JP3270111B2 - 多足歩行ロボット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バルブ装置によって制
御される複数の流体圧駆動アクチュエータを脚部に用い
た多足歩行ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】バルブ装置のなかには流体の圧力制御を
行えるものがある。このようなバルブ装置としては、ア
ナログ信号で制御される電空比例弁（サーボ弁）や、計
算機からの指令に基いてＰＷＭ制御で開閉される電磁弁
などが知られている。したがって、これらのバルブ装置
を高圧流体供給源と流体圧で駆動される制御対象との間
に介在させることによって、制御対象の駆動流体圧を自
由に設定できる。

【０００３】ところで、制御対象のなかには、数個ある
いは数１０個の圧力室を備え、これらの圧力室の全てに
ついて圧力制御の要求されるものがある。このような制
御対象の代表的なものとして、特開平１−２４７８０９
号公報に示されている流体圧駆動アクチュエータをあげ
ることができる。

【０００４】この流体圧駆動アクチュエータは、軸方向
に延設された隔壁によって内部が３つの圧力室に分離さ
れた筒状弾性体を備えており、３つの圧力室の圧力を調
整することによって筒状弾性体を任意の方向へ自由に湾
曲させることができる。したがって、この流体圧駆動ア
クチュエータを脚部に見立て、４個あるいは６個組合せ
ることによって４足歩行ロボットや６足歩行ロボットを
実現できる。

【０００５】上述した流体圧駆動アクチュエータを組合
せて多足歩行ロボット、たとえば６足歩行ロボットを構
成する場合、１つの流体圧駆動アクチュエータについて
３つの圧力室の流体圧を制御する必要があるので、合計
１８の圧力室について流体圧を制御する必要がある。し
たがって、基本的には１８個の圧力制御用バルブ装置を
必要とする。なお、６足歩行の最も基本的な歩行パター
ンを採用して任意方向への移動と旋回動作を行わせるも
のとし、同一の動作を行う圧力室をそれぞれまとめても
１２個の圧力制御用バルブ装置を必要とし、また前後方
向にのみ移動を行わせるものとし、同一の動作を行う圧
力室をそれぞれまとめたとしても４個の圧力制御用バル
ブ装置を必要とする。このように、制御対象が多数の被
制御圧力室を備えている場合には、それに対応した数の
圧力制御用バルブ装置を必要とする。

【０００６】しかしながら、圧力制御が可能な従来のバ
ルブ装置では、バルブ本体を動作させるために計算機，
出力ボードおよびボードを格納するための拡張ユニッ
ト，アンプなどの電気的制御系を必要とするため、上述
のように多数の被制御圧力室を備えた制御対象を動作さ
せようとした場合には圧力制御系全体の複雑化および大
掛り化を招く問題があった。

【０００７】

【発明が解決しょうとする課題】上述の如く、流体の圧
力制御が可能な従来のバルブ装置にあっては、圧力制御
を実現するために複雑な電気的制御系を必要とする。こ
のため、たとえば前述した流体圧駆動アクチュエータを
複数組合せた制御対象の駆動流体圧をそれぞれ制御する
ような場合には、圧力制御系全体の複雑化を招く問題が
あった。

【０００８】そこで本発明は、計算機などの複雑な電気
的制御系を必要としない簡単、かつコンパクトな構成
で、複数の圧力室を備えた複数の流体圧駆動アクチュエ
ータの各圧力室の流体圧を制御できる多足歩行ロボット
を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は軸方向に延設された隔壁によって内部が
３つの圧力室に分離された筒状弾性体と、該筒状弾性体
に一端が接続され、該３つの圧力室に外部から作動流体
を送り込むための３本のチューブとを有する複数の流体
圧駆動アクチュエータと、前記アクチュエータの前記各
チューブの他端に接続されたバルブ装置とを備え、前記
アクチュエータを脚部とする多足歩行ロボットにおい
て、前記バルブ装置は、ステータと、このステータに対
して嵌合状態に、かつ回転自在に設けられたロータと、
このロータを回転させる手段と、一方の開口端を前記ロ
ータに対向させて前記ステータに設けられるとともに他
方の開口端が流体供給源に接続される第１の流体通路
と、一方の開口端を前記ロータに対向させて前記ステー
タに設けられるとともに他方の開口端が前記チューブの
他端にそれぞれ接続される３本の第２の流体通路と、前
記ステータまたは前記ロータに設けられて大気圧雰囲気
に通じた流体排出路と、前記ロータに設けられ、上記ロ
ータの回転角に応じて前記第２の流体通路を前記第１の
流体通路と前記流体排出路とに切換接続する連絡通路と
を有することを特徴とする。

【００１０】

【作用】ロータを、たとえばモータで回転させると、ス
テータとロータとの周方向相対位置が変化する。そし
て、ロータがある位置まで回転すると、ロータに設けら
れた連絡通路を介して、たとえば第１の流体通路と第２
の流体通路とが接続され、制御対象である流体圧駆動ア
クチュエータへの駆動流体圧が流体供給源の圧力レベル
まで上昇する。また、ロータが別の位置まで回転する
と、ロータに設けられた連絡通路を介して第２の流体通
路と流体排出路とが接続される。この結果、流 体圧駆動
アクチュエータへの駆動流体圧が大気圧レベルへと低下
する。一方、ロータとステータとの間には隙間が存在し
ており、この隙間を通して流体の漏れが生じる。このた
め、第１の流体通路と第２の流体通路とを不十分な接続
状態にするロータの回転角範囲および第２の流体通路と
流体排出路とを不十分な接続状態にするロータの回転角
範囲では、流体圧駆動アクチュエータへの駆動流体圧は
流体供給源の圧力より低いレベルで、かつその回転角範
囲内のロータ位置に対応したレベルとなる。

【００１１】したがって、ロータの回転角に対応させて
流体圧駆動アクチュエータへの駆動流体圧を自由に設定
できる。特に流体圧駆動アクチュエータに一定の周期
で、同じパターンに変化する駆動流体圧を印加して動作
させる場合には、電気的制御系等を必要とせずに、単に
ロータを一定速度で回転させるだけで実現できる。ま
た、流体圧駆動アクチュエータが一定の周期で、同じパ
ターンに変化する複数通りの駆動流体圧を必要とする場
合であっても、これらパターンの位相差等を考慮に入れ
て連絡通路と第２の流体通路とを設けることによって容
易に対応できる。さらに、ロータの回転角を制御するこ
とにより、流体圧駆動アクチュエータへの駆動流体圧を
任意に設定することも可能である。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図１には本発明の第１の実施例に係るバルブ装置１
を使って１つの流体圧駆動アクチュエータ２を駆動して
いる例が示されている。流体圧駆動アクチュエータ２
は、特開平１−２４７８０９号公報に示されているもの
と同様に構成されたものである。ここでは、まず図８乃
至図１０を参照しながら流体圧駆動アクチュエータ２の
構成を説明し、次にバルブ装置１の構成を説明すること
にする。

