JP2016130095A - Drive mechanism of traveling device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive mechanism of a traveling device which can use an endless member for connecting and driving a front wheel and a rear wheel as travel assistance only when necessary.SOLUTION: A drive mechanism of a traveling device (10) is provided with a pair of right and left wheels (12) mounted on a front part and a rear part of an under carriage, sprockets (16) which are integrally arranged on the right and left wheels on either one of the front or rear part and have a smaller diameter than the wheels, a belt (17) suspended around the front and rear sprockets, a pulley (21) which abuts on an inner peripheral surface of the belt and can change a position of the belt, and an actuator (22) for moving the pulley. The actuator moves the belt from a first position connecting a lower end of the sprocket to a second position which is lower than the first position by moving the pulley downward and inscribing the pulley on a lower side of the belt so as to make a belt function as an endless track.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、4輪駆動における走行装置の駆動機構に関するものである。   The present invention relates to a drive mechanism of a traveling device in four-wheel drive.

同一の場所で旋回可能な操舵方法として左右の車輪の回転差で操舵を行うスキッドステア方式が知られている。特に電動モータを動力源とする自律走行装置は、左右の駆動を別々の電動モータを用いることでモータの回転制御のみで操舵が可能となる。自律走行装置は安定性を得るために車高が低い方が好ましい。一方車高を低くすると車輪が小さくなり、地面と車体底部のクリアランスである地上最低高が小さくなり障害物が乗り越えられなくなる。   As a steering method capable of turning at the same place, a skid steer method is known in which steering is performed by a difference in rotation between left and right wheels. In particular, an autonomous traveling device using an electric motor as a power source can be steered only by rotational control of the motor by using separate electric motors for left and right driving. The autonomous traveling device preferably has a low vehicle height in order to obtain stability. On the other hand, if the vehicle height is lowered, the wheels become smaller, the minimum ground height, which is the clearance between the ground and the bottom of the vehicle body, becomes smaller, and obstacles cannot be overcome.

そこで、例えば特開2008−285087号公報では、前輪と後輪に更にクローラを備え、車輪に駆動力を伝達するとともに、車輪が埋没するような悪路であっても、クローラが機能して走行可能とする車椅子が提案されている。   Therefore, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-285087, the front wheels and the rear wheels are further provided with crawlers, and the driving force is transmitted to the wheels, and the crawlers function and travel even on rough roads where the wheels are buried. A possible wheelchair has been proposed.

特開2008−285087号公報JP 2008-285087 A

このような走行装置では、クローラを車輪径に近い大きさで懸架する必要がある。クローラが車輪外縁より離れた位置にあれば、車輪が柔らかい地面に埋没したり、障害物を乗り越えられないなどして動かなくなっても、クローラが地面や接触物に当接せず、機能しない場合があるからである。しかし、クローラの位置を車輪外縁に近いところにすると、路面の凹凸や石などがクローラに接触して耐久性を損ない、また騒音を招来するという問題がある。   In such a traveling device, it is necessary to suspend the crawler with a size close to the wheel diameter. If the crawler is located far from the outer edge of the wheel, the crawler will not touch the ground or contact and will not function even if the wheel is buried in soft ground or cannot move over obstacles. Because there is. However, when the position of the crawler is close to the outer edge of the wheel, there is a problem that road surface irregularities, stones, and the like come into contact with the crawler to impair durability and cause noise.

本発明は、前記課題を解決するもので、前輪と後輪とを連結して駆動する無端状部材を、必要なときにのみ走行補助として用いることができる走行装置の駆動機構を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a drive mechanism for a travel device that can use an endless member that connects and drives a front wheel and a rear wheel as a travel aid only when necessary. Objective.

本発明は、車台の前後に取付けられた左右一対の車輪と、前記車輪に一体的に設けられ、前記車輪より径が小さいスプロケットと、前後スプロケットに懸架された無端状部材と、前記無端状部材の内周面に当接して前記無端状部材の位置を変えることができるプーリと、前記プーリを移動する移動手段と、を備え、
前記移動手段は、前記プーリを下方に移動して前記無端状部材の下辺に内接させることにより、前記無端状部材を、前記前後のスプロケットの下端を結ぶ第1の位置から、更に下方の第2の位置に移動させ、前記無端状部材を無限軌道として機能させることを特徴とする。
車輪走行で走行障害を起こした場合に、無端状部材を無限軌道として機能させて、走行を継続するものである。
The present invention includes a pair of left and right wheels attached to the front and rear of a chassis, a sprocket integrally provided on the wheels and having a smaller diameter than the wheels, an endless member suspended on the front and rear sprockets, and the endless member A pulley capable of changing the position of the endless member by abutting on the inner peripheral surface, and a moving means for moving the pulley,
The moving means moves the pulley downward so as to be inscribed in a lower side of the endless member, thereby moving the endless member from a first position connecting the lower ends of the front and rear sprockets. 2 to move the endless member to function as an endless track.
When a travel failure occurs during wheel travel, the endless member functions as an endless track, and travel continues.

