JP2014223851A - 移動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軟弱な地面上などでの全方向移動を可能とする移動装置を提供する。【解決手段】移動装置１００が、本体部１１と、本体部１１を支持するように本体部１１に接続され、表面に回転方向に対応した螺旋状の凸部（螺旋凸部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）を有する回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄをそれぞれ回転させる駆動部（モータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、移動装置に関し、特に全方向移動機構を有する移動装置に関する。

全方向移動機構を有する移動装置は、機体の向きを変えることなく直接的に各方向（ＸＹ平面における任意の方向）へ移動すること（以下、全方向移動という）が可能である。近年、全方向移動機構を用いた工場台車や電動車いすが、ナビゲーションの単純化や省スペース性の観点から研究及び実用化されている。こうした移動装置では、例えばオムニホイール又はメカナムホイールが用いられている。しかしこれらは構造が複雑であり、段差乗り越え性能が低いことから一般には屋内（工場内等）でのみ使用されている。そこで、段差乗り越え性能を向上させて瓦礫上を走行できるようにするための改良が行われている。しかし改良された装置も、依然として構造が複雑であり、多くの回転部を持つため、砂地又は水田のような軟弱な地面上を移動することは難しいと考えられる。

軟弱な地面上を走行する場合には、例えばクローラ（無限軌道）又はラグ付き車輪が用いられる。また、特許文献１には、一対の回転螺旋体により軟弱な地面上を走行する自走車が開示されている。

特開平２−３１０１０１号公報

しかしながら、クローラ又はラグ付き車輪では全方向移動を実現できない。

また、特許文献１に記載の自走車は、人が操縦する乗り物であり、１対の回転螺旋体を回転させて移動する。特許文献１では、１対の回転螺旋体を逆方向に回転させることにより車体を前進又は後退させ、１対の回転螺旋体を同一方向に回転させることによりそのままの姿勢で車体を左又は右に移動させることを想定している。しかしながら、こうした自走車において、１対の回転螺旋体を同一方向に回転させた場合の挙動は、走行面（地面）の性質や状態で決まると考えられる。例えばコンクリートのような、回転螺旋体のコイルが噛み込まない固い地面上では、上記のように車体が姿勢を変えずに左又は右に移動する。一方、コイルが噛み込む地面で１対の回転螺旋体を同一方向に回転させた場合には車体が旋回する。極端な場合、例えば水上では、車体はほとんど移動できずに旋回する。砂上でも、概ね同様の結果になる。

また、特許文献１では、１対の回転螺旋体の一方のみを回転させることにより車体を旋回させることを想定している。しかしながら、回転螺旋体のコイルが噛み込まない固い地面上で１対の回転螺旋体の一方のみを回転させた場合には、車体が横に押されて左又は右に移動すると考えられる。

このため、特許文献１に記載の自走車によっても、全方向移動を実現することはできない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軟弱な地面上などでの全方向移動を可能とする移動装置を提供することにある。

本発明に係る移動装置は、本体部と、前記本体部を支持するように前記本体部に接続され、表面に回転方向に対応した螺旋状の凸部を有する３つ以上の回転体と、前記回転体を回転させる駆動部と、を有する。

一実施形態においては、前記３つ以上の回転体が、第１回転体、第２回転体、第３回転体、及び第４回転体を含む。前記第１回転体と前記第３回転体とは互いに対向する。前記第２回転体と前記第４回転体とは互いに対向する。前記第１回転体の回転軸、前記第２回転体の回転軸、前記第３回転体の回転軸、及び前記第４回転体の回転軸は、互いに平行である。前記第１回転体の前記凸部の螺旋の向きと前記第３回転体の前記凸部の螺旋の向きとが互いに反対である。前記第２回転体の前記凸部の螺旋の向きと前記第４回転体の前記凸部の螺旋の向きとが互いに反対である。前記第１回転体の前記凸部の螺旋の向きと前記第４回転体の前記凸部の螺旋の向きとは互いに同じである。

一実施形態においては、前記移動装置が、前記駆動部を制御する制御部を有する。ここで、回転体の回転速度をω₁〜ω₄、回転体の螺旋のリードをＬ、回転体の直径をＤ、本体部のＸ方向の速度をＶ_x、本体部のＹ方向の速度をＶ_y、本体部の旋回速度をω₀、本体部の中心から回転体の中心までの距離をｒとする。この場合、前記制御部は、前記本体部を移動させるときは、式「ω₁＝−Ｖ_x／Ｌ−Ｖ_y／（π×Ｄ）」に基づいて前記第１回転体を回転させ、式「ω₂＝Ｖ_x／Ｌ−Ｖ_y／（π×Ｄ）」に基づいて前記第２回転体を回転させ、式「ω₃＝−Ｖ_x／Ｌ＋Ｖ_y／（π×Ｄ）」に基づいて前記第３回転体を回転させ、式「ω₄＝Ｖ_x／Ｌ＋Ｖ_y／（π×Ｄ）」に基づいて前記第４回転体を回転させる。また、前記制御部は、前記本体部を旋回させるときは、前記第１回転体、前記第２回転体、前記第３回転体、及び前記第４回転体の各々を式「ω₁＝ω₂＝ω₃＝ω₄＝（ω₀×ｒ）／（π×Ｄ）」に基づいて回転させる。

一実施形態においては、前記移動装置が、前記駆動部を制御する制御部を有する。前記制御部は、所定の規則に従って前記駆動部を制御する。

一実施形態においては、前記移動装置が、前記駆動部を制御する制御部と、外部と通信する通信部とを有する。前記制御部は、前記通信部により受信した指示に従って前記駆動部を制御する。

