JP2019209928A

JP2019209928A - Travel body

Info

Publication number: JP2019209928A
Application number: JP2018110093A
Authority: JP
Inventors: 津久井　慎吾; Shingo Tsukui; 慎吾津久井; 岩城　秀和; Hidekazu Iwaki; 秀和岩城; 道雄海部屋; Michio Kaibeya
Original assignee: Topy Industries Ltd
Current assignee: Topy Industries Ltd
Priority date: 2018-06-08
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2019-12-12
Anticipated expiration: 2038-06-08
Also published as: JP7162449B2

Abstract

To provide a travel body which can travel in two directions by selection of crawler travel and rolling travel, which can change orientation during the rolling travel.SOLUTION: A robot R comprises: a body 1; first and second crawler devices CR1, CR2; and a controller. Each of the crawler devices CR1, CR2 comprises a cylindrical crawler unit 5 which is supported to the body 1 in a rotatable manner with a first rotary axis line L1 extending in a first direction as a center. The crawler unit 5 comprises: a support extending in the first direction; and a pair of crawler parts 20A, 20B extending in the first direction and supported to the support, and facing each other while sandwiching the first rotary axis line L1. The controller rotates the crawler parts 20A, 20B of the crawler devices CR1, CR2, for executing crawler travel in the first direction, and rotates the crawler unit 5 in the first rotary axis line L1 for executing rolling travel in a second direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、二方向に走行可能な走行体に関する。 The present invention relates to a traveling body capable of traveling in two directions.

特許文献１に開示されているロボット（走行体）は、ボデイの左右に、ボデイの前後方向に延びる一対のクローラ装置を装備している。各クローラ装置は、前後のホイールと、これらホイールに架け渡されたベルト（無端条体）を備えている。 The robot (running body) disclosed in Patent Document 1 is equipped with a pair of crawler devices that extend in the front-rear direction of the body on the left and right sides of the body. Each crawler device includes front and rear wheels and belts (endless strips) spanning the wheels.

上記構成のロボットは、左右のクローラ装置を同方向に同速度で回転駆動することにより、前進または後退することができる。また、左右のクローラユニットの速度を違えることにより、少しずつ向きを変えながら曲線を描くようにして左右に旋回することもできる。さらに、左右のクローラ装置を異なる方向に同速度で回転駆動することにより、超信地旋回（移動せずにその場で旋回）することもできる。
上記ロボットは、狭い通路での直角をなす曲がり角では、超信地旋回によってロボットの方向を転換することができない。また、地面の凹凸の大きい場所でも、地面の抵抗によりクローラ装置の回転駆動が妨げられ、超信地旋回による方向転換ができない。 The robot having the above-described configuration can move forward or backward by rotationally driving the left and right crawler devices in the same direction at the same speed. In addition, by changing the speed of the left and right crawler units, it is also possible to turn left and right so as to draw a curve while gradually changing the direction. Further, by rotating and driving the left and right crawler devices in different directions at the same speed, it is possible to make a super turn (turn on the spot without moving).
The robot cannot change the direction of the robot by turning around the ground at a corner that makes a right angle in a narrow passage. Further, even in a place with a large unevenness on the ground, rotation of the crawler device is hindered by the resistance of the ground, and the direction cannot be changed due to super-spinning.

特許文献２、３は、上記不都合を解消できる二方向に走行可能なロボットを開示している。このロボットは、第１方向に延びるとともに第１方向と直交する第２方向に離間した一対のクローラ装置を備えている。各クローラ装置は、第１方向に延びる回転軸線を中心に回転可能なクローラユニットを有している。このクローラユニットは、第１方向に延びるサポートと、このサポートに設けられ上記回転軸線を挟んで対峙する一対のクローラ部とを備えている。 Patent Documents 2 and 3 disclose a robot capable of traveling in two directions that can eliminate the inconvenience. The robot includes a pair of crawler devices extending in a first direction and spaced apart in a second direction orthogonal to the first direction. Each crawler device has a crawler unit that can rotate around a rotation axis extending in the first direction. The crawler unit includes a support extending in the first direction and a pair of crawler portions provided on the support and facing each other with the rotation axis therebetween.

特許文献２、３のロボットは、上記一対のクローラ装置のクローラ部の駆動により第１方向に走行することができる。以下、この走行モードを「クローラ走行」と言う。
さらに、上記一対のクローラ装置のクローラユニットが上記回転軸線を中心に回転し、第２方向に転がる（ローリングする）ことにより、ロボットは第２方向に走行することができる。以下、この走行モードを「ローリング走行」と言う。
特許文献２、３のロボットは超信地旋回せずに、クローラ走行とローリング走行を選択することにより、第１方向から第２方向へ、第２方向から第１方向へと進行方向を転換することができる。 The robots of Patent Documents 2 and 3 can travel in the first direction by driving the crawler portions of the pair of crawler devices. Hereinafter, this traveling mode is referred to as “crawler traveling”.
Further, the crawler units of the pair of crawler devices rotate around the rotation axis and roll (roll) in the second direction, whereby the robot can travel in the second direction. Hereinafter, this travel mode is referred to as “rolling travel”.
The robots of Patent Documents 2 and 3 change the traveling direction from the first direction to the second direction and from the second direction to the first direction by selecting the crawler traveling and the rolling traveling without making a super turn. be able to.

特開２００７−１９１１５３号公報JP 2007-191153 A ＷＯ２０１７／００６９０９号公報WO2017 / 006909 Publication ＷＯ２０１８／００８０６０号公報WO2018 / 008060 Publication

特許文献２、３のロボットでは、クローラ走行の際に一対のクローラ装置のクローラ部の回転速度を違えることにより、右回りまたは左回りに旋回しながら進むことができるが、ローリング走行の際には、向きをかえながら旋回して進むことができなかった。また、ロボットがローリング装置により第２方向に直進している時に、接地面の傾斜や不均一な摩擦係数に起因してロボットの向きがスタート地点での向きと異なってしまうことがあるが、そのような場合に向きを修正することができなかった。 In the robots of Patent Documents 2 and 3, by changing the rotation speed of the crawler portions of the pair of crawler devices during crawler traveling, the robot can advance while turning clockwise or counterclockwise. I could n’t make a turn while changing direction. Also, when the robot is moving straight in the second direction by the rolling device, the orientation of the robot may be different from the orientation at the starting point due to the inclination of the contact surface and the non-uniform coefficient of friction. In such a case, the orientation could not be corrected.

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、走行体は、ボデイと、第１方向に延びて上記ボデイに支持されるとともに上記第１方向と直交する第２方向に互いに離間した第１、第２のクローラ装置と、上記ボデイに設けられ上記第１、第２のクローラ装置を制御するコントローラと、を備え、
上記第１、第２のクローラ装置の各々は、上記第１方向に延びる第１回転軸線を中心に回転可能にして上記ボデイに支持された円筒形状のクローラユニットを備え、
上記クローラユニットは、上記第１方向に延びるサポートと、上記第１方向に延びて上記サポートに支持されるとともに上記第１回転軸線を挟んで対向配置された一対のクローラ部と、を有し、
上記コントローラは、上記第１、第２のクローラ装置のクローラ駆動手段を制御して上記クローラ部を回転させることにより、上記第１方向へのクローラ走行を実行し、上記第１、第２のクローラ装置のローリング駆動手段を制御して上記クローラユニットを上記第１回転軸線を中心に回転させることにより、上記第２方向へのローリング走行を実行し、
上記コントローラはさらに、上記ローリング走行中において、上記第１、第２のクローラ装置の上記クローラ駆動手段を異なる態様で制御することにより、上記ボデイの向きを変えることを特徴とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. A traveling body extends in a first direction and is supported by the body, and is separated from each other in a second direction orthogonal to the first direction. 1, a second crawler device, and a controller provided on the body for controlling the first and second crawler devices,
Each of the first and second crawler devices includes a cylindrical crawler unit supported by the body so as to be rotatable around a first rotation axis extending in the first direction.
The crawler unit includes a support extending in the first direction, and a pair of crawler portions that extend in the first direction and are supported by the support and are disposed to face each other with the first rotation axis interposed therebetween.
The controller controls the crawler driving means of the first and second crawler devices to rotate the crawler unit, thereby executing the crawler travel in the first direction, and the first and second crawlers. By controlling the rolling drive means of the apparatus and rotating the crawler unit around the first rotation axis, the rolling traveling in the second direction is executed,
The controller further changes the direction of the body by controlling the crawler driving means of the first and second crawler devices in different modes during the rolling travel.

上記構成によれば、ローリング走行中に走行体の向きを変えることができ、これにより、ローリング走行により直進している時の走行体の向きの修正またはローリング走行中の旋回等が可能となる。 According to the above-described configuration, the direction of the traveling body can be changed during rolling traveling, and thereby it becomes possible to correct the orientation of the traveling body when traveling straight by rolling traveling or to turn during rolling traveling.

好ましくは、上記ボデイには、上記ボデイの向きを検出する向き検出手段が設けられ、上記コントローラは、ローリング走行中において、上記向き検出手段で検出された向きと目標向きとの角度差情報に基づき、上記第１、第２クローラ装置の上記クローラ駆動手段を制御する。
上記構成によれば、走行体の向きを自動的に修正または変更が可能である。 Preferably, the body is provided with direction detection means for detecting the direction of the body, and the controller is based on angle difference information between the direction detected by the direction detection means and the target direction during rolling travel. The crawler driving means of the first and second crawler devices are controlled.
According to the above configuration, the direction of the traveling body can be automatically corrected or changed.

