JP2019088161A - 回転体集合体およびロボットハンド - Google Patents

Abstract

【課題】他の回転体と直接連結可能であり、他の回転体と一体的に回転可能な筒型回転体を提供する。【解決手段】筒型回転体１０は、ステーター１１及び外装体（ローター、回転子）１３により構成され、ステーター１１は外部から供給される電力により磁力を得て、ステーター１１の外側に配置された外装体１３を回転させる。また、筒型回転体１０は、他の筒型回転体１０と直接連結可能な連結部１４、１５を備え、他の筒型回転体１０と一体的に回転する。【選択図】図３

Description

本発明は、筒型回転体および回転体集合体、並びに、筒型回転体を有する農器具、玩具、台車、指サック、およびロボットハンドに関する。

従来より、複数の回転体を連結した複合走行体が知られている（たとえば特許文献１参照）。

特開２０１５−９５９８７号公報

従来技術では、回転体は連結部を介して他の回転体と連結可能であり、回転体同士を直接連結することができないため、連結した複数の回転体を一体的に回転させることができなかった。

本発明は、他の回転体と直接連結可能であり、他の回転体と一体的に回転可能な筒型回転体を提供することを目的とする。

本発明に係る筒型回転体は、モーターを内蔵した筒型回転体であって、他の筒型回転体と直接連結可能な連結部を備え、前記他の筒型回転体と一体的に回転することが可能である。

上記筒型回転体において、前記連結部は、連結部材を介して、他の筒型回転体と電気通信可能に連結することも可能であるような構成とすることができる。

上記筒型回転体において、長手方向に伸縮可能な構成とすることができる。

上記筒型回転体において、前記他の筒型回転体が長手方向に連結される構成とすることができる。

上記筒型回転体において、前記連結部は、前記連結部材以外の電動機械を電気通信可能に取り付け可能である構成とすることができる。
上記筒型回転体において、前記モーターにより回転される外装体と、制御プログラムを記憶する記憶部と、前記制御プログラムに基づいて前記外装体の回転数を制御する制御部と、を備える構成とすることができる。

本発明に係る回転体集合体は、上記筒型回転体を複数備えてなる回転体集合体であって、複数の筒型回転体が、直接または連結部材を介して連結されており、前記複数の筒型回転体の外装体のそれぞれの回転数を制御することができる。

上記回転体集合体において、前記連結部材が、前記筒型回転体の外装体の回転を扶助するモーターを内蔵している構成とすることができる。
上記回転体集合体において、２つの前記筒型回転体のなす角度が１８０°未満となるように前記連結部材を介して連結された２つの前記筒型回転体を備える構成とすることができる。

上記回転体集合体において、前記複数の筒型回転体により紐状部材を挟み込み、前記紐状部材に沿って走行可能な構成とすることができる。

本発明に係る農機具は、上記筒型回転体を備える。

本発明に係る玩具は、上記筒型回転体を備える。

本発明に係る台車は、上記筒型回転体を備える。

本発明に係る指サックは、上記筒型回転体を備える。

本発明に係るロボットハンドは、指部分が上記筒型回転体である。

上記ロボットハンドにおいて、前記筒型回転体を回転させることで、掴んで回す、もぎ取る、引き抜く、削る、穿る、撫でる、または塗布するという動作が可能である構成とすることができる。このような動作が可能であることから、たとえば、リンゴ等の玉まわし、リンゴやブドウ等への紙袋の取付け、間引きや収穫などの作業を行うことが可能となる。

本発明によれば、他の回転体と直接連結可能であり、他の回転体と一体的に回転可能な筒型回転体を提供することができる。

図１は、第１実施形態に係る回転体集合体の一例を示す斜視図である。 図２は、筒型回転体の連結と、回転動作とを説明するための図である。 図３は、本実施形態に係る筒型回転体の構成を示すブロック図である。 図４は、第１実施形態に係る筒型回転体を備える台車の一例を示す図である。 図５は、第２実施形態に係る筒型回転体の構成を示すブロック図である。 図６は、第３実施形態に係る筒型回転体の構成を示すブロック図である。 図７は、第４実施形態に係る回転体集合体の一例を示す斜視図である。 図８は、第５実施形態に係る回転体集合体の一例を示す斜視図である。 図９は、第５実施形態に係る回転体集合体の一例を示す斜視図である。 図１０は、第５実施形態に係る回転体集合体の利用例を示す図である。 図１１は、第６実施形態に係る回転体集合体を備えるロボットハンドの一例を示す図である。 図１２は、第７実施形態に係る回転体集合体の一例を示す図である。 図１３は、第８実施形態に係る回転体集合体を備える農機具の一例を示す図である。 図１４は、第８実施形態に係る回転体集合体を備える農機具の他の例を示す図である。 図１５は、第９実施形態に係る回転体集合体を備える農機具の一例を示す図である。 図１６は、第１０実施形態に係る筒型回転体または回転体集合体を備える指サックの一例を示す図である。 図１７は、第１１実施形態に係る連結部材および回転体集合体の一例を示す図である。 図１８は、第１１実施形態に係る回転体集合体の一例を示す図である。 図１９は、第１２実施形態に係る回転体集合体の一例を示す図である。 図２０は、第１３実施形態に係る筒型回転体の利用方法を説明するための図である。 図２１は、第１３実施形態に係る筒型回転体の他の利用方法を説明するための図である。 図２２は、第１４実施形態に係る筒型回転体の利用方法を説明するための図である。 図２３は、第１５実施形態に係る筒型回転体の利用方法を説明するための図である。 図２４は、他の実施形態に係る筒型回転体の利用方法を説明するための図である。 図２５は、他の実施形態に係る筒型回転体の利用方法を説明するための図である。 図２６は、他の実施形態に係る回転体集合体の利用方法を説明するための図である。

以下に、本発明に係る筒型回転体および回転体集合体、並びに、筒型回転体を有する農器具、玩具、台車、指サック、およびロボットハンドを図に基づいて説明する。

≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態に係る回転体集合体１の斜視図である。図２は、筒型回転体１０の連結と、回転動作とを説明するための図である。図３は、第１実施形態に係る筒型回転体１０の構成を示すブロック図である。

第１実施形態に係る回転体集合体１は、 図１に示すように、複数の筒型回転体１０が連結されて構成される。具体的には、回転体集合体１は、図１および図２に示すように、筒型回転体１０の第１の連結部１４を、他の筒型回転体１０の第２の連結部１５と連結させて構成される。本実施形態において、筒型回転体１０の第１の連結部１４の内面と第２の連結部１５の外面には、螺旋状の溝（ヘリコイド）が形成されており、これにより、筒型回転体１０の第１の連結部１４と他の筒型回転体１０の第２の連結部１５とを螺合して連結させることができる。なお、第１の連結部１４および第２の連結部１５は螺旋状の溝（ヘリコイド）に限定されず、第１の連結部１４および第２の連結部１５が互いに嵌合できる構造であればよい。

筒型回転体１０は、図３に示すように、ステーター（固定子）１１、芯１２、外装体１３、第１の連結部１４、および第２の連結部１５を備える。本実施形態では、第１の連結部１４および第２の連結部１５は、芯１２と一体的に形成されており、芯１２の内部には、ステーター１１が固定されている。

ステーター１１は、外装体（ローター、回転子）１３とともにモーター機構を構成する。ステーター１１は図示しない電流制御装置および複数のステーターコイルを有しており、外部から供給される電力により、磁力を得てステーター１１の外側に配置された外装体１３を回転させる。上述したように、ステーター１１は芯１２の内部に固定されており、芯１２と一体的に形成されている第１の連結部１４は、図２（Ｂ）に示すように、固定部材に固定されている。これにより、ステーター１１は固定され、外装体１３を回転させることが可能となっている。

また、本実施形態では、第１の連結部１４および第２の連結部１５には図示しない電気接点を有しており、第１の連結部１４および芯１２を介して、外部からステーター１１に電力を供給することが可能となっている。また、筒型回転体１０は、電源側に連結された外部装置（固定部材）や筒型回転体１０から電力の供給を受け、電源側とは反対側に連結された筒型回転体１０に電力を供給することができる。たとえば、図２（Ｂ）に示す例では、電源（固定部材）側の筒型回転体１０（図２（Ｂ）中、左側の筒型回転体１０）から、反対側の筒型回転体１０（図２（Ｂ）中、右側の筒型回転体１０）に電力を供給することで、２つの筒型回転体を同時に回転させることができる。なお、本実施形態では、モーター機構として電気モーターを例示しているが、外装体１３を回転させることができれば、モーター機構の構成は限定されず、油圧モーターとしてもよいし、空気モーターとしてもよいし、水素を利用した燃料電池式の電気モーターとすることもできる。

外装体１３は、芯１２の外周を覆うように、かつ、回転可能に形成されている。外装体１３は、たとえば磁石を有しており、ステーター１１に対して回転子（ローター）として機能する。

