JP2022066997A

JP2022066997A - 移動体

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Publication number: JP2022066997A
Application number: JP2020175659A
Authority: JP
Inventors: 康久神川; Yasuhisa Kamikawa; 康範川浪; Yasunori Kawanami; 英資大島; Eiji Oshima
Original assignee: Sony Group Corp
Current assignee: Sony Group Corp
Priority date: 2020-10-19
Filing date: 2020-10-19
Publication date: 2022-05-02
Also published as: CN116367969A; US20230373111A1; WO2022085305A1

Abstract

【課題】緩衝を図ると共に衝突後の反動を抑制可能とした移動体を提供する。【解決手段】移動体は、移動体本体１１と、移動体本体に取り付けられ、移動体本体に推進力を付与可能に構成された可動部と、移動体本体の表面に取り付けられた緩衝装置１３とを備え、緩衝装置は、移動体本体の表面を覆う深層材１３１と、深層材よりも移動体本体の表面から離れた位置に設けられ、深層材よりも低い反発弾性率を有する表層材１３２とを備える。【選択図】図２

Description

本開示は、緩衝構造を有する移動体に関する。

衝突が予測される移動体の部分に柔軟性を有する部材を配置し、この部材の弾性変形により衝突時における緩衝を図ることが行われている。この緩衝用の部材に用いられる材料として、発泡材料等の低硬度材料がある（特許文献１）。

特開２０１８－１３４２９１号公報

低硬度材料によると、緩衝に関して一定の効果を期待することができる。しかし、その一方で、内在する弾性要素の作用により変形後の復元に伴う反発があり、この反発が衝突後の移動体に反動を生じさせるため、かかる反動を抑制することが望まれる。

よって、緩衝を図る共に衝突後の反動を抑制可能とした移動体を提供することが望ましい。

本開示の一実施形態に係る移動体は、移動体本体と、移動体本体に取り付けられ、移動体本体に推進力を付与可能に構成された可動部と、移動体本体の表面に取り付けられた緩衝装置とを備える。本形態では、緩衝装置は、移動体本体の表面を覆う深層材と、深層材よりも移動体本体の表面から離れた位置に設けられ、深層材よりも低い反発弾性率を有する表層材とを備える。

図１は、本開示の第１実施形態に係る移動体の全体的な構成を示す（ａ）正面図および（ｂ）側面図である。図２は、同上実施形態に係る移動体の移動体本体および緩衝装置の構成を示す断面図であり、図１（ｂ）のＸ―Ｘ線による断面を示す。図３は、同上実施形態に係る移動体の状態を示す概略図であり、脚機構が折り畳まれた状態を、（ａ）緩衝装置の圧縮前および（ｂ）緩衝装置の最大圧縮時のそれぞれについて示す。図４は、同上実施形態に係る移動体の階段落下時における状態を示す概略図である。図５は、同上実施形態の第１変形例に係る移動体の状態を、脚機構が退避状態にある場合について示す概略図である。図６は、同上実施形態の第２変形例に係る移動体の状態を、脚機構が退避状態にある場合について示す概略図である。図７は、同上実施形態の第３変形例に係る移動体の状態を、脚機構が退避状態にある場合について示す概略図である。図８は、同上実施形態の第４変形例に係る移動体の状態を、脚機構が退避状態にある場合について示す概略図である。図９は、同上実施形態の第５変形例に係る移動体の状態を、脚機構が退避状態にある場合について示す概略図である。図１０は、本開示の第２実施形態に係る移動体の移動体本体および緩衝装置の構成を、図２と同様の断面により示す断面図である。図１１は、同上実施形態の第１変形例に係る移動体の移動体本体および緩衝装置の構成を示す断面図である。図１２は、同上実施形態の第２変形例に係る移動体の移動体本体および緩衝装置の構成を示す断面図である。

以下、本開示における実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下に説明される実施形態は、本開示の一具体例であり、本開示の技術を以下の具体的態様に限定することが意図されたものではない。また、以下の実施形態における各構成要素の配置、寸法および寸法比についても各図に表示される例に限定されるわけではない。

説明は、以下の順序で行う。
１．第１実施形態
１．１．移動体の構成
１．２．移動体本体および緩衝装置の構成
１．３．制御失調時における移動体の動作
１．４．作用および効果
１．５．各種変形例の説明
１．５．１．第１変形例
１．５．２．第２変形例
１．５．３．第３変形例
１．５．４．第４変形例
１．５．５．第５変形例
２．第２実施形態
２．１．移動体の構成および動作
２．２．各種変形例の説明
２．２．１．第１変形例
２．２．２．第２変形例
３．まとめ

［１．第１実施形態］
＜１．１．移動体の構成＞
図１は、本開示の第１実施形態に係る移動体１の全体的な構成を示す（ａ）正面図および（ｂ）側面図である。

本実施形態に係る移動体１は、大別すると、移動体本体１１と、可動部１２と、緩衝装置１３と、を備える。本実施形態において、移動体本体１１は、「移動体本体」に、可動部１２は、「可動部」に、緩衝装置１３は、「緩衝装置」に夫々相当する。

移動体本体１１は、筐体を備え、この筐体に、後に述べる制御部１０１を構成するマイクロコンピュータ等の構成要素を内蔵する。

可動部１２は、移動体本体１１に取り付けられ、移動体本体１１に推進力を付与する。可動部１２は、移動体１の進行方向Ｄに互いに離して設けられた一式の脚機構、具体的には、前部脚機構１２ａと、前部脚機構１２ａに対して進行方向Ｄの後方に配置された後部脚機構１２ｂと、を備える。前部脚機構１２ａと後部脚機構１２ｂとは、いずれも一対ずつ、左右に１つずつ設けられる。

