JP2006219053A - Multiple direction movable vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多方向移動が可能な車両とその制御・操作方法に関するものである。 The present invention relates to a vehicle capable of multidirectional movement and a control / operation method thereof.
従来この種のローラー付き車輪を利用した多方向移動車両の車輪の構成は、異なる二つの方向に車輪の向きを揃えて十時や口時にした多輪駆動車であるとか、異なる三方向に車輪の向きを揃えた多輪駆動車があった。 Conventionally, the configuration of a wheel of a multi-directional moving vehicle using this type of wheel with a roller is a multi-wheel drive vehicle in which the direction of the wheel is aligned in two different directions and is set to 10 o'clock or mouth, or in three different directions. There was a multi-wheel drive vehicle with the same orientation.
三方向に車輪を並べた三輪駆動車両であれば出願人が特許を取得した車両(特許第3357668号)や特許2954268号の第1図や特許3241564号の第15・16図で示されている方法等がある。 In the case of a three-wheel drive vehicle in which wheels are arranged in three directions, it is shown in FIG. 1 of the patent (Japanese Patent No. 3357668), Japanese Patent No. 2954268, and FIGS. 15 and 16 of Japanese Patent No. 3241564. There are methods.
しかしながら、上記の多方向移動車両を搬送車両や車椅子として利用した場合、方向転換(その場旋回)の為に全車輪を駆動させる必要があった、発明者は多方向移動可能な車両に前後左右を固定する必要は無いと考え、荷物部分だけを動かす工夫をした。 However, when the above-described multidirectional moving vehicle is used as a transport vehicle or a wheelchair, it is necessary to drive all the wheels in order to change direction (turn on the spot). I thought that there was no need to fix the bag, and devised to move only the luggage part.
本発明の目的は、多方向移動が可能な車両であって、かつ荷台部分又は椅子の座席部分を独立して回転(旋回)可能にする事で、より実用的な多方向移動車両を提供する事にある。 An object of the present invention is to provide a more practical multi-directional moving vehicle that is capable of multi-directional movement and that can independently rotate (turn) the cargo bed portion or the seat portion of the chair. There is a thing.
本発明の多方向移動車両は、支柱の中を通したスパイラルケーブル(螺旋形のケーブル)によって、各部分の制御信号や配電線が繋がったままの状態で台車部分と独立して回転(旋回)運動を可能にする。 The multi-directional moving vehicle of the present invention is rotated (turned) independently of the carriage part while the control signal and the distribution line of each part remain connected by a spiral cable (spiral cable) passed through the support column. Enable exercise.
また、操作装置の前後左右を台車の向きに合わせるのでは無く、独立して回転(旋回)する事が可能な荷台又は椅子の座席の向いた方向を常に操作装置の前方とした制御を行う。 In addition, the control is performed such that the direction in which the loading platform or the seat of the chair, which can be rotated (turned) independently, is always set in front of the operating device, instead of matching the front, rear, left and right of the operating device with the direction of the carriage.
車両の移動方向と独立して荷台又は椅子の座席部分を回転(旋回)出来るので、搬送車両として利用する場合車両の向きと関係なく荷台部分だけを回転させて積み下ろしに都合の良い向きに合わせる事が出来るし、電動車椅子として利用した場合は横を向く為だけに全車輪を駆動させる必要は無くなり、結果としてより便利で実用的な多方向移動車両を実現出来る。 Since the platform or chair seat can be rotated (turned) independently of the direction of vehicle movement, when used as a transport vehicle, only the platform can be rotated to match the direction convenient for loading and unloading. However, when used as an electric wheelchair, it is not necessary to drive all the wheels just to turn sideways, and as a result, a more convenient and practical multi-directional moving vehicle can be realized.
本発明の多方向移動車両はローラー付き車輪を利用するので、平坦な所で使用する事が望ましい。 Since the multidirectional moving vehicle of the present invention uses wheels with rollers, it is desirable to use it on a flat place.