本発明によれば、走行障害を起こした場合に、無端状部材を無限軌道として機能させ、それ以外は車輪を用いて走行させることができるので、無端状部材を傷めることを抑え、騒音も抑えることができ、走行寿命を延ばすことができる。   According to the present invention, when a running failure occurs, the endless member can function as an endless track, and other than that, the endless member can be driven using wheels, so that the endless member is prevented from being damaged and noise is also suppressed. Can extend the service life.

第1実施形態における走行装置を示す側面図である。It is a side view which shows the traveling apparatus in 1st Embodiment. 第1実施形態における走行装置を示す平面図である。It is a top view which shows the traveling apparatus in 1st Embodiment. 第1実施形態における走行装置のベルトを押し下げたことを示す側面図である。It is a side view which shows having pushed down the belt of the traveling apparatus in 1st Embodiment. 走行装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a traveling apparatus. 第1実施形態における走行装置が自律走行を行う場合のベルト位置切替処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the belt position switching process in case the traveling apparatus in 1st Embodiment performs autonomous traveling. 第2の実施形態における走行装置を示す側面図である。It is a side view which shows the traveling apparatus in 2nd Embodiment. 第2実施形態における走行装置が自律走行を行う場合のベルト位置切替処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the belt position switching process in case the traveling apparatus in 2nd Embodiment performs autonomous traveling. 第3実施形態における走行装置を示す側面図である。It is a side view which shows the traveling apparatus in 3rd Embodiment. 第3実施形態における走行装置を示す平面図である。It is a top view which shows the traveling apparatus in 3rd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

〔第1実施形態〕
図1は第1実施形態における走行装置を示す側面図であり、図2は第1実施形態における走行装置を示す平面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a side view showing a traveling device in the first embodiment, and FIG. 2 is a plan view showing the traveling device in the first embodiment.

図に示されるように、走行装置10は、車台11と4つの車輪12を具備している。本実施形態では、4つの車輪12のうちの、左右一対の前輪12−1と、左右一対の後輪12−2とを備える。車台11の内部には図示しないが、バッテリが収容されている。   As shown in the figure, the traveling device 10 includes a chassis 11 and four wheels 12. In the present embodiment, of the four wheels 12, a pair of left and right front wheels 12-1 and a pair of left and right rear wheels 12-2 are provided. Although not shown, a battery is housed inside the chassis 11.

左右の前輪用軸15−1は、それぞれ、その一端が左右の前輪12−1に接続され、その他端が駆動輪である左右の前輪用スプロケット16−1とトランスミッション14に接続されている。前輪12−1と前輪用軸15−1と前輪用スプロケット16−1は一体的に構成されて動作する。左右のトランスミッション14は、それぞれ、左右の電動モータ13に接続されている。左右の電動モータ13は、後述の走行制御部31(図4を参照)により制御される。   Each of the left and right front wheel shafts 15-1 has one end connected to the left and right front wheels 12-1, and the other end connected to the left and right front wheel sprockets 16-1 and the transmission 14. The front wheel 12-1, the front wheel shaft 15-1, and the front wheel sprocket 16-1 are integrally configured to operate. The left and right transmissions 14 are respectively connected to the left and right electric motors 13. The left and right electric motors 13 are controlled by a travel control unit 31 (see FIG. 4) described later.

左右の後輪用軸15−2は、それぞれ、その一端が左右の後輪12−2に接続され、その他端が遊動輪である左右の後輪用スプロケット16−2と軸受18に接続されている。後輪12−2と後輪用軸15−2と後輪用スプロケット16−2は一体的に構成されて動作する。   Each of the left and right rear wheel shafts 15-2 has one end connected to the left and right rear wheels 12-2 and the other end connected to the left and right rear wheel sprockets 16-2 and the bearing 18. Yes. The rear wheel 12-2, the rear wheel shaft 15-2, and the rear wheel sprocket 16-2 are integrally configured to operate.

前輪用スプロケット16−1と後輪用スプロケット16−2との外周には、無端状部材であるベルト17が懸架され、前輪12−1と後輪12−2とはベルト17により連結されている。ベルト17は、スプロケット16に接する内面に一定間隔で突起部が形成され、スプロケット16と歯合する構造である。   A belt 17, which is an endless member, is suspended around the outer periphery of the front wheel sprocket 16-1 and the rear wheel sprocket 16-2, and the front wheel 12-1 and the rear wheel 12-2 are connected by the belt 17. . The belt 17 has a structure in which protrusions are formed at regular intervals on the inner surface in contact with the sprocket 16 and meshed with the sprocket 16.