前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂは、同様の構成を有する。そこで、これらの脚機構１２ａ、１２ｂの構成を、便宜上、前部脚機構１２ａに代表させて説明する。本実施形態において、前部脚機構１２ａは、「第１脚機構」に相当し、後部脚機構１２ｂは、「第２脚機構」に相当する。

前部脚機構１２ａは、移動体本体１１の左右夫々の側方に設けられ、移動体本体１１に対し、近位関節ｊ１を介して取り付けられる。前部脚機構１２ａは、第１腿部１２１と、第２腿部１２２と、を備え、第１腿部１２１は、移動体本体１１に対して近位関節ｊ１を介して接続され、第２腿部１２２は、第１腿部１２１に対して遠位関節ｊ２を介して接続される。近位関節ｊ１および遠位関節ｊ２のそれぞれにアクチュエータｍ１、ｍ２が内蔵され、近位関節ｊ１は、アクチュエータｍ１により、第１腿部１２１を、移動体１の進行方向Ｄに対して垂直な第１軸を中心とする回転方向に駆動可能であり、遠位関節ｊ２は、アクチュエータｍ２により、第２腿部１２２を、第１軸に対して平行な第２軸を中心とする回転方向に駆動可能である。遠位関節ｊ２により、前部脚機構１２ａを折り畳み、第１腿部１２１と第２腿部１２２とを重ね合わせるように屈曲させることができる。採用可能なアクチュエータｍ１、ｍ２として、電気モータを例示することが可能である。本実施形態において、第１腿部１２１は、「第１腿部」に、第２腿部１２２は、「第２腿部」に、近位関節ｊ１は、「第１関節」に、遠位関節ｊ２は、「第２関節」に夫々相当する。前部脚機構１２ａ（後部脚機構１２ｂについても同様である）について、実際の生体における器官との形態上の類似性から、第１腿部１２１は、「大腿部」と言い換えることができ、第２腿部１２２は、「小腿部」と言い換えることができる。

緩衝装置１３は、移動体本体１１の表面に取り付けられ、移動体１の衝突時における緩衝を図るためのものである。緩衝装置１３は、移動体本体１１の外側に向くいずれの面、つまり、前後、左右および上下のうち、いずれか１つまたは複数の面に取り付けることが可能である。本実施形態では、緩衝装置１３は、移動体本体１１の下面に取り付けられ、これにより、緩衝装置１３は、移動体１が可動部１２の制御に失調を生じるなどして、移動体本体１１がその下面から落下する場合に、落下時の衝撃を受け、移動体１に対する衝撃を緩和する。

以上に加え、移動体１は、可動部１２の動作を制御可能に構成された制御部１０１を備える。本実施形態において、制御部１０１は、「制御部」に相当する。制御部１０１は、例えば、中央演算部、ＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶部、入出力インターフェース部を備えたマイクロコンピュータにより具現可能である。

制御部１０１は、各種センサユニット２０１、２０２からの検出信号を入力し、それらの検出信号が示す制御情報をもとに、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂのそれぞれの近位および遠位関節ｊ１、２に備わるアクチュエータｍ１、ｍ２を制御することにより、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂの姿勢、向きおよび動作を制御する。特に本実施形態では、制御部１０１は、可動部１２による移動体１の移動時、つまり、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂによる歩行時に、可動部１２の制御に失調を生じたこと、換言すれば、可動部１２が制御失調状態にあることを検出し、可動部１２が制御失調状態にあることが検出された場合に、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂをいずれも退避状態とする制御を行う。ここで、可動部１２について、制御失調状態とは、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂが歩行時にバランスを失い、現に転倒を生じているか、未だ転倒に至ってはいないものの、将来的に転倒に至る可能性がある状態をいう。採用可能なセンサユニットとして、アクチュエータｍ１、ｍ２が出力するトルクを検出するトルクセンサ２０１と、移動体１の加速度を検出する加速度センサ２０２と、を例示することが可能である。本実施形態では、可動部１２が制御失調状態にあることを検出する「状態検出部」を、制御部１０１の入出力インターフェース部により具現し、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂを退避状態とする制御を行う「退避制御部」を、中央演算部により具現する。

＜１．２．移動体本体および緩衝装置の構成＞
図２は、本実施形態に係る移動体１の移動体本体１１および緩衝装置１３の構成を示す断面図であり、図１（ｂ）のＸ―Ｘ線による断面を示す。

緩衝装置１３は、大別すると、深層材１３１と、表層材１３２と、を備える。本実施形態において、深層材１３１は、「深層材」に相当し、表層材１３２は、「表層材」に相当する。

深層材１３１は、移動体本体１１の表面、本実施形態では、移動体本体１１の下面全体を被覆する。

表層材１３２は、深層材１３１よりも移動体本体１１の下面から離れた位置に設けられ、深層材１３１の下面全体に重畳する。本実施形態では、表層材１３２は、深層材１３１の下面のほか、上面を除く全ての面、つまり、前後および左右夫々の端面を被覆し、深層材１３１の全体を包囲する。

深層材１３１および表層材１３２は、いずれも弾性を有する部材であるという点で一致するが、深層材１３１は、柔軟性が相対的に高い（換言すれば、ヤング率が低い）点を特徴とする一方、表層材１３２は、反発弾性率が相対的に低い（換言すれば、粘性が高い）点を特徴とする。深層材１３１は、５ｋＰａから２００ｋＰａまでの範囲のヤング率を有するのが、確実な緩衝を図るうえで好ましく、本実施形態では、深層材１３１は、表層材１３２よりも低いヤング率を有し、表層材１３２は、深層材１３１よりも低い反発弾性率を有する。一例として、深層材１３１は、ヤング率が１２ｋＰａかつ反発弾性率が１５％以上であり、表層材１３２は、ヤング率が７４ｋＰａかつ反発弾性率が５％程度である。