以下、本発明の実施例を図面を使って説明する。
図1は本発明の多方向移動車両の台車部分を構成する車両の車輪を正面と側面から説明するものである。
車輪1は回転軸2を中心に回転し、回転軸3を持つフリーローラー4と同様のローラー5が車輪1の接地面の全周にとりつけられている。この車輪1の回転軸2とすべてのフリーローラーの回転軸は90度に立体交差する様に構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 illustrates the wheels of a vehicle constituting a carriage part of a multidirectional moving vehicle according to the present invention from the front and side.
The
図2・3は図1のローラー付き車輪によって構成される、請求項1の移動撮影装置の台車部分である多輪駆動車両の車輪の配置を説明する為に、上から見た様に描いた概念図である。図2は少なくとも2方向に配置した車輪であり、図3はそれぞれ異なる3方向に配置した車輪による多方向移動が可能な多輪駆動車両の概念図である。
FIGS. 2 and 3 are drawn as seen from above in order to explain the arrangement of the wheels of a multi-wheel drive vehicle which is a carriage part of the mobile imaging device of
図2のAとBは、ともに直角に交わる2方向に並べられたの車輪で構成されている、多方向移動が可能な多輪駆動車両の例である。図2Aの車輪6と車輪7は同じ方向に並べられ、これと直交する方向に車輪8と車輪9を配置している4輪車両である。
FIGS. 2A and 2B are examples of a multi-wheel drive vehicle capable of multi-directional movement, which is composed of wheels arranged in two directions that intersect at right angles. The
例えば、車輪6と車輪7だけが回転し図面上の上方向に駆動力が働く様にすれば、車輪8と車輪9は回転しなくとも、接地しているフリーローラーが回転し摩擦を逃がす為、車両はそのまま図面上の上方へ移動する。今度は逆に、車輪8と車輪9だけが回転し図面上の左方向へ駆動力が働く様にすれば、車輪6と車輪7は回転しなくとも、接地しているフリーローラーが回転し摩擦を逃がす為、車両はそのまま左方向へ移動する。
For example, if only the
また、4輪とも回転する場合、例えば上記のように車輪6・7・8・9がそれぞれ回転すれば、図面上の左斜め上方向へ、車両の向きを変える事無く移動する。
このように、それぞれの車輪の回転を制御すれば、図面上の上下左右と斜め角度の4方向の計8方向へ、車両の向きを変える事無く移動できる。
Further, when all four wheels rotate, for example, if the
In this way, if the rotation of each wheel is controlled, the vehicle can be moved in a total of eight directions, that is, four directions of up and down, left and right and oblique angles on the drawing without changing the direction of the vehicle.
図2Bは、車輪10・11・12・13が同じ方向に並べられ、これと直交する方向に車輪14・15を配置している6輪車両である。図2Aの4輪車両と同様に同じ方向に並べられた車輪だけを回転させれば図面上の上下左右方向へ移動し、2つの方向に並べられた全ての車輪を回転させれば斜め方向への移動も可能である。 FIG. 2B shows a six-wheeled vehicle in which the wheels 10, 11, 12, and 13 are arranged in the same direction and the wheels 14 and 15 are arranged in a direction orthogonal to the wheels. As in the case of the four-wheel vehicle in FIG. 2A, if only the wheels arranged in the same direction are rotated, it moves in the vertical and horizontal directions on the drawing, and if all the wheels arranged in the two directions are rotated, the wheels are inclined. Is also possible.
