JP2019064480A - 走行装置及び走行装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】障害物を乗り越えて走行でき、装置の小型化軽量化を図ることができる走行装置及び走行装置の制御方法を提供する。【解決手段】 点検装置２０は、メカナムホイールで構成されたホイール３６〜３９と、クローラＣｒ１，Ｃｒ２とを備える。クローラＣｒ１，Ｃｒ２は、ホイール３６〜３９の接地面よりも高い位置で、プーリー４６に巻回されて前方を高くして傾斜させた走行面を形成するベルト５５を備える。プーリー４６は、前輪のホイール３６，３７より前方に突出し、前輪のホイール３６，３７の駆動軸よりも高い位置に配置される。クローラＣｒ１，Ｃｒ２の駆動プーリーは、ホイール３６，３７を駆動する駆動軸に取り付けられる。ベルト５５を、側面から見て後輪のホイール３８，３９と重なる位置に配置されたプーリー４８に巻回させて、前輪のホイール３６，３７と後輪のホイール３８，３９との間にベルト５５を延在させる。【選択図】図１

Description

本発明は、障害物が設置された空間を走行する走行装置及び走行装置の駆動方法に関する。

狭い空間で点検作業を行なう場合がある。例えば、建築物の維持管理のために、天井裏や床下の状態を点検し、建物の劣化や耐震の診断を行なう。しかしながら、天井裏は、空調ダクト等の配管類や各種配線等が存在しているため、人が天井裏に入り、点検することは困難であった。

そこで、天井内を走行してモニタリングする装置が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１には、走行制御機構と、可動式のカメラと、姿勢センサとを有する天井内を走行可能な自走式ロボットが記載されている。このロボットは、クローラ式の走行駆動装置を有し、走行制御機構で前進・後進・左右回転などを制御する。

しかしながら、走行機構としてクローラを用いている場合、車輪を用いる場合に比べて、走行時の接地面積が大きくなる。天井内には、配管数や各種配線等が存在しているため、クローラでの移動は好ましくない。

また、建築物の天井裏には、野縁や野縁受け等が天井材の上に存在する場合もある。このため、天井裏を点検するロボットは、これら野縁や野縁受け等の障害物を乗り越える必要がある。

そこで、野縁や野縁受け等の障害物を乗り越え可能な天井点検装置も検討されている（非特許文献１参照。）。この非特許文献１には、４つのメカナムホイールを走行機構として用い、前端中央部に簡易アームを取り付けた装置が開示されている。この装置は、野縁等の障害物に差し掛かった場合、簡易アームと前輪とで障害物を挟み込んだ後、簡易アームで障害物を押さえながら装置全体を傾斜させ、前輪で障害物を乗り越える。

特開２０１１−１３６３８０号公報

ＡＩＴ 足利工大、「天井ふところ内目視検査用ロボット」、［online］、［平成２９年９月１４日検索］、インターネット、＜ＵＲＬ：https://www.youtube.com/watch?v=ZBOOOvJEFe4＞

しかしながら、非特許文献１に記載の装置では、障害物を、簡易アームと前輪とで挟み込んで乗り越えるため、前輪の駆動軸とほぼ同じ高さの障害物しか乗り越えることができない。このため、大きなメカナムホイールを用いる必要があり、装置全体が大きくなるとともに、重量が大きくなっていた。

上記課題を解決するための走行装置は、回転方向及び速度を個別に制御可能な複数の駆動車輪を備えた本体と、前記複数の駆動車輪の駆動制御により、直進移動と中心軸回りの旋回とを行なう制御部とを備えた移動装置であって、前記駆動車輪の前輪より前方に突出し、前記前輪を前進駆動する駆動軸よりも高い位置に配置された第１プーリーと、前記駆動車輪の接地面よりも高い位置で、前記第１プーリーに巻回されて前方を高くして傾斜させた走行面を形成する前方ベルトとを備えた前方クローラを設けた。

本発明によれば、障害物を乗り越えて走行でき、装置の小型化軽量化を図ることができる。

実施形態における点検装置の斜視図。 実施形態における点検装置の説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はメカナムホイールを取った状態の側面図。 実施形態における点検装置の正面図。 実施形態における点検装置のブロック図。 実施形態における天井内点検処理の流れ図。 実施形態における点検装置が、野縁受けを乗り越える動作を説明する説明図であって、（ａ）は前方ベルトが野縁受けに係合した状態、（ｂ）は前輪のホイールが野縁受けに接触した状態、（ｃ）は前輪のホイールが野縁受けを乗り越えた状態、（ｄ）は前輪のホイールが床に着地した状態、（ｅ）後輪のホイールが野縁受けを乗り越える状態、（ｆ）は後方ベルトが野縁受けに係合した状態を示す。