本実施形態では、深層材１３１に適用可能な材料として、発泡ウレタン、ＰＯＲＯＮ（登録商標）、エアキャップ、発泡スチロールおよび段ボールを例示することが可能であり、表層材１３２に適用可能な材料として、ハネナイト（登録商標）を例示することが可能である。

以上に加え、緩衝装置１３は、緩衝装置１３を移動体本体１１に固定する固定具ｆを備え、表層材１３２に、固定具ｆを受ける受け部１３３を備える。固定具ｆは、ボルトにより具現可能であり、受け部１３３は、取付プレートの態様で具現可能である。取付プレートは、硬質の樹脂または金属により形成することができ、表層材１３２に対し、樹脂については二色成形により、金属については熱溶着により夫々固着させることが可能である。固定具ｆによる締付力を受け部１３３を介して表層材１３２に及ぼしめ、緩衝装置１３を移動体本体１１に固定することができる。

＜１．３．制御失調時における移動体の動作＞
図３は、本実施形態に係る移動体１の状態を示す概略図であり、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂがいずれも折り畳まれた状態を、（ａ）緩衝装置１３の圧縮前および（ｂ）緩衝装置１３の最大圧縮時のそれぞれについて示す。

本実施形態では、可動部１２は、移動体１の移動時における伸展状態と、収縮状態（すなわち、リンク機構構造を有する脚機構が折り畳まれた状態）と、に切換可能に構成される。可動部１２は、伸展状態では、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂのそれぞれに備わる脚先１２３が、図１に示すように、圧縮前における緩衝装置１３の下面よりも下方に存在する。図３（ａ）は、圧縮前における緩衝装置１３の下面の位置を、符号Ｈａにより示す。これに対し、収縮状態では、伸展状態に対し、前部脚機構１２ａの近位関節ｊ１を移動体１の進行方向Ｄに対して後方へ、後部脚機構１２ｂの近位関節ｊ１を前方へ夫々回転させるとともに、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂの遠位関節ｊ２を、近位関節ｊ１とは逆方向に回転させる。これにより、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂの第１腿部１２１、１２１は、互いに近付くように、内向きに変位し、第２腿部１２２、１２２は、遠位関節ｊ２を基点として、互いに離れるように、外向きに変位する。収縮状態では、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂは、図３に示すように、圧縮前における緩衝装置１３の下面よりも上方にあり、特にそれぞれの脚機構１２ａ、１２ｂの脚先１２３が、同図（ｂ）に示すように、最大圧縮時における緩衝装置１３の下面よりも上方に存在する。図３（ｂ）は、最大圧縮時における緩衝装置１３の下面の位置を、符号Ｈｂにより示す。

ここで、本実施形態では、可動部１２が制御失調状態にある場合に、制御部１０１、特に退避制御部により前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂを退避状態とする。具体的には、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂを収縮状態に切り換えることにより、退避状態とする。

＜１．４．作用および効果＞
衝突が予測される個所に柔軟性を有する部材を配置し、衝突時における干渉を図ることが一般的に行われている。この緩衝用の部材に用いられる材料として、発泡材料等の低硬度材料が知られているが、低硬度材料によると、緩衝を期待することができる一方、内在する弾性要素の作用により変形後の反発があり、跳ねが生じるということがある。例えば、移動体が階段を上る階段上昇時に、移動体、具体的には、可動部の制御に失調を生じて、移動体が本体から落下し、階段を滑り落ちるような場合は、階段の下にいる人への衝突の可能性があるうえ、移動体自体への衝撃も懸念される。これに対し、移動体の下面を発砲性の樹脂で覆うことで、落下時の緩衝を図りながら、落下後の移動体の滑りを樹脂の摩擦により抑制することが考えられる。しかし、樹脂に内在する弾性要素が落下による変形後に復元に伴う反発を生じ、これが接線力による支点を中心とした回転モーメントを生じることで、移動体に前転を伴う転倒モードが生じる。本実施形態では、このような事情に対処し、移動体の運動性能を著しく阻害することなく、衝撃を吸収するとともに、緩衝部材の反発に起因する意図しない転倒モードを回避可能とする。

本実施形態では、緩衝装置１３に設けられる緩衝用の部材を深層材１３１と表層材１３２との２層により構成し、深層材１３１の表面側に、比較的に小さな反発弾性率を有する表層材１３２を配置した。これにより、緩衝を図るだけでなく、衝突後の移動体１に生じる反動を抑制することが可能となり、移動体１を衝突からより適切に保護することが可能となる。

図４は、本実施形態に係る移動体１の階段落下時における状態を示す概略図である。

本実施形態では、階段上昇時に可動部１２の制御に失調を生じ、移動体１が移動体本体１１から落下した場合に、落下による衝撃を緩衝装置１３全体で吸収し、移動体１に及ぶ衝撃の緩和を図ることが可能である。さらに、深層材１３１の表面側に配置された表層材１３２の粘性により落下に伴う衝突エネルギを消散させ、移動体１に落下後の反動が生じるのを抑制し、前転（その方向を、図４中矢印Ｒにより示す）を伴う転倒モードの発生を抑制することが可能となる。