上記コントローラの上記ローリング走行中のクローラ駆動手段の制御の具体的態様は、下記の通りである。
第１に、上記第１、第２クローラ装置のうちの一方のクローラ装置の上記クローラ駆動手段を制御して当該一方のクローラ装置を上記第１方向に沿って移動させ、他方のクローラ装置の上記クローラ駆動手段を制御して上記クローラ部を静止させることにより、上記ボデイの向きを変える。
第２に、上記第１、第２クローラ装置のうちの一方のクローラ装置の上記クローラ駆動手段を制御して当該一方のクローラ装置を上記第１方向に沿って移動させ、他方のクローラ装置の上記クローラ駆動手段を制御して当該他方のクローラ装置を上記一方のクローラ装置とは逆向きに移動させることにより、上記ボデイの向きを変える。
第３に、上記第１、第２クローラ装置のうちの一方のクローラ装置の上記クローラ駆動手段を制御して当該一方のクローラ装置を上記第１方向に沿って移動させ、他方のクローラ装置の上記クローラ駆動手段を制御して当該他方のクローラ装置を上記一方のクローラ装置と同じ向きに上記一方のクローラ装置より少ない量だけ移動させることにより、上記ボデイの向きを変える。 A specific aspect of the control of the crawler driving means during the rolling travel of the controller is as follows.
First, the crawler driving means of one of the first and second crawler devices is controlled to move the one crawler device along the first direction, and the other crawler device The direction of the body is changed by controlling the crawler driving means to make the crawler portion stationary.
Second, the crawler driving means of one of the first and second crawler devices is controlled to move the one crawler device along the first direction, and the other crawler device By controlling the crawler driving means and moving the other crawler device in the opposite direction to the one crawler device, the direction of the body is changed.
Third, the crawler driving means of one of the first and second crawler devices is controlled to move the one crawler device along the first direction, and the other crawler device The body direction is changed by controlling the crawler driving means and moving the other crawler device in the same direction as the one crawler device by a smaller amount than the one crawler device.

上記クローラユニットの全周は、上記一対のクローラ部が接地して上記クローラ走行を可能にする互いに径方向に対向する第１、第２領域と、上記第１、第２領域間に配置されて接地の際に上記クローラ走行が不可能な２つのデッド領域とに区分けされている。
上記クローラユニットは上記サポートに設けられた一対の接地構造を備え、これら一対の接地構造は、上記一対のクローラ部の対向方向において上記一対のクローラ部の外側に配置され、上記一対の接地構造が占める領域が、上記デッド領域として提供され、上記一対のクローラ部と上記一対の接地構造が協働して、上記クローラユニットに、上記第１回転軸線を中心とする円筒形状を付与する。 The entire circumference of the crawler unit is disposed between the first and second regions and the first and second regions that are opposed to each other in the radial direction so that the pair of crawler portions contacts the ground and enables the crawler to travel. It is divided into two dead areas in which the crawler traveling is impossible at the time of grounding.
The crawler unit includes a pair of grounding structures provided on the support, and the pair of grounding structures are disposed outside the pair of crawler parts in the opposing direction of the pair of crawler parts, and the pair of grounding structures are An occupied area is provided as the dead area, and the pair of crawler portions and the pair of grounding structures cooperate to give the crawler unit a cylindrical shape centered on the first rotation axis.

上記コントローラは、上記ローリング走行中に、上記第１、第２クローラ装置の各々において、上記第１、第２領域の一方の領域が接地している時にクローラ部を回転させ、他方の領域が接地している時にはクローラ部を静止させることにより、上記ボデイの向きを変えてもよい。
上記コントローラは、上記ローリング走行中に上記デッド領域が接地している時にクローラ部を静止させてもよい。 The controller rotates the crawler unit when one of the first and second regions is grounded in each of the first and second crawler devices during the rolling travel, and the other region is grounded. When the crawler is stationary, the direction of the body may be changed.
The controller may stop the crawler unit when the dead area is grounded during the rolling travel.

本発明の一態様では、上記クローラ駆動手段は、上記ボデイに上記第１回転軸線を中心に回転可能に支持されるとともに上記第１回動軸線に沿って延びて上記一対のクローラ部の間隙を通るクローラ駆動シャフトと、上記ボデイに設けられ上記クローラ駆動シャフトに回転トルクを付与するクローラモータと、上記クローラ駆動シャフトの回転を上記一対のクローラ部に伝達する内部伝達機構と、を有し、
上記ローリング駆動手段は、上記ボデイに上記第１回転軸線を中心に回転可能に支持されるとともに上記クローラユニットの上記サポートに連結されたローリング駆動部材と、上記ボデイに設けられて上記ローリング駆動部材に回転トルクを付与するローリングモータと、を有し、
上記コントローラは、上記ローリング走行中に、上記クローラ駆動シャフトの回転方向および回転速度が、上記クローラユニットの回転方向および回転速度とそれぞれ等しくなって上記クローラ部が静止するような同調方向、同調速度を演算し、上記クローラモータを、上記クローラ駆動シャフトが上記同調方向に回転する方向に回転させるとともに上記クローラ駆動シャフトの回転速度を上記同調速度より高めるか低めることにより、上記クローラ部を回転させる。
上記構成によれば、クローラモータがクローラユニットの外に配置されている場合でも、ローリング走行中に走行体の向きを確実に変えることができる。また、クローラモータは回転方向を変えないので、負荷を軽減することができる。 In one aspect of the present invention, the crawler driving means is supported by the body so as to be rotatable about the first rotation axis, and extends along the first rotation axis to form a gap between the pair of crawler portions. A crawler drive shaft that passes through, a crawler motor that is provided on the body and applies rotational torque to the crawler drive shaft, and an internal transmission mechanism that transmits the rotation of the crawler drive shaft to the pair of crawler portions,
The rolling drive means is supported by the body so as to be rotatable about the first rotation axis, and is connected to the support of the crawler unit, and is provided on the body and attached to the rolling drive member. A rolling motor for applying rotational torque,
The controller adjusts the tuning direction and speed so that the crawler driving shaft is stationary while the crawler driving shaft rotation direction and rotation speed are equal to the crawler unit rotation direction and rotation speed, respectively. The crawler motor is rotated by rotating the crawler motor in the direction in which the crawler drive shaft rotates in the synchronization direction and increasing or decreasing the rotation speed of the crawler drive shaft from the synchronization speed.
According to the above configuration, even when the crawler motor is disposed outside the crawler unit, the direction of the traveling body can be reliably changed during rolling traveling. Moreover, since the crawler motor does not change the rotation direction, the load can be reduced.

好ましくは、上記第１、第２のクローラ装置の上記クローラユニットは、上記第１領域が同時に接地し、上記第２領域が同時に接地するようになっており、上記コントローラは、上記ローリング走行中において、上記第１領域が接地している時に、上記第１、第２のクローラ装置の一方のクローラ装置の上記クローラモータを、上記クローラ駆動シャフトが上記同調速度より高くなるように回転させ、他方のクローラ装置の上記クローラモータを、上記クローラ駆動シャフトが上記同調速度になるかまたは同調速度より低くなるように回転させ、上記第２領域が接地している時に、上記他方のクローラ装置の上記クローラモータを、上記クローラ駆動シャフトが上記同調速度より高くなるように回転させ、上記一方のクローラ装置の上記クローラモータを、上記クローラ駆動シャフトが上記同調速度になるかまたは同調速度より低くなるように回転させることにより、上記ボデイの向きを変える。
上記構成によれば、第１領域と第２領域が接地する度に走行体の向きを変えることができる。 Preferably, the crawler units of the first and second crawler devices are configured such that the first region is grounded at the same time and the second region is grounded at the same time. When the first region is grounded, the crawler motor of one of the first and second crawler devices is rotated so that the crawler drive shaft is higher than the synchronization speed, The crawler motor of the other crawler device is rotated when the crawler motor of the other crawler device is rotated so that the crawler drive shaft is at the synchronization speed or lower than the synchronization speed and the second region is grounded. Is rotated so that the crawler drive shaft is higher than the synchronization speed, and the crawler of the one crawler device is rotated. The Ramota, the crawler drive shaft by rotating so as to be lower than or tuning speed becomes the tuning speed, changing the direction of the body.
According to the above configuration, the direction of the traveling body can be changed each time the first region and the second region are grounded.

他の態様では、上記クローラ駆動手段は、上記クローラユニット内に配置されたクローラモータと、上記クローラユニット内において上記クローラモータの回転トルクを上記一対のクローラ部に伝達する内部伝達機構と、を有し、上記ローリング駆動手段は、上記ボデイに上記第１回転軸線を中心に回転可能に支持されるとともに上記クローラユニットの上記サポートに連結されたローリング駆動部材と、上記ボデイに設けられて上記ローリング駆動部材に回転トルクを付与するローリングモータと、を有し、上記第１、第２のクローラ装置の上記クローラユニットは、上記第１領域が同時に接地し、上記第２領域が同時に接地するようになっており、
上記コントローラは、上記ローリング走行中において、上記第１領域が接地している時に、上記第１、第２のクローラ装置の一方のクローラ装置の上記クローラモータを回転させ、他方のクローラ装置の上記クローラモータを停止させ、上記第２領域が接地している時に、上記他方のクローラ装置の上記クローラモータを回転させ、上記一方のクローラ装置の上記クローラモータを停止させることにより、上記ボデイの向きを変える。
上記構成によれば、クローラモータをクローラユニットの内部に配置する構成において、比較的簡単な制御でローリング走行中に走行体の向きを変えることができる。また、第１領域と第２領域が接地する度に走行体の向きを変えることができる。さらに、クローラモータは回転方向を変えないので、負荷を軽減することができる。 In another aspect, the crawler driving means includes a crawler motor disposed in the crawler unit, and an internal transmission mechanism that transmits the rotational torque of the crawler motor to the pair of crawler units in the crawler unit. The rolling drive means is supported by the body so as to be rotatable about the first rotation axis, and is connected to the support of the crawler unit, and is provided on the body to provide the rolling drive. The crawler unit of the first and second crawler devices is configured such that the first region is grounded simultaneously and the second region is grounded simultaneously. And
The controller rotates the crawler motor of one crawler device of the first and second crawler devices and rotates the crawler of the other crawler device when the first region is grounded during the rolling travel. When the motor is stopped and the second region is grounded, the crawler motor of the other crawler device is rotated to stop the crawler motor of the one crawler device, thereby changing the direction of the body. .
According to the above configuration, in the configuration in which the crawler motor is disposed inside the crawler unit, the direction of the traveling body can be changed during rolling traveling with relatively simple control. Moreover, the direction of the traveling body can be changed each time the first region and the second region are brought into contact with each other. Furthermore, since the crawler motor does not change the rotation direction, the load can be reduced.