第１の連結部１４および第２の連結部１５は、それぞれ他の筒型回転体１０の第２の連結部１５および第１の連結部１４と連結するための部材であり、他の筒型回転体１０の第２の連結部１５および第１の連結部１４と互いに嵌合するための構造を備える。たとえば、図１に示す例では、第１の連結部１４および第２の連結部１５には、螺旋状の溝（ヘリコイド）が形成されており、これにより、第１の連結部１４と他の筒型回転体１０の第２の連結部１５とを螺合することができる。また、第１の連結部１４および第２の連結部１５には、他の筒型回転体１０の第２の連結部１５および第１の連結部１４と連結する場合に加えて、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように固定部材の連結部と連結する場合や、また後述する附属物と連結する場合などもある。

ここで、図４は、第１実施形態に係る筒型回転体１０を備える台車の一例を示す図である。たとえば、図４（Ａ）に示すように、２つの筒型回転体１０をそれぞれ台車の車輪として用いることができる。また、台車の駆動力が不足する場合には、図４（Ｂ）に示すように、筒型回転体１０を２つ連結させた回転体集合体１をそれぞれ台車の車輪として構成することで、十分な駆動力を有する回転体集合体１を提供することができる。さらに、図４（Ｃ）に示すように、台車の底面に回転板（ターンテーブル）を設け、回転板に筒型回転体１０または回転体集合体１を取りつける構成としても良い。これにより、台車を前後方向だけではなく、左右方向など、いずれの方向にも移動させることができる。なお、図４に示す台車において、脚部は、筒型回転体１０と連結するための連結部を有し、筒型回転体１０を固定する固定部材として機能する。また、脚部は、水平方向における位置を自在に調整可能となっており、図４（Ｂ）に示すように、２以上の筒型回転体１０からなる回転体集合体１と連結することも可能となっている。

以上のように、第１実施形態に係る筒型回転体１０は、モーター（１１、１３）を内蔵した筒型回転体であって、他の筒型回転体と直接連結可能な第１の連結部１４および第２の連結部１５を備え、これにより、他の筒型回転体１０と一体的に回転することが可能となっている。これにより、たとえば、図４（Ｂ）に示すように、複数の筒型回転体１０を連結して回転体集合体１として、これを１つの車輪として使用することができる。

≪第２実施形態≫
続いて、第２実施形態に係る筒型回転体１０ａについて説明する。図５は、第２実施形態に係る筒型回転体１０ａの構成を示すブロック図である。第２実施形態に係る筒型回転体１０ａは長手方向に伸縮可能となっていること以外は、第１実施形態に係る筒型回転体１０と同様に構成される。

第２実施形態において、芯１２ａは、第１の芯１２１および第２の芯１２２から構成されており、第１の芯１２１と第２の芯１２２とが入れ子式になっている。第１の芯１２１および第２の芯１２２には、互いが接触する面に螺旋状の溝（ヘリコイド）が形成されており、第１の芯１２１に対して、第２の芯１２２を回転させることで、芯１２ａを長手方向に伸縮することができる。

また、外装体１３ａは、図５に示すように、第１の外装体１３１および第２の外装体１３２から構成され、第１の外装体１３１と第２の外装体１３２とが入れ子式になっている。外装体１３ａは、芯１２ａと同様に、第１の外装体１３１および第２の外装体１３２には、互いが接触する面に螺旋状の溝（ヘリコイド）が形成されており、第１の外装体１３１に対して、第２の外装体１３２を回転させることで、外装体１３ａを長手方向に伸縮することができる。

なお、第２実施形態では、第１の芯１２１および第２の芯１２２、並びに、第１の外装体１３１および第２の外装体１３２に、ヘリコイド溝を設けることで、芯１２ａおよび外装体１３ａを長手方向に伸縮可能とし、これにより、筒型回転体１０ａを長手方向に伸縮可能としたが、この構成に限定されず、公知の技術を用いて、筒型回転体１０ａを長手方向に伸縮する構成としてもよい。また、本実施形態では、筒型回転体１０ａの伸縮を手動で行う行為を例示しているが、この構成に限定されず、筒型回転体１０ａ伸縮用のモーターを設けて、筒型回転体１０ａの伸縮を自動で行う構成とすることもできる。

以上のように、第２実施形態に係る筒型回転体１０ａは、長手方向に伸縮が可能となっている。これにより、筒型回転体１０ａを、ユーザが希望する長さに調整して、使用することが可能となる。

≪第３実施形態≫
続いて、第３実施形態に係る筒型回転体１０ｂについて説明する。図６は、第３実施形態に係る筒型回転体１０ｂの構成を示すブロック図である。第３実施形態に係る筒型回転体１０ｂは、図６に示すように、バッテリー１６、制御装置１７、および通信装置１８を筒型回転体１０ｂに内蔵すること以外は、第１実施形態に係る筒型回転体１０と同様に構成され動作する。

バッテリー１６は、ステーター１１、制御装置１７、および通信装置１８と電気的に接続しており、これら部材に電力を供給する。なお、バッテリー１６は、二次電池を用いることができ、この場合、商用電源または発電機と直接接続して給電する構成としてもよいし、公知の方法で無線により充電を行う構成としてもよい。また、太陽光発電装置から電源供給を受ける構成としてもよいし、自動車のバッテリーから電源供給を受ける構成としてもよい。

制御装置１７は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成されており、ＲＯＭに予め記憶している走行プログラムに基づいて、筒型回転体１０の走行を制御する。また、制御装置１７は、通信装置１８を介して外部の機器（不図示）からユーザが入力した走行プログラムを取得してＲＡＭに記憶することができる。そして、制御装置１７は、ＲＡＭに記憶したユーザの走行プログラムに応じて走行制御を行うこともできる。

通信装置１８は、たとえば、無線通信規格の１つであるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や、無線ＬＡＮ（Local Area Network)通信、無線ＷＡＮ（Wide Area Network)通信が可能な無線通信モジュールである。通信装置１８は、外部の機器（不図示）からユーザが入力した走行プログラムなどの信号を受信し、制御装置１７に送信する。これにより、遠隔操作により、筒型回転体１０ｂの動作を制御することもできる。

以上のように、第３実施形態に係る筒型回転体１０ｂは、バッテリー１６を備える。これにより、筒型回転体１０ｂは、固定部材などの外部から電力供給がない場合でも、単独で回転することができる。また、本実施形態に係る筒型回転体１０は、制御装置１７を有し、通信装置１８から受信した、ユーザが入力した走行プグラムに基づいて回転制御を行うことができる。これにより、筒型回転体１０ｂおよびそれから構成される回転体集合体１をプログラミング学習のための知育玩具として利用することもできる。

≪第４実施形態≫
続いて、第４実施形態に係る回転体集合体１ａについて説明する。図７は、第４実施形態に係る回転体集合体１ａの構成を示すブロック図である。第４実施形態に係る回転体集合体１ａでは、筒型回転体１０同士が直接連結するのではなく、筒型回転体１０が連結部材２０を介して連結される。

連結部材２０は、２以上の筒型回転体１０を連結するための筒型の部材である。本実施形態において、連結部材２０は、図１に示すように、両端に、筒型回転体１０の第１の連結部１４および第２の連結部１５とそれぞれ連結するための凸連結部２１および凹連結部２２を備えている。

連結部材２０により複数の筒型回転体１０を連結させることで、複数の筒型回転体１０を連結して回転させることができる。また、連結部材２０は、筒型回転体１０よりも小さく、かつ、長手方向の長さが回転体よりも短くなっている。

なお、連結部材２０は、凸連結部２１および凹連結部２２に電気接点を有しており、当該電気接点を介して、電源側に連結された筒型回転体１０から供給された電力を、反対側に連結された筒型回転体１０に供給することが可能となっている。連結部材２０に、筒型回転体１０のモーターの回転を扶助するモーターを設けてもよい。別の観点からは、連結部材２０を、モーター機構を内蔵した短い筒型回転体１０により構成してもよい。

このように、第４実施形態に係る回転体集合体１ａでは、筒型回転体１０を連結部材２０で連結されており、複数の筒型回転体１０を一体的に回転させることが可能となっている。

≪第５実施形態≫
続いて、第５実施形態に係る回転体集合体１ｂについて説明する。図８は、第５実施形態に係る回転体集合体１ｂの、筒型回転体１０を連結する前の態様を示す図であり、図９は、第５実施形態に係る回転体集合体１ｂの、筒型回転体１０を連結した後の態様を示す図である。第５実施形態に係る回転体集合体１ｂは、連結部材２０ａが軸２３を有し、図８および図９に示すように、軸２３を中心に回動可能となっていること以外は、第４実施形態に係る回転体集合体１ａと同様に構成され動作する。

図８に示すように、連結部材２０ａは、中央部に軸２３を有する。軸２３は、一軸または複数軸を中心として回動可能となっている。また、連結部材２０ａは、第４実施形態と同様に、両端の連結部２１，２２において、筒型回転体１０の連結部１４，１５と連結可能となっている。さらに、第５実施形態においては、連結部材２０ａは、軸２３を中心として回動するためのアクチュエーター（不図示）を有しており、外部からの制御に基づいて、軸２３が回動可能となっている。なお、このような回動制御信号は、たとえば固定部材および筒型回転体１０を介して、外部から連結部材２０ａに電気的に伝達される構成となっている。

