JP2014188607A - Multiple metamere type robot and metamere of the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot capable of moving regardless of the shape of a moving surface, and to provide a metamere used in the robot.SOLUTION: A metamere of a multiple metamere type robot includes: a telescopic arm which expands and contracts along a body axial direction of the robot; and a rotation arm which is connected with the telescopic arm and rotates around a rotation shaft extending in a direction perpendicular to the body axial direction.

Description

本発明は、ロボットに関し、より詳しくは、多体節型ロボット、及びこのロボットに使用される体節に関する。   The present invention relates to a robot, and more particularly, to a multi-segment robot and a body segment used in the robot.

従来、配管内、瓦礫内、又は瓦礫上等を移動するロボットに関する様々な技術が提案されている。例えば、非特許文献1には、蠕動運動によって配管内を移動するロボットが記載されている。このロボットは、複数の伸縮モジュールを備えており、各伸縮モジュールは、ロボットの進行方向に沿って屈伸可能な3つのアクチュエータで構成されている。このロボットは、複数の伸縮モジュールが、所定の順序でアクチュエータを伸長及び屈曲させて長さ方向及び太さ方向の伸縮を繰り返し、これにより配管内を移動する。しかしながら、このような伸縮モジュールでは、各アクチュエータが長さ方向の伸長と太さ方向の伸長との双方を行うため、長さ方向の伸長量と太さ方向の伸長量とが互いに制限され合うという問題があった。   Conventionally, various techniques relating to robots that move in piping, rubble, or on rubble have been proposed. For example, Non-Patent Document 1 describes a robot that moves in a pipe by a peristaltic motion. This robot is provided with a plurality of expansion / contraction modules, and each expansion / contraction module is composed of three actuators that can bend and extend along the traveling direction of the robot. In this robot, a plurality of expansion and contraction modules extend and bend the actuators in a predetermined order and repeat expansion and contraction in the length direction and thickness direction, thereby moving in the pipe. However, in such an expansion / contraction module, since each actuator performs both extension in the length direction and extension in the thickness direction, the extension amount in the length direction and the extension amount in the thickness direction are mutually limited. There was a problem.

これに対して、特許文献1には、長さ方向に伸縮する弾性伸縮体と、弾性伸縮体を挟んで配置され太さ方向に伸縮する係止手段と、を備えたロボットが記載されている。このロボットは、係止手段の一方を径方向に膨らませて配管の内壁面に当接させることによって、ロボットの後端部又は前端部を配管の内壁面に固定する。そして、このロボットは、後端部又は前端部を配管の内壁面に固定した状態で、弾性伸縮体を伸縮させることによって、配管内を移動する。このように、特許文献1に記載されたロボットは、弾性伸縮体が長さ方向の伸長を行い、これとは別の係止手段が太さ方向の伸長を行うため、非特許文献1に記載されたロボットのように、長さ方向の伸長量と太さ方向の伸長量とが互いに制限され合うことがない。   On the other hand, Patent Document 1 describes a robot including an elastic telescopic body that expands and contracts in the length direction, and a locking means that is arranged with the elastic telescopic body interposed therebetween and expands and contracts in the thickness direction. . This robot fixes the rear end portion or the front end portion of the robot to the inner wall surface of the pipe by inflating one of the locking means in the radial direction and bringing it into contact with the inner wall surface of the pipe. And this robot moves the inside of piping by extending and contracting an elastic expansion-contraction body in the state which fixed the rear-end part or the front-end part to the inner wall face of piping. As described above, the robot described in Patent Document 1 is described in Non-Patent Document 1 because the elastic elastic body extends in the length direction and another locking means extends in the thickness direction. As in the case of the robot, the extension amount in the length direction and the extension amount in the thickness direction are not limited to each other.

特開平3−45464号公報JP-A-3-45464 特開平3−86679号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-86679 特表2009−511388号公報JP-T 2009-511388 特開2012−157918号公報JP 2012-157918 A 米国特許第4522129号明細書US Pat. No. 4,522,129

嘉藤俊介、他3名、「ミミズを規範とした多関節ロボットのためのモジュール開発」、日本ロボット学会学術講演会予稿集、日本ロボット学会、2007年9月13日、第25巻、p.1F32Shunsuke Kato and three others, “Module development for articulated robots based on earthworms”, Proceedings of the Annual Conference of the Robotics Society of Japan, Robotics Society of Japan, September 13, 2007, Volume 25, p.1F32 則次俊郎、他1名、「空気圧ソフトアクチュエータを用いた管内移動ロボットの開発」、日本ロボット学会誌、日本ロボット学会、2000年9月15日、第18巻、第6号、第p.831−838Toshiro Noriji and one other, “Development of In-pipe Mobile Robot Using Pneumatic Soft Actuator”, Journal of the Robotics Society of Japan, Robotics Society of Japan, September 15, 2000, Vol. 18, No. 6, p. 831 -838 嵯峨宣彦、他2名、「人工筋アクチュエータを用いた蠕動運動型ロボットの開発」、計測自動制御学会論文集、計測自動制御学会、第41巻、第12号、2005年12月、p.1013−1018Nobuhiko Tsuji and two others, “Development of Peristaltic Robot Using Artificial Muscle Actuator”, Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers, Society of Instrument and Control Engineers, Vol. 41, No. 12, December 2005, p. -1018 篠原英司、他2名、「ミミズのような蠕動運動システム」、電気学会論文誌. E, センサ・マイクロマシン準部門誌、電気学会、1999年6月13日、第119巻、第6号、p.334−339Eiji Shinohara and 2 others, "Peristaltic motion system like earthworm", Journal of the Institute of Electrical Engineers of Japan. E, Journal of Sensors and Micromachines, The Institute of Electrical Engineers of Japan, June 13, 1999, Vol. 119, No. 6, p. .334-339 原坂龍太、他3名、「インフレータブルアクチュエータを有するミミズ型レスキューロボットの開発」、ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集、日本機械学会、第2005巻、2005年6月9日、p.92Ryuta Harasaka and three others, “Development of Earthworm Rescue Robot with Inflatable Actuator”, Proc. Of Robotics and Mechatronics Lecture Meeting, Japan Society of Mechanical Engineers, 2005, June 9, 2005, p.92 A.Menciassi、他3名、“A SMA Actuated Artificial Earthworm”、Proc.IEEE Int.Conf.、Robotics and Automation(ICRA’04),New Orleans,USA、2004年、p.3282−3287A. Menciassi, et al., "A SMA Actuated Artificial Earthworm", Proc. IEEE Int. Conf., Robotics and Automation (ICRA'04), New Orleans, USA, 2004, p. N.Saga、他3名、“Design of a Three Dimensional Running Peristaltic Crawling Robot”、Proc. of 19th International Conference on Mechatronics and Machine Vision in Practice(M2VIP), Auckland(New Zealand)、2012年、p.473−476N. Saga, 3 others, "Design of a Three Dimensional Running Persistent Crawling Robot, Proc. Of 19th International Conference on Vec. 473-476 N.Saga、他1名、“Elucidation of Propulsive force of micro−robot using magnetic fluid”、J. Appl. Phys.、Vol.91、2002年、p.7003N. Saga, and one other, “Elucidation of Propulsive Force of Micro-Roboting Magnetic Fluid”, J. Appl. Phys., Vol. 91, 2002, p. 7003 H.Omori、他2名、“Locomotion and turning patterns of a peristaltic crawling earthworm robot composedof flexible units”、2008 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems、2008年、p.1630−1635H. Omori, 2 other names, “Location and turning patterns of a practical crafting earth robot complex and flexible Rs., 2008 IEEE / RSJ International.” 1630-1635 T.Nakamura、他1名、“Locomotion Strategy for a Peristaltic Crawling Robot in a 2−Dimensional Space”、2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation、2008年、p.238−243T. T. et al. Nakamura, 1 other name, “Locomotion Strategies for a Peripheral Crawling Robot in a 2-Dimensional Space”, 2008 IEEE International Conference on Robotics, Robotics, 2008. 238-243 N.Saga、他3名、“Peristalsis Crawling Robot for Use on the Ground and in Plumbing Pipes”、Proceedings of 19th CISM−IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics, and Control(ROMANSY2012)、2012年、 p.4.1−5NS 4.1-5

ところで、上記特許文献1のようなロボットでは、その後端部又は前端部を配管の内壁面等の移動面に固定するために、係止手段と移動面との間に十分な摩擦力を生じさせる必要がある。しかしながら、移動面がロボットの側方及び上方に壁がない平面等である場合、係止手段と移動面との間に十分な摩擦力が生じず、ロボットを移動させることが困難であるという問題がある。   By the way, in a robot like the said patent document 1, in order to fix the rear-end part or front-end part to moving surfaces, such as an inner wall face of piping, sufficient frictional force is produced between a latching means and a moving surface. There is a need. However, when the moving surface is a flat surface with no walls on the side and upper side of the robot, there is a problem that it is difficult to move the robot because sufficient frictional force is not generated between the locking means and the moving surface. There is.

そこで、本発明は、移動面の形状にかかわらず移動可能なロボット、及びこれに使用される体節を提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a robot that can move regardless of the shape of the moving surface, and a body segment used in the robot.

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、多体節型ロボットの体節であって、ロボットの体軸方向に沿って伸縮する伸縮アームと、伸縮アームに接続され、体軸方向と交差する方向に延びる回転軸周りに回転する回転アームと、を備える。   The present invention is to solve the above-described problems, and is a body segment of a multi-particulate robot, which is connected to the telescopic arm extending and contracting along the body axis direction of the robot, and is connected to the body axis direction. A rotating arm that rotates around a rotation axis that extends in a direction that intersects with the rotation axis.

上記体節において、回転アームは、体軸方向と交差する方向に延びる回転軸周りに回転し、ロボットの移動面に対して角度をもって当接する。このため、移動面の形状にかかわらず、回転アームと移動面との間に十分な摩擦力を生じさせることができ、体節が移動面に対して移動するのを防止することができる。   In the body segment, the rotation arm rotates around a rotation axis extending in a direction intersecting the body axis direction, and comes into contact with the moving surface of the robot at an angle. For this reason, regardless of the shape of the moving surface, a sufficient frictional force can be generated between the rotating arm and the moving surface, and the body segment can be prevented from moving with respect to the moving surface.

また、上記体節の回転アームは、初期状態において、伸縮アームが伸長する方向と同じ方向に延びていてもよい。この構成によれば、ロボットの体軸方向における体節の寸法を小さくすることができる。   Further, the rotating arm of the body segment may extend in the same direction as the direction in which the telescopic arm extends in the initial state. According to this configuration, the dimension of the body segment in the body axis direction of the robot can be reduced.

また、本発明は、多体節型ロボットであって、複数の上記体節を備え、複数の体節のうち1つの体節の伸縮アームは、1つの体節に隣接する他の1つの体節に連結されている。   Further, the present invention is a multi-segment robot, comprising a plurality of the above-mentioned body segments, and the telescopic arm of one body segment among the plurality of body segments is another one body adjacent to one body segment. It is connected to the clause.

上記ロボットにおいては、1つの体節の伸縮アームが、この1つの体節に隣接する他の1つの体節に連結されているため、1つの体節において回転アームをロボットの移動面に当接させた状態で伸縮アームを伸縮させることによって、他の1つの体節を押し出したり引き寄せたりすることができる。このような動作の結果、上記ロボットは移動面を移動する。上述した通り、各体節は、移動面の形状にかかわらず、回転アームと移動面との間に十分な摩擦力を生じさせることができ、移動面に対して容易に移動しないため、ロボットは、その側方及び上方に壁がない平面等も移動することができる。   In the above robot, the telescopic arm of one body segment is connected to another body segment adjacent to this one body segment, so that the rotating arm abuts against the moving surface of the robot in one body segment. By extending and retracting the telescopic arm in the state of being made, it is possible to push out or draw another body segment. As a result of such an operation, the robot moves on the moving surface. As described above, each body segment can generate a sufficient frictional force between the rotating arm and the moving surface regardless of the shape of the moving surface, and does not move easily with respect to the moving surface. A plane or the like having no walls on its side and upper side can also move.

