JP2000006060A - 脚式移動ロボット - Google Patents
脚式移動ロボットInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【課題】燃料電池の再起動が不能となることを防止し
て、該燃料電池の出力電力により充電される蓄電手段を
該燃料電池の起動用の補助電源とした脚式移動ロボット
を提供する。 【解決手段】脚式移動ロボットの作動を制御する作動制
御手段４と、該脚式移動ロボットの作動用電源として使
用される蓄電手段３と、燃料電池１と、燃料電池１を起
動させる燃料電池起動手段８と、燃料電池１に燃料を供
給する燃料供給手段９と、燃料電池１の出力から充電用
電流を生成して蓄電手段３を充電する充電手段２とを備
え、燃料電池起動手段８は、蓄電手段３の出力電力によ
り燃料電池を起動させ、作動制御手段４は、燃料電池１
の作動を停止して脚式移動ロボットの作動を終了する際
に、充電手段２により、蓄電手段３が該蓄電手段３の最
大定格電圧付近に設定された基準電圧まで充電された後
に、蓄電手段３から脚式移動ロボットへの作動用電力の
供給を停止する。
て、該燃料電池の出力電力により充電される蓄電手段を
該燃料電池の起動用の補助電源とした脚式移動ロボット
を提供する。 【解決手段】脚式移動ロボットの作動を制御する作動制
御手段４と、該脚式移動ロボットの作動用電源として使
用される蓄電手段３と、燃料電池１と、燃料電池１を起
動させる燃料電池起動手段８と、燃料電池１に燃料を供
給する燃料供給手段９と、燃料電池１の出力から充電用
電流を生成して蓄電手段３を充電する充電手段２とを備
え、燃料電池起動手段８は、蓄電手段３の出力電力によ
り燃料電池を起動させ、作動制御手段４は、燃料電池１
の作動を停止して脚式移動ロボットの作動を終了する際
に、充電手段２により、蓄電手段３が該蓄電手段３の最
大定格電圧付近に設定された基準電圧まで充電された後
に、蓄電手段３から脚式移動ロボットへの作動用電力の
供給を停止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明は、燃料電池の出力
により充電される蓄電手段を作動用電源とする脚式移動
ロボットに関する。
により充電される蓄電手段を作動用電源とする脚式移動
ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、水素を燃料とし、空気中の酸素
を酸化剤とする燃料電池を起動させるためには、該燃料
電池に空気を供給するためのコンプレッサや、該燃料電
池の作動を制御するコントローラ等を作動させるための
電力が必要となる。そのため、燃料電池を脚式移動ロボ
ットの作動用電源として使用するときには、燃料電池を
起動させるための電力を供給する補助電源を設ける必要
がある。
を酸化剤とする燃料電池を起動させるためには、該燃料
電池に空気を供給するためのコンプレッサや、該燃料電
池の作動を制御するコントローラ等を作動させるための
電力が必要となる。そのため、燃料電池を脚式移動ロボ
ットの作動用電源として使用するときには、燃料電池を
起動させるための電力を供給する補助電源を設ける必要
がある。
【０００３】そして、脚式移動ロボットに安定した電力
供給を行うために、燃料電池の出力によりリチウムイオ
ン電池等の２次電池や、コンデンサなどの蓄電手段を充
電し、該蓄電手段から脚式移動ロボットへの電源供給を
行うようにしたときには、該蓄電手段を前記補助電源に
流用し、該蓄電手段の出力電力によって、コンプレッサ
やコントローラを作動させて燃料電池を起動させること
が考えられる。
供給を行うために、燃料電池の出力によりリチウムイオ
ン電池等の２次電池や、コンデンサなどの蓄電手段を充
電し、該蓄電手段から脚式移動ロボットへの電源供給を
行うようにしたときには、該蓄電手段を前記補助電源に
流用し、該蓄電手段の出力電力によって、コンプレッサ
やコントローラを作動させて燃料電池を起動させること
が考えられる。
【０００４】しかし、蓄電手段の残充電量は、脚式移動
ロボットの作動状況に応じて変化する。そのため、早足
歩行のような消費電力の大きい作動を行った直後に、脚
式移動ロボットの作動を終了し、それに応じて燃料電池
の作動が停止されたときには、蓄電手段の残充電量が少
ない状態となる。
ロボットの作動状況に応じて変化する。そのため、早足