そして、連結部材２０ａの軸２３が回動することで、図９に示すように、２つの筒型回転体１０のなす角度θを１８０°未満とすることができる。これにより、たとえば図９に示すように、回転体集合体１ｂをフック形状（コ型形状またはＯ型形状（ロック機構付き））とすることができ、人間の指のように物を把持させる動作を行なわせることができる。

これにより、たとえば、図１０（Ａ）に示すように、ロープなどの紐状部材を回転体集合体１ｂで把持させたまま、回転体集合体１ｂにロープ上を回転走行させることができる。また、図１０（Ａ）に示すように、回転体集合体１ｂの先端に、付属品である籠を取り付けることで、ロープに沿って荷物を運搬する運搬リフト（トロリー）として利用することができる。また、籠の代わりに取っ手（バー）やフックを取り付けて、作業者やロボットを運搬する構成とすることもできる。また、停止時は、軸２３の角度をより鋭角にしてロープをより強く掴ませることにより、ブレーキを掛けることもできる。なお、図１０は、第５実施形態に係る回転体集合体１ｂの利用例を示す図である。また、図１０（Ａ）に示す例では、水平方向に張ったロープを、回転体集合体１ｂを有する運搬リフトが回転走行する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、垂直方向に張ったロープ（または略垂直方向に立てたポール）を、回転体集合体１ｂを有する運搬リフトが回転走行して昇降する構成としてもよい。また、図１０（Ｂ）に示すように、筒型回転体１０が着脱可能なフックを構成し、当該フックに筒型回転体１０を装着して回転させることで、筒型回転体１０を取り付けた場合だけ、自走可能なフックとすることもできる。

以上のように、第５実施形態に係る回転体集合体１ｂでは、２つの筒型回転体１０のなす角度を１８０°未満とすることができるため、たとえば図１０に示すように、ロープなどの紐状部材を回転体集合体１ｂに把持させることができ、回転体集合体１ｂにロープ上を回転走行させることができる。加えて、このような回転体集合体１ｂに、籠、取っ手、フックなどを取り付けることで、紐状部材に沿って荷物や人、ロボット、農業機械、建設土木機械などを運搬するリフトとして利用することができる。

≪第６実施形態≫
続いて、第６実施形態では、回転体集合体１ｂを有するロボットハンドについて説明する。図１１は、第６実施形態に係るロボットハンドの一例を示す図である。第６実施形態に係るロボットハンドは、それぞれの指部分が、第５実施形態に係る回転体集合体１ｂと同様の構成を有しており、下端部に配置された連結部材２０ａが、甲部に設けられた連結部と連結している。

図１１に示す図では、ロボットの甲部のみを表示しているが、当該甲部はロボットアームに連結している構成としてもよいし、また人型ロボットのロボットハンドに連結している構成としてもよい。また、人型ロボットのロボットハンドに回転体集合体１ｂを着脱可能とし、必要に応じて、ロボットに回転体集合体１ｂを装着させる構成とすることができる。ロボットハンドの指部分である、回転体集合体１ｂを動作させるための電力や制御信号は甲部側から供給され、これにより、ロボットハンドの各指を構成する複数の筒型回転体１０ａ〜１０ｃをそれぞれ自在に回転させることができる。また、連結部材２０ａには、軸２３を回動させるアクチュエーターを有しており、甲部側から供給される電力や制御信号に基づいて、連結部材２０ａも回動させることで、図１１（Ｂ）に示すように、ロープを掴むなどの動作を自在に行うことができる。

たとえば、図１１（Ｂ）に示すように、ロープなど紐状部材を回転体集合体１ｂに把持させ、たとえば、このロボットハンドを有するロボット自体を、地面から浮かして、ロープを渡って移動させることができる。また、筒型回転体１０または回転体集合体１ｂによりロボットハンドを構成することにより、連結部材２０ａの角度を調整して、当該ロボットハンドに雑草を掴ませて（ロボットハンドの指に相当する筒型回転体１０と筒型回転体１０との間に雑草を挟み）、各筒型回転体１０を回転させることで、掴んでいる雑草を地面から引き抜くという動作を行うこともできる。さらに、ロボットハンドの指部分（筒型回転体１０）の先端部に刃、鎌、爪、ハサミ、カッター、トリマー、ミキサーなどの付属物を取り付けることで、土を掘る（穿つ）、土を軟らかくする、土を捏ねるなどの動作や、工作などの作業を行わせることもできる。また、連結部材２０ａの角度を調整して、当該ロボットハンドで果物や野菜（たとえば白菜、キャベツ、蕪など）を掴み、そして、各筒型回転体１０を回転させることで、果物や野菜をもぎ取るという動作を行なわせることもできるし、リンゴ等を掴んでまわすことにより育成に必要な太陽光の照射を均一に行うための玉まわしの動作を行わせることもできる。この場合、ロボットハンドの指の先端部分（の筒型回転体１０の端部）に刃物を取り付けることで、筒型回転体１０の回転により刃物を回転させて、果物や野菜の付け根を刃物で切り取り、果実や野菜を収穫することもできる。
さらには、粉体や液体などの撹拌を行わせることもできるし、陶芸用粘土、麺やパン生地等を捏ねる動作を行わせることもできる。この際、筒型回転体１０の表面に凹凸または撹拌羽根をつけるようにしてもよい。
なお、連結部材２０ａの角度調整は、たとえば甲部側に設置された制御部からの指示により行うことができる。また、このようなロボットハンドは、筒型回転体１０を回転させることで、動植物を撫でるなどの動作も行うことができ、さらにはワークを加工するための擦る動作（たとえば、バリとりの動作）も行うことができる。

≪第７実施形態≫
続いて、第７実施形態に係る回転体集合体１ｃについて説明する。ここで、図１２は、第７実施形態に係る回転体集合体１ｃの一例を示す図である。回転体集合体１ｃは、図１２に示すように、連結部材２０ｂにより、複数の筒型回転体１０が、筒型回転体１０の幅方向に連結されている。たとえば、図１２に示す例では、連結部材２０ｂが、連結する筒型回転体１０の数だけ凸連結部２１ｂを有しており、各凸連結部２１ｂに筒型回転体１０の連結部１４，１５を連結させることで、回転体集合体１ｃが構成される。

以上のように、第７実施形態に係る回転体集合体１ｃでは、複数の筒型回転体１０を筒型回転体１０の幅方向に連結させることで、第１実施形態と同様に、複数の筒型回転体１０を連結して回転させることができる。

たとえば、回転体集合体１ｃにおいて、回転する筒型回転体１０の間に、麺やパンの生地などを通すことで、生地を捏ねることができる。また、同様に、回転する筒型回転体１０の間に、陶芸に用いる粘土などを通すことで、陶芸用に粘土を捏ねることもできる。さらに、回転体集合体１ｃにおいて、２本ある連結部材２０ｂのうち一方を取り外した構成とすることもできる。また、筒型回転体１０の表面に凹凸をつけることで、粉体や液体などの撹拌作業、ガラスやフローリングの表面を清掃する作業、食器や食材を洗う作業、魚のうろこ取り作業、人体のマッサージ器具としての動作などを行う用途に用いることもできる。また、赤外センサーにより自動で回転動作が始まる構成とし、防犯セキュリティ用品として利用したり、害獣よけのための器具として利用したりしてもよい。

≪第８実施形態≫
続いて、第８実施形態に係る回転体集合体１ｄ，１ｅについて説明する。ここで、図１３は、第８実施形態に係る回転体集合体１ｄ，１ｅを備える農機具（草刈り機）の一例を示す図である。第８実施形態に係る回転体集合体１ｄ，１ｅの筒型回転体１０ｄには、図１３（Ａ）に示すように、外装体１３の外周面に刃１９が取り付けられる。

そして、図１３（Ｂ）に示すように、刃１９を有する複数の筒型回転体１０ｄを複数連結することで、回転体集合体１ｄを、たとえば草刈り機として利用することができる。なお、図１３（Ｂ）に示すように、回転体集合体１ｄの両端に車輪３０を取り付けて、車輪３０を車輪用モーター（不図示）で駆動させることで、自走式の草刈り機として構成することもできる。また、筒型回転体１０ｄの大きさや筒型回転体１０ｄが有する刃１９の大きさを変えることで、回転体集合体１ｄを耕うん機として利用することもできる。

さらに、苗や穂などの栽培植物が一定間隔で植えられている田や畑の除草作業を行うために、たとえば図１３（Ｂ）に示すように、連結部材２０ｅを支柱２４を有する構成とすることができる。この場合、連結部材２０ｅの支柱２４の高さを栽培植物の高さよりも高く設定し、刃１９の付いた筒型回転体１０ｄを栽培植物と栽培植物との間の路を回転走行させることで、栽培植物と栽培植物との間に生えた雑草などを、回転体集合体１ｅに除草させることができる。このように、連結部材２０ｅの支柱２４の高さを栽培植物の高さよりも高くすることで、連結部材２０ｅが栽培植物に当たってしまうことを防止することができる。また、図１３（Ｂ）に示す例においては、高さ方向に延びる支柱２４は単なる棒状部材となっているが、支柱を、筒型回転体１０で構成することもできる。筒型回転体１０は自動または手動で伸縮可能となっているため、支柱２４を筒型回転体１０で構成することで支柱の高さを調整することが可能となる。