ここで、深層材１３１のヤング率を表層材１３２よりも低くしたことで、衝突時の衝撃を深層材１３１により適切に緩和することが可能となる。さらに、表層材１３２の材料にヤング率が高く、比較的に硬質なハネナイト（登録商標）を採用したことで、衝突後の反動を抑制するだけでなく、表層材１３２により深層材１３１の保持構造を兼ねることが可能となる。

そして、表層材１３２の材料として、反発弾性率が低いことに加え、摩擦係数の高い材料を選択することで、落下後の反動を抑制するだけでなく、落下後、例えば、移動体１が階段を滑り落ちるのを抑制することが可能となる。これに代えるかまたはこれに加え、表層材１３２の下面に、機械的な係止構造を形成することで、雪面等、滑り易い地面を移動している最中に落下が生じた場合に、落下後、移動体１が地面のうえを滑るのを抑制することが可能となる。適用可能な係止構造として、釘状部または凹凸部を例示することが可能である。

さらに、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂを、その収縮状態での脚先１２３が緩衝装置１３の最大圧縮時における下面よりも上方にある構成としたことで（図３（ｂ））、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂが緩衝装置１３の動作にとって妨げとなることを回避し、緩衝装置１３による効果を充分に得ることが可能となる。

可動部１２による移動体１の移動時、つまり、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂによる歩行時に可動部１２が制御失調状態にあることが検出された場合に、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂを退避状態とする構成としたことで、落下の衝撃を移動体本体１１の下面に取り付けられた緩衝装置１３により受け、衝撃の吸収を図ることが可能となる。ここで、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂが緩衝装置１３よりも上方にあること、具体的には、それぞれの脚機構１２ａ、１２ｂの脚先１２３が緩衝装置１３の最大圧縮時における下面よりも上方にあることで（図３（ｂ））、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂに対し、落下時の衝撃が加わるのを抑制することが可能となる。

そして、可動部１２を退避状態とする際に、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂをいずれも収縮状態とする構成としたことで、衝突時における可動部１２の状態をコンパクトなものとするとともに、切換可能とする状態の数を削減し、制御の簡素化を図ることが可能となる。

さらに、固定具ｆの受け部１３３を相対的に高いヤング率を有する表層材１３２に設けたことで、固定具ｆによる締付強度を確保しながら、緩衝装置１３の固定に係る構造を少ない部品点数で実施することが可能となる。

本実施形態では、可動部１２による移動体１の移動時に、可動部１２が制御失調状態にあることが検出された場合に、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂを退避状態とする制御を行うこととした。制御失調時における制御は、これに限定されるものではなく、可動部１２、つまり、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂの双方を脱力状態とするものであってもよい。例えば、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂのアクチュエータｍ１、ｍ２に対する電力の供給を遮断するのである。

このように、移動体１の移動時に可動部１２が制御失調状態にあることが検出された場合に、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂを脱力状態とする構成としたことで、落下の衝撃を移動体本体１１の下面に取り付けられた緩衝装置１３により受け、衝撃の吸収を図ることが可能となる。ここで、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂが脱力状態にあることにより、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂに対し、落下時に無理な力がかかるのを抑制することが可能となる。

さらに、本実施形態では、深層材１３１のヤング率を表層材１３２よりも低くしたが、両者のヤング率の関係は、これに限定されるものではなく、表層材１３２のヤング率を低くすることも可能である。この場合の表層材１３２に適用可能な材料として、αゲル（登録商標）を例示することが可能であり、表層材１３２の材料にαゲル（登録商標）を採用することで、単に材料の選択の自由度が広がるだけでなく、衝突後の反動をより確実に抑制することが可能となる。

＜１．５．各種変形例の説明＞
（１．５．１．第１変形例）
図５は、本実施形態の第１変形例に係る移動体１の状態を、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂが退避状態にある場合について示す概略図である。

第１変形例では、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂを退避状態とする際に、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂのそれぞれに備わる近位関節ｊ１を互いに同方向に回転させるとともに、前部脚機構１２ａの遠位関節ｊ２を近位関節ｊ１とは逆方向に回転させる。具体的には、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂの近位関節ｊ１を、いずれも図１に示す伸展状態から、移動体１の進行方向Ｄに対して後方に回転させるとともに、前部脚機構１２ａの遠位関節ｊ２を、近位関節ｊ１とは逆向きの前方へ回転させる。

このように、退避状態とする際に、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂの第１関節ｊを互いに同方向に回転させるとともに、前部脚機構１２ａの遠位関節ｊ２を近位関節ｊ１とは逆方向に回転させることで、衝突後の反動による移動体１の前転を抑制することが可能となる。

ここで、第１変形例では、退避状態とする際に、前部脚機構１２ａが折り畳まれる一方、後部脚機構１２ｂが後方に投げ出される状態となることで、後部脚機構１２ｂの重量により移動体１の前転をより確実に抑制可能とする効果が得られる。

（１．５．２．第２変形例）
図６は、本実施形態の第２変形例に係る移動体１の状態を、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂが退避状態にある場合について示す概略図である。

第２変形例では、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂの近位関節ｊ１を、いずれも図１に示す伸展状態から、移動体１の進行方向Ｄに対して前方に回転させるとともに、後部脚機構１２ｂの遠位関節ｊ２を、近位関節ｊ１とは逆向きの後方へ回転させる。

このように、退避状態とする際に、前部脚機構１２ａが前方に投げ出される一方、後部脚機構１２ｂが折り畳まれる状態となることで、前部脚機構１２ａにより回転モーメントの支点をずらし、衝突後の反動による移動体１の前転をより確実に抑制する効果が得られる。

