JP2020099952A

JP2020099952A - ロボット用保護着

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Publication number: JP2020099952A
Application number: JP2018237903A
Authority: JP
Inventors: 研巽; Ken Tatsumi
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-07-02
Anticipated expiration: 2038-12-20
Also published as: JP7209527B2

Abstract

【課題】表面に凹凸形状を与えたり生地の余剰を過度にもたらしたりすることなく、ジョイントで連結された二つのリンクの可動域をカバーできるようにすること。【解決手段】多足ロボット１１が備える複数個のリンク５２に、両端に開口を有するカバー１１１をそれぞれ装着する。個々のリンク５２を連結するジョイントを介して対面する二つのカバー１１１の開口には、結合によってジョイントを覆う一対のカプリング要素を回転自在に組み合わせたカプリングを設ける。カバー１１１には、ファスナの開閉によって両端の開口を連絡する開放領域を設けておき、カプリング要素には、開放領域の開放によって分離される開口にそれぞれ追従するように着脱自在に二分割された分割構造を設けておく。ファスナで開放領域を開いてカプリング要素を二分割し、リンク５２にカバー１１１を装着する。【選択図】図４

Description

本発明は、多足ロボットに着用させるロボット用保護着に関する。

多足ロボットの実用化が加速している。
近年様々な分野で多足ロボットの利用が企画されており、一例として建設現場や土木現場での利用に期待が寄せられている。例えば現場を自律的に巡回させ、カメラを活用して工事の進捗状況や安全点検を行わせるような使い途が想定される。

建設土木現場での多足ロボットの使用は、当然のことながら屋外での使用になる。このため雨や埃などから多足ロボットを守らなければならない。そこでロボット用保護着というアイテムが考えられている。

特許文献１は、二足歩行の人間型ロボットに着用させるロボット用保護着を開示している。このロボット用保護着は、放熱性が高く、水の浸透性が低い生地を使用して、人間型ロボットの全身を覆う（文献１の段落［０００９］［００１０］参照）。構造的には頭部を覆うフード、胴体部を覆うベスト、腕部を覆うスリーブ、脚部を覆うパンツ、そして足部を覆うブーツに分離されており、それぞれが個々に人間型ロボットに装着される（文献１の［図２］［図３］参照）。

特許文献１は、ロボット用保護着が放熱のための吸排気口を備えていること（文献１の段落［００１１］［図４］参照）、パンツとベストはファスナなどの開閉構造を側部に備えていること（文献１の段落［００１４］［図７］参照）も開示している。

特開２００４−１８３１５７号公報

多足ロボットは、複数個のリンクをジョイントによって可動自在に連結している。これが多足ロボットの基本構造である。複数個のリンクは、多足ロボットの胴体部であったり、頭部、腕部、脚部、足部であったりする。
このためジョイントで連結された二つのリンクは、互いに大きく可動することがある。
そこで特許文献１は、リンク同士の動きを吸収するために、ジョイントを覆う部分の外側に蛇腹材を配置し、内側に引張り材を配置した二重構造にすることを提案している（文献１の段落［００１３］［図６］参照）。

特許文献１の各図を参照することで、腕部を覆うスリーブと脚部を覆うパンツとに蛇腹材が用いられていることがわかる。図６にも示されているように、蛇腹材は、スリーブとパンツとに凹凸形状を与え、生地の余剰を過度にもたらす。
このため建設現場や土木現場などで多足ロボットを使用すると、各種の建築材料や土木材料、重機、工具などが障害物となり、これらにロボット用保護着が引っかかってしまう可能性を否定できない。多足ロボットそれ自体は障害物を避けて自立歩行するようにプログラミングされてはいても、ロボット用保護着を着用した状態での障害物の回避までは想定していないからである。

本発明の課題は、表面に凹凸形状を与えたり生地の余剰を過度にもたらしたりすることなく、ジョイントで連結された二つのリンクの可動に追従できるようにすることである。

本発明のロボット用保護着は、多足ロボットが備える複数個のリンクにそれぞれ装着され、両端に開口を有する複数個のカバーと、前記リンクを連結するジョイントを介して対面する二つの前記カバーの開口にそれぞれ設けられ、結合によって前記ジョイントを覆う一対のカプリング要素を回転自在に組み合わせたカプリングと、を備える。

本発明によれば、表面に凹凸形状を与えたり生地の余剰を過度にもたらしたりすることなく、ジョイントで連結された二つのリンクの可動に追従することができる。

本実施の形態のロボット用保護着を着用させる多足ロボットの斜視図。その側面図。その平面図。ロボット用保護着を着用させた多足ロボットの側面図。胴体カバーの第１の実施の形態を示す斜視図。図５とは反対方向から見た胴体カバーの斜視図。胴体カバーの第２の実施の形態を示す斜視図。その正面図。その底面図。その側面図。大腿カバーの第１の実施の形態として、裏側から見た大腿カバーの輪郭を二点鎖線で示す分解斜視図。開いた状態の大腿カバーを内部から見た背面図。大腿カバーの第１の実施の形態の変形例を示す開いた状態の大腿カバーを内部から見た背面図。大腿カバーの第２の実施の形態として、裏側から見た大腿カバーの輪郭を二点鎖線で示す分解斜視図。下腿カバーの第１の実施の形態を示す斜視図。開いた状態の下腿カバーの斜視図。下腿カバーの第２の実施の形態を示す斜視図。ネックカバーの第１の実施の形態を示す斜視図。開いた状態のネックカバーの斜視図。ネックカバーの第２の実施の形態を示す斜視図。胴体カバーに内蔵された電気系統の（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図。電気系統のブロック図。

本実施の形態は、四足歩行の多足ロボットに着用させるロボット用保護着の一例である。多足ロボットについて簡単に説明した後、ロボット用保護着について詳しく説明する。説明は次の項目順に行う。
１．多足ロボット
（１）胴体
（２）脚部
（３）頭部
（４）リンクとジョイント
２．ロボット用保護着
（１）構成
（概要）
（胴体カバー）
（大腿カバー）
（下腿カバー）
（ネックカバー）
（放熱構造）
（２）作用効果
（ロボット用保護着の着脱）
（動作追従性）
（熱対策）
（まとめ）
３．変形例

