JP2558736B2 - 脚式移動ロボツトの脚駆動制御法 - Google Patents

脚式移動ロボツトの脚駆動制御法

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JP2558736B2 JP62232540A JP23254087A JP2558736B2 JP 2558736 B2 JP2558736 B2 JP 2558736B2 JP 62232540 A JP62232540 A JP 62232540A JP 23254087 A JP23254087 A JP 23254087A JP 2558736 B2 JP2558736 B2 JP 2558736B2
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武生 大道
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば、原子炉格納容器内の点検などに適
用される脚式移動ロボットの脚駆動制御法に関するもの
である。
(従来の技術) 従来の前記脚式移動ロボットは、ロボット本体にセン
サーを固設し、あるいはロボット本体に首振り機構を介
してセンサーを首振り可能に配設して、該センサーによ
り周囲の物体の有無、障害物を検出し、該検出に基づき
障害物に衝突させないで脚を移動可能かどうか、または
床面のスペースが十分にあって脚を接地できるかどうか
を確認する程度であって、該検出による判断に基づき遠
隔操作により脚等を駆動制御して該ロボットが移動され
ている。
(発明が解決しようとする問題点) 移動ロボットにおいて、障害物に遭遇した場合、ある
いは予め入力されている障害物データが不十分であっ
て、改めて障害物の形状等を正確に測定する必要がある
場合には、センサーによりそれを検出する必要があり、
従来の前記脚式移動ロボットでは、ロボット本体に設け
た前記センサーによって検出されているが、該センサー
と検出対象物間の距離が長くなって精度が低く、ロボッ
ト自身の脚等が検出の障害となるなどにより、ロボット
移動に特に重要な脚付近の障害物の状態を正確に検出で
きなかった。さらに、従来の前記制御法でロボット脚を
制御する場合は、ロボット本体に搭載されたセンサーに
よるロボット本体に対する障害物の検出(距離測定等)
の結果に、脚の関節角度等から演算した脚先の位置等の
制御データを加えて相対的関係を求めることにより、脚
等を駆動制御することになり、複雑な計算が必要であっ
て精度が低下しあるいはまた計算時間がかかって、前記
センサーによる検出能力の低さと相まって各脚の駆動制
御、ロボットの移動性能などに問題点がある。
(問題点の解決手段) 本発明は、前記のような問題点に対処するために開発
された脚式移動ロボットの脚駆動制御法であって、ロボ
ット本体に装着されて駆動制御される複数の駆動脚を備
えた脚式移動ロボットにおいて、前記駆動脚に、同駆動
脚の車輪の回転で車輪の回転方向に方向転換され、同車
輪の回転角及び周囲の障害物との距離を非接触ではかる
センサーを配置し、該センサーによって、前記駆動脚に
対する障害物の状態を継続しながら検出し、該検出の継
続により前記駆動脚を前記障害物に沿わせて駆動制御す
ることにより、駆動脚に配設されたセンサーの検出によ
り同駆動脚に対する障害物の状態の検出精度を高め、該
検出の継続により駆動脚を障害物に沿わせて駆動制御す
ることにより脚駆動を円滑にして、ロボットの移動性、
作動信頼性を向上している。
(作用) ロボット本体に装着されて駆動制御される駆動脚に配
設したセンサーにより、同駆動脚に対する障害物の状態
が正確に検出されて、該検出の継続により駆動脚が障害
物に沿って駆動制御され、障害物に対し駆動脚が円滑に
駆動されて、ロボットの障害物に対する乗り越えなどの
移動が円滑に遂行される。
(実施例) 第1図ないし第6図に本発明の1実施例を示し、該脚
式移動ロボットは、ロボット本体(1)、ロボット本体
(1)下部に配設された左、右部の駆動輪(2)
(2)、ロボット本体(1)に装着され前側へ突設され
て駆動制御される前側左、右部の関節機構(4)付き駆
動脚(3a)(3a)、後側へ突設されて駆動制御される後
側左、右部の関節機構(4)付き駆動脚(3b)(3b)、
各駆動脚(3a)(3b)の各脚先に配設された補助駆動輪
(5)、駆動制御機構(図示省略)等を具備しており、
さらに各駆動脚(3a)(3b)はロボット本体(1)と基
端部との間および脚中間部にそれぞれ関節機構(4)を
有し、両関節機構は連動可能になっており、各駆動輪
(2)および各補助駆動輪(5)はブレーキ(図示省
略)および内蔵された回転角検出器(図示省略)等を備
え、遠隔操作装置(図示省略)により前記駆動制御機構
を介し各関節機構(4)、各駆動輪(2)、各補助駆動
輪(5)およびブレーキ等がそれぞれ独立作動、あるい
は前側、後側さらには左、右側が同様な作動などに多様
に駆動制御され、各補助駆動輪(5)が各駆動輪(2)
とともに同じ床面(a)上に配置されてX,Y面上で2次