【００１３】流体圧駆動アクチュエータ２は、図９に示
すように、外壁を形成する筒状弾性体１１と、先端封止
部材１２と、根元封止部材１３と、チューブ１４ａ，１
４ｂ，１４ｃと、先端部材１５とから構成されている。

【００１４】筒状弾性体１１は、図１０にも示すよう
に、同一形状の３つの単位筒状弾性体１６ａ，１６ｂ，
１６ｃを、その軸方向に並列に接着して成形されてい
る。このため、接着された部位に筒状弾性体１１の軸方
向に延びる弾性隔壁１７，１８，１９が存在し、これら
弾性隔壁１７，１８，１９によって３つの圧力室２０，
２１，２２が形成される。単位筒状弾性体１６ａ，１６
ｂ，１６ｃは、図９および図１０に示すように、それぞ
れ間隔を密にして螺旋状に巻装された繊維２３を弾性材
料であるシリコーンゴムで被覆して形成されている。な
お、接着された３つの単位筒状弾性体１６ａ，１６ｂ，
１６ｃは、さらに図示しないシリコーンゴムで被覆され
ている。図では繊維２３を巻装した単位筒状弾性体１６
ａ，１６ｂ，１６ｃを接着し、これにシリコーンゴムの
被覆層を施した筒状弾性体１１が示されているが、繊維
を巻装していない単位筒状弾性体を接着してからその外
周に全体的に繊維を巻装し、その上にシリコーンゴムの
被覆層を施した筒状弾性体を用いることもできる。

【００１５】このように、筒状弾性体１１は、繊維２３
とゴムとの複合による異方性弾性材料によって形成され
ており、この構成によって筒状弾性体１１の軸方向２４
と略一致する方向には縦弾性係数が小さく、この方向に
は伸び易くなっている。また、軸方向２４と直交する図
中実線矢印２５で示す方向には、繊維２３の存在によっ
て縦弾性係数が大きく、この方向には伸び難くなってい
る。

【００１６】先端封止部材１２は、金属などで形成さ
れ、単位筒状弾性体１６ａ，１６ｂ，１６ｃの先端側開
口を封止するように挿入接着された扇形状の蓋体２６
ａ，２６ｂ，２６ｃによって構成されている。根元封止
部材１３は、先端封止部材１２と同様に、単位筒状弾性
体１６ａ，１６ｂ，１６ｃの基端側開口を封止するよう
に挿入接着された扇形状の蓋体２７ａ，２７ｂ，２７ｃ
によって構成されている。なお、これらの蓋体はシリコ
ーンゴム等によって構成されることもある。

【００１７】蓋体２７ａ，２７ｂ，２７ｃには、軸方向
に貫通する孔２８ａ，２８ｂ，２８ｃがそれぞれ設けら
れている。そして、これらの孔２８ａ，２８ｂ，２８ｃ
に前述したチューブ１４ａ，１４ｂ，１４ｃの一端側が
気密に接続されている。

【００１８】このように構成された流体圧駆動アクチュ
エータ２では、たとえばチューブ１４ａから作動流体を
送り込んで圧力室２０の圧力を高めると、図８に示すよ
うに、圧力室２０が軸方向に伸び、筒状弾性体１１が図
中実線矢印Ｘで示す方向に湾曲し、破線で示した状態に
なる。この状態でさらにチューブ１４ｃを介して圧力室
２１の圧力を高めると、筒状弾性体１１が図中実線矢印
Ｙで示す方向に湾曲することになる。したがって、３つ
の圧力室２０，２１，２２に与える圧力の組み合わせに
より、筒状弾性体１１を任意の方向へ湾曲させることが
できる。また、３つの圧力室２０，２１，２２の圧力を
等しく高めれば、筒状弾性体１１を軸方向２４と同方向
に伸ばすことができる。

【００１９】このように、この流体圧駆動アクチュエー
タ２は、異方性弾性材料の特性を利用し、３つの圧力室
２０，２１，２２の圧力を制御することによって、筒状
弾性体１１に湾曲と伸縮の動作を同時に行わせてアクチ
ュエータとしての機能を発揮できるようになっている。

【００２０】バルブ装置１は、図２に示すように大きく
分けて、円筒状に形成されたステータ３１と、このステ
ータ３１内に僅かの隙間を設けて回転自在に配置された
ロータ３２と、このロータ３２をカップリング３３を介
して回転駆動する直流のモータ３４と、一方の開口端３
５をロータ３２の外周面に対向させてステータ３１に設
けられるとともに他方の開口端３６が図示しない高圧流
体供給源に接続される流体通路３７と、一方の開口端３
８，３９，４０をそれぞれロータ３２の外周面に対向さ
せてステータ３１に設けられた３つの流体通路４１，４
２，４３と、ロータ３２に設けられ、ロータ３２の回転
角に応じて流体通路３７を流体通路４１，４２，４３に
接続する連絡通路４４と、一端側が常に大気に解放され
るようにロータ３２に軸心線を中心にして対称に設けら
れた流体排出路４５，４６と、ロータ３２に設けられ、
ロータ３２の回転角に応じて流体通路４１，４２，４３
を流体排出路４５，４６に接続する連絡通路４７，４
８，４９，５０，５１，５２とで構成されている。

【００２１】流体通路３７，４１，４２，４３は、軸心
線に沿って等間隔に、かつステータ３１の周壁を半径方
向に貫通するように設けられた孔によって構成されてい
る。これら孔はロータ３２側が小径に形成されている。
そして、各孔の大径側の内面にはアダプタを装着し易く
するためのネジ山が設けられている。

【００２２】連絡通路４４は、図３に示すようにロータ
３２の外周面で流体通路３７の一方の開口端３５に対向
し得る部分に形成された環状溝６１と、図２および図３
に示すようにロータ３２の軸心部で流体通路３７の設け
られている位置から流体通路４３の設けられている位置
近傍までの範囲に設けられた通路６２と、図３に示すよ
うに環状溝６１と通路６２とを通じさせるように周方向
に等間隔に４本設けられた通路６３と、図４に示すよう
に一端側がそれぞれ通路６２に通じるとともに他端側が
１８０度位相を異ならせて半径方向外側に延びる関係に
設けられた通路６４ａ，６４ｂと、図４に示すようにロ
ータ３２の外周面で流体通路４１の一方の開口端３８に
対向し得る部分に形成されるとともに通路６４ａ，６４
ｂに通じた溝６５ａ，６５ｂと、図５に示すように一端
側がそれぞれ通路６２に通じるとともに他端側が１８０
度位相を異ならせて半径方向外側に向けて延びる関係に
設けられた２組の通路６６ａ，６６ｂ（６７ａ，６７
ｂ）と、図５に示すようにロータ３２の外周面で流体通
路４２の一方の開口端３９に対向し得る部分に形成され
るとともに通路６６ａ，６６ｂに通じた円弧溝６８ａ，
６８ｂと、図５に示すようにロータ３２の外周面で流体
通路４３の一方の開口端４０に対向し得る部分に形成さ
れるとともに通路６７ａ，６７ｂに通じた円弧溝６９
ａ，６９ｂとで構成されている。