１．多足ロボット
図１ないし図３に示すように、多足ロボット１１は、平べったい矩形形状をした胴体２１に四本の脚部３１と頭部４１とを設けた四足動物のような形態を有している。

（１）胴体
胴体２１にはロボット制御用の制御回路とバッテリとが内蔵されている（いずれも図示せず）。制御回路は人工知能（ＡＩ）を搭載し、上記センシングの結果に基づいて、多足ロボット１１の各部に仕込んでいる図示しないアクチュエータを駆動する。バッテリは、多足ロボット１１の腹の部分、つまり胴体２１の底部中央領域に収納されている。

（２）脚部
脚部３１は四本設けられ、それぞれ大腿部３２と下腿部３３とを有している。

大腿部３２は、胴体２１の側面に設けられたジョイント５１（Ｊ１）に連結され、胴体２１に対して水平軸回りに回転自在である。下腿部３３は、その上端が大腿部３２の下端にジョイント５１（Ｊ２）を介して連結され、互いに水平軸回りに回転自在である。

下腿部３３は、その末端に足３４を一体に設けている。足３４は、外周に滑り止めを有する接地体３５を備えている。接地体３５は、水平軸回りに所定の角度範囲を回転自在に取り付けられ、下腿部３３の角度が変動した場合にも、多足ロボット１１の姿勢を安定した状態に保つ。

（３）頭部
頭部４１は、ネック４２を介して胴体２１に取り付けられている。

ネック４２は、胴体２１の先端側上面に設けられたボス４３が内蔵するジョイント５１（Ｊ３）に、垂直軸回りに回転自在に取り付けられている。ネック４２の根元にもジョイント５１（Ｊ４）が設けられている。このジョイント５１（Ｊ４）は、ネック４２を水平軸回りに回転自在にする。

ネック４２は、その中央部分で分割され、根元ネック４４と先端ネック４５とに分離されている。これらの根元ネック４４と先端ネック４５とは、ジョイント５１（Ｊ５）によって連結されている。このジョイント５１（Ｊ５）は、互いに直交する二軸を持つジョイントであり、根元ネック４４と先端ネック４５とをあらゆる方向に自由に可動させる。

頭部４１は、先端ネック４５の末端に設けられたジョイント５１（Ｊ６）に連結されている。このジョイント５１（Ｊ６）も、互いに直交する二軸を持つジョイントであり、先端ネック４５と頭部４１とをあらゆる方向に自由に可動させる。

頭部４１は、その先端部分にセンシング窓４６を有している。多足ロボット１１は、センシング窓４６を通して、図示しないカメラや各種のセンサ類による外界のセンシングを可能にしている。

（４）リンクとジョイント
以上のように構成された多足ロボット１１は、胴体２１、大腿部３２、下腿部３３、頭部４１、根元ネック４４、及び先端ネック４５がリンク５２をなしている。これらのリンク５２同士は、上記ジョイント５１によって連結されている。個々のジョイント５１とこれによって連結される隣接する二つのリンク５２との関係は、つぎの通りである。
・ジョイント５１（Ｊ１）：胴体２１（Ｌ１）と大腿部３２（Ｌ１）
・ジョイント５１（Ｊ２）：大腿部３２（Ｌ２）と下腿部３３（Ｌ３）
・ジョイント５１（Ｊ３，Ｊ４）：胴体２１（Ｌ１）と根元ネック４４（Ｌ４）
・ジョイント５１（Ｊ５）：根元ネック４４（Ｌ４）と先端ネック４５（Ｌ５）
・ジョイント５１（Ｊ６）：先端ネック４５（Ｌ５）と頭部４１（Ｌ６）

２．ロボット用保護着
ロボット用保護着１０１は、多足ロボット１１を各種の液体や塵埃から守るためのアイテムである。このためロボット用保護着１０１には、透水性の低さ、多足ロボット１１の動きに追従し得る機能が求められる。

（１）構成
（概要）
図４に示すように、本実施の形態のロボット用保護着１０１は、個々のリンク５２に装着される各種のカバー１１１を備えている。胴体２１（リンク５２（Ｌ１））に装着されるのは、胴体カバー１１１Ａである。四本の大腿部３２（リンク５２（Ｌ２））に装着されるのは、四個の大腿カバー１１１Ｂである。そして四本の下腿部３３（リンク５２（Ｌ３））に装着されるのは、四個の下腿カバー１１１Ｃである。

ネック４２については様相が異なる。ネック４２は根元ネック４４と先端ネック４５とに分割されおり、それぞれがリンク５２（Ｌ４とＬ５）を構成する。ネック４２に装着されるカバー１１１はネックカバー１１１Ｄである。ネックカバー１１１Ｄは、二つのリンク５２（Ｌ４とＬ５）である根元ネック４４と先端ネック４５とに跨ってネック４２を覆う。

胴体カバー１１１Ａ、大腿カバー１１１Ｂ、下腿カバー１１１Ｃ、及びネックカバー１１１Ｄである各種のカバー１１１は、透水性の低い素材を用いて形成されている。例えば防水加工を施した布地、ナイロン（登録商標）、ゴアテックス（登録商標）などである。これらのカバー１１１は、必ずしも単一の素材で形成されている必要はなく、複数の素材を組み合わせたり、複数の素材を合成したりして形成されていてもよい。

多足ロボット１１に着用させるという用途の上から、カバー１１１には、多足ロボット１１の各部の動きに追従し得る伸縮性も求められる。ナイロンやゴアテックスは防水性に優れている反面伸縮性が低いため、伸縮性を要さない部分についてはナイロンやゴアテックスを用い、伸縮性が要求される部分については伸縮素材の布地に防水加工を施したものを用いるようにすることも可能である。