上記ロボットは、複数の体節のうち、一方端に位置する体節の伸縮アームが、他方端に位置する体節側に伸長し、他方端に位置する体節の伸縮アームが、一方端に位置する体節側に伸長するように構成されていてもよい。   The robot has a body segment telescopic arm located at one end of a plurality of body segments extending to the body segment side located at the other end, and a body segment telescopic arm located at the other end at one end. You may be comprised so that it may extend to the positioned segment side.

また、上記ロボットは、さらに、各体節において、伸縮アームを伸縮させ、且つ回転アームがロボットの移動面と当接及び離間するように回転アームを回転させる制御部を備えることもできる。   The robot may further include a control unit that extends and retracts the extendable arm in each body segment and rotates the rotary arm so that the rotary arm comes into contact with and separates from the moving surface of the robot.

この場合、複数の体節は、第1の体節と、第1の体節の方向に、その伸縮アームが伸長する第2の体節と、を含み、制御部は、第2の体節の回転アームを移動面に当接させるとともに第2の体節以外の体節の回転アームを移動面から離間させた状態で、第2の体節の伸縮アームを第1の体節側に伸長させた後、第1の体節の回転アームを移動面に当接させるとともに第1の体節以外の体節の回転アームを移動面から離間させた状態で、第2の体節の伸縮アームを収縮させてもよい。   In this case, the plurality of body segments include a first body segment and a second body segment in which the telescopic arm extends in the direction of the first body segment, and the control unit includes the second body segment. The telescopic arm of the second body segment is extended to the first body segment side with the rotation arm of the second body segment being in contact with the movement surface and the rotation arm of the body segment other than the second body segment being separated from the movement surface Then, the telescopic arm of the second body segment is brought into contact with the rotating arm of the first body segment in contact with the moving surface and the rotating arm of the body segment other than the first body segment is separated from the moving surface. May be contracted.

あるいは、上記制御部は、第1の体節の回転アームを移動面に当接させるとともに第1の体節以外の体節の回転アームを移動面から離間させた状態で、第2の体節の伸縮アームを第1の体節側に伸長させた後、第2の体節の回転アームを移動面に当接させるとともに第2の体節以外の体節の回転アームを移動面から離間させた状態で、第2の体節の伸縮アームを収縮させてもよい。   Alternatively, the control unit makes the second body segment in a state where the rotation arm of the first body segment is in contact with the moving surface and the rotation arm of the body segment other than the first body segment is separated from the moving surface. The telescopic arm of the second body segment is brought into contact with the moving surface, and the rotating arms of body segments other than the second body segment are separated from the moving surface. In this state, the telescopic arm of the second body segment may be contracted.

このような構成により、第1及び第2の体節のうち一方のみが移動面に当接した状態で、第1又は第2の体節を押し出したり引き寄せたりすることができ、ロボットを移動面上で移動させることができる。   With such a configuration, the first or second body segment can be pushed out or drawn while only one of the first and second body segments is in contact with the moving surface, and the robot is moved to the moving surface. Can be moved up.

また、上記制御部は、複数の体節のうち2つ以上の体節の回転アームを移動面に当接させた状態で、少なくとも1つの体節の伸縮アームを伸長又は収縮させてもよい。この構成によれば、ロボットの移動に際して、少なくとも2つの体節の回転アームが移動面に当接し、ロボットは、少なくとも2つの体節によって移動面上で支持されるため、安定して移動することができる。   In addition, the control unit may extend or contract at least one telescopic arm of the body segment in a state in which the rotating arms of two or more body segments are in contact with the moving surface. According to this configuration, when the robot moves, the rotating arm of at least two body segments abuts the moving surface, and the robot is supported on the moving surface by at least two body segments, so that the robot moves stably. Can do.

また、上記ロボットは、さらに、複数の体節のうち少なくとも1つの体節をロボットの進行方向に対して前方に移動させるために、少なくとも1つの体節の回転アームをロボットの移動面に衝突するように回転させる制御部を備えることもできる。この構成によれば、少なくとも1つの体節の回転アームが回転して移動面に衝突することによって、この少なくとも1つの体節が進行方向前方に移動する。これにより、ロボットは移動面を移動することができる。   The robot further collides the rotating arm of at least one of the body segments with the moving surface of the robot in order to move at least one of the plurality of body segments forward with respect to the traveling direction of the robot. It is also possible to provide a control unit that rotates in this manner. According to this configuration, the rotation arm of at least one body segment rotates and collides with the moving surface, whereby the at least one body segment moves forward in the traveling direction. Thereby, the robot can move the moving surface.

本発明の一実施形態に係るロボットの斜視図である。It is a perspective view of the robot which concerns on one Embodiment of this invention. 上記実施形態に係るロボットの体節において、各アームが初期状態にある状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which has each arm in an initial state in the body segment of the robot which concerns on the said embodiment. 上記実施形態に係るロボットの体節において、各アームが動作した後の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state after each arm operate | moves in the body segment of the robot which concerns on the said embodiment. 上記実施形態に係るロボットの物理構成図である。It is a physical block diagram of the robot which concerns on the said embodiment. 上記実施形態に係るロボットが最速モードで動作する場合の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a process in case the robot which concerns on the said embodiment operate | moves in the fastest mode. 上記実施形態に係るロボットの最速モードにおける動作を示す側面概略図である。It is a side schematic diagram showing operation in the fastest mode of the robot according to the embodiment. 上記実施形態に係るロボットが安定モードで動作する場合の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a process in case the robot which concerns on the said embodiment operate | moves in a stable mode. 上記実施形態に係るロボットが安定モードで動作する場合の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a process in case the robot which concerns on the said embodiment operate | moves in a stable mode. 上記実施形態に係るロボットの安定モードにおける動作を示す側面概略図である。It is a side schematic diagram showing operation in the stable mode of the robot according to the embodiment. 上記実施形態に係るロボットが省エネモードで動作する場合の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a process in case the robot which concerns on the said embodiment operate | moves in energy saving mode. 上記実施形態に係るロボットの省エネモードにおける動作を示す側面概略図である。It is a side schematic diagram showing operation in the energy saving mode of the robot according to the embodiment. 上記実施形態に係るロボットが掻き出しモードで動作する場合の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a process in case the robot which concerns on the said embodiment operate | moves in scraping mode. 上記実施形態に係るロボットの掻き出しモードにおける動作を示す平面概略図である。It is a schematic plan view showing the operation in the scraping mode of the robot according to the embodiment. 上記実施形態に係るロボットが左右掻き出しモードで動作する場合の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a process in case the robot which concerns on the said embodiment operate | moves in the left-right scraping mode. 上記実施形態に係るロボットの左右掻き出しモードにおける動作を示す平面概略図である。FIG. 6 is a schematic plan view showing an operation in the left and right scraping mode of the robot according to the embodiment. 上記実施形態の変形例に係るロボットの動作を示す側面概略図である。It is a side schematic diagram showing operation of a robot concerning a modification of the above-mentioned embodiment. 上記実施形態の別の変形例に係るロボットの動作を示す側面概略図である。It is a side schematic diagram showing operation of a robot concerning another modification of the above-mentioned embodiment.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。以下の説明において、既に説明した構成及びこれに相当する構成については、同一の符号を付して同じ説明を繰り返さない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the configurations already described and the configurations corresponding thereto will be denoted by the same reference numerals and the same description will not be repeated.

本実施形態に係るロボット10は、図1に示すように、4つの体節1A、1B、1C、1Dと、2つのヘッド部2A、2Bと、制御部3と、を備えている。図1において、体節1A、1Bは、後述する伸縮アーム11が体軸方向に対して左に伸長し、体節1C、1Dは、伸縮アーム11が体軸方向に対して右に伸長する。なお、以下の説明では、4つの体節1A、1B、1C、1Dを体節1、2つのヘッド部2A、2Bをヘッド部2と総称することがある。   As shown in FIG. 1, the robot 10 according to the present embodiment includes four body segments 1A, 1B, 1C, and 1D, two head units 2A and 2B, and a control unit 3. In FIG. 1, body segments 1 </ b> A and 1 </ b> B have a telescopic arm 11, which will be described later, extend to the left with respect to the body axis direction. In the following description, the four body sections 1A, 1B, 1C, and 1D may be collectively referred to as the body section 1 and the two head sections 2A and 2B as the head section 2.

各体節1は、それぞれ、図1〜図3に示すように、伸縮アーム11と、3つの回転アーム12と、2つのプレート13、14と、を有している。なお、説明の便宜上、各体節1において、プレート13側を正面、又は前若しくは先、プレート14側を背面又は後という。図2及び図3においては、プレート13は省略し、プレート14の一部のみを示す。   As shown in FIGS. 1 to 3, each body segment 1 includes a telescopic arm 11, three rotating arms 12, and two plates 13 and 14. For convenience of explanation, in each body segment 1, the plate 13 side is referred to as the front or the front or the front, and the plate 14 side is referred to as the back or the rear. 2 and 3, the plate 13 is omitted, and only a part of the plate 14 is shown.

伸縮アーム11は、図2及び図3に示すように、ロボット10の体軸方向に沿って伸縮可能であり、好ましくはリニアアクチュエータで構成されている。伸縮アーム11は、先端部111がプレート13に接続されるとともに、後端部112がプレート14に接続されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the extendable arm 11 is extendable along the body axis direction of the robot 10, and is preferably composed of a linear actuator. The telescopic arm 11 has a front end portion 111 connected to the plate 13 and a rear end portion 112 connected to the plate 14.

3つの回転アーム12は、図2に示すように、伸縮アーム11の周囲に等間隔で配置されている。各回転アーム12は、初期状態においては、伸縮アーム11が伸長する方向と同じ方向に延びている。各回転アーム12は、サーボモータ121と、ハンド部122と、ロボット10の体軸方向に約90度で交差する方向に延びる回転軸123と、を備えている。各サーボモータ121は、回転軸123周りにおいて双方向に回転する。ハンド部122は、中央部が膨らんだ円柱形状に形成されており、サーボモータ121の先端部に設けられた取付部124を介してサーボモータ121に取り付けられている。   As shown in FIG. 2, the three rotary arms 12 are arranged at equal intervals around the telescopic arm 11. In the initial state, each rotary arm 12 extends in the same direction as the direction in which the telescopic arm 11 extends. Each rotary arm 12 includes a servo motor 121, a hand unit 122, and a rotary shaft 123 that extends in a direction that intersects the body axis direction of the robot 10 at about 90 degrees. Each servo motor 121 rotates in both directions around the rotation shaft 123. The hand part 122 is formed in a columnar shape with a swelled central part, and is attached to the servo motor 121 via an attachment part 124 provided at the tip of the servo motor 121.

プレート13は、図1に示すように、体節1の前端に設けられ、プレート本体131を有している。プレート本体131の後面には、伸縮アーム11の先端部111が接続されている。   As shown in FIG. 1, the plate 13 is provided at the front end of the body segment 1 and has a plate body 131. The distal end portion 111 of the telescopic arm 11 is connected to the rear surface of the plate body 131.

プレート14は、図1に示すように、体節1の後端に設けられている。プレート14は、図1〜図3に示すように、プレート本体141と、伸縮アーム11とプレート本体141とを接続する接続部材142と、各回転アーム12とプレート本体141とを接続する3つの接続部材143と、を有している。   As shown in FIG. 1, the plate 14 is provided at the rear end of the body segment 1. As shown in FIGS. 1 to 3, the plate 14 includes a plate main body 141, a connection member 142 that connects the telescopic arm 11 and the plate main body 141, and three connections that connect the rotary arms 12 and the plate main body 141. Member 143.

接続部材142は、図3に示すように、プレート本体141の前面中央部において正面視で略U字状に形成されており、伸縮アーム11の後端部112を把持している。3つの接続部材143は、図2及び図3に示すように、プレート本体141の前面において、接続部材142の周囲に等間隔で配置されている。各接続部材143は、プレート本体141の前面に固定される底部143aと、底部143aの前面から突出する壁部143bと、を有している。壁部143bは、隣り合う2つの回転アーム12の各サーボモータ121の側面に沿うように、約120度の角度をなすL字状に形成されている。壁部143bの両端部には、略U字状の溝143cが形成されており、各溝143cは隣り合う2つの回転アーム12の各回転軸123を支持している。   As shown in FIG. 3, the connection member 142 is formed in a substantially U shape in the front center of the plate main body 141 in a front view, and holds the rear end portion 112 of the telescopic arm 11. As shown in FIGS. 2 and 3, the three connection members 143 are arranged at equal intervals around the connection member 142 on the front surface of the plate main body 141. Each connection member 143 has a bottom portion 143a fixed to the front surface of the plate body 141, and a wall portion 143b protruding from the front surface of the bottom portion 143a. The wall portion 143b is formed in an L shape that forms an angle of about 120 degrees along the side surface of each servomotor 121 of the two adjacent rotating arms 12. A substantially U-shaped groove 143c is formed at both ends of the wall 143b, and each groove 143c supports each rotating shaft 123 of two adjacent rotating arms 12.