的に連動されて、6個の前記駆動輪(2)(5)の駆動
回転により直進移動し、左、右輪の駆動相違により方向
変換さらに旋回移動するとともに、各駆動脚(3a)(3
b)の各脚先つまり各補助駆動輪(5)のZ方向移動も
可能であって、車輪で走行移動不能の障害物を前記各駆
動の併用により乗り越えて移動する。
さらに、第2、3図に示すように前記各駆動脚(3a)
(3b)の各補助駆動輪(5)の部分に障害物などの距離
を非接触にはかるセンサー(10)が配設され、該センサ
ー(10)は、補助駆動輪(5)側部に同軸上で回転駆動
されるセンサー本体(10a)、センサー本体(10a)の周
面部に配設された超音波発信子(10b)、受信子(10c)
および増幅器(図示省略)、検出信号の出力装置(図示
省略)等からなり、駆動脚(3a)(3b)の脚先つまり補
助駆動輪(5)の部分に設けた発信子(10b)から発射
される超音波(10d)が各駆動脚(3a)(3b)の各脚先
つまり補助駆動輪(5)の周囲に発射され、該超音波
(10b)が周囲の障害物(b)等で反射され受信子(10
c)で受信されて、該センサー(10)から出力される障
害物(b)の検出信号を演算装置(図示省略)で演算し
て同補助駆動輪(5)に対する障害物(b)等の距離
(受信までの時間等による)等が検出されるとともに、
継続した検出信号となり該ロボットの駆動制御に入力さ
れる。
本発明は、脚式移動ロボットを前記のような構成にし
て、その脚駆動制御法に特徴を有するものであって、ロ
ボット本体(1)に装着されて駆動制御される複数の駆
動脚(3a)(3b)を備えた脚式移動ロボットにおいて、
前記駆動脚に配設したセンサー(10)によって同駆動脚
に対する障害物(b)の状態を検出し、該検出の継続に
より前記駆動脚を前記障害物に沿わせて駆動制御する脚
駆動制御になっている。
本発明は、前記のようになっておりその脚駆動制御に
ついてさらに詳述すると、第4図に示すように床面
(a)上に各駆動輪(2)および各駆動脚(3a)(3b)
の各脚先つまり各補助駆動輪(5)が配置されて、各駆
動輪(2)、各補助駆動輪(5)の回転駆動制御により
直進移動、方向転換および旋回移動する。
障害物(b)が接近すると、第3図に示すようにセン
サー(10)の発信子(10b)から発射される超音波(10
d)が障害物(b)で反射されて受信子(10c)で受信さ
れ、該受信は増幅器(図示省略)で増幅され検出信号と
して演算装置(図示省略)へ入力され、該演算装置によ
り演算されて駆動制御信号が出力され各駆動脚(3a)
(3b)さらにロボット全体の駆動制御信号となる。
前記障害物の検出は、センサー(10)の発信子(10
b)と受信子(10c)が補助駆動輪(5)の外径よりオフ
セットloされているため、受信までの時間を演算して得
られた測定距離lmからオフセットloを引いた値(lm
lo)が、補助駆動輪(5)の外周と障害物(b)との距
離lrとなり、該距離lrが駆動制御信号となる。
第5図に駆動脚(3a)の各駆動制御行程、第6図に動
作アルゴリズムのフローチャートを示し、第4図のよう
に該脚式移動ロボットが障害物(b)に接近すると、第
5図(A)に示すようにセンサー(10)が回転されて前
方に向けられ、前側の駆動脚(3a)(3a)の脚先つまり
補助駆動輪(5)(5)が障害物(b)との距離lo±Δ
lになるまで水平に前進移動され、第5図(B)に示す
ように補助駆動輪(5)(5)が鉛直上方へ動かされ、
その間も障害物(b)との距離検出が継続されて、障害
物(b)の検出がなくなると同補助駆動輪が障害物
(b)上端(p)まで来たとし、第5図(C)に示すよ
うに同補助駆動輪がさらに上方へ距離L1移動されて障害
物(b)の上方になり、前方へ距離L2移動されセンサー
(10)が回転して下向きとなり上面(a′)が検出可能
となって、第5図(D)に示すように同補助駆動輪が上
面(b′)との距離L0±Δlに制御された状態で前方へ
距離L移動され、駆動脚(3a)(3a)の脚先つまり補助
駆動輪(5)(5)が、障害物(b)の上端から上面
(b′)の前方へ移動(L+L2−L0±Δl)、上方へ移
動(L0±Δl)された位置となり、センサー(10)によ
る障害物(b)、その上面(b′)の検出継続によって
同障害物に沿って駆動制御され、障害物を乗り越える。
駆動脚(3a)(3a)の障害物(b)の乗り越え完了に
より、駆動脚(3a)(3a)の補助駆動輪(5)(5)が
上面(b′)に着座され、各補助駆動輪(5)および各
駆動輪(2)の回転駆動により該ロボットが前方へ移動
されるとともにロボット本体(1)および駆動輪(2)
(2)が上方移動されて、同駆動輪(2)(2)が上面
(b′)上に着座されたのち、駆動脚(3b)(3b)の各
脚先つまり補助駆動輪(5)(5)がそのセンサー(1
0)検出で障害物(b)へ近接されると、上面(b′)
上の前側の補助駆動輪(5)(5)および駆動輪(2)
(2)の回転駆動により該ロボットが前方へ移動される
とともに、駆動脚(3b)(3b)の補助駆動輪(5)