本発明によれば、軟弱な地面上などでの全方向移動が可能になる。

本発明の実施形態に係る移動装置の外観を模式的に示す斜視図である。 図１に示される移動装置の内部構成などを模式的に示す図である。 本発明の実施形態に係る移動装置の回転体を模式的に示す図である。 図３Ａに示される回転体を先端側から見た図である。 図３Ａに示される回転体の螺旋凸部の形状を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る移動装置がＸ方向に移動する場合における各回転体の回転方向などを模式的に示す図である。 図５に示されるＸ方向の移動について、実験機の各モータの回転速度の追従性を示すグラフである。 図５に示されるＸ方向の移動について、実験機の位置データを示すグラフである。 図５に示されるＸ方向の移動について、実験機の速度データを示すグラフである。 本発明の実施形態に係る移動装置がＹ方向に移動する場合における各回転体の回転方向などを模式的に示す図である。 図７に示されるＹ方向の移動について、実験機の各モータの回転速度の追従性を示すグラフである。 図７に示されるＹ方向の移動について、実験機の位置データを示すグラフである。 図７に示されるＹ方向の移動について、実験機の速度データを示すグラフである。 本発明の実施形態に係る移動装置がＸＹ方向（斜め方向）に移動する場合における各回転体の回転方向などを模式的に示す図である。 図９に示されるＸＹ方向の移動について、実験機の各モータの回転速度の追従性を示すグラフである。 図９に示されるＸＹ方向の移動について、実験機の位置データを示すグラフである。 図９に示されるＸＹ方向の移動について、実験機のＸ方向の速度データを示すグラフである。 図９に示されるＸＹ方向の移動について、実験機のＹ方向の速度データを示すグラフである。 本発明の実施形態に係る移動装置が旋回する場合における各回転体の回転方向などを模式的に示す図である。 本発明の他の実施形態について、通信機能及び撮像機能を有する移動装置の外観を模式的に示す斜視図である。 図１２Ａに示される移動装置の内部構成などを模式的に示す図である。 本発明の他の実施形態について、回転体の表面に螺旋凸部とは別の凸部が形成されている例を示す図である。 本発明の他の実施形態について、回転体の螺旋凸部が多条ねじ型の螺旋構造を有している例を示す図である。 本発明の他の実施形態について、回転体の螺旋凸部に切れ目が形成されている例を示す図である。 本発明の他の実施形態について、回転体の表面に分離した複数の螺旋凸部が形成されている例を示す図である。 本発明の他の実施形態について、回転体の形状の第１変形例を示す図である。 本発明の他の実施形態について、回転体の形状の第２変形例を示す図である。 本発明の他の実施形態について、回転体の形状の第３変形例を示す図である。 本発明の他の実施形態について、回転体の螺旋凸部の端部の変形例を示す図である。 本発明の他の実施形態について、回転体の螺旋凸部の断面形状の第１変形例を示す断面図である。 本発明の他の実施形態について、回転体の螺旋凸部の断面形状の第２変形例を示す断面図である。 本発明の他の実施形態について、回転体の螺旋凸部の断面形状の第３変形例を示す断面図である。 本発明の他の実施形態について、回転体と螺旋凸部とが一体的に形成されている例を示す断面図である。 本発明の他の実施形態について、モータが回転体に内蔵されている例を示す図である。 本発明の他の実施形態について、３つの回転体を有する移動装置を示す図である。 本発明の他の実施形態について、６つの回転体を有する移動装置を示す図である。

［移動装置の構成］
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る移動装置の外観を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示す移動装置を下方（Ｚ２側）から見た図である。

図１及び図２に示されるように、本実施形態に係る移動装置１００は、本体部１１と、回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとを有する。本実施形態では、図２に示されるように、２対の回転体（回転体１２ａ、１２ｃの対、回転体１２ｂ、１２ｄの対）が平行に設けられている。本実施形態では、回転体１２ａの回転軸、回転体１２ｂの回転軸、回転体１２ｃの回転軸、及び回転体１２ｄの回転軸が、互いに平行である。以下、地面に平行な面をＸＹ平面と記載し、回転体の軸方向をＸ方向と記載し、ＸＹ平面においてＸ方向に直交する方向をＹ方向と記載する。また、ＸＹ平面に直交する方向をＺ方向と記載する。

本体部１１には、回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄをそれぞれ回転させるモータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ（それぞれ駆動部）と、モータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを制御する制御部１６とが内蔵されている。

モータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、それぞれ回転軸としてのシャフト１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを有し、ＣＷ（時計回り）及びＣＣＷ（反時計回り）の双方向に回転可能となっている。本実施形態では、モータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが、互いに同じ性能を有し、互換性を有する。以下、モータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを区別する必要がない場合（共通の性質などについて述べる場合）は、モータ１５ａ〜１５ｄの各々をモータ１５と記載し、シャフト１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを区別する必要がない場合は、シャフト１４ａ〜１４ｄの各々をシャフト１４と記載する。

回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、それぞれシャフト１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに接続され、モータ１５のシャフト１４と一体に回転する。本実施形態では、回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがそれぞれ、モータ１５のシャフト１４を介して本体部１１に接続され、本体部１１の側方に位置する。

回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄはそれぞれ、本体部１１を支持するように本体部１１に接続される。例えば移動装置１００を地面に置いた状態では、本体部１１は回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの各々に支持される。回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの各々の表面には、回転方向（周方向）に対応した螺旋状の凸部（螺旋凸部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）が形成されている。

本実施形態では、回転体１２ａ（第１回転体）と回転体１２ｃ（第３回転体）とが本体部１１を挟んで互いに対向し、回転体１２ｂ（第２回転体）と回転体１２ｄ（第４回転体）とが本体部１１を挟んで互いに対向する。また、回転体１２ａ及び１２ｂは本体部１１の一側（例えば本体部１１に対してＸ１側）に配置され、回転体１２ｃ及び１２ｄは本体部１１の他側（例えば本体部１１に対してＸ２側）に配置される。

本実施形態では、回転体１２ａの螺旋凸部１３ａと回転体１２ｄの螺旋凸部１３ｄとが左ねじと同様の螺旋構造を有し、回転体１２ｂの螺旋凸部１３ｂと回転体１２ｃの螺旋凸部１３ｃとが右ねじと同様の螺旋構造を有する。すなわち、本実施形態では、螺旋凸部１３ａの螺旋の向きと螺旋凸部１３ｃの螺旋の向きとが互いに反対であり、螺旋凸部１３ｂの螺旋の向きと螺旋凸部１３ｄの螺旋の向きとが互いに反対である。また、螺旋凸部１３ａの螺旋の向きと螺旋凸部１３ｄの螺旋の向きとが互いに同じであり、螺旋凸部１３ｂの螺旋の向きと螺旋凸部１３ｃの螺旋の向きとが互いに同じである。

本実施形態では、回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが、互いに同じ形状及び寸法を有する。また、螺旋凸部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、螺旋凸部１３ａ、１３ｄと螺旋凸部１３ｂ、１３ｃとで螺旋の向きが異なること以外は概ね同じ形態を有する。以下、回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを区別する必要がない場合（共通の性質などについて述べる場合）は、回転体１２ａ〜１２ｄの各々を回転体１２と記載し、螺旋凸部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを区別する必要がない場合は、螺旋凸部１３ａ〜１３ｄの各々を螺旋凸部１３と記載する。図３Ａ及び図３Ｂに、回転体１２ａ及び螺旋凸部１３ａを拡大して示す。図３Ｂは、図３Ａに示す回転体１２ａを先端側から見た図である。

