JP2010012821A - 車輪移動装置とその進行方向制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スキッドステア方式およびステアリング方式以外の方法により車輪移動装置の進行方向を変更させることができ、しかも高速走行時でも安定して進行方向を変更できる車輪移動装置とその進行方向制御方法を提供する。
【解決手段】本体３と、本体３の重量を走行面１に伝達するように走行面１と接する複数の車輪５ａ〜５ｄとを備え、これら車輪５ａ〜５ｄの転動により移動する車輪移動装置において、車輪５ａ〜５ｄの回転軸の向きが本体３に対して固定された状態で、本体３の前方部の鉛直方向位置を本体３の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、本体３の左側部の鉛直方向位置を本体３の右側部の鉛直方向位置に対して変化させることで、車輪移動装置の進行方向を左側または右側に変更する。
【選択図】図４

Description

本発明は、本体と、該本体の重量を走行面に伝達するように走行面と接する複数の車輪とを備え、車輪の転動により移動する車輪移動装置とその進行方向制御方法に関する。

車輪移動装置は、車輪を回転駆動させることで走行面上を進行する。この車輪移動装置の進行方向を変更する方式として、スキッドステア方式とステアリング方式がある。
スキッドステア方式では、左側の車輪の回転速度と右側の車輪の回転速度とに差をつけることで、進行方向を左側または右側に変更する（例えば、特許文献１）。
ステアリング方式では、車輪を鉛直軸の周りに回転させて車輪の向き左側または右側に変更することで、進行方向を左側または右側に変更する。
特開２０００−１９０８８２号公報

しかし、スキッドステア方式の場合には、左側の車輪の回転速度と右側の車輪の回転速度とに差をつけることで、車輪の走行面に対する滑りが大きくなる可能性がある。そのため、高速走行時に進行方向を安定した状態で変更できない可能性がある。
一方、ステアリング方式の場合には、車輪の向き左側または右側に変更するためのステアリング装置が必要となるため、その分、重量が増し構成が複雑になり故障する確率が高くなる。

そこで、本発明の目的は、スキッドステア方式およびステアリング方式以外の方法により車輪移動装置の進行方向を変更させることができ、しかも高速走行時でも安定して進行方向を変更できる車輪移動装置とその進行方向制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によると、本体と、該本体の重量を走行面に伝達するように走行面と接する複数の車輪とを備え、前記車輪の転動により移動する車輪移動装置の進行方向制御方法であって、
前記車輪の回転軸の向きが前記本体に対して固定された状態で、前記本体の前方部の鉛直方向位置を前記本体の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、前記本体の左側部の鉛直方向位置を前記本体の右側部の鉛直方向位置に対して変化させることで、前記車輪移動装置の進行方向を左側または右側に変更する、ことを特徴とする車輪移動装置の進行方向制御方法が提供される。

上述の方法では、前記車輪の回転軸の向きが前記本体に対して固定された状態で、前記本体の前方部の鉛直方向位置を前記本体の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに（例えば、図２から図３への姿勢変更）、前記本体の左側部の鉛直方向位置を前記本体の右側部の鉛直方向位置に対して変化させることで（例えば、図３から図４への姿勢変更）、車輪と走行面との接地状態を変化させ、これにより、前記車輪移動装置の進行方向を左側または右側に変更する。この原理については、後で図５を参照して詳細に説明する。
従って、スキッドステア方式のように左右の車輪の回転速度に差をつけることなく、車輪と走行面との接地状態を変化させることで進行方向を変更できる。よって、スキッドステア方式のように車輪の走行面に対する滑りが大きくなることを防止し、高速走行時においても安定して進行方向を変更できる。
また、前記本体の水平面に対する姿勢を変化させることで進行方向を変更するので、車輪の向きを左側または右側に変更するためのステアリング装置を省略でき、その分、軽量化できるとともに構成を簡単にして故障の確率を低下させることができる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記複数の車輪の少なくとも２つは、前記本体の左右方向位置が異なっているとともに、脚を介して前記本体に連結されており、
前記各脚は本体との連結部を有し、
前記車輪の回転軸の向きが前記本体に対して固定された状態で、前記連結部の走行面からの高さを変化させることで、前記本体の前方部の鉛直方向位置を前記本体の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、前記本体の左側部の鉛直方向位置を前記本体の右側部の鉛直方向位置に対して変化させる。