以下、図１〜図６を用いて、走行装置及び走行装置の制御方法を具体化した一実施形態を説明する。本実施形態においては、天井裏内を走行しながら天井裏の様子を撮影して点検を行なう点検装置に適用した場合について説明する。

図１に示すように、点検装置２０は、天井裏にある野縁受け１１や野縁１２等の障害物を乗り越えながら、天井裏の天井材１５上を走行する。
この点検装置２０は、略直方体形状の本体２１と、４つの駆動車輪としてのホイール３６，３７，３８，３９と、各ホイール３６〜３９に対応する複数のクローラＣｒ１，Ｃｒ２，Ｃｒ３，Ｃｒ４とを備えている。

各ホイール３６〜３９及びクローラＣｒ１〜Ｃｒ４は、本体２１に対して、回動可能に取り付けられる。４つのホイール３６〜３９は、前後及び左右に離間して配置されている。各ホイール３６〜３９は、回転方向及び速度を個別に制御されて、点検装置２０の直進移動と中心軸回りの旋回とを行なう。本実施形態では、ホイール３６〜３９として、メカナムホイールを用いる。

点検装置２０は、通常走行においてはホイール３６〜３９を用いて走行し、障害物を乗り越える際には、矢印Ｆ１で示す方向を前方として走行し、クローラＣｒ１〜Ｃｒ４を併用する。以下の説明では、矢印Ｆ１を前方として説明する。

一方の側面に位置するクローラＣｒ１，Ｃｒ３は、反対面に位置するクローラＣｒ２，Ｃｒ４と、左右対称の構成を有している。本実施形態では、前輪のホイール３６，３７に対応するクローラＣｒ１，Ｃｒ２は、前方クローラとして機能し、後輪のホイール３８，３９まで延在するように配置されている。

次に、図２〜図４を用いて、本体２１及びクローラＣｒ１〜Ｃｒ４の詳細について説明する。
図２（ａ）は点検装置２０の上面図、図２（ｂ）は点検装置２０の側面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）の側面図においてホイール３６〜３９を非表示にした図、図３は前方から見た正面図である。

図２（ｂ）、図２（ｃ）及び図３に示すように、点検装置２０の本体２１は、取付台２１ａを備えている。取付台２１ａは、金属製の薄板で構成され、前方に延在している。この取付台２１ａの前方端部には、前方照明装置２１ｂが取り付けられている。前方照明装置２１ｂは、点検装置２０の前方を照らす照明である。この前方照明装置２１ｂとして、例えば、ＬＥＤ（light emitting diode）照明を用いる。

また、取付台２１ａの前方及び後方の両側は、取付台２１ａの薄板の一部が上方に延在するように曲げられている。これら取付台２１ａの前方及び後方の両側には、前方取付部材２３及び後方取付部材２４が取り付けられている。前方取付部材２３は、前方のクローラＣｒ１，Ｃｒ２を構成するプーリーの一部を回転可能に、本体２１に固定する。後方取付部材２４は、後方のクローラＣｒ３，Ｃｒ４を構成するプーリーの一部を回転可能に、本体２１に固定する。更に、取付台２１ａの中央部は、取付台２１ａの薄板の一部が下方に延在するように曲げられている。そして、この取付台２１ａの中央部は、前方のクローラＣｒ１，Ｃｒ２を構成するプーリーの一部を回転可能に、本体２１に固定する。これらクローラＣｒ１〜Ｃｒ４のプーリーの詳細については、後述する。
更に、図２に示すように、取付台２１ａの下方には、各ホイール３６〜３９に対応する位置に、４つの駆動源収容部２５が取り付けられている。

図２（ａ）及び図３に示すように、各駆動源収容部２５には、各ホイール３６〜３９を駆動するためのモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４が内蔵されている。各モータＭ１〜Ｍ４は、駆動源収容部２５に内蔵されたギア（図示せず）を介して、各駆動軸３１，３２，３３，３４に連結されて、各駆動軸３１〜３４を正逆回転する。各駆動軸３１〜３４の先端には、各ホイール３６〜３９が取り付けられている。更に、各駆動軸３１〜３４は、駆動プーリー４１，４２，４３，４４を貫通している。駆動プーリー４１〜４４は、それぞれ対応するホイール３６〜３９よりも本体２１側に配置されている。

