JP3365802B2 - 歩行ロボット - Google Patents
歩行ロボットInfo
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- JP3365802B2 JP3365802B2 JP34992092A JP34992092A JP3365802B2 JP 3365802 B2 JP3365802 B2 JP 3365802B2 JP 34992092 A JP34992092 A JP 34992092A JP 34992092 A JP34992092 A JP 34992092A JP 3365802 B2 JP3365802 B2 JP 3365802B2
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- Japan
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- axis
- rod
- moving body
- axis direction
- walking robot
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
- B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
- B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は歩行ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば物品の運搬用等に運搬用ロ
ボットが使用されている。これらの運搬用ロボットは移
動手段としてタイヤやクローラが用いられている。ま
た、研究段階ではあるが、関節をモータで駆動させ、４
本足の動物や人間の歩行と類似の動作を行わせる４本足
または２本足の歩行ロボットも知られている。
ボットが使用されている。これらの運搬用ロボットは移
動手段としてタイヤやクローラが用いられている。ま
た、研究段階ではあるが、関節をモータで駆動させ、４
本足の動物や人間の歩行と類似の動作を行わせる４本足
または２本足の歩行ロボットも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のロボットには次のような課題がある。移動手段と
してタイヤやクローラを用いたロボットの場合、進路上
に障害物が存在する場合、進路を変更しないと干渉を避
けることができない。従って、幅の狭い通路において障
害物が存在すると干渉を避け得ないという課題がある。
一方、４本足または２本足の歩行ロボットの場合、歩
行中に３本足または片足の状態が発生するため、バラン
スをとるための制御が非常に難しく実用段階に至っては
いない。従って、本発明は容易に障害物を避けることが
できると共に、バランスをとり易い歩行ロボットを提供
することを目的とする。
従来のロボットには次のような課題がある。移動手段と
してタイヤやクローラを用いたロボットの場合、進路上
に障害物が存在する場合、進路を変更しないと干渉を避
けることができない。従って、幅の狭い通路において障
害物が存在すると干渉を避け得ないという課題がある。
一方、４本足または２本足の歩行ロボットの場合、歩
行中に３本足または片足の状態が発生するため、バラン
スをとるための制御が非常に難しく実用段階に至っては
いない。従って、本発明は容易に障害物を避けることが
できると共に、バランスをとり易い歩行ロボットを提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、第１の構成
は、Ｘ軸方向へ平行に配された１対のＸ軸ガイドと、前
記Ｘ軸方向と直角なＹ軸方向へ平行に配された１対のＹ
軸ガイドと、前記Ｘ軸ガイド各端部とＹ軸ガイドの各端
部とを連結する４個のコーナーブロックと、前記Ｘ軸ガ
イドに沿って前記Ｘ軸方向へ該Ｘ軸ガイドと相対移動可
能な１対のＸ軸移動体と、前記Ｙ軸ガイドに沿って前記
Ｙ軸方向へ該Ｙ軸ガイドと相対移動可能な１対のＹ軸移
動体と、前記Ｘ軸方向へ配されると共に、前記１対のＹ
軸移動体へＸ軸方向に移動自在に挿通されているＸ軸ロ
ッドと、前記Ｙ軸方向へ配されると共に、前記１対のＸ