このように、前記本体の前方部の鉛直方向位置を前記本体の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、前記本体の左側部の鉛直方向位置を前記本体の右側部の鉛直方向位置に対して変化させるための具体的手段として、前記複数の車輪の少なくとも２つは、前記本体の左右方向位置が異なっているとともに脚を介して前記本体に連結されるようにし、前記脚と本体との連結部の高さを変化させる。

また、上記目的を達成するため、本発明によると、本体と、該本体の重量を走行面に伝達するように走行面と接する複数の車輪とを備え、前記車輪の転動により移動する車輪移動装置であって、
進行方向指令信号に基づいて、前記車輪の回転軸の向きが前記本体に対して固定された状態で、前記本体の前方部の鉛直方向位置を前記本体の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、前記本体の左側部の鉛直方向位置を前記本体の右側部の鉛直方向位置に対して変化させることで、前記車輪移動装置の進行方向を左側または右側に変更する姿勢制御装置を備える、ことを特徴とする車輪移動装置が提供される。

上記車輪移動装置では、姿勢制御装置が、前記車輪の回転軸の向きが前記本体に対して固定された状態で、前記本体の前方部の鉛直方向位置を前記本体の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、前記本体の左側部の鉛直方向位置を前記本体の右側部の鉛直方向位置に対して変化させることで、車輪と走行面との接地状態を変化させ、これにより、前記車輪移動装置の進行方向を左側または右側に変更する。従って、スキッドステア方式のように左右の車輪の回転速度に差をつけることなく、前記本体の前記姿勢を変化させることで進行方向を変更できる。よって、スキッドステア方式のように車輪の走行面に対する滑りが大きくなることを防止し、高速走行時においても安定して進行方向を変更できる。
また、前記本体の前記姿勢を変化させることで進行方向を変更するので、車輪の向きを左側または右側に変更するためのステアリング装置を省略でき、その分、軽量化できるとともに構成を簡単にして故障の確率を低下させることができる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記車輪の回転軸の向きは前記本体に対して固定されており、
前記複数の車輪の少なくとも２つは、前記本体の左右方向位置が異なっているとともに、脚を介して前記本体に連結されており、前記各脚は本体との連結部を有し、
前記各連結部の走行面からの高さを変化させる高さ調節装置を備え、
前記姿勢制御装置は、前記高さ調節装置を制御することで、前記連結部の走行面からの高さを変化させて、前記本体の前方部の鉛直方向位置を前記本体の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、前記本体の左側部の鉛直方向位置を前記本体の右側部の鉛直方向位置に対して変化させる。

このように、前記本体の前方部の鉛直方向位置を前記本体の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、前記本体の左側部の鉛直方向位置を前記本体の右側部の鉛直方向位置に対して変化させるための具体的手段として、前記複数の車輪の少なくとも２つは、前記本体の左右方向位置が異なっているとともに脚を介して前記本体に連結されるようにし、前記脚と本体との連結部の高さを変化させる。

上述した本発明によると、スキッドステア方式およびステアリング方式以外の方法により車輪移動装置の進行方向を変更させることができ、しかも高速走行時でも安定して進行方向を変更できる。

本発明を実施するための最良の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図および本明細書において共通する部分、部材には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態による車輪移動装置１０の構成を示す図である。図１（Ａ）は平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図（側面図）である。

図１に示すように、車輪移動装置１０は、本体３と、該本体３の重量を走行面１（図１では、水平な走行面）に伝達するように走行面１と接する複数の車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとを備え、車輪５ａ〜５ｄの転動により移動する装置である。図１の例では、同一寸法の車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが、同じ回転速度で回転するように、後述の回転駆動装置１５により回転駆動される。これにより、車輪移動装置１０が走行面１上を走行・進行する。
また、本実施形態によると、複数の車輪５ａ〜５ｄの少なくとも２つは、本体３の左右方向位置が異なっている。図１の例では、車輪５ａと車輪５ｂとは左右方向位置が異なっており、車輪５ｃと車輪５ｄとは左右方向位置が異なっている。また、各車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、脚７を介して本体３に連結されている。この連結のため、各脚７の上端部は本体３との連結部７ａを有する。この連結部７ａは、脚７と一体となっている部分であり、後述の揺動駆動装置１１により本体３に対して脚７と一体的に揺動（即ち、回転）駆動される。そのため、揺動軸９が前記揺動の中心軸ａと同心に本体３に揺動可能に取り付けられ、この揺動軸９と連結部７ａとが一体的に結合されている。揺動の中心軸ａは、本体３の左右方向を向く軸（図１（Ｂ）では、紙面と垂直な方向を向く軸）である。揺動軸９が、揺動駆動装置１１により揺動駆動され、これにより、揺動軸９と連結部７ａと脚７とが一体的に揺動駆動される。図１の例では、揺動駆動装置１１は、本体３に固定され揺動軸９を出力軸とする揺動駆動モータであるが、他の構成の揺動駆動装置１１を用いてもよい。

