JP2018130469A - シート駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小規模且つ簡単な構成で実現可能なシート駆動装置を提供する。【解決手段】シート駆動装置１００は、複数の関節を有するロボットアーム１と、ロボットアーム１の先端に連結されたシート２と、シート２の荷重を支える支持機構３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、シート駆動装置に関する。

従来から、テーマパークまたはアミューズメントパークの乗物アトラクションがますます人気となっている。一般に、乗物アトラクションは、乗客を乗せるシートを駆動するシート駆動装置を備えている。例えば特許文献１には、遊園地や博覧会場などにおいて、シートを有する乗客運搬器を駆動する複数のロボットと、ロボット用に設けられた閉鎖式走行軌道とを備えた娯楽用乗り物が開示されている。

特許第４４９４７２０号

しかし、上記従来の構成では、ロボット用に閉鎖式走行軌道を備えているため、装置が大掛かりになる。また、ロボットハンドで乗客運搬器を保持するため、大きなロボットが必要である。このため、生産コストが増大し、実用的ではない。このような課題はシートを駆動するシート駆動装置に共通する。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、小規模且つ簡単な構成で実現可能なシート駆動装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のある形態に係るシート駆動装置は、複数の関節を有するロボットアームと、前記ロボットアームの先端に連結された乗客用シートと、前記乗客用シートの荷重を支える支持機構と、を備える。

上記構成によれば、ロボットアームの先端のシートに乗客を乗せ、ロボットアームを動作させることにより、様々な方向の動きをシートに加えることができる。また、支持機構により、シートの荷重を支えることにより、動作時にアームの先端に加わる荷重を小さくすることができ、比較的小さなロボットアームを使用することができる。

前記支持機構は、一方の端に前記ロボットアームの先端が連結され、且つ、他方の端に前記乗客用シートが連結されたシーソー部材と、前記シーソー部材を支持する支持部材と、を備え、前記支持部材は、ボールジョイント又は二軸の回転ジョイントを有し、前記シーソー部材の支点を中心に当該シーソー部材を回動可能に支持してもよい。

上記構成によれば、シーソー部材の一端にロボットアームの先端が連結され、他端にシートが連結されているので、ロボットアームの先端の上下の動作に連動して、シーソー部材は支点を中心に回動しながら揺動することができる。

前記シーソー部材は、前記支点と前記シートの位置との間の距離を変更可能に構成されていてもよい。

上記構成によれば、シーソー部材の支点とシートの位置との間の距離を変更することにより、ロボットアームの先端に加わる荷重を調整することができる。例えばシーソー部材の支点から近いところに作用点（シートの先端の位置）を配置することにより、小さなロボットアームを使用することができる。

前記支持機構は、前記シーソー部材と前記シートとの間に連結された平行リンク機構を更に備え、前記支持部材は、前記平行リンク機構の支点を中心に当該シーソー部材を回動可能に支持してもよい。

上記構成によれば、平行リンク機構を備えているので、シートが連結されたシーソー部材の揺動及び回動に加え、上下動作が可能になる。

前記支持機構は、所定の位置に設けられ、前記支持部材を前記所定の位置に対して前後方向および左右方向にスライド可能に構成されたスライド機構を更に備えてもよい。

上記構成によれば、スライド機構により、ロボットアームの先端の前後左右の動作に連動して、シートが連結されたシーソー部材の支点を支える支持部材が前後左右に移動する。また、ロボットアームの先端の左右の動作に連動して、シートが連結されたシーソー部材の支点を支える支持部材が左右に移動するので、シートの動作範囲が拡大することができる。

上記シート駆動装置は、前記シーソー部材の可動領域内に上下方向および左右方向の限界値を規定し、当該限界値を超える前記ロボットアームの動作を規制するように構成された第１の動作規制部材を更に備えてもよい。

また、上記シート駆動装置は、前記シーソー部材の可動領域内に前後方向の限界値を規定し、当該限界値を超える前記ロボットアームの動作を規制するように構成された第２の動作規制部材を更に備えてもよい。

