JPWO2016129139A1 - Rough terrain vehicle - Google Patents
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Abstract
十分な踏破性を得ることができる不整地用走行車両を提供する。不整地用走行車両は、複数のクローラーユニットを駆動させることで走行する不整地用走行車両であって、車両の本体と、複数のアームであって、各アームの一端に、前記複数のクローラーユニットのうちの一つが取り付けられた複数のアームと、前記各アームの他端と、本体との間に取り付けられた複数のサスペンション機構と、を備える。There is provided a traveling vehicle for rough terrain capable of obtaining sufficient traverse performance. The rough terrain traveling vehicle is a rough terrain traveling vehicle that travels by driving a plurality of crawler units, and includes a main body of the vehicle and a plurality of arms, and the plurality of crawler units at one end of each arm. And a plurality of suspension mechanisms attached between the other end of each of the arms and the main body.
Description
本発明は、不整地用走行車両に関し、特に、複数のクローラーユニットを駆動させて走行するマルチクローラ不整地用走行車両に関する。 The present invention relates to a traveling vehicle for rough terrain, and more particularly to a traveling vehicle for multi-crawler rough terrain that travels by driving a plurality of crawler units.
従来から、複数のクローラーユニットを駆動させて走行する不整地用走行車両が知られている(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a rough terrain vehicle that travels by driving a plurality of crawler units is known (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載された車両は、進行方向前側に2つの前側走行部、進行方向後側に2つの後側走行部を備えている。各走行部は、クローラーを備えており、クローラーを駆動させることによって車両を前進・後退させている。前側走行部は、かかと関節油圧シリンダに連結されており、各かかと関節油圧シリンダを個別に作動させることによって、2つの前側クローラーの角度を独立制御できるように構成されている。また、後側走行部は、つま先関節油圧シリンダに連結されており、各つま先関節油圧シリンダを個別に作動させることによって、2つの後側クローラーの角度を独立制御できるように構成されている。
The vehicle described in
しかしながら、特許文献1に記載されたように、つま先関節油圧シリンダ及びかかと関節油圧シリンダによって各走行部の角度を独立して制御した場合、十分な踏破性を得ることができない、という問題があった。
However, as described in
そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、十分な踏破性を得ることができる不整地用走行車両を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a traveling vehicle for rough terrain capable of obtaining sufficient leveling performance.
上述した課題を解決するために、本発明は、複数のクローラーユニットを駆動させることで走行する不整地用走行車両であって、車両の本体と、複数のアームであって、各アームの一端に、前記複数のクローラーユニットのうちの一つが取り付けられた複数のアームと、前記各アームの他端と、本体との間に取り付けられた複数のサスペンション機構と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the problems described above, the present invention is a traveling vehicle for rough terrain that is driven by driving a plurality of crawler units, and includes a main body of the vehicle and a plurality of arms, at one end of each arm. A plurality of arms to which one of the plurality of crawler units is attached, and a plurality of suspension mechanisms attached between the other end of each arm and the main body.
このように構成された本発明によれば、各アームと、本体との間にサスペンション機構を設けることができる。そして、各アームと、本体との間にサスペンション機構を設けることによって、車両の走行時に、アームの一端に取り付けられたクローラーユニットが、不整地の凹凸から受けた力をサスペンション機構によって吸収することができる。これにより、不整地用走行車両の不整地の踏破性を向上させることができる。 According to the present invention thus configured, a suspension mechanism can be provided between each arm and the main body. By providing a suspension mechanism between each arm and the main body, the crawler unit attached to one end of the arm can absorb the force received from the unevenness of the rough terrain by the suspension mechanism when the vehicle travels. it can. Thereby, the leveling ability of the rough terrain vehicle can be improved.
また、本発明において好ましくは、前記サスペンション機構は、前記アームの他端と、前記本体の一部との間に張設されたバネである。 In the present invention, it is preferable that the suspension mechanism is a spring stretched between the other end of the arm and a part of the main body.
このように構成された本発明によれば、簡単な構造によってサスペンション機構を実現することができる。また、サスペンション機構としてバネを用いることにより、コントローラ等を用いた能動的な制御を行うことなく、車両の踏破性を向上させることができる。 According to the present invention configured as described above, the suspension mechanism can be realized with a simple structure. Further, by using a spring as the suspension mechanism, it is possible to improve the traverse performance of the vehicle without performing active control using a controller or the like.