軸移動体へＹ軸方向に移動自在に挿通され、前記Ｘ軸ロ
ッドと直交する部位が連結されているＹ軸ロッドと、前
記１対のＸ軸移動体とＸ軸ガイドとを前記Ｘ軸方向へ相
対移動させるためのＸ軸駆動手段と、前記１対のＹ軸移
動体とＹ軸ガイドとを前記Ｙ軸方向へ相対移動させるた
めのＹ軸駆動手段と、前記各コーナーブロック、前記Ｘ
軸ロッドの各端部および前記Ｙ軸ロッドの各端部に、前
記Ｘ軸方向およびＹ軸方向と直角なＺ軸方向であって、
かつ同一方向に向けて伸縮自在に設けられた脚部と、該
脚部を伸縮させるＺ軸駆動手段とを具備することを特徴
とする。
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、第１の構成
は、Ｘ軸方向へ平行に配された１対のＸ軸ガイドと、前
記Ｘ軸方向と直角なＹ軸方向へ平行に配された１対のＹ
軸ガイドと、前記Ｘ軸ガイド各端部とＹ軸ガイドの各端
部とを連結する４個のコーナーブロックと、前記Ｘ軸ガ
イドに沿って前記Ｘ軸方向へ該Ｘ軸ガイドと相対移動可
能な１対のＸ軸移動体と、前記Ｙ軸ガイドに沿って前記
Ｙ軸方向へ該Ｙ軸ガイドと相対移動可能な１対のＹ軸移
動体と、前記Ｘ軸方向へ配されると共に、前記１対のＹ
軸移動体へＸ軸方向に移動自在に挿通されているＸ軸ロ
ッドと、前記Ｙ軸方向へ配されると共に、前記１対のＸ
軸移動体へＹ軸方向に移動自在に挿通され、前記Ｘ軸ロ
ッドと直交する部位が連結されているＹ軸ロッドと、前
記１対のＸ軸移動体とＸ軸ガイドとを前記Ｘ軸方向へ相
対移動させるためのＸ軸駆動手段と、前記１対のＹ軸移
動体とＹ軸ガイドとを前記Ｙ軸方向へ相対移動させるた
めのＹ軸駆動手段と、前記各コーナーブロック、前記Ｘ
軸ロッドの各端部および前記Ｙ軸ロッドの各端部に、前
記Ｘ軸方向およびＹ軸方向と直角なＺ軸方向であって、
かつ同一方向に向けて伸縮自在に設けられた脚部と、該
脚部を伸縮させるＺ軸駆動手段とを具備することを特徴
とする。
【０００５】第２の構成は、前記Ｘ軸移動体が、前記Ｘ
軸ガイドに沿って前記Ｘ軸方向へ該Ｘ軸ガイドと相対移
動可能な第１のＸ軸移動体構成部材と、該第１のＸ軸移
動体構成部材に対して前記Ｚ軸方向側に配設されると共
に、第１のＸ軸移動体構成部材に対してＺ軸方向の軸線
を中心に回動可能に設けられ、前記Ｙ軸ロッドがＹ軸方
向に移動自在に挿通された第２のＸ軸移動体構成部材と
を具備し、前記Ｙ軸移動体が、前記Ｙ軸ガイドに沿って
前記Ｙ軸方向へ該Ｙ軸ガイドと相対移動可能な第１のＹ
軸移動体構成部材と、該第１のＹ軸移動体構成部材に対
して前記Ｚ軸方向側に配設されると共に、第１のＹ軸移
動体構成部材に対してＺ軸方向の軸線を中心に回動可能
に設けられ、前記Ｘ軸ロッドがＸ軸方向に移動自在に挿
通された第２のＹ軸移動体構成部材とを具備することを
特徴とする。第３の構成は、前記Ｘ軸ロッドとＹ軸ロッ
ドが直交する部位に工具、ワーク等を搭載可能な搭載部
を設ける。第４の構成は、前記コーナーブロックに工
具、ワーク等を搭載可能な搭載部を設ける。第５の構成
は、前記コーナーブロックに、転動して走行するための
ローラを設ける。
軸ガイドに沿って前記Ｘ軸方向へ該Ｘ軸ガイドと相対移
動可能な第１のＸ軸移動体構成部材と、該第１のＸ軸移
動体構成部材に対して前記Ｚ軸方向側に配設されると共
に、第１のＸ軸移動体構成部材に対してＺ軸方向の軸線
を中心に回動可能に設けられ、前記Ｙ軸ロッドがＹ軸方
向に移動自在に挿通された第２のＸ軸移動体構成部材と
を具備し、前記Ｙ軸移動体が、前記Ｙ軸ガイドに沿って
前記Ｙ軸方向へ該Ｙ軸ガイドと相対移動可能な第１のＹ
軸移動体構成部材と、該第１のＹ軸移動体構成部材に対
して前記Ｚ軸方向側に配設されると共に、第１のＹ軸移
動体構成部材に対してＺ軸方向の軸線を中心に回動可能
に設けられ、前記Ｘ軸ロッドがＸ軸方向に移動自在に挿
通された第２のＹ軸移動体構成部材とを具備することを
特徴とする。第３の構成は、前記Ｘ軸ロッドとＹ軸ロッ
ドが直交する部位に工具、ワーク等を搭載可能な搭載部
を設ける。第４の構成は、前記コーナーブロックに工
具、ワーク等を搭載可能な搭載部を設ける。第５の構成
は、前記コーナーブロックに、転動して走行するための
ローラを設ける。
【０００６】
【作用】作用について説明する。本発明に係る歩行ロボ
ットを用いると、進路上に障害物が存在しても、障害物