上記構成によれば、動作規制部材により、シーソー部材の可動領域内に規定された限界値を超えるロボットアームの動作を規制することができる。尚、ロボット制御によってもシーソー部材（レバー）の可動領域に制限を設けることが可能であるが、動作規制部材によってもこの制限を担保することができる。第１の動作規制部材として、例えば門型のフレームを構成することにより、シーソー部材の可動領域内に上下方向および左右方向の限界値を規定してもよい。

また、第２の動作規制部材として、例えば、上記スライド機構に前後方向の動きを規制する規制部材（ストッパー等）を設けることにより、シーソー部材の可動領域内に前後方向の限界値を規定してもよい。

前記支持機構は、所定の位置に固定して配置されたプレート部材と、前記プレート部材に対して前記シートを弾性支持するように構成された弾性部材と、を備えてもよい。

上記構成によれば、弾性部材（例えばバネまたはガススプリング）により、シートが弾性支持されているので、ロボットアームの動作に連動して、シートはプレート部材に対して前後左右および上下に移動する。ロボットアームの動作に必要な力は、弾性部材を変形させる僅かな力でよい。また、プレート部材は所定の位置に固定されているので、弾性変形に伴うシートの動作範囲を規制することができる。

前記支持機構は、一方の端に前記ロボットアームの先端が連結され、且つ、他方の端に前記乗客用シートが連結されたシーソー部材と、前記シーソー部材の可動領域内に上下方向および左右方向の限界値を規定し、当該限界値を超える前記ロボットアームの動作を規制するように構成された動作規制部材と、前記動作規制部材に設けられ、当該動作規制部材に対して前記シーソー部材の支点を弾性支持する弾性部材と、を備えてもよい。

上記構成によれば、動作規制部材にシーソー部材の支点を弾性支持する弾性部材が設けられているので、シーソー部材が支点を中心に回動しながら揺動するとともに、ロボットアームの上下左右の動作を規制することができる。また、シーソー部材は弾性部材により弾性支持されているので、ロボットアームの前後の動作に対してシートの前後方向の動作範囲を規制することができる。

上記シート駆動装置は、乗客に映像を表示するための映像表示装置を更に備えてもよい。

上記構成によれば、乗客に映像を表示しつつ、映像に合わせてロボットアームを動かすことができる。視覚的な効果によって臨場感が高まる。例えばＨＭＤに映像を表示してもよいし、大画面に表示してもよい。また、シミュレータとして利用することができる。

前記ロボットアームは、６軸多関節型のロボットアームであってもよい。

上記構成によれば、汎用の産業用ロボットを使用して上記シート駆動装置を実現することができる。

また、前記シートは、乗り物の運転席を模した形状を有してもよい。

前記シート駆動装置は娯楽用乗り物に使用されてもよい。

本発明の娯楽用乗り物は、以上に説明した構成を有し、小規模且つ簡単な構成で娯楽用乗り物を実現することができる。

図１は、第１実施形態に係るシート駆動装置の全体の構成を示す図である。 図２は、図１のシート駆動装置の支持機構の構成を示す模式図である。 図３は、図２のシートの取り付け部を示す模式図である。 図４は、図１のロボットの制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 図５は、図１のシート駆動装置の動作の一例を示す模式図である。 図６は、第２実施形態に係るシート駆動装置の支持機構の構成を示す模式図である。 図７は、図６のシート駆動装置の動作の一例を示す模式図である。 図８は、第３実施形態に係るシート駆動装置の支持機構の構成を示す模式図である。 図９は、図８のシート駆動装置の動作の一例を示す模式図である。 図１０は、第４実施形態に係るシート駆動装置の構成を示す模式図である。 図１１は、シートの第１の変形例を示す模式図である。 図１２は、シートの第２の変形例を示す模式図である。