また、本発明において好ましくは、前記サスペンション機構は、前記アームの他端に加わるモーメントに応じてトルクを発生させるモータを備えている。 In the present invention, it is preferable that the suspension mechanism includes a motor that generates torque according to a moment applied to the other end of the arm.
このように構成された本発明によれば、アームの他端に加わる回転モーメントに応じて、モータによってトルクを発生させることができる。これにより、車両の走行時に、アームの一端に取り付けられたクローラーユニットが、不整地の凹凸から力を受け、アームの他端にモーメントが加わった場合に、モータによってトルクを発生させて、アームの他端に加わったモーメントを相殺し、吸収することができる。 According to the present invention configured as described above, torque can be generated by the motor in accordance with the rotational moment applied to the other end of the arm. As a result, when the vehicle is traveling, the crawler unit attached to one end of the arm receives a force from the unevenness of the rough terrain, and when a moment is applied to the other end of the arm, the motor generates torque to The moment applied to the other end can be canceled and absorbed.
また、本発明において好ましくは、前記複数のクローラーユニットは、それぞれ、駆動用モータを内蔵している。 In the present invention, it is preferable that each of the plurality of crawler units includes a drive motor.
このように構成された本発明によれば、 クローラーユニット側にモータを内蔵させ、本体内にモータを配置しないことによって、例えば本体内にモータを内蔵させた場合と比較して車両の重心を低くすることができる。これにより、急斜面等の不整地における踏破性を向上させることができる。 According to the present invention configured as described above, the motor is built in the crawler unit side and the motor is not arranged in the main body, so that, for example, the center of gravity of the vehicle is lowered as compared with the case where the motor is built in the main body. can do. Thereby, the traversability in rough terrain such as a steep slope can be improved.
また、本発明において、好ましくは、前記クローラーユニットは、幅方向において水平に延びる軸回りに自由に回転できるように、前記アームの一端に取り付けられている。 In the present invention, preferably, the crawler unit is attached to one end of the arm so as to freely rotate around an axis extending horizontally in the width direction.
このように構成された本発明によれば、クローラーユニットを、アームに対して自由に回転させることができる。そして、これにより、不整地の凹凸形状に応じてクローラーユニットの水平軸回りの角度を自由に変えることができる。従って、このような構成により、簡単な構造によって車両の不整地の踏破性を向上させることができる。 According to the present invention configured as described above, the crawler unit can be freely rotated with respect to the arm. Thereby, the angle around the horizontal axis of the crawler unit can be freely changed according to the uneven shape of the rough terrain. Therefore, with such a configuration, it is possible to improve the ability to traverse rough terrain of the vehicle with a simple structure.
また、本発明において、好ましくは、前記クローラーユニットが所定角度以上回転しないようにするストッパを備えている。 In the present invention, it is preferable that a stopper is provided to prevent the crawler unit from rotating more than a predetermined angle.
このように構成された本発明によれば、クローラーユニットが所定角度以上回転しないよう、その回転量を規制することができる。これにより、例えば、クローラーユニットの底面が地面に接しなくなったときに、クローラーユニットが必要以上に回転するのを防止することができる。 According to the present invention thus configured, the amount of rotation can be regulated so that the crawler unit does not rotate more than a predetermined angle. Thereby, for example, when the bottom surface of the crawler unit is not in contact with the ground, the crawler unit can be prevented from rotating more than necessary.
この場合において、前記ストッパは、前記アームに設けられた突出部であることが好ましい。 In this case, it is preferable that the stopper is a protruding portion provided on the arm.
このように構成された本発明によれば、ストッパを、アームに設けられた突出部とすることにより、突出部と、クローラーユニットの回転軸と径方向の距離を常に一定に保つことができる。これにより、クローラーユニットがどのような位置にあっても、確実にクローラーユニットの回転を規制することができる。 According to the present invention configured as above, the distance between the protrusion and the rotation axis of the crawler unit and the radial direction can be always kept constant by using the stopper as the protrusion provided on the arm. Thereby, regardless of the position of the crawler unit, the rotation of the crawler unit can be reliably regulated.