との干渉を避けて歩行、移動することができる。また、
脚部としてのＺ軸駆動手段が歩行ロボットの最も外側に
位置するコーナーブロック、Ｘ軸ロッドの端部およびＹ
軸ロッドの端部に設けられているため、常時安定した状
態で歩行ロボット全体を支持可能となるのでバランス制
御が容易であり、歩行ロボットをコンピュータ制御する
場合でも制御し易く、コンピュータの負荷も小さくて済
み、性能のよい歩行ロボットを実現可能となる。 さら
に、請求項１の構成では、図５に示すように、そのまま
の姿勢を保った状態で、３６０°あらゆる方向へ直ちに
移動可能（歩行可能）であるという著効を奏する。 ま
た、請求項２の構成では、第１のＸ軸移動体構成部材と
第２のＸ軸移動体構成部材、および第１のＹ軸移動体構
成部材と第２のＹ軸移動体構成部材は互いに回動可能な
ので、Ｘ軸ガイドとＹ軸ガイドに対してＸ軸ロッドとＹ
軸ロッドが相対的に回動可能となる。これにより、図６
に示すように、歩行ロボットの方向転換が可能となる。
請求項３または請求項４の構成では、搭載部に工具、ワ
ーク等を搭載可能であり、歩行と荷役運搬、加工等の他
の機能を付加することができ汎用性を向上可能となる。
請求項５の構成では、歩行ロボットの運搬等に際し、平
坦地等、障害物の少ない場所は歩行に代えてローラで走
行させることができるので、迅速な運搬等が可能にな
る。またローラ走行機能と歩行機能を併せ持つことで、
さらなる機能向上と用途が拡大する等の著効を奏する。
ットを用いると、進路上に障害物が存在しても、障害物
との干渉を避けて歩行、移動することができる。また、
脚部としてのＺ軸駆動手段が歩行ロボットの最も外側に
位置するコーナーブロック、Ｘ軸ロッドの端部およびＹ
軸ロッドの端部に設けられているため、常時安定した状
態で歩行ロボット全体を支持可能となるのでバランス制
御が容易であり、歩行ロボットをコンピュータ制御する
場合でも制御し易く、コンピュータの負荷も小さくて済
み、性能のよい歩行ロボットを実現可能となる。 さら
に、請求項１の構成では、図５に示すように、そのまま
の姿勢を保った状態で、３６０°あらゆる方向へ直ちに
移動可能（歩行可能）であるという著効を奏する。 ま
た、請求項２の構成では、第１のＸ軸移動体構成部材と
第２のＸ軸移動体構成部材、および第１のＹ軸移動体構
成部材と第２のＹ軸移動体構成部材は互いに回動可能な
ので、Ｘ軸ガイドとＹ軸ガイドに対してＸ軸ロッドとＹ
軸ロッドが相対的に回動可能となる。これにより、図６
に示すように、歩行ロボットの方向転換が可能となる。
請求項３または請求項４の構成では、搭載部に工具、ワ
ーク等を搭載可能であり、歩行と荷役運搬、加工等の他
の機能を付加することができ汎用性を向上可能となる。
請求項５の構成では、歩行ロボットの運搬等に際し、平
坦地等、障害物の少ない場所は歩行に代えてローラで走
行させることができるので、迅速な運搬等が可能にな
る。またローラ走行機能と歩行機能を併せ持つことで、
さらなる機能向上と用途が拡大する等の著効を奏する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。 （第１実施例）第１実施例について図１〜図１０と共に
説明する。まず、図１〜図３と共に構成について説明す
る。図１において、１２ａ、１２ｂはＸ軸ガイドであ
り、所定距離離間してＸ軸方向へ平行に配設されてい
る。Ｘ軸ガイド１２ａ、１２ｂは金属製のシャフトであ
る。１４ａ、１４ｂはＹ軸ガイドであり、所定距離離間
してＸ軸方向と直角なＹ軸方向へ平行に配設されてい
る。Ｙ軸ガイド１４ａ、１４ｂも金属製のシャフトであ
る。Ｘ軸ガイド１２ａ、１２ｂとＹ軸ガイド１４ａ、１
４ｂで水平な矩形平面１６が囲繞される。１８ａ、１８
ｂ、１８ｃ、１８ｄはコーナーブロックであり、矩形平
面１６の各コーナーに配設されている。各コーナーブロ
ック１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄにはＸ軸ガイド１
２ａ、１２ｂの各端部とＹ軸ガイド１４ａ、１４ｂの各
端部が固定されている。コーナーブロック１８ａ、１８
ｂ、１８ｃ、１８ｄの上面は平面に形成されている。
面と共に詳述する。 （第１実施例）第１実施例について図１〜図１０と共に
説明する。まず、図１〜図３と共に構成について説明す