前輪12−1は、電動モータ13の動力をトランスミッション14を介して受けて、その動力に基づいて、前輪用軸15−1及び前輪用スプロケット16−1と共に回転する。後輪12−2は、前輪12−1の回転運動をベルト17により受けて、その回転運動に基づいて、後輪用軸15−2及び左側の後輪用スプロケット16−2と共に回転する。   The front wheel 12-1 receives the power of the electric motor 13 via the transmission 14, and rotates together with the front wheel shaft 15-1 and the front wheel sprocket 16-1 based on the power. The rear wheel 12-2 receives the rotational motion of the front wheel 12-1 by the belt 17, and rotates together with the rear wheel shaft 15-2 and the left rear wheel sprocket 16-2 based on the rotational motion.

トランスミッション14は、例えば、クラッチ、ギアボックスを含んでいる。ギアボックスは、その一端が電動モータ13に接続された軸と、その軸の外周に設けられた歯車(図示しない)などからなり、動力源(電動モータ13)の動力をトルクや回転数、回転方向を変えて伝達する。そのため、トランスミッション14と前輪用軸15−1と後輪用軸15−2と前輪用スプロケット16−1と後輪用スプロケット16−2とベルト17とは、動力伝達部材として構成される。   The transmission 14 includes, for example, a clutch and a gear box. The gear box is composed of a shaft whose one end is connected to the electric motor 13 and a gear (not shown) provided on the outer periphery of the shaft, and the power of the power source (electric motor 13) is converted into torque, rotation speed, and rotation. Change direction and communicate. Therefore, the transmission 14, the front wheel shaft 15-1, the rear wheel shaft 15-2, the front wheel sprocket 16-1, the rear wheel sprocket 16-2, and the belt 17 are configured as a power transmission member.

左右の電動モータ13は、それぞれ左右の動力伝達部材に動力を伝達することにより、4つの車輪12を駆動させて車台11の走行や停止を行う。   The left and right electric motors 13 drive and stop the chassis 11 by driving the four wheels 12 by transmitting power to the left and right power transmission members, respectively.

ここで、動力伝達部材として、トランスミッション14を含まなくてもよい。この場合、電動モータ13と左右の前輪用軸15−1とを歯車(固定比)で結合し、電動モータ13の回転数と回転方向を制御する。   Here, the transmission 14 may not be included as a power transmission member. In this case, the electric motor 13 and the left and right front wheel shafts 15-1 are coupled with a gear (fixed ratio) to control the rotation speed and rotation direction of the electric motor 13.

左右のプーリ21−1は、前輪12−1の近傍に配置され、プーリ21−1を上下に移動する左右のアクチュエータ22−1に接続されている。左右のプーリ21−2は、後輪12−2の近傍に配置され、プーリ21−2を上下に移動する左右のアクチュエータ(移動手段)22−2にそれぞれ接続されている。アクチュエータ22−1,22−2は、油圧や電気的な駆動でプーリ21を移動させる。プーリ21−1,21−2は、ベルト17の上辺と下辺に内接し、ベルト17の位置を変えることができる。   The left and right pulleys 21-1 are arranged in the vicinity of the front wheel 12-1 and are connected to left and right actuators 22-1 that move the pulley 21-1 up and down. The left and right pulleys 21-2 are disposed in the vicinity of the rear wheel 12-2, and are connected to left and right actuators (moving means) 22-2 that move the pulley 21-2 up and down. The actuators 22-1 and 22-2 move the pulley 21 by hydraulic or electric drive. The pulleys 21-1 and 21-2 are inscribed in the upper and lower sides of the belt 17 and can change the position of the belt 17.

ベルト17の位置は、ベルト17の下辺の位置とする。
図1に示すように、ベルト17の第1の位置26は、前後両方のスプロケット16−1とスプロケット16−2の下端を結ぶ位置であり、車台11の底面よりも上方にあって、ベルト17が車台11内に収容される。このときプーリ21−1,21−2は、アクチュエータ22−1,22−2によりベルト17の上辺に内接する位置に移動して、懸架されているベルト17の上辺を鉛直上方に押し上げ、ベルト17の下辺を第1の位置26に保持する。
The position of the belt 17 is the position of the lower side of the belt 17.
As shown in FIG. 1, the first position 26 of the belt 17 is a position connecting both the front and rear sprockets 16-1 and the lower end of the sprocket 16-2, and is located above the bottom surface of the chassis 11. Is accommodated in the chassis 11. At this time, the pulleys 21-1 and 21-2 are moved to a position inscribed in the upper side of the belt 17 by the actuators 22-1 and 22-2, and the upper side of the suspended belt 17 is pushed vertically upward. Is held at the first position 26.