歩行のような消費電力の大きい作動を行った直後に、脚
式移動ロボットの作動を終了し、それに応じて燃料電池
の作動が停止されたときには、蓄電手段の残充電量が少
ない状態となる。
【０００５】そして、蓄電手段の残充電量は自然放電に
よっても徐々に減少する。そのため、蓄電手段を燃料電
池起動用の補助電源に流用したときには、脚式移動ロボ
ットの作動を再開するときに、蓄電手段からコンプレッ
サやコントローラに供給される電力が不足して、燃料電
池を再起動することができない場合があるという不都合
があった。
よっても徐々に減少する。そのため、蓄電手段を燃料電
池起動用の補助電源に流用したときには、脚式移動ロボ
ットの作動を再開するときに、蓄電手段からコンプレッ
サやコントローラに供給される電力が不足して、燃料電
池を再起動することができない場合があるという不都合
があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記不都合
を解消し、燃料電池の再起動が不能となることを防止し
て、該燃料電池の出力電力により充電される蓄電手段を
該燃料電池の起動用の補助電源とした脚式移動ロボット
を提供することを目的とする。
を解消し、燃料電池の再起動が不能となることを防止し
て、該燃料電池の出力電力により充電される蓄電手段を
該燃料電池の起動用の補助電源とした脚式移動ロボット
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、脚式移動ロボットの作動を制御する作動制
御手段と、該脚式移動ロボットの作動用電源として使用
され充放電可能な蓄電手段と、燃料電池と、該燃料電池
に燃料を供給する燃料供給手段と、該燃料電池を起動さ
せる燃料電池起動手段と、該燃料電池の出力から充電用
電流を生成し、該充電用電流により前記蓄電手段を充電
する充電手段とを備え、前記燃料電池起動手段は、前記
蓄電手段の出力電力により前記燃料電池を起動させ、前
記作動制御手段は、前記燃料電池の作動を停止して前記
脚式移動ロボットの作動を終了する際に、前記充電手段
により、前記蓄電手段が該蓄電手段の最大定格電圧付近
に設定された基準電圧まで充電された後に、該蓄電手段
から前記脚式移動ロボットへの作動用電力の供給を停止
することを特徴とする。
成するため、脚式移動ロボットの作動を制御する作動制
御手段と、該脚式移動ロボットの作動用電源として使用
され充放電可能な蓄電手段と、燃料電池と、該燃料電池
に燃料を供給する燃料供給手段と、該燃料電池を起動さ
せる燃料電池起動手段と、該燃料電池の出力から充電用
電流を生成し、該充電用電流により前記蓄電手段を充電
する充電手段とを備え、前記燃料電池起動手段は、前記
蓄電手段の出力電力により前記燃料電池を起動させ、前
記作動制御手段は、前記燃料電池の作動を停止して前記
脚式移動ロボットの作動を終了する際に、前記充電手段
により、前記蓄電手段が該蓄電手段の最大定格電圧付近
に設定された基準電圧まで充電された後に、該蓄電手段
から前記脚式移動ロボットへの作動用電力の供給を停止
することを特徴とする。
【０００８】かかる本発明によれば、前記作動制御手段
は、前記蓄電手段が該蓄電手段の最大定格電圧付近に設
定した前記基準電圧まで充電されてから、該蓄電手段か
ら前記脚式移動ロボットへの作動用電力の供給を停止す
る。これにより、前記燃料電池の作動を停止したときに
は、前記蓄電手段は満充電状態となる。そのため、前記
燃料電池を再起動するまでに、自然放電によって前記蓄
電手段の残充電量が減少し、前記蓄電手段から前記燃料
電池起動手段への電力供給が不足して、前記燃料電池の
再起動が不能となることを防止することができる。
は、前記蓄電手段が該蓄電手段の最大定格電圧付近に設
定した前記基準電圧まで充電されてから、該蓄電手段か
ら前記脚式移動ロボットへの作動用電力の供給を停止す
る。これにより、前記燃料電池の作動を停止したときに
は、前記蓄電手段は満充電状態となる。そのため、前記
燃料電池を再起動するまでに、自然放電によって前記蓄
電手段の残充電量が減少し、前記蓄電手段から前記燃料
電池起動手段への電力供給が不足して、前記燃料電池の
再起動が不能となることを防止することができる。
【０００９】また、前記蓄電手段はコンデンサであるこ
とを特徴とする。リチウムイオン電池等の二次電池と比
較すると、コンデンサは自然放電速度が速い。そのた