また、車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄには、当該車輪の回転軸１３が一体的に結合される。各回転軸１３は、対応する脚７の下端部に回転可能に取り付けられる。この回転の中心軸ｂは、本体３の左右方向を向く軸（図１（Ｂ）では、紙面と垂直な方向を向く軸）である。図１の例では、車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが回転駆動装置１５により回転駆動される。図１の例では、回転駆動装置１５は、各車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの脚７にそれぞれ固定され、回転軸１３を出力軸とする回転駆動モータであるが、他の構成の回転駆動装置１５を用いてもよい。

本実施形態では、各車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの向きは、次のように本体３に対して固定されている。図１では、各車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの回転軸１３の向きが脚７に対して固定され、各脚７に結合された揺動軸９の向きが本体３に対して固定されていることにより、車輪５ａ〜５ｄの回転軸１３の向きは本体３に対して一定である。言い換えると、車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの向きは、本体３に対して一定である。

次に、上述の構成を有する車輪移動装置１０の進行方向制御方法を説明する。なお、以下では、車輪移動装置１０の進行方向を右側に変える場合を主に説明するが、左側に変える場合も同様である。

本実施形態によると、車輪移動装置１０が走行中に、水平面に対する本体３の姿勢を変化させることで、車輪５ａ、５ｂの走行面１との接地状態を変化させ、これにより、車輪移動装置１０の進行方向を変更する。
図２〜図４は、本実施形態による車輪移動装置１０の進行方向制御方法を説明するための図である。図２〜図４の各図において、（Ａ）は平面図（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図（側面図）である。なお、図２〜図４では、簡単のため、回転駆動モータ１５、揺動駆動モータ１１を省略している。

本体３の姿勢は、図２〜図４の順で変更されてよい。
（図２から図３への姿勢変更）
図２から図４への姿勢変更は、簡単に言うと、本体３の後方部を前方部よりも高くする。図２の状態では、車輪移動装置１０の進行方向は、この図の方向Ｄ１である。即ち、本体３（即ち、本体３の前後方向軸）も車輪５ａ〜５ｄ（即ち、車輪の回転軸と垂直であって、前方側を向く水平方向）も方向Ｄ１を向いている。また、本体３は、図２において水平姿勢となっている。この図２の状態から図３の状態に、水平面に対する本体３の姿勢を変更する。即ち、図２の状態から、本体３の左右方向における各位置にて、本体３の前方部の鉛直方向位置（この例では、走行平面１からの高さ）を本体３の後方部の鉛直方向位置に対して相対的に変化させる。具体的には、後方側の左右の脚７を揺動駆動装置１１により揺動させて、本体３の左右方向における各位置にて、本体３における後方部の鉛直方向位置が本体３における前方部の鉛直方向位置よりも高くなるようにする。例えば、前方側の車輪５ａ，５ｂの脚７も揺動させずに、後方側の車輪５ｃ，５ｄの脚７を揺動させて、本体３の後方部を高くする。図３では、前方側車輪５ａ、５ｂの脚７の連結部７ａは、鉛直方向位置が同じとなっており、後方側車輪５ｃ、５ｄの脚７の連結部７ａも、鉛直方向位置が同じとなっている。なお、図３の状態でも、車輪移動装置１０の進行方向は、前記方向Ｄ１である。
（図３から図４への姿勢変更）
図３から図４への姿勢変更は次の通りである。図３の状態から、本体３の前後方向の各位置にて本体３における左側部の鉛直方向位置を本体３における右側部の鉛直方向位置に対して相対的に変化させて、図４の状態する。図３の状態から図４の状態にするために、例えば、左側の車輪５ａ，５ｃの脚７は揺動させずに、右側の車輪５ｂ，５ｄの脚７を揺動させて、本体３の前後方向の各位置にて本体３における右側部の高さを本体３における左側部の高さよりも低くする。図４の状態では、車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた脚７の連結部７ａのうち、車輪５ｃに取り付けられた脚７の連結部７ａが最も高く、次に車輪５ｄに取り付けられた脚７の連結部７ａが高く、次に車輪５ａに取り付けられた脚７の連結部７ａが高く、車輪５ｂに取り付けられた脚７の連結部７ａが最も低くなっている。