る。図１において、１２ａ、１２ｂはＸ軸ガイドであ
り、所定距離離間してＸ軸方向へ平行に配設されてい
る。Ｘ軸ガイド１２ａ、１２ｂは金属製のシャフトであ
る。１４ａ、１４ｂはＹ軸ガイドであり、所定距離離間
してＸ軸方向と直角なＹ軸方向へ平行に配設されてい
る。Ｙ軸ガイド１４ａ、１４ｂも金属製のシャフトであ
る。Ｘ軸ガイド１２ａ、１２ｂとＹ軸ガイド１４ａ、１
４ｂで水平な矩形平面１６が囲繞される。１８ａ、１８
ｂ、１８ｃ、１８ｄはコーナーブロックであり、矩形平
面１６の各コーナーに配設されている。各コーナーブロ
ック１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄにはＸ軸ガイド１
２ａ、１２ｂの各端部とＹ軸ガイド１４ａ、１４ｂの各
端部が固定されている。コーナーブロック１８ａ、１８
ｂ、１８ｃ、１８ｄの上面は平面に形成されている。
【０００８】２０ａ、２０ｂはＸ軸移動体であり、詳細
な構造は後述するが、上側の第１のＸ軸移動体構成部材
２２ａ、２２ｂと、下側の第２のＸ軸移動体構成部材２
４ａ、２４ｂとから成る。Ｘ軸移動体２０ａ、２０ｂは
それぞれＸ軸ガイド１２ａ、１２ｂに沿ってＸ軸方向へ
移動可能になっている。２６ａ、２６ｂはＹ軸移動体で
あり、詳細な構造は後述するが、上側の第１のＹ軸移動
体構成部材２８ａ、２８ｂと、下側の第２のＹ軸移動体
構成部材３０ａ、３０ｂとから成る。Ｙ軸移動体２６
ａ、２６ｂはそれぞれＹ軸ガイド１４ａ、１４ｂに沿っ
てＹ軸方向へ移動可能になっている。３２はＸ軸ロッド
であり、Ｘ軸方向へ配されると共に、Ｙ軸移動体２６
ａ、２６ｂへＸ軸方向に移動自在に挿通されている。Ｘ
軸ロッド３２の両端はＹ軸移動体２６ａ、２６ｂから外
方へ突出している。Ｘ軸ロッド３２は金属製のシャフト
である。
な構造は後述するが、上側の第１のＸ軸移動体構成部材
２２ａ、２２ｂと、下側の第２のＸ軸移動体構成部材２
４ａ、２４ｂとから成る。Ｘ軸移動体２０ａ、２０ｂは
それぞれＸ軸ガイド１２ａ、１２ｂに沿ってＸ軸方向へ
移動可能になっている。２６ａ、２６ｂはＹ軸移動体で
あり、詳細な構造は後述するが、上側の第１のＹ軸移動
体構成部材２８ａ、２８ｂと、下側の第２のＹ軸移動体
構成部材３０ａ、３０ｂとから成る。Ｙ軸移動体２６
ａ、２６ｂはそれぞれＹ軸ガイド１４ａ、１４ｂに沿っ
てＹ軸方向へ移動可能になっている。３２はＸ軸ロッド
であり、Ｘ軸方向へ配されると共に、Ｙ軸移動体２６
ａ、２６ｂへＸ軸方向に移動自在に挿通されている。Ｘ
軸ロッド３２の両端はＹ軸移動体２６ａ、２６ｂから外
方へ突出している。Ｘ軸ロッド３２は金属製のシャフト
である。
【０００９】３４はＹ軸ロッドであり、Ｙ軸方向へ配さ
れると共に、Ｘ軸移動体２０ａ、２０ｂへＹ軸方向に移
動自在に挿通されている。Ｙ軸ロッド３４の両端はＸ軸
移動体２０ａ、２０ｂから外方へ突出している。Ｙ軸ロ
ッド３４も金属製のシャフトである。Ｙ軸ロッド３４と
Ｘ軸ロッド３２とが直交する部位は、例えば溶接等で十
字状に固定されている。３６ａ、３６ｂはＸ軸駆動手段
の一例であるＸ軸シリンダであり、詳しい構造は後述す
るが、それぞれＸ軸移動体２０ａ、２０ｂに設けられて
いる。Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂはＸ軸移動体２０
ａ、２０ｂをＸ軸方向へ移動させるために設けられてい
る。３８ａ、３８ｂはＹ軸駆動手段の一例であるＹ軸シ
リンダであり、詳しい構造は後述するが、それぞれＹ軸
移動体２６ａ、２６ｂに設けられている。Ｙ軸シリンダ
３８ａ、３８ｂはＹ軸移動体２６ａ、２６ｂをＹ軸方向
へ移動させるために設けられている。
れると共に、Ｘ軸移動体２０ａ、２０ｂへＹ軸方向に移
動自在に挿通されている。Ｙ軸ロッド３４の両端はＸ軸
移動体２０ａ、２０ｂから外方へ突出している。Ｙ軸ロ
ッド３４も金属製のシャフトである。Ｙ軸ロッド３４と
Ｘ軸ロッド３２とが直交する部位は、例えば溶接等で十
字状に固定されている。３６ａ、３６ｂはＸ軸駆動手段
の一例であるＸ軸シリンダであり、詳しい構造は後述す
るが、それぞれＸ軸移動体２０ａ、２０ｂに設けられて
いる。Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂはＸ軸移動体２０