以下、好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したものである。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るシート駆動装置の全体の構成を示す図である。図１に示すように、シート駆動装置１００は、ロボットアーム１と、シート２と、支持機構３と、制御装置４を備える。本実施形態のシート駆動装置１００は、テーマパークまたはアミューズメントパークに設置される娯楽用乗り物に使用される。

ロボットアーム１は、複数の関節ＪＴ１〜ＪＴ６を有する多関節ロボットアームであって、複数のリンク１１１〜１１６が順次連結されて構成されている。ロボットアーム１は本実施形態では６軸多関節型のロボットアームである。より詳しくは、第１関節ＪＴ１では、床１０に設置された基台１１０と、第１リンク１１１の基端部とが、鉛直方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第２関節ＪＴ２では、第１リンク１１１の先端部と、第２リンク１１２の基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第３関節ＪＴ３では、第２リンク１１２の先端部と、第３リンク１１３の基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第４関節ＪＴ４では、第３リンク１１３の先端部と、第４リンク１１４の基端部とが、第４リンク１１４の長手方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第５関節ＪＴ５では、第４リンク１１４の先端部と、第５リンク１１５の基端部とが、第４リンク１１４の長手方向と直交する軸回りに回転可能に連結されている。第６関節ＪＴ６では、第５リンク１１５の先端部と第６リンク１１６の基端部とが、捻れ回転可能に連結されている。そして、第６リンク１１６の先端部にはメカニカルインターフェース（図示せず）が設けられている。

シート２は、ロボットアーム１の先端に連結される。本実施形態では、シート２は、シート２の荷重を支える支持機構３を介してロボットアーム１の先端（第６リンク１１６）に連結される。シート２には、１又は２以上の乗客が着座するためのイスが設けられる。また、シート２には、ロボットアーム１の動作時に着座した乗客を保持するためのシートベルト等の保持具（図示せず）が設けられている。

支持機構３は、シート２の荷重を支える。図２は、支持機構３の構成を示す模式図である。図２（ａ）は支持機構３の側面図である。図２（ｂ）は支持機構３を上から見た平面図である。図２（ｃ）は、ロボットアーム１の先端から見たシート２の背面図である。以下では、方向の概念はシート２のイスに着座した乗客Ｐから見る方向を基準とする。同図のシート２には、一人の乗客Ｐが乗っている。図２に示すように、支持機構３は、シーソー部材３０と、支持部材３１と、スライド機構３２と、動作規制部材３５とを備える。

シーソー部材３０は、一方の端にロボットアーム１の先端が連結され、且つ、他方の端にシート２が連結される。シーソー部材３０は、前後方向に延在された平板形状を有し、水平な状態で揺動可能に支持される。

支持部材３１は、シーソー部材３０を支持する。本実施形態では、支持部材３１は、ボールジョイント３１ａおよび補強部材としてのバネ部材３１ｂを有して構成される。支持部材３１は、シーソー部材３０の支点を中心に当該シーソー部材３０を回動可能に支持する。尚、ボールジョイント３１ａに代わりに、二軸の回転ジョイントを用いてもよい。

スライド機構３２は、床１０に設けられ、支持部材３１を床１０に対して前後方向および左右方向にスライド可能に構成される。具体的には、スライド機構３２は、支持部材３１が上面に連結された第１プレート部材３２ａと、第１プレート部材３２ａの下側に配置された第２プレート部材３２ｂと、第２プレート部材３２ｂの下側に配置され、床１０の上の所定の位置に固定して配置された第３プレート部材３２ｃと、第１プレート部材３２ａおよび第２プレート部材３２ｂの間に設けられた第１スライド部材３２ｄと、第２プレート部材３２ｂおよび第３プレート部材３２ｃの間に設けられた第２スライド部材３２ｅと、を備える。第１スライド部材３２ｄは、第１プレート部材３２ａを第２プレート部材３２ｂに対して左右方向（第１方向）にスライド可能に構成される。第１スライド部材３２ｄは、第２プレート部材３２ｂの上面に左右方向に設けられた直線状のレールと、第１プレート部材３２ａの下面に設けられたブロックとで構成される。レール上をブロックがスライドすることで第１プレート部材３２ａの左右方向の直線運動がガイドされる。第２スライド部材３２ｅは、第２プレート部材３２ｂを第３プレート部材３２ｃに対して前後方向（第２方向）にスライド可能に構成される。第２スライド部材３２ｅは、第３プレート部材３２ｃの上面に前後方向に設けられた直線状のレールと、第２プレート部材３２ｂの下面に設けられたブロックとで構成される。レール上をブロックがスライドすることで第２プレート部材３２ｂの前後方向の直線運動がガイドされる。