(5)は前述と同様に障害物(b)に沿って駆動制御さ
れて同障害物(b)を乗り越える。
前記実施例では、センサーにより駆動輪の脚先と障害
物との距離検出についてのみ説明したが、距離のみなら
ず障害物の形状等についても実質的に検出可能であり、
また各駆動脚の脚先の周囲の物品が広範囲にわたって直
接的に検出される。
(発明の効果) 前述のように本発明は、駆動脚に同駆動脚の車輪の回
転で車輪の回転方向に方向転換され、同車輪の周囲の障
害物との距離を非接触ではかるセンサーを配置し、該セ
ンサーによって駆動脚に対する障害物の状態を継続しな
がら検出し、その検出の継続により駆動脚を障害物に沿
わせて駆動制御させたものであるから各駆動脚に配置さ
れる非接触のセンサーは、従来の脚式移動ロボット本体
に設けた非接触のセンサーにより検出対象物を検出する
ものに比し検出対象物間の距離を短かくして、脚付近の
障害物の状態を正確に検出でき、而も非接触センサーは
駆動脚の車輪の回転で回転駆動され同車輪の周囲の障害
物との距離を非接触で検出するものであるからセンサー
の角度とそのときの距離から車輪は障害物との零の位置
が判り安全な接地位置を知ることが可能となり、ロボッ
トの位置が適格かつ確実になり、ロボット移動性能、信
頼性が格段に向上されるという顕著な作用効果を奏す
る。
以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明
はこのような実施例にだけ局限されるものではなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施
しうるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す脚式移動ロボットの
斜視図、第2図は第1図の駆動脚における脚先に配設さ
れたセンサーを示す拡大斜視図、第3図は第2図の側視
図、第4図は障害物乗り越え状態を示す側視図、第5図
(A)(B)(C)(D)は障害物乗り越え時の駆動脚
の各動作を示す側視機構図、第6図は駆動脚の動作アル
ゴリズムのフローチャートである。 1:ロボット本体、3a,3b:駆動脚 10,20:センサー、b:障害物
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−39377(JP,A) 特開 昭61−261170(JP,A) 特開 昭58−158712(JP,A) 特開 昭52−105464(JP,A) 特開 昭59−183408(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロボット本体に装着されて駆動制御される
    複数の駆動脚を備えた脚式移動ロボットにおいて、前記
    駆動脚に、同駆動脚の車輪の回転で車輪の回転方向に方
    向転換され、同車輪の周囲の障害物との距離を非接触で
    はかるセンサーを配置し、該センサーによって、前記駆
    動脚に対する障害物の状態を継続しながら検出し、該検
    出の継続により前記駆動脚を前記障害物に沿わせて駆動
    制御することを特徴とする脚式移動ロボットの脚駆動制
    御法。
JP62232540A 1987-09-18 1987-09-18 脚式移動ロボツトの脚駆動制御法 Expired - Fee Related JP2558736B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5372211A (en) * 1992-10-01 1994-12-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method for surmounting an obstacle by a robot vehicle
CN1054579C (zh) * 1997-04-18 2000-07-19 清华大学 具有综合移动功能的五足步行载体
JP4886201B2 (ja) * 2005-03-14 2012-02-29 株式会社日立製作所 移動ロボット
CN106904225B (zh) * 2017-03-31 2019-03-29 东南大学 一种新型轮腿式的复杂地面移动机器人
CN107577235A (zh) * 2017-09-27 2018-01-12 安徽硕威智能科技有限公司 银行自助机器人移动底座
CN107738702B (zh) * 2017-10-13 2019-10-22 中国农业大学 具有导向和越障功能的炉管外壁行走机构

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61261170A (ja) * 1985-05-15 1986-11-19 Nikko Sangyo Kk 多足歩行機械の検出機構
JPH0623992B2 (ja) * 1988-07-29 1994-03-30 日本板硝子株式会社 板ガラスの検査方法

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