図２及び図３に示すように、取付台２１ａの前方には、走行用カメラ６１を固定するための固定部２６が設けられている。取付台２１ａの中央には、記録用カメラ６２を固定するための固定部２７が設けられている。走行用カメラ６１は、走行状態をリアルタイムで確認するために前方を撮影するための撮影装置である。記録用カメラ６２は、点検記録を保存するための画像を撮影する撮影装置である。本実施形態では、走行用カメラ６１及び記録用カメラ６２として、全天球カメラを用いる。

固定部２６，２７の間で、取付台２１ａの上面には、バッテリー２８が固定されている。このバッテリー２８は、各モータＭ１〜Ｍ４を駆動させるための電源である。
固定部２７よりも後方の取付台２１ａには、調光器２９が設けられている。この調光器２９は、前方照明装置２１ｂ及び周囲照明装置２１ｄの光の強度を調整する。周囲照明装置２１ｄは、本体２１のカバー２１ｃの下方周囲に配置され、点検装置２０の周囲を照らす。周囲照明装置２１ｄとしては、ＬＥＤテープを用いる。なお、カバー２１ｃは、取付台２１ａの上面及びその下方外周を覆う。更に、調光器２９の後方の取付台２１ａには、制御基板（図示せず）と、電源スイッチＳＷとが設けられている。

本実施形態の点検装置２０は、前側に重量物（バッテリー２８、固定部２６，２７、走行用カメラ６１及び記録用カメラ６２等）を配置することにより、重心位置が前方に寄るように構成されている。

＜クローラの構成＞
次に、図１〜図３を用いて、クローラＣｒ１〜Ｃｒ４の構成について説明する。クローラＣｒ１〜Ｃｒ４は、本体２１において左右対称に配置される。そこで、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示されている側面のクローラＣｒ１，Ｃｒ３について説明し、対応する反対側のクローラＣｒ２，Ｃｒ４については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

＜前方のクローラの構成＞
図２（ｃ）に示すように、前方のクローラＣｒ１は、プーリー４６，４７，４８、駆動プーリー４１、ガイドプーリー４９，５０、ベルト５５を備えている。本実施形態においては、プーリー４６が、第１プーリーとして機能し、ベルト５５は、前方ベルト及び中間ベルトとして機能する。

プーリー４６，４７及びガイドプーリー５０は、前方取付部材２３に回転可能に取り付けられている。プーリー４８及びガイドプーリー５０は、本体２１の中央部に回転可能に取り付けられている。駆動プーリー４１は、駆動軸３１に回転可能に取り付けられている。

プーリー４６，４７，４８及び駆動プーリー４１がベルト５５の内側に配置され、ガイドプーリー４９，５０は、ベルト５５の外側に配置される。そして、ベルト５５は、駆動プーリー４１、ガイドプーリー４９、プーリー４６，４７，４８及びガイドプーリー５０の順に巻回されている。また、ベルト５５の内周面の全周には、複数の離間した凸形状（図示せず）が形成されている。各プーリー（４１，４６〜５０）の外周面には、ベルト５５の凸形状に係合する凹凸形状（図示せず）が形成されている。

図２（ｂ）に示すように、プーリー４６は、前輪となるホイール３６よりも前方に突出する位置に配置されている。このプーリー４６の中心軸までの高さＨ１は、点検装置２０が乗り越える対象物よりも高くなるように取り付けられている。本実施形態では、天井裏の障害物の中で最も高い野縁受け１１の高さＬ１よりも高い位置に、プーリー４６を取り付ける。

クローラＣｒ１において最下端部のプーリー４７の下面は、接地面Ｇ１より高くなっている。本実施形態では、プーリー４６，４７とは、その間に巻回された部分５５ａのベルト５５と、接地面Ｇ１とがなす傾斜角度θ１が約４５度となるように取り付けられる。本実施形態では、プーリー４７に掛かるベルト５５の部分と、前輪のホイール３６の外周面の位置とを近接させて、側面から見てホイール３６と重なるように、プーリー４７を配置する。

更に、側面から見た場合、プーリー４８は、後輪のホイール３８の背面で重なる位置に取り付けられている。ベルト５５は、前輪のホイール３６と後輪のホイール３８との間に延在する。この場合、プーリー４７とプーリー４８との間に延在するベルト５５の部分５５ｂが、プーリー４８側が高くなる傾斜の走行面を形成するように、プーリー４８を配置する。本実施形態では、この傾斜角度θ２は、約５度である。