動作規制部材３５は、シーソー部材３０の可動領域内に上下方向および左右方向の限界値を規定し、当該限界値を超えるロボットアーム１の動作を規制するように構成される。動作規制部材３５は、門型のフレームで構成されている（図２（ｃ）参照）。本実施形態では限界値は上下方向および左右方向に長方形状に設定される。尚、ロボット制御によってもシーソー部材３０の可動領域に制限を設けることが可能であるが、動作規制部材３５によってもこの制限が担保される（第１の動作規制部材）。

第３プレート部材３２ｃの上面に前後方向に設けられた直線状のレール（第２スライド部材３２ｅ）の両端にはブロックの動きを規制するストッパー３３が設けられる（第２の動作規制部材）。これにより、シーソー部材３０の可動領域内に前後方向の限界値が規定され、当該限界値を超えるロボットアーム１の動作を規制している。

図３は、図２のシート２の取付部２１を示す模式図である。図３（ａ）に示すように、シート２の下側に位置する取付部２１はフランジ状に形成されている。締結部材３６により、シート２の取付部２１がシーソー部材３０に取付けられる。本実施形態では、ボルト（締結部材３６）が、シート２の取付部２１のフランジ部分に設けられた貫通孔２２と、シーソー部材３０に設けられた取付孔３７とに挿入される。

シーソー部材３０に取付孔３７は、図３（ｂ）に示すように、前後に複数設けられている。シート２の取り付け位置を前後に調整することができる。シーソー部材３０の支点とシート２の位置との間の距離Ｓを変更することができる。ロボットアーム１の先端に加わる荷重を調整することができる。図３（ｂ）に示すように、シーソー部材３０の支点から近いところに作用点（シートの先端の位置）を配置することにより、小さなロボットアーム１を使用することができる。

次に、シート駆動装置１００の制御系の構成について説明する。図４は、制御装置４（図１参照）の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図４に示すように、制御装置４は、ＣＰＵ等の演算部４ａと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部４ｂと、サーボ制御部４ｃと、操作部（図示せず）と、を備える。制御装置４は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。なお、制御装置４は、集中制御する単独の制御装置４によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置４によって構成されていてもよい。

記憶部４ｂには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部４ａは、記憶部４ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボットアーム１の各種動作を制御する。すなわち、演算部４ａは、ロボットアーム１の制御指令を生成し、これをサーボ制御部４ｃに出力する。サーボ制御部４ｃは、演算部４ａにより生成された制御指令に基づいて、ロボットアーム１の各関節Ｊ１〜Ｊ６に対応するサーボモータの駆動を制御するように構成されている。また、本実施形態では、シート駆動装置１００は、乗客に映像を表示するための映像表示装置５を更に備えている。映像表示装置５は例えばヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤともいう）でもよいし、大きな画面の表示装置でもよい。演算部４ａは、プログラムに従って、映像表示装置５に映像信号を出力するとともに、サーボ制御部４ｃにモータの制御指令を出力する。また、後述するように、シート２が乗り物の運転席を模した形状を有し、シート駆動装置１００が乗り物のシミュレータ機能を有してもよい（図１１参照）。