ベルト17の第2の位置27は、図3に示すように、第1の位置26よりも下方で、さらに車台11の底面より下方にあって、ベルト17の一部が車台11より下方に突出する。このときプーリ21−1,21−2は、アクチュエータ22−1,22−2によりベルト17の下辺に内接する位置に移動して、ベルト17の下辺を鉛直下方に押し下げる。   As shown in FIG. 3, the second position 27 of the belt 17 is below the first position 26, further below the bottom surface of the chassis 11, and a part of the belt 17 protrudes below the chassis 11. To do. At this time, the pulleys 21-1 and 21-2 are moved to a position inscribed in the lower side of the belt 17 by the actuators 22-1 and 22-2 and push down the lower side of the belt 17 vertically downward.

こうして、ベルト17が第1の位置26にあるときには、ベルト17は車台11内に収容され、第2の位置27にあるときには、ベルト17が車台底面の下方に押し出される。第1の位置26にあるときは、ベルト17が車台11内に収容されることから、走行装置10は車輪12で駆動されてベルト17は走行に関わらないので、ベルト17の汚れが防止でき、人や物が巻き込まれるのを防止でき、安全性が確保できる。第2の位置27にあるときは、ベルト17が地面や障害物に当接した場合において走行を補助することができる。たとえば車輪12が埋まった場合や、前後の車輪12間に突起部があって4輪すべてが宙に浮いた場合であっても地面に当接するベルト17の駆動によって車台11をその突起部から開放することができる。   Thus, when the belt 17 is in the first position 26, the belt 17 is accommodated in the chassis 11, and when it is in the second position 27, the belt 17 is pushed out below the chassis bottom. When in the first position 26, since the belt 17 is accommodated in the chassis 11, the traveling device 10 is driven by the wheels 12 and the belt 17 is not involved in traveling, so that the belt 17 can be prevented from being soiled. People and objects can be prevented from being caught, and safety can be ensured. When the belt 17 is in the second position 27, traveling can be assisted when the belt 17 abuts against the ground or an obstacle. For example, even when the wheel 12 is buried or when there are protrusions between the front and rear wheels 12 and all four wheels float in the air, the chassis 11 is released from the protrusions by driving the belt 17 that contacts the ground. can do.

図4は、走行装置10を示すブロック図であり、巡回走行に必要な機能ブロックを記載している。
図4に示されるように、走行装置10の機能ブロックは、走行制御部31、記憶部32、電動モータ13、アクチュエータ22、GPS受信部35、センサ部36、である。
FIG. 4 is a block diagram showing the traveling device 10, in which functional blocks necessary for traveling are described.
As illustrated in FIG. 4, the functional blocks of the traveling device 10 are a traveling control unit 31, a storage unit 32, an electric motor 13, an actuator 22, a GPS receiving unit 35, and a sensor unit 36.

走行制御部31は、CPU(Central Processing Unit)からなり、走行動作を行うため各部を制御する。特に、電動モータ13を制御することで走行を制御し、アクチュエータ22を制御することで、プーリ21の移動を制御し、ベルト17の位置を変更して無限軌道として機能させることを可能とする。   The traveling control unit 31 includes a CPU (Central Processing Unit), and controls each unit to perform a traveling operation. In particular, it is possible to control traveling by controlling the electric motor 13 and to control the movement of the pulley 21 by controlling the actuator 22 and to change the position of the belt 17 to function as an endless track.

記憶部32は、RAMやROMなどのメモリやHDDなどの大容量記憶装置からなるものであり、コンピュータプログラムや各種データが格納されている。走行制御部31であるCPUは、このコンピュータプログラムを記憶部32より読み込み、実行することにより、走行制御に関わる処理機能を実現することができる。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、そのプログラムを、サーバコンピュータからネットワークを介して他のコンピュータに転送することもできる。   The storage unit 32 includes a memory such as a RAM and a ROM, and a large capacity storage device such as an HDD, and stores computer programs and various data. The CPU that is the travel control unit 31 can realize processing functions related to travel control by reading this computer program from the storage unit 32 and executing it. The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory. It is also possible to store the program in a storage device of a server computer and transfer the program from the server computer to another computer via a network.