【００２３】一方、連絡通路４７，４８は、図４に示す
ように、ロータ３２の外周面で流体通路４１の一方の開
口端３８に対向し得る部分にそれぞれの一方の開口部を
周方向に１８０度ずらせて位置させ、それぞれの他方の
開口部を流体排出路４５，４６に通じさせるように設け
られている。また、連絡通路４９，５０は、図５に示す
ように、ロータ３２の外周面で流体通路４２の一方の開
口端３９に対向し得る部分にそれぞれの一方の開口部を
周方向に１８０度ずらせて位置させ、それぞれの他方の
開口部を流体排出路４５，４６に通じさせるように設け
られている。同様に、連絡通路５１，５２は、図５に示
すように、ロータ３２の外周面で流体通路４３の一方の
開口端４０に対向し得る部分にそれぞれの一方の開口部
を周方向に１８０度ずらせて位置させ、それぞれの他方
の開口部を流体排出路４５，４６に通じさせるように設
けられている。

【００２４】なお、図２中、７０はロータ３２の一端側
を支持するための軸受を示し、７１はステータ３１とモ
ータ３４のフレームとを連結するための連結筒を示して
いる。

【００２５】このように構成されたバルブ装置１は、図
１に示すように、流体通路３７の他方の開口端３６がチ
ューブ７３を介して図示しない高圧流体供給源に接続さ
れ、また流体通路４１の他方の開口端がチューブ１４ａ
を介して圧力室２０に接続され、流体通路４２の他方の
開口端がチューブ１４ｂを介して圧力室２１に接続さ
れ、流体通路４３の他方の開口端がチューブ１４ｃを介
して圧力室２２に接続されて使用に供される。なお、図
１中、７４は流体圧駆動アクチュエータ２における筒状
弾性体１１の基端部を支持するための基板を示してい
る。

【００２６】ここで、バルブ装置１に設けられて流体通
路３７と流体通路４１，４２，４３との接続に供される
溝６５ａ，６５ｂおよび円弧溝６８ａ，６８ｂ，６９
ａ，６９ｂと、流体通路４１，４２，４３と流体排出路
４５，４６との接続に供される連絡通路４７，４８，４
９，５０，５１，５２との位置および位相関係について
説明する。

【００２７】図１に示す例では流体圧駆動アクチュエー
タ２を４足歩行ロボットの脚部に見立て、この流体圧駆
動アクチュエータ２に図１中実線矢印７５で示す方向の
歩行サイクル動作を行せようとしている。流体圧駆動ア
クチュエータ２を脚部として歩行サイクルを実現するに
は、流体圧駆動アクチュエータ２の先端部を図７(a)に
示す動作パターンで動かす必要がある。この動作パター
ンを実現するには、圧力室２０，２１，２２内の流体圧
を、たとえば図７(b) に示すパターンで変化させる必要
がある。この図７(b) において、ＡからＢまでの間に脚
を蹴る行程である立脚相が実現され、ＢからＣの間に脚
を浮かせて前に戻す行程である遊脚相が実現される。こ
れに類似した動作は、必ずしも図７(b) に示すパターン
で各圧力室２０，２１，２２の圧力を変化させなくて
も、たとえば図７(c) に示すパターンで各圧力室２０，
２１，２２の圧力を変化させても実現できる。図７(c)
ではＤからＥの間が立脚相を実現し、ＥからＦの間が遊
脚相を実現する。図１に示す例では、バルブ装置１で図
７(c) に示す圧力パターンを作り出せるように前述した
各部の位置および位相関係が図２乃至図５に示す関係に
設定されている。

【００２８】次に、上記のように構成されたバルブ装置
１の動作を説明する。

【００２９】まず、チューブ７３を高圧流体供給源に接
続する。これによって高圧流体が流体通路３７を介して
連絡通路４４に供給される。このとき、環状溝６１に入
り込んだ高圧流体は、ロータ３２とステータ３１との間
の潤滑を行うとともに流体軸受を構成する。また、環状
溝６１と軸心部に形成された通路６２とを通じさせる溝
６３は、ロータ３２の円周上に均等に４つ設けられてい
るので、ロータ３２の半径方向の力バランスを保つのに
寄与する。

【００３０】今、ステータ３１とロータ３２との相対位
置が図２乃至図５に示す状態にあるものとすると、この
状態では３つの流体通路４１，４２，４３の全てが連絡
通路４７，４９，５１を介して大気に解放された流体排
出路４５に通じている。したがって、流体圧駆動アクチ
ュエータ２の圧力室２０，２１，２２の圧力は大気圧に
保たれている。

【００３１】この状態でモータ３４を付勢し、ロータ３
２を右回転（図３乃至図５では左回転）させると、図４
および図５に示す位置関係から明らかなように、流体通
路４１，４２，４３と連絡通路４７，４９，５１との、
いわゆる接続度が徐々に減少し、ついには遮断状態とな
る。

【００３２】ロータ３２がさらに回転すると、溝６５ｂ
と流体通路４１との接続度が徐々に増加し、若干の時間
差をおいて環状溝６８ｂ，６９ｂと流体通路４２，４３
との接続度が徐々に増加する。したがって、圧力室２０
内の圧力が徐々に上昇し、続いて圧力室２１，２２内の
圧力が徐々に上昇する。ロータ３２がさらに回転する
と、溝６５ｂと流体通路４１との接続度が最大値まで増
加し、同様に環状溝６８ｂ，６９ｂと流体通路４２，４
３との接続度も最大値まで増加するので、圧力室２０，
２１，２２内の圧力は高圧流体供給源の供給圧レベルま
で上昇する。

【００３３】ロータ３２がさらに回転すると、図４から
判るように、溝６５ｂと流体通路４１との接続度が徐々
に減少し、ついには遮断状態となる。したがって、圧力
室２０内に流体が閉込められた状態になる。しかし、ス
テータ３１とロータ３２との間には僅かの隙間が存在し
ているので、この隙間を通して漏洩する。したがって、
圧力室２０内の圧力はほぼ一定の勾配で徐々に低下す
る。このとき、環状溝６８ｂ，６９ｂと流体通路４２，
４３とは接続状態にあるので、圧力室２１，２２内の圧
力は高圧流体供給源の供給圧レベルに保持される。