＜後方のクローラの構成＞
図２（ｃ）に示すように、後方のクローラＣｒ３は、駆動プーリー４３、プーリー５１，５２及びベルト５６を備えている。プーリー５１は、第２プーリーとして機能する。プーリー５１，５２は、後方取付部材２４に回転可能に取り付けられ、駆動プーリー４３は、駆動軸３３に回転可能に取り付けられている。駆動プーリー４３、プーリー５１，５２は、ベルト５６の内側で、ベルト５６に巻回されている。ベルト５６の内周面の全周には、複数の離間した凸形状（図示せず）が形成されており、各プーリー（４３，５１，５２）の外周面には、ベルト５６の凸形状に係合する凹凸形状（図示せず）が形成されている。

図２（ｂ）に示すように、プーリー５１は、後輪となるホイール３８よりも後方に突出させて配置されている。更に、プーリー５２は、クローラＣｒ３に用いられるプーリーの中で最下端部に配置されている。プーリー５２の下面は、接地面Ｇ１より高く、プーリー４７とほぼ同じ高さに設けられている。

従って、各ホイール３６〜３９が地面に接触した通常走行時には、ベルト５５が接地面Ｇ１に接触しない。そして、ベルト５６において、プーリー５１とプーリー５２との間に巻回された部分５６ａは、後方を高くして傾斜させた走行面を形成している。

更に、本実施形態では、この部分５６ａのベルト５６と、接地面Ｇ１と傾斜角度θ３となるように、プーリー５１が取り付けられる。本実施形態では、この傾斜角度θ３を、ベルト５５の部分５５ａが接地面Ｇ１となす傾斜角度θ１と同じ角度（ここでは、約４５度）に設定する。

なお、本実施形態では、プーリー５２に掛かるベルト５６の位置と、後輪のホイール３８の外周面の位置とを近接させて、側面から見てホイール３８と重なるように、プーリー５２を配置する。

＜電気的構成＞
次に、図４を用いて、点検装置２０の制御部６０の構成について説明する。
図４に示すように、制御部６０は、モータＭ１〜Ｍ４に接続されている。モータＭ１〜Ｍ４は、各ホイール３６〜３９を、それぞれ個別に駆動する。本実施形態では、各モータＭ１〜Ｍ４として、速度及び回転方向を変更できるスピードコントロールモータを用いる。本実施形態では、各モータＭ１〜Ｍ４は、電気を流して回転する電動式モータであって、制御部６０からの電気信号で制御される。

制御部６０は、ホイール制御データが記録された記憶部を備えている。ホイール制御データは、点検装置２０の動き（進行方向や旋回）を制御するために、各モータＭ１〜Ｍ４の電流の方向の切り換えパターンに関するデータである。

制御部６０は、ホイール制御データ用いて、モータＭ１〜Ｍ４を駆動し、ホイール３６〜３９を制御する。各ホイール３６〜３９の制御により、制御部６０は、点検装置２０を、前後進、横移動、中心軸（鉛直軸）回りの旋回、斜め移動させる。更に、制御部６０は、各モータＭ１〜Ｍ４に供給する電流値を調整して、点検装置２０の速度を調整する。

各駆動プーリー４１〜４４は、各ホイール３６〜３９の駆動軸３１〜３４に固定されている。このため、制御部６０によって各モータＭ１〜Ｍ４が、各ホイール３６〜３９を回転させると、それに応じて各駆動プーリー４１〜４４も回転する。なお、本実施形態の点検装置２０は、前進する場合、各ホイール３６〜３９及び駆動プーリー４１〜４４及びベルト５５，５６は、同じ方向に回転する。

また、制御部６０の起動や終了には、電源スイッチＳＷを用いる。
更に、制御部６０は、通信部７１に接続されている。この通信部７１を介して、制御部６０は、遠隔操作装置８０の走行操作部８２からの走行指示を取得する。

遠隔操作装置８０は、照明操作部８１、走行操作部８２、表示部８３及び撮影操作部８４を備えている。遠隔操作装置８０は、無線により、点検装置２０の調光器２９、走行用カメラ６１、記録用カメラ６２を制御する。

照明操作部８１は、調光器２９の操作により、照明の光の強さを変更する。
走行操作部８２は、点検装置２０の動き（進行方向、旋回及び速度）を制御する。
表示部８３は、ディスプレイ等を備え、走行用カメラ６１が撮影した画像を表示する。
撮影操作部８４は、記録用カメラ６２による撮影を制御する。

＜天井点検作業＞
次に、図１及び図５を用いて、上述した点検装置２０を用いた天井内点検処理について説明する。

まず、点検装置２０を天井に設置する（ステップＳ１）。具体的には、天井の点検口を介して、天井裏の天井材の上に点検装置２０を配置する。
次に、点検装置２０を起動する（ステップＳ２）。具体的には、点検装置２０の電源スイッチＳＷをオンにする。この場合、点検装置２０は、前方照明装置２１ｂ及び周囲照明装置２１ｄを点灯させる。