回転体１２は基端部Ｒ１０１と先端部Ｒ１０２とから構成される。基端部Ｒ１０１は一定の幅（直径）を有し、先端部Ｒ１０２は先端に向かってテーパしている。本実施形態では、基端部Ｒ１０１が円筒状に形成され、先端部Ｒ１０２が円錐状に形成されている。

本実施形態では、回転体１２が中空構造を有する。これにより、軽量化が図られる。しかしこれに限られず、回転体１２は、中が詰まった構造（中実構造）を有していてもよい。また、基端部Ｒ１０１及び先端部Ｒ１０２の一方のみを中実構造にしてもよい。

本実施形態では、基端部Ｒ１０１と先端部Ｒ１０２とが別々に形成された後、接続される。しかしこれに限られず、基端部Ｒ１０１と先端部Ｒ１０２とは一体的に形成されてもよい。

本実施形態では、螺旋凸部１３が一条ねじ型の螺旋構造を有する。このため、リードとピッチとが互いに同一になる。螺旋凸部１３は回転体１２の回転方向（周方向）に巻かれている。本実施形態では、螺旋凸部１３の巻き数が例えば０．５〜２の範囲にある。ただしこれに限られず、螺旋凸部１３の条数及び巻き数は任意である。

本実施形態では、螺旋凸部１３の基端側の端部Ｐ１１が基端部Ｒ１０１の一端（回転体１２の基端近傍）に位置し、螺旋凸部１３の先端側の端部Ｐ１２が基端部Ｒ１０１の他端（基端部Ｒ１０１と先端部Ｒ１０２との境界付近）に位置する。ただしこれに限られず、例えば端部Ｐ１２が、先端部Ｒ１０２に位置してもよい。

本実施形態では、螺旋凸部１３の断面形状（詳しくは、延長方向に直交する断面形状）が、図４に示すように、例えば四角形である。ただしこれに限られず、螺旋凸部１３の断面形状は任意である。

図２に戻って、さらに移動装置１００の構成の説明を続ける。制御部１６は、各モータ１５を制御することにより、各回転体１２の回転を制御する。制御部１６は、例えばマイクロコントローラ（以下、マイコンという）から構成される。制御部１６は、各モータ１５を別々に独立して制御することにより、各回転体１２の回転速度及び回転角度を別々に制御する。

本実施形態では、制御部１６が、所定の規則に従って各モータ１５を制御する。具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が、記憶装置に格納された移動軌跡に従ってプログラムを実行する。ただしこれに限られず、指定された目標物に沿って移動させてもよい。本実施形態の移動装置１００によれば、人の操縦によらない無人での自動制御が可能になる。

本実施形態では、移動装置１００を移動させる場合、制御部１６が下記式１〜式４に基づいて各モータ１５を制御する。式１〜式４は、例えばプログラムとして記述される。

（式１）ω₁＝−Ｖ_x／Ｌ₁−Ｖ_y／（π×Ｄ₁）
（式２）ω₂＝Ｖ_x／Ｌ₂−Ｖ_y／（π×Ｄ₂）
（式３）ω₃＝−Ｖ_x／Ｌ₃＋Ｖ_y／（π×Ｄ₃）
（式４）ω₄＝Ｖ_x／Ｌ₄＋Ｖ_y／（π×Ｄ₄）
なお、式１〜式４において、ω₁、ω₂、ω₃、ω₄はそれぞれ回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの回転速度である。Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃、Ｌ₄はそれぞれ螺旋凸部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのリードである。Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃、Ｄ₄はそれぞれ回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの直径である。Ｖ_xは本体部１１のＸ方向の速度である。Ｖ_yは本体部１１のＹ方向の速度である。πは円周率である。また、実際に移動装置１００を移動させて得たデータに基づいて式１〜式４に補正係数を加えてもよい。

また、本実施形態では、移動装置１００を旋回させる場合、制御部１６が４つのモータ１５の各々を式５に基づいて制御する。

（式５）ω₁＝ω₂＝ω₃＝ω₄＝（ω₀×ｒ）／（π×Ｄ）
なお、式５において、ω₁、ω₂、ω₃、ω₄はそれぞれ回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの回転速度である。Ｄは各回転体１２の直径である。ω₀は本体部１１の旋回速度である。ｒは本体部１１の中心から各回転体１２の中心までの距離（平均値）である。πは円周率である。また、実際に移動装置１００を旋回させて得たデータに基づいて式５に補正係数を加えてもよい。

必要に応じて、制御のための各種センサを設けることが好ましい。例えば各モータ１５のシャフト１４に、モータ１５の回転角度又は回転角速度を検出するためのセンサを設けてもよい。
［実験機］
以下、図１〜図４を参照して、移動装置１００を実現した実験機について説明する。

実験機では、回転体１２の基端部Ｒ１０１を塩化ビニルのパイプで作成した。また、螺旋凸部１３を発泡塩化ビニルの板で作成し、螺旋凸部１３を回転体１２の基端部Ｒ１０１に巻き付けて接着した。また、回転体１２の先端部Ｒ１０２を発泡塩化ビニルの板で作成し、先端部Ｒ１０２を基端部Ｒ１０１に接着した。実験機では、螺旋凸部１３が二条ねじ型の螺旋構造を有する（後述の図１４参照）。螺旋凸部１３の巻き数は０．５である。実験機では、回転体１２の基端部Ｒ１０１の長さｄ２１を１５０ｍｍとし、基端部Ｒ１０１の直径ｄ２２を９０ｍｍとした。また、螺旋凸部１３のリードｄ２３を３００ｍｍとし、螺旋凸部１３の突出量ｄ２４（図３Ａ〜図４参照）を２０ｍｍとし、螺旋凸部１３の厚みｄ２５（図４参照）を２ｍｍとした。また、回転体１２の先端部Ｒ１０２の円錐の角度θ１（図３Ａ参照）を４５°とした。

実験機では、本体部１１をアクリル板で作成した。また、この本体部１１にモータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを内蔵させた。各モータ１５は、出力７．４Ｗ、最大トルク１．１ＮｍのＤＣ（直流）ブラシ付きモータである。

実験機では、３２ビット、１６８ＭＨｚのＡＲＭコアマイコンで制御部１６を構成した。各モータ１５のシャフト１４には、制御のために１回転１８０００パルスのエンコーダを設けた。