【００３４】ロータ３２が半回転する直前に至ると、図
５から判るように、環状溝６８ｂ，６９ｂと流体通路４
２，４３との接続度が減少し、ついには遮断状態とな
る。そして、ロータ３２が半回転すると、流体通路４
１，４２，４３の全てが連絡通路４７，４９，５１を介
して大気に解放された流体排出路４５に通じる。したが
って、圧力室２０，２１，２２内の圧力は再び大気圧レ
ベルに低下し、結局、ロータ３２が半回転する間に圧力
室２０，２１，２２内の圧力が図７(c) に示すパターン
に制御されることになる。

【００３５】このように、１つのバルブ装置１で、しか
もロータ３２を回転させるだけで３つの圧力室２０，２
１，２２内の圧力を所望パターンに制御することができ
る。したがって、圧力制御が可能な従来のバルブ装置を
用いて圧力制御系を構成する場合に較べて、圧力制御系
全体の単純化およびコンパクト化を実現できる。

【００３６】なお、圧力室２１，２２内は同一位相で同
一パターンに圧力制御される。したがって、図６に示す
ように軸心線を中心にして流体通路４２とは対称的な位
置に流体通路４３を設けることによって、流量を減少さ
せることなくバルブ装置を一層コンパクトにできる。ま
た、流体通路４２を共通に圧力室２１，２２に接続する
ようにしても同様な効果を得ることができる。また、実
施例のように、ロータ３２の中心軸を境にして両側に同
じ形状の溝と流体通路とを対称的に配置した構成である
と、圧力によってロータ３２に加わるラジアル荷重をキ
ャンセルすることができるので、ロータ３２を滑らかに
回転させることができる。図１１には本発明の第２の実
施例に係るバルブ装置１ａを用いて４足歩行ロボット８
０を駆動している例が示されている。

【００３７】４足歩行ロボット８０は、図８乃至図１０
に示したものと同様に構成された４個の流体圧駆動アク
チュエータ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを脚部として基板８
１に図示の如く取付けた構造となっている。

【００３８】バルブ装置１ａは、流体圧駆動アクチュエ
ータ２ａ，２ｃを同位相に、流体圧駆動アクチュエータ
２ｂ，２ｄを同位相に，かつこれらの間に１／２の位相
差を持たせて動作させ、トロット歩容に基づく歩行パタ
ーンで４足歩行ロボット８０を図中実線太矢印８２で示
す方向へ歩行させる。

【００３９】この歩行を実現するために、バルブ装置１
ａは図１１乃至図１３に示すように構成されている。な
お、これらの図では図１乃至図１０と同一要素部分が同
一符号で示されている。したがって、重複する部分の詳
しい説明は省略する。

【００４０】流体通路３７の設けられている位置より所
定だけ軸方向にずれた位置には、図１２に示すように、
ステータ３１の周壁を貫通させ、かつ一方の開口端９
１，９２，９３，９４をそれぞれロータ３２の外周面に
対向させた４つの流体通路９５，９６，９７，９８が周
方向に等間隔に設けられている。そして、ロータ３２の
外周面で開口端９１，９２，９３，９４に対向する部分
には４つの円弧溝９９，１００，１０１，１０２が周方
向に等間隔に設けられている。これら円弧溝のうち軸心
線を挟んで対向する円弧溝９９，１０１はそれぞれ流体
排出路４５，４６に通じている。また残りの対向する円
弧溝１００，１０２は通路６２に通じている。

【００４１】一方、流体通路９５，９６，９７，９８の
設けられている位置より軸方向へ所定だけずれた位置お
よびこの位置より軸方向へ所定だけずれた位置には、図
１３に示すように、ステータ３１の周壁を貫通させ、か
つ一方の開口端１０３，１０４，１０５，１０６（１０
７，１０８，１０９，１１０）をそれぞれロータ３２の
外周面に対向させた４つの流体通路１１１，１１２，１
１３，１１４（１１５，１１６，１１７，１１８）が周
方向に等間隔に設けられている。そして、ロータ３２の
外周面で開口端１０３，１０４，１０５，１０６（１０
７，１０８，１０９，１１０）に対向する部分にはそれ
ぞれ４つの円弧溝１１９，１２０，１２１，１２２（１
２３，１２４，１２５，１２６）が周方向に等間隔に、
かつ前述した円弧溝９９，１００，１０１，１０２に対
して周方向に１／２、すなわち９０度の位相差を持たせ
て設けられている。これら円弧溝１１９，１２０，１２
１，１２２（１２３，１２４，１２５，１２６）のうち
軸心線を挟んで対向する円弧溝１１９，１２１（１２
３，１２５）はそれぞれ流体排出路４５，４６に通じて
いる。また残りの対向する円弧溝１２０，１２２（１２
４，１２６）は通路６２に通じている。

【００４２】このように構成されたバルブ装置１ａは、
流体通路３７がチューブ７３を介して図示しない高圧流
体供給源に接続され、流体通路９５がチューブ１４ａを
介して流体圧駆動アクチュエータ２ａの圧力室２０ａに
接続され、以下同様に流体通路９６が圧力室２０ｂに、
流体通路９７が圧力室２０ｃに、流体通路９８が圧力室
２０ｄに、流体通路１１１，１１５が圧力室２１ａ，２
２ａに、流体通路１１２，１１６が圧力室２１ｂ，２２
ｂに、流体通路１１３，１１７が圧力室２１ｃ，２２ｃ
に、流体通路１１４，１１８が圧力室２１ｄ，２２ｄに
それぞれ接続されて使用に供される。

【００４３】このような構成であると、モータ３４を付
勢し、ロータ３２を右回転（図１２乃至図１３では左回
転）させると、たとえば流体圧駆動アクチュエータ２ａ
については円弧溝１００（１０２）が流体通路９５に通
じている期間に立脚相が実現され、円弧溝１２０，１２
４（１２２，１２６）が流体通路１１１，１１５に通じ
て中間点を通過した時点から非通常状態になるまでの期
間に遊脚相が実現されることになる。そして、流体圧駆
動アクチュエータ２ａ，２ｃが同位相に、流体圧駆動ア
クチュエータ２ｂ，２ｄが同位相に，かつこれらは１／
２の位相差を持って動作することになる。したがって、
トロット歩容に基づく歩行パターンで４足歩行ロボット
８０を図中実線太矢印８２で示す方向へ歩行させること
ができる。 このように、この実施例に係るバルブ装置
１ａにおいても前記実施例と同様に極めて簡単な構成で
複数の流体圧駆動アクチュエータの圧力を所望パターン
に制御することができる。