また、本発明において、好ましくは、前記クローラーユニットは、幅方向において水平に延びる軸回りのクローラーユニットの角度を制御する角度制御機構を備えている。 In the present invention, it is preferable that the crawler unit includes an angle control mechanism that controls an angle of the crawler unit around an axis extending horizontally in the width direction.
このように構成された本発明によれば、不整地の凹凸に応じて、クローラーユニットの水平軸回りの角度を制御することができる。これにより、車両の不整地の踏破性を向上させることができる。また、クローラーユニットの角度を制御できるようにすることにより、不整地用走行車両は、様々な姿勢をとることができる。 According to the present invention configured as described above, the angle around the horizontal axis of the crawler unit can be controlled according to the unevenness of the rough terrain. Thereby, it is possible to improve the traversability of the rough terrain of the vehicle. Moreover, the rough terrain vehicle can take various postures by making it possible to control the angle of the crawler unit.
以上のように、本発明によれば、十分な踏破性を得ることができる。 As described above, according to the present invention, sufficient traversability can be obtained.
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態による不整地用走行車両について説明する。図1は、第1の実施形態による不整地用走行車両の斜視図であり、図2は、当該不整地用走行車両の上面図である。 Hereinafter, the rough terrain vehicle according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the rough terrain vehicle according to the first embodiment, and FIG. 2 is a top view of the rough terrain vehicle.
図1及び図2に示すように、不整地用走行車両1は、車両の本体3と、本体3から延びる4本のアーム5と、4本のアーム5にそれぞれ取り付けられた、4つのクローラーユニット7と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本体3は、所定の矩形形状を有しており、各側面から、それぞれ2本のアーム5が延びている。以下では、説明の便宜上、本体の一方の端面が設けられている側を、不整地用走行車両の「前方」とし、他方の端面が設けられている側を、不整地用走行車両の「後方」として説明を行う。不整地用走行車両1は、クローラーユニット7を駆動させることで前方に向けて、また、場合によっては後方に向けて走行する。これにより、不整地用走行車両1を所望の位置まで移動させ、目的地で作業を行ったり、目的地まで物資を運んだりすることができる。
The
本体から延びる4本のアーム5は、それぞれ同一の構成を有しており、本体3から傾斜して延びている。具体的には、アーム5は、車両の前方側において本体3に取り付けられており、車両の後方側においてクローラーユニット7に取り付けられている。従って、アーム5は、車両後方に向かうに連れて下方に延びるように傾斜している。アーム5の一方の端、又は本体側端9は、本体の幅方向に延びる水平軸Y1回りに回動できるように、本体3に対して取り付けられている。
The four
図3は、本体内部に設けられた、アームの取り付け構造を示す概略斜視図である。アーム5の本体側端9と、本体3とは、サスペンション機構を介して取り付けられている。サスペンション機構は、本体3内部に設けられているブラケット部11と、アーム5の本体側端9との間に張設されたバネ13を備えている。アーム5の本体側端9には、アーム5の本体側端9の回転軸となる水平軸Y1から偏心した位置でバネ13を保持するためのフランジ部15が一体に形成されている。そして、バネ13は、フランジ部15と、ブラケット部11との間に張設されている。また、バネ13のブラケット部11側には、バネ13の張力を調整するための調整用ソケット17が設けられており、調整用ソケット17を回転させることによりバネ13の張力を調整できるように構成されている。また、同一の側面に設けられたアーム5間の距離は、前方のアーム5を後方に向けて傾斜させ、かつ後方のアーム5を前方に向けて傾斜させたときに、同一の側にある2つのアーム5の先端に設けられたクローラーユニット7同士が接触しないように決定される。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an arm mounting structure provided inside the main body. The main