さらに、図１４に示すように、回転体集合体１ｆを、畝に合わせて筒型回転体１０ｄを取り付けた構成とすることもできる。すなわち、回転体集合体１ｆでは、畝と畝との溝において草刈りを行う筒型回転体１０ｄと、畝の傾斜において草刈りや畝の成形を行う筒型回転体１０ｄを備える草刈り装置４０を構成とすることができる。畝の斜面に当接する筒型回転体１０ｄは、連結部材２０ｄにより４１ａ〜４１ｃに対する角度を可変とすることができる。たとえば、図１４の筒型回転体１０ｄ_ｃ１は、連結部材２０ｄ_ｃ１により畝の頂部に当接しないように持ち上げられている。このように畝に対する筒型回転体１０ｄの位置を可変とすることができるので、たとえば畝の頂部に作物が植えられている場合には作物を避けて除草作業を行うことを可能としている。なお、畝の傾斜において畝の成形を行う場合には、筒型回転体１０は刃１９を有しない構成とすることができる。また、図１４に示す例では、畝の両方の斜面に、筒型回転体１０ｄを対向させて配置させているが、この構成に限定されず、畝の一方の斜面のみに筒型回転体１０ｄを対向させて配置させる構成とすることもできる。図１４では、３台の草刈り装置４０ａ〜４０ｃを連結する構成を例示しているが、連結台数は例示の３台に限定されず、２台であってもよいし４台以上であってもよい。
草刈り装置４０ａ〜４０ｃが備える連結バー４１ａ〜４１ｃは、支柱４２ａ〜４２ｃに沿って昇降動することができ、作業者のボタン操作により筒型回転体１０ｄを昇降動させたり、畝に対する角度を変えたりすることができる。これにより、畝に作物が植えられている場合でも、作物をよけることが可能である。草刈り装置４０ａ〜４０ｃの本体や支柱４２ａ〜４２ｃなどに光電センサーなどの物体検出センサーを取り付け、筒型回転体１０ｄを自動で昇降動させたり、畝に対する角度を変えたりするように構成してもよい。

以上のように、第８実施形態では、筒型回転体１０ｄが刃１９を有する構成とすることで、回転体集合体１ｄ〜１ｆを農機具として利用することができる。

≪第９実施形態≫
続いて、第９実施形態に係る回転体集合体１ｇについて説明する。ここで、図１５は、第９実施形態に係る回転体集合体１ｇを備える農機具の一例を示す図である。第９実施形態に係る回転体集合体１ｇでは、３種類の筒型回転体１０ｄ，１０ｇ１，１０ｇ２を有しており、連結部材２０，２０ｂを介して、複数の筒型回転体１０ｄ，１０ｇ１，１０ｇ２が回転体の長手方向および幅方向に連結している。

筒型回転体１０ｄは、第８実施形態と同様に、表面に刃１９を備え、草刈り機として機能する。筒型回転体１０ｇ１は、植物の種を筒型回転体１０ｇ１内に入れるための開閉弁と種を撒くための開口とを有しており、播種機として機能する。また、筒型回転体１０ｇ２は、水を筒型回転体１０ｇ２内に取り入れるための開閉弁と水を散布するための開口とを有しており、散水機として機能する。これにより、回転体集合体１ｇを備える農機具は移動をしながら、耕うん、播種、および散水を同時に行うことができる。

以上のように、第９実施形態に係る回転体集合体１ｇでは、第８実施形態と同様に、回転体集合体１ｇを農機具として利用することができる。なお、図１５では、耕うん、播種、および散水を同時に行う農機具を例示したが、この構成に限定されず、それぞれの筒型回転体に様々な機能を持たせることで、様々な動作を同時に行う農機具を作成することができる。たとえば、水に代わり消毒液や除草剤を散布するように構成してもよい。

≪第１０実施形態≫
続いて、第１０実施形態について説明する。ここで、図１６（Ａ）は、筒型回転体１０を備える指サック３の一例を示す図であり、図１６（Ｂ）は、回転体集合体１を備える指サック３ａの一例を示す図である。第１０実施形態に係る指サック３，３ａは、図１６（Ａ），（Ｂ）に示すように、サック下部３１と筒型回転体１０または回転体集合体１とから構成される。また、サック下部３１は、人間の指に嵌めることができ、それぞれの指の大きさに応じて設計することができる。また、指サック３の先端部は、筒型回転体１０または回転体集合体１となっている。

筒型回転体１０を取り付けた指サックは、たとえば、以下のように用いることができる。たとえば、筒型回転体１０の外装体１３の外周に汚れを拭くための布を取り付けることで、人間の体、特に、口腔内を拭くための衛生用の道具として使用することができる。また、筒型回転体１０の外装体１３の外周に汚れを落とすためのブラシを取り付けることで、歯ブラシとして使用することもできる。さらに、指サック３，３ａの先端部にスプーンを取り付けて、介護を必要とする人の食事を支援することもできる。また、指サック３，３ａに公知の痰を喉から吸引するための吸引機構を備えさせることで、要介護者の痰を容易に吸引することもできる。筒型回転体１０の外装体１３の表面をゴム等の弾性体で覆い、薬を塗布する用途に用いてもよい。

以上のように、第１０実施形態に係る指サック３，３ａは、先端部に筒型回転体１０または回転体集合体１を取り付け、これにより、衛生維持や介護の場面において利用することができる。なお、上述した例では、指サック３，３ａの先端部に筒型回転体１０を取り付ける構成を例示したが、指サックに限定されず、たとえば、手袋の指先端部に筒型回転体１０を取り付ける構成としてもよい。

≪第１１実施形態≫
続いて、第１１実施形態に係る回転体集合体１ｈについて説明する。図１７（Ａ）は、第１１実施形態に係る回転体集合体１ｈを構成する連結部材５０を示す図であり、図１７（Ｂ）は、第１１実施形態に係る回転体集合体１ｈを示す図である。第１１実施形態に係る回転体集合体１ｈは、連結部材５０を備えること以外は、第１実施形態に係る回転体集合体１と同様に構成され動作する。

連結部材５０は、図１７（Ａ）に示すように、立方体となっており、凸連結部２１および凹連結部２２を複数有する。なお、図１７に示す例では、立方体の６面のうち３面に凸連結部２１を有し、残りの３面に凹連結部２２を備える構成を例示しているが、この構成に限定されず、凸連結部２１および凹連結部２２の数は適宜変更できる。また、本実施形態では、連結部材５０を立方体で例示しているが、この構成に限定されず、直方体であってもよい。さらに、６面体に限定されず、５面体や４面体、７面体以上であってもよい。さらに、球体などとしてもよい。

図１７（Ｂ）では、図１７（Ａ）に示す連結部材５０に、筒型回転体１０を連結させた構成を例示している。図１７（Ａ）に示す連結部材５０では、最大６つの筒型回転体１０を連結することができる。なお、図１７（Ｂ）では、連結部材５０の凹連結部２２は、連結部材２０を介して、筒型回転体１０と連結しているが、筒型回転体１０と直接連結する構成としてもよい。本実施形態では、凸連結部２１および凹連結部２２と筒型回転体１０とを固定連結しているが、ボールジョイントの如く構成し、筒型回転体１０の取付角度を可動に構成してもよい。

このように、複数の筒型回転体１０を連結部材５０を介して連結することで、たとえば、図１８（Ａ）に示すように、筒型回転体１０が二次元状に配列された回転体集合体１ｉや、筒型回転体１０が三次元状に配列された回転体集合体１ｊを構成することができる。回転体集合体１ｊの下面には、４つの車輪３０が設置されている。この車輪３０は、ロードローラーやキャタピラに置き換えることも可能である。また、図１８（Ｂ）に示すように、筒型回転体１０を三次元状に配列した場合、高さ方向に延伸する筒型回転体１０を伸縮することで、回転体集合体１ｊの高さを調整することができる。

また、図１８（Ｂ）に示すように、複数の筒型回転体１０を三次元状に連結した回転体集合体１ｊをパレット（物流に用いる、荷物を載せるための荷役台）として利用することもできる。また、筒型回転体１０の枠内に籠（ボックス）を配置し、最上部の筒型回転体１０を回転させて収穫作業を自動で行う装置として利用することもできる。また、図示していないが、通常のパレットの下面に回転体集合体１ｉを取り付けることで、自走可能なパレットとすることもできる。この場合、筒型回転体１０は、静置時にはパレット内に格納しておき、走行時のみにパレットから展開させる構成とすることができる。なお、筒型回転体１０を用いたパレットは、パレット同士が積み重なるように設計することが好ましい。
また、図１８（Ｃ）に示すように、回転体集合体１ｊには、自動車を搭載することもできる。自動車を搭載する場合には、回転体集合体１ｊの上面に板を設置してもよいし、自動車のタイヤが設置できる程度に筒型回転体１０を狭ピッチで配置してもよい。設置した自動車のバッテリーを電源として、回転体集合体１ｊを駆動させることもできる。