図3のAは車輪の回転軸が120度間隔で、車両の重心26に集まっており、図4のBは車輪の回転方向が120度間隔で、車両の重心27に集まっている3輪車両である。
3A is a three-wheeled vehicle in which the rotational axes of the wheels are gathered at the center of gravity 26 of the vehicle at intervals of 120 degrees, and B in FIG. 4 is a three-wheeled vehicle where the rotational directions of the wheels are gathered at the center of
例えば、図4Aの3輪車両の車輪30と車輪31回転し、それぞれ方向32と方向33の方向に駆動力が働くとすれば、車輪34は回転しなくとも、この車両は重心26からみて図面上の上方にあたる方向35の方向へ車両の向きを変えずに移動する。今度は、車輪31は回転せずに車輪30が方向32へ車輪34が方向36へ駆動力が働く様に回転すれば、この車両は重心26から見て方向37の方向へ車両の向きを変えずに移動する。
For example, if the wheel 30 and the wheel 31 of the three-wheeled vehicle in FIG. 4A rotate and the driving force works in the directions 32 and 33, respectively, the vehicle is seen from the center of gravity 26 even if the
つまり、図3Aの3輪車両は、車両の重心26から見て、60度間隔に6方向への移動を車両の向きを変えずに行う事が出来る。図3Bの3輪車両は、図3Aの3輪車両と同じく、60度間隔に6方向への移動を車両の向きを変えずに行う事が出来るが、移動する場合3輪とも回転し3輪とも移動方向に駆動力が働く。 That is, the three-wheeled vehicle in FIG. 3A can move in six directions at intervals of 60 degrees as seen from the center of gravity 26 of the vehicle without changing the direction of the vehicle. The three-wheeled vehicle shown in FIG. 3B can move in six directions at intervals of 60 degrees without changing the direction of the vehicle, like the three-wheeled vehicle shown in FIG. 3A. In both cases, driving force works in the moving direction.
以上説明した多方向移動が可能な多輪駆動車両を台車部分とした搬送車両の連続動作を図4で説明し、電動車椅子を図5・高所作業車を図6・これらの車両の操作装置の例を図7で説明する。 The continuous operation of the transport vehicle using the multi-wheel drive vehicle capable of multi-directional movement described above as a carriage part will be described with reference to FIG. 4, the electric wheelchair is shown in FIG. 5, the aerial work vehicle is shown in FIG. An example of this will be described with reference to FIG.
図4は、多方向移動が可能な多輪駆動車両を台車部分として、図1のローラー付き車輪が直向する異なる二つの方向へ向けて揃えられており口時の様に構成されている。また、上部に荷物を乗せる台があり、この荷台部分は下の台車部分とは回転軸によって接続されており、台車の向きと関係無く回転(旋回)する事が出来る搬送車両47である。
In FIG. 4, a multi-wheel drive vehicle capable of multi-directional movement is used as a carriage part, and the wheels with rollers of FIG. In addition, there is a platform on which an item is placed, and this cargo platform portion is connected to the lower cart portion by a rotating shaft, and is a
図4のA・B・Cは、この搬送車両47の連続動作を荷台48の向きが解る様にそれぞれ上面図も付けて説明している。台車部分49は直接多方向移動出来るが、台車の向き・移動方向と関係なくAからCへと移動する間に荷台部分は回転(旋回)する。
4A, 4B, and 4C illustrate the continuous operation of the
荷台部分48はAの位置で荷物50を載せ、Bの位置で時計回りに90度回転(旋回)し、Cの位置で更に90度回転(旋回)し荷物50を降ろす。この時、下の台車部分49は向きを変えず右へ移動しただけである。
The
図5は、電動車椅子51の正面図と側面図である。多方向移動可能な台車部分52に回転軸で接続された座席部分53があり、肘掛の部分に操作装置であるジョイスティック54がある。このジョイスティック54のケーブル55は、肘掛の下から座席の下を通り回転軸であるパイプ56の中を通って台車部分52の制御基板57へ繋がっている。
FIG. 5 is a front view and a side view of the electric wheelchair 51. There is a
この電動車椅子は図4の搬送車両47と同じ様に多方向移動可能な台車部分52の向きと関係なく回転(旋回)する事が出来る。さらに、座席53に座った人が向いている方向が常に前方と成るように、操作装置の前方傾動動作は同じでも座席53の向いた方向が常に前方として認識され、台車部分は進行方向を変える。
This electric wheelchair can rotate (turn) regardless of the direction of the
図6は室内用高所作業車58である。多方向移動可能な台車部分と回転軸で接続された作業台59があり、この作業台は人が乗った状態で上昇する。主に、室内の天井部分の内装工事時の台車として利用できる。
FIG. 6 shows an indoor
図7は、この多方向移動が可能な多輪駆動車両の移動方向と回転(旋回)軸の支柱により接続された荷台又は椅子の座席部分の回転動作とを同時に操作出来る操作装置の例である。 FIG. 7 is an example of an operating device capable of simultaneously operating the moving direction of the multi-wheel drive vehicle capable of multi-directional movement and the rotating operation of the loading platform or the seat portion of the chair connected by the column of the rotating (turning) axis. .