なお、以下の実施形態では、サスペンション機構を構成するバネ13としてコイルバネを用いた例について詳述するが、バネとしては、コイルバネの他に、トーションバースプリングや、板バネ等を用いても良い。
In the following embodiment, an example in which a coil spring is used as the
図4A及び図4Bは、不整地用走行車両の概略側面図であり、図4Aは、例えば、不整地用走行車両1が停止している状態を示し、図4Bは、例えば不整地用走行車両1に垂直方向の荷重を加えた状態を示す。図4Aに示すように、停止時には、不整地用走行車両1は、クローラーユニット7と本体3とが垂直方向に離れるような姿勢を保っている。この姿勢は、全てのアーム5と、本体3との間のサスペンション機構のバネ13の張力を調整することで保たれている。そして、図4Bに示すように、不整地用走行車両1に垂直方向の荷重が加わると、バネ13が引っ張られ、アーム5が水平軸Y1回りに回動し、アーム5の傾斜が水平に近づく。そして、垂直方向の荷重が解除されると、バネ13の復元力によってアーム5のフランジ部15がブラケット部11の方向に引っ張られ、これにより、アーム5が水平軸回りに回動して図4Aに示す状態に戻る。
4A and 4B are schematic side views of the rough terrain vehicle. FIG. 4A shows, for example, a state where the
図5は、クローラーユニットを示す概略斜視図である。クローラーユニット7は、回転する環状のベルト17と、環状ベルト17を駆動するための駆動部とを備えている。クローラーユニット7は、アーム5のクローラー側端19に取り付けられており、4つのクローラーユニット7は、全て同一の構造を有している。クローラーユニット7は、アーム5のクローラー側端19を、本体3の幅方向に延びる水平軸Y2回りに回転自在に支持する軸受21と、駆動部をなす駆動用モータ23及び減速機25と、駆動部によって駆動される環状ベルト17の回転に追従する誘動輪27とを備えている。軸受21は、クローラーユニット7の前後方向中央に配置されており、アーム5のクローラー側端19を、本体3の幅方向に延びる水平軸Y2回りに回転自在に保持している。これにより、クローラーユニット7は、アーム5に対して当該水平軸Y2回りに自由に回転できるようになっている。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing the crawler unit. The
クローラーユニット7の駆動部は、駆動用モータ23及び駆動用モータ23に連結された減速機25によって構成されている。駆動用モータ23と減速機25は、プーリー29,31及びベルト33を介して連結されている。そして、駆動用モータ23の駆動力は、プーリー29,31及びベルト33を介して減速機25に入力される。減速機25は、その本体の外周が駆動輪35に固定されており、駆動用モータ23からの力によって本体を回転させ、これにより、減速機25の外周に固定された駆動輪35を回転させるように構成されている。そして、減速機25によって、減速機25の外周に固定された駆動輪35を回転させることにより、誘動輪27と駆動輪35との間に張設されたベルト17を回転駆動させる。
The drive unit of the
また、アーム5の幅方向外方の面には、クローラーユニット7の回転を規制するストッパ37が設けられている。ストッパ37は、アーム5の外面から幅方向に突出する部材によって構成されている。ストッパ37の位置は、アーム5のクローラー側端19の回転軸である水平軸Y2を中心として、クローラーユニット7の前端及び後端よりも径方向内側の位置に設けられている。この位置にストッパ37を設けることにより、クローラーユニット7が所定角度以上回転しようとしたときに、クローラーユニット7の上面又は下面がストッパ37に当接し、クローラーユニット7は、所定角度以上、例えば180度以上回転できなくなる。これにより、例えば、クローラーユニット7の底面が地面に接しなくなり、自由に回転できるようになった場合においても、クローラーユニット7の回転角度を制限することができ、クローラーユニット7が水平軸回りに回転し続けるのを防止することができる。また、クローラーユニット7の回転角度を制限することにより、本体3内部と、クローラーユニット7との間をケーブル等で接続した場合においても、ケーブル等が延ばされて断線するのを防止することができる。
A
図6A及び図6Bは、不整地用走行車両の概略側面図であり、図6Aは、例えば、不整地用走行車両1が平地を走行している状態を示し、図6Bは、例えば不整地用走行車両1が登り傾斜の斜面を走行している状態を示す。図6Aに示すように、平地を走行している場合には、クローラーユニット7は、水平状態を保ちながら走行する。また、図6Bに示すように、登り傾斜の斜面を走行している場合には、クローラーユニット7は、クローラーユニット7の進行方向前側が持ち上がり、進行方向後側が下がるように水平軸Y2回りに回転し、クローラーユニット7は、斜面に併せて傾斜した状態となる。このように、クローラーユニット7をアーム5に対して回転自在に保持することにより、傾斜に沿ってクローラーユニット7を傾斜させることができる。
6A and 6B are schematic side views of the rough terrain traveling vehicle. FIG. 6A shows, for example, a state where the rough