このように、第１１実施形態に係る回転体集合体１ｈ〜１ｊでは、複数の面に連結部を有する連結部材５０を用いることで、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、回転体集合体１ｈ〜１ｊをユーザが自在に組み立てることができる。これにより、回転体集合体１ｈ〜１ｊをブロックのように玩具として遊ぶこともでき、また、ユーザの用途に応じてブロックのように筒型回転体１０を組み立てて、回転体集合体を構成することができる。なお、連結部材５０は一例に過ぎず、筒型回転体１０をブロックのように組み合わせることができるものであれば、どのような形状の連結部材も利用することができる。

≪第１２実施形態≫
続いて、第１２実施形態に係る回転体集合体１ｋについて説明する。図１９は、第１２実施形態に係る回転体集合体１ｋの一例を示す図である。図１９に示す例では、回転体集合体１ｋを西洋庭園などの樹木をシンメトリーに整えるための枝切り機に利用する場面を説明する。

図１９に示すように、複数の筒型回転体１０を直線状に連結し、さらに、上部をロープやレール等の細長部材Ｒおよびターンテーブル６０で安定させて、三角形のアーチとする。細長部材Ｒと回転体集合体１ｋとは、ターンテーブル６０を介して連結されている。また、回転体集合体１ｋは地面と接する下端部に車輪３０を有するキャスターと連結されている。したがって、ターンテーブルを回動させることにより、回転体集合体１ｋを回転させることが可能である。
さらに、回転体集合体１ｋを構成する各筒型回転体１０の外装体１３には刃１９が取り付けられている。そして、回転体集合体１ｋを車輪３０の軌跡が円形となるように中心線Ｌを中心として回転させることで、回転体集合体１ｋで囲った樹木の余分な枝を取り除くことができ、樹木を円錐形に整えることができる。

以上のように、第１２実施形態に係る回転体集合体１ｋでは、複数の筒型回転体１０を連結して、三角形状のアーチとすることで、樹木の形を整えるための装置とすることができる。なお、図１９に示す例では、回転体集合体１ｋを三角形状のアーチとする構成としたが、この形状に限定されず、たとえば山型のアーチ形、コ型のアーチ形、台形、直方体形としてもよい。また、下端部に車輪３０を有するキャスターを備える代わりに、下端部に、回転体集合体１ｋを回転させるターンテーブルを備える構成としてもよい。

≪第１３実施形態≫
続いて、第１３実施形態に係る回転体集合体１ｌ，１ｍの利用例について説明する。図２０は、第１３実施形態に係る回転体集合体１ｌ，１ｍの利用例を説明するための図である。

図２０（Ａ）に示すように、複数の車輪３０を有する台車の下に筒型回転体１０を取り付ける構成とすることができる。台車に電源装置を設け、台車から筒型回転体１０に給電をするようにしてもよい。この際、台車の電源装置に商用電源等から充電可能なバッテリーを備えるようにしてもよい。なお、図２０（Ａ）に示す図では、筒型回転体１０が１つの場合を例示しているが、複数の筒型回転体１０を取り付ける構成とすることもできる。このように、台車の下に筒型回転体１０を取り付ける構成とすることで、台車の走行補助や転倒防止を図ることができる。また、筒型回転体１０の外装体１３に一定間隔で突起を設けることで、足場の悪い土の上などにおける台車の走行補助や転倒防止をより図ることができる。また、筒型回転体１０の外装体１３に刃１９（不図示）を取り付けることで、荷物を運搬しながら除草が可能な台車とすることもできる。なお、図２０（Ａ）に示す構成において、脚部は、伸縮可能となっており、台車の走行環境に応じて調整可能となっている。

また、図２０（Ｂ）に示すように、車輪３０と連結する支柱を筒型回転体１０とする構成としてもよい。これにより、筒型回転体１０を伸縮させることで、台車と車輪３０との距離（台車の高さ）を自在に変更することができる。また、この場合、支柱とした筒型回転体１０を複数連結する構成とすることもできる。また、図２０（Ｂ）に示す構成では、図２０（Ａ）に示す例と同様に、台車の下に筒型回転体１０を備え、台車の走行補助や転倒防止を図っている。一方、図２０（Ｂ）に示す例では、図１９（Ａ）に示す脚部に代えて筒型回転体１０を有しており、台車の下に水平方向に設置された筒型回転体１０と連結部材５０を介して連結している。これにより、脚部に代わりとした筒型回転体１０を伸縮することで、台車の下の筒型回転体１０の地面からの高さ位置を変えることができる。また、台車の下の筒型回転体１０の地面からの高さ位置を変えることができるため、台車の下の筒型回転体１０に取り付ける爪（突起）や刃の長さや大きさなども変更することができる。なお、台車の下の筒型回転体１０には、爪や刃に代わりブラシ、ローラー（掃除用・ペイント用）等の部材を取り付けることも可能である。また、車輪３０に代わり、ロードローラーやキャタピラを設けるようにしてもよい。

なお、図２０に示すように、車輪３０を備える構成において、図２１（Ａ）に示すように、側面から見た場合に、車輪を２輪備える構成とすることができる。ここで、図２１は、図２０に示す筒型回転体１０および車輪３０の側面図である。また、図２１（Ａ）に示すように、車輪を２輪とする場合には、連結部材２０と２つの車輪３０とを直接接続する構成とすることができる。また、車輪３０は、図２１（Ｂ）に示すように、斜め下方に引き出し可能な構成とすることもできる。これにより、地面に対する筒型回転体１０の高さを適宜変更することができる。また、車輪３０は、サスペンションを備える構成とすることもできる。さらに、図２１（Ｃ）に示すように、図２１（Ｂ）の構成に車輪３０を垂線を軸に回転させるための回転機構を付加することで走行方向を変更可能とする構成とすることもできる。
さらにまた、図２１（Ｄ）に示すように、車輪３０ａ〜３０ｃを連結部材２０から放射状に伸びるシャフトに配置する３輪機構を構成とすることもできる。この構成においては、車輪３０ａおよび３０ｂが接地する第一の位置、車輪３０ｃおよび３０ａが接地する第二の位置、車輪３０ｃおよび３０ｂが接地する第三の位置を取ることができるので、階段を登ることも可能である。対向配置された２台の３輪機構の間に籠を配置することで、カートとして利用することが可能である。

≪第１４実施形態≫
続いて、第１４実施形態に係る筒型回転体１０の利用方法について説明する。図２２は、第１４実施形態に係る筒型回転体１０の利用方法を説明するための図である。

図２２に示すように、第１４実施形態では、筒型回転体１０の両端に、ロープの太さに応じた溝を有する車輪３０ｂを連結する。そして、２本のロープと車輪の溝とを嵌合させて、２本のロープに沿って筒型回転体１０を回転走行させる構成としている。また、２本のロープを垂直方向に垂らし、この２本のロープを筒型回転体１０の両端に取り付けた把持機構で把持させることで、筒型回転体１０を垂直方向に回転走行させることもできる。本実施形態では、２本のロープ間を１つの筒型回転体１０が架橋する構成を開示したが、これとは異なり、連結した複数の筒型回転体１０により２本のロープ間を架橋するようにしてもよい（図１や図７などを参照のこと）。

≪第１５実施形態≫
続いて、第１５実施形態に係る筒型回転体１０の利用方法について説明する。図２３は、第１５実施形態に係る筒型回転体１０の利用方法を説明するための図である。

図２３に示すように、複数の筒型回転体１０を、ムカデの足のように、本体部に連結する構成して、回転体集合体１ｎを構成することもできる。この場合、本体部にバッテリー１６や制御装置１７を備え、連結部材２０を介して、本体部から各筒型回転体１０に制御信号や電力を供給する構成とすることもできる。また、本体部は連結部材２０と連結する部位を複数有し、筒型回転体１０を自在に着脱することができる。また、連結部材２０を介さずに、本体部に筒型回転体を自在に着出させる構成とすることもできる。

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。

たとえば、上述した第５実施形態では、図９に示すように、連結部材２０ａが軸２３を回動させるアクチュエーターを有しており、外部の制御装置の制御により、連結部材２０ａの回動制御を行う構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば手動により連結部材２０ａを回動させる構成とすることもできる。また、上述した実施形態では、固定部材などの外部側に、または、筒型回転体１０自体がモーターを回転させるための電源や、制御装置、通信装置を有する構成を例示したが、連結部材２０が、バッテリー１６、制御装置１７、通信装置１８を有する構成とすることもできる。

また、上述した実施形態では、図４に示す台車のように、筒型回転体１０を車輪として利用する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば筒型回転体１０の外装体１３を車輪と連結し、この車輪を回転させることで、回転体集合体１を回転走行させる構成とすることもできる。