上記一対のクローラ部の各々は、上記第１回転軸線方向に離れて配置された一対のホイールと、これら一対のホイールに架け渡された無端条体と、この無端条体に取り付けられた多数の接地ラグとを有し、上記一対のホイールは、上記第１回転軸線と直交するとともに上記一対のクローラ部の対向方向に延びる互いに平行な第２回転軸線を中心として、それぞれ上記サポートに回転可能に支持されている。 Each of the pair of crawler portions includes a pair of wheels arranged apart in the first rotation axis direction, an endless strip spanning the pair of wheels, and a large number of endless strips attached to the endless strip. And the pair of wheels are rotatable to the support around a second rotation axis that is orthogonal to the first rotation axis and that extends in the opposing direction of the pair of crawler portions, and that is parallel to each other. It is supported.

本発明によれば、ローリング走行中に走行体の向きを変えたり修正したりすることが可能である。 According to the present invention, the direction of the traveling body can be changed or corrected during rolling traveling.

本発明の第１実施形態に係るロボットの概略平面図である。1 is a schematic plan view of a robot according to a first embodiment of the present invention. 図１においてＡ方向から見た上記ロボットの概略側面図である。FIG. 2 is a schematic side view of the robot as viewed from the direction A in FIG. 1. 上記ロボットに用いられる第１、第２のクローラ装置の平断面図である。It is a plane sectional view of the 1st and 2nd crawler device used for the above-mentioned robot. 上記クローラ装置のクローラユニットの、周方向に区分けされた領域を示す図であり、（Ａ）は第１領域が接地された状態、（Ｂ）は第２領域が接地された状態をそれぞれ示す。It is a figure which shows the area | region divided into the circumferential direction of the crawler unit of the said crawler apparatus, (A) shows the state in which the 1st area | region was earth | grounded, (B) shows the state in which the 2nd area | region was earth | grounded, respectively. ローリング走行時において、クローラモータが正転し続けると仮定した場合の各クローラ装置のクローラ部の回転を概略的に示し、（Ａ）は上記第１領域が接地された状態、（Ｂ）は上記第２領域が接地された状態をそれぞれ示す。FIG. 4 schematically illustrates the rotation of the crawler unit of each crawler device when it is assumed that the crawler motor continues to rotate normally during rolling traveling, in which (A) is a state where the first region is grounded, and (B) is the above Each of the states where the second region is grounded is shown. ローリング走行制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of rolling travel control. 図６のフローチャートで実行されるローリング走行において、ロボットの向きが目標の向きに対して時計回り方向にずれている場合に、向きを修正するための第１、第２のクローラ装置のクローラ部の回転駆動状態を示す概略平面図であり、（Ａ）は第１領域が接地している時、（Ｂ）は第２領域が接地している時の状態をそれぞれ示す。In the rolling running executed in the flowchart of FIG. 6, when the direction of the robot is shifted clockwise with respect to the target direction, the crawler unit of the first and second crawler devices for correcting the direction It is a schematic plan view which shows a rotational drive state, (A) shows the state when the 1st area | region is earth | grounded, (B) shows the state when the 2nd area | region is earth | grounded, respectively. 同ローリング走行において、ロボットの向きが目標の向きに対して反時計回り方向にずれている場合に、向きを修正するための第１、第２のクローラ装置の回転駆動状態を示す概略平面図であり、（Ａ）は第２領域が接地している時、（Ｂ）は第１領域が接地している時の状態をそれぞれ示す。FIG. 3 is a schematic plan view showing the rotational driving states of the first and second crawler devices for correcting the orientation when the orientation of the robot is deviated counterclockwise with respect to the target orientation in the rolling traveling. Yes, (A) shows the state when the second region is grounded, and (B) shows the state when the first region is grounded. 同ローリング走行において、第１、第２クローラ装置のクローラ駆動シャフトの回転速度の変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change of the rotational speed of the crawler drive shaft of a 1st, 2nd crawler apparatus in the rolling driving | running | working. 第１実施形態でのローリング走行制御の変形例を示す図９相当図である。FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 9 showing a modification of the rolling travel control in the first embodiment. 本発明の第２実施形態に係るロボットで用いられる第１、第２クローラ装置の平断面図である。It is a plane sectional view of the 1st and 2nd crawler device used with the robot concerning a 2nd embodiment of the present invention. 同第２実施形態において、ローリング走行中に向き修正を実行している時の第１、第２クローラ装置のクローラ駆動シャフトの回転速度の変化を示すタイムチャートである。In the 2nd Embodiment, it is a time chart which shows the change of the rotational speed of the crawler drive shaft of the 1st, 2nd crawler apparatus when direction correction is performed during rolling driving | running | working.

以下、本発明の第１実施形態について図１〜図９を参照しながら説明する。図１、図２において互いに直交するＸ方向（第１方向）とＹ方向（第２方向）を定める。
図１、図２に示すロボットＲ（走行体）は、荷物搬送や探査等に用いられるものであり、ボデイ１と、このボデイ１に設けられ互いにＹ方向に離間した第１、第２のクローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２とを備えている。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2, an X direction (first direction) and a Y direction (second direction) orthogonal to each other are defined.
A robot R (running body) shown in FIGS. 1 and 2 is used for cargo transportation, exploration, and the like. A body 1 and first and second crawlers provided on the body 1 and spaced apart from each other in the Y direction. Devices CR1 and CR2 are provided.

ボデイ１は平面矩形をなしており、ボデイ１には、クローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２等を制御するマイクロコンピュータやインターフェイスを含むコントローラ２（図２にのみ示す）、角速度センサ３（向き検出手段）、送受信器、バッテリ等（いずれも図示せず）が内蔵されている。さらに、ボデイ１には必要に応じて各種センサやビデオカメラ等が搭載されている。 The body 1 has a flat rectangular shape. The body 1 includes a microcomputer 2 for controlling the crawler devices CR1, CR2 and the like, a controller 2 including an interface (shown only in FIG. 2), an angular velocity sensor 3 (orientation detecting means), and transmission / reception. A device, a battery, etc. (none of which are shown) are built in. Furthermore, the body 1 is equipped with various sensors, a video camera, and the like as necessary.

各クローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２はクローラユニット５を有している。このクローラユニット５は、Ｘ方向に延びる細長い円筒形状をなしており、後述するようにＸ方向に延びる第１回転軸線Ｌ１を中心として回転可能にボデイ１に支持されている。 Each of the crawler devices CR1 and CR2 has a crawler unit 5. The crawler unit 5 has an elongated cylindrical shape extending in the X direction, and is supported by the body 1 so as to be rotatable about a first rotation axis L1 extending in the X direction as will be described later.

図３に示すように、クローラユニット５は、サポ―ト１０と、サポ―ト１０に設けられた一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂと、サポ―ト１０に設けられた一対の接地構造３０Ａ，３０Ｂと、を有している。 As shown in FIG. 3, the crawler unit 5 includes a support 10, a pair of crawler portions 20 A and 20 B provided on the support 10, and a pair of grounding structures 30 A and 30 B provided on the support 10. And have.

上記サポ―ト１０は、互いに平行をなしＸ方向（第１回転軸線Ｌ１方向）に延びるとともに第１回転軸線Ｌ１を挟んで離間対向する一対の細長い側板１１，１１と、これら側板１１，１１の一端部に回転可能に連結された第１シャフト１２と、側板１１，１１の他端部に連結された第２シャフト１３と、側板１１、１１の中間部に固定された支持板１４とを有している。 The support 10 is parallel to each other, extends in the X direction (first rotation axis L1 direction), and is opposed to the first rotation axis L1 with a pair of long and narrow side plates 11, 11, and the side plates 11, 11. A first shaft 12 rotatably connected to one end, a second shaft 13 connected to the other end of the side plates 11 and 11, and a support plate 14 fixed to an intermediate portion of the side plates 11 and 11 are provided. doing.

第１シャフト１２と第２シャフト１３の中心軸線Ｌ２，Ｌ２’は、上記第１回転軸線Ｌ１と直交し互いに平行をなして延びており、それぞれ後述するスプロケットホイール２１，２２の回転軸線（第２回転軸線）として提供される。 Center axes L2 and L2 ′ of the first shaft 12 and the second shaft 13 are orthogonal to the first rotation axis L1 and extend in parallel with each other. The rotation axes (second axes) of sprocket wheels 21 and 22, which will be described later, respectively. Provided as rotation axis).

上記一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂは、一対の側板１１間において第１回転軸線Ｌ１を挟んで離間対向して配置されている。これらクローラ部２０Ａ，２０Ｂの各々は、第１回転軸線Ｌ１方向に離れたスプロケットホイール２１，２２（ホイール）と、これらスプロケットホイール２１，２２に掛け渡されたチェーン２３（無端条体）と、このチェーン２３に等間隔をなして固定された例えばゴムからなる多数の接地部材２４とを有している。 The pair of crawler portions 20 A and 20 B is disposed between the pair of side plates 11 so as to face each other with the first rotation axis L 1 interposed therebetween. Each of these crawler portions 20A and 20B includes sprocket wheels 21 and 22 (wheels) separated in the direction of the first rotation axis L1, a chain 23 (endless strip) spanned between the sprocket wheels 21 and 22, A plurality of grounding members 24 made of rubber, for example, are fixed to the chain 23 at equal intervals.

一方のクローラ部２０Ａのスプロケットホイール２１は第１シャフト１２に直接固定されており、他方のクローラ部２０Ｂのスプロケットホイール２１は、後述の傘歯車４２ｂを介して第１シャフト１２に固定されている。
一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂのスプロケットホイール２２，２２は、第２シャフト１３に回転可能に支持されている。 The sprocket wheel 21 of one crawler part 20A is directly fixed to the first shaft 12, and the sprocket wheel 21 of the other crawler part 20B is fixed to the first shaft 12 via a bevel gear 42b described later.
The sprocket wheels 22 and 22 of the pair of crawler portions 20 A and 20 B are rotatably supported by the second shaft 13.

上記一対の接地構造３０Ａ，３０Ｂの各々は、第１回転軸線Ｌ１方向に間隔をおいて配置された複数（本実施形態では５個）の接地板３１を有している。これら接地板３１は、例えばゴムからなり、側板１１の外面に固定され、側板１１と直角をなして第２回転軸線Ｌ２，Ｌ２’方向に突出している。 Each of the pair of grounding structures 30A and 30B has a plurality of (five in the present embodiment) grounding plates 31 arranged at intervals in the direction of the first rotation axis L1. These ground plates 31 are made of, for example, rubber, are fixed to the outer surface of the side plate 11, and project in the second rotation axis L 2, L 2 ′ direction at right angles to the side plate 11.