（１．５．３．第３変形例）
図７は、本実施形態の第３変形例に係る移動体１の状態を、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂが退避状態にある場合について示す概略図である。

第３変形例では、退避状態とする際に、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂの近位関節ｊ１を互いに逆方向に回転させる。具体的には、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂの近位関節ｊ１を、それぞれの脚機構１２ａ、１２ｂの第１腿部１２１、１２１が互いに離れる方向に、つまり、前部脚機構１２ａの近位関節ｊ１を移動体１の進行方向Ｄに対して前方に、後部脚機構１２ｂの近位関節ｊ１を後方に夫々回転させる。

このように、退避状態とする際に、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂの近位関節ｊ１を互いに逆方向に回転させることで、衝突後の反動による移動体１の前転をより生じ難くすることが可能となる。

ここで、第３変形例では、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂの近位関節ｊ１を、移動体１の進行方向Ｄに対して垂直な軸を中心としてそれぞれの脚機構１２ａ、１２ｂの第１腿部１２１、１２１が互いに離れる方向に回転させることで、前記および後部脚機構１２ａ、１２ｂを移動体本体１１の前後に張り出させ、移動体１の前転を阻害することが可能となる。

（１．５．４．第４変形例）
図８は、本実施形態の第４変形例に係る移動体１の状態を、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂが退避状態にある場合について示す概略図である。

第４変形例では、退避状態とする際に、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂの近位関節ｊ１を、それぞれの脚機構１２ａ、１２ｂの脚先１２３、１２３が近位関節ｊ１よりも上方に位置するように回転させる。

このように、退避状態とする際に、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂの近位関節ｊ１を、それぞれの脚機構１２ａ、１２ｂの脚先１２３、１２３が近位関節ｊ１よりも上方に位置するように回転させることで、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂに対し、落下時に衝撃が加わるのをより確実に抑制することが可能となる。

（１．５．５．第５変形例）
図９は、本実施形態の第５変形例に係る移動体１の状態を、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂが退避状態にある場合について示す概略図である。

第５変形例では、図１に示す可動部１２の構成に加え、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂを、移動体１の進行方向Ｄに対して平行な軸を中心として回転可能に接続する第３関節ｊ３が備わる。本実施形態において、第３関節ｊ３は、「近位関節」に相当する。

そして、第５変形例では、退避状態とする際に、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂのそれぞれにおいて、第３関節ｊ３、ｊ３を、左右一対の脚機構がこの平行な軸を中心として互いに離れる方向に回転させる。具体的には、前部脚機構１２ａについて、第３関節ｊ３を一対の脚機構１２ａ、１２ａのそれぞれが外側に開くように回転させ、後部脚機構１２ｂについて、第３関節ｊ３を一対の脚機構１２ｂ、１２ｂのそれぞれが外側に開くように回転させる。

このように、前部脚機構１２ａおよび後部脚機構１２ｂのそれぞれにおいて、左右一対の脚機構（例えば、前部脚機構１２ａ、１２ａ）に備わる第３関節ｊ３、ｊ３を、移動体１の進行方向に対して平行な軸を中心として互いに離れる方向に回転させることで、前部および後部脚機構１２ａ、１２ｂを移動体本体１１の左右に張り出させ、移動体１の前転を抑制するだけでなく、側方への回転（移動体本体１１の側面が接地する状態への転倒）を阻害することが可能となる。

［２．第２実施形態］
＜２．１．移動体の構成および動作＞
図１０は、本開示の第２実施形態に係る移動体１の移動体本体１１および緩衝装置１３の構成を、図２と同様の断面により示す断面図である。

本実施形態では、緩衝装置１３は、深層材１３１および表層材１３２に加え、外装体１３４をさらに備える。

外装体１３４は、硬度が高く、耐久性のある材料により形成され、深層材１３１および表層材１３２を覆い、緩衝装置１３の圧縮方向に変形可能に構成される。外装体１３４に適用可能な材料として、ゴム系の材料（例えば、天然ゴム）、樹脂系の材料（例えば、熱可塑性ポリウレタン樹脂）および金属を例示することが可能である。緩衝装置１３は、固定具ｆを備え、外装体１３４は、緩衝装置１３を移動体本体１１に取り付ける際にこの固定具ｆを受ける受け部１３３を有する。外装体１３４に設けられる受け部１３３は、外装体１３４の一部として具現することが可能であるし、外装体１３４とは別体の部品により、例えば、取付プレートの態様で具現することも可能である。

外装体１３４は、緩衝装置１３の圧縮方向における変形を実現するため、この圧縮方向における外装体１３４の変形を促す変形促進部を有する。

本実施形態では、外装体１３４の変形促進部は、外装体１３４の側面に設けられた蛇腹部１３４ａとして具現される。図１０（ａ）は、衝突前、つまり、緩衝装置１３が圧縮される前における蛇腹部１３４ａの状態を示し、図１０（ｂ）は、衝突後、つまり、緩衝装置１３が圧縮された後における蛇腹部１３４ａ’の状態を示す。

このように、深層材１３１および表層材１３２を覆う外装体１３４を設け、固定具ｆの受け部１３３をこの外装体１３４に設けたことで、深層材１３１および表層材１３２を保護することに加え、固定具ｆによる高い締付強度を確保し、緩衝装置１３を移動体本体１１により確実に固定することが可能となる。