カバー１１１（１１１Ａ〜Ｄ）は、ジョイント５１を覆う複数個のカプリング１３１のためのカプリング要素１３２（１３２Ａ〜Ｄ）を備えている（図５〜図１９参照）。カプリング要素１３２は、着脱自在に二分割された分割構造を備え、個々のカバー１１１（１１１Ａ〜Ｄ）に取り付けられている。これらのカプリングは、例えばプラスチック、ゴムなどを素材として形成されている。

以下、カプリング１３１を有している個々のカバー１１１について説明する。

（胴体カバー）
胴体カバー１１１Ａは、多足ロボット１１の胴体２１に余裕をもってフィットするように形成されている。以下、胴体カバー１１１Ａについて二つの実施の形態を紹介する。
Ａ．第１の実施の形態
図４、図５−図６に示すように、胴体２１への装着を可能にするために、胴体カバー１１１Ａは、下部カバー１５１と上部カバー１５２との分割構造を有している。下部カバー１５１と上部カバー１５２とは、線ファスナであるファスナ１５３によって連結及び分離が可能である。ファスナ１５３は、防水ファスナであることが望ましい。

胴体カバー１１１Ａは、四つのジョイント５１（Ｊ１）を露出させる開口１５４と、ボス４３及びジョイント５１（Ｊ３）を露出させる開口１５５とを備えている。ファスナ１５３は、胴体カバー１１１Ａの両端に設けられた開口１５４，１５５を連絡する開放領域を開閉する。

胴体カバー１１１Ａの開口１５４にはカプリング要素１３２Ａが取り付けられ、開口１５５にはカプリング要素１３２Ｂが取り付けられている。カプリング要素１３２Ａは四つのジョイント５１（Ｊ１）を覆い、カプリング要素１３２Ｂはボス４３及びジョイント５１（Ｊ３）を包囲する。

カプリング要素１３２Ａは二分割され、それぞれ下部カバー１５１と上部カバー１５２とに固定されている。下部カバー１５１と上部カバー１５２とが分離したとき、二分割されたカプリング要素１３２Ａも分離する。これらのカプリング要素１３２Ａは、分割面に図示しない連結構造を備え、これらの分割面は、例えば弾発的な嵌合や磁力吸着などの手法で着脱自在に固定される。

カプリング要素１３２Ｂは二分割されていない。カプリング要素１３２Ｂは、多足ロボット１１の頭部４１及びネック４２を通すことができるため、分離する必要がないからである。

下部カバー１５１と上部カバー１５２とを連結及び分離するファスナ１５３は、四か所に分散されて設けられている。胴体カバー１１１Ａの両側面中、同じ面で隣り合う二つのカプリング要素１３２Ａをつなぐ位置に二つ、正面を通って両側面の対称位置に配置された二つのカプリング要素１３２Ａを結ぶ位置に一つ、そして背面を通って両側面の対称位置に配置された二つのカプリング要素１３２Ａを結ぶ位置に一つである。

ファスナ１５３の開閉操作によって、下部カバー１５１と上部カバー１５２とは完全に分離され、二つに分割される。そこで多足ロボット１１の胴体２１に対して、下方から下部カバー１５１をあてがい、上方から上部カバー１５２を被せるようにして四カ所のファスナ１５３を閉じれば、胴体２１の部分に胴体カバー１１１Ａを装着することができる。

Ｂ．第２の実施の形態
胴体カバー１１１Ａの第２の実施の形態を図４、図７−図１０に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。

本実施の形態の胴体カバー１１１Ａは、多足ロボット１１の四つのジョイント５１（Ｊ１）を露出させる四つの開口１５４と、ボス４３及びジョイント５１（Ｊ３）を露出させる開口１５５とを備えている点で第１の実施の形態と共通する。四つの開口１５４にカプリング要素１３２Ａが取り付けられ、単一の開口１５５にカプリング要素１３２Ｂが取り付けられていることも第１の実施の形態と共通である。

図７−図１０に示すように、本実施の形態の胴体カバー１１１Ａは、多足ロボット１１の胴体２１への装着を可能にするために、二種類の開口１６１，１６２を開き得る開閉構造を有している。

開口１６１は、胴体カバー１１１Ａの正面側から底面を通り、背面側に至る領域に設けられている。図７及び図８に現れているのは正面側の開口１６１であり、この開口１６１は図９に示すように、胴体カバー１１１Ａの長手方向に沿って底面を経由して、図示しない背面側に至っている。そこで胴体カバー１１１Ａは、開口１６１を開くことで多足ロボット１１の胴体２１を上面側から覆い、胴体２１に装着することが可能である。このときカプリング要素１３２Ｂが取り付けられた開口１５５に、多足ロボット１１の頭部４１及びネック４２を通すことで、胴体カバー１１１Ａを胴体２１にまで至らしめることができる。

胴体カバー１１１Ａは、開口１６１を面ファスナ１６３によって開閉する構造を有している。開口１６１をなす胴体カバー１１１Ａの布地は重ね合わされており、面ファスナ１６３は、重ね合わせ部分の一方にフック面、別の一方にループ面を取り付けている（いずれの面も図示せず）。そこでループ面に対するフック面の付着とその解除とによって、開口１６１は開閉される。面ファスナ１６３は、防水性を有することが望ましい。

もう一つの開口１６２は、多足ロボット１１の四つのジョイント５１（Ｊ１）を露出させる開口１５４のそれぞれに連絡するように四つ設けられ、これらの開口１５４を開口１６１に連絡する。四つの開口１６２は、開口１５４に取り付けられた左右のカプリング要素１３２Ｂから下方に延び（図７、図１０参照）、胴体カバー１１１Ａの底面に回り込んで開口１６１に連絡している。四つのカプリング要素１３２Ａはそれぞれ、開口１６２の開放領域に連絡するように分割される。

そこで胴体カバー１１１Ａは、側面に設けられた四つの開口１６２を開くことで、胴体２１と四足の脚部３１とを連結する四つのジョイント５１（Ｊ１）をカプリング要素１３２Ａに収めることができる。