図２に示すように、上記一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂの接地部材２４の外面および上記一対の接地構造３０Ａ，３０Ｂの接地板３１の外面が協働して、クローラユニット５の外周に上記第１回転軸線Ｌ１を中心とする円筒形状を付与している。 As shown in FIG. 2, the outer surface of the grounding member 24 of the pair of crawler portions 20A and 20B and the outer surface of the grounding plate 31 of the pair of grounding structures 30A and 30B cooperate with each other on the outer periphery of the crawler unit 5. A cylindrical shape centered on one rotation axis L1 is given.

図３において、クローラユニット５の右端部は、ボデイ１に固定されたブラケット４０と、このブラケット４０に第１回転軸線Ｌ１を中心に回転可能に支持されたクローラ駆動シャフト４１により、第１回転軸線Ｌ１を中心に回転可能に支持されている。このクローラ駆動シャフト４１は、第１回転軸線Ｌ１に沿って延び、その内端近傍で支持板１４に回転可能に支持され、中間部でベアリングを介して第２シャフト１３を貫通している。なお、この貫通状態において、クローラ駆動シャフト４１の第１回転軸線Ｌ１を中心とする回転は許容されている。 In FIG. 3, the right end portion of the crawler unit 5 has a first rotation axis line by a bracket 40 fixed to the body 1 and a crawler drive shaft 41 supported by the bracket 40 so as to be rotatable about the first rotation axis L1. It is supported so as to be rotatable around L1. The crawler drive shaft 41 extends along the first rotation axis L1, is rotatably supported by the support plate 14 in the vicinity of the inner end thereof, and penetrates the second shaft 13 through a bearing at an intermediate portion. In this penetrating state, the crawler drive shaft 41 is allowed to rotate around the first rotation axis L1.

クローラ駆動シャフト４１の内端部は、第１シャフト１２と第２シャフト１３との間に配置されており、クローラユニット５内に配置された内部トルク伝達機構４２を介して第１シャフト１２と接続されている。このトルク伝達機構４２は、クローラ駆動シャフト４１の内端部に固定された傘歯車４２ａと、この傘歯車４２ａと噛み合い第１シャフト１２に固定された傘歯車４２ｂとを有している。 The inner end of the crawler drive shaft 41 is disposed between the first shaft 12 and the second shaft 13 and is connected to the first shaft 12 via an internal torque transmission mechanism 42 disposed in the crawler unit 5. Has been. The torque transmission mechanism 42 has a bevel gear 42 a fixed to the inner end portion of the crawler drive shaft 41, and a bevel gear 42 b that meshes with the bevel gear 42 a and is fixed to the first shaft 12.

上記クローラ駆動シャフト４１の外端部は、クローラユニット５から突出しており、外部トルク伝達機構５５を介してクローラモータ５０に接続されている。このクローラモータ５０は、ブラケット４０に固定されており、正逆回転可能である。クローラモータ５０にはこのクローラモータ５０の回転を検出するロータリーエンコーダ５１（クローラ回転センサ）が取り付けられている。 The outer end portion of the crawler drive shaft 41 protrudes from the crawler unit 5 and is connected to the crawler motor 50 via an external torque transmission mechanism 55. The crawler motor 50 is fixed to the bracket 40 and can be rotated forward and backward. The crawler motor 50 is provided with a rotary encoder 51 (crawler rotation sensor) that detects the rotation of the crawler motor 50.

外部トルク伝達機構５５は、クローラモータ５０の出力軸に固定されたタイミングプーリ５５ａと、クローラ駆動シャフト４１に固定されたタイミングプーリ５５ｂと、これらタイミングプーリ５５ａ，５５ｂに架け渡されたタイミングベルト５５ｃを有している。 The external torque transmission mechanism 55 includes a timing pulley 55a fixed to the output shaft of the crawler motor 50, a timing pulley 55b fixed to the crawler drive shaft 41, and a timing belt 55c spanned between these timing pulleys 55a and 55b. Have.

クローラモータ５０の回転トルクは、外部トルク伝達機構５５を経てクローラ駆動シャフト４１に伝達され、さらに傘歯車４２ａ，４２ｂを経てクローラ部２０Ｂのスプロケットホイール２１に伝達され、さらに第１シャフト１２を介してクローラ部２０Ａのスプロケットホイール２１にも伝達される。これにより、一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂが同時に同方向に同速度で回転駆動される。
上記クローラ駆動シャフト４１、内部トルク伝達機構４２、クローラモータ５０および
外部トルク伝達機構５５により、クローラ駆動手段が構成されている。 The rotational torque of the crawler motor 50 is transmitted to the crawler drive shaft 41 via the external torque transmission mechanism 55, further transmitted to the sprocket wheel 21 of the crawler portion 20B via the bevel gears 42a and 42b, and further via the first shaft 12. It is also transmitted to the sprocket wheel 21 of the crawler 20A. Thereby, a pair of crawler parts 20A and 20B are rotationally driven at the same speed in the same direction at the same time.
The crawler drive shaft 41, the internal torque transmission mechanism 42, the crawler motor 50, and the external torque transmission mechanism 55 constitute a crawler drive means.

図３において、クローラユニット５の左端部は、ボデイ１に固定されたブラケット４５と、このブラケット４５に第１回転軸線Ｌ１を中心に回転可能に支持されたローリング駆動シャフト４６（ローリング駆動部材）により、第１回転軸線Ｌ１を中心に回転可能に支持されている。ローリング駆動シャフト４６は、第１回転軸線Ｌ１に沿って延び、その内端部はベアリングを介して第１シャフト１２に連結されている。なお、この連結状態において、第１シャフト１２とローリング駆動シャフト４６の第１回転軸線Ｌ１を中心とする相対回転はできないが、第１シャフト１２の第２回転軸線Ｌ２を中心とする回転は許容されている。 In FIG. 3, the left end portion of the crawler unit 5 is provided by a bracket 45 fixed to the body 1 and a rolling drive shaft 46 (rolling drive member) supported by the bracket 45 so as to be rotatable about the first rotation axis L1. The first rotation axis L1 is supported so as to be rotatable. The rolling drive shaft 46 extends along the first rotation axis L1, and its inner end is connected to the first shaft 12 via a bearing. In this connection state, the first shaft 12 and the rolling drive shaft 46 cannot rotate relative to each other about the first rotational axis L1, but the first shaft 12 is allowed to rotate about the second rotational axis L2. ing.

上記ローリング駆動シャフト４６の外端部は、クローラユニット５から突出しており、トルク伝達機構６５を介してローリングモータ６０に接続されている。このローリングモータ６０は、ブラケット４５に固定されており、正逆回転可能である。ローリングモータ６０にはこのローリングモータ６０の回転を検出するロータリーエンコーダ６１（ローリング回転センサ）が取り付けられている。 The outer end portion of the rolling drive shaft 46 protrudes from the crawler unit 5 and is connected to the rolling motor 60 via a torque transmission mechanism 65. The rolling motor 60 is fixed to the bracket 45 and can be rotated forward and backward. A rotary encoder 61 (rolling rotation sensor) that detects the rotation of the rolling motor 60 is attached to the rolling motor 60.

トルク伝達機構６５は、ローリングモータ６０の出力軸に固定されたタイミングプーリ６５ａと、ローリング駆動シャフト４６に固定されたタイミングプーリ６５ｂと、これらタイミングプーリ６５ａ，６５ｂに架け渡されたタイミングベルト６５ｃを有している。 The torque transmission mechanism 65 includes a timing pulley 65a fixed to the output shaft of the rolling motor 60, a timing pulley 65b fixed to the rolling drive shaft 46, and a timing belt 65c spanned between these timing pulleys 65a and 65b. doing.

ローリングモータ６０が回転駆動すると、その回転トルクは、トルク伝達機構６５を経てローリング駆動シャフト４６に伝達され、さらにサポート１０の第１シャフト１２に伝達されるため、クローラユニット５全体が第１回転軸線Ｌ１を中心にして回転する（ローリングする）。
上記ローリング駆動シャフト４６、ローリングモータ６０およびトルク伝達機構６５により，ローリング駆動手段が構成されている。 When the rolling motor 60 is rotationally driven, the rotational torque is transmitted to the rolling drive shaft 46 via the torque transmission mechanism 65 and further to the first shaft 12 of the support 10, so that the entire crawler unit 5 is in the first rotational axis. Rotate (roll) around L1.
The rolling drive shaft 46, the rolling motor 60, and the torque transmission mechanism 65 constitute a rolling drive means.

上記一対のクローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２によるロボットＲの走行について説明する。コントローラ２は、図示しないリモートコントローラからの操作信号を受けてクローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２を制御する。クローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２において、一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂが接地された状態で、クローラモータ５０を駆動させると、前述したようにクローラ部２０Ａ，２０Ｂが同方向に同時に回転駆動し、これにより、ロボットＲはＸ方向に走行することができる（クローラ走行）。 The traveling of the robot R by the pair of crawler devices CR1 and CR2 will be described. The controller 2 receives an operation signal from a remote controller (not shown) and controls the crawler devices CR1 and CR2. In the crawler devices CR1 and CR2, when the crawler motor 50 is driven in a state where the pair of crawler portions 20A and 20B is grounded, the crawler portions 20A and 20B are simultaneously rotated in the same direction as described above. The robot R can travel in the X direction (crawler travel).

クローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２のクローラモータ５０，５０を同一方向に同一速度で回転することにより、ロボットＲはＸ方向に直進することができる。クローラモータ５０，５０の回転速度を違えることにより、ロボットＲはカーブを描いて走行する(旋回する)こともできる。また、クローラモータ５０，５０を逆方向に同一速度で回転させることにより、ロボットＲはその場旋回（超信地旋回）することもできる。 By rotating the crawler motors 50, 50 of the crawler devices CR1, CR2 in the same direction at the same speed, the robot R can go straight in the X direction. By changing the rotation speeds of the crawler motors 50 and 50, the robot R can travel (turn) while drawing a curve. Further, by rotating the crawler motors 50, 50 in the opposite direction at the same speed, the robot R can also turn on the spot (super turning).

クローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２のローリングモータ６０を駆動させると、前述したようにクローラユニット５が第１回転軸線Ｌ１を中心に回転（ローリング）する。一対のクローラユニット５が同時に同方向に同速度でローリングすることにより、ロボットＲはＹ方向に移動することができる（ローリング走行）。
ロボットＲは、クローラ走行モードおよびローリング走行モードの一方から他方への切り替えにより、超信地旋回することなく、進行方向を直角に転換することもできる。 When the rolling motor 60 of the crawler devices CR1 and CR2 is driven, the crawler unit 5 rotates (rolls) around the first rotation axis L1 as described above. When the pair of crawler units 5 simultaneously rolls in the same direction and at the same speed, the robot R can move in the Y direction (rolling running).
The robot R can also change the traveling direction to a right angle without making a super turn by switching from one of the crawler traveling mode and the rolling traveling mode to the other.

本発明の特徴部を説明する前に、本実施形態のクローラ装置ＣＲ１、ＣＲ２の特異な構成および作用を説明しておく。 Before describing the characterizing portion of the present invention, the unique configuration and operation of the crawler apparatuses CR1 and CR2 of the present embodiment will be described.

図４に示すように、クローラ装置ＣＲ１、ＣＲ２のクローラユニット５は、その全周を４つの領域に区分けされている。すなわち、接地構造３０Ａ，３０Ｂが占める２つのデッド領域Ｄと、一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂが占める第１領域Ｚ１と第２領域Ｚ２である。図４（Ａ）に示すように第１領域Ｚ１が接地している時、または図４（Ｂ）に示すように第２領域Ｚ２が接地している時に、クローラ走行が可能であり、デッド領域Ｄが接地している時には、クローラ走行が不可能である。
第１領域Ｚ１，Ｚ２は任意に設定でき、例えば図４（Ａ）に示すようにクローラ部２０Ａ、接地構造３０Ａが右側に位置し、クローラ部２０Ｂ、接地構造３０Ｂが左側に位置している時に、下に位置する領域を第１領域Ｚ１とし、上に位置する領域を第２領域Ｚ２とする。 As shown in FIG. 4, the crawler units 5 of the crawler devices CR1 and CR2 are divided into four regions on the entire circumference. That is, there are two dead areas D occupied by the grounding structures 30A and 30B, and a first area Z1 and a second area Z2 occupied by the pair of crawler portions 20A and 20B. When the first region Z1 is grounded as shown in FIG. 4A or when the second region Z2 is grounded as shown in FIG. 4B, the crawler travel is possible, and the dead region When D is grounded, crawler travel is impossible.
The first regions Z1 and Z2 can be arbitrarily set. For example, as shown in FIG. 4A, when the crawler 20A and the grounding structure 30A are located on the right side and the crawler 20B and the grounding structure 30B are located on the left side. The lower region is referred to as a first region Z1, and the upper region is referred to as a second region Z2.

ロボットＲがＹ方向（図５において紙面と直交する方向）にローリング走行している時には、第１領域Ｚ１と第２領域Ｚ２が交互に接地する。このローリング走行において、クローラモータ５０が一方向に回転（例えば正転）し続けると仮定した場合、クローラ装置ＣＲ１、ＣＲ２は、Ｘ方向に沿って交互に逆向きに移動することになる。例えば、図５（Ａ）に示すように第１領域Ｚ１が接地した状態では、クローラ装置ＣＲ１、ＣＲ２は左方向に移動し、図５（Ｂ）に示すように第２領域Ｚ２が接地した状態では、クローラ装置ＣＲ１、ＣＲ２は右方向に移動する。 When the robot R is rolling in the Y direction (a direction orthogonal to the paper surface in FIG. 5), the first region Z1 and the second region Z2 are alternately grounded. In this rolling travel, when it is assumed that the crawler motor 50 continues to rotate (for example, forward rotation) in one direction, the crawler devices CR1 and CR2 alternately move in the opposite direction along the X direction. For example, in the state where the first region Z1 is grounded as shown in FIG. 5A, the crawler devices CR1 and CR2 move to the left, and the second region Z2 is grounded as shown in FIG. 5B. Then, the crawler devices CR1 and CR2 move in the right direction.

本実施形態のようにクローラモータ５０がクローラユニット５の外に配置されている場合には、上記ローリングモータ６０のみを駆動させると、クローラ部２０Ａ，２０Ｂが回転してしまう。その理由を図３を参照しながら説明する。ローリングモータ６０のみを駆動させた場合、クローラユニット５が第１回転軸線Ｌ１を中心に回転する。この時、クローラ駆動シャフト４１は回転せず静止しているため、傘歯車４２ｂが第１回転軸線Ｌ１を中心に公転する。その結果、傘歯車４２ｂは停止状態の傘歯車４２ａとの噛み合いにより回転軸線Ｌ２を中心に自転し、これにより第１シャフト１２が回転し、一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂが回転駆動される。 When the crawler motor 50 is arranged outside the crawler unit 5 as in the present embodiment, when only the rolling motor 60 is driven, the crawler portions 20A and 20B are rotated. The reason will be described with reference to FIG. When only the rolling motor 60 is driven, the crawler unit 5 rotates around the first rotation axis L1. At this time, since the crawler drive shaft 41 does not rotate and is stationary, the bevel gear 42b revolves around the first rotation axis L1. As a result, the bevel gear 42b rotates about the rotation axis L2 by meshing with the stopped bevel gear 42a, whereby the first shaft 12 rotates and the pair of crawler portions 20A and 20B is rotationally driven.

上述のようにクローラモータ５０が停止した状態でローリングモータ６０だけが駆動すると、一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂが回転するため、ロボットＲはＹ方向に直進せず、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように左右にジグザグに移動してしまう。 As described above, when only the rolling motor 60 is driven with the crawler motor 50 stopped, the pair of crawler portions 20A and 20B rotate, so that the robot R does not move straight in the Y direction, and FIGS. ) Zigzags to the left and right as shown.

本実施形態において、ロボットＲをＹ方向に直進させるためには、クローラ駆動シャフト４１をクローラユニット５（またはローリング駆動シャフト４６）の回転に合わせて同調回転させる必要がある。具体的には、コントローラ２は、ロータリーエンコーダ６１から得られるローリングモータ６０の回転情報からクローラユニット５の回転方向、回転速度を演算し、このクローラユニット５の回転方向、回転速度にクローラ駆動シャフト４１の回転方向、回転速度が一致するように、ロータリーエンコーダ５１からの情報に基づきクローラモータ５０を制御する。以下、ローリング走行時にクローラ部２０Ａ，２０Ｂを静止させるためのクローラ駆動シャフト４１の回転方向、回転速度をそれぞれ同調方向、同調速度Ｎａと言う。 In this embodiment, in order to move the robot R straight in the Y direction, it is necessary to rotate the crawler drive shaft 41 in synchronization with the rotation of the crawler unit 5 (or the rolling drive shaft 46). Specifically, the controller 2 calculates the rotation direction and rotation speed of the crawler unit 5 from the rotation information of the rolling motor 60 obtained from the rotary encoder 61, and the crawler drive shaft 41 is converted into the rotation direction and rotation speed of the crawler unit 5. The crawler motor 50 is controlled based on the information from the rotary encoder 51 so that the rotation direction and the rotation speed coincide with each other. Hereinafter, the rotation direction and rotation speed of the crawler drive shaft 41 for stopping the crawler portions 20A and 20B during rolling traveling are referred to as a tuning direction and a tuning speed Na, respectively.

本実施形態では、さらに進んで、ローリング走行中に接地面の傾斜や摩擦係数の相違によりロボットＲの向きがスタート地点での向きからずれてしまった場合でも、ロボットＲの向きを自動修正して直進できるように制御している。以下、その制御を図６のフローチャートを参照しながら説明する。 In this embodiment, the robot R is automatically corrected even when the orientation of the robot R deviates from the orientation at the starting point due to the difference in the inclination of the ground contact surface and the friction coefficient during rolling traveling. It is controlled so that it can go straight. The control will be described below with reference to the flowchart of FIG.

図示しないリモートコントローラからのローリング走行指令を受けた時に、コントローラ２は以下の制御を実行する。
最初のステップ１０１で、スタート地点でのボデイ１（ロボットＲ）の向きを目標向きとして記憶する。この向きは角速度センサ３からの角速度の積分値として得られる。 When receiving a rolling travel command from a remote controller (not shown), the controller 2 executes the following control.
In the first step 101, the direction of the body 1 (robot R) at the start point is stored as the target direction. This direction is obtained as an integral value of the angular velocity from the angular velocity sensor 3.

次のステップ１０２で、ローリング走行状態でのクローラユニット５の回転速度から、クローラ部２０Ａ，２０Ｂの静止状態を維持するためのクローラ駆動シャフト４１の同調速度Ｎａを演算する。 In the next step 102, the synchronization speed Na of the crawler drive shaft 41 for maintaining the crawler portions 20A and 20B in a stationary state is calculated from the rotational speed of the crawler unit 5 in the rolling running state.

次のステップ１０３で、目標向きに対する現在のロボットＲの向きの角度差Θの絶対値が不感範囲α以上か否かを判断する。
ステップ１０３で肯定判断したときには、ステップ１０４に進み、ここでローリングモータ６０が正転か否かを、判断する。ここで、ローリングモータ６０が正転とは、例えば図７、図８に示すように、第１クローラ装置ＣＲ１が前、第２クローラ装置ＣＲ２が後に位置した状態でローリング走行が行なわれる回転方向である。 In the next step 103, it is determined whether or not the absolute value of the angle difference Θ of the current direction of the robot R with respect to the target direction is greater than or equal to the dead range α.
When an affirmative determination is made at step 103, the routine proceeds to step 104, where it is determined whether or not the rolling motor 60 is rotating forward. Here, the normal rotation of the rolling motor 60 is a rotational direction in which rolling travel is performed with the first crawler device CR1 positioned at the front and the second crawler device CR2 positioned at the rear, as shown in FIGS. 7 and 8, for example. is there.