そして、本実施形態による不整地用走行車両1は、全てのアーム5にサスペンション機構を設け、全てのクローラーユニット7をアーム5に対して回転自在に保持することにより、様々な形状の凹凸を有する不整地を踏破することができる。
The
図7A及び図7Bはそれぞれ、不整地走行時の不整地用走行車両の正面図及び左側側面図である。図7A及び図7Bに示す状態では、不整地用走行車両1の左前のアーム5及び右後のアーム5のそれぞれのクローラーユニット7が、低地の平面に接触し、右前のアーム5及び左後のアーム5のそれぞれのクローラーユニット7が、高地の斜面に接触している状態を示す。これらの図に示す状態では、右前のアーム5及び左後のアーム5のクローラーユニット7が高地に接触しているため、これらのアーム5は、不整地からの荷重(又は不整地用走行車両1の自重)によって、水平に近い状態に傾斜している。また、右前のアーム5及び左後のアーム5のクローラーユニット7は、それぞれ斜面に接しているため、これらクローラーユニット7は、斜面に応じて水平軸Y2回りに所定角度だけ回転している。また、左前のアーム5及び右後のアーム5のクローラーユニット7が低地に接触しているため、これらアーム5は、クローラーユニット7の自重によって略垂直な角度をなすように垂れている、そして、これらアーム5のクローラーユニット7は、平面に接触しているため、水平な角度を保っている。このように、不整地用走行車両1は、アーム5の本体側端9の水平軸Y1回りのアーム5の角度、及びアーム5のクローラー側端19の水平軸Y2回りのクローラーユニット7の角度を、走行している地面の凹凸に受動的に対応させて制御することができる。
7A and 7B are a front view and a left side view, respectively, of the rough terrain vehicle during rough terrain travel. In the state shown in FIGS. 7A and 7B, the
図8は、第1の実施形態による不整地用走行車両の制御系統を示すブロック図である。図8に示すように、不整地用走行車両1は、各クローラーユニットの駆動用モータに対応させて4つのモータドライバ39を本体3内部に備えている。各モータドライバ39は、対応する駆動用モータ23に接続されている。そして、右側側面にある2つのクローラーユニット7の駆動用モータ23に接続されたモータドライバ39には、コントローラ41から同一の電流値による駆動指令が入力され、本体3の左側側面にある2つのクローラーユニット7の駆動用モータ23に接続されたモータドライバ39には、コントローラ41から同一の電流値による駆動指令が入力される。コントローラ41は、例えばリモコンを用いて操縦者が遠隔操作して入力された指令に基づいてモータドライバ39に駆動指令を入力する。
FIG. 8 is a block diagram showing a control system of the rough terrain vehicle according to the first embodiment. As shown in FIG. 8, the
不整地用走行車両1を前進させる場合には、4つのモータドライバ39に同一の電流値による駆動指令を入力し、これにより、各モータドライバ39から各駆動用モータ23には、ほぼ同一の駆動電流が供給される。これにより、全ての駆動用モータ23は、ほぼ同一の力(トルク)を発生させるため、不整地用走行車両1を前進させることができる。また、例えば、不整地用走行車両1を左側に旋回させる場合には、右側にあるクローラーユニット7に供給する駆動電流を、左側にあるクローラーユニット7に供給する駆動電流よりも大きくすることにより、左右のクローラーユニット7に駆動速度差を生じさせ、これにより不整地用走行車両1を旋回させる。
When the
以上のように、本発明の第1の実施形態によれば、各アーム5と、本体との間にバネ13によるサスペンション機構を設けることができる。そして、各アーム5と、本体3との間にサスペンション機構を設けることによって、車両の走行時に、アーム5の一端に取り付けられたクローラーユニット7が、不整地の凹凸から受けた力をサスペンション機構によって吸収することができる。これにより、不整地用走行車両1の踏破性を向上させることができる。また、バネ13を用いてサスペンション機構を構成することによって、簡単な構造でサスペンション機構を実現することができ、また、アーム5を回動させるに際して、コントローラ等を用いた能動的な制御を行うことなく、車両の踏破性を向上させることができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the suspension mechanism by the
また、クローラーユニット7を、アーム5のクローラー側端19において自由回転できるように支持することにより、簡単な構造を用いて、クローラーユニット7を、斜面に沿うように傾斜させることができる。
Moreover, by supporting the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態による不整地用走行車両は、サスペンション機構として、バネ13に代えて角度制御用モータ及び減速機を備えている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The rough terrain vehicle according to the second embodiment includes an angle control motor and a speed reducer instead of the