開口１６２には線ファスナであるファスナ１６４が取り付けられている。ファスナ１６４によって、開口１６２を開閉することが可能である。ファスナ１６４は、防水性を有することが望ましい。

（大腿カバー）
Ａ．第１の実施の形態
大腿カバー１１１Ｂは、多足ロボット１１の大腿部３２に余裕をもってフィットするように形成されている。以下、大腿カバー１１１Ｂについて二つの実施の形態を紹介する。

図４、図１４−図１５に示すように、大腿部３２への装着を可能にするために、大腿カバー１１１Ｂは、前カバー１７１と後カバー１７２との分割構造を有している。前カバー１７１と後カバー１７２とは、線ファスナであるファスナ１７３によって連結及び分離が可能である。ファスナ１７３は、防水ファスナであることが望ましい。

大腿カバー１１１Ｂは、胴体２１側のジョイント５１（Ｊ１）を露出させる開口１７４と、脚部３１のジョイント５１（Ｊ２）を露出させる開口１７５とを備えている。開口１７４が設けられているのは大腿カバー１１１Ｂの側面であり、開口１７５が設けられているのは大腿カバー１１１Ｂの下端である。ファスナ１７３は、大腿カバー１１１Ｂの両端に設けられた開口１７４，１７５を連絡する開放領域を開閉する。

大腿カバー１１１Ｂの開口１７４にはカプリング要素１３２Ｃが取り付けられ、開口１７５にはカプリング要素１３２Ｄが取り付けられている。カプリング要素１３２Ｃはジョイント５１（Ｊ１）を覆い、カプリング要素１３２Ｄはジョイント５１（Ｊ２）を覆う。

カプリング要素１３２Ｃは二分割され、それぞれ前カバー１７１と後カバー１７２とに固定されている。カプリング要素１３２Ｄも二分割され、それぞれ前カバー１７１と後カバー１７２とに固定されている。前カバー１７１と後カバー１７２とが分離したとき、二分割されたカプリング要素１３２Ｃ及びＤも分離する。これらのカプリング要素１３２Ｃ及びＤは、分割面に図示しない連結構造を備え、これらの分割面は、例えば弾発的な嵌合や磁力吸着などの手法で着脱自在に固定される。

カプリング要素１３２Ｃは、胴体カバー１１１Ａに設けられたカプリング要素１３２Ａと回転自在に結合し、カプリング１３１を構成する。カプリング要素１３２Ｃの内周面の直径は、カプリング要素１３２Ａの外周面の直径よりも僅かに大きく形成されており、二つの要素１３２Ａと１３２Ｃの抜け止め嵌合によってカプリング１３１が成立する。抜け止め嵌合は、一例として、カプリング要素１３２Ｃの内周面とカプリング要素１３２Ａの外周面との間に周方向に沿って設けた互いに嵌り合う凹凸構造によって実現することができる。

前カバー１７１と後カバー１７２とを連結及び分離するファスナ１７３は、二か所に分散されて設けられている。ロボット用保護着１０１をまとった多足ロボット１１を側面から見て、正面側となる領域と背面側となる領域との二か所である。二か所に設けられたファスナ１７３は、それぞれ二つのカプリング要素１３２Ｃと１３２Ｄを結んでいる。

ファスナ１７３の開閉操作によって、前カバー１７１と後カバー１７２とは完全に分離され、二つに分割される。そこで多足ロボット１１の大腿部３２に対して、前方側から前カバー１７１をあてがい、後方側から後カバー１７２をあてがうようにして二カ所のファスナ１７３を閉じれば、大腿部３２の部分に大腿カバー１１１Ｂを装着することができる。

図１３は、大腿カバー１１１Ｂの第１の実施の形態の変形例を示している。前述の実施の形態では、ファスナ１７３を二か所に分散して設け、前カバー１７１と後カバー１７２とを完全に分離して二つに分割する一例を示した。

図１３に示す実施の形態は、二個所のうちの一か所のファスナ１７３の領域を大腿カバー１１１Ｂの頂部のみに止め、残余の部分は大腿カバー１１１Ｂを分離しないようにしている。大腿カバー１１１Ｂを分離しない領域は、ロボット用保護着１０１をまとった多足ロボット１１を側面から見て、正面側となる領域である。

そこで多足ロボット１１を側面側から見た状態で、多足ロボット１１の大腿部３２の正面側から大腿カバー１１１Ｂをあてがい、大腿部３２の裏面側に回して二カ所のファスナ１７３を閉じれば、大腿部３２の部分に大腿カバー１１１Ｂを装着することができる。

Ｂ．第２の実施の形態
大腿カバー１１１Ｂの第２の実施の形態を図１４に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。

本実施の形態の大腿カバー１１１Ｂは、多足ロボット１１のジョイント５１（Ｊ１）を露出させる開口１７４と、ジョイント５１（Ｊ２）を露出させる開口１７５とを備えている点で第１の実施の形態と共通する。開口１７４にカプリング要素１３２Ｃが取り付けられ、開口１７５にカプリング要素１３２Ｄが取り付けられていることも第１の実施の形態と共通である。

第１の実施の形態と相違するのは、前カバー１７１と後カバー１７２とに分割されておらず、一枚の材料で全体が形成されていることである。したがって本実施の形態の大腿カバー１１１Ｂは、多足ロボット１１の脚部３１を二つの開口１７４，１７５に通すようにして大腿部３２に装着される。このような構造上、開口１７４に取り付けられたカプリング要素１３２Ｃと開口１７５に取り付けられたカプリング要素１３２Ｄとは分割されておらず、エンドレスの環状部材の形態をとっている。

