JP2018148728A - 全方向移動車両 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、車両10は、全方向移動車両である。車両10は、機台20と4つの車輪30,31,32,33を備えている。4つの車輪30,31,32,33は、機台20に設けられている。詳しくは、平面視において機台20の中心に対し90°毎に車輪30,31,32,33が配置されている。各車輪30,31,32,33は、それぞれ全方向車輪であって、具体的にはオムニホイールであり、各車輪30,31,32,33は、全方向に駆動可能に構成された車輪である。即ち、各車輪において、車輪の円周方向において自由回転するローラ(樽型を有する小輪)が複数設けられ、前後・左右に自由に動くことができる。このように構成された車輪を4つ用いて車軸を変動させないで機台を全方向に可動できるようになっている。
モータ40の出力軸が車輪30と駆動連結されており、モータ40により車輪30を駆動することができる。同様に、モータ41の出力軸が車輪31と駆動連結されており、モータ41により車輪31を駆動することができる。モータ42の出力軸が車輪32と駆動連結されており、モータ42により車輪32を駆動することができる。モータ43の出力軸が車輪33と駆動連結されており、モータ43により車輪33を駆動することができる。
このように、全方向移動車両である車両10は、少なくとも3つの全方向車輪30,31,32,33と、各全方向車輪30,31,32,33を駆動するモータ40,41,42,43と、モータ40,41,42,43を制御する制御部60と、を有する。
まず、全方向移動車両である4輪オムニホイール車両における走行の際の動きを説明する。
制御部60は図3に示すフローを実行する。図3に示す処理は一定時間ごとに行われる。
モータ故障については、以下の(a),(b),(c)のいずれかの条件が成立した時、モータ故障と判断する。
(b)として、制御部60は各ドライブ回路50〜53からの過負荷検出信号により過負荷保護回路にて過負荷を検知した場合にも故障が発生したと判定する。
(A)として、制御部60はセンサ(エンコーダ)70〜73からの信号によりモータ出力とパルスロック(パルスがハイレベルで固定又はローレベルで固定)との関係においてモータ出力なしで、パルス波形がハイレベルで固定となっている状態が一定時間経過した場合にはエンコーダ故障と判断する。
図4(a)に示すように、1つの車輪30の駆動系が故障した場合(または対角にある2つの車輪の駆動系が故障した場合)には、図4(b)に示すように、故障していない駆動系の2輪が左右にくるように旋回させ、図4(c)に示すように、車輪31と車輪33による2輪走行を実施する。
(1)全方向移動車両の構成として、制御部60は、少なくとも2つの駆動系が正常な状態で、他の駆動系に異常を検出した場合に、正常な駆動系の全方向車輪を駆動して走行する退避走行モードを設定する。これにより、早期に退避することができる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 全方向車輪としてオムニホイールを用いたが、他にも、メカナムホイール等を用いてもよい。
○ センサを用いたフィードバック制御の場合について説明したがオープン制御の場合に適用してもよく、この場合において別途センサを設けて故障を検出するようにしてもよい。
○ 制御部は、退避走行モードにおいて、正常な駆動系の全方向車輪を3つ以上有する場合に、2つの正常な駆動系の全方向車輪を駆動するとともに、残りの正常な駆動系の全方向車輪を駆動せずに走行させていたが、正常な駆動系の全方向車輪を全て駆動させて走行させても良い。退避走行モードにおいて、正常な駆動系の全方向車輪の駆動数は任意設定可能であり、少なくとも2つの正常な駆動系の全方向車輪が駆動できれば、退避走行モードにて走行可能である。
Claims (5)
- 少なくとも3つの全方向車輪と、
各全方向車輪を駆動するモータを有する駆動系と、
前記モータを制御する制御部と、
を有する全方向移動車両において、
前記制御部は、少なくとも2つの駆動系が正常な状態で、他の駆動系に異常を検出した場合に、正常な駆動系の全方向車輪を駆動して走行する退避走行モードを設定することを特徴とする全方向移動車両。 - 前記制御部は、前記退避走行モードにおいて、正常な駆動系の全方向車輪により任意の方向に走行できる車両姿勢となるように、正常な駆動系の全方向車輪を駆動して旋回させる処理を含むことを特徴とする請求項1に記載の全方向移動車両。
- 前記制御部は、前記退避走行モードにおいて、進行方向の前側に正常な駆動系の全方向車輪が位置するとともに、正常な駆動系の全方向車輪の後側に異常な駆動系の全方向車輪が位置する状態で走行させる処理を含むことを特徴とする請求項2に記載の全方向移動車両。
- 前記制御部は、前記退避走行モードにおいて、正常な駆動系の全方向車輪を3つ以上有する場合に、2つの正常な駆動系の全方向車輪を駆動するとともに、残りの正常な駆動系の全方向車輪を駆動せずに走行させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の全方向移動車両。
- 前記制御部は、前記退避走行モードにおいて、正常な駆動系の全方向車輪を3つ以上有するとともに、2つの正常な駆動系の全方向車輪が互いに平行かつ対向配置されている場合に、互いに平行かつ対向配置された2つの正常な駆動系の全方向車輪を駆動して走行させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の全方向移動車両。
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