各モータ１５のシャフト１４に回転体１２を取り付けることで、移動装置１００（実験機）が完成した。移動装置１００（実験機）の幅ｄ１１（詳しくは、図２に示されるように先端部Ｒ１０２を除く部分の幅）は、例えば６００ｍｍである。移動装置１００（実験機）の長さｄ１２（図２参照）は、例えば２７０ｍｍである。また、移動装置１００（実験機）を地面に置いたときの高さ（地面から本体部１１の上面までの寸法）は、１７０ｍｍであった。本体部１１と各回転体１２との間隔ｄ１３（図２参照）は、１３ｍｍとした。実験機の重さは４．２ｋｇであった。
［動作原理］
以下、図１〜図４に併せて図５、図７、図９、及び図１１を参照して、本実施形態に係る移動装置１００の動作原理について説明する。また、図６、図８、及び図１０を参照して、実験機により得たデータについて説明する。なお、図５、図７、図９、及び図１１は、地面（図１中のＺ２側）から見た図である。破線は、各回転体１２が回転した後の各螺旋凸部１３の位置を示している。また、移動装置１００ａは移動前又は旋回前の移動装置１００であり、移動装置１００ｂは移動後又は旋回後の移動装置１００である。本実施形態では、Ｘ１側、Ｙ１側への移動をそれぞれ正（＋）とし、Ｘ２側、Ｙ２側への移動をそれぞれ負（−）とする。また、モータ軸端方向から見てＣＷの回転を正（＋）とし、ＣＣＷの回転を負（−）とする。

本実施形態の移動装置１００は、各回転体１２を回転させることで、移動する。例えば移動装置１００が軟弱な地面上を移動する場合には、地面に螺旋凸部１３が埋まりながら回転体１２が回転する。移動装置１００は、地面から反力（反作用による力）を受けて移動する。原理的には、送りねじ機構又はスクリューコンベア機構の固定側と移動側とを入れ替えたものに近い。すなわち、回転体１２が軸方向の並進拘束によって拘束されている場合に、地面の変形がないと仮定すると、回転体１２が１回転することにより移動装置１００が螺旋凸部１３の１リード分移動する。

回転体１２は、地面に接する螺旋凸部１３（詳しくは、略直線状の凸部）に平行な力を受けた場合には、基本的に地面から抗力を受けない。すなわち、抗力が発生する方向と抗力が発生しない方向（自由方向）とがある。これら２つの方向の関係は、オムニホイールの駆動方向と受動方向との関係に近い。本実施形態の移動装置１００では、上記２つの方向があることにより、全方向移動が可能になる。

本実施形態では、４つの回転体１２の相対距離が固定されていることで、移動装置１００の自由方向の動きが構造的に定められる。詳しくは、それぞれの回転体１２は自由方向には自由に動けるが、それ以外の方向への移動は螺旋凸部１３により拘束される。また、移動装置１００の動きは、４つの回転体１２の相対距離によっても拘束される。各回転体１２を回転させると、移動装置１００が螺旋凸部１３による拘束と回転体１２同士の相対距離による拘束とを同時に満たす位置に移動する。制御部１６が式１〜式４に基づいて各モータ１５により各回転体１２を回転させることで、移動装置１００は、ＸＹ平面の任意の方向に移動することができる。また、制御部１６が式５に基づいて各モータ１５により各回転体１２を回転させることで、移動装置１００はＸＹ平面において旋回することができる。
［Ｘ方向の移動］
図５は、本実施形態の移動装置１００がＸ方向に移動する場合における各回転体１２の回転方向などを模式的に示す。移動装置１００をＸ方向に移動させる場合は、例えば図５に示すように、制御部１６（図２）が、モータ１５ａ、１５ｃ（図２）をそれぞれＣＣＷに回転させ、モータ１５ｂ、１５ｄ（図２）をそれぞれＣＷに回転させる。各モータ１５の目標角速度の大きさ（絶対値）は同じにする。本実施形態の移動装置１００では、螺旋凸部１３ａ、１３ｄは左ねじと同様の螺旋構造を有し、螺旋凸部１３ｂ、１３ｃは右ねじと同様の螺旋構造を有するため、上記のように各モータ１５を回転させると、それに応じて各回転体１２が回転し、図５に示されるように、各螺旋凸部１３が力Ｆ１を地面に加えて、その反力として力Ｆ２を地面から受ける。詳しくは、回転体１２ａはＸ１側及びＹ１側への力Ｆ２を受け、回転体１２ｂはＸ１側及びＹ２側への力Ｆ２を受け、回転体１２ｃはＸ１側及びＹ２側への力Ｆ２を受け、回転体１２ｄはＸ１側及びＹ１側への力Ｆ２を受ける。各回転体１２の受ける反力（力Ｆ２）のうち、移動装置１００をＹ方向に移動させる力は相殺される。その結果、図５に示されるように、移動装置１００がＸ１側へ移動する。

図６Ａ〜図６Ｃに、前述の実験機をＸ方向に移動させたときのデータを示す。

実験機を用いた実験においては、容器に乾いた土砂を入れて、実験機に土砂の上を走行させた。各モータ１５の制御は、各モータ１５のシャフト１４に設けたエンコーダによるセミクローズドループ制御とした。移動装置１００の位置や速度を測定したフィードバック制御は行わなかった。本体部１１の目標速度はＶ_x＝６０、Ｖ_y＝０（それぞれ単位はｍｍ／ｓ）とし、各モータ１５（又は各回転体１２）の目標角速度はω₁＝−０．６、ω₂＝０．６、ω₃＝−０．６、ω₄＝０．６（それぞれ単位はｒｏｕｎｄ／ｓ）とした。速度制御の制御周期は４．４ｍｓとした。

図６Ａは、各モータ１５の回転速度の追従性を示すグラフである。図６Ａにおいて、縦軸は各モータ１５の角速度であり、横軸は時間である。図６Ａ中、線Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４はそれぞれ、モータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに係る目標角速度を示し、線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４はそれぞれ、モータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに係る実験データを示す。

図６Ａに示すデータから、０．２ｒｏｕｎｄ／ｓ程度の誤差はあるものの、概ね各モータ１５の角速度を追従制御できていることが分かる。

また、走行中の実験機を上方（図１中のＺ１側）からカメラで撮影して画像を記録した。そして、画像認識のパターンマッチングにより追跡して、図６Ｂに示すような実験機の位置データ（位置座標）を得た。また、位置データの時間差分によって、図６Ｃに示すような実験機の速度データを得た。なお、図６Ｂにおいて、縦軸はＹ方向の位置（Ｙ座標）であり、横軸はＸ方向の位置（Ｘ座標）である。図６Ｂ中、線Ｒ２１は目標軌跡を示し、線Ｌ２１は画像処理によって求めた実験データを示す。また、図６Ｃにおいて、縦軸は実験機のＸ方向の速度であり、横軸は時間である。図６Ｃ中、線Ｒ２２は目標速度を示し、線Ｌ２２は画像処理によって求めた実験データを示す。