GPS受信部35は、GPSより電波を受信して走行装置10の位置情報を取得する。
センサ部36は、走行装置10の走行状態や障害物などを検出するためのもので、様々のセンサを備える。たとえば、バンパ、傾斜センサ、加速度センサ、方位センサ、距離センサなどである。バンパは、前方に生じた外力を検出するためのセンサで、たとえば振動センサや加速度センサ等の衝撃センサを適用することができる。傾斜センサは、走行装置10の傾斜角度を検出する。方位センサは、たとえば地磁気を利用した地磁気センサなどであり、走行方向の方位を検出する。距離センサは、周知の光を利用したものや超音波を利用したもの等であり、対象物までの距離を測定する。
The GPS receiving unit 35 receives radio waves from the GPS and acquires position information of the traveling device 10.
The sensor unit 36 is for detecting a traveling state or an obstacle of the traveling device 10, and includes various sensors. For example, a bumper, an inclination sensor, an acceleration sensor, an orientation sensor, a distance sensor, and the like. The bumper is a sensor for detecting an external force generated in the front, and for example, an impact sensor such as a vibration sensor or an acceleration sensor can be applied. The tilt sensor detects the tilt angle of the traveling device 10. The direction sensor is, for example, a geomagnetic sensor using geomagnetism, and detects the direction of the traveling direction. The distance sensor is a device using known light, a device using ultrasonic waves, or the like, and measures a distance to an object.

図5は、第1実施形態における走行装置が自律走行を行う場合のベルト位置切替処理を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart illustrating a belt position switching process when the traveling device according to the first embodiment performs autonomous traveling.

走行装置10の走行制御部31は、ベルト17を第1の位置26にする(ステップS11)。アクチュエータ22により、プーリ21をベルト17の上辺に内接して押し上げさせ、ベルト17を第1の位置に保持する。図1に示すように、ベルト17は車台11の中に収容される。   The traveling control unit 31 of the traveling device 10 sets the belt 17 to the first position 26 (step S11). The pulley 22 is inscribed in the upper side of the belt 17 and pushed up by the actuator 22 to hold the belt 17 in the first position. As shown in FIG. 1, the belt 17 is accommodated in the chassis 11.

走行制御部31は、電動モータ13を駆動して四輪12により走行を行いながら(ステップS12)、センサ部36やGPS受信部35の検出結果により走行状態を判定する(ステップS13)。走行障害が起こっていると判定した場合、ベルト17を第2の位置に移動する(ステップS14)。アクチュエータ22により、プーリ21をベルト17の下辺に内接して押し下げさせ、ベルト17を第2の位置に保持する。   The traveling control unit 31 drives the electric motor 13 to travel with the four wheels 12 (step S12), and determines the traveling state based on the detection results of the sensor unit 36 and the GPS receiving unit 35 (step S13). If it is determined that a running failure has occurred, the belt 17 is moved to the second position (step S14). The pulley 22 is inscribed in the lower side of the belt 17 and pushed down by the actuator 22 to hold the belt 17 in the second position.

走行制御部31は、ベルト17を第2の位置に保持しながら、電動モータ13を駆動して走行装置10を走行させる(ステップS15)。このとき、図3に示すように、ベルト17の一部は、車台11の底部から飛び出して、無限軌道として機能するようになっている。従って、ベルト17に障害物や地面などが当接すれば、ベルト17により走行装置10が走行する。   The travel control unit 31 drives the electric motor 13 to travel the travel device 10 while holding the belt 17 in the second position (step S15). At this time, as shown in FIG. 3, a part of the belt 17 protrudes from the bottom of the chassis 11 and functions as an endless track. Accordingly, when an obstacle or the ground comes into contact with the belt 17, the traveling device 10 travels by the belt 17.

走行制御部31は、ベルト17が第2の位置になってから所定時間が経過したかを確認する(ステップS16)。所定時間内では、ベルト17を第2の位置で駆動する。所定時間を過ぎれば、走行制御部31は、走行障害を起こしていないかを確認する(ステップS17)。走行障害を起こしていなければ、ステップS11に戻り、ベルト17を第1の位置に戻して再び走行を行う。走行障害を起こしていれば、ベルト17を第2の位置に保持しても、走行できないので、走行装置を停止させる(ステップS18)。
このように、走行障害を起こして停止しない限り、予め設定したルートを走行し続ける。
The traveling control unit 31 confirms whether a predetermined time has elapsed after the belt 17 is in the second position (step S16). Within a predetermined time, the belt 17 is driven at the second position. If the predetermined time has passed, the traveling control unit 31 confirms whether a traveling failure has occurred (step S17). If no running failure has occurred, the process returns to step S11, and the belt 17 is returned to the first position to run again. If a running failure has occurred, the running device is stopped because the running cannot be performed even if the belt 17 is held at the second position (step S18).
In this way, the vehicle continues to travel on a preset route unless it stops due to a travel failure.