【００４４】なお、この実施例に場合、立脚相と遊脚相
とが丁度対称の動きとなっているので、モータ３４の回
転方向を逆転することで、逆方向への移動、すなわち後
進移動を行わせることができる。また、圧力室２０ａと
２０ｃ、圧力室２０ｂと２０ｄ、圧力室２１ａと２２ａ
と２１ｃと２２ｃ、圧力室２１ｂと２２ｂと２１ｄと２
２ｄの圧力パターンはそれぞれ同一であり、円弧溝に位
相差が存在しているだけなので、同一圧力パターンの圧
力室を共通に接続すれば制御用の流体通路の数を４個に
減らすこともできる。

【００４５】図１４には本発明の第３の実施例に係るバ
ルブ装置１ｂを用いて６足歩行ロボット１４０を駆動し
ている例が示されている。

【００４６】６足歩行ロボット１４０は、図８乃至図１
０に示したものと同様に構成された６個の流体圧駆動ア
クチュエータ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆを脚
部として基板１４１に図示の如く取付けた構造となって
いる。

【００４７】バルブ装置１ｂは、６個の流体圧駆動アク
チュエータを、流体圧駆動アクチュエータ２ａ，２ｃ，
２ｅの組と流体圧駆動アクチュエータ２ｂ，２ｄ，２ｆ
の組とに分けて動作させる、３脚歩容と呼ばれる６足歩
行の最も基本的な歩容パターンを採用して６足歩行ロボ
ット１４０を図中実線太矢印１４２で示すように前後方
向に歩行させる。

【００４８】図１４に示す構成の６足歩行ロボット１４
０に３脚歩容を行わせるときには、圧力室２０ａ，２０
ｃ，２０ｅの圧力パターンを同一で同位相に、圧力室２
０ｂ，２０ｄ，２０ｆの圧力パターンを同一で同位相
に、圧力室２１ａ，２２ａ，２１ｃ，２２ｃ，２１ｅ，
２２ｅの圧力パターンを同一で同位相に、圧力室２１
ｂ，２２ｂ，２１ｄ，２２ｄ，２１ｆ，２２ｆの圧力パ
ターンを同一で同位相にする必要がある。

【００４９】また、一例として６足歩行ロボット１４０
を図中実線太矢印１４２の前方、すなわち図中右上方に
向けて移動させるように、たとえば流体圧駆動アクチュ
エータ２ａ（２ｃ，２ｅ）を動作させる場合には、図１
６に示すように、圧力室２１ａ，２２ａを図中１４３で
示す圧力パターンに、圧力室２０ａを図中１４４で示す
圧力パターンに設定するとよい。この結果、図１６中の
ＧからＨの間に脚を蹴る行程である立脚相が、ＨからＩ
の間に脚を浮かせて前に戻す行程である遊脚相が実現す
る。また、圧力室２１ａ，２２ａ，２１ｃ，２２ｃ，２
１ｅ，２２ｅと圧力室２１ｂ，２２ｂ，２１ｄ，２２
ｄ，２１ｆ，２２ｆおよび圧力室２０ａ，２０ｃ，２０
ｅと圧力室２０ｂ，２０ｄ，２０ｆの圧力パターンの位
相差を１／２に、圧力室２１ａ，２２ａ，２１ｃ，２２
ｃ，２１ｅ，２２ｅと圧力室２０ａ，２０ｃ，２０ｅお
よび圧力室２１ｂ，２２ｂ，２１ｄ，２２ｄ，２１ｆ，
２２ｆと圧力室２０ｂ，２０ｄ，２０ｆの圧力パターン
の位相差を１／４に設定するとよい。 すなわち、圧力室
２１ａ，２２ａ，２１ｃ，２２ｃ，２１ｅ，２２ｅに図
１６の１４３で示す圧力パターンを与える場合を例にと
ると、圧力室２０ａ、２０ｃ、２０ｅには同図中の圧力
パターン１４４を、圧力室２１ｂ，２２ｂ，２１ｄ，２
２ｄ，２１ｆ，２２ｆには同図中の圧力パターン１４
３′を、圧力室２０ｂ，２０ｄ，２０ｆには同図中の圧
力パターン１４４′を与えるとよい。このような圧力パ
ターンの生成を実現するために、バルブ装置１ｂは図１
４および図１５に示すように構成されている。なお、こ
れらの図では図１乃至図１０と同一要素部分が同一符号
で示されている。したがって、重複する部分の詳しい説
明は省略する。

【００５０】流体通路３７の設けられている位置より所
定だけ軸方向にずれた位置には、図１５に示すように、
ステータ３１の周壁を貫通させ、かつ一方の開口端１５
１、１５２、１５３、１５４をそれぞれロータ３２の外
周面に対向させた４つの流体通路１５５、１５６、１５
７、１５８が周方向に１／４の位相差を持つように４５
度の間隔をあけて設けられている。そして、ロータ３２
の外周面で開口端１５１、１５２、１５３、１５４に対
向する部分には、これらの開口端より周方向の幅が所定
だけ広い４つの溝１５９，１６０，１６１，１６２が周
方向に等間隔に設けられている。これら溝のうち軸心線
を挟んで対向する溝１５９，１６１はそれぞれ流体排出
路４５，４６に通じている。また残りの対向する溝１６
０，１６２は通路６２に通じている。

【００５１】このように構成されたバルブ装置１ｂは、
流体通路３７がチューブ７３を介して図示しない高圧流
体供給源に接続され、流体通路１５６がチューブ１４ａ
を介して圧力室２０ａ，２０ｃ，２０ｅに接続され、以
下同様に流体通路１５８が圧力室２０ｂ，２０ｄ，２０
ｆに、流体通路１５５が圧力室２１ｂ，２２ｂ，２１
ｄ，２２ｄ，２１ｆ，２２ｆに、流体通路１５７が圧力
室２１ａ，２２ａ，２１ｃ，２２ｃ，２１ｅ，２２ｅに
それぞれ接続されて使用に供される。

【００５２】このような構成であると、モータ３４を付
勢し、ロータ３２を右回転（図１５では左回転）させる
と、溝１５９の進行方向終端から溝１６０の進行方向終
端が開口端１５１を通過する期間および溝１６１の進行
方向終端から溝１６２の進行方向終端が開口端１５１を
通過する期間が立脚相、溝１６０の進行方向終端から溝
１６１の進行方向終端が開口端１５１を通過する期間お
よび溝１６２の進行方向終端から溝１５９の進行方向終
端が開口端１５１を通過する期間が遊脚相となるパター
ンで６個の流体圧駆動アクチュエータ２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆを動作させることができ、６足歩
行ロボット１４０に前進移動、すなわち図１４中の実線
太矢印１４２で示される図中右上方への移動を行わせる
ことができる。なお、この実施例に場合においても、立
脚相と遊脚相とが丁度対称の動きとなっているので、モ
ータ３４の回転方向を逆転することで、後進移動、すな
わち図１４中の実線太矢印１４２で示される図中左下方
への移動を行わせることができる。