め、本発明の適用が特に有効である。
とを特徴とする。リチウムイオン電池等の二次電池と比
較すると、コンデンサは自然放電速度が速い。そのた
め、本発明の適用が特に有効である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を、図
１〜図３を参照して説明する。図１は本発明の脚式移動
ロボットの制御ブロック図。図２は図１に示した燃料電
池ユニットの構成図。図３は図１に示した電気二重層コ
ンデンサの出力電圧の推移説明図である。
１〜図３を参照して説明する。図１は本発明の脚式移動
ロボットの制御ブロック図。図２は図１に示した燃料電
池ユニットの構成図。図３は図１に示した電気二重層コ
ンデンサの出力電圧の推移説明図である。
【００１１】図１を参照して、本発明の脚式移動ロボッ
トは、燃料電池ユニット１、燃料電池ユニット１に備え
た燃料電池の出力電力から充電用電流を生成する充電回
路２（本発明の充電手段に相当する）、脚式移動ロボッ
トの作動用電源であり、該充電用電流により充電される
電気二重層コンデンサ３（本発明の蓄電手段に相当す
る）、電気二重層コンデンサ３の出力電力により作動す
る本体コントローラ４（本発明の作動制御手段に相当す
る）、電気二重層コンデンサ３の出力電力により作動す
るアクチュエータ５（モータ等）、及び電気二重層コン
デンサ３の出力電圧を検出する電圧センサ６を備える。
トは、燃料電池ユニット１、燃料電池ユニット１に備え
た燃料電池の出力電力から充電用電流を生成する充電回
路２（本発明の充電手段に相当する）、脚式移動ロボッ
トの作動用電源であり、該充電用電流により充電される
電気二重層コンデンサ３（本発明の蓄電手段に相当す
る）、電気二重層コンデンサ３の出力電力により作動す
る本体コントローラ４（本発明の作動制御手段に相当す
る）、電気二重層コンデンサ３の出力電力により作動す
るアクチュエータ５（モータ等）、及び電気二重層コン
デンサ３の出力電圧を検出する電圧センサ６を備える。
【００１２】充電回路２は、電圧センサ６によって検出
される電気二重層コンデンサ３の出力電圧ＶC が、所定
の充電基準電圧Ｖa （例えば１３６Ｖ）と一致するよう
に、電気二重層コンデンサ３に供給する充電用電流の大
きさを制御する。
される電気二重層コンデンサ３の出力電圧ＶC が、所定
の充電基準電圧Ｖa （例えば１３６Ｖ）と一致するよう
に、電気二重層コンデンサ３に供給する充電用電流の大
きさを制御する。
【００１３】また、ＤＣ／ＤＣコンバータ８（本発明の
燃料電池起動手段に相当する）は、電気二重層コンデン
サ３の出力電圧ＶC を燃料電池ユニット１の作動用電圧
ＶE（例えば１８Ｖ）に降圧して燃料電池ユニット１に
供給し、燃料ボンベ９（本発明の燃料供給手段に相当す
る）は、燃料電池１の燃料である水素を保持して燃料電
池１に供給する。
燃料電池起動手段に相当する）は、電気二重層コンデン
サ３の出力電圧ＶC を燃料電池ユニット１の作動用電圧
ＶE（例えば１８Ｖ）に降圧して燃料電池ユニット１に
供給し、燃料ボンベ９（本発明の燃料供給手段に相当す
る）は、燃料電池１の燃料である水素を保持して燃料電
池１に供給する。
【００１４】次に、図１に示した制御ブロックの作動手
順について説明する。脚式移動ロボットは、メインスイ
ッチ１０が閉操作されることで作動を開始する。メイン
スイッチ１０が導通することで、電気二重層コンデンサ
３からＤＣ／ＤＣコンバータ８への電力供給が開始され
て燃料電池ユニット１が作動を開始する。燃料電池ユニ
ット１に備えられた燃料電池コントローラ１１は、燃料
電池ユニット１の出力が最大定格の例えば２０％程度ま
で上昇したときに、第１サブスイッチ１２を閉成して本
体コントローラ４を作動させ、燃料電池の出力が最大定
格の例えば６０％程度まで上昇したときに、第２サブス
イッチ１３を閉成じてアクチュエータ５への電力供給を
開始する。
順について説明する。脚式移動ロボットは、メインスイ
ッチ１０が閉操作されることで作動を開始する。メイン
スイッチ１０が導通することで、電気二重層コンデンサ
３からＤＣ／ＤＣコンバータ８への電力供給が開始され
て燃料電池ユニット１が作動を開始する。燃料電池ユニ
ット１に備えられた燃料電池コントローラ１１は、燃料
電池ユニット１の出力が最大定格の例えば２０％程度ま
で上昇したときに、第１サブスイッチ１２を閉成して本