図６Ｂに示されるように、オープンループ制御であるためＹ方向に２０ｍｍ程度のずれが生じたものの、実験機は概ねＸ方向に移動している。

また、図６Ｃに示されるように、加速後は、目標速度６０ｍｍ／ｓに対して２０ｍｍ／ｓ程度の幅で変動しながら平均約４５ｍｍ／ｓの速度が得られた。これは、地面の変形によるスリップが発生したためと考えられる。スリップ率は、（６０−４５）／６０＝０．２５である。
［Ｙ方向の移動］
図７は、本実施形態の移動装置１００がＹ方向に移動する場合における各回転体１２の回転方向などを模式的に示す。移動装置１００をＹ方向に移動させる場合は、例えば図７に示すように、制御部１６（図２）が、モータ１５ｃ、１５ｄ（図２）をそれぞれＣＣＷに回転させ、モータ１５ａ、１５ｂ（図２）をそれぞれＣＷに回転させる。各モータ１５の目標角速度の大きさ（絶対値）は同じにする。

本実施形態の移動装置１００では、螺旋凸部１３ａ、１３ｄは左ねじと同様の螺旋構造を有し、螺旋凸部１３ｂ、１３ｃは右ねじと同様の螺旋構造を有するため、上記のように各モータ１５を回転させると、それに応じて各回転体１２が回転し、図７に示されるように、各螺旋凸部１３が力Ｆ１を地面に加えて、その反力として力Ｆ２を地面から受ける。詳しくは、回転体１２ａはＸ２側及びＹ２側への力Ｆ２を受け、回転体１２ｂはＸ１側及びＹ２側への力Ｆ２を受け、回転体１２ｃはＸ１側及びＹ２側への力Ｆ２を受け、回転体１２ｄはＸ２側及びＹ２側への力Ｆ２を受ける。

各回転体１２の受ける反力（力Ｆ２）のうち、移動装置１００をＸ方向に移動させる力は相殺される。その結果、図７に示されるように、移動装置１００がＹ２側へ移動する。移動に際して各回転体１２は車輪のように機能し、各回転体１２が１回転すると、回転体１２の基端部Ｒ１０１（円筒部）の円周長さの分、移動装置１００はＹ方向に移動する。

また、本実施形態の移動装置１００では、各回転体１２の受ける反力（力Ｆ２）のうち、旋回させる力が相殺される。その結果、移動装置１００はほとんど旋回せずに（すなわち姿勢を変えずに）Ｙ方向（例えばＹ２側）に移動することができる。なお、回転螺旋体を２つ（例えば回転体１２ａ及び１２ｂ）しか有していない移動装置（例えば特許文献１参照）では、回転体１２ａが受けるＸ２方向の力と回転体１２ｂが受けるＸ１方向の力とは偶力となるため完全には相殺されず旋回を生じさせると考えられる。

図８Ａ〜図８Ｃに、前述の実験機をＹ方向に移動させたときのデータを示す。実験条件は、前述したＸ方向の移動に関する実験と概ね同じである。ただし、この実験においては、本体部１１の目標速度をＶ_x＝０、Ｖ_y＝−１６９．５（それぞれ単位はｍｍ／ｓ）とし、各モータ１５（又は各回転体１２）の目標角速度をω₁＝０．６、ω₂＝０．６、ω₃＝−０．６、ω₄＝−０．６（それぞれ単位はｒｏｕｎｄ／ｓ）とした。

図８Ａは、各モータ１５の回転速度の追従性を示すグラフである。図８Ａにおいて、縦軸は各モータ１５の角速度であり、横軸は時間である。図８Ａ中、線Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、Ｒ３４はそれぞれ、モータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに係る目標角速度を示し、線Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４はそれぞれ、モータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに係る実験データを示す。

図８Ａに示されるように、加速開始後０．４秒ほど加速した後は０．１ｒｏｕｎｄ／ｓ程度の誤差で各モータ１５の角速度を追従制御できている。

図８Ｂ、図８Ｃはそれぞれ、実験機の位置データ、速度データを示すグラフである。図８Ｂにおいて、縦軸はＹ方向の位置（Ｙ座標）であり、横軸はＸ方向の位置（Ｘ座標）である。図８Ｂ中、線Ｒ４１は目標軌跡を示し、線Ｌ４１は画像処理によって求めた位置を差分して得た実験データを示す。また、図８Ｃにおいて、縦軸は実験機のＹ方向の速度であり、横軸は時間である。図８Ｃ中、線Ｒ４２は目標速度を示し、線Ｌ４２は画像処理によって求めた実験データを示す。

図８Ｂに示されるように、１０ｍｍ程度のずれが生じたものの、実験機は概ねＹ方向に移動している。

また、図８Ｃに示されるように、実験機のＹ方向の速度に関しては、目標速度−１６９．５ｍｍ／ｓに対する誤差が３０ｍｍ／ｓ程度であった。
［ＸＹ方向の移動］
図９は、本実施形態の移動装置１００がＸＹ方向（斜め方向）に移動する場合における各回転体１２の回転方向などを模式的に示す。移動装置１００をＸＹ方向（斜め方向）に移動させる場合は、例えば図９に示すように、制御部１６（図２）が、モータ１５ａ、１５ｃ（図２）をそれぞれＣＣＷに回転させ、モータ１５ｂ、１５ｄ（図２）をそれぞれＣＷに回転させる。本実施形態では、モータ１５ａ及び１５ｄの目標角速度の大きさ（絶対値）を互いに同一とする。また、モータ１５ｂ及び１５ｃの目標角速度の大きさ（絶対値）を互いに同一とする。そして、モータ１５ｂ、１５ｃの目標角速度の大きさ（絶対値）をモータ１５ａ、１５ｄの目標角速度の大きさ（絶対値）よりも大きくする。

本実施形態の移動装置１００では、螺旋凸部１３ａ、１３ｄは左ねじと同様の螺旋構造を有し、螺旋凸部１３ｂ、１３ｃは右ねじと同様の螺旋構造を有するため、上記のように各モータ１５を回転させると、それに応じて各回転体１２が回転し、図９に示されるように、各螺旋凸部１３が力Ｆ１を地面に加えて、その反力として力Ｆ２を地面から受ける。詳しくは、回転体１２ａはＸ１側及びＹ１側への力Ｆ２を受け、回転体１２ｂはＸ１側及びＹ２側への力Ｆ２を受け、回転体１２ｃはＸ１側及びＹ２側への力Ｆ２を受け、回転体１２ｄはＸ１側及びＹ１側への力Ｆ２を受ける。図９の例では、Ｙ１側の力Ｆ２よりもＹ２側の力Ｆ２の方が大きい。その結果、図９に示されるように、移動装置１００がＸＹ方向（Ｘ１側及びＹ２側）へ移動する。