上述のように、本体３の姿勢を図２の状態から図４の状態に変更することで、車輪移動装置１０の進行方向が右側に変更される。これについて、図５と図６も参照しながら詳細に説明する。図５（Ａ）は図３の状態に相当する。
図５（Ａ）に示す車輪５ａ，５ｂを、図５（Ｂ）に示すバイク前輪のモデルで単純化する。図５（Ａ）において、本体３の回転軸Ｃ１は、水平面に対しθだけ傾いており、図５（Ｂ）において、回転シャフト２の回転軸Ｃ２は、水平面に対しγだけ傾いている。図５（Ａ）の回転軸Ｃ１は、バイク前輪４と共に（即ち、バイク前輪４と一体的に）回転する回転シャフト２の回転軸Ｃ２に対応する。
図３の状態から図４の状態に変化することは、図５（Ａ）において本体３が回転軸Ｃ１の回りに回転することと実質的に等しく、図５（Ｂ）において回転シャフト２が回転軸Ｃ２の回りに回転することとも実質的に等しい。図５（Ｂ）では、回転シャフト２が回転軸Ｃ２の回りに回転すると、回転シャフト２と共に（即ち、回転シャフト２と一体的に）バイク車輪４も回転し、バイクの進行方向が変更される。図５（Ｂ）と同様に考えると、図５（Ａ）でも、本体３が回転軸Ｃ１の回りに回転すると、本体３と共に（即ち、本体３と一体的に）車輪５ａ，５ｂも回転し、車輪移動装置１０の進行方向が変更される。
ただし、図５（Ａ）で、θ＝０°となると、図５（Ｂ）で，γ＝０°と同じことになり、図５（Ｂ）で言うならば、いくら回転シャフト２を回転させても旋回（進行方向を変更）することができない（図６（Ａ）を参照）。
また、γ＞０°、即ち、θ＞０°である場合、仮に回転シャフト２（本体３）を回転軸Ｃ１（Ｃ２）の回りに極端に９０°だけ回転させたとすると（図５（Ｂ）の状態から図６（Ｂ）の状態への回転）、進行方向を９０度変更して真横に進むことができる。

従って、図３の状態において、本体３を前記回転軸Ｃ１の回りに回転させるように、本体３の前後方向の各位置にて本体３における右側部の鉛直方向位置を本体３における左側部の鉛直方向位置に対して低くすることで、車輪移動装置１０の進行方向が右側に変更される。即ち、図４（Ａ）の破線矢印の方向に推進力が発生し、この破線矢印の方向に進行方向が変更される。つまり、車輪５ａ〜５ｄを鉛直面から図４（Ａ）のように右側に傾けると、右側に推進力が発生する。
また、同様に、図３の状態において、本体３を前記回転軸Ｃ１の回りに回転させるように、本体３の前後方向の各位置にて本体３における左側部の鉛直方向位置を本体３における右側部の鉛直方向位置に対して低くすることで、車輪移動装置１０の進行方向が左側に変更される。

上述の車輪移動装置１０の構成をより詳しく説明する。本実施形態によると、車輪移動装置１０は、各連結部７ａの走行面１からの高さを変化させる高さ調節装置１７と、車輪移動装置１０の進行方向を制御する姿勢制御装置１９とを備える。高さ調節装置１７は、上述した複数の脚７と、複数の脚７をそれぞれ揺動する複数の揺動駆動装置１１（揺動駆動モータ）とから構成される。姿勢制御装置１９は、進行方向指令信号に基づいて、上述と同様に例えば図２〜図４のように、水平面に対する本体３の姿勢を変化させることで、車輪５ａ、５ｂの走行面１との接地状態を変化させ、これにより、車輪移動装置１０の進行方向を変更する。即ち、姿勢制御装置１９は、高さ調節装置１７を制御することで、上述のように、各連結部７ａの走行面１からの高さを変化させて、本体３の前方部の鉛直方向位置を本体３の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、本体３の左側部の鉛直方向位置を本体３の右側部の鉛直方向位置に対して変化させ、これにより、本体３の姿勢を変化させる。