体コントローラ４を作動させ、燃料電池の出力が最大定
格の例えば６０％程度まで上昇したときに、第２サブス
イッチ１３を閉成じてアクチュエータ５への電力供給を
開始する。
【００１５】本体コントローラ４は、アクチュエータ５
の作動を制御することで、脚式移動ロボットの歩行動作
等を実行する。また、本体コントローラ４と燃料電池コ
ントローラ１１とは、互いに通信可能に接続され、燃料
電池コントローラ１１から本体コントローラ４には、燃
料電池１の作動状況信号等が送信され、本体コントロー
ラ４から燃料電池コントローラ１１には、燃料電池１に
対する作動制御信号等が送信される。
の作動を制御することで、脚式移動ロボットの歩行動作
等を実行する。また、本体コントローラ４と燃料電池コ
ントローラ１１とは、互いに通信可能に接続され、燃料
電池コントローラ１１から本体コントローラ４には、燃
料電池１の作動状況信号等が送信され、本体コントロー
ラ４から燃料電池コントローラ１１には、燃料電池１に
対する作動制御信号等が送信される。
【００１６】次に、図２を参照して、燃料電池ユニット
１は、水素と空気中の酸素との化学反応により電力を発
生させる燃料電池２０と、燃料電池コントローラ１１か
らの制御信号により作動が制御されて燃料電池２０に空
気を供給するコンプレッサ２１と、燃料電池２０への水
素の供給圧を一定に保つ定圧レギュレータ２２と、燃料
電池コントローラ１１からの制御信号により開閉制御さ
れる第１開閉弁２３と、燃料電池コントローラ１１から
の制御信号により作動が制御されて化学反応に伴って燃
料電池２０で発生する熱を冷却する冷却ファン２４とを
備える。
１は、水素と空気中の酸素との化学反応により電力を発
生させる燃料電池２０と、燃料電池コントローラ１１か
らの制御信号により作動が制御されて燃料電池２０に空
気を供給するコンプレッサ２１と、燃料電池２０への水
素の供給圧を一定に保つ定圧レギュレータ２２と、燃料
電池コントローラ１１からの制御信号により開閉制御さ
れる第１開閉弁２３と、燃料電池コントローラ１１から
の制御信号により作動が制御されて化学反応に伴って燃
料電池２０で発生する熱を冷却する冷却ファン２４とを
備える。
【００１７】第２開閉弁２５は燃料ボンベ９の交換用に
設けられた手動開閉弁であり、第１開閉弁２３が閉弁さ
れているときに、交換作業者が第２開閉弁２５を閉弁し
てコネクタ２６を外すことで、容易に使用済みの燃料ボ
ンベ９を燃料ユニット１から取り外すことができる。
設けられた手動開閉弁であり、第１開閉弁２３が閉弁さ
れているときに、交換作業者が第２開閉弁２５を閉弁し
てコネクタ２６を外すことで、容易に使用済みの燃料ボ
ンベ９を燃料ユニット１から取り外すことができる。
【００１８】燃料電池ユニット１は、燃料電池コントロ
ーラ１１によりその作動が制御される。燃料電池コント
ローラ１１は、電気二重層コンデンサ３からＤＣ／ＤＣ
コンバータ８を介して供給される電力により作動を開始
すると、コンプレッサ２１を起動して燃料電池２０への
空気の供給を開始し、また、第１開閉弁２３を開弁して
燃料電池２０への水素の供給を開始して、燃料電池２０
での化学反応を開始させる。
ーラ１１によりその作動が制御される。燃料電池コント
ローラ１１は、電気二重層コンデンサ３からＤＣ／ＤＣ
コンバータ８を介して供給される電力により作動を開始
すると、コンプレッサ２１を起動して燃料電池２０への
空気の供給を開始し、また、第１開閉弁２３を開弁して
燃料電池２０への水素の供給を開始して、燃料電池２０
での化学反応を開始させる。
【００１９】このように、燃料電池２０での化学反応を
開始させて燃料電池２０を起動させるためには、燃料電
池コントローラ１１と、コンプレッサ２１と、第１開閉
弁２３とが正常動作できるレベルの電力が、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ８から供給されるように、電気二重層コンデ
ンサ３からＤＣ／ＤＣコンバータ８への供給電圧を一定
レベル（以下、最低起動電圧Ｖmin という）以上に確保
する必要がある。
開始させて燃料電池２０を起動させるためには、燃料電
池コントローラ１１と、コンプレッサ２１と、第１開閉
弁２３とが正常動作できるレベルの電力が、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ８から供給されるように、電気二重層コンデ