各体節1の間には、隣接する体節1同士が相対的に屈曲及び回転可能なよう、この体節1同士を連結する関節機構4が設けられている。各関節機構4は、図1に示すように、プレート本体131の前面及びプレート本体141の後面に取り付けられている。なお、本実施形態では、関節機構4としていわゆる球面軸受を採用しているが、これに限定されるものではない。各関節機構4は、ハウジング41と、ハウジング41内に収容されたリテーナ42と、隣接する関節機構4の連結部43と連結される連結部43と、を有している。リテーナ42は、内部に太陽球(図示省略)を収容するとともに内壁面にベアリング(図示省略)を保持しており、リテーナ42内で太陽球が傾いたり回転したりすることによって、隣接する体節1同士が相対的に屈曲及び回転する。制御部3において、体節1B、1Cと対向する面にも関節機構4が設けられており、制御部3は体節1B、1Cと相対的に屈曲及び回転する。なお、図1において、体節1A、1Dは、プレート本体141の後面上に関節機構4が設けられていないが、他の体節1B、1Cと同様に、プレート本体141の後面上に関節機構4が設けられていてもよい。   Between each body segment 1, a joint mechanism 4 that connects the body segments 1 is provided so that the adjacent body segments 1 can be bent and rotated relatively. As shown in FIG. 1, each joint mechanism 4 is attached to the front surface of the plate body 131 and the rear surface of the plate body 141. In the present embodiment, a so-called spherical bearing is employed as the joint mechanism 4, but the present invention is not limited to this. Each joint mechanism 4 includes a housing 41, a retainer 42 accommodated in the housing 41, and a connecting portion 43 connected to the connecting portion 43 of the adjacent joint mechanism 4. The retainer 42 accommodates a sun sphere (not shown) inside and holds a bearing (not shown) on the inner wall surface, and the sun sphere tilts or rotates in the retainer 42 so as to adjoin adjacent body segments. The ones are relatively bent and rotated. In the control unit 3, the joint mechanism 4 is also provided on the surface facing the body segments 1B and 1C, and the control unit 3 bends and rotates relative to the body segments 1B and 1C. In FIG. 1, the body segments 1 </ b> A and 1 </ b> D are not provided with the joint mechanism 4 on the rear surface of the plate body 141, but, like the other body segments 1 </ b> B and 1 </ b> C, 4 may be provided.

ヘッド部2A、2Bは、図1に示すように、ロボット10の両端部に設けられている。ヘッド部2A、2Bは、それぞれ、体節1A、1D側に関節(図示省略)を有しており、隣接する体節1A、1Dと相対的に屈曲することができる。なお、ヘッド部2の関節としては、関節機構4と同様のものを使用してもよいし、関節機構4と別のものを使用してもよい。また、ヘッド部2は、図4に示すように、2つのモータ21と、超音波距離計22と、を備えている。2つのモータ21のうち一方は、ヘッド部2をロボットの進行方向に対して上下に動かし、他方は、ヘッド部2を進行方向に対して左右に動かす。超音波距離計22は、発射した超音波が反射して戻ってくるまでの時間に基づいて、ヘッド部2とヘッド部2の前方に位置する物体との距離を算出する。   The head portions 2A and 2B are provided at both ends of the robot 10 as shown in FIG. The head portions 2A and 2B have joints (not shown) on the body segments 1A and 1D, respectively, and can be bent relative to the adjacent body segments 1A and 1D. The joint of the head unit 2 may be the same as the joint mechanism 4 or may be different from the joint mechanism 4. The head unit 2 includes two motors 21 and an ultrasonic distance meter 22 as shown in FIG. One of the two motors 21 moves the head unit 2 up and down with respect to the moving direction of the robot, and the other moves the head unit 2 left and right with respect to the moving direction. The ultrasonic distance meter 22 calculates the distance between the head unit 2 and an object positioned in front of the head unit 2 based on the time until the emitted ultrasonic wave is reflected and returned.

制御部3は、マイクロコンピュータが組み込まれており、体節1A〜1D及びヘッド部2A、2Bを制御する。制御部3は、図4に示すように、CPU基板(ユーザボード)31と、CPU基板(I/Fボード)32と、を備えている。制御部3は、無線モジュール51、52を介してコンピュータ6と通信可能であるとともに、体節1A〜1D及びヘッド部2A、2Bとも通信可能となっている。   The control unit 3 incorporates a microcomputer and controls the body segments 1A to 1D and the head units 2A and 2B. As shown in FIG. 4, the control unit 3 includes a CPU board (user board) 31 and a CPU board (I / F board) 32. The control unit 3 can communicate with the computer 6 via the wireless modules 51 and 52, and can also communicate with the body segments 1A to 1D and the head units 2A and 2B.

ユーザボード31は、後述のロボット10の動作モードに関する指令信号をコンピュータ6から受信し、且つヘッド部2とヘッド部2の前方に位置する物体との距離信号を、I/Fボード32を介して超音波距離計22から受信する。ユーザボード31は、距離信号に基づいてロボット10が進行可能な空間が存在する方向を決定し、ロボット10の進行方向及び動作に関する指令信号をI/Fボード32に引き渡す。また、ユーザボード31は、後述のカウントT及び指示角度θを記憶する。   The user board 31 receives a command signal related to the operation mode of the robot 10 described later from the computer 6, and sends a distance signal between the head unit 2 and an object located in front of the head unit 2 via the I / F board 32. Received from the ultrasonic distance meter 22. The user board 31 determines a direction in which there is a space in which the robot 10 can travel based on the distance signal, and delivers a command signal related to the traveling direction and operation of the robot 10 to the I / F board 32. Further, the user board 31 stores a count T and an instruction angle θ described later.

I/Fボード32は、ユーザボード31から受け取った指令信号を駆動信号に変換して、各体節1における伸縮アーム11及び回転アーム12のサーボモータ121、並びに各ヘッド部2の各モータ21に送信する。なお、各回転アーム12には、必要に応じて、RS232−RS432変換基板等のシリアル信号変換基板125が設けられていてもよい。   The I / F board 32 converts the command signal received from the user board 31 into a drive signal, and sends it to the servo motor 121 of the telescopic arm 11 and the rotary arm 12 in each body segment 1 and each motor 21 of each head unit 2. Send. Each rotary arm 12 may be provided with a serial signal conversion board 125 such as an RS232-RS432 conversion board as necessary.

次に、上述のように構成されたロボット10の動作について説明する。   Next, the operation of the robot 10 configured as described above will be described.

ロボット10は、コンピュータ6の指令信号に基づき、所定の動作モードで動作を行う。動作モードとしては、最速モード、安定モード、省エネモード、掻き出しモード、及び左右掻き出しモードを挙げることができる。以下、各動作モードでのロボット10の動作について詳細に説明する。なお、いずれの動作モードにおいても、初期位置では、体節1A〜1Dにおいて、各伸縮アーム11は収縮状態となっており、回転アーム12は伸縮アーム11が伸長する方向と同じ方向に延びた状態、つまり閉じた状態となっている(図示省略)。   The robot 10 operates in a predetermined operation mode based on a command signal from the computer 6. Examples of the operation mode include a fastest mode, a stable mode, an energy saving mode, a scraping mode, and a left and right scraping mode. Hereinafter, the operation of the robot 10 in each operation mode will be described in detail. In any operation mode, at the initial position, in the body segments 1A to 1D, each telescopic arm 11 is in a contracted state, and the rotating arm 12 extends in the same direction as the direction in which the telescopic arm 11 extends. That is, it is in a closed state (not shown).

(最速モード)
以下、ロボット10が最速モードで管P内を移動する場合の動作について、図5及び図6を参照しつつ説明する。
(Fastest mode)
Hereinafter, an operation when the robot 10 moves in the pipe P in the fastest mode will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

制御部3において、ユーザボード31は、最速モードで動作させるための指令信号をコンピュータ6から受信すると、体節1Dの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成する。ユーザボード31は、この指令信号をI/Fボード32に引き渡し、I/Fボード32は、受け取った指令信号を駆動信号に変換して体節1Dの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、体節1Dの各サーボモータ121は、伸縮アーム11から離れるように回転軸123周りに回転する。これにより、図5及び図6(1)に示すように、体節1Dの各ハンド部122が管Pの内壁面に当接し、ロボット10は、管Pの内壁面上において、体節1Dの各回転アーム12によって支持される(ステップS101)。   In the control unit 3, when the user board 31 receives a command signal for operating in the fastest mode from the computer 6, the user board 31 generates a command signal for rotating each servo motor 121 of the body segment 1D. The user board 31 passes this command signal to the I / F board 32, and the I / F board 32 converts the received command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segment 1D. By this drive signal, each servo motor 121 of the body segment 1D rotates around the rotation shaft 123 so as to be separated from the telescopic arm 11. Thereby, as shown in FIG. 5 and FIG. 6 (1), each hand part 122 of the body segment 1D comes into contact with the inner wall surface of the tube P, and the robot 10 moves the body segment 1D on the inner wall surface of the tube P. It is supported by each rotary arm 12 (step S101).

次に、ユーザボード31は、体節1A〜1Dの各伸縮アーム11を伸長させるための指令信号を生成するとともにカウントTを0に初期化し、指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、受け取った指令信号を駆動信号に変換して体節1A〜1Dの各伸縮アーム11に送信する。この駆動信号によって、図6(2)に示すように、体節1A〜1Dの各伸縮アーム11が伸長する(ステップS102)。このとき、体節1Dの各回転アーム12は、管Pの内壁面においてロボット10を支持したままである。これにより、体節1A〜1C、制御部3、及びヘッド部2Aは進行方向前方に移動する。   Next, the user board 31 generates a command signal for extending the telescopic arms 11 of the body segments 1A to 1D, initializes the count T to 0, and delivers the command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts the received command signal into a drive signal and transmits it to each of the telescopic arms 11 of the body segments 1A to 1D. By this drive signal, as shown in FIG. 6 (2), each telescopic arm 11 of the body segments 1A to 1D extends (step S102). At this time, each rotary arm 12 of the body segment 1D remains supporting the robot 10 on the inner wall surface of the tube P. As a result, the body segments 1A to 1C, the control unit 3, and the head unit 2A move forward in the traveling direction.

ユーザボード31は、カウントTが250を超えているか否か判断する(ステップS103)。カウントTが250以下である場合、ユーザボード31は、カウントTをインクリメントし(ステップS104)、体節1A〜1Dの各伸縮アーム11は、伸長動作が完了していない場合、伸長動作を継続する(ステップS102)。ここで、ユーザボード31の性能等にもよるが、通常、カウントTが0から250になるまでには約5秒間を要する。すなわち、体節1A〜1Dの各伸縮アーム11が伸長を開始してから約5秒間は、次のステップS105の処理が開始されない。このように、本実施形態では、各伸縮アーム11の動作開始から次の動作開始まで約5秒間の待機時間を確保することによって、各伸縮アーム11の動作が完了しないうちに次の動作が開始されるのを防止している。   The user board 31 determines whether or not the count T exceeds 250 (step S103). When the count T is 250 or less, the user board 31 increments the count T (step S104), and each of the telescopic arms 11 of the body segments 1A to 1D continues the expansion operation when the expansion operation is not completed. (Step S102). Here, although it depends on the performance of the user board 31 or the like, it usually takes about 5 seconds for the count T to become 0 to 250. That is, the process of the next step S105 is not started for about 5 seconds after each of the telescopic arms 11 of the body segments 1A to 1D starts to extend. As described above, in this embodiment, by securing a waiting time of about 5 seconds from the start of operation of each telescopic arm 11 to the start of the next operation, the next operation starts before the operation of each telescopic arm 11 is completed. Is prevented.