こうして走行障害を起こした場合に、ベルト17を無限軌道として機能させ、それ以外は車輪を用いて走行させることができるので、ベルト17を傷めることを抑え、騒音も抑えることができ、必要な時だけベルト17を無限軌道として機能させることが出来て、走行寿命を延ばすことができる。   In this way, when a running failure occurs, the belt 17 can function as an endless track, and other than that, it can be run using wheels, so that the belt 17 can be prevented from being damaged, noise can be suppressed, and when necessary. Only the belt 17 can function as an endless track, and the running life can be extended.

なお、上記の処理は自律走行型の走行装置についてのものだったが、たとえばユーザのリモコン操作によって、ベルト17の位置を切替可能としてもよい。この場合は、走行制御部31がリモコンの指示信号を受けて、ベルト17の位置を変える動作を行う。   In addition, although said process was about the autonomous traveling type traveling apparatus, the position of the belt 17 is switchable by a user's remote control operation, for example. In this case, the traveling control unit 31 receives the instruction signal from the remote controller and performs an operation of changing the position of the belt 17.

〔第2実施形態〕
第2実施形態は、プーリの第2の位置を変更可能としたものである。
図6は、第2の実施形態における走行装置を示す側面図である。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, the second position of the pulley can be changed.
FIG. 6 is a side view showing a traveling device according to the second embodiment.

たとえば、地面がアイスバーンのように車輪12の摩擦係数が小さく走行できない場合、第1実施形態のように、ベルト17の第2の位置27が、車輪12の下端に届かないと、走行障害は解消できない。そこで、図6に示すように、第2の位置27−2が車輪12下端と同一の高さとすると、車輪の摩擦係数が小さく走行できない場合であってもベルト17が地面に当接することで走行が可能となる。   For example, if the friction coefficient of the wheel 12 is small and the vehicle cannot travel because the ground surface is an ice burn, unless the second position 27 of the belt 17 reaches the lower end of the wheel 12 as in the first embodiment, the traveling obstacle is It cannot be resolved. Therefore, as shown in FIG. 6, if the second position 27-2 is at the same height as the lower end of the wheel 12, the belt 17 is in contact with the ground even when the wheel has a small friction coefficient and cannot travel. Is possible.

走行制御部31は、センサ部36による検出により、地面の状態や車輪の回転と移動状況を判定して、アクチュエータ22により駆動力が得られるまでプーリ21を押し下げる。なお、このときプーリ21の移動限界は設けておき、ベルト17の第2の位置に限界を設けておく。   The traveling control unit 31 determines the state of the ground and the rotation and movement state of the wheels based on detection by the sensor unit 36, and pushes down the pulley 21 until a driving force is obtained by the actuator 22. At this time, a movement limit of the pulley 21 is provided, and a limit is provided at the second position of the belt 17.

図7は、第2実施形態における走行装置が自律走行を行う場合のベルト位置切替処理を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart illustrating a belt position switching process when the traveling device according to the second embodiment performs autonomous traveling.

走行装置10の走行制御部31は、ベルト17を第1の位置26にする(ステップS21)。アクチュエータ22により、プーリ21をベルト17の上辺に内接して押し上げさせ、ベルト17を第1の位置に保持し、図1に示すように、車台11の中にベルト17は収容される。   The traveling control unit 31 of the traveling device 10 sets the belt 17 to the first position 26 (step S21). The pulley 22 is pushed up in contact with the upper side of the belt 17 by the actuator 22 to hold the belt 17 in the first position, and the belt 17 is accommodated in the chassis 11 as shown in FIG.

走行制御部31は、電動モータ13を駆動して四輪12により走行を行いながら(ステップS22)、センサ部36やGPS受信部35の検出結果により走行状態を判定する(ステップS23)。走行障害が起こっていると判定した場合、ベルト17を第2の位置に移動する(ステップS24)。アクチュエータ22により、プーリ21をベルト17の下辺に内接して押し下げさせ、ベルト17を第2の位置27−1に保持する。   The traveling control unit 31 drives the electric motor 13 and travels with the four wheels 12 (step S22), and determines the traveling state based on the detection results of the sensor unit 36 and the GPS receiving unit 35 (step S23). If it is determined that a running failure has occurred, the belt 17 is moved to the second position (step S24). The actuator 22 pushes down the pulley 21 in contact with the lower side of the belt 17 to hold the belt 17 at the second position 27-1.

走行制御部31は、ベルト17を第2の位置27−1に保持しながら、電動モータ13を駆動して走行装置10を走行させる(ステップS25)。このとき、図3に示すように、ベルト17の一部は、車台11の底面から飛び出す。   The travel control unit 31 drives the electric motor 13 to travel the travel device 10 while holding the belt 17 at the second position 27-1 (step S25). At this time, as shown in FIG. 3, a part of the belt 17 protrudes from the bottom surface of the chassis 11.

