JPH0764204B2 - Steering mechanism for omnidirectional vehicles - Google Patents
Steering mechanism for omnidirectional vehiclesInfo
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- JPH0764204B2 JPH0764204B2 JP60237708A JP23770885A JPH0764204B2 JP H0764204 B2 JPH0764204 B2 JP H0764204B2 JP 60237708 A JP60237708 A JP 60237708A JP 23770885 A JP23770885 A JP 23770885A JP H0764204 B2 JPH0764204 B2 JP H0764204B2
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- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は任意の方向に走行可能な全方向移動車のステ
アリング機構に関する。Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a steering mechanism for an omnidirectional vehicle that can travel in any direction.
［発明の背景とその問題点］ 一般に、車輪によって床面を走行する移動車には、前輪
を操舵して車体の向きを変えながら移動する車両型の移
動車と、全ての車輪の方向を転換させて車体の向きを変
えずに前後左右および斜めの全ての方向に移動する全方
向移動車とがあるが、上記車両型の移動車は、走行方向
を転換する際の旋回半径が大きいため、例えばオフィス
ロボットのような机の間の狭いスペース等でも方向を変
えながら移動する移動車や、指定された複雑な移動パタ
ーンに従って移動する移動車、あるいは急角度の方向転
換等を要求される移動車としては不向きである。そこ
で、全ての車輪の方向を転換させて車体の向きを変えず
に全方向に移動する全方向移動車が利用されている。BACKGROUND OF THE INVENTION AND PROBLEMS OF THE INVENTION In general, a moving vehicle that travels on a floor surface by wheels includes a vehicle type moving vehicle that steers the front wheels to change the direction of the vehicle body, and changes the direction of all wheels. There is an omnidirectional vehicle that moves in all directions diagonally without changing the direction of the vehicle body, but the vehicle-type vehicle has a large turning radius when changing the traveling direction, For example, a mobile vehicle that moves while changing direction even in a narrow space between desks such as an office robot, a mobile vehicle that moves according to a specified complicated movement pattern, or a mobile vehicle that requires a sharp angle direction change. Is unsuitable as Therefore, an omnidirectional vehicle that uses all the wheels to move in all directions without changing the direction of the vehicle body is used.
このような全方向移動車のステアリング機構としては、
従来、第８図（Ａ）（Ｂ）に示すように構成されたもの
がある。即ち、この種のステアリング機構は、車体１に
４本のステアリング軸２・・・を回転可能に垂直に設
け、このステアリング軸２・・・の下端の各車軸受３・
・・にそれぞれ、ゴムタイヤ等からなる車輪４・・・を
回転可能に設けると共に、各ステアリング軸２・・・の
上部にそれぞれプーリ５・・・を設け、このプーリ５・
・・に１本のベルト６を巻回し、いずれか１つのステア
リング軸２を図示しない駆動装置で回転させることによ
り、すべてのステアリング軸２・・・を所定角度回動さ
せて各車輪４の向きを変え、走行方向を転換するように
なっている。この場合、各車輪４・・・は図示しない駆
動モータで駆動され、全方向移動車を走行させるように
なっている。As a steering mechanism for such an omnidirectional vehicle,
Conventionally, there is a device configured as shown in FIGS. That is, in this type of steering mechanism, four steering shafts 2, ... Are rotatably provided vertically on the vehicle body 1, and the vehicle bearings 3 ,.
.. are provided rotatably with wheels 4 made of rubber tires, etc., and pulleys 5 ... Are provided above the steering shafts 2 ,.
.. A belt 6 is wound around each of the steering shafts 2 and any one of the steering shafts 2 is rotated by a drive device (not shown) to rotate all the steering shafts 2 ... To change the direction of travel. In this case, the wheels 4, ... Are driven by a drive motor (not shown) to drive the omnidirectional vehicle.
しかしながら、このようなステアリング機構において
は、１つのステアリング軸２の回動をベルト６で各ステ
アリング軸２・・・に伝達し、全ての車輪４・・・を同
じ方向に向きを変えるだけであるから、第９図（Ａ）に
示すような全方向モード（前後左右および斜めの各方向
に直線走行する機能）は可能であるが、同図（Ｂ）に示
すようなカーモード（自動車が旋回移動するような機
能）、あるいは同図（Ｃ）に示すようなローテションモ
ード（車体が移動することなく、その場所で回転するよ
うな機能）等を行なうことができないという問題があっ
た。However, in such a steering mechanism, the rotation of one steering shaft 2 is transmitted to each steering shaft 2 by the belt 6 and all the wheels 4 are turned in the same direction. Therefore, the omnidirectional mode (function of traveling straight in front, rear, left, right, and diagonal directions) as shown in FIG. 9 (A) is possible, but the car mode (vehicle turns as shown in FIG. 9B) is possible. There is a problem in that it is not possible to perform a function of moving the vehicle) or a rotation mode (a function of rotating the vehicle body at a place without moving) as shown in FIG.
［発明の目的］ この発明は上記のような事情を考慮してなされたもの
で、その目的とするところは、比較的簡単な構造で、全
方向モード、ローテションモード、およびこれらの合成
モード等の多くの方向転換機能を持つことができ、短時
間で簡単に方向転換を行ない、良好に走行させることが
できる機能性に優れた全方向移動車のステアリング機構
を提供することにある。[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide an omnidirectional mode, a rotation mode, and a combination mode thereof with a relatively simple structure. It is possible to provide a steering mechanism for an omnidirectional vehicle having many functions, capable of easily changing direction in a short time, and being able to travel favorably.
［発明の要点］ この発明は、上記目的を達成するため、３つ以上の車輪
を備え、これら各車輪の方向を転換させて走行する全方
向移動車のステアリング機構であり、車体と、この車体
に回転自在に設けられ、中心に筒状の回転系主軸を有す
る円板と、この円板の所定個所にそれぞれ回転自在に設
けられ、各下端部にそれぞれ車軸を介して車輪が取り付
けられた３つ以上のステアリング軸と、回転系主軸内に
回転自在に設けられた全方向ステアリング系主軸と、こ
の全方向ステアリング系主軸の回転を少なくとも２つ以
上のステアリング軸に同期させて伝達する第１の伝達手
段と、前記２つ以上のステアリング軸の軸中心にそれぞ
れ回転自在に設けられ、前記２つ以上のステアリング軸
の各車輪を傘歯車機構を介して回転させる２つ以上の駆
動軸と、回転系主軸に回転自在に設けられた走行系主軸
と、この走行系主軸の回転を前記２つ以上の駆動軸に同
期させて伝達する第２の伝達手段と、車体に装備され、
回転系主軸、全方向ステアリング系主軸、および走行系
主軸を駆動制御する駆動手段とを備えたものである。In order to achieve the above object, the present invention is a steering mechanism for an omnidirectional vehicle that has three or more wheels and changes the direction of each of these wheels when traveling. A rotatably mounted disc having a cylindrical rotary spindle at its center, and a rotatably mounted disc at a predetermined position on each of the discs, and a wheel attached to each lower end via an axle. One or more steering shafts, an omnidirectional steering system main shaft rotatably provided in the rotary system main shaft, and a first omnidirectional steering system main shaft for transmitting rotation of the omnidirectional steering system main shaft in synchronization with at least two or more steering shafts. Transmission means and two or more drives that are rotatably provided around the axes of the two or more steering shafts and rotate the wheels of the two or more steering shafts via a bevel gear mechanism. A shaft, a traveling system spindle rotatably provided on the rotating system spindle, a second transmission means for transmitting the rotation of the traveling system spindle to the two or more drive shafts in synchronization, and the vehicle body,
The rotary system main shaft, the omnidirectional steering system main shaft, and drive means for driving and controlling the traveling system main shaft are provided.