カウントTが250を超えた場合、ユーザボード31は、体節1A、1Dの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1A、1Dの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、図6(3)に示すように、体節1Aにおいて、各サーボモータ121が伸縮アーム11から離れるように回転軸123周りに回転し、これにより、各ハンド部122が管Pの内壁面に当接する。一方、体節1Dにおいては、各サーボモータ121が伸縮アーム11に近づくように回転軸123周りに回転し、これにより、各ハンド部122が管Pの内壁面から離間する。この結果、ロボット10は、管Pの内壁面上において、体節1Aの各回転アーム12によって支持される(ステップS105)。   When the count T exceeds 250, the user board 31 generates a command signal for rotating the servo motors 121 of the body segments 1A and 1D, and delivers this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segments 1A, 1D. By this drive signal, as shown in FIG. 6 (3), in the body segment 1A, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to be separated from the telescopic arm 11, and thereby each hand portion 122 is connected to the pipe P. It contacts the inner wall surface. On the other hand, in the body segment 1D, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to approach the telescopic arm 11, whereby each hand portion 122 is separated from the inner wall surface of the pipe P. As a result, the robot 10 is supported by the rotary arms 12 of the body segment 1A on the inner wall surface of the tube P (step S105).

次に、ユーザボード31は、体節1A〜1Dの各伸縮アーム11を収縮させるための指令信号を生成するとともにカウントTを0に初期化し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1A〜1Dの各伸縮アーム11に送信する。体節1A〜1Dの各伸縮アーム11は、図6(4)に示すように、この駆動信号によって収縮する(ステップS106)。このとき、体節1Aの各回転アーム12は、管Pの内壁面上において、ロボット10を支持したままである。これにより、体節1B〜1D、制御部3、及びヘッド部2Bは、進行方向前方に移動し、ロボット10が管P内で前進する。   Next, the user board 31 generates a command signal for contracting the extendable arms 11 of the body segments 1A to 1D, initializes the count T to 0, and delivers this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each of the telescopic arms 11 of the body segments 1A to 1D. Each telescopic arm 11 of the body segments 1A to 1D contracts by this drive signal as shown in FIG. 6 (4) (step S106). At this time, each rotary arm 12 of the body segment 1A remains supporting the robot 10 on the inner wall surface of the tube P. Accordingly, the body segments 1B to 1D, the control unit 3, and the head unit 2B move forward in the traveling direction, and the robot 10 moves forward in the pipe P.

ユーザボード31は、カウントTが250を超えているか否か判断する(ステップS107)。カウントTが250以下である場合、ユーザボード31は、カウントTをインクリメントし(ステップS108)、体節1A〜1Dの各伸縮アーム11は、収縮動作が完了していない場合、収縮動作を継続する(ステップS106)。   The user board 31 determines whether or not the count T exceeds 250 (step S107). When the count T is 250 or less, the user board 31 increments the count T (step S108), and each of the telescopic arms 11 of the body segments 1A to 1D continues the contracting operation when the contracting operation is not completed. (Step S106).

カウントTが250を超えた場合、ユーザボード31は、コンピュータ6から動作終了の指令信号を受信しているか否かを判断する(ステップS109)。ユーザボード31が動作終了の指令信号を受信している場合、最速モードの動作は終了する。   When the count T exceeds 250, the user board 31 determines whether or not an operation end command signal has been received from the computer 6 (step S109). When the user board 31 receives the operation end command signal, the operation in the fastest mode ends.

ユーザボード31が動作終了の指令信号を受信していない場合、ユーザボード31は、体節1Aの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1Aの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、体節1Aにおいて、各サーボモータ121が伸縮アーム11に近づくように回転軸123周りに回転し、各ハンド部122が管Pの内壁面から離間する。これにより、体節1Aによるロボット1の支持が解除され、初期状態(図示省略)に戻る(ステップS110)。その後、ステップS101〜ステップS109の処理が再度行われる。   When the user board 31 has not received the operation end command signal, the user board 31 generates a command signal for rotating each servo motor 121 of the body segment 1A, and sends this command signal to the I / F board 32. hand over. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segment 1A. By this drive signal, in the body segment 1A, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to approach the telescopic arm 11, and each hand portion 122 is separated from the inner wall surface of the pipe P. Thereby, the support of the robot 1 by the body segment 1A is released, and the initial state (not shown) is restored (step S110). Thereafter, the processing from step S101 to step S109 is performed again.

このように、最速モードにおいては、体節1A〜1Dの伸縮アーム11を同時に伸縮させるため、ロボット10を高速で前進させることができる。   Thus, in the fastest mode, since the telescopic arms 11 of the body segments 1A to 1D are simultaneously expanded and contracted, the robot 10 can be advanced at a high speed.

(安定モード)
以下、ロボット10が安定モードで管P内を移動する場合の動作について、図7A、図7B、及び図8を参照しつつ説明する。
(Stable mode)
Hereinafter, an operation when the robot 10 moves in the pipe P in the stable mode will be described with reference to FIGS. 7A, 7B, and 8. FIG.

ユーザボード31は、安定モードで動作させるための指令信号をコンピュータ6から受信すると、体節1B〜1Dの各サーボモータ121を回転させ、且つ体節1Aの伸縮アーム11を伸長させるための指令信号を生成するとともにカウントTを0に初期化し、指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1B〜1Dの各サーボモータ121、及び体節1Aの伸縮アーム11に送信する。この駆動信号によって、図8(1)に示すように、体節1B〜1Dにおいて、各サーボモータ121が伸縮アーム11から離れるように回転軸123周りに回転し、各ハンド部122が管Pの内壁面に当接する。また、図8(2)に示すように、体節1Aの伸縮アーム11が伸長する。これにより、管Pの内壁面上においてロボット10が体節1B〜1Dの各回転アーム12によって支持されるとともに、体節1A及びヘッド部2Aが進行方向前方に移動する(ステップS201)。   When the user board 31 receives a command signal for operating in the stable mode from the computer 6, the command signal for rotating the servo motors 121 of the body segments 1B to 1D and extending the telescopic arm 11 of the body segment 1A. And the count T is initialized to 0, and the command signal is delivered to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segments 1B to 1D and the telescopic arm 11 of the body segment 1A. With this drive signal, as shown in FIG. 8 (1), in the body segments 1 B to 1 D, each servo motor 121 rotates around the rotation axis 123 so as to be separated from the telescopic arm 11, and each hand part 122 is connected to the pipe P. Contact the inner wall surface. Further, as shown in FIG. 8 (2), the extendable arm 11 of the body segment 1A extends. Thereby, the robot 10 is supported on the inner wall surface of the pipe P by the rotating arms 12 of the body segments 1B to 1D, and the body segment 1A and the head portion 2A move forward in the traveling direction (step S201).

ユーザボード31は、カウントTが250を超えているか否か判断する(ステップS202)。カウントTが250以下である場合、ユーザボード31は、カウントTをインクリメントし(ステップS203)、体節1Aの伸縮アーム11は、伸長動作が完了していない場合、伸長動作を継続する(ステップS201)。   The user board 31 determines whether the count T exceeds 250 (step S202). When the count T is 250 or less, the user board 31 increments the count T (step S203), and when the extension arm 11 of the body segment 1A has not completed the extension operation, the extension operation is continued (step S201). ).

カウントTが250を超えた場合、ユーザボード31は、体節1A、1Bの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1A、1Bの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、図8(3)に示すように、体節1Aにおいて、各サーボモータ121が伸縮アーム11から離れるように回転軸123周りに回転し、これにより、各ハンド部122が管Pの内壁面に当接する。一方、体節1Bにおいては、各サーボモータ121が伸縮アーム11に近づくように回転軸123周りに回転し、これにより、各ハンド部122が管Pの内壁面から離間する。この結果、体節1Bの各回転アーム12によるロボット10の支持は解除され、ロボット10は、管Pの内壁面上において、体節1A、1C、及び1Dの各回転アーム12によって支持される(ステップS204)。   When the count T exceeds 250, the user board 31 generates a command signal for rotating the servo motors 121 of the body segments 1A and 1B, and delivers this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segments 1A, 1B. By this drive signal, as shown in FIG. 8 (3), in the body segment 1A, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to be separated from the telescopic arm 11, and thereby each hand portion 122 is connected to the pipe P. It contacts the inner wall surface. On the other hand, in the body segment 1 </ b> B, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to approach the telescopic arm 11, whereby each hand portion 122 is separated from the inner wall surface of the pipe P. As a result, the support of the robot 10 by the rotating arms 12 of the body segment 1B is released, and the robot 10 is supported by the rotating arms 12 of the body segments 1A, 1C, and 1D on the inner wall surface of the tube P ( Step S204).

次に、ユーザボード31は、体節1A、1Bの各伸縮アーム11を伸縮させるための指令信号を生成するとともにカウントTを0に初期化し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1A、1Bの各伸縮アーム11に送信する。この駆動信号によって、図8(4)に示すように、体節1Aの伸縮アーム11は収縮し、体節1Bの伸縮アーム11は伸長する(ステップS205)。これにより、体節1Bが進行方向前方に移動する。   Next, the user board 31 generates a command signal for expanding and contracting each of the telescopic arms 11 of the body segments 1A and 1B, initializes the count T to 0, and delivers this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each telescopic arm 11 of the body segments 1A, 1B. By this drive signal, as shown in FIG. 8 (4), the telescopic arm 11 of the body segment 1A contracts and the telescopic arm 11 of the body segment 1B extends (step S205). Thereby, the body segment 1B moves forward in the traveling direction.

ユーザボード31は、カウントTが250を超えているか否か判断する(ステップS206)。カウントTが250以下である場合、ユーザボード31は、カウントTをインクリメントし(ステップS207)、体節1A、1Bの伸縮アーム11は、伸縮動作が完了していない場合、伸縮動作を継続する(ステップS205)。   The user board 31 determines whether or not the count T exceeds 250 (step S206). When the count T is 250 or less, the user board 31 increments the count T (step S207), and the telescopic arms 11 of the body segments 1A and 1B continue the telescopic operation when the telescopic operation is not completed ( Step S205).

カウントTが250を超えた場合、ユーザボード31は、体節1Bの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して、この駆動信号を体節1Bの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、図8(5)に示すように、体節1Bにおいて、各サーボモータ121が伸縮アーム11から離れるように回転軸123周りに回転し、各ハンド部122が管Pの内壁面に当接する。これにより、ロボット10は、管Pの内壁面上において、体節1A〜1Dの各回転アーム12によって支持される(ステップS208)。   When the count T exceeds 250, the user board 31 generates a command signal for rotating each servo motor 121 of the body segment 1B, and passes this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal, and transmits this drive signal to each servo motor 121 of the body segment 1B. With this drive signal, as shown in FIG. 8 (5), in the body segment 1 </ b> B, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to be separated from the telescopic arm 11, and each hand portion 122 is moved to the inner wall surface of the pipe P. Abut. Thereby, the robot 10 is supported on the inner wall surface of the pipe P by the rotating arms 12 of the body segments 1A to 1D (step S208).

次に、ユーザボード31は、体節1B、1Cの各伸縮アーム11を伸縮させるための指令信号を生成するとともにカウントTを0に初期化し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1B、1Cの各伸縮アーム11に送信する。この駆動信号によって、図8(5)に示すように、体節1Bの伸縮アーム11は収縮し、体節1Cの伸縮アーム11は伸長する(ステップS209)。これにより、体節1Bと体節1Cとの間に配置された制御部3が進行方向前方に移動する。   Next, the user board 31 generates a command signal for expanding and contracting each of the telescopic arms 11 of the body segments 1B and 1C, initializes the count T to 0, and delivers this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each of the telescopic arms 11 of the body segments 1B and 1C. With this drive signal, as shown in FIG. 8 (5), the telescopic arm 11 of the body segment 1B contracts and the telescopic arm 11 of the body segment 1C expands (step S209). Thereby, the control part 3 arrange | positioned between the body segment 1B and the body segment 1C moves to the advancing direction front.

ユーザボード31は、カウントTが250を超えているか否か判断する(ステップS210)。カウントTが250以下である場合、ユーザボード31は、カウントTをインクリメントし(ステップS211)、体節1B、1Cの伸縮アーム11は、伸縮動作が完了していない場合、伸縮動作を継続する(ステップS209)。   The user board 31 determines whether or not the count T exceeds 250 (step S210). When the count T is 250 or less, the user board 31 increments the count T (step S211), and the telescopic arms 11 of the body segments 1B and 1C continue the telescopic operation when the telescopic operation has not been completed ( Step S209).