走行制御部31は、第2の位置27−1になってから所定時間が経過したかを確認する(ステップS26)。所定時間内では、ベルト17を第2の位置27−1で駆動する。所定時間を過ぎれば、走行制御部31は、走行障害を起こしていないかを確認する(ステップS27)。走行障害を起こしていなければ、ステップS21に戻り、ベルト17を第1の位置26に戻して再び走行を行う。走行障害を起こしていれば、現在のベルト17の位置が限界値であるかを確認する(ステップS28)。   The traveling control unit 31 confirms whether or not a predetermined time has elapsed since reaching the second position 27-1 (step S26). Within a predetermined time, the belt 17 is driven at the second position 27-1. If the predetermined time has passed, the traveling control unit 31 confirms whether a traveling failure has occurred (step S27). If no running failure has occurred, the process returns to step S21, and the belt 17 is returned to the first position 26 to run again. If a running failure has occurred, it is confirmed whether the current position of the belt 17 is a limit value (step S28).

限界値でなければ、走行制御部31は、さらにベルト17を下降させてベルト17の第2の位置を変更する(ステップS29)。たとえば、図6に示すように、第2の位置27−2に変更する。図6では2段階に設定してあるが、多段階に設定して構わない。限界値であれば、走行装置10を停止させる(ステップS30)。   If it is not the limit value, the traveling control unit 31 further lowers the belt 17 and changes the second position of the belt 17 (step S29). For example, as shown in FIG. 6, the position is changed to the second position 27-2. In FIG. 6, two stages are set, but it may be set in multiple stages. If it is a limit value, the traveling apparatus 10 is stopped (step S30).

このようにして、走行状態に応じて第2の位置27を変更することで、ベルト17がグリップ力を補完して走行可能とすることができる。   In this way, by changing the second position 27 in accordance with the traveling state, the belt 17 can travel with the grip force supplemented.

なお、上記の処理は自律走行型の走行装置についてのものだったが、たとえばユーザのリモコン操作等によって、ベルトの位置を様々に変更可能としてもよい。この場合は、走行制御部31がリモコンの指示信号を受けて、ベルト17の位置を所望の位置に変える動作を行う。   In addition, although said process was about the autonomous traveling type traveling apparatus, it is good also as changing the position of a belt variously, for example by a user's remote control operation etc. In this case, the traveling control unit 31 receives an instruction signal from the remote controller and performs an operation of changing the position of the belt 17 to a desired position.

〔第3実施形態〕
第3の実施形態は、車台11の進行方向前方にローラを取付け、その回転により障害物を検出して、ベルトを第1の位置から第2の位置を変更する。
図8は第3実施形態における走行装置を示す側面図であり、図9は第3実施形態における走行装置を示す平面図である。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, a roller is attached to the front of the chassis 11 in the traveling direction, the obstacle is detected by the rotation thereof, and the belt is changed from the first position to the second position.
FIG. 8 is a side view showing the traveling device in the third embodiment, and FIG. 9 is a plan view showing the traveling device in the third embodiment.

車台11前方には車台匡体より突出して直径15cmの回転自在な円柱状のローラ51が設けられる。車台底面より高い障害物53があった場合、最初にローラ51が障害物53に当接して、車台11の駆動力により回転する。この回転をセンサ部36において検出することで、走行制御部31は、前方に障害物53があることを判定できる。   A rotatable columnar roller 51 having a diameter of 15 cm and protruding from the chassis body is provided in front of the chassis 11. When there is an obstacle 53 higher than the bottom surface of the chassis, the roller 51 first contacts the obstacle 53 and rotates by the driving force of the chassis 11. By detecting this rotation in the sensor unit 36, the traveling control unit 31 can determine that there is an obstacle 53 ahead.

さらに走行装置10が前方に進んで、障害物53を乗り越えて車台部底面が障害物53に当接する。このとき、GPS受信部35とセンサ部36の検出結果から、走行障害が起こっていることが判定できるので、無端状部材であるベルト17を第2の位置になるように、アクチュエータ22によりプーリ21をベルト17の下辺に内接させて押し上げる。ここで車台11の底面よりベルト17面が突出することから、障害物53によって4輪がすべて浮き上がってもベルト17の駆動によって車台11を押し出すことができる。なお、ベルト17の位置はローラ51の回転をエンコーダー等で読み取り、アクチュエータ22でプーリ21の位置を変えることで実現できる。   Further, the traveling device 10 moves forward, gets over the obstacle 53, and the bottom of the chassis part comes into contact with the obstacle 53. At this time, since it can be determined from the detection results of the GPS receiving unit 35 and the sensor unit 36 that a running failure has occurred, the pulley 21 is moved by the actuator 22 so that the belt 17 that is an endless member is in the second position. Is inscribed in the lower side of the belt 17 and pushed up. Since the belt 17 surface protrudes from the bottom surface of the chassis 11, the chassis 11 can be pushed out by driving the belt 17 even if all four wheels are lifted by the obstacle 53. The position of the belt 17 can be realized by reading the rotation of the roller 51 with an encoder or the like and changing the position of the pulley 21 with the actuator 22.