さらに、上述した実施形態に加えて、筒型回転体１０または回転体集合体１に、連結部材２０とは異なる付属品（アタッチメント）を取り付けることで、筒型回転体１０または回転体集合体１を様々な用途に利用することができる。たとえば、筒型回転体１０が回転することで巻き取り可能なロープを、筒型回転体１０に取り付ける構成とすることができる。これにより、筒型回転体１０をウィンチとして利用することができる。また、筒型回転体１０に、吸引口と吸引機構とを取り付けることで、筒型回転体１０を、ゴミ等を吸引する掃除機として利用することもできる。さらに、筒型回転体１０の外装体１３にブラシを取り付けることで、筒型回転体１０を、加圧エアーを吹き出してゴミ等を掃く、或いは、吸引する掃除機として使用することもできる。筒型回転体１０を、このような掃除機として利用する装置の一例として、ブラシを取り付けた筒型回転体１０が太陽パネルの表面を往復移動することで、太陽パネルの表面の埃等を掃き取るための装置が挙げられる。この場合、筒型回転体１０が太陽パネルの表面を一定時間ごとに往復移動するように、プログラムを入力しておくことで、太陽パネルの表面を一定時間ごとに往復して清掃する掃除ロボットとして利用することができる。また、筒型回転体１０を細長く構成することで、家具の隙間などの掃除に有効に利用することもできる。加えて、一部の筒型回転体１０に刃１９を取り付けておくことで、カーペットや洋服の毛玉と埃とを同時に除去することもできる。加えて、筒型回転体１０にエアー噴出や放水のための機構を取り付けえてもよい。さらに、筒型回転体１０に吸水（排水）機構や除雪機構を取り付けた構成とすることもできる。また、筒型回転体１０の外装体１３に刃１９を取り付けて、ロータリー除雪機のオーガ（雪かき機構）として利用することもできる。

また、刃１９を取り付けた筒型回転体１０に、ロープやレールを把持する附属物を取り付けることで、ロープやレールに沿って移動する、屋根上の雪かき装置としても利用することができる。さらに、筒型回転体１０の大きさおよび重量を大きくすることで、筒型回転体１０をロードローラーとして利用することもできる。また、筒型回転体１０の外装体１３にスポンジを取り付けることで、筒型回転体１０を塗装用装置として利用することもできる。また、筒型回転体１０の外装体１３に破砕用の突起を取り付けることで、筒型回転体１０を、粉砕機のローラーとして利用することもできる。さらに、筒型回転体１０の一方の端部に、掘削用または農業用の利器を取り付けることで、筒型回転体１０を、筒型回転体１０の回転により掘削や耕作、除草等を行う、掘削機または耕作機、あるいは農機具として利用することもできる。

また、筒型回転体１０の先端に取り付ける付属品によっては、動物のトリミング、ブラッシング、マッサージ等を行うこともできる。加えて、筒型回転体１０にねじ回し、ドライバー、ラジェット、レンチ、スパナ、トリマー、チェンソー、カッター、ドリル、電動のこぎりなどの工具を取り付けることで、筒型回転体１０を電動式の工具として利用することもできる。さらに、筒型回転体１０を調理器具に利用することもできる。たとえば、筒型回転体１０に羽根を取り付けることで攪拌機として利用することもできるし、また、筒型回転体１０に刃を取り付けることでミキサーとして利用することもできる。なお、これらの構成は、公知の技術を用いて行うことができる（以下においても同様。）。また、上述した付属品は、連結部材２０と同様に、筒型回転体１０の第２の連結部１５と連結可能な連結部を備える（以下においても同様。）。

加えて、上述した第１実施形態では、筒型回転体１０を台車の車輪として利用する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、筒型回転体１０を、人や物を運ぶ移動体の車輪として利用することもできる。たとえば、担架やストレッチャーの接地部に筒型回転体１０を取り付けることで、移動式の担架やストレッチャーを構成することができる。また、介護用のベッドの接地部に筒型回転体１０を取り付けることで、移動式の介護ベッドを構成することができる。さらに、介護用ベッドの上面に筒型回転体１０を取り付けることで、寝返り等行うことができない患者にマッサージを行う機能を有する介護用ベッドとすることもできる。さらに、複数の筒型回転体１０にブラシを取り付け、組み立てることで、組み立て式洗車機として利用することもできる。

また、上述した第７実施形態では、図１２に示すように、連結部材２０ｂにより、複数の筒型回転体１０を幅方向に連結した回転体集合体１ｃを例示したが、この構成に加えて、回転体集合体１ｃに無限軌道（またはチェーンでもよい）を取り付ける構成としてもよい。これにより、凹凸のある道路であっても比較的容易に回転走行が可能となり、たとえば災害用ロボットとして利用することもできる。また、上述した第５実施形態では、筒型回転体１０を長さ方向に複数連結し、連結部材２０ａにおいて回動可能な回転体集合体１ｂを例示したが、この構成に加えて、回転体集合体１ｂを、ヘビ型の災害用ロボットとして利用することもできる。たとえば、このようなヘビ型の災害用ロボットでは、連結部材２０ａで体全体をくねらせるように制御するとともに、筒型回転体１０の回転制御を行うことで、自在に移動することが可能であり、また、筒型回転体１０にカメラやセンサーを取り付けることで、パイプの中を点検する用途に用いることもできる。

加えて、上述した第８，９実施形態では、筒型回転体１０または回転体集合体１を農機具またはその構成要素として利用する構成を例示したが、たとえば、筒型回転体１０に消毒や農薬を散布するための機構を取り付けることで、筒型回転体１０または回転体集合体１を消毒や農薬散布用に利用することができる。この場合、一方向のみに散布するように筒型回転体１０の動作（農薬散布のタイミング）を制御することで、農薬が意図しない場所まで散布されることを防止することができる。また、筒型回転体１０にエアーを発生させる機構を取り付けることで、農薬を特定の方向に散布する構成としてもよい。また、人が装着可能な手袋の指部分に、筒型回転体１０または回転体集合体１を取り付ける構成としてもよい。これにより、作業者が草を掴み、筒型回転体１０を回転させることで草を地面からむしり取ったり、作業者が果実や野菜を掴み、筒型回転体１０を回転させることで果実や野菜をもぎ取ったりすることができる。さらに、林業の分野においては、回転体集合体１を輪のようにして樹木の幹に取り付け、さらに筒型回転体１０に刃１９を取り付けて、樹木に沿って回転走行（昇降）させることで、樹木から枝を切り払い（枝払い）、または樹の皮を剥いで、樹木を木材として加工することができる。また、刃１９を取り付けた筒型回転体１０で構成した回転体集合体１を長さ方向に連結してヘビ型とし、当該回転体集合体１を、樹木を這い上がるように動作させることで、枝払いを行う構成とすることもできる。加えて、筒型回転体１０に、カメラ並びにスピーカーまたは光源を取り付けることで、防犯機器或いは害獣避けに利用することもできる。なお、上述した筒型回転体１０を取り付けたロボットハンドによっても木材加工や枝払いなどを行うことができる。

さらに、上述した実施形態に加えて、人が装着可能な靴の底部分に、筒型回転体１０または回転体集合体１を取り付ける構成としてもよい。これにより、人が歩行しなくとも移動することができる。また、靴の底部分に回転体集合体１を取り付ける場合には、人が転倒しないように、制御装置により各筒型回転体１０の制動を制御することが好ましい。

また、上述した実施形態に加えて、セグウェイやドローンなどの移動体に筒型回転体１０または回転体集合体１を取り付ける構成としてもよい。たとえば、セグウェイの車輪に代えて、またはセグウェイの車両に加えて、筒型回転体１０または回転体集合体１を利用することもでき、また、ドローンに筒型回転体１０を取り付ける場合には、筒型回転体１０に除草機能、収穫機能、散水機能などを取り付けることで、足場の悪い環境においても、空中から農業支援を行うことができる。また除草機、農耕機、農業機械、掃除機、産業用ロボットなどの車両に代えて、筒型回転体１０または回転体集合体１を利用することもできる。

さらに、筒型回転体１０または回転体集合体１を医療用器具として利用することもできる。たとえば、筒型回転体１０を小さく構成し、当該筒型回転体１０に刃１９を取り付けることで、医療用メスとして使用することができる。また、筒型回転体１０の一部からレーザー光を照射できるようにすることで、筒型回転体１０を、レーザーメスとして利用することができる。この場合、筒型回転体１０を回転させることで、３６０°自由な位置にレーザー光を照射することができる。また、筒型回転体１０を棒状部座の先端に取り付け回転させることで、たとえば背中などに薬を塗布する用途にも利用することができる。加えて、筒型回転体１０または回転体集合体１を美容器具として利用することもできる。たとえば、筒型回転体１０に刃１９を取り付けることで髭剃りとして利用することもできる。また、図１２に示すように、複数の筒型回転体１０に、髭、もみあげなどにそれぞれ応じた刃を取り付けることで、髭ともみあげを同時に剃ることもできる。さらに、複数の筒型回転体１０を用いて鼻から全体を包むように回転体集合体を構成することで、一度に顔全体の髭を剃ることが可能な髭剃りとすることもできる。このようにすることで、たとえば介護者は手軽に要介護者の髭を剃ることが可能となる。また、髭剃りに限定されず、頭髪の散髪や、ささくれの除去にも利用することができる。また、筒型回転体１０が刃を備えない構成とすることで、顔や体のマッサージに利用することもできる。さらに、筒型回転体１０を化粧やスキンケアに利用することもできる。顔のマッサージや化粧、スキンケアに利用する場合には、顔全体を覆うように回転体集合体を構成することで、顔全体を一度にマッサージ等行うことができる。さらには、枕に筒型回転体１０を組み込むことで頭部のマッサージ機として利用することもできる。