次に、シート駆動装置１００の運転について図５を用いて説明する。運転に先立って、シート駆動装置１００のシート２に乗客が乗り込む。例えば運転員は乗客が安全に乗り込んだことを確認して、シート駆動装置１００の運転を開始する。制御装置４は、プログラムに従って、ロボットアーム１を動作させることにより、様々な方向の動きをシート２に加える。また、制御装置４は、ロボットアーム１の動きに連動して、映像表示装置５（例えばＨＭＤ）に映像を表示する。

図５（ａ）は、ロボットアーム１の先端を前後方向に動作させたときの動作の一例を示す模式図である。図５（ａ）に示すように、ロボットアーム１により、シーソー部材３０の後端が後方向（同図の矢印方向）に移動する。これに連動して、スライド機構３２（図２の第２スライド部材３２ｅ）によって、シーソー部材３０を支える支持部材３１が後方向にスライドする。これに連動して、シーソー部材３０の前端のシート２も後方向（同図の矢印方向）に移動する。このように、ロボットアーム１の先端の前後の動作に連動して、シーソー部材３０の支点を支える支持部材３１が前後に移動するので、シーソー部材３０の前端に位置するシート２は前後方向に移動する。

図５（ｂ）は、ロボットアーム１の先端を上下方向に動作させたときの動作の一例を示す模式図である。図５（ｂ）に示すように、ロボットアーム１により、シーソー部材３０の後端が下方向（同図の矢印方向）に移動する。これに連動して、シーソー部材３０の支点を支える支持部材３１が回動する（同図の矢印方向）。これに連動して、シーソー部材３０が揺動する。その結果、シーソー部材３０の前端のシート２が上方向に移動する。このように、ロボットアーム１の先端の上下の動作に連動して、シーソー部材３０は、支点を中心に回動しながら揺動するので、シーソー部材３０の前端のシート２は上下方向に移動する。

図５（ｃ）は、ロボットアーム１の先端を左右方向に動作させたときの動作の一例を示す模式図である。図５（ｃ）に示すように、ロボットアーム１により、シーソー部材３０が左方向（同図の矢印方向）に移動する。これに連動して、シーソー部材３０の支点を支える支持部材３１が回動する（同図の矢印方向）。これに連動して、シーソー部材３０の前端のシート２が左に傾斜する。このとき、スライド機構３２（図２の第１スライド部材３２ｄ）によって、シーソー部材３０を支える支持部材３１は左方向にスライドする。このように、ロボットアーム１の先端の左右の動作に連動して、シーソー部材３０の支点を支える支持部材３１が左右に移動するので、シーソー部材３０の前端のシート２は左右方向に移動する。

従って、本実施形態によれば、ロボットアーム１の先端のシート２に乗客Ｐを乗せ、ロボットアーム１を動作させることにより、様々な方向の動きをシート２に加えることができる。乗客Ｐを楽しませることができる。また、支持機構３により、シート２の荷重を支えることにより、例えばロボットアーム１によってのみシート２を保持する構成と比べて、動作時にロボットアーム１の先端に加わる荷重を小さくすることができる。比較的小さなロボットアームを使用することができる。

また、シーソー部材３０の一端にロボットアーム１の先端が連結され、他端にシート２が連結されているので、ロボットアーム１の先端の上下の動作に連動して、シーソー部材３０は支点を中心に回動しながら揺動するので、乗客をより楽しませることができる。

更に、スライド機構３２により、ロボットアーム１の先端の前後左右の動作に連動して、乗客用シートが連結されたシーソー部材の支点を支える支持部材が前後左右に移動するので、シートの動作範囲が拡大し、乗客をより楽しませることができる。

また、シーソー部材３０の支点とロボットアーム１の先端の位置との間の距離を変更することにより、ロボットアーム１の先端に加わる荷重を調整することができる。シーソー部材３０の支点から離れたところに力点（ロボットアームの先端の位置）を配置することにより、小さなロボットアームを使用することができる。

また、シート駆動装置１００は、映像表示装置５を備えているので、乗客Ｐに映像を表示しつつ、映像に合わせてロボットアーム１を動かすことができる。視覚的な効果によって臨場感が高まる。