第3実施形態ではローラが前方方向に設けられていたが、後方に設けられていてもよい。進行方向が前方とは限らず、バックする場合も考えられるからである。   In 3rd Embodiment, although the roller was provided in the front direction, you may provide in back. This is because the traveling direction is not limited to the forward direction, and it may be possible to go back.

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等された発明も含まれる。   As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the invention may be changed in design without departing from the gist of the present invention. Is also included.

10 :走行装置
11 :車台
12 :車輪
12−1 :前輪
12−2 :後輪
13 :電動モータ
14 :トランスミッション
16 :スプロケット
16−1 :前輪用スプロケット
16−2 :後輪用スプロケット
17 :ベルト(無端状部材)
21 :プーリ
22 :アクチュエータ(移動手段)
26 :第1の位置
27 :第2の位置
27−1 :第2の位置
27−2 :第2の位置
31 :走行制御部
51 :ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Traveling apparatus 11: Chassis 12: Wheel 12-1: Front wheel 12-2: Rear wheel 13: Electric motor 14: Transmission 16: Sprocket 16-1: Front wheel sprocket 16-2: Rear wheel sprocket 17: Belt ( Endless member)
21: Pulley 22: Actuator (moving means)
26: 1st position 27: 2nd position 27-1: 2nd position 27-2: 2nd position 31: Traveling control part 51: Roller

Claims (5)

車台の前後に取付けられた左右一対の車輪と、
前記車輪に一体的に設けられ、前記車輪より径が小さいスプロケットと、
前後の前記スプロケットに懸架された無端状部材と、
前記無端状部材の内周面に当接して前記無端状部材の位置を変えることができるプーリと、
前記プーリを移動する移動手段と、
を備え、
前記移動手段は、前記プーリを下方に移動して前記無端状部材の下辺に内接させることにより、前記無端状部材を、前後の前記スプロケットの下端を結ぶ第1の位置から、更に下方の第2の位置に移動させ、前記無端状部材を無限軌道として機能させることを特徴とする走行装置の駆動機構。
A pair of left and right wheels attached to the front and rear of the chassis,
A sprocket provided integrally with the wheel and having a smaller diameter than the wheel;
Endless members suspended on the front and rear sprockets;
A pulley capable of changing the position of the endless member in contact with the inner peripheral surface of the endless member;
Moving means for moving the pulley;
With
The moving means moves the pulley downward so as to be inscribed in the lower side of the endless member, thereby moving the endless member from a first position connecting the lower ends of the front and rear sprockets. 2. A drive mechanism for a traveling apparatus, wherein the drive mechanism is moved to a position of 2 so that the endless member functions as an endless track.
前記第1の位置は、前記車台の底面より上にあり、
前記第2の位置は、前記車台の底面より下にあることを特徴とする請求項1に記載の走行装置の駆動機構。
The first position is above a bottom surface of the chassis;
The drive mechanism for a travel device according to claim 1, wherein the second position is below a bottom surface of the chassis.
前記移動手段は、前記プーリを前記無端状部材の上辺に内接させることにより、前記無端状部材を第1の位置に保持することを特徴とする請求項1又は2に記載の走行装置の駆動機構。   3. The drive of the traveling device according to claim 1, wherein the moving unit holds the endless member in a first position by inscribed the pulley on an upper side of the endless member. mechanism. 前記移動手段は、走行状態に応じて前記第2の位置を選択的に変更できることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の走行装置の駆動機構。   4. The driving mechanism of the traveling device according to claim 1, wherein the moving unit can selectively change the second position according to a traveling state. 5. 前記車台の進行方向に回転可能なローラを突出させて設け、
前記ローラが回転した場合、前記移動手段が、前記プーリを移動させて前記無端状部材を前記第2の位置に移動することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の走行装置の駆動機構。
Protruding rollers that can rotate in the traveling direction of the chassis,
5. The travel according to claim 1, wherein, when the roller rotates, the moving means moves the pulley to move the endless member to the second position. 6. The drive mechanism of the device.
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