図9は、第2の実施形態にかかる不整地用走行車両のアームの取り付け構造を示す概略斜視図である。図9に示すように、本体3内部には、アーム角度制御用モータ51と、アーム角度制御用モータ51の出力側に取り付けられたアーム角度制御用減速機53とが設けられている。アーム角度制御用モータ51の出力軸及びアーム角度制御用減速機53の出力軸は、アーム5の本体側端9の回転軸となる水平軸Y1と同軸に設けられている。アーム角度制御用モータ51は、クローラーユニット7を介して地面からアーム5の他端に加わるモーメントに応じてトルクを発生させる。具体的には、不整地用走行車両は、走行時に地面の凹凸によってアーム5の水平軸Y1回りの角度が変化すると、この変化をエンコーダやポテンショメータ等の角度センサーを用いて検出する。そして、不整地用走行車両は、この角度センサーの出力に応じて、アーム5の角度が所定角度になるようにアーム角度制御用モータ51のトルクを決定する。そして、このアーム角度制御用モータ51の出力を、アーム角度制御用減速機53を介してアーム5の本体側端9に入力してアーム5の水平軸Y1回りの角度を制御する。
FIG. 9 is a schematic perspective view showing the mounting structure of the arm of the rough terrain vehicle according to the second embodiment. As shown in FIG. 9, an arm
このような構造によっても、車両1の走行時に、アーム5の一端に取り付けられたクローラーユニット7が、不整地の凹凸から力を受け、アーム5の本体側端9にモーメントが加わった場合に、アーム5の本体側端9に加わったモーメントを相殺し、吸収することができる。これにより、アクティブサスペンション制御を行うことができる。
Even with this structure, when the
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図10は、第3の実施形態による不整地用走行車両のクローラーユニットを示す概略斜視図である。第3の実施形態による不整地用走行車両のクローラーユニットは、アームのクローラー側端を支持する軸受21に代えて、水平軸Y2に対するクローラーユニット7の角度を制御するための角度制御機構を備えている。この角度制御機構を設ける場合には、図5に示したストッパ37は必ずしも必要ではない。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a schematic perspective view showing the crawler unit of the rough terrain vehicle according to the third embodiment. The crawler unit of the traveling vehicle for rough terrain according to the third embodiment includes an angle control mechanism for controlling the angle of the
角度制御機構は、クローラー角度制御用モータ61及びクローラー角度制御用減速機63によって構成されている。クローラー角度制御用減速機63の出力軸は、アーム5のクローラー側端19の水平軸Y2と同軸に配置されている。そして、クローラー角度制御用減速機63は、プーリー65,67及びベルト69を介してクローラー角度制御用モータ61と連結されている。そして、クローラー角度制御用モータ61は、アーム5のクローラー側端19の回転軸となる水平軸Y2回りにおいて、クローラーユニット7に加わるモーメントに応じてトルクを発生させ、当該水平軸Y2回りのクローラーユニット7の角度を調整することができる。具体的には、不整地用走行車両は、走行時に地面の凹凸によってクローラーユニット7の水平軸Y2回りの角度が変化すると、この変化を、例えばクローラーユニット7内に内蔵させたエンコーダやポテンショメータ等の角度センサーを用いて検出する。そして、不整地用走行車両は、この角度センサーの出力に応じて、クローラーユニット7の角度が所定角度になるようにクローラー角度制御用モータ61のトルクを決定する。そして、このクローラー角度制御用モータ61の出力を、クローラー角度制御用減速機63を介してアーム5のクローラー側端19に入力してクローラーユニット7の水平軸Y2回りの角度を制御する。
The angle control mechanism includes a crawler
また、上述の実施形態では、角度センサーを用いてアーム5又はクローラーユニット7の角度を検出し、これに応じてアーム角度制御用モータ51又はクローラー角度制御用モータ61を制御することとしたが、アーム角度制御用モータ51又はクローラー角度制御用モータ61の負荷具合(電流量等)をモータドライバあるいは角度制御用コントローラによって検出し、それに応じて角度制御用コントローラによってアーム角度制御用モータ51又はクローラー角度制御用モータ61を制御することで、クローラーユニット7を電動駆動アクティブサスペンション的に対地制御するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the angle of the