また、ロボットアーム１には、６軸多関節型のロボットアームを用いることができるので、汎用の産業用ロボットを使用してシート駆動装置１００を実現することができる。

尚、本実施形態では、スライド機構３２を備える構成としたが、スライド機構３２を備えず、支持部材３１を所定の位置（例えば床）に固定する構成でもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態のシート駆動装置の基本的な構成は、第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。

図６は、第２実施形態に係る娯楽用乗り物の支持機構３Ａの構成を示す模式図である。図６に示すように、本実施形態では、支持機構３Ａが、第１実施形態（図２）と比べて、シーソー部材３０とシート２との間に連結された平行リンク機構４０を更に備える点が異なる。

平行リンク機構４０は、二本の平行な第１リンク４０ａ及び第２リンク４０ｂ、これらのリンクの各々を回動可能に取り付けるための二本の平行な第３リンク４０ｃ及び第４リンク４０ｄで構成される。第１リンク４０ａは、シーソー部材３０の先端に連結され、第２リンク４０ｂは、前記乗客用シートに連結される。第３リンク４０ｃは、支持部材３１に連結される。支持部材３１（ボールジョイント）は、平行リンク機構４０の支点を中心に当該シーソー部材３０を回動可能に支持する。

図７は、図６のシート駆動装置の動作の一例を示す模式図である。図７（ａ）は、ロボットアーム１の先端を前後方向に動作させたときの動作の一例を示す模式図である。図７（ａ）に示すように、ロボットアーム１により、シーソー部材３０および平行リンク機構４０が前方向（同図の矢印方向）に移動する。これに連動して、スライド機構３２（図２の第２スライド部材３２ｅ）によって、平行リンク機構４０を支える支持部材３１が前方向にスライドする。これに連動して、平行リンク機構４０の前端のシート２も前方向に移動する。このように、ロボットアーム１の先端の前後の動作に連動して、シート２が連結されたシーソー部材３０および平行リンク機構４０の支点を支える支持部材３１が前後に移動する。シート２は前後方向に移動する。

図７（ｂ）は、ロボットアーム１の先端を上方向に動作させたときの動作の一例を示す模式図である。図７（ｂ）に示すように、ロボットアーム１により、シーソー部材３０の後端が上方向（同図の矢印方向）に移動する。これに連動して、平行リンク機構４０の各々が回動するとともに、平行リンク機構４０の支点を支える支持部材３１が回動する（同図の矢印方向）。その結果、平行リンク機構４０の前端のシート２は下方向に移動する。

図７（ｃ）は、ロボットアーム１の先端を下方向に動作させたときの動作の一例を示す模式図である。図７（ｃ）に示すように、ロボットアーム１により、シーソー部材３０の後端が下方向（同図の矢印方向）に移動する。これに連動して、平行リンク機構４０の各々が回動するとともに、平行リンク機構４０の支点を支える支持部材３１が回動する（同図の矢印方向）。その結果、平行リンク機構４０の前端のシート２は上方向に移動する。

図７（ｄ）は、ロボットアーム１の先端を左方向に動作させたときの動作の一例を示す模式図である。図７（ｄ）に示すように、ロボットアーム１により、シーソー部材３０に連結された平行リンク機構４０が左方向（同図の矢印方向）に移動する。これに連動して、平行リンク機構４０の支点を支える支持部材３１が回動する（同図の矢印方向）。これに連動して、シーソー部材３０の前端のシート２が左に傾斜する。このとき、スライド機構３２（図６の第１スライド部材３２ｄ）によって、シーソー部材３０を支える支持部材３１は左方向にスライドする。このように、ロボットアーム１の先端の左右の動作に連動して、シーソー部材３０の支点を支える支持部材３１が左右に移動するので、シーソー部材３０の前端のシート２は左右方向に移動する。

