の反対側（荷重移動の方向）に位置する車輪（左前オムニホイール５２、左後オムニホイール５４）の２つに対応する駆動モーターを駆動して、指令部１１０から指令される移動方向に位置する、右前オムニホイール５１を駆動する右前輪駆動モーター１５１、及び、右後オムニホイール５３を駆動する右後輪駆動モーター１５３を、所定時間ＯＦＦとする。ここで、所定時間とは、右後オムニホイール５３が接地するものと予想される程度の時間である。   In the control A shown in FIG. 10A, when it is confirmed that the drive motor that has detected the no-load current is the right rear wheel drive motor 153, the side opposite to the movement direction commanded by the command unit 110 (load movement) Drive the motors corresponding to the two wheels (left front omni wheel 52 and left rear omni wheel 54) located in the direction of the right front omni wheel 51 located in the moving direction commanded by the command unit 110. The right front wheel drive motor 151 to be driven and the right rear wheel drive motor 153 to drive the right rear omni wheel 53 are turned OFF for a predetermined time. Here, the predetermined time is a time that is expected to cause the right rear omni wheel 53 to be grounded.

制御Ａでは、走行開始初期においては、左前オムニホイール５２、左後オムニホイール５４のみを駆動することで、車輪の空転による影響を抑制し、全方向移動車両１を所望とする方向に走行させる。   In the control A, in the initial stage of running, only the left front omni wheel 52 and the left rear omni wheel 54 are driven, thereby suppressing the influence of wheel slipping and causing the omnidirectional vehicle 1 to travel in a desired direction.

次に、図１０（Ｂ）に示す制御Ｂについて説明する。制御Ｂでは、無負荷電流を検出した駆動モーターが右後輪駆動モーター１５３であることが確認されると、空転する車輪以外の車輪（右前オムニホイール５１、左前オムニホイール５２、左後オムニホイール５４）の３つに対応する駆動モーターをＯＮすると共に、それぞれの回転駆動トルクのベクトル和が、指令部１１０から指令された移動方向となるように、それぞれの車輪にトルク配分を行うようにする。そして、走行開始初期においては、所定時間は、上記のように３つの車輪を駆動し、右後オムニホイール５３を駆動する右後輪駆動モーター１５３を、所定時間ＯＦＦとする。ここで、所定時間とは、右後オムニホイール５３が接地するものと予想される程度の時間である。このようにすることで、車輪の空転による影響を抑制し、全方向移動車両１を所望とする方向に走行させる。   Next, the control B shown in FIG. 10B will be described. In the control B, when it is confirmed that the drive motor that has detected the no-load current is the right rear wheel drive motor 153, wheels other than the idling wheel (right front omni wheel 51, left front omni wheel 52, left rear omni wheel 54). ) Are turned on, and torque distribution is performed on each wheel so that the vector sum of the respective rotational drive torques is in the direction of movement commanded by the command unit 110. Then, at the initial stage of running, for a predetermined time, the three wheels are driven as described above, and the right rear wheel drive motor 153 that drives the right rear omni wheel 53 is turned OFF for a predetermined time. Here, the predetermined time is a time that is expected to cause the right rear omni wheel 53 to be grounded. By doing in this way, the influence by the idling of a wheel is suppressed and omnidirectional vehicle 1 is made to run in the desired direction.

以上のように、このような実施形態の全方向移動車両１は、電流センサによって検出された結果に応じて、空転する駆動モーターを所定時間ＯＦＦとするので、このような本実施形態に係る全方向移動車両１によれば、イコライザ機構を採用したコストを抑制した全方向移動車両１においても、所望の方向に移動させることが可能となる。   As described above, the omnidirectional vehicle 1 of such an embodiment turns off the idling drive motor for a predetermined time according to the result detected by the current sensor. According to the direction moving vehicle 1, even in the omnidirectional moving vehicle 1 that suppresses the cost of adopting the equalizer mechanism, it can be moved in a desired direction.