（下腿カバー）
下腿カバー１１１Ｃは、多足ロボット１１の下腿部３３に余裕をもってフィットするように形成されている。以下、下腿カバー１１１Ｃについて二つの実施の形態を紹介する。
Ａ．第１の実施の形態
図４、図１５−図１６に示すように、下腿部３３への装着を可能にするために、下腿カバー１１１Ｃは、両端に有する開口１９１，１９２を連絡させるスリット状の開放構造を有している。開放部分は、線ファスナであるファスナ１９３によって連結及び開放が可能である。ファスナ１９３は、下腿カバー１１１Ｃの両端に設けられた開口１９１，１９２を連絡する開放領域を開閉する。ファスナ１９３は、防水ファスナであることが望ましい。

下腿カバー１１１Ｃの開口１９１は、多足ロボット１１の大腿部３２と下腿部３３とを連結するジョイント５１（Ｊ２）を露出させる。この開口１９１には、カプリング要素１３２Ｅが取り付けられている。カプリング要素１３２Ｅは、ジョイント５１（Ｊ２）を覆う。

カプリング要素１３２Ｅは二分割され、それぞれ下腿カバー１１１Ｃの分離領域に固定されている。ファスナ１９３が開くことによって下腿カバー１１１Ｃが開放されると、二分割されたカプリング要素１３２Ｅは分離する。カプリング要素１３２Ｅは、分割面に図示しない連結構造を備え、これらの分割面は、例えば弾発的な嵌合や磁力吸着などの手法で着脱自在に固定される。

カプリング要素１３２Ｅは、大腿カバー１１１Ｂに設けられたカプリング要素１３２Ｄと結合し、カプリング１３１を構成する。カプリング要素１３２Ｅの内周面の直径は、カプリング要素１３２Ｄの外周面の直径よりも僅かに大きく形成されており、二つの要素１３２Ｄと１３２Ｅの抜け止め嵌合によってカプリング１３１が成立する。抜け止め嵌合は、一例として、カプリング要素１３２Ｅの内周面とカプリング要素１３２Ｄの外周面との間に周方向に沿って設けた互いに嵌り合う凹凸構造によって実現することができる。

下腿カバー１１１Ｃの開口１９２は、下腿部３３の末端に設けられた足３４を露出させる。この開口１９２は、ファスナ１９３を閉じることによって下腿部３３の末端に密接する。下腿部３３に対する開口１９２の密接は、シール構造１９４を構成する。

Ｂ．第２の実施の形態
下腿カバー１１１Ｃの第２の実施の形態を図１７に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。

本実施の形態の下腿カバー１１１Ｃは、多足ロボット１１のジョイント５１（Ｊ２）を露出させる開口１９１と、足３４を露出させる開口１９２とを備えている点で第１の実施の形態と共通する。開口１９１にカプリング要素１３２Ｅが取り付けられていることも第１の実施の形態と共通である。

第１の実施の形態と相違するのは、ファスナ１９３により開閉されるスリット状の開放構造を有しておらず、一枚の材料で全体が形成されていることである。したがって本実施の形態の下腿カバー１１１Ｃは、多足ロボット１１の下腿部３３を二つの開口１９１，１９２に通すようにして下腿部３３に装着される。このような構造上、開口１９１に取り付けられたカプリング要素１３２Ｅは分割されておらず、エンドレスの環状部材の形態をとっている。

本実施の形態の下腿カバー１１１Ｃは、全体が伸縮性を有するストレッチ素材で形成されている。このため開口１９２の周辺領域は下腿部３３の末端に密接し、シール構造１９４を構成する。

（ネックカバー）
ネックカバー１１１Ｄは、多足ロボット１１のネック４２に余裕をもってフィットするように形成されている。以下、ネックカバー１１１Ｄについて二つの実施の形態を紹介する。
Ａ．第１の実施の形態
図４、図１８−図１９に示すように、ネック４２への装着を可能にするために、ネックカバー１１１Ｄは、両端に有する開口２１１，２１２を連絡させるスリット状の開放構造を有している。開放部分は、線ファスナであるファスナ２１３によって連結及び開放が可能である。ファスナ２１３は、ネックカバー１１１Ｄの両端に設けられた開口２１１，２１２を連絡する開放領域を開閉する。ファスナ２１３は、防水ファスナであることが望ましい。

ネックカバー１１１Ｄの開口２１１は、ジョイント５１（Ｊ３）を内蔵するボス４３とジョイント５１（Ｊ４）とを露出させる。この開口２１１には、ネックカバー１１１Ｄの内壁側にカプリング要素１３２Ｆが取り付けられている。カプリング要素１３２Ｆは、胴体カバー１１１Ａに設けたカプリング要素１３２Ｂにカプリングし、ボス４３とジョイント５１（Ｊ４）とを覆う。

カプリング要素１３２Ｆは二分割され、それぞれネックカバー１１１Ｄの分離領域に固定されている。ファスナ２１３が開くことによってネックカバー１１１Ｄが開放されると、二分割されたカプリング要素１３２Ｆは分離する。カプリング要素１３２Ｆは、分割面に図示しない連結構造を備え、これらの分割面は、例えば弾発的な嵌合や磁力吸着などの手法で着脱自在に固定される。

カプリング要素１３２Ｆは、胴体カバー１１１Ａに設けられたカプリング要素１３２Ｂと結合し、カプリング１３１を構成する。カプリング要素１３２Ｂと１３２Ｆは、共に湾曲したテーパー形状を有しており、カプリング要素１３２Ｂに１３２Ｆを重ね合わせることができる。カプリング要素１３２Ｂと１３２Ｆは抜け止め嵌合しておらず、単に重ね合わせただけのカプリング１３１である。

ネックカバー１１１Ｄの開口２１２は、ネック４２の末端に設けられた頭部４１を露出させる。この開口２１２は、ファスナ２１３を閉じることによってネック４２と頭部４１とを連結するジョイント５１（Ｊ６）に密接する。ジョイント５１（Ｊ６）に対する開口２１１の密接は、シール構造２１４を構成する。

Ｂ．第２の実施の形態
ネックカバー１１１Ｄの第２の実施の形態を図２０に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。