また、本実施形態の移動装置１００では、各回転体１２の受ける反力（力Ｆ２）のうち、回転体１２ａが受ける力と回転体１２ｄが受ける力とが等しく、また回転体１２ｂが受ける力と回転体１２ｃが受ける力とが等しいため、それぞれが移動装置１００を旋回させる力を相殺する。その結果、移動装置１００はほとんど旋回せずに（すなわち姿勢を変えずに）ＸＹ方向（例えばＸ１側及びＹ２側）に移動することができる。なお、回転螺旋体を２つしか有していない移動装置（例えば特許文献１参照）では、２つの回転体が受ける力が偶力となり旋回させる力を相殺できないため、ＸＹ方向（斜め方向）に移動する際に旋回が生じると考えられる。

図１０Ａ〜図１０Ｄに、前述の実験機をＸＹ方向（斜め方向）に移動させたときのデータを示す。実験条件は、前述したＸ方向の移動に関する実験と概ね同じである。ただし、この実験においては、本体部１１の目標速度をＶ_x＝４０、Ｖ_y＝−１０（それぞれ単位はｍｍ／ｓ）とし、各モータ１５（又は各回転体１２）の目標角速度をω₁＝−０．０９８、ω₂＝０．１６８、ω₃＝−０．１６８、ω₄＝０．０９８（それぞれ単位はｒｏｕｎｄ／ｓ）とした。

図１０Ａは、各モータ１５の回転速度の追従性を示すグラフである。図１０Ａにおいて、縦軸は各モータ１５の角速度であり、横軸は時間である。図１０Ａ中、線Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ５３、Ｒ５４はそれぞれ、モータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに係る目標角速度を示し、線Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４はそれぞれ、モータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに係る実験データを示す。

図１０Ａに示されるように、各モータ１５の角速度を小さな誤差で追従制御できている。

図１０Ｂ〜図１０Ｄは、実験機の位置データ又は速度データを示すグラフである。図１０Ｂにおいて、縦軸はＹ方向の位置（Ｙ座標）であり、横軸はＸ方向の位置（Ｘ座標）である。図１０Ｂ中、線Ｒ６１は目標軌跡を示し、線Ｌ６１は画像処理によって求めた実験データを示す。また、図１０Ｃにおいて、縦軸は実験機のＸ方向の速度であり、横軸は時間である。図１０Ｃ中、線Ｒ６２は目標速度を示し、線Ｌ６２は画像処理によって求めた実験データを示す。また、図１０Ｄにおいて、縦軸は実験機のＹ方向の速度であり、横軸は時間である。図１０Ｄ中、線Ｒ６３は目標速度を示し、線Ｌ６３は画像処理によって求めた実験データを示す。

図１０Ｂに示されるように、実験機は概ね目標軌跡に沿ってＸＹ方向に移動している。

また、図１０Ｃ及び図１０Ｄに示されるように、実験機のＸ方向及びＹ方向の速度に関しては、目標速度に対する誤差が５〜１０ｍｍ／ｓ程度であった。
［旋回］
図１１は、本実施形態の移動装置１００が旋回する場合における各回転体１２の回転方向などを模式的に示す。移動装置１００を旋回させる場合は、例えば図１１に示すように、制御部１６（図２）が、４つのモータ１５ａ〜１５ｄ（図２）の全てをＣＷに回転させる。これにより、各回転体１２が車輪のように機能し、図１１に示されるように、軸Ｐ０を中心に角度θ０だけ移動装置１００が旋回する。

以上説明したように、本実施形態の移動装置１００によれば、軟弱な地面（水田、畑地、又は沼地等）上における全方向移動が可能となる。本実施形態の移動装置１００は耕耘機又は月面移動車などに適用することができる。カメラを搭載して、周囲の状況をリアルタイムで観察できるようにしてもよいし、カメラで撮った画像データを保存できるようにしてもよい。また、移動装置１００に、全方位カメラ等によるナビゲーション機能を持たせてもよい。移動装置１００の寸法及び材質等は用途に合わせて決めることが望ましい。

なお、上述の動作（図５〜図１１参照）は、移動装置１００の動作の一例にすぎない。例えば各モータ１５を図５〜図１１の例とは反対方向に回転させれば図５〜図１１の例とは反対の方向に移動装置１００が移動又は旋回する。また、螺旋凸部１３ａ、１３ｄを右ねじと同様の螺旋構造にして、螺旋凸部１３ｂ、１３ｃを左ねじと同様の螺旋構造にした場合も、図５〜図１１に示したように動作する。このとき、各モータ１５の回転方向と移動装置１００の移動方向との関係が図５〜図１１の例とは逆になる。

本実施形態の移動装置１００は、本体部１１と、本体部１１を支持するように本体部１１に接続され、表面に回転方向に対応した螺旋状の凸部（螺旋凸部１３）を有する３つ以上の回転体（回転体１２ａ〜１２ｄ）と、各回転体１２を回転させる駆動部（モータ１５ａ〜１５ｄ）とを有する。こうした構成により、軟弱な地面上などでの全方向移動が可能となる。また、本実施形態の移動装置１００は、旋回することもできる。

移動装置１００が軟弱な地面（水田、畑地、又は沼地等）上を移動又は旋回する場合において、回転体１２の先端に土又は泥などが集まると移動装置１００の移動が妨げられるおそれがある。本実施形態の移動装置１００では、回転体１２が、先端に向かって細くなる先端部Ｒ１０２を有する。これにより、回転体１２の先端で土又は泥などを押しのけることになり、継続的に良好な動作が維持され易くなる。

本実施形態の移動装置１００は、各モータ１５を制御する制御部１６を有する。そして、制御部１６が、所定の規則に従って各モータ１５を制御する。これにより、人の操縦によらない無人での自動制御が可能になる。また、カメラ等により自己の位置及び向きを取得して自動的に位置及び向きを修正する機能を移動装置１００に持たせてもよい。こうした構成にすれば、移動装置１００が意図しない方向に移動又は旋回してしまった場合などに自動的に修復することが可能になる。
［他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば以下のように変形して実施することもできる。