ンサ３からＤＣ／ＤＣコンバータ８への供給電圧を一定
レベル（以下、最低起動電圧Ｖmin という）以上に確保
する必要がある。
【００２０】尚、燃料電池２０の作動の停止は、図１を
参照して、本体コントローラ４から燃料電池コントロー
ラ１１への作動停止信号の送信により行われる。燃料電
池コントローラ１１は、本体コントローラ４から作動停
止信号を受信すると、図２を参照して、コンプレッサ２
１の作動を停止し、第１開閉弁２３を閉弁して燃料電池
２０の作動を停止する。そして、燃料電池の出力が所定
レベルまで低下した時に、燃料電池コントローラ１１は
本体コントローラ４に、燃料電池２０が停止状態となっ
たことを知らせる燃料電池停止信号を送信する。
参照して、本体コントローラ４から燃料電池コントロー
ラ１１への作動停止信号の送信により行われる。燃料電
池コントローラ１１は、本体コントローラ４から作動停
止信号を受信すると、図２を参照して、コンプレッサ２
１の作動を停止し、第１開閉弁２３を閉弁して燃料電池
２０の作動を停止する。そして、燃料電池の出力が所定
レベルまで低下した時に、燃料電池コントローラ１１は
本体コントローラ４に、燃料電池２０が停止状態となっ
たことを知らせる燃料電池停止信号を送信する。
【００２１】本体コントローラ４は、この燃料電池停止
信号の受信に応じて、メインスイッチ１０を開成する。
これにより、電気二重層コンデンサ３からＤＣ／ＤＣコ
ンバータ８への出力電圧が遮断され、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ８から燃料電池ユニット１への電力供給も遮断され
る。そのため、燃料電池コントローラ１１が作動を停止
し、該停止に応じて第１サブスイッチ１２と第２サブス
イッチ１３とが開成されて、本体コントローラ４とアク
チュエータ５への電源供給も遮断され、脚式移動ロボッ
ト全体の作動が停止する。
信号の受信に応じて、メインスイッチ１０を開成する。
これにより、電気二重層コンデンサ３からＤＣ／ＤＣコ
ンバータ８への出力電圧が遮断され、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ８から燃料電池ユニット１への電力供給も遮断され
る。そのため、燃料電池コントローラ１１が作動を停止
し、該停止に応じて第１サブスイッチ１２と第２サブス
イッチ１３とが開成されて、本体コントローラ４とアク
チュエータ５への電源供給も遮断され、脚式移動ロボッ
ト全体の作動が停止する。
【００２２】ここで、図１を参照して、電気二重層コン
デンサ３の出力電圧は、上述したように、充電制御手段
６により、基本的には充電基準電圧Ｖa （１３６Ｖ）に
保たれる。しかし、早足歩行時にように、脚式移動ロボ
ットの消費電力が大きい動作を行ったときには、定電流
充電回路２から電気二重層コンデンサ３への充電用電流
よりも、電気二重層コンデンサ３からアクチュエータ５
への供給電流のほうが大きくなることがある。
デンサ３の出力電圧は、上述したように、充電制御手段
６により、基本的には充電基準電圧Ｖa （１３６Ｖ）に
保たれる。しかし、早足歩行時にように、脚式移動ロボ
ットの消費電力が大きい動作を行ったときには、定電流
充電回路２から電気二重層コンデンサ３への充電用電流
よりも、電気二重層コンデンサ３からアクチュエータ５
への供給電流のほうが大きくなることがある。
【００２３】この場合には、電気二重コンデンサ３に充
電されていた電荷がアクチュエータ５に放電されるた
め、電気二重層コンデンサ３の出力電圧が低下する。図
３はこのように電気二重層コンデンサの出力電圧が変動
する様子を示したものである。図３（ａ），（ｂ）を参
照して、時刻ｔ0 〜ｔ1 においては、消費電力がＬ1 と
小さいため、電気二重層コンデンサ３の出力電圧Ｖ
C は、充電基準電圧ＶB に保たれる。しかし、時刻ｔ1
で消費電力がＬ1 からＬ2 に増加すると、電気二重層コ
ンデンサ３に充電されていた電荷が放電されて、電気二
重層コンデンサ３の出力電圧ＶC が低下する。
電されていた電荷がアクチュエータ５に放電されるた
め、電気二重層コンデンサ３の出力電圧が低下する。図
３はこのように電気二重層コンデンサの出力電圧が変動
する様子を示したものである。図３（ａ），（ｂ）を参
照して、時刻ｔ0 〜ｔ1 においては、消費電力がＬ1 と