また、第2の実施形態において詳述したサスペンション機構と、第3の実施形態において詳述した角度調整機構とを併用することも可能である。この場合、サスペンション機構のアーム角度制御用モータ51と、角度調整機構のクローラー角度制御用モータ61とを角度制御用コントローラと接続し、各モータ51,61の出力を角度制御用コントローラによって制御できるようにしても良い。角度制御用コントローラは、アーム角度制御用モータ51及びクローラー角度制御用モータ61のトルク等を制御できる他、アーム5の本体側端9の水平軸Y1回りの角度、及びアーム5のクローラー側端19の水平軸Y2回りにおけるクローラーユニット7の角度を制御することができる。このような構成により、アーム5の角度及びクローラーユニット7の角度を独立して制御することが可能となり、不整地用走行車両に対して様々な姿勢をとらせることができる。
Further, the suspension mechanism detailed in the second embodiment and the angle adjustment mechanism detailed in the third embodiment can be used in combination. In this case, the arm
図11は、アーム角度制御用モータ51と、クローラー角度制御用モータ61とを角度制御用コントローラによって制御した場合において、不整地用走行車両がとることができる姿勢の一例を示す。図11に示すように、不整地用走行車両は、4つのクローラーユニット7を脚として利用し、四脚足歩行する姿勢をとることができる。あるいは、クローラーユニット7を図11のように立たせたままクローラーユニット7を駆動しての立ち姿勢のままでの走行も可能である。
FIG. 11 shows an example of an attitude that the traveling vehicle for rough terrain can take when the arm
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。上述した第1乃至第3の実施形態では、同一側面にある前後のアーム5同士の間隔を、本体3の幅方向において同一とし、前後のアーム5の本体3に対する取り付け位置が直線上に並んだ例を用いて説明を行った。これに対し、第4の実施形態では、前側の2つのアーム5同士の間隔を、後側のアーム5同士の間隔よりも狭くする(あるいはその逆とする)。例えば後述の図12A乃至図12Gに示すように、本体3の前側の横幅を後ろ側の幅より狭く(あるいはその逆に)して、前側の2つのアーム5同士の間隔を後側のアーム5同士の間隔よりも狭くする。このような構成によって、特に図12Dに示すように前後のアーム5及びクローラーユニット7の取り付け位置を近づけても、前後のクローラーユニット7同士が干渉しなくなる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the first to third embodiments described above, the distance between the front and
次に、本発明の第5の実施形態として、アーム角度制御用モータ51とクローラー角度制御用モータ61を角度制御用コントローラによって制御し、4本のアーム5及び4つのクローラーユニット7の角度を意図的に変えることによって不整地用走行車両の姿勢形状を様々に可変できる例を、図12乃至図12Gを参照して説明する。なお、図12乃至図12Gでは、便宜上、実施形態4で説明したように本体3の前側の幅を狭く後ろ側の幅を広くして前側のアーム5同士の間隔を狭く後側のアーム5同士の間隔を広くしているが、第5の実施形態は、図1や図11のように本体3が一定の幅を有している場合や、さまざまな幅を有している場合にも適用できることは言うまでもない。
Next, as a fifth embodiment of the present invention, the arm
図12A乃至図12Gは、図11に示した四脚足歩行の姿勢に加え、4つのアーム及び4つのクローラーの角度を制御することによって不整地用走行車両が取ることのできる姿勢の例を示している。図12A乃至図12Gのうち図12A及び図12Cは、平坦地又は凹凸の少ない地表を走行するときに適した標準走行姿勢を示している。図12Bは、本体3の高さを低くした姿勢を示している。本体3の高さを低くすることにより重心の位置が下がるので、急傾斜の坂を登る場合などに適している。なお、図12Bのように低姿勢にすることは、クローラー角度制御用モータ61を設けずに、アーム角度制御用モータ51及び必要に応じて減速機53を設けるだけで可能である。図12Dは、前後のクローラー7を近づけた状態を示している。前述のように、前側の2つのアーム5同士の間隔を後側のアーム5同士の間隔よりも狭くしたことによって、前後のクローラー同士は干渉しない。このような姿勢にすることによって、不整地用走行車両を小さい旋回半径で旋回させることが可能となる。
12A to 12G show examples of postures that can be taken by the rough terrain vehicle by controlling the angles of the four arms and the four crawlers in addition to the quadruped foot walking posture shown in FIG. ing. 12A to 12C of FIGS. 12A to 12G show a standard running posture suitable for running on a flat surface or a ground surface with little unevenness. FIG. 12B shows a posture in which the height of the