次に、第４実施形態に係る制御について説明する。図１１は本発明の第４実施形態に係る全方向移動車両１の制御のフローチャートを示す図である。図１１に示す制御例では、各回転数センサのセンシング結果が利用される。   Next, control according to the fourth embodiment will be described. FIG. 11 is a view illustrating a flowchart of control of the omnidirectional vehicle 1 according to the fourth embodiment of the present invention. In the control example shown in FIG. 11, the sensing result of each rotation speed sensor is used.

図１１において、ステップＳ４００で制御が開始されると、続いて、ステップＳ４０１では、指令部１１０から指令される移動方向の情報を取得する。仮に、ここでは図４の例と同様に、指令部１１０から右方向に移動するように指令を受けたものを例として、以下説明する。そして、ステップＳ４０２では、指令部１１０から指令された移動方向に応じて初期に駆動するモーターを選択する。本例では、４つの駆動モーターが選択され、全ての車輪を駆動するようにする。   In FIG. 11, when control is started in step S400, information on the moving direction commanded from the command unit 110 is acquired in step S401. Here, as in the example of FIG. 4, the following description will be given by taking as an example a case where a command is received from the command unit 110 to move in the right direction. In step S402, a motor to be initially driven is selected according to the moving direction commanded from command unit 110. In this example, four drive motors are selected to drive all wheels.

続いて、ステップＳ４０３では、各回転数センサからの検出データを取得する。ステップＳ４０４においては、無負荷回転数を検出した駆動モーターが合った場合には、当該無負荷回転数を検出した駆動モーター以外の駆動モーターを制御して走行を続ける。   Subsequently, in step S403, detection data from each rotation speed sensor is acquired. In step S404, when the drive motor that has detected the no-load rotation speed is matched, the drive motor other than the drive motor that has detected the no-load rotation speed is controlled to continue running.

ここで、ステップＳ４０４における具体的な制御例としては、電流センサで無負荷電流を検出した場合と同様であるので、説明を省略する。   Here, a specific control example in step S404 is the same as that in the case where a no-load current is detected by a current sensor, and thus description thereof is omitted.

このような実施形態の全方向移動車両１は、回転数センサによって検出された結果に応じて、空転する駆動モーターを所定時間ＯＦＦとするので、このような本実施形態に係る全方向移動車両１によれば、イコライザ機構を採用したコストを抑制した全方向移動車両１においても、所望の方向に移動させることが可能となる。   Since the omnidirectional vehicle 1 according to this embodiment turns off the idling drive motor for a predetermined time according to the result detected by the rotational speed sensor, the omnidirectional vehicle 1 according to this embodiment as described above. According to the above, even in the omnidirectional vehicle 1 that suppresses the cost of adopting the equalizer mechanism, the vehicle can be moved in a desired direction.

以上、本発明に係る全方向移動車両は、指令部によって指令された移動方向に応じて、駆動する前記駆動モーターを選択するので、このような本発明に係る全方向移動車両によれば、イコライザ機構を採用したコストを抑制した全方向移動車両においても、所望の方向に移動させることが可能となる。   As described above, since the omnidirectional vehicle according to the present invention selects the drive motor to be driven according to the movement direction commanded by the command unit, according to such an omnidirectional vehicle according to the present invention, the equalizer Even in an omnidirectional vehicle that uses a mechanism to reduce costs, it can be moved in a desired direction.