カウントTが250を超えた場合、ユーザボード31は、体節1Cの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1Cの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、図8(6)に示すように、体節1Cにおいて、各サーボモータ121は、伸縮アーム11から近づくように回転軸123周りに回転し、各ハンド部122が管Pの内壁面から離間する。これにより、体節1Cの各回転アーム12によるロボット10の支持が解除され(ステップS212)、ロボット10は、管Pの内壁面上において、体節1A、1B、及び1Dの各回転アーム12によって支持される。   When the count T exceeds 250, the user board 31 generates a command signal for rotating each servo motor 121 of the body segment 1C, and passes this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segment 1C. With this drive signal, as shown in FIG. 8 (6), as shown in FIG. 8 (6), in the body segment 1 C, each servo motor 121 rotates around the rotation axis 123 so as to approach the telescopic arm 11. Separate from the wall. Thereby, the support of the robot 10 by each rotary arm 12 of the body segment 1C is released (step S212), and the robot 10 is moved by the rotary arms 12 of the body segments 1A, 1B and 1D on the inner wall surface of the pipe P. Supported.

次に、ユーザボード31は、体節1C、1Dの各伸縮アーム11を伸縮させるための指令信号を生成するとともにカウントTを0に初期化し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1C、1Dの各伸縮アーム11に送信する。この駆動信号によって、図8(6)に示すように、体節1Cの伸縮アーム11は収縮し、体節1Dの伸縮アーム11は伸長する(ステップS213)。これにより、体節1Cが進行方向前方に移動する。   Next, the user board 31 generates a command signal for expanding and contracting each of the extendable arms 11 of the body segments 1C and 1D, initializes the count T to 0, and delivers this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each telescopic arm 11 of the body segments 1C, 1D. With this drive signal, as shown in FIG. 8 (6), the telescopic arm 11 of the body segment 1C contracts, and the telescopic arm 11 of the body segment 1D extends (step S213). Thereby, the body segment 1C moves forward in the traveling direction.

ユーザボード31は、カウントTが250を超えているか否か判断する(ステップS214)。カウントTが250以下である場合、ユーザボード31は、カウントTをインクリメントし(ステップS215)、体節1C、1Dの伸縮アーム11は、伸縮動作が完了していない場合、伸縮動作を継続する(ステップS213)。   The user board 31 determines whether or not the count T exceeds 250 (step S214). When the count T is 250 or less, the user board 31 increments the count T (step S215), and the telescopic arms 11 of the body segments 1C and 1D continue the telescopic operation when the telescopic operation has not been completed ( Step S213).

カウントTが250を超えた場合、ユーザボード31は、体節1C、1Dの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1C、1Dの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、図8(7)に示すように、体節1Cにおいて、各サーボモータ121が伸縮アーム11から離れるように回転軸123周りに回転し、これにより、各ハンド部122が管Pの内壁面に当接する。一方、体節1Dにおいては、各サーボモータ121が伸縮アーム11に近づくように回転軸123周りに回転し、これにより、各ハンド部122が管Pの内壁面から離間する。この結果、体節1Bの各回転アーム12によるロボット10の支持が解除され、ロボット10は、管Pの内壁面上において、体節1A〜1Cの各回転アーム12によって支持される(ステップS216)。   When the count T exceeds 250, the user board 31 generates a command signal for rotating the servo motors 121 of the body segments 1C and 1D, and delivers this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segments 1C, 1D. By this drive signal, as shown in FIG. 8 (7), in the body segment 1C, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to be separated from the telescopic arm 11, and thereby each hand portion 122 is connected to the pipe P. It contacts the inner wall surface. On the other hand, in the body segment 1D, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to approach the telescopic arm 11, whereby each hand portion 122 is separated from the inner wall surface of the pipe P. As a result, the support of the robot 10 by the rotary arms 12 of the body segment 1B is released, and the robot 10 is supported by the rotary arms 12 of the body segments 1A to 1C on the inner wall surface of the tube P (step S216). .

次に、ユーザボード31は、体節1Dの伸縮アーム11を収縮させるための指令信号を生成するとともにカウントTを0に初期化し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1Dの伸縮アーム11に送信する。この駆動信号によって、図8(7)に示すように、体節1Dの伸縮アーム11は収縮する(ステップS217)。これにより、体節1D及びヘッド部2Bが進行方向前方に移動し、ロボット10が管P内で前進する。   Next, the user board 31 generates a command signal for contracting the telescopic arm 11 of the body segment 1D, initializes the count T to 0, and delivers this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to the telescopic arm 11 of the body segment 1D. By this drive signal, as shown in FIG. 8 (7), the telescopic arm 11 of the body segment 1D contracts (step S217). Thereby, the body segment 1D and the head part 2B move forward in the traveling direction, and the robot 10 moves forward in the tube P.

ユーザボード31は、カウントTが250を超えているか否か判断する(ステップS218)。カウントTが250以下である場合、ユーザボード31は、カウントTをインクリメントし(ステップS219)、体節1Dの伸縮アーム11は、収縮動作が完了していない場合、収縮動作を継続する(ステップS218)。   The user board 31 determines whether or not the count T exceeds 250 (step S218). When the count T is 250 or less, the user board 31 increments the count T (step S219), and when the contraction operation is not completed, the telescopic arm 11 of the body segment 1D continues the contraction operation (step S218). ).

カウントTが250を超えた場合、ユーザボード31は、コンピュータ6から動作終了の指令信号を受信しているか否かを判断する(ステップS220)。ユーザボード31が動作終了の指令信号を受信している場合、安定モードの動作は終了する。   When the count T exceeds 250, the user board 31 determines whether or not an operation end command signal has been received from the computer 6 (step S220). When the user board 31 receives the operation end command signal, the stable mode operation ends.

ユーザボード31が動作終了の指令信号を受信していない場合、ユーザボード31は、体節1Aの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1Aの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、体節1Aにおいて、各サーボモータ121が伸縮アーム11に近づくように回転軸123周りに回転し、各ハンド部122が管Pの内壁面から離間する。これにより、体節1Aによるロボット10の支持が解除される(ステップS221)。その後、ステップS201〜ステップS220の処理が再度行われる。なお、体節1B、1Cの各ハンド部122は既に管Pの内壁面に当接した状態となっているため、再度のステップS201では、体節1Dのサーボモータ121のみが回転軸123周りに回転する。   When the user board 31 has not received the operation end command signal, the user board 31 generates a command signal for rotating each servo motor 121 of the body segment 1A, and sends this command signal to the I / F board 32. hand over. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segment 1A. By this drive signal, in the body segment 1A, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to approach the telescopic arm 11, and each hand portion 122 is separated from the inner wall surface of the pipe P. Thereby, the support of the robot 10 by the body segment 1A is released (step S221). Thereafter, the processing from step S201 to step S220 is performed again. Since each hand portion 122 of the body segments 1B and 1C is already in contact with the inner wall surface of the tube P, only the servo motor 121 of the body segment 1D moves around the rotation shaft 123 in step S201 again. Rotate.

このように、安定モードにおいては、各体節1の伸縮アーム11を伸縮させるときに3つの体節1の回転アーム12によってロボット10を支持するため、ロボット10を安定して前進させることができる。ただし、各体節1における伸縮アーム11の伸縮に際しては、少なくとも2つの体節1の回転アーム12でロボット10を支持することができればよい。   Thus, in the stable mode, when the telescopic arm 11 of each body segment 1 is expanded and contracted, the robot 10 is supported by the rotating arms 12 of the three body segments 1, so that the robot 10 can be moved forward stably. . However, when the telescopic arm 11 in each body segment 1 is expanded and contracted, it is only necessary that the robot 10 can be supported by at least two rotating arms 12 of the body segment 1.

(省エネモード)
以下、ロボット10が省エネモードで管P内を移動する場合の動作について、図9及び図10を参照しつつ説明する。
(Energy saving mode)
Hereinafter, an operation when the robot 10 moves in the pipe P in the energy saving mode will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

ユーザボード31は、省エネモードで動作させるための指令信号をコンピュータ6から受信すると、体節1Bの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1Bの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、図10(1)に示すように、体節1Bにおいて、各サーボモータ121が伸縮アーム11から離れるように回転軸123周りに回転し、各ハンド部122が管Pの内壁面に当接する。これにより、ロボット10は、管Pの内壁面上において、体節1Bの各回転アーム12によって支持される(ステップS301)。   When the user board 31 receives a command signal for operating in the energy saving mode from the computer 6, the user board 31 generates a command signal for rotating each servo motor 121 of the body segment 1 </ b> B, and sends this command signal to the I / F board 32. hand over. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segment 1B. With this drive signal, as shown in FIG. 10 (1), in the body segment 1 B, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to be separated from the telescopic arm 11, and each hand portion 122 is connected to the inner wall surface of the pipe P. Abut. As a result, the robot 10 is supported on the inner wall surface of the tube P by the rotating arms 12 of the body segment 1B (step S301).

次に、ユーザボード31は、体節1Aの伸縮アーム11を伸長させるための指令信号を生成するとともにカウントTを0に初期化し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1Aの伸縮アーム11に送信する。この駆動信号によって、図10(2)に示すように、体節1Aの伸縮アーム11は伸長する(ステップS302)。これにより、体節1A及びヘッド部2Aが進行方向前方に移動する。   Next, the user board 31 generates a command signal for extending the telescopic arm 11 of the body segment 1A, initializes the count T to 0, and delivers this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to the telescopic arm 11 of the body segment 1A. By this drive signal, as shown in FIG. 10 (2), the telescopic arm 11 of the body segment 1A extends (step S302). Thereby, the body segment 1A and the head portion 2A move forward in the traveling direction.

ユーザボード31は、カウントTが250を超えているか否か判断する(ステップS303)。カウントTが250以下である場合、ユーザボード31は、カウントTをインクリメントし(ステップS304)、体節1Aの伸縮アーム11は、伸長動作が完了していない場合、伸長動作を継続する(ステップS302)。   The user board 31 determines whether the count T exceeds 250 (step S303). When the count T is 250 or less, the user board 31 increments the count T (step S304), and when the extension arm 11 of the body segment 1A has not completed the extension operation, the extension operation is continued (step S302). ).

カウントTが250を超えた場合、ユーザボード31は、体節1A、1Bの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1A、1Bの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、図10(3)に示すように、体節1Aにおいて、各サーボモータ121が伸縮アーム11から離れるように回転軸123周りに回転し、これにより、各ハンド部122が管Pの内壁面に当接する。一方、体節1Bにおいては、各サーボモータ121が伸縮アーム11に近づくように回転軸123周りに回転し、これにより、各ハンド部122が管Pの内壁面から離間する。この結果、体節1Bの各回転アーム12によるロボット10の支持は解除され、ロボット10は、管Pの内壁面上において、体節1Aの各回転アーム12によって支持される(ステップS305)。   When the count T exceeds 250, the user board 31 generates a command signal for rotating the servo motors 121 of the body segments 1A and 1B, and delivers this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segments 1A, 1B. With this drive signal, as shown in FIG. 10 (3), in the body segment 1A, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to be away from the telescopic arm 11, and thereby each hand portion 122 is connected to the pipe P. It contacts the inner wall surface. On the other hand, in the body segment 1 </ b> B, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to approach the telescopic arm 11, whereby each hand portion 122 is separated from the inner wall surface of the pipe P. As a result, the support of the robot 10 by each rotation arm 12 of the body segment 1B is released, and the robot 10 is supported by each rotation arm 12 of the body segment 1A on the inner wall surface of the tube P (step S305).

次に、ユーザボード31は、体節1Aの伸縮アーム11を収縮させるための指令信号を生成するとともにカウントTを0に初期化し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1Aの伸縮アーム11に送信する。この駆動信号によって、図10(4)に示すように、体節1Aの伸縮アーム11は収縮する(ステップS306)。これにより、体節1B〜1D、制御部3、及びヘッド部2Bが進行方向前方に移動する。   Next, the user board 31 generates a command signal for contracting the telescopic arm 11 of the body segment 1 </ b> A, initializes a count T to 0, and delivers this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to the telescopic arm 11 of the body segment 1A. By this drive signal, as shown in FIG. 10 (4), the telescopic arm 11 of the body segment 1A contracts (step S306). Thereby, body segment 1B-1D, the control part 3, and the head part 2B move to the advancing direction front.