ａ、２０ｂをＸ軸方向へ移動させるために設けられてい
る。３８ａ、３８ｂはＹ軸駆動手段の一例であるＹ軸シ
リンダであり、詳しい構造は後述するが、それぞれＹ軸
移動体２６ａ、２６ｂに設けられている。Ｙ軸シリンダ
３８ａ、３８ｂはＹ軸移動体２６ａ、２６ｂをＹ軸方向
へ移動させるために設けられている。
【００１０】４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０
ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈはＺ軸駆動手段の一例であ
るＺ軸シリンダである。Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、
４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈは歩
行ロボット１０の脚部の機能を有している。Ｚ軸シリン
ダ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄはそれぞれコーナー
ブロック１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの外側にコー
ナーブロック１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄと一体に
設けられている。一方、Ｚ軸シリンダ４０ｅ、４０ｆ、
４０ｇ、４０ｈはＸ軸ロッド３２およびＹ軸ロッド３４
の端部に設けられている。Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０
ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈ
の詳細な構造は後述するが、シリンダロッド４２が伸縮
することにより、コーナーブロック１８ａ、１８ｂ、１
８ｃ、１８ｄ、Ｘ軸移動体２０ａ、２０ｂおよびＹ軸移
動体２６ａ、２６ｂをＺ軸方向へ移動させることができ
る。すなわち、シリンダロッド４２が伸縮することによ
り、シリンダロッド４２以外の歩行ロボット１０各部を
上下動させることができる。４４は搭載部の一例である
スライダ部であり、Ｙ軸ロッド３４とＸ軸ロッド３２が
十字状に直交する部位に固定されている。スライダ部４
４には工具、加工作業用ロボットヘッド、計測器、加工
されるワーク等が搭載可能になっている。
ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈはＺ軸駆動手段の一例であ
るＺ軸シリンダである。Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、
４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈは歩
行ロボット１０の脚部の機能を有している。Ｚ軸シリン
ダ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄはそれぞれコーナー
ブロック１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの外側にコー
ナーブロック１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄと一体に
設けられている。一方、Ｚ軸シリンダ４０ｅ、４０ｆ、
４０ｇ、４０ｈはＸ軸ロッド３２およびＹ軸ロッド３４
の端部に設けられている。Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０
ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈ
の詳細な構造は後述するが、シリンダロッド４２が伸縮
することにより、コーナーブロック１８ａ、１８ｂ、１
８ｃ、１８ｄ、Ｘ軸移動体２０ａ、２０ｂおよびＹ軸移
動体２６ａ、２６ｂをＺ軸方向へ移動させることができ
る。すなわち、シリンダロッド４２が伸縮することによ
り、シリンダロッド４２以外の歩行ロボット１０各部を
上下動させることができる。４４は搭載部の一例である
スライダ部であり、Ｙ軸ロッド３４とＸ軸ロッド３２が