この発明では、駆動手段により全方向ステアリング系主
軸のみを駆動すると、第１の伝達手段により少なくとも
２つ以上のステアリング軸が同期して回転し、車輪の向
きが前後左右斜めの全方向に変わり、この状態で駆動手
段により走行系主軸のみを駆動すると、第２の伝達手段
により各駆動軸が同期して回転し、この回転が傘歯車機
構を介して各車輪に伝達され、これにより車体が全方向
に直進することになる（全方向モード）。また、駆動手
段により全方向ステアリング系主軸と走行系主軸を同時
に駆動制御すると、車輪が向きを変えながら回転するの
で、任意の曲線上を車体が向きを変えることなく移動す
ることになる。また、駆動手段により回転系主軸と走行
系主軸を駆動制御すると、回転系主軸の回転により円板
が車体に対して回転することになるが、走行系主軸の回
転により車輪は回転しながら全方向ステアリング系主軸
を中心に旋回するだけであるから、車体は移動すること
なく円板に対してその場所で回転し、全方向に向きを変
えることになる（ローテションモード）。さらに、駆動
手段により回転系主軸、全方向ステアリング系主軸、お
よび走行系主軸を同時に制御駆動すると、車体が旋回走
行することになる（カーモード）。According to the present invention, when only the omnidirectional steering system main shaft is driven by the drive means, at least two or more steering shafts are synchronously rotated by the first transmission means, and the directions of the wheels are changed in all front, rear, left and right directions. When only the traveling system main shaft is driven by the drive means in this state, the drive shafts are synchronously rotated by the second transmission means, and this rotation is transmitted to each wheel through the bevel gear mechanism, whereby the entire vehicle body is transmitted. You will go straight in the direction (omnidirectional mode). Further, when the driving means simultaneously controls the driving of the omnidirectional steering system spindle and the traveling system spindle, the wheels rotate while changing the direction, so that the vehicle body moves on an arbitrary curve without changing the direction. Further, when the drive system drives and controls the rotating system spindle and the traveling system spindle, the disk rotates relative to the vehicle body due to the rotation of the rotating system spindle, but the wheels rotate in all directions while the traveling system spindle rotates. Since it only turns around the steering system main axis, the vehicle body rotates in its place with respect to the disk without moving, and turns in all directions (rotation mode). Furthermore, when the drive system simultaneously controls and drives the rotary system spindle, the omnidirectional steering system spindle, and the traveling system spindle, the vehicle body turns and travels (car mode).
したがって、この発明によれば、駆動手段により回転系
主軸、全方向ステアリング系主軸、および走行系主軸を
適宜駆動制御することにより、全方向モード、ローテシ
ョンモード、カーモード、およびこれらの合成モードが
可能になり、多くの方向変換機能を行なうことができ
る。Therefore, according to the present invention, the omnidirectional mode, the rotation mode, the car mode, and the combined mode thereof are controlled by appropriately controlling the drive of the rotary system spindle, the omnidirectional steering system spindle, and the traveling system spindle by the drive means. It becomes possible and can perform many direction changing functions.
［実施例の構成］ 以下、第１図から第６図を参照して、この発明の一実施
例を説明する。[Configuration of Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.
第１図（Ａ）（Ｂ）は全方向移動車を示す。この全方向
移動車の車体10の中央には円板11が回転可能に取付けら
れている。この円板11は後述する回転系駆動装置A1によ
り回転し、車体10を相対的に回転させるものであり、そ
の中心には円筒状の回転系主軸B1が一体に設けられてい
ると共に、その周囲には４つのステアリング軸12a〜12d
が点対称に設けられている。このステアリング軸12a〜1
2dは円板11を支持することにより車体10を支持するもの
であり、それぞれ円筒状をなし、その上部が円板11にベ
アリング13・・・を介して回転自在に設けられており、
中間には従動歯車14a〜14dが、下端には車軸受15・・・
が設けられている。従動歯車14a〜14dはそれぞれステア
リング軸12a〜12dと一体に回転するものであり、円板11
の下側へ突出した全方向ステアリング系主軸B2の駆動歯
車16にそれぞれ中間歯車17・・・を介して噛み合ってい
る。この場合、全方向ステアリング系主軸B2は円板11の
中心に位置して後述する全方向ステアリング系駆動装置
A2によって回転するものであり、回転系主軸B1内にベア
リング18を介して回転可能に設けられており、その下端
は円板11の下側に突出し、この突出した下端に駆動歯車
16が設けられている。なお、中間歯車17・・・はそれぞ
れ円板11の下面に設けられた軸17a・・・に回転可能に
取付けられている。これら駆動歯車16、中間歯車17、お
よび従動歯車14a〜14dが第１の伝達手段に相当する。1 (A) and (B) show an omnidirectional vehicle. A disc 11 is rotatably attached to the center of a vehicle body 10 of the omnidirectional vehicle. This disc 11 is rotated by a rotation system drive device A 1 described later to relatively rotate the vehicle body 10, and a cylindrical rotation system main shaft B 1 is integrally provided at the center thereof, There are four steering shafts 12a-12d around it.
Are provided in point symmetry. This steering shaft 12a-1
2d is for supporting the vehicle body 10 by supporting the disc 11, and each has a cylindrical shape, and its upper portion is rotatably provided on the disc 11 via bearings 13 ...
Driven gears 14a to 14d are in the middle, and car bearings 15 ...
Is provided. The driven gears 14a to 14d rotate integrally with the steering shafts 12a to 12d, respectively.
The drive gears 16 of the omnidirectional steering system main shaft B 2 protruding downward are engaged with each other via intermediate gears 17 ... In this case, the omnidirectional steering system main shaft B 2 is located at the center of the disc 11 and the omnidirectional steering system drive device described later is used.
It is rotated by A 2 and is rotatably provided in the rotary system main shaft B 1 via a bearing 18, the lower end of which protrudes to the lower side of the disk 11, and the drive gear is attached to this lower end.
16 are provided. The intermediate gears 17 are rotatably attached to shafts 17a provided on the lower surface of the disc 11. The drive gear 16, the intermediate gear 17, and the driven gears 14a to 14d correspond to the first transmission means.