さらに、変形促進部により外装体１３４を比較的に小さな力で変形可能とし、衝突時における深層材１３１の変形が阻害されるのを抑制することが可能となる。

そして、外装体１３４の変形を、蛇腹部１３４ａという比較的に簡易な構成により促すことが可能となる。

＜２．２．各種変形例の説明＞
（２．２．１．第１変形例）
図１１は、本実施形態の第１変形例に係る移動体１の移動体本体１１および緩衝装置１３の構成を示す断面図である。

第１変形例では、外装体１３４の変形促進部が、外装体１３４のうち、深層材１３１に対して緩衝装置１３の圧縮方向にスライド可能に構成された部分（スライド部１３４ｂ）として具現される。スライド部１３４ｂは、例えば、外装体１３４を上下に分割し、下部の側面に上下に延びるスリットを設けるとともに、上部にこのスリットを貫通するピンｐを設けることにより具現可能である。図１１（ａ）は、緩衝装置１３の圧縮前におけるスライド部１３４ｂの状態を示し、図１１（ｂ）は、圧縮後におけるスライド部１３４ｂ’の状態を示す。

スライド部１３４ｂにより、外装体１３４の変形を比較的に簡易な構成により促すことが可能となる。

（２．２．２．第２変形例）
図１２は、本実施形態の第２変形例に係る移動体１の移動体本体１１および緩衝装置１３の構成を示す断面図である。

第２変形例では、外装体１３４の変形促進部が、外装体１３４のうち、局所的に薄肉化して形成された部分（薄肉部１３４ｃ）として具現される。薄肉部１３４ｃは、例えば、外装体１３４の側面および下面に複数の凹部を設けることにより具現可能である。衝突時に緩衝装置１３に対して下方から圧縮方向の力がかかった場合に、側面の薄肉部１３４ｃがその凹部の容積を増大させ、下面の薄肉部１３４ｃがその凹部の容積を減少させるように夫々変形することで、深層材１３１の変形に追随することが可能である。図１２（ａ）は、緩衝装置１３の圧縮前における薄肉部１３４ｃの状態を示し、図１２（ｂ）は、圧縮後における薄肉部１３４ｃ’の状態を示す。

薄肉部１３４ｃによっても外装体１３４の変形を比較的に簡易な構成により促すことが可能である。

さらに、本実施形態全般（図１０～１２）について、外装体１３４の下面に、釘状部または凹凸部等、機械的な係止構造を形成することで、雪面等、滑り易い地面を移動している最中に落下が生じた場合に、落下後、移動体１が地面のうえを滑るのを抑制することが可能となる。

［３．まとめ］
以上、本開示における実施の形態について、図面を参照して詳細に説明した。本開示における実施形態によれば、緩衝を図るだけでなく、衝突後の移動体１に生じる反動を抑制することが可能となり、移動体１を衝突からより適切に保護することが可能となる。

なお、上記実施形態では、リンク機構構造の脚機構を備える移動体１について例示したが、本開示にかかる技術は、上記実施形態に限定されない。例えば、本開示にかかる技術は、一方向に伸縮する直動脚構造の脚機構を備える移動体１に対しても同様に適用することが可能である。

さらに、各実施形態で説明された構成および動作の全てが本開示の構成および動作として必須であるとは限らない。例えば、各実施形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素は、任意の構成要素として理解される。

本明細書および添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語として解釈されるべきである。例えば、「含む」または「含まれる」との用語は、「含まれるとして記載された態様に限定されない」と解釈されるべきであり、「有する」との用語は、「有するとして記載された態様に限定されない」と解釈される。

本明細書で使用された用語には、単に説明の便宜のために使用され、構成および動作等の限定を目的としないものが含まれる。例えば、「右」、「左」、「上」および「下」等の用語は、参照すべき図面上での方向を示すに過ぎない。さらに、「内側」および「外側」等の用語は夫々、注目要素の中心に向かう方向、注目要素の中心から離れる方向を示す。これらの用語に類似しまたはこれらの用語と同旨の用語についても同様である。