ステップ１０４で肯定判断したときには、ステップ１０５に進み、ここで上記角度差Θがプラスかマイナスかを判断する。ここで、角度差Θがプラスとは、図７に示すようにロボットＲの向きが目標の向きに対して時計回り方向にずれている場合を指し、マイナスとは、図８に示すようにロボットＲの向きが目標の向きに対して反時計回り方向にずれている場合を指すものとする。 When an affirmative determination is made at step 104, the routine proceeds to step 105, where it is determined whether the angle difference Θ is positive or negative. Here, the positive angle difference Θ indicates a case where the orientation of the robot R is deviated in the clockwise direction with respect to the target orientation as shown in FIG. 7, and the negative is a robot as shown in FIG. It is assumed that the direction of R is deviated counterclockwise with respect to the target direction.

ステップ１０５で角度差Θがプラスであると判断したときには、ステップ１０６に進み、ここでクローラユニット５のいずれの領域が接地しているかを、判断する。
ステップ１０６で第１領域Ｚ１が接地していると判断した場合には、ステップ１０８に進み、図７（Ａ）に示すように第２クローラ装置ＣＲ２のクローラ部２０Ａ，２０Ｂを静止させ、第１クローラ装置ＣＲ１を左方向に移動させる。 When it is determined in step 105 that the angle difference Θ is positive, the process proceeds to step 106 where it is determined which region of the crawler unit 5 is grounded.
If it is determined in step 106 that the first region Z1 is grounded, the process proceeds to step 108, where the crawler portions 20A and 20B of the second crawler device CR2 are stopped as shown in FIG. The crawler device CR1 is moved leftward.

ステップ１０８の制御をより具体的に説明すると、第２クローラ装置ＣＲ２のクローラ駆動シャフト４１の回転方向、回転速度を前述した同調方向、同調速度Ｎａになるようにクローラモータ５０を制御して、第２クローラ装置ＣＲ２のクローラ部２０Ａ，２０Ｂを静止状態する。なお、ローリングモータ６０が正転の時にクローラ駆動シャフト４１の回転方向が同調方向になるようなクローラモータ５０の回転方向を正転方向とする。ステップ１０４で肯定判断した場合、クローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２のクローラモータ５０の回転は常に正転である。
さらにステップ２０８では、第１クローラ装置ＣＲ１のクローラ駆動シャフト４１の回転速度がＮａ＋Ｎｘとなるように、クローラモータ５０を制御し、クローラ部２０Ａ，２０Ｂを回転させる。なお、上記付加回転速度Ｎｘは、Ｎｘ＝ｈ・Ｎａで求められる。ｈは１未満の変数であり、上記角度差Θが大きくなるにしたがって大きくなるように変化する。上記付加回転速度Ｎｘが、第１クローラ装置ＣＲ１を左方向へ移動するための回転速度となる。 The control in step 108 will be described more specifically. The crawler motor 50 is controlled so that the rotation direction and rotation speed of the crawler drive shaft 41 of the second crawler device CR2 become the above-described tuning direction and tuning speed Na. The crawler units 20A and 20B of the two crawler device CR2 are brought into a stationary state. The rotation direction of the crawler motor 50 so that the rotation direction of the crawler drive shaft 41 becomes the synchronization direction when the rolling motor 60 is rotating forward is defined as the normal rotation direction. When an affirmative determination is made in step 104, the rotation of the crawler motor 50 of the crawler devices CR1 and CR2 is always normal.
In step 208, the crawler motor 50 is controlled to rotate the crawler portions 20A and 20B so that the rotation speed of the crawler drive shaft 41 of the first crawler device CR1 is Na + Nx. The additional rotational speed Nx is obtained by Nx = h · Na. h is a variable of less than 1, and changes so as to increase as the angle difference Θ increases. The additional rotational speed Nx is a rotational speed for moving the first crawler device CR1 in the left direction.

ステップ１０６で第２領域Ｚ２が接地していると判断した場合には、ステップ１０９に進み、ここでは図７（Ｂ）に示すように、第１クローラ装置ＣＲ１のクローラ部２０Ａ，２０Ｂを静止させ、第２クローラ装置ＣＲ２を右方向に移動させる。具体的には、第１クローラ装置ＣＲ１のクローラ駆動シャフト４１の回転速度を同調速度Ｎａにし、第２クローラＣＲ２のクローラ駆動シャフト４１の回転速度をＮａ＋Ｎｘにする。 If it is determined in step 106 that the second region Z2 is grounded, the process proceeds to step 109, where the crawler units 20A and 20B of the first crawler device CR1 are stopped as shown in FIG. 7B. The second crawler device CR2 is moved rightward. Specifically, the rotation speed of the crawler drive shaft 41 of the first crawler device CR1 is set to the synchronization speed Na, and the rotation speed of the crawler drive shaft 41 of the second crawler CR2 is set to Na + Nx.

ステップ１０６でデッド領域Ｄが接地していると判断した時には、ステップ１１０に進み、ここで２つのクローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２のクローラ駆動シャフト４１の回転速度を同調速度Ｎａにしてクローラ部２０Ａ，２０Ｂを静止状態にする。 When it is determined in step 106 that the dead region D is grounded, the process proceeds to step 110, where the crawler units 20A and 20B are moved to the synchronization speed Na with the rotation speed of the crawler drive shaft 41 of the two crawler devices CR1 and CR2 being set. Make it stationary.

上述したように、ロボットＲが目標向きから時計回り方向にずれている場合には、第１クローラ装置ＣＲ１の左移動、第２クローラ装置ＣＲ２の右移動を間欠的に交互に繰り返すことにより、ロボットＲが向きが左方向に修正されて、スタート地点での目標向きと一致し、ロボットＲを直進させることができる。 As described above, when the robot R is deviated from the target direction in the clockwise direction, the left movement of the first crawler device CR1 and the right movement of the second crawler device CR2 are intermittently repeated alternately. The direction of R is corrected to the left and matches the target direction at the start point, so that the robot R can go straight.

上記ステップ１０８〜１１０の制御において、第１クローラ装置ＣＲ１と第２クローラ装置ＣＲ２のクローラ駆動シャフト４１の回転状態を図９のタイムチャートで示す。第１クローラ装置ＣＲ１のクローラ駆動シャフト４１は、第１領域Ｚ１が接地されている時だけ回転速度が（Ｎａ＋Ｎｘ）に上昇し、それ以外では回転速度Ｎａに維持されている。第２クローラ装置ＣＲ２のクローラ駆動シャフト４１は、第２領域Ｚ２が接地されている時だけ回転速度が（Ｎａ＋Ｎｘ）に上昇し、それ以外では回転速度Ｎａに維持されている。クローラ装置ＣＲ１、ＣＲ２のクローラモータ５０は同方向に回転（正転）しながら回転速度を変更するだけで済むので、負荷を最小限に抑えることができる。
図５を参照して説明したように、ローリング走行中にクローラモータ５０が同じ方向に回転し続けると、接地領域が変わる度にクローラ装置ＣＲ１、ＣＲ２が左右に移動するが、この現象を利用して、第１クローラ装置ＣＲ１と第２クローラ装置ＣＲ２を交互に逆方向に移動させることにより、効率良くかつ円滑にロボットＲの向きを変えることができる。 In the control of steps 108 to 110, the rotation state of the crawler drive shaft 41 of the first crawler device CR1 and the second crawler device CR2 is shown in the time chart of FIG. The crawler drive shaft 41 of the first crawler device CR1 increases in rotational speed to (Na + Nx) only when the first region Z1 is grounded, and is maintained at the rotational speed Na otherwise. The crawler drive shaft 41 of the second crawler device CR2 increases in rotational speed to (Na + Nx) only when the second region Z2 is grounded, and is maintained at the rotational speed Na otherwise. Since the crawler motors 50 of the crawler devices CR1 and CR2 need only change the rotation speed while rotating (forward rotation) in the same direction, the load can be minimized.
As described with reference to FIG. 5, if the crawler motor 50 continues to rotate in the same direction during rolling, the crawler devices CR1 and CR2 move left and right whenever the ground contact area changes. Thus, by alternately moving the first crawler device CR1 and the second crawler device CR2 in the opposite directions, the direction of the robot R can be changed efficiently and smoothly.

ステップ１０５で否定判断した場合、すなわち図８に示すようにロボットＲの向きが目標向きに対して反時計回り方向にずれていると判断した場合には、ステップ１０７で接地領域を判断する。
ステップ１０７で第１領域Ｚ１が接地していると判断したときには、ステップ１１１に進み、ここで図８（Ａ）に示すように、第１クローラ装置ＣＲ１のクローラ部２０Ａ，２０Ｂを静止状態にし、第２クローラ装置ＣＲ２のクローラ部２０Ａ，２０Ｂを上記と同様にして回転させることとにより、第２クローラ装置ＣＲ２を左方向に移動させる。
ステップ１０７で第２領域Ｚ２が接地していると判断したときには、ステップ１１２に進み、ここで図８（Ｂ）に示すように、第２クローラ装置ＣＲ２のクローラ部２０Ａ，２０Ｂを静止状態に、第１クローラ装置ＣＲ１のクローラ部２０Ａ，２０Ｂを上記と同様にして回転させ、第１クローラ装置Ｒ１を右方向に移動させる。
ステップ１０７でデッド領域Ｄが接地していると判断したときには、ステップ１１０に進み、ここで第１クローラ装置ＣＲ１と第２クローラ装置ＣＲ１のクローラ部２０Ａ，２０Ｂを静止状態にする。 When a negative determination is made at step 105, that is, when it is determined that the orientation of the robot R is deviated counterclockwise with respect to the target direction as shown in FIG.
When it is determined in step 107 that the first region Z1 is grounded, the process proceeds to step 111, where the crawler portions 20A and 20B of the first crawler device CR1 are brought into a stationary state, as shown in FIG. By rotating the crawler portions 20A and 20B of the second crawler device CR2 in the same manner as described above, the second crawler device CR2 is moved in the left direction.
When it is determined in step 107 that the second region Z2 is grounded, the process proceeds to step 112, where the crawler portions 20A and 20B of the second crawler device CR2 are brought into a stationary state, as shown in FIG. 8B. The crawler portions 20A and 20B of the first crawler device CR1 are rotated in the same manner as described above, and the first crawler device R1 is moved rightward.
When it is determined in step 107 that the dead region D is grounded, the process proceeds to step 110, where the crawler portions 20A and 20B of the first crawler device CR1 and the second crawler device CR1 are brought into a stationary state.