一方、ステアリング軸12a〜12dの下端に設けられた各車
軸受15・・・は、ステアリング軸12a〜12dと一体に回転
するものであり、それぞれ車軸19・・・を介して車輪20
a〜20dが設けられている。即ち、車軸19・・・はそれぞ
れ両端がベアリング19a・・・により車軸受15・・・に
回転可能に設けられており、その一端側に車輪20a〜20d
が、他端側に傘歯車21・・・が設けられている。車輪20
a〜20dはそれぞれ車軸19によって回転し、床面上を転動
するものであり、ステアリング軸12a〜12dの中心から偏
った位置に設けられている。この場合、傘歯車21・・・
にはそれぞれ駆動軸22・・・の傘歯車23・・・が噛み合
っている。これら傘歯車21・・・および傘歯車23・・・
が傘歯車機構に相当する。各駆動軸22・・・はそれぞれ
ステアリング軸12a〜12d内にベアリング24・・・を介し
て回転可能に設けられており、その下端は車軸受15内に
突出し、この突出した部分に傘歯車23・・・が設けられ
ており、上端は車体10の上方に突出し、この突出した上
端に従動歯車25a〜25dが設けられている。この従動歯車
25a〜25dはそれぞれ、走行系主軸B3の駆動歯車26に噛み
合って回転し、駆動軸22・・・および各傘歯車23・・
・、21・・・を介して車輪20a〜20dを回転するようにな
っている。なお、駆動歯車26および従動歯車25a〜25dが
第２の伝達手段に相当する。走行系主軸B3は回転系主軸
B1の外周にベアリング27を介して回転可能に取付けられ
ており、後述する走行系駆動装置A3により駆動される。On the other hand, the vehicle bearings 15 ... Provided at the lower ends of the steering shafts 12a to 12d rotate integrally with the steering shafts 12a to 12d, and the wheels 20 via the axles 19 ...
a to 20d are provided. That is, the axles 19 ... are rotatably provided on the car bearings 15 ... by bearings 19a ... at both ends, and the wheels 20a-20d are provided on one end side thereof.
However, bevel gears 21 ... Are provided on the other end side. Wheel 20
Each of a to 20d is rotated by an axle 19 and rolls on the floor surface, and is provided at a position deviated from the center of the steering shafts 12a to 12d. In this case, the bevel gear 21 ...
The bevel gears 23 ... Of the drive shafts 22 ... Bevel gear 21 ... and bevel gear 23 ...
Corresponds to the bevel gear mechanism. Each of the drive shafts 22 ... Is rotatably provided in each of the steering shafts 12a to 12d via a bearing 24. The lower end thereof projects into the car bearing 15, and the bevel gear 23 is located in the projecting portion. ... is provided, the upper end of which projects above the vehicle body 10, and the driven gears 25a to 25d which are provided at the projected upper end of the vehicle body 10 are provided. This driven gear
Each 25 a to 25 d, to rotate in mesh with the drive gear 26 of the traveling system spindle B 3, the drive shaft 22 ..., and the bevel gears 23 ..
The wheels 20a to 20d are rotated via 21 ... The drive gear 26 and the driven gears 25a to 25d correspond to the second transmission means. Traveling system spindle B 3 is a rotating system spindle
It is rotatably attached to the outer periphery of B 1 via a bearing 27, and is driven by a traveling system drive unit A 3 described later.
ところで、駆動手段である各駆動装置A1、A2、A3は第２
図に示すように、それぞれ各主軸B1、B2、B3を駆動する
ようになっている。この場合、各駆動装置A1、A2、A3は
図示しないが、総て車体10上に設けらている。By the way, each drive device A 1 , A 2 , A 3 which is a drive means is a second drive device.
As shown in the figure, each spindle B 1 , B 2 , B 3 is driven. In this case, the drive devices A 1 , A 2 , and A 3 are all provided on the vehicle body 10, although not shown.
即ち、回転系駆動装置A1はサーボモータ等の原動機から
なり、その出力軸28の一端に傘歯車29が設けられてお
り、この傘歯車29が回転系主軸B1の上端に設けられた傘
歯車30に噛み合っていると共に、出力軸28の他端は後述
する差動装置35に連結されている。しかして、回転系駆
動装置A1が出力軸28を介して傘歯車29を回転すると、こ
の傘歯車29に噛み合った傘歯車30が回転し、回転系主軸
B1を回転する。このように回転系主軸B1が回転すると、
円板11が車体10に対して回転するのであるが、実際は円
板11が動くのではなく、車体10が回転する。したがっ
て、車体10はその場所から移動することなく、回転のみ
を行なう。この場合、各車輪20a〜20dは出力軸28の他端
により後述するように差動装置35を介して回転するが、
全方向ステアリング系主軸B2を中心に旋回するだけで、
ステアリング軸12a〜12dおよび円板11を移動することは
ない。That is, the rotary system driving device A 1 is composed of a prime mover such as a servo motor, and an bevel gear 29 is provided at one end of its output shaft 28, and the bevel gear 29 is provided at the upper end of the rotary system main shaft B 1. While meshing with the gear 30, the other end of the output shaft 28 is connected to a differential device 35 described later. Then, when the rotary system drive device A 1 rotates the bevel gear 29 via the output shaft 28, the bevel gear 30 meshing with the bevel gear 29 rotates and the rotary system main shaft rotates.
Rotate B 1 . In this way, when the rotating system spindle B 1 rotates,
Although the disk 11 rotates with respect to the vehicle body 10, the disk 11 does not actually move, but the vehicle body 10 rotates. Therefore, the vehicle body 10 only rotates without moving from that location. In this case, the wheels 20a to 20d are rotated by the other end of the output shaft 28 via the differential device 35 as described later,
Just turn around the omnidirectional steering system main shaft B 2 ,
The steering shafts 12a to 12d and the disc 11 are not moved.
全方向ステアリング系駆動装置A2は上述と同様な原動機
からなり、その出力軸31に傘歯車32が設けられており、
この傘歯車32が全方向ステアリング系主軸B2の上端に設
けられた傘歯車33に噛み合っている。しかして、全方向
ステアリング系駆動装置A2が出力軸31を介して傘歯車32
を回転すると、この傘歯車32に噛み合う傘歯車33が回転
し、全方向ステアリング系主軸B2を回転する。このよう
に全方向ステアリング系主軸B2が回転すると、第１図
（Ｂ）に示すように、全方向ステアリング系主軸B2の下
端の駆動歯車16が回転し、この回転が中間歯車17・・・
を介してステアリング軸12a〜12dの各従動歯車14a〜14d
に伝達され、各ステアリング軸12a〜12dを回転する。こ
れにより、ステアリング軸12a〜12dの各車輪20a〜20dは
それぞれステアリング軸12a〜12dを中心に旋回し、その
走行方向を全方向に転換する。The omnidirectional steering system drive device A 2 is composed of a prime mover similar to the above, and an output shaft 31 thereof is provided with a bevel gear 32,
This bevel gear 32 meshes with a bevel gear 33 provided at the upper end of the omnidirectional steering system main shaft B 2 . Then, the omnidirectional steering system drive unit A 2 passes through the output shaft 31 and the bevel gear 32
When is rotated, the bevel gear 33 meshing with the bevel gear 32 is rotated, and the omnidirectional steering system main shaft B 2 is rotated. When the omnidirectional steering system main shaft B 2 rotates in this way, as shown in FIG. 1 (B), the drive gear 16 at the lower end of the omnidirectional steering system main shaft B 2 rotates, and this rotation causes the intermediate gear 17 ...・
Driven gears 14a-14d of steering shafts 12a-12d through
And the steering shafts 12a to 12d are rotated. As a result, the wheels 20a to 20d of the steering shafts 12a to 12d turn around the steering shafts 12a to 12d, respectively, and change their traveling directions to all directions.