【００５３】このように、この実施例に係るバルブ装置
１ｂにおいても前記実施例と同様に極めて簡単な構成で
複数の流体圧駆動アクチュエータの圧力を所望パターン
に制御することができる。

【００５４】図１７には本発明の第４の実施例に係るバ
ルブ装置１ｃを用いて６足歩行ロボット１７０を駆動し
ている例が示されている。

【００５５】６足歩行ロボット１７０は、図１４に示し
た例とは異なり、図８乃至図１０に示したものと同様に
構成された６個の流体圧駆動アクチュエータ２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆで脚部を構成し、これらを
基板１７１の両側部から斜め下方に向けて延びるように
図示の如く取付けた構造となっている。

【００５６】バルブ装置１ｃは、６個の流体圧駆動アク
チュエータを、流体圧駆動アクチュエータ２ａ，２ｃ，
２ｅの組と流体圧駆動アクチュエータ２ｂ，２ｄ，２ｆ
の組とに分けて動作させる、３脚歩容パターンを採用し
て６足歩行ロボット１７０を図中実線太矢印１７２で示
すように前後方向に歩行させる。この歩行は、各流体圧
駆動アクチュエータを２ａ，２ｃ，２ｅ，２ｂ，２ｄ，
２ｆの先端部を図中実線矢印１７３で示すように軸回り
に公転運動させることによって行わせる。

【００５７】この例において、６足歩行ロボット１７０
に３脚歩容を行わせるには、圧力室２０ａ，２０ｃ，２
０ｅの圧力パターンを同一で同位相に、圧力室２０ｂ，
２０ｄ，２０ｆの圧力パターンを同一で同位相に、圧力
室２１ａ，２１ｃ，２１ｅの圧力パターンを同一で同位
相に、圧力室２２ａ，２２ｃ，２２ｅの圧力パターンを
同一で同位相に、圧力室２１ｂ，２１ｄ，２１ｆの圧力
パターンを同一で同位相に、圧力室２２ｂ，２２ｄ，２
２ｆの圧力パターンを同一で同位相にする必要がある。

【００５８】また、公転運動をさせるには、たとえば流
体圧駆動アクチュエータ２ａを例にとると、一般的には
図２０の(a) に示すように、圧力室２０ａを図中１７４
で示す圧力パターンに、圧力室２１ａを図中１７５で示
す圧力パターンに、圧力室２２ａを図中１７６で示す圧
力パターンに設定するとよい。実際には、このような矩
形のパターンにする必要はなく、図２０の(b) に′を付
けて示す圧力パターンに設定することによって公転運動
を行わせることができる。このような圧力パターンの設
定によって、図２０(b) 中、ＭからＬの間に脚を蹴る行
程である立脚相が実現され、ＬからＭの間に脚を浮かせ
て前に戻す遊脚相が実現される。

【００５９】また、一例として、圧力室２０ａ，２０
ｃ，２０ｅの圧力パターンと圧力室２０ｂ，２０ｄ，２
０ｆの圧力パターンの間、圧力室２１ａ，２１ｃ，２１
ｅの圧力パターンと圧力室２１ｂ，２１ｄ，２１ｆの圧
力パターンとの間、圧力室２２ａ，２２ｃ，２２ｅの圧
力パターンと圧力室２２ｂ，２２ｄ，２２ｆの圧力パタ
ーンとの間にそれぞれ１／２の位相差を設ける。さら
に、圧力室２０ａ，２０ｃ，２０ｅの圧力パターンと圧
力室２１ａ，２１ｃ，２１ｅの圧力パターンおよび圧力
室２２ａ，２２ｃ，２２ｅの圧力パターンとの間、圧力
室２０ｂ，２０ｄ，２０ｆの圧力パターンと圧力室２１
ｂ，２１ｄ，２１ｆの圧力パターンおよび圧力室２２
ｂ，２２ｄ，２２ｆの圧力パターンとの間にそれぞれ１
／３の位相差を設ける。このような圧力パターンの生成
を実現するために、バルブ装置１ｃは図１７乃至図１９
に示すように構成されている。なお、これらの図では図
１乃至図１０と同一要素部分が同一符号で示されてい
る。したがって、重複する部分の詳しい説明は省略す
る。

【００６０】このバルブ装置１ｃではロータ３２を回転
させる駆動源として空気モータ１８０を用いている。

【００６１】一方、流体通路３７の設けられている位置
より所定だけ軸方向にずれた位置には、図１８および図
１９に示すように、ステータ３１の周壁を貫通させ、か
つ一方の開口端１８１、１８２、１８３、１８４，１８
５，１８６をそれぞれロータ３２の外周面に対向させた
６つの流体通路１８７，１８８，１８９，１９０，１９
１，１９２が設けられている。ここで、開口端１８１の
設けられている位置を基準にすると、開口端１８２は開
口端１８１より図１９中、時計回り方向に６０度ずれた
位置に設けてあり、開口端１８３は開口端１８２より時
計回り方向に６０度ずれた位置に設けてあり、開口端１
８４は開口端１８３より時計回り方向に３０度ずれた位
置に設けてある。また、開口端１８６は開口端１８１よ
り反時計回り方向に９０度ずれた位置に設けてあり、開
口端１８５は開口端１８６より反時計回り方向に６０度
ずれた位置に設けてある。ロータ３２の外周面で、開口
端１８１、１８２、１８３、１８４，１８５，１８６に
対向する部分には、これらの開口端より周方向の幅が所
定だけ広い４つの溝１９３，１９４，１９５，１９６が
周方向に等間隔に設けられている。これら溝のうち軸心
線を挟んで対向する溝１９３，１９５はそれぞれ流体排
出路４５，４６に通じている。また残りの対向する溝１
９４，１９６は通路６２に通じている。

【００６２】このように構成されたバルブ装置１ｃは、
流体通路３７がチューブ７３を介して図示しない高圧流
体供給源に接続され、流体通路１８７がチューブ１４ａ
を介して圧力室２０ａ，２０ｃ，２０ｅに接続され、以
下同様に流体通路１８８が圧力室２２ａ，２２ｃ，２２
ｅに、流体通路１８９が圧力室２１ａ，２１ｃ，２１ｅ
に、流体通路１９０が圧力室２２ｂ，２２ｄ，２２ｆ
に、流体通路１９１が圧力室２１ｂ，２１ｄ，２１ｆ
に、流体通路１９２が圧力室２０ｂ，２０ｄ，２０ｆに
それぞれ接続されて使用に供される。