ユーザボード31は、カウントTが250を超えているか否か判断する(ステップS307)。カウントTが250以下である場合、ユーザボード31は、カウントTをインクリメントし(ステップS308)、体節1Aの伸縮アーム11は、収縮動作が完了していない場合、収縮動作を継続する(ステップS306)。   The user board 31 determines whether the count T exceeds 250 (step S307). When the count T is 250 or less, the user board 31 increments the count T (step S308), and the telescopic arm 11 of the body segment 1A continues the contracting operation when the contracting operation is not completed (step S306). ).

カウントTが250を超えた場合、ユーザボード31は、コンピュータ6から動作終了の指令信号を受信しているか否かを判断する(ステップS309)。ユーザボード31が動作終了の指令信号を受信している場合、省エネモードの動作は終了する。   When the count T exceeds 250, the user board 31 determines whether or not the operation end command signal is received from the computer 6 (step S309). When the user board 31 receives the operation end command signal, the operation in the energy saving mode ends.

ユーザボード31が動作終了の指令信号を受信していない場合、ユーザボード31は、体節1Aの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1Aの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、体節1Aにおいて、各サーボモータ121が伸縮アーム11に近づくように回転軸123周りに回転し、各ハンド部122が管Pの内壁面から離間する。これにより、体節1Aの各回転アーム12によるロボット10の支持が解除され、初期状態(図示省略)に戻る(ステップS310)。その後、ステップS301〜ステップS309の処理が再度行われる。   When the user board 31 has not received the operation end command signal, the user board 31 generates a command signal for rotating each servo motor 121 of the body segment 1A, and sends this command signal to the I / F board 32. hand over. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segment 1A. By this drive signal, in the body segment 1A, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to approach the telescopic arm 11, and each hand portion 122 is separated from the inner wall surface of the pipe P. Thereby, the support of the robot 10 by each rotary arm 12 of the body segment 1A is released, and the state returns to the initial state (not shown) (step S310). Thereafter, the processing from step S301 to step S309 is performed again.

このように、省エネモードにおいては、体節1A、1Bの動作によってロボット10を前進させ、体節1C、1Dを動作させないため、ロボット10を移動させるのに必要な電力等のエネルギーを節約することができる。   Thus, in the energy saving mode, the robot 10 is moved forward by the movements of the body segments 1A and 1B, and the body segments 1C and 1D are not operated, so that energy such as electric power necessary for moving the robot 10 is saved. Can do.

(掻き出しモード)
以下、ロボット10が、左右に壁面がない平面上を掻き出しモードで移動する場合の動作について、図11、及び図12を参照しつつ説明する。既に説明した各動作モードにおいては、体節1A、1Bと体節1C、1Dとが制御部3を挟んで向かい合っていたが、掻き出しモード及び後述の左右掻き出しモードにおいては、図11に示すように、体節1A〜1Dが全て同じ方向を向いている。また、掻き出しモード及び左右掻き出しモードでロボット10が動作する場合、体節1A〜1Dにおいて、1つの回転アーム12が伸縮アーム11のほぼ真上に位置し、他の2つの回転アーム12が伸縮アーム11の下方においてほぼ同じ高さに位置していることが好ましい。なお、図12では、体節1A〜1Dにおいて、伸縮アーム11のほぼ真上に位置する回転アーム12の図示は省略する。
(Scraping mode)
Hereinafter, an operation when the robot 10 moves in a scraping mode on a plane having no wall surface on the left and right will be described with reference to FIGS. 11 and 12. In each of the operation modes already described, the body segments 1A, 1B and the body segments 1C, 1D face each other with the control unit 3 in between. The body segments 1A to 1D all face the same direction. Further, when the robot 10 operates in the scraping mode and the left and right scraping mode, in the body segments 1A to 1D, one rotating arm 12 is positioned almost directly above the telescopic arm 11, and the other two rotating arms 12 are telescopic arms. 11 is preferably located at substantially the same height below 11. In FIG. 12, in the body segments 1A to 1D, the illustration of the rotating arm 12 positioned almost directly above the telescopic arm 11 is omitted.

ユーザボード31は、掻き出しモードで動作させるための指令信号をコンピュータ6から受信すると、体節1C、1Dの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成するとともに指示角度θを所定の初期値で初期化し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1C、1Dの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、図12(2)に示すように、体節1C、1Dにおいて、各サーボモータ121は、伸縮アーム11から離れるように、回転軸123周りに指示角度θだけ回転する(ステップS401)。   When the user board 31 receives a command signal for operating in the scraping mode from the computer 6, the user board 31 generates a command signal for rotating the servo motors 121 of the body segments 1C and 1D and sets the command angle θ to a predetermined initial value. The command signal is transferred to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segments 1C, 1D. With this drive signal, as shown in FIG. 12 (2), in the body segments 1C and 1D, each servo motor 121 rotates around the rotation axis 123 by the indicated angle θ so as to be separated from the telescopic arm 11 (step S401). ).

ユーザボード31は、指示角度θが60度を超えているか否かを判断する(ステップS402)。ここでは、体節1C、1Dの各サーボモータ121が60度を超えて回転したときに、体節1C、1Dの各ハンド部122は、平面に衝突し、平面を進行方向前方から後方に掻き出すようにして、体節1C、1Dを進行方向前方に押し出すことができる。すなわち、指示角度θが60度を超えたとき、体節1C、1Dの各サーボモータ121の回転によってロボット10が前進する。ただし、指示角度θは、体節1C、1Dの回転アーム12が平面に衝突し、体節1C、1Dが前進する程度に回転する角度であればよく、そのような角度であれば、60度より小さい値に設定されていてもよいし、60度を超えた値(例えば90度以上)に設定されていてもよい。   The user board 31 determines whether or not the instruction angle θ exceeds 60 degrees (step S402). Here, when the servo motors 121 of the body segments 1C and 1D are rotated by more than 60 degrees, the hand units 122 of the body segments 1C and 1D collide with the plane and scrape the plane from the front to the rear in the traveling direction. In this way, the body segments 1C and 1D can be pushed forward in the traveling direction. That is, when the command angle θ exceeds 60 degrees, the robot 10 moves forward by the rotation of the servo motors 121 of the body segments 1C and 1D. However, the instruction angle θ may be an angle that rotates so that the rotating arms 12 of the body segments 1C and 1D collide with the plane and the body segments 1C and 1D move forward. A smaller value may be set, or a value exceeding 60 degrees (for example, 90 degrees or more) may be set.

指示角度θが60度以下の場合、ユーザボード31は、指示角度θをインクリメントし(ステップS403)、再度ステップS401の処理を行う。ただし、再度のステップS401の処理においては、指示角度θの初期化は行わない。   When the instruction angle θ is 60 degrees or less, the user board 31 increments the instruction angle θ (step S403), and performs the process of step S401 again. However, in the process of step S401 again, the instruction angle θ is not initialized.

指示角度θが60度を超え、ロボット10が前進すると、ユーザボード31は、体節1A、1Bの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1A、1Bの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、図12(3)に示すように、体節1A、1Bにおいて、各サーボモータ121は、伸縮アーム11から離れるように回転軸123周りに回転し、2つのハンド部122が平面に当接する。これにより、ロボット10は、初期位置よりも前進した位置において、体節1A、1Bの回転アーム12によって平面上で支持される(ステップS404)。   When the command angle θ exceeds 60 degrees and the robot 10 moves forward, the user board 31 generates a command signal for rotating the servo motors 121 of the body segments 1A and 1B, and this command signal is output to the I / F board 32. To hand over. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segments 1A, 1B. With this drive signal, as shown in FIG. 12 (3), in the body segments 1 A and 1 B, each servo motor 121 rotates around the rotation axis 123 so as to be separated from the telescopic arm 11, and the two hand portions 122 are flat. Abut. Thereby, the robot 10 is supported on a plane by the rotating arms 12 of the body segments 1A and 1B at a position advanced from the initial position (step S404).

次に、ユーザボード31は、体節1C、1Dの各サーボモータ121を初期位置に戻すための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1C、1Dの各サーボモータ121に送信する。ユーザボード31は、体節1C、1Dの各サーボモータ121を初期位置から指示角度θだけ回転した位置に移動させ(ステップS405)、指示角度θが0度であるか否か判断する(ステップS406)。指示角度θが0度でない場合、ユーザボード31は指示角度θをデクリメントし(ステップS407)、体節1C、1Dの各サーボモータ121を初期位置からデクリメント後の指示角度θだけ回転した位置に移動させる(ステップS405)。すなわち、指示角度θが徐々に小さくなることによって、体節1C、1Dの各サーボモータ121は、各伸縮アーム11に近づくように回転し、図12(4)に示すように、最終的には初期位置に到達する。   Next, the user board 31 generates a command signal for returning the servo motors 121 of the body segments 1 </ b> C and 1 </ b> D to the initial position, and delivers this command signal to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segments 1C, 1D. The user board 31 moves the servo motors 121 of the body segments 1C and 1D to a position rotated by the designated angle θ from the initial position (step S405), and determines whether or not the designated angle θ is 0 degrees (step S406). ). If the command angle θ is not 0 degree, the user board 31 decrements the command angle θ (step S407), and moves the servo motors 121 of the body segments 1C and 1D to positions rotated by the command angle θ after decrement from the initial position. (Step S405). That is, as the command angle θ gradually decreases, the servo motors 121 of the body segments 1C and 1D rotate so as to approach the telescopic arms 11, and finally, as shown in FIG. The initial position is reached.

指示角度θが0度になると、ユーザボード31は、コンピュータ6から動作終了の指令信号を受信しているか否かを判断する(ステップS408)。ユーザボード31が動作終了の指令信号を受信している場合、掻き出しモードの動作は終了する。   When the instruction angle θ becomes 0 degree, the user board 31 determines whether or not an operation end command signal is received from the computer 6 (step S408). When the user board 31 receives the operation end command signal, the operation in the scraping mode ends.

ユーザボード31が動作終了の指令信号を受信していない場合、ユーザボード31は、体節1A、1Bの各サーボモータ121を回転させるための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1A、1Bの各サーボモータ121に送信する。この駆動信号によって、体節1A、1Bにおいて、各サーボモータ121は伸縮アーム11に近づくように回転軸123周りに回転し、平面に当接していた各ハンド部122が平面から離間し、初期状態(図示省略)に戻る(ステップS409)。その後、ステップS401〜ステップS408の処理が再度行われる。   When the user board 31 has not received the operation end command signal, the user board 31 generates a command signal for rotating the servo motors 121 of the body segments 1A and 1B, and the command signal is transmitted to the I / F board. Hand over to 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121 of the body segments 1A, 1B. By this drive signal, in each of the body segments 1A and 1B, each servo motor 121 rotates around the rotation shaft 123 so as to approach the telescopic arm 11, and each hand portion 122 that has been in contact with the plane is separated from the plane and is in an initial state. The process returns to (not shown) (step S409). Thereafter, the processes in steps S401 to S408 are performed again.

このように、掻き出しモードにおいては、体節1C、1Dの回転アーム12が平面に衝突し、平面を掻き出すように動作するため、体節1C、1Dが前進する。そして、体節1C、1Dが前進した状態で体節1A、1Bの回転アーム12によって平面上でロボット10を支持するため、体節1C、1Dが前進した状態を維持することができ、平面上であってもロボット10を容易に前進させることができる。   Thus, in the scraping mode, the rotating arms 12 of the body segments 1C, 1D collide with the plane and operate to scrape the plane, so that the body segments 1C, 1D move forward. Since the robot 10 is supported on the plane by the rotating arms 12 of the body segments 1A and 1B in a state in which the body segments 1C and 1D have advanced, the state in which the body segments 1C and 1D have advanced can be maintained. Even so, the robot 10 can be easily advanced.