１・・・全方向移動車両
５・・・軸部材
１０・・・第１フレーム（メインフレーム）
１１・・・立設壁部
１２・・・第１軸固定端
１３・・・第１軸受
１５・・・右後輪取付部
１６・・・左後輪取付部
２０・・・第２フレーム（イコライザフレーム）
２２・・・第２軸固定端
２３・・・第２軸受
２４・・・フレーム側突出ピン
２５・・・右前輪取付部
２６・・・左前輪取付部
３０・・・基台板
３４・・・基台側突出ピン
４０・・・バネ部材
５１・・・右前オムニホイール
５２・・・左前オムニホイール
５３・・・右後オムニホイール
５４・・・左後オムニホイール
１００・・・制御部
１１０・・・指令部
１２０・・・ジャイロセンサ
１５１・・・右前輪駆動モーター
１５２・・・左前輪駆動モーター
１５３・・・右後輪駆動モーター
１５４・・・左後輪駆動モーター
１６１・・・右前輪駆動モーター電流センサ
１６２・・・左前輪駆動モーター電流センサ
１６３・・・右後輪駆動モーター電流センサ
１６４・・・左後輪駆動モーター電流センサ
１７１・・・右前輪駆動モーター回転数センサ
１７２・・・左前輪駆動モーター回転数センサ
１７３・・・右後輪駆動モーター回転数センサ
１７４・・・左後輪駆動モーター回転数センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Omni-directional moving vehicle 5 ... Shaft member 10 ... 1st frame (main frame)
11 ... Standing wall portion 12 ... First shaft fixed end 13 ... First bearing 15 ... Right rear wheel attachment portion 16 ... Left rear wheel attachment portion 20 ... Second frame ( (Equalizer frame)
22 ... second shaft fixed end 23 ... second bearing 24 ... frame side protruding pin 25 ... right front wheel mounting portion 26 ... left front wheel mounting portion 30 ... base plate 34 ... -Base side protruding pin 40 ... Spring member 51 ... Right front omni wheel 52 ... Left front omni wheel 53 ... Right rear omni wheel 54 ... Left rear omni wheel 100 ... Control unit 110 ..Command unit 120 ... Gyro sensor 151 ... Right front wheel drive motor 152 ... Left front wheel drive motor 153 ... Right rear wheel drive motor 154 ... Left rear wheel drive motor 161 ... Right front wheel Drive motor current sensor 162 ... Left front wheel drive motor current sensor 163 ... Right rear wheel drive motor current sensor 164 ... Left rear wheel drive motor current sensor 171 ... Right front wheel drive motor rotational speed sensor 72 ... left front wheel drive motor rotation speed sensor 173 ... right rear wheel drive motor rotation speed sensor 174 ... left rear wheel drive motor rotation speed sensor

Claims (10)