本実施の形態のネックカバー１１１Ｄは、多足ロボット１１の胴体２１に設けられたジョイント５１（Ｊ３）を内蔵するボス４３とジョイント５１（Ｊ４）とを露出させる開口２１１と、頭部４１を露出させる開口２１２とを備えている点で第１の実施の形態と共通する。開口２１１にカプリング要素１３２Ｆが取り付けられていることも第１の実施の形態と共通である。

第１の実施の形態と相違するのは、ファスナ２１３により開閉されるスリット状の開放構造を有しておらず、一枚の材料で全体が形成されていることである。したがって本実施の形態のネックカバー１１１Ｄは、多足ロボット１１の頭部４１を二つの開口２１１，２１２に通すようにしてネック４２に装着される。このような構造上、開口２１１に取り付けられたカプリング要素１３２Ｆは分割されておらず、エンドレスの環状部材の形態をとっている。

本実施の形態のネックカバー１１１Ｄは、全体が伸縮性を有するストレッチ素材で形成されている。このため開口２１２の周辺領域はネック４２と頭部４１とを連結するジョイント５１（Ｊ６）に密接し、シール構造２１４を構成する。

（放熱構造）
以上述べたような第１の実施の形態、あるいは第２の実施の形態のロボット用保護着１０１を多足ロボット１１に着用させると、ロボット用保護着１０１内の内部温度が上昇する。多足ロボット１１の動作時には、とりわけそのバッテリが熱源となり、内部温度の上昇が加速する。本実施の形態のロボット用保護着１０１は、放熱部３０１を設けて内部温度の上昇を抑制するようにしている。

図２１（Ａ）（Ｂ）に示すように、放熱部３０１は、吸気部３０２と排気部３０３とを胴体カバー１１１Ａの下部カバー１５１に備え、吸気部３０２から吸引した空気を排気部３０３から廃棄する。放熱部３０１は、下部カバー１５１の内部中、吸気部３０２から排気部３０３に至る通風路３０４を形成する。多足ロボット１１の最大の熱源はそのバッテリであり、バッテリは胴体２１の腹の部分、つまり胴体２１の底部中央領域に収納されている。通風路３０４は、胴体カバー１１１Ａに収納された多足ロボット１１の胴体２１の下面に接しているため、効率よく内部温度の放熱を促すことができる。

放熱部３０１が備える吸気部３０２と排気部３０３とは、下部カバー１５１の先端側と後端側とにそれぞれ設けられたハウジング３０５に収納されている。ハウジング３０５は下部カバー１５１の底面幅一杯に設置領域を占め、上面に規制面３０５Ｕを設けている。規制面３０５Ｕは、多足ロボット１１の胴体２１が胴体カバー１１１Ａに収納された際に胴体２１の下面に接し、胴体２１の下面と下部カバー１５１の底面との間に通風路３０４のための空間を確保する。

図５及び図６、並びに図７及び図８に示すように、胴体カバー１１１Ａの先端側（図５、図７−図８参照）と後端側（図６参照）とにはそれぞれ、通気口３０６が設けられている。図２１（Ａ）（Ｂ）に示すように、吸気部３０２と排気部３０３とのハウジング３０５は、通気口３０６にフィルタ３０７を介して電動ファン３０８を配置している。吸気部３０２に配置された電動ファン３０８は、外気を胴体カバー１１１Ａ内に引き込む吸引ファンである。排気部３０３に配置された電動ファン３０８は、内気を外部に排出する排出ファンである。

放熱部３０１は、胴体カバー１１１Ａ内の空気の物理状態、本実施の形態では温度を検出する温度センサであるセンサ３０９と、このセンサ３０９の出力信号に応じて電動ファン３０８の駆動を制御する制御部３１０とを備えている。制御部３１０は下部カバー１５１の底面に設置され、センサ３０９は制御部３１０に搭載されている。二つの電動ファン３０８の駆動源となり、制御部３１０の給電元となるのはバッテリ３１１である。バッテリ３１１も下部カバー１５１の底面に設置されている。バッテリ３１１と電動ファン３０８、バッテリ３１１と制御部３１０とはそれぞれ給電ラインＰＬで接続されている。

図２２に示すように、制御部３１０は、制御回路３１２とスイッチング回路３１３とを含んでいる。制御回路３１２は、各種処理を実行するプロセッサ機能とデータ記憶機能とを発揮する集積回路である。制御回路３１２には二つの電動ファン３０８の駆動と非駆動とを決定づける境界温度が登録されている。制御回路３１２は、信号ラインＳＬを介してセンサ３０９から取り込んだアナログ信号に基づいて内部温度を認識し、こうして認識した内部温度情報を境界温度と比較する処理ルーチンを実行する。この処理ルーチンは、境界温度を境に低温領域と高温領域とに温度領域を二分し、センサ３０９によって得られた内部温度が低温領域に属する場合には電動ファン３０８を駆動せず、高温領域に属する場合には電動ファン３０８を駆動するという処理を制御回路３１２に実行させる。

制御回路３１２は、信号ラインＳＬを介してスイッチング回路３１３に与える制御信号によって電動ファン３０８の駆動と非駆動とを制御する。一例として、スイッチング回路３１３にＬ信号を与えている間は非駆動状態を維持し、Ｈ信号を与えると駆動状態になるようにロジックを組み込むことができる。

（２）作用効果
（ロボット用保護着の装着）
多足ロボット１１にロボット用保護着１０１を着用させるには、最初に胴体２１に胴体カバー１１１Ａを装着する。以下、胴体カバー１１１Ａ、大腿カバー１１１Ｂ、下腿カバー１１１Ｃ、及びネックカバー１１１Ｄに上記第１の実施の形態のものを用いたロボット用保護着１０１と、第２の実施の形態のものを用いたロボット用保護着１０１とについて、多足ロボット１１に着用させる例を説明する。