進行方向指令信号は、車輪移動装置１０が自律走行する装置である場合には、車輪移動装置１０に搭載された自律制御部から出力されるものであってよい。
この場合、図７に示す構成を採用してよい。図７は車輪移動装置１０に搭載される各部の構成を示すブロック図である。図７において、自律制御部２１は、進行方向側の障害物などを検出するセンサ２３からの信号に基づいて、進行方向指令信号を出力してよい。一方、姿勢制御装置１９は、進行方向指令信号が示す進行方向の変更方向（右側または左側）に基づいて、各モータドライバ２５を制御することで駆動用電源２７から各揺動駆動モータ１１への供給電力を制御し、これにより、例えば図２の状態から図４の状態になるように各脚７を揺動させる。なお、各脚７の揺動量は、（例えば図１の状態からの）進行方向の各変更方向（右側または左側）に対応させて、当該各変更方向毎に予め姿勢制御装置１９の記憶部に記憶されていてもよい。また、進行方向指令信号が（例えば図１の状態からの）進行方向変更量も示す場合には、当該各進行方向変更量毎に、各脚７の揺動量が予め姿勢制御装置１９の記憶部に記憶されていてもよい。姿勢制御装置１９は、前記記憶部に記憶された前記揺動量と、進行方向指令信号とに基づいて、上述のように各脚７を揺動させる制御を行う。
なお、進行方向指令信号は、車輪移動装置１０の外部に設けられた指令発信部（図示せず）から送信されてもよい。このように送信された進行方向指令信号が自律制御部２１を介さずに姿勢制御装置１９に入力されてもよい。

上述した本発明の実施形態では、前記車輪５ａ〜５ｂの回転軸の向きが本体３に対して固定された状態で、本体３の前方部の鉛直方向位置を本体３の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに（例えば、図２から図３への姿勢変更）、本体３の左側部の鉛直方向位置を本体３の右側部の鉛直方向位置に対して変化させることで（例えば、図３から図４への姿勢変更）、車輪５ａ，５ｂと走行面との接地状態を変化させ、これにより、車輪移動装置１０の進行方向を左側または右側に変更する。従って、スキッドステア方式のように左右の車輪の回転速度に差をつけることなく、車輪５ａ，５ｂと走行面との接地状態を変化させることで進行方向を変更できる。よって、スキッドステア方式のように車輪の走行面に対する滑りが大きくなることを防止し、高速走行時においても安定して進行方向を変更できる。
また、本体３の水平面に対する姿勢を変化させることで進行方向を変更するので、車輪の向きを左側または右側に変更するためのステアリング装置を省略でき、その分、軽量化できるとともに構成を簡単にして故障の確率を低下させることができる。

また、本体３の前方部の鉛直方向位置を本体３の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、本体３の左側部の鉛直方向位置を本体３の右側部の鉛直方向位置に対して変化させることができるようにするための具体的手段として、複数の車輪５ａ〜５ｄの少なくとも２つは、本体３の左右方向位置が異なっているとともに脚７を介して本体３に連結されるようにし、脚７と本体３との連結部７ａの高さを変化させる。
なお、本体３の前方部に設けられた車輪５ａ，５ｂを、１つの車輪にしてもよい。即ち、車輪５ａ，５ｂを、回転軸１３の向きが本体３に対し本体３の左右方向に固定された１つの車輪とすることも可能である。また、この１つの車輪は脚７を介さずに本体３に回転可能に取り付けられてもよい。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

上述の実施形態では、高さ調節装置１７は、複数の脚７と、複数の脚７をそれぞれ揺動する揺動駆動装置１１（揺動駆動モータ）とから構成されたが、他の構成の高さ調節装置１７を採用してもよい。
例えば、揺動可能な上述の脚７の代わりに、伸縮可能な脚７を用いて高さ調節装置１７を構成してもよい。即ち、高さ調節装置１７は、各車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ毎に設けられ下端部に当該車輪が回転可能に取り付けられ上端部が本体３に取り付けられた脚７と、これらの脚７をそれぞれ伸縮する伸縮装置（例えば、油圧または空圧シリンダ）とから構成されてよい。このような構成において、姿勢制御装置１９は、伸縮装置を制御することで、脚７の伸縮量を変化させ、上述のように本体３の姿勢を変更する。この場合、車輪移動装置１０の他の構成、動作は、上述の実施形態と同じであってよい。
また、揺動可能な上述の脚７の代わりに、折り曲げ可能な脚７を用いて高さ調節装置１７を構成してもよい。即ち、高さ調節装置１７は、各車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ毎に設けられ下端部に当該車輪が回転可能に取り付けられ上端部が本体３に取り付けられ中間部が折り曲げ可能な脚７と、これらの脚７の前記中間部をそれぞれ折り曲げる折り曲げ装置（例えば、油圧または空圧シリンダ）とから構成されてよい。このような構成において、姿勢制御装置１９は、折り曲げ装置を制御することで、脚７の折り曲げ量を変化させ、上述のように本体３の姿勢を変更する。この場合、車輪移動装置１０の他の構成、動作は、上述の実施形態と同じであってよい。