加えて、上述した第３実施形態では、筒型回転体１０または回転体集合体１の動作をプログラミングすることで、筒型回転体１０または回転体集合体１を知育玩具として利用する構成を例示したが、この構成に加えて、回転体集合体１の一方の端部に皿またはそれに相当する部材を取り付けて、皿回し用の玩具とすることもできる。これにより、皿回しができる筒型回転体１０の連結数を競うことができる。また、筒型回転体１０から水が出るような構成とすることで、水芸のための器具として利用することもできる。さらに、回転体集合体１を、プログラミングおよび組み立て可能なヘビ型のロボットとすることもできる。また、ジェットコースターなどの遊具の車輪として利用することもできる。さらに、映像に合わせて振動する椅子や乗り物などのアトラクション装置に、回転体集合体１を利用して、観客または乗客を振動等させることもできる。

また、上述した実施形態に加えて、形の大きい筒型回転体１０の内部に、形の小さい筒型回転体１０を配置する構成とすることもできる。また、筒型回転体１０は、水中および空中においても利用することができる。たとえば、筒型回転体１０にスクリューを取り付けることで、水中走行用または水上走行用のモーターとして利用すること、筒型回転体１０に複数の羽根を取り付けてプロペラとして利用することができる。また、筒型回転体１０の取り付け方向（水平方向、鉛直方向を含む）に応じて、水平方向または垂直方向に水中走行するためのモーターとして利用することができる。また、筒型回転体１０は、ソーラーパネルを備え、太陽発電により電力を供給する構成とすることもできる。また、道路や荷物の運搬路に複数の筒型回転体１０を連続して配設してもよい。これにより、筒型回転体１０が回転することで、人、車、荷物等をベルトコンベアーのように搬送することができる。

加えて、上述した実施形態に加えて、筒型回転体１０または回転体集合体１にカメラやスピーカーを取り付けて、防犯用の装置として利用することができる。この場合、たとえば、垂直方向に立てたポールを、第５実施形態のようにポールを回転体集合体１で把持させることで、移動式の防犯用カメラ・スピーカーとすることができる。また、発熱機構を取り付けることで、自走式のアイロンとして利用することもできる。さらに、筒型回転体１０は、内燃機関、エンジン、発電機に利用することもできる。

さらに、筒型回転体１０または回転体集合体１を漁具に取り付けて利用することもできる。たとえば、網を巻き上げる巻き揚げ機のローラーを筒型回転体１０とすることができる。また、釣り竿に取り付けるリールを筒型回転体１０とすることもできる。

また、筒型回転体１０または回転体集合体１は、車両のタイヤ（車輪）に利用することもできるし、もできるし、キャタピラとして利用することもできるし、電車（または電車型の移動体）の車輪に利用することもできる。また、このような電車型の移動体は、コンテナを運搬するものでもよく、道路を走行させることもできる。また、上述した第６実施形態では、筒型回転体１０または回転体集合体１をロボットハンドに利用する構成を例示したが、この構成に代えてまたはこの構成に加えて、筒型回転体１０または回転体集合体１をロボットの足部に利用することができる。たとえば、ロボットの足の底部に筒型回転体１０または回転体集合体１を取り付けることで、ロボットを移動可能とすることができる。なお、この場合、ロボットが転倒しないように、制御装置により各筒型回転体１０の制動を制御することができる。また、ロボットが備える足の数は特に限定されない。さらに、ロボットのアーム、胴部または脚部を筒型回転体１０としてもよい。

加えて、上述した回転体集合体１は、全てが同じ方向に回転する必要はなく、回転体集合体１を構成する筒型回転体１０が独立して制御された方向に回転することができる。また、回転速度や回転の有無なども、それぞれの筒型回転体１０が独立して行うことができる。

また、上述した第５実施形態では、ロープを把持しロープ上を回転走行する回転体集合体１ｂを例示したが、これに限定されず、たとえば、図２４（Ａ）に示すように、電線を把持し電線上を回転走行する回転体集合体１ｂとしてもよい。この場合、撮像装置（カメラ）、処理装置、および通信装置を備える検査装置４４を吊り下げることで、電線やレールの破損部分、レール上の障害物の有無などを検査する電線等検査装置として利用することもできる。検査装置４４と回転体集合体１ｂとを連結する連結具４３は、固定長としてもよいし伸縮可能な構成としてもよい。またこの場合、電線の繋ぎ目部分以外では、図２４（Ｂ）に示すように、電線を回転体集合体１ｂでしっかりと把持し、様々な部材が取り付けられる電線の繋ぎ目部分では、図２４（Ｃ）に示すように、電線と回転体集合体１ｂとの間に部材を避けるための隙間を作ったり、また、図２４（Ａ）に示すように進行方向に並ぶ複数の回転体集合体１ｂのうち、電線の繋ぎ目部分の直前の回転体集合体１ｂを電線から離したりすることができる。なお、図２４（Ｂ）および（Ｃ）では、電線の外周の全部を覆う態様を図示していないが、図１０（Ｂ）に図示するように電線の外周の全部を覆う態様とすることも当然に可能である。
図２４では、電線を把持する態様を例示しているが、電線に代わりワイヤー、鉄筋、棒などであってもよい。たとえば、ワイヤーを把持する態様として、図２４（Ａ）の検査装置４４に代え、ハーネス等の器具を取り付けることで、逆走も可能なジップラインとして利用することもできる。撮像装置（カメラ）に代え、或いは撮像装置（カメラ）と共にレーザー検査装置を検査装置４４に搭載し、道路、電線、レール、構造物などの検査をするようにしてもよい。

また、上述した第８実施形態では、筒型回転体１０の外装体１３に刃１９を取り付ける構成を例示したが、この構成に加えて、連結部材２０の表面にも刃１９を取り付ける構成としてもよい。このように連結部材２０にも、筒型回転体１０と同様の機能を備えさせることで、連結部材２０で筒型回転体１０を連結している場合も、ムラなく、草刈り等を行うことができる。

また、図２５（Ａ）に示すように、取り付け具を介して、筒型回転体１０を垂直に立てたポールに取り付けることができる。また、図２５（Ｂ）に示すように、取り付け具を介して、筒型回転体１０を、地面から離れて水平方向に延びるポールに取り付けることもできる。なお、取り付け具は、特に限定されず、公知の取り付け具を利用することができる。このように、筒型回転体１０は、取り付け具を用いることで、どのような部材にも取り付けることができる。ここで、筒型回転体１０のモーターを油圧モーターにより構成し、空洞部分に油圧ポンプやエンジンの燃料を内蔵するタンクを設けてもよい。また、筒型回転体１０に農薬等を散布するための散布装置（スプレー）を取り付けてもよい。

さらに、上述した実施形態では、筒型回転体１０に刃１９を取り付ける構成を例示したが、刃１９の形状は特に限定されず、たとえば、カミソリのように複数枚の刃を備えたリール式の構造としてもよいし、いわゆる「電動丸のこ」のように、縁を刃とした円盤を回転させることで切断を行うロータリー式の構造としてもよい。また、チェンソーのように刃である縁部のみを筒型回転体１０で回転させる構造としてもよい。さらに、外装体１３に、櫛状の複数の突起を有する櫛を取り付け、筒型回転体１０で回転させることで、動物等をトリミングを行う構造としてもよい。また、扇風機のように、筒型回転体１０に羽根を取り付けることで、筒型回転体１０を乾燥機や送風機として利用することもできる。筒型回転体１０を乾燥機として利用する場合には、熱風を送風するように構成することもできる。さらに、ＵＶ光を照射するように構成することで、殺菌機能も備えたハンドドライヤーとして利用することもできる。また、筒型回転体１０に羽根を付けることで、風力発電および水力発電にも利用することができる。さらに、筒型回転体１０が羽根を備え熱風を送風するように構成することで、バイオトイレにも利用することができる。加えて、筒型回転体１０に羽根を備えることで、養殖所などで水を撹拌して空気を含ませる攪拌機として利用することもできる。

また、上述した第５実施形態（図８および図９）では、軸２３を有する連結部材２０ａで筒型回転体１０を連結する構成を例示したが、これに加えて、たとえば、図２６（Ａ）に示すように、連結部材２０ａで複数の筒型回転体１０を連結する構成とすることもできる。ここで、図２６（Ｂ）は、図２６（Ａ）に示す回転体集合体１ｏに、筒型回転体１０を介して、台座を取り付けた構成を例示している。連結部材２０ａで複数の筒型回転体１０を連結することで、図２６（Ｂ）に示すように、地面に凹凸がある場面でも、地面に沿って滑らかに回転移動をすることができる。この際、個々の筒型回転体１０の回転数を異ならせることにより、進行方向を変えることも可能である。また、階段なども移動することができる。特に、図２６（Ｂ）に示す例では、垂直方向に延びる支柱として筒型回転体１０を利用し、筒型回転体１０の伸縮を制御することで、地面が凹凸している場合でも、台座を略水平とすることができる。そのため、たとえば、回転体集合体１ｏに人や荷物などを載せて、凹凸のある道路を移動させる構成とすることもできる。また、たとえば、回転体集合体１ｏにコンテナや車（搬送対象の車）を乗せて移動することもできる。さらに、ベビーカーの車輪やスーツケースの車輪、車いすの車輪を、回転体集合体１ｏに変えることで、ベビーカーやスーツケース、車いすを滑らかに移動させることもできる。加えて、回転体集合体１ｏにサスペンションを備える構成とすることで、より衝撃を吸収することができる。回転体集合体１ｏを複数台準備し、これらを前後に連結して利用することもできる。