本実施形態によれば、平行リンク機構４０を備えているので、シート２が第１実施形態による動作に加え、上下動作が可能になるので、乗客をより楽しませることができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態の娯楽用乗り物の基本的な構成は、第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。

図８は、第３実施形態に係るシート駆動装置の支持機構３Ｂの構成を示す模式図である。図８に示すように、本実施形態では、支持機構３Ｂが、第１実施形態（図２）と比べて、所定の位置に固定して配置されたプレート部材５０と、プレート部材５０に対してシート２を弾性支持するように構成された弾性部材５１と、を備える点が異なる。

尚、本実施形態では弾性部材５１はバネ部材であるが（図８（ａ）参照）、ガススプリングでもよい（図８（ｂ）参照）。

図９は、図８のシート駆動装置の動作の一例を示す模式図である。図９に示すように、弾性部材５１により、シート２が弾性支持されているので、ロボットアーム１の動作に連動して、シート２はプレート部材５０に対して前後左右および上下に移動する。ロボットアーム１の動作に必要な力は、弾性部材５１を変形させる僅かな力でよい。また、プレート部材５０は所定の位置（例えば床）に固定されているので、弾性変形に伴うシート２の動作範囲を規制することができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態の娯楽用乗り物の基本的な構成は、第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。

図１０は、第４実施形態に係るシート駆動装置の構成を示す模式図である。図１０（ａ）は、娯楽用乗り物の構成を示す斜視図である。図１０（ａ）は、シート駆動装置の構成を示す斜視図である。図１０（ｂ）は、ロボットアーム１の先端から見たシート２の背面図である。図１０に示すように、本実施形態では、支持機構３Ｃは、第１実施形態（図２）と比べて、支持部材３１とスライド機構３２を備えておらず、その代りに、動作規制部材３５に対してシーソー部材３０の支点を弾性支持する弾性部材６０を備える点が異なる。

本実施形態によれば、動作規制部材３５にシーソー部材３０の支点を弾性支持する弾性部材６０が設けられているので、シーソー部材３０が支点を中心に回動しながら揺動するとともに、ロボットアーム１の上下左右の動作を規制することができる。また、シーソー部材３０は弾性部材６０により弾性支持されているので、ロボットアーム１の前後方向の動作を規制することができる。

尚、上記実施形態では、シート２には、単に、乗客が着座するためのイスが設けられていたが、シート２が乗り物の運転席を模した形状を有してもよい。図１１は、シート２の第１の変形例を示している。図１１に示すように、本変形例では、シート２Ａは、単車の運転席を模した形状を有する鞍乗り型のシートである。運転席には操作ハンドル２０が設けられている。操作ハンドル２０は、単車のハンドルを模した形状を有している。これにより、シート駆動装置は、映像表示装置５（図４）と連動することにより、走行感覚が再現され、シミュレータ機能を実現することができる。同図では、走行感覚をより再現するための送風機８０を備えている。ハンドル操作によってシート駆動装置の動作（例えばロボットアーム１の一部又は全ての関節）を制御可能に構成されていてもよい。

尚、シート２Ａの形状は単車の運転席を模した鞍乗り型に限らず、電車、自動車、船、飛行機、搭乗型ロボット等のその他の乗り物の運転席を模した形状でもよい。これにより、様々な乗り物のシミュレータ機能を実現することができる。

尚、上記実施形態のシート２，２Ａは、乗客Ｐが一人乗りであったが、これに限られない。図１２はシートの第２の変形例を示す平面図である。図１２に示すように、本変形例のシート２Ｂは、左右方向に幅が広くなっているので、二人の乗客Ｐが乗り込むことができる。本変形例では、第３プレート部材３２ｃの上面に前後方向に設けられた直線状のレール（第２スライド部材３２ｅ）の両端にはブロックの動きを規制するストッパー３３は設けられていない。その代り、シート２Ｂを支えるシーソー部材３０の端部３０ａの左右方向の幅は、動作規制部材３５の門型のフレームの左右方向の幅よりも大きい。これにより、シーソー部材３０の可動領域内に後ろ方向の限界値が規定され、当該限界値を超えるロボットアーム１の後ろ方向の動作が規制される。また、ロボットアーム１の先端は動作規制部材３５により、それ以上前方向に進むことができないようになっている。これにより、シーソー部材３０の可動領域内に前方向の限界値が規定され、当該限界値を超えるロボットアーム１の前方向の動作が規制される。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明は、娯楽用乗り物又は乗り物のシミュレータに有用である。