小さいため、電気二重層コンデンサ３の出力電圧Ｖ
C は、充電基準電圧ＶB に保たれる。しかし、時刻ｔ1
で消費電力がＬ1 からＬ2 に増加すると、電気二重層コ
ンデンサ３に充電されていた電荷が放電されて、電気二
重層コンデンサ３の出力電圧ＶC が低下する。
【００２４】時刻ｔ2 で消費電力Ｌ2 の動作を終了する
と、電気二重層コンデンサ３は再びその出力電圧ＶC が
充電基準電圧ＶB となるまで充電されるが、その後、時
刻ｔ 3 〜ｔ4 までの消費電力Ｌ2 での動作により、電気
二重層コンデンサ３の出力電圧ＶC が低下する。そし
て、時刻ｔ4 で脚式移動ロボットの作動を停止して、燃
料電池ユニット１の作動も停止すると、充電回路２によ
る電気二重層コンデンサ３の充電が停止するため、その
後、自然放電により電気二重層コンデンサ３の出力電圧
ＶC が徐々に低下する。
と、電気二重層コンデンサ３は再びその出力電圧ＶC が
充電基準電圧ＶB となるまで充電されるが、その後、時
刻ｔ 3 〜ｔ4 までの消費電力Ｌ2 での動作により、電気
二重層コンデンサ３の出力電圧ＶC が低下する。そし
て、時刻ｔ4 で脚式移動ロボットの作動を停止して、燃
料電池ユニット１の作動も停止すると、充電回路２によ
る電気二重層コンデンサ３の充電が停止するため、その
後、自然放電により電気二重層コンデンサ３の出力電圧
ＶC が徐々に低下する。
【００２５】そのため、図３（ｂ）の時刻ｔ5 で脚式移
動ロボットの作動を開始しようとした作業者がメインス
イッチ１０を閉操作した場合、電気二重層コンデンサ３
の出力電圧ＶC は、前記最低起動電圧Ｖmin 未満となっ
ているため、燃料電池ユニット１を起動させることがで
きない。
動ロボットの作動を開始しようとした作業者がメインス
イッチ１０を閉操作した場合、電気二重層コンデンサ３
の出力電圧ＶC は、前記最低起動電圧Ｖmin 未満となっ
ているため、燃料電池ユニット１を起動させることがで
きない。
【００２６】そこで、本体コントローラ４は、図３
（ｃ）に示した制御を行う。即ち、時刻ｔ4 で消費電力
Ｌ2 での動作を終了した時に、直ちに燃料電池コントロ
ーラ１１に対して、前記燃料電池停止信号を送信せず、
時刻ｔF で、充電回路２により電気二重層コンデンサ３
の出力電圧が充電基準電圧Ｖa （ここでは本発明の基準
電圧に相当する）まで回復してから、前記燃料電池停止
信号を送信する。
（ｃ）に示した制御を行う。即ち、時刻ｔ4 で消費電力
Ｌ2 での動作を終了した時に、直ちに燃料電池コントロ
ーラ１１に対して、前記燃料電池停止信号を送信せず、
時刻ｔF で、充電回路２により電気二重層コンデンサ３
の出力電圧が充電基準電圧Ｖa （ここでは本発明の基準
電圧に相当する）まで回復してから、前記燃料電池停止
信号を送信する。
【００２７】尚、燃料電池２０への燃料供給を停止して
も、燃料電池２０内に残留した燃料が全て消費されるま
では、燃料電池２０からの出力電力により電気二重層コ
ンデンサ３の充電が可能であるため、電気二重層コンデ
ンサ３の出力電圧が充電基準電圧Ｖa に達する少し前に
前記燃料電池停止信号を送信するようにしてもよい。
も、燃料電池２０内に残留した燃料が全て消費されるま
では、燃料電池２０からの出力電力により電気二重層コ
ンデンサ３の充電が可能であるため、電気二重層コンデ
ンサ３の出力電圧が充電基準電圧Ｖa に達する少し前に
前記燃料電池停止信号を送信するようにしてもよい。
【００２８】このように、電気二重層コンデンサ３の出
力電圧ＶC が充電基準電圧Ｖa まで回復してから、燃料
電池ユニット１の停止を指示することで、時刻ｔ5 での
電気二重層コンデンサ３の出力電圧ＶC を最低起動電圧
Ｖmin 以上とすることができる。これにより、電気二重
層コンデンサ３の出力電圧不足により、燃料電池ユニッ
ト１の再起動が不能となることを防止することができ
る。
力電圧ＶC が充電基準電圧Ｖa まで回復してから、燃料
電池ユニット１の停止を指示することで、時刻ｔ5 での
電気二重層コンデンサ３の出力電圧ＶC を最低起動電圧
Ｖmin 以上とすることができる。これにより、電気二重
層コンデンサ３の出力電圧不足により、燃料電池ユニッ
ト１の再起動が不能となることを防止することができ
る。
【００２９】尚、本実施の形態では、本発明の蓄電手段
として電気二重層コンデンサを用いたが、他の種類のコ