走行系駆動装置A3も上述と同じ原動機からなっている
が、その出力軸34は差動装置35に連結されており、この
差動装置35の出力軸36に傘歯車37が設けられ、この傘歯
車37が走行系主軸B3の上端に設けられた傘歯車38に噛み
合っている。この場合、差動装置35は走行系駆動装置A3
の出力軸34と回転系駆動装置A1の他端側の出力軸28とが
連結されており、各駆動装置A2、A3の回転数AN2、AN3の
和（AN2＋AN3）を出力軸36に伝達するものであり、走行
系駆動装置A3の出力軸34と回転系駆動装置A1の他端側の
出力軸28とが同一軸線上に位置し、各出力軸34、28の先
端には傘歯車35a、35bが対向して設けられていると共
に、この傘歯車35a、35bには複数の遊星傘歯車35c・・
・が噛み合い、この複数の遊星傘歯車35c・・・の各軸3
5d・・・が環状の歯車35eの内壁に設けられており、こ
の環状の歯車35eに出力軸36の平歯車35fが噛み合ってい
る。この場合、環状の歯車35eと平歯車35fの変速比は2:
1になっている。したがって、差動装置32は回転系駆動
装置A1が停止した状態で、走行系駆動装置A3が出力軸34
を介して傘歯車35aを回転すると、各遊星傘歯車35c・・
・が回転しながら回転系駆動装置A1側の停止した傘歯車
35bに噛み合ってその周囲を転回し、環状の歯車35eを回
転させ、その回転を平歯車35fに伝達して出力軸36を回
転させる。この場合、走行系駆動装置A3の回転数AN3と
出力軸36の回転数とは同じである。このように出力軸36
が回転すると、その先端の傘歯車37およびこれに噛み合
う傘歯車38を介して走行系主軸B3を回転させ、この回転
を走行系主軸B3の駆動歯車26で各従動歯車25a〜25dに伝
達する。これにより、第１図（Ｂ）に示すように、各従
動歯車25a〜25dはそれぞれ回転し、駆動軸22・・・およ
び各傘歯車23・・・、21・・・を介して車輪20a〜20dを
回転し、車体10を走行させる。また、走行系駆動装置A3
と回転系駆動装置A1とが同時に駆動され、各出力軸34、
28の傘歯車35a、35bが同じ方向へ回転すると、環状の歯
車35eおよび平歯車35fを介して出力軸36はその回転数の
和（AN2＋AN3）だけ回転する。したがって、このような
場合には、車体10が円板11を中心に回転しながら各車輪
20a〜20dが床面上を転動して走行する。The drive system A 3 is also composed of the same prime mover as described above, but its output shaft 34 is connected to a differential device 35, and an output shaft 36 of this differential device 35 is provided with a bevel gear 37. A bevel gear 37 meshes with a bevel gear 38 provided at the upper end of the traveling system main shaft B 3 . In this case, the differential device 35 is the driving system drive device A 3
Output shaft 34 and the output shaft 28 on the other end side of the rotary drive A 1 are connected, and the sum of the rotational speeds AN 2 and AN 3 of each drive A 2 , A 3 (AN 2 + AN 3 ) Is transmitted to the output shaft 36, the output shaft 34 of the traveling system drive device A 3 and the output shaft 28 on the other end side of the rotation system drive device A 1 are located on the same axis, and each output shaft 34, Bevel gears 35a and 35b are provided at the tip of 28 so as to face each other, and a plurality of planet bevel gears 35c ...
・ Each shaft of the planetary bevel gears 35c ...
.. are provided on the inner wall of an annular gear 35e, and the spur gear 35f of the output shaft 36 meshes with this annular gear 35e. In this case, the gear ratio of the annular gear 35e and the spur gear 35f is 2:
It is 1. Therefore, in the differential device 32, when the rotary system drive device A 1 is stopped, the travel system drive device A 3 outputs the output shaft 34
When the bevel gear 35a is rotated via the
・ While rotating, the bevel gear stopped on the side of the rotary drive A 1
It meshes with 35b and rotates around it to rotate an annular gear 35e, and transmits the rotation to a spur gear 35f to rotate the output shaft 36. In this case, the rotation speed AN 3 of the traveling system drive device A 3 and the rotation speed of the output shaft 36 are the same. Thus output shaft 36
Is rotated, the traveling system main shaft B 3 is rotated via the bevel gear 37 at its tip and the bevel gear 38 meshing with this, and this rotation is transmitted to each driven gear 25a to 25d by the drive gear 26 of the traveling system main shaft B 3. To do. As a result, as shown in FIG. 1 (B), the driven gears 25a to 25d rotate, respectively, and the wheels 20a to 25d pass through the drive shaft 22 ... And the bevel gears 23. Rotate 20d to drive the car body 10. In addition, the drive system A 3
And the rotary drive A 1 are driven simultaneously, and each output shaft 34,
When the bevel gears 35a and 35b of 28 rotate in the same direction, the output shaft 36 rotates by the sum of the rotational speeds (AN 2 + AN 3 ) via the annular gear 35e and the spur gear 35f. Therefore, in such a case, the vehicle body 10 rotates around the disc 11 and each wheel is rotated.
20a to 20d roll on the floor and travel.
なお、外側の走行系主軸B3の下部および回転系主軸B1、
全方向ステアリング系主軸B2の各上部は、それぞれベア
リング39・・・により車体10に図示しない保持部材で回
転可能に保持されている。The lower part of the outer traveling system spindle B 3 and the rotating system spindle B 1 ,
Each upper part of the omnidirectional steering system main shaft B 2 is rotatably held on the vehicle body 10 by a holding member (not shown) by bearings 39 ...
［実施例の作用］ 次に、上記のように構成された全方向移動車のステアリ
ング機構の動作について、第３図から第８図を参照して
説明する。[Operation of Embodiment] Next, the operation of the steering mechanism of the omnidirectional vehicle configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 to 8.