１ ロボットアーム
２，２Ａ，２Ｂ シート
３，３Ａ，３Ｂ 支持機構
４ 制御装置
５ 映像表示装置
２０ 操作ハンドル
３０ シーソー部材
３１ 支持部材
３１ａ ボールジョイント
３１ｂ バネ部材
３２ スライド機構
３５ 動作規制部材
４０ 平行リンク機構
５０ プレート部材
５１，６０ 弾性部材
１００ シート駆動装置

Claims (13)

1. 複数の関節を有するロボットアームと、
   前記ロボットアームの先端に連結されたシートと、
   前記シートの荷重を支える支持機構と、
   を備える、シート駆動装置。
2. 前記支持機構は、
   一方の端に前記ロボットアームの先端が連結され、且つ、他方の端に前記シートが連結されたシーソー部材と、
   前記シーソー部材を支持する支持部材と、を備え、
   前記支持部材は、ボールジョイント又は二軸の回転ジョイントを有し、前記シーソー部材の支点を中心に当該シーソー部材を回動可能に支持する、請求項１に記載のシート駆動装置。
3. 前記シーソー部材の前記支点と前記シートの位置との間の距離を変更可能に構成されている、請求項２に記載のシート駆動装置。
4. 前記支持機構は、
   前記シーソー部材と前記シートとの間に連結された平行リンク機構を更に備え、
   前記支持部材は、前記平行リンク機構の支点を中心に当該シーソー部材を回動可能に支持する、請求項２又は３に記載のシート駆動装置。
5. 前記支持機構は、
   所定の位置に設けられ、前記支持部材を前記所定の位置に対して前後方向および左右方向にスライド可能に構成されたスライド機構を更に備える、請求項２乃至４のいずれか一項に記載のシート駆動装置。
6. 前記シーソー部材の可動領域内に上下方向および左右方向の限界値を規定し、当該限界値を超える前記ロボットアームの動作を規制するように構成された第１の動作規制部材を更に備える、請求項２乃至５のいずれか一項に記載のシート駆動装置。
7. 前記シーソー部材の可動領域内に前後方向の限界値を規定し、当該限界値を超える前記ロボットアームの動作を規制するように構成された第２の動作規制部材を更に備える、請求項２乃至６のいずれか一項に記載のシート駆動装置。
8. 前記支持機構は、
   所定の位置に固定して配置されたプレート部材と、
   前記プレート部材に対して前記シートを弾性支持するように構成された弾性部材と、を備える、請求項１に記載のシート駆動装置。
9. 前記支持機構は、
   一方の端に前記ロボットアームの先端が連結され、且つ、他方の端に前記シートが連結されたシーソー部材と、
   前記シーソー部材の可動領域内に上下方向および左右方向の限界値を規定し、当該限界値を超える前記ロボットアームの動作を規制するように構成された動作規制部材と、
   前記動作規制部材に設けられ、当該動作規制部材に対して前記シーソー部材の支点を弾性支持する弾性部材と、
   を備える、請求項１に記載のシート駆動装置。
10. 乗客に映像を表示するための映像表示装置を更に備える、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のシート駆動装置。
11. 前記ロボットアームは、６軸多関節型のロボットアームである、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のシート駆動装置。
12. 前記シートは、乗り物の運転席を模した形状を有する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のシート駆動装置。
13. 前記シート駆動装置は娯楽用乗り物に使用される、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のシート駆動装置。

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