ジョイスティック60の傾動をX軸とY軸の2つのポテンションメーター(可変抵抗器の電流の差)で捕らえ、その数値に基づき各車輪の回転数・回転方向に反映させる事で車両を制御する。又は、ジョイスティック60の傾動により周りに備えられた複数の接触センサー(圧力センサー)により、各車輪の回転数・回転方向に反映させる事で車両を制御する。 The vehicle is controlled by capturing the tilt of the joystick 60 with two potentiometers (difference in the current of the variable resistor) on the X-axis and Y-axis and reflecting them in the rotation speed and rotation direction of each wheel based on the numerical values. Alternatively, the vehicle is controlled by reflecting the number of rotations and the direction of rotation of each wheel by a plurality of contact sensors (pressure sensors) provided around the tilt of the joystick 60.
ジョイスティック60のZ軸(捻り方向)61を回転させる62の操作により、荷台又は椅子の座席の部分が回転(旋回)する。このZ軸61の操作は、車両の制御・ジョイスティック60の傾動とは独立して行えるので、ジョイスティック60を片手で握り車両の操作とその上に備えられた荷台又は椅子の座席の部分の回転(旋回)動作を同時でも別々にでも操作できる。 By the operation 62 for rotating the Z-axis (twist direction) 61 of the joystick 60, the loading platform or the seat portion of the chair is rotated (turned). Since the operation of the Z-axis 61 can be performed independently of the control of the vehicle and the tilting of the joystick 60, the joystick 60 is held with one hand, the operation of the vehicle and the rotation of the loading platform or the seat portion of the chair provided thereon ( (Swivel) operation can be operated simultaneously or separately.
以上説明した多方向移動可能な多輪駆動車両の産業上の利用の可能性について、電動車椅子は自走出来るOAチェアーとして利用可能であるし、また、搬送車両は走路のレイアウトに左右される事無く利用出来るし、室内用高所作業車両は室内の天井付近の内装工事用の台車として便利に利用可能である。 Regarding the industrial applicability of the multi-wheel drive vehicle that can move in multiple directions as described above, the electric wheelchair can be used as an OA chair that can run on its own, and the transport vehicle depends on the layout of the runway. The indoor aerial work vehicle can be used conveniently as a dolly for interior work near the ceiling in the room.
1 ローラー付き車輪
2 ローラー付き車輪の回転軸
3 ローラーの回転軸
4 ローラー
5 他のローラー
6〜15 車輪
20〜24 ベクトル
26〜29 車両の重心
30・31 車輪
32・33 方向
34 車輪
35〜37 方向
38〜40 ベクトル
41〜43 車輪
44〜46 方向
47 搬送車両
48 搬送車両の荷台
49 搬送車両の台車部分
50 荷物
51 電動車椅子
52 電動車椅子の台車部分
53 電動車椅子の座席部分
54 ジョイスティック
55 ジョイスティックのケーブル
56 回転軸であるパイプ
57 制御基板
58 高所作業車
59 高所作業車の作業台
60 操作卓のジョイスティック
61 ジョイスティックのZ軸(捻り方向)
62 ジョイスティック捻り操作
DESCRIPTION OF
62 Joystick twisting operation
Claims (2)
In the joystick-type operating device and its vehicle according to claim 1, wherein the multi-directional movement of the carriage part is controlled by tilting (X / Y axis) and the rotation (turning) of the loading part or chair seat part is controlled by twisting (Z axis). A control / operating method characterized in that the traveling direction is always determined with the front viewed from the loading platform or chair seat as the front of the carriage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005035760A JP2006219053A (en) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | Multiple direction movable vehicle |
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Cited By (2)
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JP2009040165A (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Kanto Auto Works Ltd | Three-wheeled traveling device |
JP2015011384A (en) * | 2013-06-26 | 2015-01-19 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター | Movable carriage control device and movable carriage control method |
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2005
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