上述したように、ロボットＲが目標向きから反時計回り方向にずれている場合には、第１クローラ装置ＣＲ１の右移動、第２クローラ装置ＣＲ２の左移動を間欠的に交互に繰り返すことにより、スタート地点での向きと一致するようにロボットＲの向きを修正でき、直進することができる。 As described above, when the robot R is deviated counterclockwise from the target direction, the right movement of the first crawler device CR1 and the left movement of the second crawler device CR2 are intermittently repeated, The direction of the robot R can be corrected to coincide with the direction at the start point, and the robot can go straight.

ステップ１０４で、ローリングモータ６０が逆転していると判断した場合、すなわち、第２クローラ装置ＣＲ２が前、第１クローラ装置ＣＲ１が後に位置した状態でローリング走行が行なわれると判断した場合には、ステップ１０５’〜１０７’の判断、これらの判断に基づくステップ１０８’〜１１２’での第１クローラ装置ＣＲ１と第２クローラ装置ＣＲ２のクローラモータ５０の制御を実行する。これらステップ１０８’〜１１２’での制御は、前述したステップ１０８〜１１２の制御と同様であるが、クローラモータ５０が逆転していること、および第１クローラ装置ＣＲ１と第２クローラ装置ＣＲ２が入れ替わっていることがステップ１０８〜１１２と異なる。 If it is determined in step 104 that the rolling motor 60 is rotating in reverse, that is, if it is determined that rolling travel is performed with the second crawler device CR2 positioned in front and the first crawler device CR1 positioned behind, The control of the crawler motor 50 of the first crawler device CR1 and the second crawler device CR2 in the steps 108 ′ to 112 ′ based on the determinations in steps 105 ′ to 107 ′ is executed. The control in these steps 108 ′ to 112 ′ is the same as the control in steps 108 to 112 described above, except that the crawler motor 50 is reversed and the first crawler device CR1 and the second crawler device CR2 are switched. Is different from Steps 108-112.

ステップ１０３で否定判断した時、すなわち直進状態を維持していると判断した時には、ステップ１１３ロボットＲの向きを修正する必要が無いため、クローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２のクローラ駆動シャフト４１の回転方向、回転速度を同調方向、同調速度Ｎａになるようにクローラモータ５０を制御して、第１、第２クローラ装置ＣＲ１、ＣＲ２のクローラ部２０Ａ，２０Ｂを静止状態する。 When a negative determination is made in step 103, that is, when it is determined that the straight traveling state is maintained, since there is no need to correct the direction of the robot R in step 113, the rotation direction and rotation of the crawler drive shaft 41 of the crawler devices CR1 and CR2 The crawler motor 50 is controlled so that the speed becomes the tuning direction and the tuning speed Na, and the crawler portions 20A and 20B of the first and second crawler devices CR1 and CR2 are made stationary.

コントローラ２は、リモートコントローラからローリング走行の停止指令を受けるまで、上記のローリング制御を繰り返し、この停止指令を受けた時に制御を停止する（ステップ１１４）。 The controller 2 repeats the above-described rolling control until receiving a rolling travel stop command from the remote controller, and stops the control when receiving the stop command (step 114).

上記実施形態において、応答性を上げるために付加速度Ｎｘを同調速度Ｎａより大きくしてもよい。
上記実施形態において、クローラ駆動シャフト４１の回転速度を同調速度Ｎａより低くすることにより、クローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２を左右に移動させてもよい。ロボットＲの向きが目標向きに対して時計回り方向にずれている場合を例にとって説明すると、第１クローラ装置ＣＲ１では、第２領域Ｚ２が接地されている時に、同調速度Ｎａより低くし、それ以外の領域が接地されている時には同調速度Ｎａにする。第２クローラ装置ＣＲ２では、第１領域Ｚ１が接地されている時に、同調速度Ｎａより低くし、それ以外の領域が接地されている時には同調速度Ｎａにする。 In the above embodiment, the additional speed Nx may be made larger than the tuning speed Na in order to increase the responsiveness.
In the above-described embodiment, the crawler devices CR1 and CR2 may be moved left and right by making the rotation speed of the crawler drive shaft 41 lower than the synchronization speed Na. The case where the direction of the robot R is shifted in the clockwise direction with respect to the target direction will be described as an example. In the first crawler device CR1, when the second region Z2 is grounded, the speed is lower than the tuning speed Na. When the other area is grounded, the tuning speed Na is set. In the second crawler device CR2, when the first area Z1 is grounded, the speed is lower than the tuning speed Na, and when the other area is grounded, the tuning speed Na is set.

図１０は、ローリング走行制御のさらなる変形例を示す。この制御を図９と同様にロボットＲの向きが目標向きに対して時計回り方向にずれている場合を例にとって説明すると、第１領域Ｚ１が接地している時には、第１クローラ装置ＣＲ１のクローラ駆動シャフト４１の回転速度をＮａ＋Ｎｘにして、第１クローラ装置ＣＲ１を左方向に移動させ、第２クローラ装置ＣＲ２のクローラ駆動シャフト４１の回転速度を同調速度Ｎａより低くすることにより、第２クローラ装置ＣＲ２を静止させずに右方向に移動させる。
第２領域Ｚ２が接地している時には、第２クローラ装置ＣＲ２のクローラ駆動シャフト４１の回転速度をＮａ＋Ｎｘにして、第２クローラ装置ＣＲ２を右方向に移動し、第１クローラ装置ＣＲ１のクローラ駆動シャフト４１の回転速度を同調速度Ｎａより低くすることにより、第１クローラ装置ＣＲ１を静止させずに左方向に移動する。 FIG. 10 shows a further modification of the rolling travel control. This control will be described by taking as an example a case where the direction of the robot R is shifted clockwise with respect to the target direction as in FIG. 9. When the first region Z1 is grounded, the crawler of the first crawler device CR1 is explained. By setting the rotational speed of the drive shaft 41 to Na + Nx, the first crawler device CR1 is moved to the left, and the rotational speed of the crawler drive shaft 41 of the second crawler device CR2 is made lower than the tuning speed Na, whereby the second crawler device. Move CR2 to the right without stopping.
When the second region Z2 is grounded, the rotation speed of the crawler drive shaft 41 of the second crawler device CR2 is set to Na + Nx, the second crawler device CR2 is moved rightward, and the crawler drive shaft of the first crawler device CR1 is moved. By making the rotational speed of 41 lower than the tuning speed Na, the first crawler device CR1 moves leftward without being stationary.

図１０の制御では、向き修正の応答性を高めることができる。クローラモータ５０の回転方向が変わらないので、クローラモータ５０への負荷は軽くて済む。なお、図１０において、クローラ駆動シャフト４１の回転速度を同調速度より低くする際に、回転速度をゼロにしてもよい。 In the control of FIG. 10, the responsiveness of the orientation correction can be improved. Since the rotation direction of the crawler motor 50 does not change, the load on the crawler motor 50 can be light. In FIG. 10, the rotation speed may be set to zero when the rotation speed of the crawler drive shaft 41 is made lower than the synchronization speed.

次に、図１１、図１２を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、クローラモータ５０がクローラユニット５に内蔵されている点を除いて第１実施形態と同様であるので、対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the second embodiment is the same as the first embodiment except that the crawler motor 50 is built in the crawler unit 5, the corresponding components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. To do.

第２実施形態では、ブラケット４０に支持された支持シャフト４１’がベアリングを介して第２シャフト１３に挿入されている。この支持シャフト４１’とローリング駆動シャフト４６により、クローラユニット５は両持ちで支持されている。
クローラモータ５０は支持板１４に固定されており、その出力軸が内部トルク伝達機構４２を介して第１シャフト１２に連結されている。 In the second embodiment, a support shaft 41 ′ supported by the bracket 40 is inserted into the second shaft 13 via a bearing. The crawler unit 5 is supported at both ends by the support shaft 41 ′ and the rolling drive shaft 46.
The crawler motor 50 is fixed to the support plate 14, and its output shaft is connected to the first shaft 12 via the internal torque transmission mechanism 42.

第２実施形態では、クローラモータ５０の停止状態でローリング走行を実行しても、クローラ部２０Ａ、２０Ｂが回転することはないので、同調制御は不要である。ロボットＲの向きが目標向きに対して時計回り方向にずれている場合を例にとって説明すると、図１２に示すように、第１クローラ装置ＣＲ１のクローラ駆動シャフト４１は、第１領域Ｚ１が接地されている時だけ回転速度がＮｘになり、それ以外では回転速度ゼロに維持されている。第２クローラ装置ＣＲ２のクローラ駆動シャフト４１は、第２領域Ｚ２が接地されている時だけ回転速度がＮｘになり、それ以外では回転速度はゼロに維持されている。これにより、第１実施形態と同様のローリング走行中の旋回制御を行うことができる。 In the second embodiment, the crawler units 20A and 20B do not rotate even when the rolling travel is executed while the crawler motor 50 is stopped, so that the synchronization control is unnecessary. The case where the direction of the robot R is shifted in the clockwise direction with respect to the target direction will be described as an example. As shown in FIG. 12, the crawler drive shaft 41 of the first crawler device CR1 is grounded in the first region Z1. The rotational speed becomes Nx only when the rotational speed is at rest, and otherwise the rotational speed is maintained at zero. The crawler drive shaft 41 of the second crawler device CR2 has a rotational speed of Nx only when the second region Z2 is grounded, and otherwise the rotational speed is maintained at zero. Thereby, the same turning control during rolling traveling as in the first embodiment can be performed.