まず、全方向モードの場合について説明する。この場合
には、全方向ステアリング系駆動装置A2のみを駆動して
全方向ステアリング系主軸B2を回転させる。すると、第
３図（Ａ）に示すように、駆動歯車16が回転し、この回
転が各中間歯車17・・・を介してステアリング軸12a〜1
2dの各従動歯車14a〜14dを同じ方向へ回転させるので、
総てのステアリング軸12a〜12dは同じ方向へ所定角度回
転する。このようにステアリング軸12a〜12dが回転する
と、その下の各車輪20a〜20dはステアリング軸12a〜12d
を中心に同じ方向へ旋回する。これにより、車輪20a〜2
0dの方向が変わり、車体10の送行方向を変えることがで
きる。この場合、総ての車輪20a〜20dはステアリング軸
12a〜12dに伴って360度旋回可能であり、車体10の走行
方向を前後左右および斜めの全ての方向に切り変えるこ
とができる。First, the case of the omnidirectional mode will be described. In this case, only the omnidirectional steering system drive unit A 2 is driven to rotate the omnidirectional steering system main shaft B 2 . Then, as shown in FIG. 3 (A), the drive gear 16 rotates, and this rotation is transmitted through the respective intermediate gears 17 ...
Since the driven gears 14a to 14d of 2d are rotated in the same direction,
All the steering shafts 12a to 12d rotate in the same direction by a predetermined angle. When the steering shafts 12a to 12d rotate in this manner, the wheels 20a to 20d below the steering shafts 12a to 12d rotate.
Turn around in the same direction. This allows the wheels 20a-2
The direction of 0d changes, and the traveling direction of the vehicle body 10 can be changed. In this case, all wheels 20a-20d are steering shafts.
It is possible to turn 360 degrees along with 12a to 12d, and it is possible to switch the traveling direction of the vehicle body 10 to all the front, rear, left, and right directions.
このような全方向モードにおいて、全方向移動車を走行
させる場合には、走行系駆動装置A3のみを駆動し、第１
図（Ａ）（Ｂ）に示すように走行系主軸B3を回転させ、
この回転を駆動歯車26で各従動歯車25a〜25dに伝達し、
この各従動歯車25a〜25dの回転により駆動軸22・・・お
よび各傘歯車23・・・、21・・・を介して車輪20a〜20d
を回転する。これにより、第３図（Ｂ）に示すように全
方向移動車は矢印方向へ真直に走行する。例えば、第４
図（Ａ）に示すように、全方向移動車を右側へ走行させ
た後、真下へ走行させ、さらに斜め下側へ走行させる場
合には、まず、全方向ステアリング系駆動装置A2で各ス
テアリング軸12a〜12dを回転させ、総ての車輪20a〜20d
を走行方向に対して平行（真横）にセットする。この
後、走行系駆動装置A3を駆動して各車輪20a〜20dを回転
させると、全方向移動車は右側へ真直に走行する。そし
て、所定位置P1に達すると、走行系駆動装置A3を止めて
全方向移動車を停止させ、再び、全方向ステアリング系
駆動装置A2を駆動して各ステアリング軸12a〜12dを所定
角度（90度）回転させ、車輪20a〜20dをそれぞれステア
リング軸12a〜12dに対して90度旋回させる。すると、各
車輪20a〜20dは次の走行方向に対して平行（縦方向）に
セットされる。この状態で、車輪20a〜20dが走行系駆動
装置A3で駆動されると、全方向移動車は下側へ真直に走
行する。このとき、車体10は全く向きを変えることなく
走行する。この後、所定位置P2に到達すると、上述と同
様に全方向移動車を停止させ、再び全方向ステアリング
系駆動装置A2を駆動して車輪20a〜20dをそれぞれ所定角
度（45度）旋回させて次に走行する方向（斜め方向）に
向ける。この状態で、車輪20a〜20dが走行系駆動装置A3
で駆動されると、全方向移動車は右斜め下側へ真直に走
行する。このときにも、車体10は向きを変えることな
く、初期状態のままで移動する。In such an omnidirectional mode, when traveling an omnidirectional vehicle, only the traveling system drive device A 3 is driven to
Rotate the traveling system spindle B 3 as shown in FIGS.
This rotation is transmitted to each driven gear 25a to 25d by the drive gear 26,
The rotation of the driven gears 25a to 25d causes the wheels 20a to 20d via the drive shaft 22 ... And the bevel gears 23.
To rotate. As a result, the omnidirectional vehicle travels straight in the direction of the arrow as shown in FIG. 3 (B). For example, the fourth
As shown in Fig. (A), when the omnidirectional vehicle is made to travel to the right side and then to the straight downward direction, and further to the diagonally lower side, first, the omnidirectional steering system drive unit A 2 is used to drive each steering wheel. Rotate the shafts 12a-12d so that all wheels 20a-20d
Set parallel to the running direction (right beside). Thereafter, when the traveling system driving device A 3 is driven to rotate the respective wheels 20a to 20d, omnidirectional vehicle travels straight to the right. Then, when the predetermined position P 1 is reached, the traveling system drive device A 3 is stopped to stop the omnidirectional vehicle, and the omnidirectional steering system drive device A 2 is driven again to move the steering shafts 12a to 12d at a predetermined angle. The wheels 20a to 20d are rotated (90 degrees) and turned by 90 degrees with respect to the steering shafts 12a to 12d, respectively. Then, the wheels 20a to 20d are set in parallel (longitudinal direction) with respect to the next traveling direction. In this state, when the wheel 20a~20d is driven by the traveling system driving device A 3, omnidirectional vehicle travels straight downward. At this time, the vehicle body 10 runs without changing its direction at all. After that, when the vehicle reaches the predetermined position P 2 , the omnidirectional vehicle is stopped in the same manner as described above, and the omnidirectional steering system drive device A 2 is driven again to turn the wheels 20a to 20d by a predetermined angle (45 degrees). And then turn it in the next direction (oblique direction). In this state, the wheels 20a to 20d are driven by the traveling system drive device A 3
When driven by, the omnidirectional vehicle travels straight to the lower right. Also at this time, the vehicle body 10 moves in the initial state without changing its direction.
また、例えば、全方向ステアリング系駆動装置A2と走行
系駆動装置A3とを同時に制御すると、第４図（Ｂ）に示
すような任意の曲線上を車体10が向きを変えることなく
移動する。即ち、走行系駆動装置A3の出力回転数を一定
にして走行速度を一定に保った状態で、全方向ステアリ
ング系駆動装置A2でステアリング軸12a〜12dの回転速度
を遅くすると、車体10はそのままの向きで、緩やかなカ
ーブを描いて移動し、また、この状態で全方向ステアリ
ング系駆動装置A2が逆回転して、ステアリング軸12a〜1
2dを同じ速度で反対方向に回転すると、逆方向の緩やか
なカーブを描いて移動する。さらに、この状態で全方向
ステアリング系駆動装置A2を再び逆回転させて、ステア
リング軸12a〜12dを早い速度で回転すると、車体10は曲
率半径の小さな急なカーブを描いて移動する。Further, for example, if the omnidirectional steering system drive unit A 2 and the traveling system drive unit A 3 are controlled at the same time, the vehicle body 10 moves on an arbitrary curve as shown in FIG. 4B without changing its direction. . That is, the output rotational speed of the traveling system driving device A 3 while keeping a constant running speed in the constant and slow the rotational speed of the steering shaft 12a~12d in all steering system driving device A 2, the body 10 In that direction, it moves in a gentle curve, and in this state, the omnidirectional steering system drive device A 2 rotates in the reverse direction, and the steering shafts 12a-1
When 2d is rotated at the same speed in the opposite direction, it moves in a gentle curve in the opposite direction. Further, in this state, when the omnidirectional steering system driving device A 2 is again rotated in the reverse direction to rotate the steering shafts 12a to 12d at a high speed, the vehicle body 10 moves in a sharp curve with a small radius of curvature.