本開示の技術は、以下の構成を有するものであってもよい。以下の構成を有する本開示の技術によれば、上述したように、緩衝を図ると共に衝突後の反動を抑制可能とした移動体を提供することが可能となる。本開示の技術が奏する効果は、必ずしもこれに限定されるものではなく、本明細書に記載されたいずれの効果であってもよい。
（１）移動体本体と、前記移動体本体に取り付けられ、前記移動体本体に推進力を付与可能に構成された可動部と、前記移動体本体の表面に取り付けられた緩衝装置と、を備え、前記緩衝装置は、前記移動体本体の表面を覆う深層材と、前記深層材よりも前記移動体本体の表面から離れた位置に設けられ、前記深層材よりも低い反発弾性率を有する表層材と、を備える、移動体である。
（２）前記深層材は、前記表層材よりも低いヤング率を有する、上記（１）の移動体である。
（３）前記表層材は、ハネナイト（登録商標）により形成された、上記（１）または（２）の移動体である。
（４）前記表層材は、αゲル（登録商標）により形成された、上記（１）の移動体である。
（５）前記深層材は、５ｋＰａから２００ｋＰａまでの範囲のヤング率を有する、上記（１）から（４）のいずれか１つの移動体である。
（６）前記緩衝装置は、前記移動体本体の下面に取り付けられた、上記（１）から（５）のいずれか１つの移動体である。
（７）前記可動部は、当該移動体の移動時における伸展状態と、収縮状態と、に切換可能に構成された脚機構を備え、前記脚機構は、前記収縮状態での脚先が前記緩衝装置の最大圧縮時における下面よりも上方にある、上記（６）の移動体である。
（８）前記可動部の動作を制御可能に構成された制御部をさらに備え、前記制御部は、前記可動部による当該移動体の移動時に、前記可動部が制御失調状態にあることを検出する状態検出部と、前記可動部が前記制御失調状態にあることが検出された場合に、前記脚機構を脱力状態とする制御を行う脱力制御部と、を備える、上記（７）に記載の移動体である。
（９）前記可動部の動作を制御可能に構成された制御部をさらに備え、前記制御部は、前記可動部による当該移動体の移動時に、前記可動部が制御失調状態にあることを検出する状態検出部と、前記可動部が前記制御失調状態にあることが検出された場合に、前記脚機構を退避状態とする制御を行う退避制御部と、を備え、前記退避状態において、前記脚機構は、前記緩衝装置よりも上方にある、上記（７）の移動体である。
（１０）前記退避制御部は、前記脚機構を前記収縮状態に切り換えることにより、前記脚機構を前記退避状態とする、上記（９）の移動体である。
（１１）前記脚機構は、当該移動体の進行方向に互いに離して設けられた第１脚機構および第２脚機構を含み、前記第１脚機構および前記第２脚機構のそれぞれは、前記移動体本体に対して第１関節を介して接続された第１腿部と、前記第１腿部に対して第２関節を介して接続された第２腿部と、を備え、前記第１関節は、前記第１腿部を、当該移動体の進行方向に対して垂直な第１軸を中心として回転可能に接続し、前記第２関節は、前記第２腿部を、前記第１軸に対して平行な第２軸を中心として屈曲可能に接続し、前記退避制御部は、前記脚機構を前記退避状態とする際に、前記第１脚機構および前記第２脚機構の前記第１関節を互いに同方向に回転させるとともに、前記第１脚機構の前記第２関節を前記第１関節とは逆方向に回転させる、上記（９）の移動体である。
（１２）前記脚機構は、互いに離して設けられた第１脚機構および第２脚機構を含み、前記第１脚機構および前記第２脚機構のそれぞれは、前記移動体本体に対して近位関節を介して接続され、前記退避制御部は、前記脚機構を前記退避状態とする際に、前記第１脚機構および前記第２脚機構の前記近位関節を互いに逆方向に回転させる、上記（９）の移動体である。
（１３）前記第１および第２脚機構は、当該移動体の進行方向に互いに離して設けられ、前記近位関節は、前記第１脚機構および前記第２脚機構を、当該移動体の進行方向に対して垂直な軸を中心として回転可能に接続し、前記退避制御部は、前記脚機構を前記退避状態とする際に、前記第１脚機構および前記第２脚機構の前記近位関節を、前記垂直な軸を中心としてそれぞれの脚機構が互いに離れる方向に回転させる、上記（１２）の移動体である。
（１４）前記第１および第２脚機構は、当該移動体の進行方向に対して垂直な方向に互いに離して設けられ、前記近位関節は、前記第１脚機構および前記第２脚機構を、当該移動体の進行方向に対して平行な軸を中心として回転可能に接続し、前記退避制御部は、前記脚機構を前記退避状態とする際に、前記第１脚機構および前記第２脚機構の前記近位関節を、前記平行な軸を中心としてそれぞれの脚機構が互いに離れる方向に回転させる、上記（１２）の移動体である。
（１５）前記脚機構は、互いに離して設けられた第１脚機構および第２脚機構を含み、前記第１脚機構および前記第２脚機構のそれぞれは、前記移動体本体に対して近位関節を介して接続され、前記退避制御部は、前記脚機構を前記退避状態とする際に、前記第１脚機構および前記第２脚機構の前記近位関節を、それぞれの脚機構の脚先が前記近位関節よりも上方に位置するように回転させる、上記（９）の移動体である。
（１６）前記緩衝装置は、当該緩衝装置を前記移動体本体に固定する固定具をさらに備え、前記表層材は、前記固定具を受ける受け部を有する、上記（１）から（１５）のいずれか１つの移動体である。
（１７）前記緩衝装置は、前記深層材および前記表層材を覆い、当該緩衝装置の圧縮方向に変形可能に構成された外装体と、当該緩衝装置を前記移動体本体に固定する固定具と、をさらに備え、前記外装体は、前記固定具を受ける受け部を有する、上記（１）から（１５）のいずれか１つの移動体である。
（１８）前記外装体は、前記緩衝装置の圧縮方向における当該外装体の変形を促す変形促進部を有する、上記（１７）の移動体である。
（１９）前記変形促進部は、前記外装体のうち、蛇腹状に形成され、局所的に薄肉化して形成されまたは前記深層材に対して前記圧縮方向にスライド可能に構成された部分である、上記（１８）の移動体である。
（２０）前記深層材は、発泡ウレタン、ＰＯＲＯＮ（登録商標）、エアキャップ、発泡スチロールまたは段ボールからなる、上記（１）から（１９）のいずれか１つの移動体である。

１…移動体、１１…移動体本体、１２…可動部、１２ａ…前部脚機構、１２ｂ…後部脚機構、１２１…第１腿部、１２２…第２腿部、１２３…脚先、１３…緩衝装置、１３１…深層材、１３２…表層材、１３３…受け部、１３４…外装体、ｊ１…近位関節、ｊ２…遠位関節、１０１…制御部、２０１、２０２…センサユニット