さらに、上述した実施形態では、筒型回転体１０がモーター１１，１３を有する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、図１２に示すように、複数の筒型回転体１０を幅方向に連結させた場合に、一部の筒型回転体１０においてはモーター１１，１３を備えず、モーター１１，１３を有する他の筒型回転体１０に従動して回転する構成としてもよい。

１，１ａ〜１ｏ…回転体集合体
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｄ，１０ｇ１，１０ｇ２…筒型回転体
１１…ステーター
１２…芯
１３…外装体（ローター）
１４…第１の連結部
１５…第２の連結部
１６…バッテリー
１７…制御装置
１８…通信装置
１９…刃
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｅ…連結部材
２１…凸連結部
２２…凹連結部
２３…軸
３０…車輪
３，３ａ…指サック
３１…サック下部
４０…草刈り装置
４１…連結バー
４２…支柱
４３…連結具
４４…検査装置
５０…連結部材

本発明に係る回転体集合体は、３本以上の筒型回転体と、２つの前記筒型回転体を、それらのなす角度が１８０°未満となるように連結する複数の連結部材と、を備え、前記３本以上の筒型回転体のそれぞれが、モーターと、モーターにより回転される外装体と、を備え、前記３本以上の筒型回転体をＯ型形状とすることによりロープを含む細長部材を把持し、前記細長部材に沿って走行可能である。

上記回転体集合体において、制御プログラムを記憶する記憶部と、前記制御プログラムに基づいて前記外装体の回転数を制御する制御部と、を備え、前記複数の筒型回転体の外装体のそれぞれの回転数を制御することができる構成とすることができる。
上記回転体集合体において、前記制御部が、前記細長部材を強く掴ませることにより、ブレーキをかけることができる構成とすることができる。
上記回転体集合体において、前記外装体が、ヘリコイドが形成され、入れ子式に配置された第１および第２の外装体を備え、長手方向に伸縮可能である構成とすることができる。
上記回転体集合体において、さらに、第１および第２の外装体の伸縮用モーターを備え、当該伸縮用モーターにより長手方向に自動で伸縮可能である構成とすることができる。
上記回転体集合体において、前記Ｏ形形状を固定するロック機構を備える構成とすることができる。
上記回転体集合体において、前記細長部材に沿って略垂直方向に昇降する構成とすることができる。

本発明に係るロボットハンドは、指部分が上記に記載の回転体集合体であることを特徴とする。
上記ロボットハンドにおいて、前記指部分の先端部に、刃、鎌、爪、ハサミ、カッター、トリマーおよびミキサーから選択される付属物または電動機械を取り付けることができる構成とすることができる。

本発明に係る農機具は、直接または連結部材を介して連結された複数の筒型回転体と、複数の筒型回転体を連結する連結部材と、備えてなる農器具であって、前記複数の筒型回転体のそれぞれが、モーターと、モーターにより回転される外装体と、を備え、
前記筒型回転体が、
（Ａ）前記外装体に刃を備え、草刈り機、耕うん機または除雪機として機能する筒型回転体、
（Ｂ）植物の種を撒くための開口を有し、播種機として機能する筒型回転体、および／または、
（Ｃ）水、消毒液、除草剤または農薬を散布するための開口を有し、散水機として機能する筒型回転体である。

上記農機具において、前記筒型回転体が、前記外装体にブラシを備え、掃除機として機能する構成とすることができる。
上記農機具において、制御プログラムを記憶する記憶部と、前記制御プログラムに基づいて前記外装体の回転数を制御する制御部と、を備え、前記複数の筒型回転体の外装体のそれぞれの回転数を制御することができる構成とすることができる。
上記農機具において、前記外装体が、ヘリコイドが形成され、入れ子式に配置された第１および第２の外装体を備え、長手方向に伸縮可能である構成とすることができる。

本発明に係る玩具は、直接または連結部材を介して連結された複数の筒型回転体を備える玩具であって、前記複数の筒型回転体のそれぞれが、モーターと、モーターにより回転される外装体と、を備え、前記筒型回転体が、４本以上の前記筒型回転体からなり、前記筒型回転体を連結する連結部を複数の面に有する連結部材を１個以上備え、連結分離自在である。

上記玩具において、前記連結部材が、３面以上に連結部を有する直方体状の連結部材からなる構成とすることができる。
上記玩具において、制御プログラムを記憶する記憶部と、前記制御プログラムに基づいて前記外装体の回転数を制御する制御部と、を備え、前記複数の筒型回転体の外装体のそれぞれの回転数を制御することができる構成とすることができる。
上記玩具において、前記外装体が、ヘリコイドが形成され、入れ子式に配置された第１および第２の外装体を備え、長手方向に伸縮可能である構成とすることができる。

本発明に係る台車は、直接または連結部材を介して連結された複数の筒型回転体により構成された車輪を複数備える台車であって、前記車輪を構成する複数の筒型回転体が、モーターと、モーターにより回転される２つ以上の外装体と、を備えることを特徴とする。

上記台車において、前記筒型回転体が、前記外装体にブラシを備え、掃除機として機能する構成とすることができる。
上記台車において、制御プログラムを記憶する記憶部と、前記制御プログラムに基づいて前記外装体の回転数を制御する制御部と、を備え、前記複数の筒型回転体の外装体のそれぞれの回転数を制御することができる構成とすることができる。
上記台車において、前記外装体が、ヘリコイドが形成され、入れ子式に配置された第１および第２の外装体を備え、長手方向に伸縮可能である構成とすることができる。

上記回転体集合体において、制御プログラムを記憶する記憶部と、前記制御プログラムに基づいて前記外装体の回転数を制御する制御部と、を備え、前記複数の筒型回転体の外装体のそれぞれの回転数を制御することができる構成とすることができる。
上記回転体集合体において、前記制御部が、前記細長部材を強く掴ませることにより、ブレーキをかけることができる構成とすることができる。
上記回転体集合体において、前記外装体が、ヘリコイドが形成され、入れ子式に配置された第１および第２の外装体を備え、長手方向に伸縮可能である構成とすることができる。
上記回転体集合体において、さらに、第１および第２の外装体の伸縮用モーターを備え、当該伸縮用モーターにより長手方向に自動で伸縮可能である構成とすることができる。
上記回転体集合体において、前記Ｏ型形状を固定するロック機構を備える構成とすることができる。
上記回転体集合体において、前記細長部材に沿って略垂直方向に昇降する構成とすることができる。

Claims (16)

1. 筒型回転体であって、
   モーターを内蔵した他の筒型回転体と直接連結可能な連結部を備え、
   前記他の筒型回転体と一体的に回転することが可能である筒型回転体。
2. 請求項１に記載の筒型回転体であって、
   前記連結部は、連結部材を介して、他の筒型回転体と電気通信可能に連結することも可能である筒型回転体。
3. 請求項１または２に記載の筒型回転体であって、
   長手方向に伸縮可能である筒型回転体。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の筒型回転体であって、
   前記他の筒型回転体が長手方向に連結される筒型回転体。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の筒型回転体であって、
   前記連結部は、前記連結部材以外の電動機械を電気通信可能に取り付け可能である筒型回転体。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の筒型回転体であって、
   前記モーターにより回転される外装体と、
   制御プログラムを記憶する記憶部と、
   前記制御プログラムに基づいて前記外装体の回転数を制御する制御部と、を備える筒型回転体。
7. 請求項６に記載の筒型回転体を複数備えてなる回転体集合体であって、複数の筒型回転体が、直接または連結部材を介して複数連結されており、
   前記複数の筒型回転体の外装体のそれぞれの回転数を制御することができる回転体集合体。
8. 請求項７に記載の回転体集合体であって、
   前記連結部材が、前記筒型回転体の外装体の回転を扶助するモーターを内蔵している回転体集合体。
9. 請求項７または８に記載の回転体集合体であって、
   それらのなす角度が１８０°未満となるように前記連結部材を介して連結された２つの前記筒型回転体を備える回転体集合体。
10. 請求項９に記載の回転体集合体であって、
    前記複数の筒型回転体により紐状部材を挟み込み、前記紐状部材に沿って走行可能な回転体集合体。
11. 請求項１〜６のいずれかに記載の筒型回転体を備える農器具。
12. 請求項１〜６のいずれかに記載の筒型回転体を備える玩具。
13. 請求項１〜６のいずれかに記載の筒型回転体を備える台車。
14. 請求項１〜６のいずれかに記載の筒型回転体を備える指サック。
15. 指部分が請求項１〜６のいずれかに記載の筒型回転体であるロボットハンド。
16. 請求項１５に記載のロボットハンドであって、
    前記筒型回転体を回転させることで、掴んで回す、もぎ取る、引き抜く、削る、穿る、撫でる、または塗布するという動作が可能であるロボットハンド。