そして、カメラ画像の確認処理を実行する（ステップＳ３）。具体的には、走行用カメラ６１が取得した画像を、表示部８３に表示させ、天井裏の様子が把握できるか否かを確認する。

ここで、表示部８３に表示された画像が、画像の明るさが適切でない場合（ステップＳ４において「ＮＯ」の場合）には、明るさ調整を行なう。具体的には、遠隔操作装置８０の照明操作部８１により調光器２９を操作し、前方照明装置２１ｂ及び周囲照明装置２１ｄの明るさを調整する。そして、再度、カメラ画像の確認処理（ステップＳ３）を実行する。

一方、明るさが適切な場合（ステップＳ４において「ＹＥＳ」の場合）には、点検装置２０を天井内で走行させる（ステップＳ５）。具体的には、遠隔操作装置８０の表示部８３に表示された画像を確認しながら、走行操作部８２を操作して、点検装置２０を所望の場所に移動させる。

この場合、図１に示すように、点検装置２０は、ホイール３６〜３９を用いて走行する。更に、天井裏に配置された野縁受け１１や野縁１２等を乗り越える必要がある場合には、乗り越え動作を行なう。この乗り越え動作の詳細については、後述する。

点検装置２０は、走行して指定された場所に到着すると、天井内のカメラ撮影を行なう（ステップＳ６）。具体的には、遠隔操作装置８０の走行操作部８２を操作して、点検装置２０を停止させ、撮影操作部８４により撮影を行なう。この撮影画像は、記録用カメラ６２のメモリ（図示せず）に記録される。

そして、撮影が完了するまで（ステップ７において「ＮＯ」の場合）、走行（ステップＳ５）とカメラ撮影（ステップＳ６）を繰り返す。
その後、撮影が完了した場合（ステップＳ７において「ＹＥＳ」の場合）、遠隔操作装置８０の走行操作部８２を操作して、点検装置２０を点検口まで走行させる（ステップＳ８）。点検口に到着した点検装置２０の電源をオフにし（ステップＳ９）、点検口から点検装置２０を回収する（ステップＳ１０）。

＜点検装置の乗り越え動作＞
次に、図６を用いて、野縁受け１１や野縁１２等の障害物に対して、点検装置２０の乗り越え動作を説明する。ここでは、天井材上（接地面Ｇ１）を走行中に、乗り越え対象物として野縁受け１１を乗り越える場合を説明する。

まず、図６（ａ）に示すように、野縁受け１１に到達した点検装置２０のベルト５５が、野縁受け１１に係合する。具体的には、プーリー４６の中心軸の高さＨ１が、野縁受け１１の高さＬ１よりも高いため、プーリー４６の下方に巻回された部分５５ａのベルト５５に野縁受け１１が接触する。

ここで、クローラＣｒ１，Ｃｒ２のベルト５５は、前進回転（左回り）しているため、この部分５５ａが側壁に接触しながら野縁受け１１を登って、点検装置２０を前方に押すことにより、点検装置２０は傾斜する。なお、この場合、後輪のホイール３８，３９が接地面Ｇ１と接触しているため、後輪のホイール３８，３９の回転による推進力も加わって、点検装置２０は、前進しながら傾斜する。

更に、野縁受け１１を登り、点検装置２０の傾斜が大きくなると、ホイール３６，３７は接地面Ｇ１から離れる。一方、点検装置２０の傾斜により、クローラＣｒ３，Ｃｒ４のベルト５６が接地面Ｇ１に接触し、このベルト５６の回転が推進力として加わる。

図６（ｂ）に示すように、前方のクローラＣｒ１，Ｃｒ２のプーリー４７に巻回された部分のベルト５５が、野縁受け１１の上面に到達する。ここで、ベルト５５におけるプーリー４７の巻回部分は、前輪のホイール３６，３７の外周部の近傍にあるため、前輪のホイール３６，３７が、野縁受け１１に接触する。そして、前輪のホイール３６，３７が、これらの回転による推進力によって、野縁受け１１の上面を乗り越える。なお、この場合、後輪のホイール３８，３９及びベルト５６が接地面Ｇ１に接触しているため、これらの回転による推進力も加わって、点検装置２０は前進する。

図６（ｃ）に示すように、野縁受け１１の上面を前輪のホイール３６，３７が乗り越えると、ベルト５５の部分５５ｂが、野縁受け１１の上面に接触する。この場合、接触したベルト５５の回転による推進力と、後輪のホイール３８，３９の回転による推進力とによって、点検装置２０は前進する。