Claims

移動体本体と、
前記移動体本体に取り付けられ、前記移動体本体に推進力を付与可能に構成された可動部と、
前記移動体本体の表面に取り付けられた緩衝装置と、
を備え、
前記緩衝装置は、
前記移動体本体の表面を覆う深層材と、
前記深層材よりも前記移動体本体の表面から離れた位置に設けられ、前記深層材よりも低い反発弾性率を有する表層材と、
を備える、移動体。
前記深層材は、前記表層材よりも低いヤング率を有する、
請求項１に記載の移動体。
前記表層材は、ハネナイト（登録商標）により形成された、
請求項１に記載の移動体。
前記表層材は、αゲル（登録商標）により形成された、
請求項１に記載の移動体。
前記深層材は、５ｋＰａから２００ｋＰａまでの範囲のヤング率を有する、
請求項１に記載の移動体。
前記緩衝装置は、前記移動体本体の下面に取り付けられた、
請求項１に記載の移動体。
前記可動部は、当該移動体の移動時における伸展状態と、収縮状態と、に切換可能に構成された脚機構を備え、
前記脚機構は、前記収縮状態での脚先が前記緩衝装置の最大圧縮時における下面よりも上方にある、
請求項６に記載の移動体。
前記可動部の動作を制御可能に構成された制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記可動部による当該移動体の移動時に、前記可動部が制御失調状態にあることを検出する状態検出部と、
前記可動部が前記制御失調状態にあることが検出された場合に、前記脚機構を脱力状態とする制御を行う脱力制御部と、を備える、
請求項７に記載の移動体。
前記可動部の動作を制御可能に構成された制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記可動部による当該移動体の移動時に、前記可動部が制御失調状態にあることを検出する状態検出部と、
前記可動部が前記制御失調状態にあることが検出された場合に、前記脚機構を退避状態とする制御を行う退避制御部と、を備え、
前記退避状態において、前記脚機構は、前記緩衝装置よりも上方にある、
請求項７に記載の移動体。
前記退避制御部は、前記脚機構を前記収縮状態に切り換えることにより、前記脚機構を前記退避状態とする、
請求項９に記載の移動体。
前記脚機構は、当該移動体の進行方向に互いに離して設けられた第１脚機構および第２脚機構を含み、
前記第１脚機構および前記第２脚機構のそれぞれは、
前記移動体本体に対して近位関節を介して接続された第１腿部と、
前記第１腿部に対して遠位関節を介して接続された第２腿部と、を備え、
前記近位関節は、前記第１腿部を、当該移動体の進行方向に対して垂直な第１軸を中心として回転可能に接続し、
前記遠位関節は、前記第２腿部を、前記第１軸に対して平行な第２軸を中心として屈曲可能に接続し、
前記退避制御部は、前記脚機構を前記退避状態とする際に、前記第１脚機構および前記第２脚機構の前記近位関節を互いに同方向に回転させるとともに、前記第１脚機構の前記遠位関節を前記近位関節とは逆方向に回転させる、
請求項９に記載の移動体。
前記脚機構は、互いに離して設けられた第１脚機構および第２脚機構を含み、
前記第１脚機構および前記第２脚機構のそれぞれは、前記移動体本体に対して近位関節を介して接続され、
前記退避制御部は、前記脚機構を前記退避状態とする際に、前記第１脚機構および前記第２脚機構の前記近位関節を互いに逆方向に回転させる、
請求項９に記載の移動体。
前記第１および第２脚機構は、当該移動体の進行方向に互いに離して設けられ、
前記近位関節は、前記第１脚機構および前記第２脚機構を、当該移動体の進行方向に対して垂直な軸を中心として回転可能に接続し、
前記退避制御部は、前記脚機構を前記退避状態とする際に、前記第１脚機構および前記第２脚機構の前記近位関節を、前記垂直な軸を中心としてそれぞれの脚機構が互いに離れる方向に回転させる、
請求項１２に記載の移動体。
前記第１および第２脚機構は、当該移動体の進行方向に対して垂直な方向に互いに離して設けられ、
前記近位関節は、前記第１脚機構および前記第２脚機構を、当該移動体の進行方向に対して平行な軸を中心として回転可能に接続し、
前記退避制御部は、前記脚機構を前記退避状態とする際に、前記第１脚機構および前記第２脚機構の前記近位関節を、前記平行な軸を中心としてそれぞれの脚機構が互いに離れる方向に回転させる、
請求項１２に記載の移動体。
前記脚機構は、互いに離して設けられた第１脚機構および第２脚機構を含み、
前記第１脚機構および前記第２脚機構のそれぞれは、前記移動体本体に対して近位関節を介して接続され、
前記退避制御部は、前記脚機構を前記退避状態とする際に、前記第１脚機構および前記第２脚機構の前記近位関節を、それぞれの脚機構の脚先が前記近位関節よりも上方に位置するように回転させる、
請求項９に記載の移動体。
前記緩衝装置は、当該緩衝装置を前記移動体本体に固定する固定具をさらに備え、
前記表層材は、前記固定具を受ける受け部を有する、
請求項１に記載の移動体。
前記緩衝装置は、
前記深層材および前記表層材を覆い、当該緩衝装置の圧縮方向に変形可能に構成された外装体と、
当該緩衝装置を前記移動体本体に固定する固定具と、をさらに備え、
前記外装体は、前記固定具を受ける受け部を有する、
請求項１に記載の移動体。
前記外装体は、前記緩衝装置の圧縮方向における当該外装体の変形を促す変形促進部を有する、
請求項１７に記載の移動体。
前記変形促進部は、前記外装体のうち、蛇腹状に形成され、局所的に薄肉化して形成されまたは前記深層材に対して前記圧縮方向にスライド可能に構成された部分である、
請求項１８に記載の移動体。
前記深層材は、発泡ウレタン、ＰＯＲＯＮ（登録商標）、エアキャップ、発泡スチロールまたは段ボールからなる、
請求項１に記載の移動体。