上述の実施形態では、上述の車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの数は４つであったが、本発明によると、上述の車輪は、少なくとも３つあればよい。この場合、本発明によると、すべての車輪５ａ〜５ｄに脚７を設けなくてもよい。即ち、脚７の連結部７ａの走行面１からの高さを変化させることで、本体３の前方部の鉛直方向位置を本体３の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、本体３の左側部の鉛直方向位置を本体３の右側部の鉛直方向位置に対して変化させることができさえすれば、すべての車輪５ａ〜５ｄに脚７を設けなくてもよい。

本発明の実施形態による車輪移動装置の構成図であり、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は側面図である。 図１の車輪移動装置の進行方向を変更する前の状態を示し、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は側面図である。 図１の車輪移動装置の進行方向を変更している最中の状態を示し、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は側面図である。 図１の車輪移動装置の進行方向を変更した状態を示し、（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は側面図である。 本発明の原理を説明するための図である。 本発明の原理を補足説明するための図である。 図１の車輪移動装置に搭載される各部の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１・・・走行面、２・・・回転シャフト、３・・・本体、４・・・バイク前輪、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ・・・車輪、７・・・脚、７ａ・・・連結部，９・・・揺動軸、１０・・・車輪移動装置、１１・・・揺動駆動装置（揺動駆動モータ）、１３・・・回転軸、１５・・・回転駆動装置（回転駆動モータ）、１７・・・高さ調節装置、１９・・・姿勢制御装置、２１・・・自律制御部、２３・・・センサ、２５・・・モータドライバ、２７・・・駆動用電源

Claims (4)

1. 本体と、該本体の重量を走行面に伝達するように走行面と接する複数の車輪とを備え、前記車輪の転動により移動する車輪移動装置の進行方向制御方法であって、
   前記車輪の回転軸の向きが前記本体に対して固定された状態で、前記本体の前方部の鉛直方向位置を前記本体の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、前記本体の左側部の鉛直方向位置を前記本体の右側部の鉛直方向位置に対して変化させることで、前記車輪移動装置の進行方向を左側または右側に変更する、ことを特徴とする車輪移動装置の進行方向制御方法。
2. 前記複数の車輪の少なくとも２つは、前記本体の左右方向位置が異なっているとともに、脚を介して前記本体に連結されており、
   前記各脚は本体との連結部を有し、
   前記車輪の回転軸の向きが前記本体に対して固定された状態で、前記連結部の走行面からの高さを変化させることで、前記本体の前方部の鉛直方向位置を前記本体の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、前記本体の左側部の鉛直方向位置を前記本体の右側部の鉛直方向位置に対して変化させる、ことを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の車輪移動装置の進行方向制御方法。
3. 本体と、該本体の重量を走行面に伝達するように走行面と接する複数の車輪とを備え、前記車輪の転動により移動する車輪移動装置であって、
   進行方向指令信号に基づいて、前記車輪の回転軸の向きが前記本体に対して固定された状態で、前記本体の前方部の鉛直方向位置を前記本体の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、前記本体の左側部の鉛直方向位置を前記本体の右側部の鉛直方向位置に対して変化させることで、前記車輪移動装置の進行方向を左側または右側に変更する姿勢制御装置を備える、ことを特徴とする車輪移動装置。
4. 前記車輪の回転軸の向きは前記本体に対して固定されており、
   前記複数の車輪の少なくとも２つは、前記本体の左右方向位置が異なっているとともに、脚を介して前記本体に連結されており、前記各脚は本体との連結部を有し、
   前記各連結部の走行面からの高さを変化させる高さ調節装置を備え、
   前記姿勢制御装置は、前記高さ調節装置を制御することで、前記連結部の走行面からの高さを変化させて、前記本体の前方部の鉛直方向位置を前記本体の後方部の鉛直方向位置に対して変化させるとともに、前記本体の左側部の鉛直方向位置を前記本体の右側部の鉛直方向位置に対して変化させる、ことを特徴とする請求項３に記載の車輪移動装置。

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