図６（ｄ）に示すように、点検装置２０の重心位置が、野縁受け１１を乗り越えた場合には、点検装置２０は、前方が降下するように傾く。これにより、点検装置２０の前輪のホイール３６，３７が接地面Ｇ１に着地する。一方、後輪のホイール３８，３９及びベルト５６は、接地面Ｇ１から離れる。

そして、接地面Ｇ１に接触した前輪のホイール３６，３７の回転による推進力と、野縁受け１１に接触した部分５５ｂのベルト５５の回転による推進力によって、点検装置２０は前進する。

図６（ｅ）に示すように、前方のクローラＣｒ１，Ｃｒ２のプーリー４８に巻回された部分のベルト５５が、野縁受け１１の上面に到着する。ここで、ベルト５５におけるプーリー４８に巻回部分は、後輪のホイール３８，３９の外周部の近傍にあるため、後輪のホイール３８，３９が、野縁受け１１に接触する。そして、後輪のホイール３８，３９が、これらの回転による推進力によって、野縁受け１１の上面を乗り越える。なお、この場合、前輪のホイール３６，３７及びベルト５５が接地面Ｇ１に接触しているため、これらの回転による推進力も加わって、点検装置２０は前進する。

図６（ｆ）に示すように、野縁受け１１の上面を後輪のホイール３８，３９が乗り越えると、ベルト５６の部分５６ａが、野縁受け１１の上面に接触する。この場合、接触したベルト５６の回転による推進力と、前輪のホイール３６，３７の回転による推進力とによって、点検装置２０は前進する。

その後、後輪のホイール３８，３９が接地面Ｇ１に着地する。更に、点検装置２０が前進すると、後方のクローラＣｒ３，Ｃｒ４は野縁受け１１から離れる。
そして、点検装置２０は、ホイール３６〜３９の回転による推進力により、接地面Ｇ１を走行して、前方に進む。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態において、点検装置２０は、メカナムホイールで構成されたホイール３６〜３９と、前方のクローラＣｒ１，Ｃｒ２とを備える。クローラＣｒ１，Ｃｒ２は、ホイール３６〜３９の接地面Ｇ１よりも高い走行面を形成するベルト５５を備える。これにより、乗り越え時にのみ前方のクローラＣｒ１，Ｃｒ２を併用して、通常走行時には、ホイール３６〜３９を用いて、直進移動と中心軸回りの旋回を行なうことができる。そして、障害物が存在する狭い領域で、点検装置２０を走行させることができる。更に、高い障害物を乗り越える場合には、大きいホイールが必要となるが、ベルト５５の併用により、小さいホイールを用いることができ、点検装置２０を小型で軽量化することができる。

（２）本実施形態において、ベルト５５は、前方が高い傾斜となる部分５５ａを、前輪のホイール３６，３７よりも前方で高い位置に配置する。これにより、プーリー４６の下方の部分５５ａのベルト５５を野縁受け１１に係合させて、野縁受け１１を乗り越えることができる。

（３）本実施形態において、クローラＣｒ１，Ｃｒ２の駆動プーリー４１，４２は、ホイール３６，３７を駆動する駆動軸３１，３２に取り付けられる。これにより、クローラＣｒ１，Ｃｒ２を駆動させる機構を、ホイール３６，３７の動力とは別に設ける必要がなく、軽量化することができる。

（４）本実施形態において、前輪のホイール３６，３７と後輪のホイール３８，３９との間にベルト５５を延在させる。このため、野縁受け１１等の乗り越え対象物が、前輪と後輪との間に位置する場合にも、ベルト５５の回転による推進力を得ることができる。

（５）本実施形態では、クローラＣｒ１，Ｃｒ２のベルト５５を、側面から見て後輪のホイール３８，３９の背面で重なる位置に設けたプーリー４８に巻回させることにより、前輪のホイール３６，３７と後輪のホイール３８，３９との間にベルト５５を延在させる。これにより、前輪と後輪との間に野縁受け１１が位置した場合に、前方のクローラＣｒ１，Ｃｒ２のベルト５５の駆動力によって、点検装置２０をスムーズに前進させることができる。

（６）本実施形態において、前輪のホイール３６，３７と後輪のホイール３８，３９との間のベルト５５の部分５５ｂを、後方が高い傾斜となるように、プーリー４７，４８を配置する。これにより、前輪のホイール３６，３７が野縁受け１１を乗り越えた直後の点検装置２０の全体高さを低くすることができる。従って、天井裏の高さが低い場合においても、点検装置２０はスムーズに野縁受け１１を乗り越えることができる。