ンデンサであってもよい。
として電気二重層コンデンサを用いたが、他の種類のコ
ンデンサであってもよい。
【００３０】また、本発明の蓄電手段として自然放電速
度が速いコンデンサを用いたときに、本発明の効果が特
に大きいが、ニッカド電池やリチウムイオン電池などの
二次電池を本発明の蓄電手段に用いたときにも、本発明
の効果を得ることができる。
度が速いコンデンサを用いたときに、本発明の効果が特
に大きいが、ニッカド電池やリチウムイオン電池などの
二次電池を本発明の蓄電手段に用いたときにも、本発明
の効果を得ることができる。
【００３１】また、本実施の形態では、本発明の充電基
準電圧を前記充電基準電圧Ｖa と同一に設定している
が、電気二重層コンデンサ３の最大定格を越えない範囲
で、本発明の充電基準電圧を前記充電基準電圧Ｖa より
も高く設定してもよい。
準電圧を前記充電基準電圧Ｖa と同一に設定している
が、電気二重層コンデンサ３の最大定格を越えない範囲
で、本発明の充電基準電圧を前記充電基準電圧Ｖa より
も高く設定してもよい。
【図１】脚式移動ロボットの電源制御ブロック図。
【図２】図１に示した燃料電池ユニットの構成図。
【図３】図１に示したコンデンサの出力電圧の推移説明
図。
図。
１…燃料電池ユニット、２…充電回路、３…電気二重層
コンデンサ、４…本体コントローラ、５…アクチュエー
タ、６…電圧センサ、８…ＤＣ／ＤＣコンバータ、９…
燃料ボンベ、１０…メインスイッチ、１１…燃料電池コ
ントローラ、１２…第１サブスイッチ、１３…第２サブ
スイッチ、２０…燃料電池、２１…コンプレッサ、２２
…定圧レギュレータ、２３…第１開閉弁、２４…冷却フ
ァン、２５…第２開閉弁、２６…コネクタ
コンデンサ、４…本体コントローラ、５…アクチュエー
タ、６…電圧センサ、８…ＤＣ／ＤＣコンバータ、９…
燃料ボンベ、１０…メインスイッチ、１１…燃料電池コ
ントローラ、１２…第１サブスイッチ、１３…第２サブ
スイッチ、２０…燃料電池、２１…コンプレッサ、２２
…定圧レギュレータ、２３…第１開閉弁、２４…冷却フ
ァン、２５…第２開閉弁、２６…コネクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 健一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 小川 直秀 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 小澤 信明 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3F060 CA14 HA00
Claims (2)
- 【請求項１】脚式移動ロボットの作動を制御する作動制
御手段と、該脚式移動ロボットの作動用電源として使用
され充放電可能な蓄電手段と、燃料電池と、該燃料電池
に燃料を供給する燃料供給手段と、該燃料電池を起動さ
せる燃料電池起動手段と、該燃料電池の出力から充電用
電流を生成し、該充電用電流により前記蓄電手段を充電
する充電手段とを備え、 前記燃料電池起動手段は、前記蓄電手段の出力電力によ
り前記燃料電池を起動させ、前記作動制御手段は、前記
燃料電池の作動を停止して前記脚式移動ロボットの作動
を終了する際に、前記充電手段により、前記蓄電手段が
該蓄電手段の最大定格電圧付近に設定された基準電圧ま
で充電された後に、該蓄電手段から前記脚式移動ロボッ
トへの作動用電力の供給を停止することを特徴とする脚
式移動ロボット。 - 【請求項２】前記蓄電手段はコンデンサであることを特
徴とする請求項１記載の脚式移動ロボット。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17634698A JP3810562B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 脚式移動ロボット |
| US09/309,594 US6266576B1 (en) | 1998-05-11 | 1999-05-11 | Legged moving robot |