【００６３】このような構成であると、空気モータ１８
０を付勢し、ロータ３２を右回転（図１９では左回転）
させると、おおよそロータ３２の外面で溝１９４を中心
とする９０度範囲および溝１９６を中心とする９０度範
囲に開口端１８１が対向したときに立脚相が実現され、
また溝１９３を中心とする９０度範囲および溝１９５を
中心とする９０度範囲に開口端１８１が対向したときに
遊脚相が実現されるパターンで６個の流体圧駆動アクチ
ュエータ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆに軸回り
の公転運動を行わせることができ、これによって６足歩
行ロボット１７０に前進移動、すなわち図１７中の実線
太矢印１７２で示される図中右上方への移動を行わせる
ことができる。なお、立脚相と遊脚相とが丁度対称の動
きとなっているので、空気モータ１８０の回転方向を逆
転することで後進移動、すなわち図１７中の実線太矢印
１７２で示される図中左下方への移動も行わせることが
できる。

【００６４】このように、この実施例に係るバルブ装置
１ｃにおいても前記実施例と同様に極めて簡単な構成で
複数の流体圧駆動アクチュエータの圧力を所望パターン
に制御することができる。

【００６５】また、この実施例ではロータ３２を回転さ
せるための駆動源として空気モータ１８０を用いてい
る。空気モータ１８０の使用によって、このバルブ装置
１ｃの駆動源は空気となり、流体圧駆動アクチュエータ
を制御する流体にも空気を用いれば、電気を全く必要と
せずに高圧空気だけで流体圧駆動アクチュエータを制御
可能なシステムを構築できる。図ではバルブ装置１ｃが
６足歩行ロボット１７０と同程度の大きさに描かれてい
るが、実際にはバルブ装置１ｃを６足歩行ロボット１７
０よりはるかに小さく構成でき、６足歩行ロボット１７
０にバルブ装置１ｃを搭載することができる。しかも、
空気モータ１８０の使用によって電気ケーブルを引き回
す必要がなく、空気源からの配管チューブ１本のみを引
き回せばよいので、全体をコンパクトにできると同時に
単純化できる。さらに、小型の圧力源をバルブ装置１ｃ
と一緒に６足歩行ロボット１７０に搭載することによっ
てロボットの自立化に寄与できる。

【００６６】なお、図１７に示した実施例において、製
作のし易さやロータの安定性を考慮して６個の流体通路
を図１９に示す位置に設けているが、流体通路１８７，
１８８，１８９，１９０，１９１，１９２はそれぞれ１
８０度反対側に設けてもよい。

【００６７】図２１には本発明の第５の実施例に係るバ
ルブ装置１ｄが示されており、図２２には図２１におけ
るＪ−Ｊ線切断断面図が示されている。これらの図で
は、図１乃至図１０と同一要素部分が同一符号で示され
ている。したがって、重複する部分の詳しい説明は省略
する。

【００６８】このバルブ装置１ｄは、アナログのサーボ
弁としての機能を発揮できるように構成されている。

【００６９】すなわち、このバルブ装置１ｄにはロータ
３２の回転駆動に供される直流のモータ３４の回転角を
検出するためのエンコーダ２００が装着されている。

【００７０】一方、流体通路３７の設けられている位置
より所定だけ軸方向にずれた位置には、図２２に示すよ
うに、ステータ３１の周壁を貫通させ、かつ一方の開口
端２０１をロータ３２の外周面に対向させた流体通路２
０２が設けられている。また、ロータ３２の外周面で、
開口端２０１に対向する部分には、常に流体通路２０２
に通じる環状溝２０３が形成されている。環状溝２０３
の底壁には４つの溝２０４，２０５，２０６，２０７が
周方向に等間隔に設けられている。これらの溝のうち軸
心線を挟んで対向する溝２０４，２０６はそれぞれ流体
排出路４５，４６に通じている。また残りの対向する溝
２０５，２０７は通路６２に通じている。

【００７１】このように構成されたバルブ装置１ｄは、
流体通路３７が図示しない高圧流体供給源に接続され、
流体通路２０２が図示しない制御対象である流体圧駆動
アクチュエータに接続される。そして、エンコーダ２０
０の出力端は図示しない回転角制御器に接続される。こ
の回転角制御器は、エンコーダ２００の出力信号を流体
圧駆動アクチュエータの供給圧信号として導入し、目標
圧信号と供給圧信号との偏差を零にするようにモータ３
４の回転角を制御するように構成されている。

【００７２】このように構成されたバルブ装置１ｄは次
のように動作する。

【００７３】今、高圧流体供給源の供給圧が一定である
とする。高圧流体供給源から供給された流体は、流体通
路３７，環状溝６１，通路６２，溝２０５，２０７を通
って環状溝２０３へと流れる。環状溝２０３に流れ込ん
だ流体は溝２０４，２０６を介して流体排出路４５，４
６へと流れる。したがって、環状溝２０３内の圧力は、
溝２０５，２０７の部分では高圧流体供給源の供給圧レ
ベルに、溝２０４，２０６の部分では大気圧レベルに、
これらの中間位置では高圧流体供給源の供給圧レベルの
１／２のレベルに保たれる。

【００７４】このため、流体圧駆動アクチュエータの圧
力は、ロータ３２が丁度、図２２に示す位置にあるとき
には大気圧レベルに、ロータ３２が図２２に示す位置よ
り４５度回転した位置にあるときには高圧流体供給源の
供給圧レベルの１／２のレベルに、またロータ３２が図
２２に示す位置より９０度回転した位置にあるときには
高圧流体供給源の供給圧レベルに制御されることにな
る。

【００７５】このように、ロータ３２の回転角に対応さ
せて流体圧駆動アクチュエータの圧力を大気圧から高圧
流体供給源の供給圧レベルまでの範囲内で自由に可変で
きる。この可変制御を実行するにはロータ３２の位置を
知る必要があり、そのためにエンコーダ２００が設けら
れているのである。したがって、エンコーダ２００でモ
ータ４３の回転角を検出し、この回転角度を制御すれ
ば、このバルブ装置１ｄをアナログのサーボ弁として使
用することができる。

【００７６】なお、この場合、ロータ３２の回転範囲を
３６０度フルにとる必要はない。要は、圧力勾配を持っ
た流路と開口端２０１との接続位置を可変できる構成で
あればよい。したがって、モータ３４に代えてある一定
の角度範囲を揺動するタイプのアクチュエータを用いて
もよい。