（７）本実施形態において、点検装置２０を、重心位置を前方に寄るように構成する。これにより、前輪のホイール３６，３７が、野縁受け１１を乗り越えた際には、前輪を迅速に着地させて、推進力を得ることができる。

（８）本実施形態において、点検装置２０は、プーリー５１，５２、これらに巻回されるベルト５６を備えたクローラＣｒ３，Ｃｒ４を備える。プーリー５１は、後輪のホイール３８，３９よりも後方に突出し、ベルト５６の部分５６ａが後方を高くして傾斜させた走行面を構成する。これにより、後輪のホイール３８，３９が、野縁受け１１を乗り越えた際には、ベルト５６が野縁受け１１に係合することにより、ホイール３８，３９をスムーズに着地させることができる。

（９）本実施形態において、ベルト５６を、後輪となるホイール３８，３９を駆動する駆動軸３３，３４によって駆動させる。これにより、後方のクローラＣｒ３，Ｃｒ４を駆動させる機構を、ホイール３８，３９の動力と兼用することができる。

（１０）本実施形態において、プーリー４７に掛かるベルト５５の部分と、前輪のホイール３６の外周面の位置とを近接させて、側面から見てほぼ同じ位置になるように、プーリー４７を配置する。また、プーリー５２に掛かるベルト５５の位置と、後輪のホイール３８の外周面の位置とを近接させて、側面から見てほぼ同じ位置になるように、プーリー５２を配置する。これにより、乗り越え対象に接触するベルト５５，５６とホイール３６〜３９との切替をスムーズに行なうことができる。

（１１）本実施形態において、点検装置２０の本体２１には、走行用カメラ６１を固定する固定部２６を設ける。更に、走行用カメラ６１からの画像は、遠隔操作装置８０の表示部８３に表示させる。これにより、走行用カメラ６１の画像を確認しながら走行させることができる。

（１２）本実施形態において、点検装置２０の本体２１には、点検装置２０の前方及び周囲を照らす前方照明装置２１ｂ及び周囲照明装置２１ｄと、これらの光の強度を調整する調光器２９とを設けた。これにより、暗い場所照らして、適切な画像を撮影することができる。

また、上記実施形態は、以下のように、変更してもよい。
・上記実施形態においては、プーリー４６は、前輪のホイール３６，３７よりも前方に突出する位置に配置した。プーリー４６の位置は、これに限らず、ベルト５５の下方の部分５５ａが、ホイール３６，３７の外周面よりも前方に突出していれば、ホイール３６，３７の外周部と一部重なる位置に設けてもよい。

・上記実施形態においては、プーリー４６が巻回するベルト５５の部分５５ａの傾斜角度θ１は、約４５度に設定した。この傾斜角度θ１は、ホイール３６〜３９の大きさや、乗り越える障害物の高さ等に応じて変更してもよい。

・上記実施形態においては、後輪のホイール３８，３９と重なるプーリー４８にクローラＣｒ１，Ｃｒ２のベルト５５を巻回させて、前輪と後輪の間にベルト５５を延在させた。前輪のホイール３６，３７と後輪のホイール３８，３９との間に延在させる中間ベルトは、クローラＣｒ１，Ｃｒ２のベルト５５に限定さない。例えば、ベルト５６を用いてもよいし、別体のベルトを用いてもよい。ベルト５６を用いる場合には、ベルト５６を巻回するプーリーを前輪のホイール３６，３７と重なる位置に設ける。

・上記実施形態においては、前輪のホイール３６，３７と後輪のホイール３８，３９との間に延在する部分５５ｂのベルト５５は、傾斜角度θ３＝約５度となるように、後方が高くなるように構成した。この傾斜角度θ３は、前輪（３６，３７）と後輪（３８，３９）の間隔や、乗り越える障害物の高さ等に応じて変更してもよい。

・上記実施形態においては、前方のクローラＣｒ１，Ｃｒ２と後方のクローラＣｒ３，Ｃｒ４を、左右に対で２つ設けた。クローラＣｒ１〜Ｃｒ４は、左右で同じ動きをするため、前方のクローラ及び後方のクローラを本体２１の中央に、それぞれ１つずつ設けてもよい。また、後方のクローラを省略してもよい。

・上記実施形態においては、各クローラＣｒ１〜Ｃｒ４を、ホイール３６〜３９の内側に設けた。駆動車輪とクローラの配置は、これに限定されない。例えば、ホイール３６〜３９の外側に、クローラＣｒ１〜Ｃｒ４を配置してもよい。