上記実施形態において、制御部１６は、通信を介して送られてくる指示に従って各モータ１５を制御するものであってもよい。例えば図１２Ａ（図１に対応する図）及び図１２Ｂ（図２に対応する図）に示すように、本体部１１に外部との通信を可能にする通信部１７を内蔵させて、本体部１１上にカメラ１８を設置してもよい。通信部１７は、例えば移動装置と外部の通信装置（リモートコントローラ等）との双方向の無線通信を可能にする。これにより、カメラ１８で撮った画像データを受け取りディスプレイ等に出力して周囲の状況をリアルタイムで確認しながら、制御部１６に指示を送って各モータ１５を遠隔的に制御することなどが可能になる。制御部１６は、通信部１７により受信した指示に従って各モータ１５を制御する。携帯電話等の携帯機器によって遠隔的に移動装置を操縦できるようにしてもよい。遠隔制御は、放射能汚染地域又は月面など、人が容易に立ち入ることのできない場所で移動装置を動かす場合に有効である。

また、制御方式を任意に変更できるようにしてもよい。例えば通常時はプログラムによる自動制御を行い、異常時に遠隔制御（遠隔操作）を行うようにしてもよい。

図１３に示すように、螺旋凸部１３が、回転体１２の一端から他端まで延設されていてもよい。螺旋凸部１３が、回転体１２の基端部Ｒ１０１だけでなく先端部Ｒ１０２にも存在することで、回転体１２を回転させたときに土壌を掻き混ぜる効果が大きくなる。

また、図１３に示すように、回転体１２の表面に、螺旋凸部１３とは別の凸部１３０を設けてもよい。図１３の例では、回転体１２の基端近傍に凸部１３０が設けられている。凸部１３０により、回転体１２を回転させたときに土壌を掻き混ぜる効果が大きくなる。

上記実施形態において、螺旋凸部１３が多条ねじ型の螺旋構造を有していてもよい。例えば図１４に示すように、螺旋凸部１３が二条ねじ型の螺旋構造を有していてもよい。図１４の例では、螺旋凸部１３が、互いに同一のリードｄ３１を有する螺旋凸部１３１及び１３２から構成される。図１４の例では、螺旋凸部１３のピッチｄ３２がリードｄ３１の２分の１になっている。こうした構造にすることで、螺旋凸部１３が密になって軟弱な土壌から反力を得やすくなる。その結果、土壌の変形によるスリップの低減が図られるようになる。

上記実施形態では、各螺旋凸部１３が、切れ目のない一続きの突条になっている（図３Ａ参照）。しかしこれに限られず、例えば図１５Ａに示すように、螺旋凸部１３に切れ目Ｒ０が設けられていてもよい。図１５Ａの例では、螺旋凸部１３が断続的な螺旋構造を有する。

また、螺旋凸部１３は、分離した複数の螺旋凸部から構成されてもよい。例えば図１５Ｂに示すように、螺旋凸部１３が、回転体１２の先端側に位置する螺旋凸部１３３と回転体１２の基端側に位置する螺旋凸部１３４とから構成されていてもよい。

上記実施形態において、各回転体１２の形状は任意である。例えば図１６Ａに示すように、先端部Ｒ１０２（図３Ａ）を割愛して円筒部のみからなる回転体１２にしてもよい。

また、例えば図１６Ｂに示すように、回転体１２が、基端（シャフト１４との接続部）に向かって細くなる基端部Ｒ１０１と、先端に向かって細くなる先端部Ｒ１０２と、基端部Ｒ１０１と先端部Ｒ１０２との間に位置する円筒状の中間部Ｒ１０３とから構成されてもよい。図１６Ｂの例では、基端部Ｒ１０１がテーパしていることにより、移動装置１００が回転体１２の回転軸方向（シャフト１４の方向）に移動するときに、回転体１２の基端部Ｒ１０１に土又は泥などが集まりにくくなる。

また、図１７に示すように、回転体１２の形状を多角柱（例えば六角柱）にしてもよい。回転体１２の形状を多角柱にすると、静止時に側面を接地させて安定性を高めることが可能になる。また、回転体１２を回転させたときに土壌を掻き混ぜる効果が大きくなる。

上記実施形態では、螺旋凸部１３の突出量ｄ２４が一定になっている。しかしこれに限られず、例えば図１７に示すように、突出量ｄ２４が一定でないようにしてもよい。また、例えば図１８に示すように、螺旋凸部１３の先端側の端部Ｐ１２が、端面から徐々に突出量ｄ２４が増えるようになっていてもよい。なお、螺旋凸部１３の基端側の端部Ｐ１１についても、同様のことがいえる。

螺旋凸部１３の形状は任意である。例えば螺旋凸部１３の断面形状（詳しくは、延長方向に直交する断面形状）は、図１９Ａ〜図１９Ｃ（それぞれ図４に対応する図）に示すような形状であってもよい。図１９Ａの例では、螺旋凸部１３の先端部に丸みを帯びさせている。図１９Ｂの例では、螺旋凸部１３の断面形状が、先端に向かってテーパした台形になっている。図１９Ｃの例では、螺旋凸部１３の断面形状が、先端に向かってテーパした三角形になっている。図１９Ｃの例では、螺旋凸部１３の先端が尖っていることで、螺旋凸部１３が軟弱な地面に入り込み易くなる。このため、回転体１２の回転が円滑になると考えられる。

螺旋凸部１３の断面形状は対称的な形状であることが好ましい。螺旋凸部１３の断面形状を対称的な形状にすれば、回転体１２が正回転（ＣＷ）する場合と回転体１２が逆回転（ＣＣＷ）する場合とで同様の動きをさせることが可能になる。正回転（ＣＷ）と逆回転（ＣＣＷ）とで回転体１２に異なる動きをさせるために、螺旋凸部１３の断面形状を非対称の形状にしてもよい。

上記実施形態では、回転体１２と螺旋凸部１３とが別々に形成されている。しかしこれに限られず、例えば図２０に示すように、塑性加工により、回転体１２と螺旋凸部１３とを一体的に形成してもよい。

回転体１２を回転させる駆動部（モータ１５）を本体部１１に内蔵させることは必須ではない。例えば図２１に示すように、モータ１５ａ〜１５ｄをそれぞれ回転体１２ａ〜１２ｄに内蔵させてもよい。

回転体１２の数は３つ以上であれば任意である。例えば図２２に示すように、３つの回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃを有する移動装置であってもよいし、例えば図２３に示すように、６つの回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆを有する移動装置であってもよい。

図２２の例では、３つの回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃが相互に１２０°の角度をなして配置されている。また、回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃはそれぞれ、右ねじと同様の螺旋構造を有する。図２２に示されるように、螺旋凸部１３ａ、１３ｂ、１３ｃの方向Ｄ１０１、Ｄ１０２、Ｄ１０３が互いに異なっていることで、図２２に示す移動装置は、上記実施形態と同様の原理（図５〜図１１参照）で動作することが可能になる。