(左右掻き出しモード)
以下、ロボット10が、平面上を左右掻き出しモードで移動する場合の動作について、図13及び図14を参照しつつ説明する。左右掻き出しモードでは、説明の便宜上、体節1A〜1Dにおいて、伸縮アーム11の下方に位置する2つの回転アーム12のうち、進行方向右側のものを回転アーム12Rとし、進行方向左側のものを回転アーム12Lとする。同様に、各体節の回転アーム12R及び112Lがそれぞれ有する各構成についても、符号の末尾に“R”、“L”を付して区別することとする。なお、図14では、体節1A〜1Dにおいて、伸縮アーム11のほぼ真上に位置する回転アーム12の図示は省略する。
(Left and right scraping mode)
Hereinafter, the operation when the robot 10 moves on the plane in the left and right scraping mode will be described with reference to FIGS. 13 and 14. In the left and right scraping mode, for convenience of explanation, in the body segments 1A to 1D, of the two rotary arms 12 positioned below the telescopic arm 11, the one on the right side in the traveling direction is set as the rotating arm 12R, and the one on the left side in the moving direction is rotated. Let it be arm 12L. Similarly, the components included in the rotating arms 12R and 112L of each body segment are also distinguished by adding “R” and “L” at the end of the reference numerals. In FIG. 14, in the body segments 1A to 1D, the illustration of the rotary arm 12 positioned almost directly above the telescopic arm 11 is omitted.

ユーザボード31は、左右掻き出しモードで動作させるための指令信号をコンピュータ6から受信すると、体節1A、1Cの各サーボモータ121R、及び体節1B、1Dの各サーボモータ121Lを回転させるための指令信号を生成するとともに指示角度θを所定の初期値で初期化し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1A、1Cの各サーボモータ121R、及び体節1B、1Dの各サーボモータ121Lに送信する。この駆動信号によって、体節1A、1Cにおいて、各サーボモータ121Rが、伸縮アーム11から離れるように、回転軸123R周りに指示角度θだけ回転する。また、体節1B、1Dにおいて、各サーボモータ121Lが、伸縮アーム11から離れるように、回転軸123L周りに指示角度θだけ回転する(ステップS501)。   When the user board 31 receives a command signal for operating in the left and right scraping mode from the computer 6, the command for rotating the servo motors 121R of the body segments 1A and 1C and the servo motors 121L of the body segments 1B and 1D. A signal is generated and the indicated angle θ is initialized with a predetermined initial value, and this command signal is delivered to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121R of the body segments 1A, 1C and each servo motor 121L of the body segments 1B, 1D. With this drive signal, each servo motor 121R rotates around the rotation axis 123R by the indicated angle θ in the body segments 1A and 1C so as to be away from the telescopic arm 11. Further, in the body segments 1B and 1D, each servo motor 121L rotates around the rotation axis 123L by an instruction angle θ so as to be away from the telescopic arm 11 (step S501).

ユーザボード31は、指示角度θが60度を超えているか否かを判断する(ステップS502)。指示角度θが60度以下の場合、ユーザボード31は、指示角度θをインクリメントし(ステップS503)、再度ステップS501の処理を行う。ただし、再度のステップS501の処理においては、指示角度θの初期化は行わない。   The user board 31 determines whether or not the instruction angle θ exceeds 60 degrees (step S502). When the instruction angle θ is 60 degrees or less, the user board 31 increments the instruction angle θ (step S503), and performs the process of step S501 again. However, in the process of step S501 again, the instruction angle θ is not initialized.

指示角度θが60度を超え、体節1A、1Cの各回転アーム12Rが平面を進行方向前方から後方に掻き出すように動作したとき、体節1A、1Cは、図14(2)に示すように、進行方向に対して右側の部分が前方に押し出される。一方、指示角度θが60度を超え、体節1B、1Dの各回転アーム12Lが平面を進行方向前方から後方に掻き出すように動作したとき、体節1B、1Dは、進行方向に対して左側の部分が前方に押し出される。   When the command angle θ exceeds 60 degrees and each rotary arm 12R of the body segments 1A and 1C operates to scrape the plane from the front to the back in the traveling direction, the body segments 1A and 1C are as shown in FIG. In addition, the portion on the right side of the traveling direction is pushed forward. On the other hand, when the command angle θ exceeds 60 degrees and each rotating arm 12L of the body segments 1B, 1D operates to scrape the plane from the front to the back in the traveling direction, the body segments 1B, 1D are on the left side with respect to the traveling direction. Is pushed forward.

指示角度θが60度を超えた場合、ユーザボード31は、体節1A、1Cの各サーボモータ121R、及び体節1B、1Dの各サーボモータ121Lを初期位置に戻すための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1A、1Cの各サーボモータ121R、及び体節1B、1Dの各サーボモータ121Lに送信する。ユーザボード31は、体節1A、1Cの各サーボモータ121R、及び体節1B、1Dの各サーボモータ121Lを初期位置から指示角度θだけ回転した位置に移動させ(ステップS504)、指示角度θが0度であるか否か判断する(ステップS505)。指示角度θが0度でない場合、ユーザボード31は指示角度θをデクリメントし(ステップS506)、体節1A、1Cの各サーボモータ121R、及び体節1B、1Dの各サーボモータ121Lを初期位置からデクリメント後の指示角度θだけ回転した位置に移動させる(ステップS504)。   When the command angle θ exceeds 60 degrees, the user board 31 generates a command signal for returning the servo motors 121R of the body segments 1A and 1C and the servo motors 121L of the body segments 1B and 1D to the initial positions. The command signal is delivered to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121R of the body segments 1A, 1C and each servo motor 121L of the body segments 1B, 1D. The user board 31 moves the servo motors 121R of the body segments 1A and 1C and the servo motors 121L of the body segments 1B and 1D to positions rotated by the designated angle θ from the initial position (step S504). It is determined whether it is 0 degrees (step S505). When the command angle θ is not 0 degree, the user board 31 decrements the command angle θ (step S506), and moves the servo motors 121R of the body segments 1A and 1C and the servo motors 121L of the body segments 1B and 1D from the initial position. It is moved to a position rotated by the designated angle θ after decrement (step S504).

指示角度θが0度になると、ユーザボード31は、体節1A、1Cの各サーボモータ121L、及び体節1B、1Dの各サーボモータ121Rを回転させるための指令信号を生成するとともに指示角度θを所定の初期値で初期化し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1A、1Cの各サーボモータ121L、及び体節1B、1Dの各サーボモータ121Rに送信する。この駆動信号によって、体節1A、1Cにおいて、各サーボモータ121Lが、伸縮アーム11から離れるように、回転軸123L周りに指示角度θだけ回転する。また、体節1B、1Dにおいて、各サーボモータ121Rが、伸縮アーム11から離れるように、回転軸123R周りに指示角度θだけ回転する(ステップS507)。   When the command angle θ becomes 0 degree, the user board 31 generates command signals for rotating the servo motors 121L of the body segments 1A and 1C and the servo motors 121R of the body segments 1B and 1D, and the command angle θ Is initialized with a predetermined initial value, and this command signal is delivered to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121L of the body segments 1A, 1C and each servo motor 121R of the body segments 1B, 1D. With this drive signal, each servo motor 121L rotates around the rotation axis 123L by the indicated angle θ in the body segments 1A and 1C so as to be separated from the telescopic arm 11. Further, in the body segments 1B and 1D, each servo motor 121R rotates around the rotation axis 123R by the indicated angle θ so as to be away from the telescopic arm 11 (step S507).

ユーザボード31は、指示角度θが60度を超えているか否かを判断する(ステップS508)。指示角度θが60度以下の場合、ユーザボード31は、指示角度θをインクリメントし(ステップS509)、再度ステップS507の処理を行う。ただし、再度のステップS507の処理においては、指示角度θの初期化は行わない。   The user board 31 determines whether or not the instruction angle θ exceeds 60 degrees (step S508). When the instruction angle θ is 60 degrees or less, the user board 31 increments the instruction angle θ (step S509) and performs the process of step S507 again. However, in the process of step S507 again, the instruction angle θ is not initialized.

指示角度θが60度を超え、体節1A、1Cの各回転アーム12Lが平面を進行方向前方から後方に掻き出すように動作したとき、体節1A、1Cは、図14(3)に示すように、進行方向に対して左側の部分が前方に押し出される。一方、指示角度θが60度を超え、体節1B、1Dの各回転アーム12Rが平面を進行方向前方から後方に掻き出すように動作したとき、体節1B、1Dは、進行方向に対して右側の部分が前方に押し出される。   When the command angle θ exceeds 60 degrees and each rotary arm 12L of the body segments 1A, 1C operates to scrape the plane from the front to the back in the traveling direction, the body segments 1A, 1C are as shown in FIG. In addition, the left portion of the traveling direction is pushed forward. On the other hand, when the command angle θ exceeds 60 degrees and each rotating arm 12R of the body segments 1B and 1D operates to scrape the plane from the front to the back in the traveling direction, the body segments 1B and 1D are on the right side with respect to the traveling direction. Is pushed forward.

指示角度θが60度を超えた場合、ユーザボード31は、体節1A、1Cの各サーボモータ121L、及び体節1B、1Dの各サーボモータ121Rを初期位置に戻すための指令信号を生成し、この指令信号をI/Fボード32に引き渡す。I/Fボード32は、この指令信号を駆動信号に変換して体節1A、1Cの各サーボモータ121L、及び体節1B、1Dの各サーボモータ121Rに送信する。ユーザボード31は、体節1A、1Cの各サーボモータ121L、及び体節1B、1Dの各サーボモータ121Rを初期位置から指示角度θだけ回転した位置に移動させ(ステップS510)、指示角度θが0度であるか否か判断する(ステップS511)。指示角度θが0度でない場合、ユーザボード31は指示角度θをデクリメントし(ステップS512)、体節1A、1Cの各サーボモータ121L、及び体節1B、1Dの各サーボモータ121Rを初期位置からデクリメント後の指示角度θだけ回転した位置に移動させる(ステップS510)。   When the command angle θ exceeds 60 degrees, the user board 31 generates a command signal for returning the servo motors 121L of the body segments 1A and 1C and the servo motors 121R of the body segments 1B and 1D to the initial positions. The command signal is delivered to the I / F board 32. The I / F board 32 converts this command signal into a drive signal and transmits it to each servo motor 121L of the body segments 1A, 1C and each servo motor 121R of the body segments 1B, 1D. The user board 31 moves the servo motors 121L of the body segments 1A and 1C and the servo motors 121R of the body segments 1B and 1D to the positions rotated by the designated angle θ from the initial position (step S510). It is determined whether it is 0 degrees (step S511). When the command angle θ is not 0 degree, the user board 31 decrements the command angle θ (step S512), and moves the servo motors 121L of the body segments 1A and 1C and the servo motors 121R of the body segments 1B and 1D from the initial position. It is moved to a position rotated by the designated angle θ after decrement (step S510).

指示角度θが0度になると、ユーザボード31は、コンピュータ6から動作終了の指令信号を受信しているか否かを判断する(ステップS513)。ユーザボード31が動作終了の指令信号を受信している場合、掻き出しモードの動作は終了する。ユーザボード31が動作終了の指令信号を受信していない場合、ステップS501〜S512の処理が再度行われる。   When the instruction angle θ becomes 0 degree, the user board 31 determines whether or not an operation end command signal is received from the computer 6 (step S513). When the user board 31 receives the operation end command signal, the operation in the scraping mode ends. When the user board 31 has not received the operation end command signal, the processes in steps S501 to S512 are performed again.

このように、左右掻き出しモードにおいては、各体節1が、進行方向に対して右半身と左半身とが交互に前に出るよう動作する。この結果、ロボット10は平面上であっても容易に前進することができる。   As described above, in the left and right scraping mode, each body segment 1 operates so that the right half body and the left half body alternately come forward in the traveling direction. As a result, the robot 10 can easily advance even on a flat surface.