【００７７】また、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。すなわち、各実施例では流体排出路
をロータ側に設けているが、ステータ側に設け、必要な
期間にこれに接続される連絡通路をロータ側に設けるよ
うにしてもよい。

【００７８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、計算機
などの複雑な電気的制御系を必要としない簡単、かつコ
ンパクトな構成で、圧力室を複数備えた脚部として機能
する流体圧駆動アクチュエータの各圧力室の流体圧を制
御することが可能な多足歩行ロボットを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るバルブ装置で１つ
の流体圧駆動アクチュエータを制御している例を示す斜
視図

【図２】同バルブ装置の縦断面図

【図３】同バルブ装置を図２におけるＡ−Ａ線に沿って
切断し矢印方向に見た図

【図４】同バルブ装置を図２におけるＢ−Ｂ線に沿って
切断し矢印方向に見た図

【図５】同バルブ装置を図２におけるＣ−Ｃ線に沿って
切断し矢印方向に見た図

【図６】図５に示される部分の変形例を示す断面図

【図７】同バルブ装置によって制御される流体圧駆動ア
クチェータに歩行サイクルを行わせる場合の動作パター
ンを示す図

【図８】同流体圧駆動アクチェータだけを取出して示す
斜視図

【図９】同流体圧駆動アクチェータの分解斜視図

【図１０】同流体圧駆動アクチェータを図８におけるＫ
−Ｋ線に沿って切断し矢印方向に見た図

【図１１】本発明の第２の実施例に係るバルブ装置で４
足歩行ロボットを制御している例の斜視図

【図１２】同バルブ装置を図１１におけるＥ−Ｅ線に沿
って切断し矢印方向に見た図

【図１３】同バルブ装置を図１１におけるＦ−Ｆ線に沿
って切断し矢印方向に見た図

【図１４】本発明の第３の実施例に係るバルブ装置で６
足歩行ロボットを制御している例を示す斜視図

【図１５】同バルブ装置を図１４におけるＧ−Ｇ線に沿
って切断し矢印方向に見た図

【図１６】同６足歩行ロボットに歩行動作を行わせる場
合の各圧力室の内圧パターンを示す図

【図１７】本発明の第４の実施例に係るバルブ装置で６
足歩行ロボットを制御している例を示す斜視図

【図１８】同バルブ装置を局部的に切欠して示す側面図

【図１９】同バルブ装置を図１８におけるＨ−Ｈ線に沿
って切断し矢印方向に見た図

【図２０】同６足歩行ロボットに歩行動作を行わせる場
合の各圧力室の内圧パターンを示す図

【図２１】本発明の第５の実施例に係るバルブ装置を局
部的に切欠して示す側面図

【図２２】同バルブ装置を図２１におけるＪ−Ｊ線に沿
って切断し矢印方向に見た図

【符号の説明】

１〜１ｄ…バルブ装置 ２，２ａ〜２ｆ…流体圧駆動アクチュエータ １１…筒状弾性体 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ…チューブ ２０，２１，２２，２０ａ〜２０ｆ，２１ａ〜２１ｆ，
２２ａ〜２２ｆ…圧力室 ３１…ステータ ３２…ロータ ３４…モータ ３７，４１〜４３，９５〜９８，１１１〜１１４，１１
５〜１１８，１５５〜１５８，１８７〜１９２，２０２
…流体通路 ４４，４７〜５２…連絡通路 ４５，４６…流体排出路 ６１…環状溝 ６２…通路 ８０…４足歩行ロボット １４０，１７０…６足歩行ロボット １８０…空気モータ ２００…エンコーダ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−58278（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−122587（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05D 3/00 - 3/20 B25J 5/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向に延設された隔壁によって内部が３
   つの圧力室に分離された筒状弾性体と、該筒状弾性体に
   一端が接続され、該３つの圧力室に外部から作動流体を
   送り込むための３本のチューブとを有する複数の流体圧
   駆動アクチュエータと、前記アクチュエータの前記各チ
   ューブの他端に接続されたバルブ装置とを備え、前記ア
   クチュエータを脚部とする多足歩行ロボットにおいて、 前記バルブ装置は、 ステータと、このステータに対して
   嵌合状態に、かつ回転自在に設けられたロータと、この
   ロータを回転させる手段と、一方の開口端を前記ロータ
   に対向させて前記ステータに設けられるとともに他方の
   開口端が流体供給源に接続される第１の流体通路と、一
   方の開口端を前記ロータに対向させて前記ステータに設
   けられるとともに他方の開口端が前記チューブの他端に
   それぞれ接続される３本の第２の流体通路と、前記ステ
   ータまたは前記ロータに設けられて大気圧雰囲気に通じ
   た流体排出路と、前記ロータに設けられ、上記ロータの
   回転角に応じて前記第２の流体通路を前記第１の流体通
   路と前記流体排出路とに切換接続する連絡通路とを有す
   ることを特徴とする多足歩行ロボット。
2. 【請求項２】軸方向に延設された隔壁によって内部が３
   つの圧力室に分離された筒状弾性体と、該筒状弾性体に
   一端が接続され、該３つの圧力室に外部から作動流体を
   送り込むための３本のチューブとを有する複数の流体圧
   駆動アクチュエータと、前記アクチュエータの前記各チ
   ューブの他端に接続されたバルブ装置とを備え、前記ア
   クチュエータを脚部とする多足歩行ロボットにおいて、 前記バルブ装置は、 ステータと、このステータと嵌合状
   態に、かつ回転自在に設けられたロータと、このロータ
   を駆動する手段と、一方の開口端を前記ロータに対向さ
   せて前記ステータに設けられるとともに他方の開口端が
   流体供給源に接続される第１の流体通路と、一方の開口
   端を前記ロータに対向させて前記ステータに設けられる
   とともに他方の開口端が前記チューブの他端にそれぞれ
   接続される３本の第２の流体通路と、前記ステータまた
   は前記ロータに設けられて大気圧雰囲気に通じた流体排
   出路と、前記ロータに設けられ、常時前記第１の流体通
   路と前記流体排出路とを通じさせる圧力勾配を持った流
   路を構成するとともに上記ロータの回転角に応じて前記
   第２の流体通路の上記流路への接続位置を可変する連絡
   通路とを有することを特徴とする多足歩行ロボット。
3. 【請求項３】前記第２の流体通路は、前記一方の開口端
   が前記ロータの軸心線を中心とする対称的な位置に配置
   された少なくとも一対の流体通路を含み、前記連絡通路
   は、前記一対の流体通路に対応させて前記ロータの軸心
   線を中心とする対称的な位置に配置された流体通路を含
   んでいることを特徴とする請求項１または２に記載の多
   足歩行ロボット。