次に、ローテションモードの場合について説明する。こ
の場合には、回転系駆動装置A1のみを駆動する。する
と、回転系主軸B1が回転すると共に、走行系主軸B3も差
動装置35を介して同じ回転数で回転する。これにより、
円板11が車体10に対して回転するのであるが、走行系主
軸B3の回転により車輪20a〜20dは回転しながら全方向ス
テアリング系主軸B2を中心に旋回するだけであるから、
車体10は移動することがなく、円板11に対してその場所
で回転し、全方向移動車の向きを変える。例えば、第４
図（Ｃ）に示すように上側を向いている全方向移動車を
右側に向ける場合には、回転系駆動装置A1で回転系主軸
B1および円板11を90度回転させるように駆動すると、車
体10が円板11を中心に90度回転し、全方向移動車は移動
することなく、上側から右側へ90度向きを変える。Next, the case of the rotation mode will be described. In this case, only the rotary drive device A 1 is driven. Then, the rotary system main shaft B 1 rotates, and the traveling system main shaft B 3 also rotates at the same rotational speed via the differential device 35. This allows
Although the disc 11 is rotating relative to the vehicle body 10, since the wheel 20a~20d by the rotation of the traveling system main axis B 3 is only pivot about the entire steering system main axis B 2 while rotating,
The vehicle body 10 does not move, but rotates in its place with respect to the disc 11 to change the direction of the omnidirectional vehicle. For example, the fourth
As shown in Fig. (C), when the omnidirectional vehicle that is facing upward is turned to the right, the rotary system drive unit A 1 is used.
When B 1 and the disk 11 are driven so as to rotate 90 degrees, the vehicle body 10 rotates 90 degrees around the disk 11 and the omnidirectional vehicle turns 90 degrees from the upper side to the right side without moving.
次に、カーモードの場合について説明する。このカーモ
ードは上述した全方向モードとローテションモードの合
成モードであり、回転系駆動装置A1、全方向ステアリン
グ系駆動装置A2および走行系駆動装置A3を同時に制御す
ることにより、第５図（Ａ）に示すような旋回走行を行
なう。即ち、走行系駆動装置A3の出力回転数を一定にし
て全方向移動車の走行速度を一定に保った状態で、例え
ば、全方向ステアリング系駆動装置A2でステアリング軸
12a〜12dの回転速度を早くすると共に、これに回転系駆
動装置A1を同期させて車体10を円板11に対して回転させ
ると、車体10は旋回中心O1で半径R1の最小円弧上をその
向きを変えながらステアリング軸12a〜12dの回転方向
（左方向）に旋回する。そして、ステアリング軸12a〜1
2dの回転速度を次第に遅くすると共に、円板11に対する
車体10の回転速度を同期させると、車体10の旋回中心が
O2からO3、O4・・・と次第に遠くなると共に、その半径
がR2からR3、R4・・・と次第に大きくなる円弧を描いて
走行すると共に、車体10はその向きを変えながら移動す
る。この場合、ステアリング軸12a〜12dの回転速度、お
よびこれに同期する車体10の円板11に対する回転速度が
次第に遅くなって停止すると、全方向移動車は旋回する
ことなく直進する。また、上述した状態で、全方向ステ
アリング系駆動装置A2が逆方向に回転すると共に、これ
に同期して回転系駆動装置A1が逆方向に回転すると、全
方向移動車は反対方向（右方向）に旋回する。Next, the case of the car mode will be described. This car mode is a combination mode of the omnidirectional mode and the rotation mode described above, and is controlled by controlling the rotary system driving device A 1 , the omnidirectional steering system driving device A 2 and the traveling system driving device A 3 at the same time. A turning traveling as shown in FIG. That is, in a state where the output speed of the traveling system driving device A 3 is kept constant and the traveling speed of the omnidirectional vehicle is kept constant, for example, the omnidirectional steering system driving device A 2
With faster rotational speed of 12 a to 12 d, by rotating the vehicle body 10 by synchronizing the rotation system driving device A 1 relative to the disc 11 to the vehicle body 10 is the minimum arc of radius R 1 at the turning center O 1 The steering shaft 12a to 12d turns upward while changing its direction, and turns in the leftward direction. And the steering shafts 12a-1
When the rotation speed of 2d is gradually decreased and the rotation speed of the vehicle body 10 with respect to the disk 11 is synchronized, the turning center of the vehicle body 10 is
The vehicle body 10 changes its direction as it travels in an arc that gradually increases from O 2 to O 3 , O 4, ... And its radius gradually increases from R 2 to R 3 , R 4. While moving. In this case, when the rotation speeds of the steering shafts 12a to 12d and the rotation speed of the vehicle body 10 synchronized with the steering shafts 12a to 12d gradually decrease and stop, the omnidirectional vehicle travels straight without turning. Further, in the above-described state, when the omnidirectional steering system drive device A 2 rotates in the opposite direction and the rotation system drive device A 1 rotates in the opposite direction in synchronization with this, the omnidirectional vehicle moves in the opposite direction (right direction). Turn).
このようなカーモードで全方向移動車を、例えば第５図
（Ｂ）に示すように、右側へカーブさせた後、その先端
側で旋回させたい場合には、まず、車体10を上方へ直進
させて、車体10の中心Pa点に達させ、このときに、全方
向ステアリング系駆動装置A2および回転系駆動装置A1を
上述したように駆動して右側へカーブする円弧を描くよ
うに走行させ、車体10をPb点に移動させる。この場合、
車体10が描く円弧はPa点とPb点とを通る法線L1、L2の交
点Oxを中心とし、半径Rxの曲線であり、このような円弧
を描くように全方向ステアリング系駆動装置A2がステア
リング軸12a〜12dを駆動し、これに同期して回転系駆動
装置A1が車体10の向きを変える。このようにして、車体
10の中心がPb点に達すると、全方向ステアリング系駆動
装置A2および回転系駆動装置A1が停止するが、走行系駆
動装置A3はそのまま車輪20a〜20dを駆動し、全方向移動
車を右側へ直進させる。そして、車体10がPc点に達する
と、Ozを中心に半径Rzの円弧を描くように、全方向ステ
アリング系駆動装置A2がステアリング軸12a〜12dを車体
10の走行に応じて回転させると共に、これに同期して回
転系駆動装置A1が車体10の走行に従ってその向きを変え
る。これにより、全方向移動車は旋回移動する。In such a car mode, when an omnidirectional vehicle is to be turned to the right side after turning to the right as shown in FIG. 5 (B), first, the vehicle body 10 is first moved straight up. To reach the center P a point of the vehicle body 10, and at this time, drive the omnidirectional steering system drive device A 2 and the rotary system drive device A 1 as described above to draw an arc that curves to the right. Run and move the car body 10 to point P b . in this case,
The arc drawn by the vehicle body 10 is a curve with a radius R x centered on the intersection O x of the normals L 1 and L 2 passing through the points P a and P b , and steering in all directions to draw such an arc. The system drive unit A 2 drives the steering shafts 12a to 12d, and in synchronization with this, the rotary system drive unit A 1 changes the direction of the vehicle body 10. In this way, the car body
When the center of the 10 reaches the P b point, the entire steering system driving device A 2 and rotation system driving device A 1 is stopped, the traveling system driving device A 3 are directly drives the wheels 20a to 20d, the omnidirectional Drive the car straight to the right. Then, when the vehicle body 10 reaches the point P c , the omnidirectional steering system drive unit A 2 moves the steering shafts 12a to 12d to the vehicle body 10 so as to draw an arc of radius R z centering on O z.