第１フレームと、
前記第１フレームと一体であると共に、前記第１フレームにおける地面と水平な任意の一方向に伸びる軸を仮定した場合に、前記第１フレームに対して前記仮定した軸を軸心として回動可能な第２フレームと、
前記第１フレーム及び前記第２フレームに対し各々設けられると共に、前記第１フレーム又は前記第２フレームのいずれか一方のフレームには前記仮定した軸を挟んで少なくとも１つずつ設けられる全方向移動車輪と、
前記全方向移動車輪を回転駆動する駆動モーターと、
前記制御部に対して全方向移動車両の移動方向を指令する指令部と、
前記駆動モーターを制御する制御部と、を有する全方向移動車両であって、
前記制御部が、
前記指令部によって指令された移動方向に応じて、駆動する前記駆動モーターを選択することを特徴とする全方向移動車両。 A first frame;
When assuming an axis that is integral with the first frame and extends in any one direction parallel to the ground in the first frame, the axis can be rotated about the assumed axis with respect to the first frame. The second frame,
An omnidirectional moving wheel provided for each of the first frame and the second frame and at least one of the first frame and the second frame across the assumed shaft. When,
A drive motor for rotationally driving the omnidirectional moving wheel;
A command unit that commands the moving direction of the omnidirectional vehicle to the control unit;
A controller that controls the drive motor, and an omnidirectional vehicle,
The control unit is
An omnidirectional vehicle, wherein the drive motor to be driven is selected according to the movement direction commanded by the command unit. 前記制御部が、
荷重移動の方向に位置する前記全方向移動車輪に対応する前記駆動モーターのみを選択することを特徴とする請求項１に記載の全方向移動車両。 The control unit is
2. The omnidirectional vehicle according to claim 1, wherein only the drive motor corresponding to the omnidirectional wheel located in the direction of load movement is selected. 前記制御部が、
空転が予測される前記全方向移動車輪以外の前記全方向移動車輪に対応する前記駆動モーターを選択すると共に、
前記全方向移動車輪以外の前記全方向移動車輪の回転駆動トルクのベクトル和が、前記指令部によって指令された移動方向となるように前記駆動モーターを駆動することを特徴とする請求項１に記載の全方向移動車両。 The control unit is
Selecting the drive motor corresponding to the omnidirectional wheel other than the omnidirectional wheel that is predicted to idle,
2. The drive motor is driven such that a vector sum of rotational drive torques of the omnidirectional moving wheels other than the omnidirectional moving wheel becomes a moving direction commanded by the command unit. Omnidirectional vehicle. 全方向移動車両の状態を検出する検出部をさらに有し、
前記制御部が、
前記指令部によって指令された移動方向と、前記検出部によって検出された状態とに基づいて、前記駆動モーターを駆動することを特徴とする請求項１に記載の全方向移動車両。 A detection unit for detecting the state of the omnidirectional vehicle;
The control unit is
The omnidirectional vehicle according to claim 1, wherein the drive motor is driven based on a moving direction commanded by the command unit and a state detected by the detection unit. 前記検出部がジャイロセンサであり、
前記制御部が、
前記指令部によって指令された移動方向と、前記ジャイロセンサによって取得される全方向移動車両の進行方向とに基づいて、前記駆動モーターを駆動することを特徴とする請求項４に記載の全方向移動車両。 The detection unit is a gyro sensor;
The control unit is
5. The omnidirectional movement according to claim 4, wherein the drive motor is driven based on a movement direction instructed by the command unit and a traveling direction of the omnidirectional vehicle acquired by the gyro sensor. vehicle. 前記検出部が電流センサであり、
前記制御部は、
前記電流センサで無負荷電流が検出された前記駆動モーターを所定時間ＯＦＦとすることを特徴とする請求項４に記載の全方向移動車両。 The detection unit is a current sensor;
The controller is
The omnidirectional vehicle according to claim 4, wherein the drive motor in which no-load current is detected by the current sensor is turned off for a predetermined time. 前記検出部が回転数センサであり、
前記制御部は、
前記回転数センサで無負荷回転数が検出された前記駆動モーターを所定時間ＯＦＦとすることを特徴とする請求項４に記載の全方向移動車両。 The detection unit is a rotation speed sensor;
The controller is
5. The omnidirectional vehicle according to claim 4, wherein the drive motor in which the no-load rotational speed is detected by the rotational speed sensor is turned OFF for a predetermined time. 前記制御部は、
前記指令部によって指令された移動方向に位置する全方向移動車輪も所定時間ＯＦＦとすることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の全方向移動車両。 The controller is
The omnidirectional vehicle according to claim 6 or 7, wherein an omnidirectional vehicle wheel positioned in a movement direction commanded by the command unit is also turned off for a predetermined time. 前記制御部は、
所定時間ＯＦＦとされた前記駆動モーター以外の前記駆動モーターに対応する前記全方向移動車輪の回転駆動トルクのベクトル和が、前記指令部によって指令された移動方向となるように前記駆動モーターを駆動することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の全方向移動車両。 The controller is
The drive motor is driven such that the vector sum of the rotational drive torques of the omnidirectional moving wheels corresponding to the drive motors other than the drive motor that has been turned OFF for a predetermined time is the moving direction commanded by the command unit. The omnidirectional vehicle according to claim 6 or 7, wherein the vehicle is omnidirectional. 前記指令部によって指令された移動方向が前記仮定した軸が伸びる方向であるとき、
前記制御部が、
全ての前記前記駆動モーターを駆動することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の全方向移動車両。 When the movement direction commanded by the command unit is the direction in which the assumed axis extends,
The control unit is
The omnidirectional vehicle according to any one of claims 1 to 9, wherein all the drive motors are driven.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021196177A1 (en) * 2020-04-03 2021-10-07 昆山代克智能科技有限公司 Damping structure for intelligent robot

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