第２実施形態において、クローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２の一方のクローラ装置を左右いずれかに移動させる際に、他方のクローラ装置を同方向に小さな移動量で移動させてもよい。この場合でも、クローラモータ５０は回転方向を変えないので、負荷を軽減できる。
クローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２の一方のクローラ装置を左右いずれかに移動させる際に、他方のクローラ装置を逆方向に移動させてもよい。この場合、クローラモータ５０は正逆回転を交互に繰り返すことになる。 In the second embodiment, when one of the crawler devices CR1 and CR2 is moved left or right, the other crawler device may be moved in the same direction with a small amount of movement. Even in this case, since the crawler motor 50 does not change the rotation direction, the load can be reduced.
When one of the crawler devices CR1 and CR2 is moved to the left or right, the other crawler device may be moved in the reverse direction. In this case, the crawler motor 50 repeats forward and reverse rotation alternately.

上記第１、第２実施形態の制御は、ローリング走行により直進する場合の向き修正のみならず、ロボットをローリング走行させながらロボットの向きを目標の向きに変える場合、ロボットの向きを少しずつ変えながら旋回させる場合等にも適用できることは勿論である。 The control of the first and second embodiments described above is not only for correcting the direction when going straight by rolling, but also when changing the direction of the robot to the target direction while rolling the robot, changing the direction of the robot little by little. Of course, the present invention can also be applied to the case of turning.

上記第１、第２実施形態において、デッド領域が接地されている時には、クローラ部を静止させたが、その回転速度は任意に選択できる。例えば、第１領域が接地されている時の回転速度と第２領域が接地されている時の回転速度との中間の回転速度でもよいし、これら２つの回転速度間で、勾配を持って変化してもよい。 In the first and second embodiments, when the dead area is grounded, the crawler unit is stationary, but the rotation speed can be arbitrarily selected. For example, it may be an intermediate rotational speed between the rotational speed when the first region is grounded and the rotational speed when the second region is grounded, and changes with a gradient between these two rotational speeds. May be.

上記実施形態において、クローラ装置ＣＲ１，ＣＲ２の一方を左右いずれかに移動させる際に、他方を静止させずに同方向に移動させてもよい。この場合、他方のクローラ装置の移動量を一方のクローラ装置の移動量より少なくするために、他方のクローラ装置のクローラ駆動シャフト４１の回転速度を他方のクローラ装置のクローラ駆動シャフト４１の回転速度より低くする。 In the above embodiment, when one of the crawler devices CR1 and CR2 is moved to the left or right, the other may be moved in the same direction without being stationary. In this case, in order to make the movement amount of the other crawler device smaller than the movement amount of the one crawler device, the rotation speed of the crawler drive shaft 41 of the other crawler device is made higher than the rotation speed of the crawler drive shaft 41 of the other crawler device. make low.

本発明は上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用可能である。
クローラ部は、一対のホイールと、このホイールに架け渡されてホイールの外周に摩擦係合またはピン係合されるベルトにより構成してもよい。
接地構造は無くてもよい。この場合、一対のクローラ部だけでクローラユニットの外周に円筒形状を付与するため、クローラ部の接地部材が占める角度範囲を実施形態より大きくする必要がある。
クローラユニットは片持ちで支持してもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various forms can be adopted.
The crawler portion may be constituted by a pair of wheels and a belt that is stretched over the wheels and frictionally or pin-engaged with the outer periphery of the wheels.
There may be no grounding structure. In this case, since the cylindrical shape is imparted to the outer periphery of the crawler unit with only a pair of crawler units, it is necessary to make the angle range occupied by the ground contact member of the crawler unit larger than in the embodiment.
The crawler unit may be cantilevered.

本発明は、二方向に走行可能なロボット等に適用することができる。 The present invention can be applied to a robot that can travel in two directions.

Ｒロボット
Ｌ１第１回転軸線
ＣＲ１第１クローラ装置
ＣＲ２第２クローラ装置
Ｚ１第１領域
Ｚ２第２領域
Ｄデッド領域
１ボデイ
２コントローラ
３角速度センサ（向き検出手段）
５クローラユニット
１０サポート
２０Ａ，２０Ｂクローラ部
３０Ａ、３０Ｂ接地構造
４１クローラ駆動シャフト（クローラ駆動手段）
４２内部トルク伝達機構（クローラ駆動手段）
５０クローラモータ（クローラ駆動手段）
４６ローリング駆動シャフト（ローリング駆動部材；ローリング駆動手段）
６０ローリングモータ（ローリング駆動手段）
R robot L1 first rotation axis CR1 first crawler device CR2 second crawler device Z1 first region Z2 second region D dead region 1 body 2 controller 3 angular velocity sensor (orientation detecting means)
5 Crawler unit 10 Support 20A, 20B Crawler part 30A, 30B Grounding structure 41 Crawler drive shaft (crawler drive means)
42 Internal torque transmission mechanism (crawler drive means)
50 Crawler motor (crawler drive means)
46 Rolling drive shaft (rolling drive member; rolling drive means)
60 Rolling motor (rolling drive means)

Claims

A body, first and second crawler devices extending in a first direction and supported by the body and spaced apart from each other in a second direction orthogonal to the first direction, and the first and second crawler devices provided on the body. A controller for controlling the two crawler devices,
Each of the first and second crawler devices includes a cylindrical crawler unit supported by the body so as to be rotatable around a first rotation axis extending in the first direction.
The crawler unit includes a support extending in the first direction, and a pair of crawler portions that extend in the first direction and are supported by the support and are disposed to face each other with the first rotation axis interposed therebetween.
The controller controls the crawler driving means of the first and second crawler devices to rotate the crawler unit, thereby executing the crawler travel in the first direction, and the first and second crawlers. By controlling the rolling drive means of the apparatus and rotating the crawler unit around the first rotation axis, the rolling traveling in the second direction is executed,
The controller further changes the direction of the body by controlling the crawler driving means of the first and second crawler devices in different modes during the rolling travel.

The body is provided with direction detection means for detecting the direction of the body, and the controller is configured to detect the first direction based on angle difference information between the direction detected by the direction detection means and the target direction during rolling. The traveling body according to claim 1, wherein the crawler driving means of the first and second crawler devices is controlled.

The controller controls the crawler driving means of one of the first and second crawler devices during the rolling travel to move the one crawler device along the first direction, The traveling body according to claim 1 or 2, wherein the direction of the body is changed by controlling the crawler driving means of the other crawler device to make the crawler portion stationary.

The controller controls the crawler driving means of one of the first and second crawler devices during the rolling travel to move the one crawler device along the first direction, 3. The direction of the body is changed by controlling the crawler driving means of the other crawler device and moving the other crawler device in a direction opposite to the one crawler device. The traveling body described in 1.

The controller controls the crawler driving means of one of the first and second crawler devices during the rolling travel to move the one crawler device along the first direction, The direction of the body is changed by controlling the crawler driving means of the other crawler device and moving the other crawler device in the same direction as the one crawler device by a smaller amount than the one crawler device. The traveling body according to claim 1 or 2, characterized in that

The entire circumference of the crawler unit is disposed between the first and second regions and the first and second regions that are opposed to each other in the radial direction so that the pair of crawler portions contacts the ground and enables the crawler to travel. 3. The traveling body according to claim 1, wherein the traveling body is divided into two dead areas in which the crawler traveling is impossible at the time of grounding.

The crawler unit includes a pair of grounding structures provided on the support, and the pair of grounding structures are disposed outside the pair of crawler parts in the opposing direction of the pair of crawler parts, and the pair of grounding structures are Occupied area is provided as the dead area,
The traveling body according to claim 6, wherein the pair of crawler portions and the pair of grounding structures cooperate to give the crawler unit a cylindrical shape centered on the first rotation axis.

The controller rotates the crawler unit when one of the first and second regions is grounded in each of the first and second crawler devices during the rolling travel, and the other region is grounded. The traveling body according to claim 6 or 7, wherein when the vehicle is running, the crawler portion is stationary to change the direction of the body.

The traveling body according to claim 8, wherein the controller stops the crawler portion when the dead area is in contact with the ground during the rolling traveling.

The crawler driving means is supported by the body so as to be rotatable about the first rotation axis, extends along the first rotation axis, and passes through the gap between the pair of crawler portions; A crawler motor that is provided on the body and applies a rotational torque to the crawler drive shaft, and an internal transmission mechanism that transmits the rotation of the crawler drive shaft to the pair of crawler portions,
The rolling drive means is supported by the body so as to be rotatable about the first rotation axis, and is connected to the support of the crawler unit, and is provided on the body and attached to the rolling drive member. A rolling motor for applying rotational torque,
The controller adjusts the tuning direction and speed so that the crawler driving shaft is stationary while the crawler driving shaft rotation direction and rotation speed are equal to the crawler unit rotation direction and rotation speed, respectively. Calculating and rotating the crawler motor by rotating the crawler motor in the direction in which the crawler drive shaft rotates in the synchronization direction and increasing or decreasing the rotation speed of the crawler drive shaft from the synchronization speed. The traveling body according to any one of claims 6 to 9, wherein

The crawler units of the first and second crawler devices are configured such that the first region is grounded simultaneously and the second region is grounded simultaneously,
The controller, during the rolling travel,
When the first region is grounded, the crawler motor of one of the first and second crawler devices is rotated so that the crawler driving shaft is higher than the synchronization speed, and the other crawler is rotated. Rotating the crawler motor of the apparatus so that the crawler drive shaft is at or below the tuning speed;
When the second region is grounded, the crawler motor of the other crawler device is rotated so that the crawler drive shaft is higher than the synchronization speed, and the crawler motor of the one crawler device is By rotating the crawler drive shaft so that it is at or below the tuning speed,
The traveling body according to claim 10, wherein a direction of the body is changed.

The crawler driving means includes a crawler motor disposed in the crawler unit, and an internal transmission mechanism that transmits the rotational torque of the crawler motor to the pair of crawler units in the crawler unit,
The rolling drive means is supported by the body so as to be rotatable about the first rotation axis, and is connected to the support of the crawler unit, and is provided on the body and attached to the rolling drive member. A rolling motor for applying rotational torque,
The crawler units of the first and second crawler devices are configured such that the first region is grounded simultaneously and the second region is grounded simultaneously,
The controller, during the rolling travel,
When the first region is grounded, the crawler motor of one of the first and second crawler devices is rotated, the crawler motor of the other crawler device is stopped,
When the second region is grounded, the crawler motor of the other crawler device is rotated and the crawler motor of the one crawler device is stopped.
The traveling body according to any one of claims 6 to 9, wherein a direction of the body is changed.