図２３に示す移動装置は、前述した回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ及び螺旋凸部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに加えて、回転体１２ａ及び螺旋凸部１３ａと同じ構造を有する回転体１２ｅ及び螺旋凸部１３ｅと、回転体１２ｃ及び螺旋凸部１３ｃと同じ構造を有する回転体１２ｆ及び螺旋凸部１３ｆとをさらに有する。回転体１２ｅは、本体部１１に内蔵されているモータ１５ｅのシャフト１４ｅに接続され、シャフト１４ｅと一体に回転する。また、回転体１２ｆは、本体部１１に内蔵されているモータ１５ｆのシャフト１４ｆに接続され、シャフト１４ｆと一体に回転する。回転体１２ｅと回転体１２ｆとは、本体部１１を挟んで互いに対向する。

回転体１２ａ、１２ｂ、１２ｅは本体部１１の一側（例えばＸ１側）に配置され、回転体１２ｃ、１２ｄ、１２ｆは本体部１１の他側（例えばＸ２側）に配置される。図２３に示す移動装置も、上記実施形態と同様の原理（図５〜図１１参照）で動作することができる。回転体１２の数を増やすと接地面積が大きくなるため、安定性が向上すると考えられる。

上記実施形態では、全てのモータ１５を同じ性能にしたが、これに限られない。例えば図２３の例では、モータ１５ａ、１５ｃ、１５ｅ、１５ｆに比べてモータ１５ｂ、１５ｄの負荷が大きくなると考えられるので、モータ１５ｂ、１５ｄの出力を他のモータよりも大きくしてもよい。また、必要に応じて、モータ１５のシャフト１４と回転体１２との間にプーリを挿入して、モータ１５の回転数と回転体１２の回転数との比を調整するようにしてもよい。

回転体１２を回転させる駆動部はモータに限られない。例えばモータ１５に代えて、内燃機関など、他の原動機を用いてもよい。

上記実施形態では、各回転体１２が本体部１１の側方に位置する。しかしこれに限られず、各回転体１２を本体部１１の真下に配置してもよい。また、回転体１２とは別に、螺旋凸部１３を有さない回転体を設けてもよい。例えば土壌に埋まりにくくするために、又は水上でのフロートのために、螺旋なしの回転体を設けてもよい。

上記実施形態において、移動装置１００の構成（構成要素、寸法、材質、形状、又は配置等）は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変更又は割愛することができる。

制御部１６のプログラムに係る機能は、ハードウェア（電子回路等）によって実現してもよい。また、上記実施形態において制御部１６が実行するプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータに読み取り可能な記録媒体に格納して配布可能にしてもよい。また、プログラムを通信ネットワーク上の所定のサーバに保持させ、クライアントが実行又はダウンロードできるようにしてもよい。また、ＯＳ（Operating System）とアプリケーションとの協働により所定の機能を実現する場合には、ＯＳ以外の部分のみについて配布等を可能にしてもよい。

上記実施形態又は変形例等は、任意に組み合わせることができる。用途等に応じて適切な組み合わせを選ぶことが好ましい。

本発明に係る移動装置は、軟弱な地面上を移動する耕耘機などに適用することができる。

１１ 本体部
１２、１２ａ〜１２ｆ 回転体
１３、１３ａ〜１３ｆ 螺旋凸部
１４、１４ａ〜１４ｆ シャフト
１５、１５ａ〜１５ｆ モータ
１６ 制御部
１７ 通信部
１８ カメラ
１００ 移動装置
１３０ 凸部
１３１〜１３４ 螺旋凸部
Ｐ１１、Ｐ１２ 端部
Ｒ０ 切れ目
Ｒ１０１ 基端部
Ｒ１０２ 先端部
Ｒ１０３ 中間部

Claims (5)

1. 本体部と、
   前記本体部を支持するように前記本体部に接続され、表面に回転方向に対応した螺旋状の凸部を有する３つ以上の回転体と、
   前記回転体を回転させる駆動部と、
   を有する、移動装置。
2. 前記３つ以上の回転体は、第１回転体、第２回転体、第３回転体、及び第４回転体を含み、
   前記第１回転体と前記第３回転体とは互いに対向し、
   前記第２回転体と前記第４回転体とは互いに対向し、
   前記第１回転体の回転軸、前記第２回転体の回転軸、前記第３回転体の回転軸、及び前記第４回転体の回転軸は、互いに平行であり、
   前記第１回転体の前記凸部の螺旋の向きと前記第３回転体の前記凸部の螺旋の向きとが互いに反対であり、
   前記第２回転体の前記凸部の螺旋の向きと前記第４回転体の前記凸部の螺旋の向きとが互いに反対であり、
   前記第１回転体の前記凸部の螺旋の向きと前記第４回転体の前記凸部の螺旋の向きとは互いに同じである、請求項１に記載の移動装置。
3. 前記駆動部を制御する制御部を有し、
   回転体の回転速度をω₁〜ω₄、回転体の螺旋のリードをＬ、回転体の直径をＤ、本体部のＸ方向の速度をＶ_x、本体部のＹ方向の速度をＶ_y、本体部の旋回速度をω₀、本体部の中心から回転体の中心までの距離をｒとする場合、
   前記制御部は、
   前記本体部を移動させるときは、
   式「ω₁＝−Ｖ_x／Ｌ−Ｖ_y／（π×Ｄ）」に基づいて前記第１回転体を回転させ、
   式「ω₂＝Ｖ_x／Ｌ−Ｖ_y／（π×Ｄ）」に基づいて前記第２回転体を回転させ、
   式「ω₃＝−Ｖ_x／Ｌ＋Ｖ_y／（π×Ｄ）」に基づいて前記第３回転体を回転させ、
   式「ω₄＝Ｖ_x／Ｌ＋Ｖ_y／（π×Ｄ）」に基づいて前記第４回転体を回転させ、
   前記本体部を旋回させるときは、
   前記第１回転体、前記第２回転体、前記第３回転体、及び前記第４回転体の各々を式「ω₁＝ω₂＝ω₃＝ω₄＝（ω₀×ｒ）／（π×Ｄ）」に基づいて回転させる、請求項２に記載の移動装置。
4. 前記駆動部を制御する制御部を有し、
   前記制御部は、所定の規則に従って前記駆動部を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動装置。
5. 前記駆動部を制御する制御部と、
   外部と通信する通信部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記通信部により受信した指示に従って前記駆動部を制御する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の移動装置。

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