以上のように、本実施形態のロボット10において、各体節1の回転アーム12は、ロボット10の体軸方向と約90度で交差する方向に延びる回転軸123周りに回転し、ロボットの移動面に対して角度をもって当接する。このため、管Pだけでなく平面のような移動面であっても、回転アーム12と移動面との間に十分な摩擦力を発生させることができ、体節1が移動面に対して移動するのを防止することができる。また、各体節1の回転アーム12は、移動面を掻き出すように動作し、自身をロボット10の進行方向前方に押し出すこともできる。これらの結果、ロボット10は、移動面の形状にかかわらず、移動することができる。さらに、ロボット10においては、各体節1の伸縮アーム11及び回転アーム12がそれぞれ独立して動作するため、伸縮アーム11の伸長量と回転アーム12の回転量とが互いに制限され合うことがない。   As described above, in the robot 10 of the present embodiment, the rotary arm 12 of each body segment 1 rotates around the rotation axis 123 extending in a direction intersecting with the body axis direction of the robot 10 at about 90 degrees, and the robot moves. Abut against the surface at an angle. Therefore, a sufficient frictional force can be generated between the rotary arm 12 and the moving surface, not only the pipe P but also a moving surface such as a plane, and the body segment 1 moves relative to the moving surface. Can be prevented. Further, the rotating arm 12 of each body segment 1 operates so as to scrape the moving surface, and can push itself forward in the traveling direction of the robot 10. As a result, the robot 10 can move regardless of the shape of the moving surface. Further, in the robot 10, since the telescopic arm 11 and the rotating arm 12 of each body segment 1 operate independently, the extension amount of the telescopic arm 11 and the rotation amount of the rotating arm 12 are not limited to each other. .

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態において、ロボット10は、4つの体節1A〜1Dを備えていたが、少なくとも2つの体節を備えていればよい。   For example, in the above-described embodiment, the robot 10 includes the four body segments 1A to 1D. However, the robot 10 may include at least two body segments.

また、上記実施形態においては、体節1A、1Bと体節1C、1Dとは、制御部3を挟んで向かい合い、あるいは全て同じ方向を向くように配置されていたが、体節の向きは必要に応じて適宜変更すればよい。   Further, in the above embodiment, the body segments 1A, 1B and the body segments 1C, 1D face each other with the control unit 3 interposed therebetween, or are all arranged to face the same direction, but the body segments need to be oriented. It may be changed as appropriate according to the situation.

また、上記実施形態において、体節1の3つの回転アーム12は伸縮アーム11の周囲に等間隔に配置されていたが、回転アーム12間の間隔は適宜変更することができる。   Moreover, in the said embodiment, although the three rotation arms 12 of the body segment 1 were arrange | positioned at equal intervals around the expansion-contraction arm 11, the space | interval between the rotation arms 12 can be changed suitably.

また、上記実施形態において、体節1は、3つの回転アーム12を備えていたが、少なくとも1つの回転アーム12を備えていればよい。   Moreover, in the said embodiment, the body segment 1 was provided with the three rotation arms 12, However, What is necessary is just to provide the at least 1 rotation arm 12. FIG.

また、上記実施形態において、回転アーム12の回転軸123は、ロボット10の体軸方向と約90度で交差する方向に延びていたが、体軸方向と回転軸が延びる方向との交差角度は特に限定されない。   In the above embodiment, the rotation axis 123 of the rotary arm 12 extends in a direction that intersects the body axis direction of the robot 10 at about 90 degrees, but the intersection angle between the body axis direction and the direction in which the rotation axis extends is There is no particular limitation.

また、上記実施形態では、各回転アーム12は、伸縮アーム11に近接する位置から管Pに当接又は平面に衝突する位置まで回転していたが、その向きが逆になるまで回転するよう構成することができる。すなわち、図15に示すように、伸縮アーム11の上方に位置し且つ伸縮アーム11が伸長する方向と同じ方向に延びている回転アーム12Maを、回転軸123周りに約180度回転させることによって逆向きにすることができる。また、伸縮アーム11の下方に位置する回転アーム12Maについては、平面Fによって回転が妨げられないように、ロボット10Ma又は体節1Maを体軸周りに回転させて伸縮アーム11の上方に移動させた後、同様に約180度回転させればよい。   Moreover, in the said embodiment, although each rotary arm 12 rotated from the position close | similar to the expansion-contraction arm 11 to the position which contact | abuts to the pipe P or collides with a plane, it is comprised so that it may rotate until the direction becomes reverse. can do. That is, as shown in FIG. 15, the rotating arm 12Ma located above the telescopic arm 11 and extending in the same direction as the direction in which the telescopic arm 11 extends is reversed by rotating about 180 degrees around the rotating shaft 123. Can be oriented. The rotation arm 12Ma positioned below the telescopic arm 11 is moved above the telescopic arm 11 by rotating the robot 10Ma or the body segment 1Ma around the body axis so that the rotation is not hindered by the plane F. Thereafter, it may be rotated about 180 degrees in the same manner.

また、上記実施形態において、各回転アームは折りたたみ式であってもよい。すなわち、図16に示すように、回転アーム12Mbに少なくとも1つの関節部126を設け、この関節部126で回転アーム12Mbを折り曲げたり伸ばしたりすることができるよう構成してもよい。このような回転アーム12Mbを備えた体節は、径が大きい管P1内をロボット10Mbが移動する場合であっても、回転アーム12Mbを伸ばしてハンド部122を管P1の内壁面に当接させることができる。径が小さい管P2内をロボット10Mbが移動する場合は、回転アーム12Mbを折り曲げたままの状態で回転させ、関節部126を管P2の内壁面に当接させればよい。   Moreover, in the said embodiment, each rotation arm may be foldable. That is, as shown in FIG. 16, at least one joint portion 126 may be provided on the rotary arm 12Mb, and the rotary arm 12Mb may be bent or extended by the joint portion 126. Such a body segment including the rotating arm 12Mb extends the rotating arm 12Mb to bring the hand portion 122 into contact with the inner wall surface of the pipe P1 even when the robot 10Mb moves in the pipe P1 having a large diameter. be able to. When the robot 10Mb moves in the pipe P2 having a small diameter, the rotary arm 12Mb may be rotated while being bent, and the joint portion 126 may be brought into contact with the inner wall surface of the pipe P2.

また、上記実施形態において、体節1の伸縮アーム11と回転アーム12とはプレート14を介して接続されていたが、プレート14以外の介在物を介して接続されていてもよいし、直接接続されていてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the expansion-contraction arm 11 and the rotation arm 12 of the body segment 1 were connected via the plate 14, it may be connected via inclusions other than the plate 14, or it connects directly. May be.

10,10Ma,10Mb ロボット
1A〜1D 体節
11 伸縮アーム
12,12Ma,12Mb 回転アーム
3 制御部
10, 10Ma, 10Mb Robot 1A-1D Body segment 11 Telescopic arm 12, 12Ma, 12Mb Rotating arm 3 Control unit

Claims (8)

多体節型ロボットの体節であって、
前記ロボットの体軸方向に沿って伸縮する伸縮アームと、
前記伸縮アームに接続され、前記体軸方向と交差する方向に延びる回転軸周りに回転する回転アームと、
を備える、体節。
The body segment of a multi-particulate robot,
A telescopic arm extending and contracting along the body axis direction of the robot;
A rotating arm connected to the telescopic arm and rotating about a rotation axis extending in a direction intersecting the body axis direction;
The somite.
請求項1に記載の体節であって、
前記回転アームは、初期状態において、前記伸縮アームが伸長する方向と同じ方向に延びている、体節。
The body segment of claim 1,
In the initial state, the rotating arm extends in the same direction as the direction in which the telescopic arm extends.
多体節型ロボットであって、
請求項1又は2に記載の複数の体節を備え、
前記複数の体節のうち1つの体節の伸縮アームは、前記1つの体節に隣接する他の1つの体節に連結されている、ロボット。
A multi-node robot,
A plurality of body segments according to claim 1 or 2,
A telescopic arm of one body segment of the plurality of body segments is connected to another body segment adjacent to the one body segment.
請求項3に記載のロボットであって、
前記複数の体節のうち、一方端に位置する体節の伸縮アームは、他方端に位置する体節側に伸長し、
前記他方端に位置する体節の伸縮アームは、前記一方端に位置する体節側に伸長する、ロボット。
The robot according to claim 3,
Among the plurality of body segments, a body segment telescopic arm located at one end extends to the body segment side located at the other end,
The extendable arm of the body segment located at the other end extends to the body segment located at the one end.
請求項3又は4に記載のロボットであって、さらに、
前記各体節において、前記伸縮アームを伸縮させ、且つ前記回転アームが前記ロボットの移動面と当接及び離間するように前記回転アームを回転させる制御部を備え、
前記複数の体節は、
第1の体節と、
前記第1の体節の方向に、その伸縮アームが伸長する第2の体節と、
を含み、
前記制御部は、
前記第2の体節の回転アームを前記移動面に当接させるとともに前記第2の体節以外の体節の回転アームを前記移動面から離間させた状態で、前記第2の体節の伸縮アームを前記第1の体節側に伸長させた後、
前記第1の体節の回転アームを前記移動面に当接させるとともに前記第1の体節以外の体節の回転アームを前記移動面から離間させた状態で、前記第2の体節の伸縮アームを収縮させる、ロボット。
The robot according to claim 3 or 4, further comprising:
In each body segment, the controller includes a controller that expands and contracts the telescopic arm and rotates the rotating arm so that the rotating arm contacts and separates from the moving surface of the robot.
The plurality of body segments are:
A first somite;
A second body segment whose telescopic arm extends in the direction of the first body segment;
Including
The controller is
Expansion and contraction of the second body segment in a state where the rotation arm of the second body segment is in contact with the moving surface and the rotation arm of the body segment other than the second body segment is separated from the moving surface. After extending the arm toward the first segmental side,
Expansion and contraction of the second body segment with the rotation arm of the first body segment in contact with the moving surface and the rotation arm of the body segment other than the first body segment spaced apart from the moving surface A robot that contracts the arm.
請求項3又は4に記載のロボットであって、さらに、
前記各体節において、前記伸縮アームを伸縮させ、且つ前記回転アームが前記ロボットの移動面と当接及び離間するように前記回転アームを回転させる制御部を備え、
前記複数の体節は、
第1の体節と、
前記第1の体節の方向に、その伸縮アームが伸長する第2の体節と、
を含み、
前記制御部は、
前記第1の体節の回転アームを前記移動面に当接させるとともに前記第1の体節以外の体節の回転アームを前記移動面から離間させた状態で、前記第2の体節の伸縮アームを前記第1の体節側に伸長させた後、
前記第2の体節の回転アームを前記移動面に当接させるとともに前記第2の体節以外の体節の回転アームを前記移動面から離間させた状態で、前記第2の体節の伸縮アームを収縮させる、ロボット。
The robot according to claim 3 or 4, further comprising:
In each body segment, the controller includes a controller that expands and contracts the telescopic arm and rotates the rotating arm so that the rotating arm contacts and separates from the moving surface of the robot.
The plurality of body segments are:
A first somite;
A second body segment whose telescopic arm extends in the direction of the first body segment;
Including
The controller is
Expansion and contraction of the second body segment with the rotation arm of the first body segment in contact with the moving surface and the rotation arm of the body segment other than the first body segment spaced apart from the moving surface After extending the arm toward the first segmental side,
Expansion and contraction of the second body segment in a state where the rotation arm of the second body segment is in contact with the moving surface and the rotation arm of the body segment other than the second body segment is separated from the moving surface. A robot that contracts the arm.
請求項3又は4に記載のロボットであって、さらに、
前記各体節において、前記伸縮アームを伸縮させ、且つ前記回転アームが前記ロボットの移動面と当接及び離間するように前記回転アームを回転させる制御部を備え、
前記制御部は、前記複数の体節のうち2つ以上の体節の回転アームを前記移動面に当接させた状態で、少なくとも1つの体節の伸縮アームを伸長又は収縮させる、ロボット。
The robot according to claim 3 or 4, further comprising:
In each body segment, the controller includes a controller that expands and contracts the telescopic arm and rotates the rotating arm so that the rotating arm contacts and separates from the moving surface of the robot.
The robot, wherein the control unit extends or contracts at least one telescopic arm of the body segment in a state where the rotation arms of two or more body segments are in contact with the moving surface.
請求項3又は4に記載のロボットであって、さらに、
前記複数の体節のうち少なくとも1つの体節を前記ロボットの進行方向に対して前方に移動させるために、前記少なくとも1つの体節の回転アームを前記ロボットの移動面に衝突するように回転させる制御部を備える、ロボット。
The robot according to claim 3 or 4, further comprising:
In order to move at least one of the plurality of body segments forward with respect to the moving direction of the robot, the rotation arm of the at least one body segment is rotated so as to collide with the moving surface of the robot. A robot provided with a control unit.
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