Ａ．第１の実施の形態
胴体カバー１１１Ａを装着するには、四カ所のファスナ１５３をすべて開き、下部カバー１５１と上部カバー１５２とを分離させる。そして多足ロボット１１の胴体２１の下面に下部カバー１５１をあてがい、上面に上部カバー１５２を被せる。この際、上部カバー１５２の開口１５５及びカプリング要素１３２Ｂに、頭部４１及びネック４２を通す。こうして下部カバー１５１と上部カバー１５２とを対面させた状態で、分離していた四組のカプリング要素１３２Ａを結合させ、ファスナ１５３を閉じれば、胴体カバー１１１Ａの装着が完了する。

つぎにネック４２にネックカバー１１１Ｄを装着するか、大腿部３２に大腿カバー１１１Ｂを装着する。ネックカバー１１１Ｄと大腿カバー１１１Ｂとの装着順は、いずれが先であっても後であってもよい。

ネックカバー１１１Ｄを装着するには、ファスナ２１３を開いて開放状態にする。この状態でネック４２に嵌め込み、分離させていたカプリング要素１３２を結合させ、ファスナ２１３を閉じる。

このときカプリング要素１３２Ｆは、胴体カバー１１１Ａのカプリング要素１３２Ｂに載置され、カプリング１３１を構成する。このとき組み合わされる二部材の間に潤滑油やグリースを塗布すれば、両部材間の摺動が円滑になり、多足ロボット１１の動作への追従性を良好にすることができる。

ネック４２の末端側では、ファスナ２１３を閉じることによって開口２１２が径を縮小し、頭部４１とネック４２とを連結するジョイント５１（Ｊ６）に密接する。

こうしてネックカバー１１１Ｄの装着が完了する。

大腿カバー１１１Ｂを装着するには、二か所のファスナ１７３を開き、前カバー１７１と後カバー１７２とを分離させる。図１６に示す大腿カバー１１１Ｂの場合には、前カバー１７１と後カバー１７２とを開放する。そして多足ロボット１１の大腿部３２の前後から前カバー１７１と後カバー１７２とを被せる。この状態で分離していたカプリング要素１３２Ｃと１３２Ｄとを結合させる。

この際、胴体カバー１１１Ａのカプリング要素１３２Ａの上からカプリング要素１３２Ｃを被せ、両者を組み合わせる。これによってカプリング要素１３２Ａとカプリング要素１３２Ｃとの間に、カプリング１３１が成立する。このとき組み合わされる二部材の間に潤滑油やグリースを塗布すれば、両部材間の摺動が円滑になり、多足ロボット１１の動作への追従性を良好にすることができる。

その後ファスナ１７３を閉じれば、大腿カバー１１１Ｂの装着が完了する。

下腿カバー１１１Ｃを装着するには、ファスナ１９３を開いて開放状態にする。この状態で多足ロボット１１の下腿部３３に嵌め込み、分離させていたカプリング要素１３２Ｅを結合させ、ファスナ１９３を閉じる。

この際、大腿カバー１１１Ｂのカプリング要素１３２Ｄの上からカプリング要素１３２Ｅを被せ、両者を組み合わせる。これによってカプリング要素１３２Ｄとカプリング要素１３２Ｅとの間に、カプリング１３１が成立する。このとき組み合わされる二部材の間に潤滑油やグリースを塗布すれば、両部材間の摺動が円滑になり、多足ロボット１１の動作への追従性を良好にすることができる。

その後ファスナ１９３を閉じる。これによって足３４の側では開口１９２が径を縮小し、下腿カバー１１１Ｃの末端に密接する。こうして下腿カバー１１１Ｃの装着が完了する。

多足ロボット１１からロボット用保護着１０１を脱がせるには、装着時と逆の作業をすればよい。

Ｂ．第２の実施の形態
胴体カバー１１１Ａを装着するには、面ファスナ１６３によって開口１６１を開き、ファスナ１６４によって四つの開口１５４を開放する。このとき四つの開口１５４に設けられているカプリング要素１３２Ａを二分割する。そこで多足ロボット１１の頭部４１とネック４２とを胴体カバー１１１Ａの開口１５５に通し、胴体２１に胴体カバー１１１Ａを被せる。この状態で面ファスナ１６３によって開口１６１を閉じ、多足ロボット１１の脚部３１の付け根にあるジョイント５１（Ｊ）を覆うようにして、二分割されていたカプリング要素１３２Ａを結合させる。そしてファスナ１６４によって開口１６２を閉じれば、胴体カバー１１１Ａの装着が完了する。

ネックカバー１１１Ｄを装着するには、二つの開口２１１，２１２に頭部４１とネック４２とを通し、ネックカバー１１１Ｄでネック４２を覆うようにすればよい。

ネック４２の末端側では、ネックカバー１１１Ｄは、自らの伸縮性によって頭部４１とネック４２とを連結するジョイント５１（Ｊ６）に密接する。

こうしてネックカバー１１１Ｄの装着が完了する。

大腿カバー１１１Ｂを装着するには、二つの開口１７４，１７５に脚部３１を通し、大腿カバー１１１Ｂで大腿部３２を覆うようにすればよい。

こうして大腿カバー１１１Ｂの装着が完了する。

下腿カバー１１１Ｃを装着するには、二つの開口１９１，１９２に脚部３１を通し、下腿カバー１１１Ｃで下腿部３３を覆うようにすればよい。

下腿部３３の末端側では、下腿カバー１１１Ｃは、自らの伸縮性によって下腿部３３と足３４との間の部分に密接する。こうして下腿カバー１１１Ｃの装着が完了する。

（動作追従性）
多足ロボット１１が動作したとき、胴体２１、大腿部３２、下腿部３３の各リンク５２（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）については、個々にカバー１１１（胴体カバー１１１Ａ、大腿カバー１１１Ｂ、下腿カバー１１１Ｃ）が装着されている。しかもジョイント５１（Ｊ１）とジョイント５１（Ｊ２）とを覆うカプリング１３１では、組み合わされている二部材が円滑に摺動する。このためロボット用保護着１０１は、多足ロボット１１に良好に追従する。