・上記実施形態では、駆動車輪としてメカナムホイールで構成されたホイール３６〜３９を用いた。乗り越え時におけるクローラの回転と駆動車輪の回転を同じ方向に駆動できる走行駆動源を用いる機構であれば、駆動車輪の構成は、メカナムホイールに限定されない。

・上記実施形態では、点検装置２０には、走行用カメラ６１及び記録用カメラの２つのカメラを設けた。走行に用いる画像を撮影するカメラと、記録として保存する画像を撮影するカメラとを１つのカメラで実現してもよい。

・上記実施形態の点検装置２０は、前方照明装置２１ｂと、周囲照明装置２１ｄと設けた。照明は、これらに限定されず、撮影可能な明るさにできればよく、どちらか一方であってもよいし、照明装置を更に追加して設置してもよい。

・上記実施形態においては、本発明を、天井裏を点検するための点検装置２０に適用した。障害物を乗り越えながら走行する装置であれば、点検装置に限定されない。例えば、床下を走行して点検を行なう装置に適用してもよい。

θ１，θ２，θ３…傾斜角度、Ｇ１…接地面、Ｈ１，Ｌ１…高さ、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４…モータ、ＳＷ…電源スイッチ、Ｃｒ１，Ｃｒ２，Ｃｒ３，Ｃｒ４…クローラ、１１…野縁受け、１２…野縁、２０…点検装置、２１…本体、２１ａ：取付台、２１ｂ：前方照明装置、２１ｃ：カバー、２１ｄ：周囲照明装置、２３…前方取付部材、２４…後方取付部材、２５…駆動源収容部、２６，２７…固定部、２８…バッテリー、２９…調光器、３１，３２，３３，３４…駆動軸、３６，３７，３８，３９…ホイール、４１，４２，４３，４４…駆動プーリー、４６，４７，４８，５１，５２…プーリー、４９，５０…ガイドプーリー、５５，５６…ベルト、５５ａ，５５ｂ，５６ａ：部分、６０…制御部、６１…走行用カメラ、６２…記録用カメラ、７１…通信部、８０…遠隔操作装置、８１…照明操作部、８２…走行操作部、８３…表示部、８４…撮影操作部。

Claims (7)

1. 回転方向及び速度を個別に制御可能な複数の駆動車輪を備えた本体と、
   前記複数の駆動車輪の駆動制御により、直進移動と中心軸回りの旋回とを行なう制御部とを備えた移動装置であって、
   前記駆動車輪の前輪より前方に突出し、前記前輪を前進駆動する駆動軸よりも高い位置に配置された第１プーリーと、
   前記駆動車輪の接地面よりも高い位置で、前記第１プーリーに巻回されて前方を高くして傾斜させた走行面を形成する前方ベルトとを備えた前方クローラを設けたことを特徴とする走行装置。
2. 前記前輪と、前記駆動車輪の後輪との間に延在する中間ベルトを備えたことを特徴とする請求項１に記載の走行装置。
3. 前記中間ベルトは、前記前方ベルトの一部で構成されており、
   前記中間ベルトの走行面の後方を高くして傾斜させたことを特徴とする請求項２に記載の走行装置。
4. 前記前方クローラを前進駆動させる駆動プーリーは、前記駆動軸に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の走行装置。
5. 前記駆動車輪よりも後方に突出する第２プーリーと、
   前記駆動車輪の接地面よりも高い位置で、前記第２プーリーに巻回されて後方を高くして傾斜させた走行面を形成する後方クローラを更に備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の走行装置。
6. 前記前方を撮影する撮影装置と、
   前記前方を少なくとも照明する照明装置を備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の走行装置。
7. 回転方向及び速度を個別に制御可能な複数の駆動車輪を備えた本体と、
   前記複数の駆動車輪の駆動を制御する制御部とを備えた走行装置の制御方法であって、
   前記走行装置には、前記駆動車輪の接地面よりも高い走行面を形成するように配置された前方ベルトを備えた前方クローラを設け、
   前記前方ベルトは、前記駆動車輪の前方端部から前方に突出し、前記駆動車輪を前進駆動される駆動軸よりも高い位置に配置された第１プーリーに巻回され、前方が高い傾斜となる前記前方クローラの走行面を形成しており、
   前記制御部が、
   直進移動と中心軸回りの旋回とを行なうために、前記駆動車輪の駆動を制御し、
   前記駆動軸の駆動によって、前記前方クローラを前進駆動させることを特徴とする走行装置の駆動方法。

Images