The rotation system driving device A 1 changes its direction as the vehicle body 10 travels while rotating the vehicle body 10 in accordance with the traveling of the car body 10. As a result, the omnidirectional vehicle turns and moves.
また、回転系駆動装置A1、全方向ステアリング系駆動装
置A2および走行系駆動装置A3を同時に制御する場合に
は、上述したカーモード以外に、第６図に示すようなス
ピン回転移動も可能である。これは、任意の角速度で車
体10を回転させながら、任意の方向に回転中心を持ち、
任意の回転半径で、任意の速度で移動するものであり、
例えば、通路移動ロボット等がセンサーを左右に振りな
がら走行するようなものである。The rotation system driving device A 1, when controlling the entire steering system driving device A 2 and the traveling system driving device A 3 simultaneously, in addition to car mode described above, even spin rotational movement as shown in Figure 6 It is possible. This has the center of rotation in an arbitrary direction while rotating the vehicle body 10 at an arbitrary angular velocity,
It moves at an arbitrary radius with an arbitrary radius of gyration,
For example, a passage mobile robot or the like runs while swinging the sensor to the left or right.
このように、回転系主軸B1、全方向ステアリング系主軸
B2、走行系主軸B3の３軸をそれぞれ回転系駆動装置A1、
全方向ステアリング系駆動装置A2、走行系駆動装置A3で
独立して制御することにより、様々な動作を行なわせる
ことができる。In this way, the rotary system spindle B 1 , the omnidirectional steering system spindle
B 2 and traveling system main shaft B 3 are respectively connected to rotary system drive device A 1 ,
By independently controlling the omnidirectional steering system drive unit A 2 and the traveling system drive unit A 3 , various operations can be performed.
なお、この発明は上述したような差動装置35を用いるこ
となく、例えば、第７図に示すように構成しても良い。
即ち、全方向ステアリング系駆動装置A2の出力軸40を全
方向ステアリング系主軸B2に接続し、走行系駆動装置A3
の出力軸41を走行系主軸B3に接続すると共に、この出力
軸41の回転が歯車42、43および電磁クラッチ44を介して
伝達される出力軸45を回転系主軸B1に接続し、歯車42、
43の変速比により全方向モードとローテションモードの
合成モード、あるいは全方向モードとカーモードの合成
モードとを行なうようになっている。この場合、例え
ば、歯車42、43の変速比が「１」のときで、電磁クラッ
チ44が切れているときは全方向モードとなり、電磁クラ
ッチ44が接続されているときはローテションモードとな
る。また、歯車42、43の変速比が「１」以外のときで、
電磁クラッチ44が切れているときは全方向モードとな
り、電磁クラッチ44が接続されているときは、ある特定
の半径のみで旋回運動をするカーモードとなる。このよ
うにすれば、駆動装置を少なくすることができると共
に、制御の簡素化が図れる。The present invention may be configured, for example, as shown in FIG. 7 without using the differential device 35 as described above.
That is, the output shaft 40 of the entire steering system driving device A 2 connects to all steering system main axis B 2, the traveling system driving device A 3
The output shaft 41 of is connected to the traveling system main shaft B 3 , and the rotation of the output shaft 41 is transmitted via the gears 42, 43 and the electromagnetic clutch 44 to the output system 45, which is connected to the rotary system main shaft B 1. 42,
Depending on the gear ratio of 43, the omnidirectional mode and the rotation mode are combined, or the omnidirectional mode and the car mode are combined. In this case, for example, when the gear ratio of the gears 42 and 43 is "1" and the electromagnetic clutch 44 is disengaged, the omnidirectional mode is set, and when the electromagnetic clutch 44 is engaged, the rotation mode is set. Also, when the gear ratio of the gears 42, 43 is other than "1",
When the electromagnetic clutch 44 is disengaged, the omnidirectional mode is set, and when the electromagnetic clutch 44 is connected, the car mode is set in which the vehicle makes a turning motion only with a certain radius. With this configuration, the number of driving devices can be reduced and the control can be simplified.
また、上述した実施例では差動装置35を用いて、全方向
移動車が様々な動作をするようにしたが、この発明はこ
れに限られることなく、例えば、CPU（中央処理装置）
からの指令により３つのモータを独立して制御し、常に
上述したような条件を満たすようにすれば、各モータを
それぞれ、直接、各主軸B1、B2、B3に連結することがで
き、機構の簡素化を図ることができる。Further, in the above-described embodiment, the omnidirectional vehicle is made to perform various operations by using the differential device 35, but the present invention is not limited to this, and for example, a CPU (central processing unit)
If the three motors are controlled independently by the command from, and the above conditions are always satisfied, each motor can be directly connected to each spindle B 1 , B 2 , B 3. Therefore, the mechanism can be simplified.
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明に係る全方向移動車のス
テアリング機構によれば、駆動手段により回転系主軸、
全方向ステアリング系主軸、および走行系主軸を適宜駆
動制御することにより、全方向モード、ローテションモ
ード、カーモード、およびこれらの合成モードが可能に
なり、多くの方向変換機能を行なうことができ、構造も
比較的簡単で、短時間で良好に方向転換を行なうことが
でき、機能性に優れたものを得ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the steering mechanism for an omnidirectional vehicle according to the present invention, the drive system rotates the main shaft of the rotary system,
By appropriately controlling the omnidirectional steering system spindle and the traveling system spindle, the omnidirectional mode, the rotation mode, the car mode, and a combined mode of these are possible, and many direction conversion functions can be performed. The structure is relatively simple, and it is possible to satisfactorily change the direction in a short time, and it is possible to obtain a highly functional product.