（熱対策）
ロボット用保護着１０１が内蔵する制御回路３１２は、センサ３０９によって検出したロボット用保護着１０１の内部温度を監視している。内部温度が予め決められた境界温度以上になったとき、あるいは境界温度を超えたとき、制御回路３１２はスイッチング回路３１３に制御信号を出力する。このときの制御信号は、電動ファン３０８の動作を命じる信号、例えばＨ信号である。この制御信号を受けたスイッチング回路３１３は、電動ファン３０８への給電ラインＰＬを閉じるようにスイッチ動作をする。これによって二つの電動ファン３０８が駆動され、通風路３０４内に風が流れるため、ロボット用保護着１０１の内部が放熱される。この放熱により、多足ロボット１１の制御中枢を熱から保護することができる。

（まとめ）
本実施の形態のロボット用保護着１０１は、つぎに示す（ａ）〜（ｄ）の構成を備えている。
（ａ）多足ロボット１１が備える複数個のリンク５２にそれぞれ装着され、両端に開口１５４と１５５、１７４と１７５、１９１と１９２、２１１と２１２を有する複数個のカバー１１１
（ｂ）リンク５２を連結するジョイント５１を介して対面する二つのカバー１１１の開口にそれぞれ設けられ、結合によってジョイント５１を覆う一対のカプリング要素１３２を回転自在に組み合わせたカプリング１３１
（ｃ）カバー１１１に設けられた両端の開口を連絡する開放領域を開閉するファスナ１５３、１７３、１９３、２１３
（ｄ）開放領域の開放によって分離される開口にそれぞれ追従するようにカプリング要素１３２を着脱自在に二分割した分割構造

したがって表面に凹凸形状を与えたり生地の余剰を過度にもたらしたりすることなく、ジョイント５１で連結された二つのリンク５２の可動に追従することができる。

本実施の形態のロボット用保護着１０１は、カバー１１１の開口１９１と１９２、２１１と２１２に設けられ、ファスナ１９３を閉じることによってリンク５２に密接するシール構造１９４，２１４を備えている。したがって簡易に防水性を得ることができる。

本実施の形態のロボット用保護着１０１は、カバー１１１に収納され、バッテリ３１１を駆動源とする電動ファン３０８と、カバー１１１に覆われた空間内に電動ファン３０８による通風路３０４を形成する一対の通気口３０６とを備えている。したがって放熱性を高めることができる。

本実施の形態のロボット用保護着１０１は、カバー１１１内の空気の物理状態（例えば温度）を検出するセンサ３０９と、センサ３０９によって予め決められた物理状態（例えば温度範囲）が検出されたときに電動ファン３０８を駆動する制御回路３１２とを備えている。したがって必要なときにのみ放熱性を生じさせ、バッテリの省エネルギー化を図ることができる。

本実施の形態のロボット用保護着１０１は、多足ロボット１１のバッテリの収納領域に接する位置に通風路３０４を形成するので、効率のよい放熱効果を得ることができる。

３．変形例
実施に際しては、各種の変形や変更が可能である。

例えばジョイント５１を介して対面する二つのカバー１１１を互いに重ね合わせるようにしてもよい。この場合には、より一層防水性が高まる。

電動ファン３０８は、通気口３０６の少なくとも一方に取り付けられているだけでもよい。

その他、あらゆる変形や変更が許容される。

１１多足ロボット
２１胴体
３１脚部
３２大腿部
３３下腿部
３４足
３５ローラ
４１頭部
４２ネック
４３ボス
４４根元ネック
４５先端ネック
４６センシング窓
５１ジョイント（Ｊ１〜Ｊ６）
５２リンク（Ｌ１〜Ｌ５）
１０１ロボット用保護着
１１１カバー
１３１カプリング
１３２カプリング要素
１３２Ａカプリング要素
１３２Ｂカプリング要素
１３２Ｃカプリング要素
１３２Ｄカプリング要素
１３２Ｅカプリング要素
１３２Ｆカプリング要素
１５１下部カバー
１５２上部カバー
１５３ファスナ
１５４開口
１５５開口
１６１開口
１６２開口
１６３面ファスナ
１６４ファスナ
１７１前カバー
１７２後カバー
１７３ファスナ
１７４開口
１７５開口
１９１開口
１９２開口
１９３ファスナ
１９４シール構造
２１１開口
２１２開口
２１３ファスナ
２１４シール構造
３０１放熱部
３０２吸気部
３０３排気部
３０４通風路
３０５ハウジング
３０６通気口
３０７フィルタ
３０８電動ファン
３０９センサ
３１０制御部
３１１バッテリ
３１２制御回路
３１３スイッチング回路

Claims

多足ロボットが備える複数個のリンクにそれぞれ装着され、両端に開口を有する複数個のカバーと、
前記リンクを連結するジョイントを介して対面する二つの前記カバーの開口にそれぞれ設けられ、結合によって前記ジョイントを覆う一対のカプリング要素を回転自在に組み合わせたカプリングと、
を備えるロボット用保護着。
前記カバーに設けられた前記両端の開口を連絡する開放領域を開閉するファスナと、
前記開放領域の開放によって分離される前記開口にそれぞれ追従するように前記カプリング要素を着脱自在に二分割した分割構造と、
を備える請求項１に記載のロボット用保護着。
前記カバーの開口に設けられ、前記ファスナを閉じることによって前記リンクに密接するシール構造を備える、
請求項２に記載のロボット用保護着。
前記カバーに収納され、バッテリを駆動源とする電動ファンと、
前記カバーに覆われた空間内に前記電動ファンによる通風路を形成する一対の通気口と、
を備える請求項１に記載のロボット用保護着。
前記カバー内の空気の物理状態を検出するセンサと、
前記センサによって予め決められた物理状態が検出されたときに前記電動ファンを駆動する制御回路と、
を備える請求項４に記載のロボット用保護着。
前記物理状態は温度であり、
前記予め決められた物理状態は温度範囲である、
請求項５に記載のロボット用保護着。
前記通気口は、歩行用ロボットのバッテリの収納領域に接する位置に前記通風路を形成する、
請求項４に記載のロボット用保護着。