| CA002271498A CA2271498C (en) | 1998-05-11 | 1999-05-11 | Legged mobile robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17634698A JP3810562B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 脚式移動ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000006060A true JP2000006060A (ja) | 2000-01-11 |
| JP3810562B2 JP3810562B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=16011999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17634698A Expired - Fee Related JP3810562B2 (ja) | 1998-05-11 | 1998-06-23 | 脚式移動ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3810562B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6266576B1 (en) * | 1998-05-11 | 2001-07-24 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Legged moving robot |
| KR101120319B1 (ko) * | 2007-10-10 | 2012-03-06 | 후다바 덴시 고교 가부시키가이샤 | 로봇, 로봇용 전송로에 사용되는 기준 전압 생성 회로 및 기준 전압 생성 회로를 갖는 허브 장치 |
| US8236459B2 (en) | 2008-02-15 | 2012-08-07 | Korea Institute Of Science And Technology | Hybrid type power supplying apparatus |
| CN110091934A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-08-06 | 北京交通大学 | 一种自适应多足步行平台 |
-
1998
- 1998-06-23 JP JP17634698A patent/JP3810562B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6266576B1 (en) * | 1998-05-11 | 2001-07-24 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Legged moving robot |
| KR101120319B1 (ko) * | 2007-10-10 | 2012-03-06 | 후다바 덴시 고교 가부시키가이샤 | 로봇, 로봇용 전송로에 사용되는 기준 전압 생성 회로 및 기준 전압 생성 회로를 갖는 허브 장치 |
| US8180202B2 (en) | 2007-10-10 | 2012-05-15 | Futaba Corporation | Robot, reference voltage generator circuit used in transmission path for robot, and hub incorporating reference voltage generator circuit |
| US8236459B2 (en) | 2008-02-15 | 2012-08-07 | Korea Institute Of Science And Technology | Hybrid type power supplying apparatus |
| CN110091934A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-08-06 | 北京交通大学 | 一种自适应多足步行平台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3810562B2 (ja) | 2006-08-16 |
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