第１図から第６図はこの発明の一実施例を示し、第１図
（Ａ）はその全方向移動車の平面図、第１図（Ｂ）はそ
のＡ−Ａ断面図、第２図は駆動装置を示す図、第３図
（Ａ）は全方向モードの状態を示す図、第３図（Ｂ）は
走行時の状態を示す図、第３図（Ｃ）はローテションモ
ードの状態を示す図、第４図（Ａ）は全方向モード時の
走行例を示す図、第４図（Ｂ）は全方向モード時の他の
走行例を示す図、第４図（Ｃ）はローテションモード時
の車体の向きを示す図、第５図（Ａ）はカーモード時の
車体の移動軌跡を示す図、第５図（Ｂ）はカーモード時
の車体の走行例を示す図、第６図はスピン回転移動時の
車体の移動軌跡を示す図、第７図は差動装置の変形例を
示す図、第８図および第９図は従来例を示し、第８図
（Ａ）は従来の全方向移動車の平面図、第８図（Ｂ）は
そのＢ−Ｂ断面図、第９図（Ａ）は全方向モードを示す
図、第９図（Ｂ）はカーモードを示す図、第９図（Ｃ）
はローテションモードを示す図である。 10……車体、11……円板、12a〜12d……ステアリング
軸、14a〜14d……従動歯車、16……駆動歯車、17……中
間歯車、19……車軸、20a〜20d……車輪、21……傘歯
車、22……駆動軸、23……傘歯車、25a〜25d……従動歯
車、26……駆動歯車、A1……回転系駆動装置、A2……全
方向ステアリング系駆動装置、A3……走行系駆動装置、
B1……回転系主軸、B2……全方向ステアリング系主軸、
B3……走行系主軸。1 to 6 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 (A) is a plan view of the omnidirectional vehicle, FIG. 1 (B) is its AA sectional view, and FIG. Shows a drive device, FIG. 3 (A) shows a state in an omnidirectional mode, FIG. 3 (B) shows a state during traveling, and FIG. 3 (C) shows a state in rotation mode. FIG. 4 (A) is a diagram showing a traveling example in the omnidirectional mode, FIG. 4 (B) is a diagram showing another traveling example in the omnidirectional mode, and FIG. 4 (C) is a rotor. FIG. 5 (A) is a diagram showing the direction of the vehicle body in the motion mode, FIG. 5 (A) is a diagram showing the movement trajectory of the vehicle body in the car mode, and FIG. 5 (B) is a diagram showing an example of traveling of the vehicle body in the car mode. FIG. 6 is a diagram showing the movement locus of the vehicle body during spin rotation movement, FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the differential device, FIGS. 8 and 9 are conventional examples, and FIG. 8 (A) is Conventional omnidirectional FIG. 8 (B) is a plan view of the motor vehicle, FIG. 8 (B) is a sectional view taken along line BB, FIG. 9 (A) is a view showing an omnidirectional mode, FIG. 9 (B) is a view showing a car mode, and FIG. C)
FIG. 6 is a diagram showing a rotation mode. 10 ... Car body, 11 ... Disc, 12a-12d ... Steering shaft, 14a-14d ... Driven gear, 16 ... Drive gear, 17 ... Intermediate gear, 19 ... Axle, 20a-20d ... Wheels , 21 ...... bevel gear, 22 ...... drive shaft, 23 ...... bevel gear, 25a to 25d ...... driven gear, 26 ...... drive gear, A 1 ...... rotation system drive device, A 2 ...... omnidirectional steering system Drive unit, A 3 ... Drive system drive unit,
B 1 …… Rotation system spindle, B 2 …… Omnidirectional steering system spindle,
B 3 …… Running system spindle.
Claims (1)
向を転換させて走行する全方向移動車のステアリング機
構であり、 車体と、 前記車体に回転自在に設けられ、中心に筒状の回転系主
軸を有する円板と、 前記円板の所定個所にそれぞれ回転自在に設けられ、各
下端部にそれぞれ車軸を介して前記車輪が取り付けられ
た３つ以上のステアリング軸と、 前記回転系主軸内に回転自在に設けられた全方向ステア
リング系主軸と、 前記全方向ステアリング系主軸の回転を少なくとも２つ
以上の前記ステアリング軸に同期させて伝達する第１の
伝達手段と、 前記２つ以上のステアリング軸の軸中心にそれぞれ回転
自在に設けられ、前記２つ以上のステアリング軸の前記
各車輪を傘歯車機構を介して回転させる２つ以上の駆動
軸と、 前記回転系主軸に回転自在に設けられた走行系主軸と、 前記走行系主軸の回転を前記２つ以上の駆動軸に同期さ
せて伝達する第２の伝達手段と、 前記車体に装備され、前記回転系主軸、前記全方向ステ
アリング系主軸、および前記走行系主軸を駆動制御する
駆動手段と、 を備えてなる全方向移動車のステアリング機構。1. A steering mechanism for an omnidirectional vehicle comprising three or more wheels, the direction of each of which is changed when the vehicle travels, the body including a vehicle body and a cylindrical body rotatably mounted on the body. Disk having a rotary system main shaft, three or more steering shafts rotatably provided at predetermined positions of the disk, and the wheels are attached to respective lower end portions via axles, and the rotary system An omnidirectional steering system main shaft rotatably provided in the main shaft, a first transmission means for transmitting rotation of the omnidirectional steering system main shaft in synchronization with at least two or more steering shafts, and two or more Two or more drive shafts that are respectively rotatably provided at the shaft centers of the steering shafts and that rotate the respective wheels of the two or more steering shafts via a bevel gear mechanism; A traveling system main shaft rotatably provided on the shaft; a second transmission means for transmitting rotation of the traveling system main shaft in synchronization with the two or more drive shafts; A steering mechanism for an omnidirectional vehicle comprising: an omnidirectional steering system main shaft; and drive means for driving and controlling the traveling system main shaft.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237708A JPH0764204B2 (en) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | Steering mechanism for omnidirectional vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237708A JPH0764204B2 (en) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | Steering mechanism for omnidirectional vehicles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6299212A JPS6299212A (en) | 1987-05-08 |
| JPH0764204B2 true JPH0764204B2 (en) | 1995-07-12 |
Family
ID=17019324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60237708A Expired - Lifetime JPH0764204B2 (en) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | Steering mechanism for omnidirectional vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764204B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2000127776A (en) * | 1998-10-26 | 2000-05-09 | Fuji Electric Co Ltd | Omnidirectionally moving vehicle and method of controlling drive mechanism therefor |
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| CN107662667A (en) * | 2017-10-28 | 2018-02-06 | 浙江力邦合信智能制动系统股份有限公司 | Omnidirectional's wheel drive unit and omnidirectional's differential driving dolly |
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4463821A (en) * | 1982-03-01 | 1984-08-07 | Robot Crabtor International | Drivable, steerable platform for lawnmower and the like |
| JPS60248475A (en) * | 1984-05-25 | 1985-12-09 | 神鋼電機株式会社 | Traversable unmanned car |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP60237708A patent/JPH0764204B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6299212A (en) | 1987-05-08 |
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