図12E、図12F、図12Gは、大きい岩や段差などを乗り越える場合などのために、後ろ側のクローラーユニット7で本体3を起立させた状態を示している。この状態から、アーム角度制御用モータ51と、クローラー角度制御用モータ61とを角度制御用コントローラによって制御することによって、前側のクローラーユニット7を乗り越えようとする岩などの上に乗せ、前側及び後ろ側のクローラーユニット7のベルト17を駆動するとともに個々のクローラーユニット7の角度を適切に制御することによって、かなりの大きさの岩や段差などを乗り換えることが可能となる。
12E, 12F, and 12G show a state in which the
さらに、アーム角度制御用モータ51と、クローラー角度制御用モータ61とを角度制御用コントローラによって制御することにより、例えば登坂中又は岩や段差を乗り越えている途中に不整地用走行車両が転倒して裏返しになった場合であっても、アーム5を本体3に対して上下対称に反転させることと、クローラーユニット7の駆動方向を逆転することによって、その裏返しになった状態で継続して走行することができる。このように、アーム角度制御用モータ51と、クローラー角度制御用モータ61とを角度制御用コントローラによって制御することによって、不整地用走行車両の高い踏破性能を実現することができる。
Further, by controlling the arm
1 不整地用走行車両
3 本体
5 アーム
7 クローラーユニット
13 バネ
23 駆動用モータ
51 アーム角度制御用モータ
61 クローラー角度制御用モータDESCRIPTION OF
Claims (11)
車両の本体と、
複数のアームであって、各アームの一端に、前記複数のクローラーユニットのうちの一つが取り付けられた複数のアームと、
前記各アームの他端と、本体との間に取り付けられた複数のサスペンション機構と、
を備えることを特徴とする、不整地用走行車両。A traveling vehicle for rough terrain that travels by driving a plurality of crawler units,
The vehicle body,
A plurality of arms, each arm having one of the crawler units attached to one end of each arm;
A plurality of suspension mechanisms attached between the other end of each arm and the main body;
A traveling vehicle for rough terrain, comprising:
車両の本体と、
一端において前記本体と接続された複数のアームと、
前記複数のアームの他端においてアームに接続された前記複数のアームと同数の複数のクローラーユニットと、
前記本体において各アームとの接続部に設けられた、本体とアームとの角度を制御するアーム角度制御用モータと、
前記各クローラーユニットにおいてアームとの接続部に設けられた、当該アームとクローラーユニットとの角度を制御するクローラー角度制御モータと、
前記アーム角度制御用モータ及びクローラー角度制御モータの角度を制御する角度制御用コントローラと、
を備え、全体としての姿勢形状を様々に可変できるようにした不整地用走行車両。A traveling vehicle for rough terrain that travels by driving a plurality of crawler units,
The vehicle body,
A plurality of arms connected to the body at one end;
A plurality of crawler units equal in number to the plurality of arms connected to the arm at the other end of the plurality of arms;
An arm angle control motor for controlling an angle between the main body and the arm, provided at a connection portion between each arm in the main body;
A crawler angle control motor that controls an angle between the arm and the crawler unit, provided at a connection portion with the arm in each crawler unit,
An angle control controller for controlling the angles of the arm angle control motor and the crawler angle control motor;
A rough terrain vehicle that can vary the posture shape as a whole.
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