十字状に直交する部位に固定されている。スライダ部４
４には工具、加工作業用ロボットヘッド、計測器、加工
されるワーク等が搭載可能になっている。
【００１１】ここで図２と共にＸ軸移動体２０ａ、２０
ｂ、Ｙ軸移動体２６ａ、２６ｂおよびＺ軸シリンダ４０
ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０
ｇ、４０ｈの構造について説明する。なお、Ｘ軸移動体
２０ａ、２０ｂとＹ軸移動体２６ａ、２６ｂは基本的に
同一の構造なのでＹ軸移動体２６ａの構造について説明
する。また、Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４
０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈも基本的に同一
の構造なのでＺ軸シリンダ４０ｅの構造について説明す
る。まず、Ｙ軸移動体２６ａについて説明する。Ｙ軸移
動体２６ａは、Ｙ軸シリンダ３８ａを介してＹ軸ガイド
１４ａ上をＹ軸方向へ移動可能な第１のＹ軸移動体構成
部材２８ａと、Ｘ軸ロッド３２が挿通されている第２の
Ｙ軸移動体構成部材３０ａとから成る。第１のＹ軸移動
体構成部材２８ａと第２のＹ軸移動体構成部材３０ａは
回動軸４６を介して互いに回動可能になっている。
ｂ、Ｙ軸移動体２６ａ、２６ｂおよびＺ軸シリンダ４０
ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０
ｇ、４０ｈの構造について説明する。なお、Ｘ軸移動体
２０ａ、２０ｂとＹ軸移動体２６ａ、２６ｂは基本的に
同一の構造なのでＹ軸移動体２６ａの構造について説明
する。また、Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４
０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈも基本的に同一
の構造なのでＺ軸シリンダ４０ｅの構造について説明す
る。まず、Ｙ軸移動体２６ａについて説明する。Ｙ軸移
動体２６ａは、Ｙ軸シリンダ３８ａを介してＹ軸ガイド
１４ａ上をＹ軸方向へ移動可能な第１のＹ軸移動体構成
部材２８ａと、Ｘ軸ロッド３２が挿通されている第２の
Ｙ軸移動体構成部材３０ａとから成る。第１のＹ軸移動
体構成部材２８ａと第２のＹ軸移動体構成部材３０ａは
回動軸４６を介して互いに回動可能になっている。
【００１２】次にＺ軸シリンダ４０ｅについて説明す
る。Ｚ軸シリンダ４０ｅの内部は、シリンダロッド４２
の上端に形成されているピストン部４８により空気室５
０ａ、５０ｂに画成されている。空気ポート５２ａから
空気室５０ａへ圧空（不図示のコンプレッサから供給さ
れる。以下、同じ。）が給気されるとシリンダロッド４
２が伸長する。一方、空気ポート５２ｂから空気室５０
ｂへ圧空が給気されるとシリンダロッド４２が短縮す
る。シリンダロッド４２の下端には、足首の関節として
の機能を有するユニバーサルジョイント５４を含む接地
部５６が設けられている。接地部５６はシリンダロッド
４２が伸長した場合に接地し、短縮した場合に地面から
離間する。なお、用途によっては接地部５６を円板に代
えてバキュームパッドを用いることも可能である。ま
た、測距センサを各Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、４０
ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈに設け、
接地部５６と地面との間の距離を検出し、シリンダロッ
ド４２の伸縮量を調整することによってコーナーブロッ
ク１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの上面およびスライ
ダ部４４の上面を常時水平に保つ制御も可能となる。
る。Ｚ軸シリンダ４０ｅの内部は、シリンダロッド４２
の上端に形成されているピストン部４８により空気室５
０ａ、５０ｂに画成されている。空気ポート５２ａから
空気室５０ａへ圧空（不図示のコンプレッサから供給さ
れる。以下、同じ。）が給気されるとシリンダロッド４
２が伸長する。一方、空気ポート５２ｂから空気室５０
ｂへ圧空が給気されるとシリンダロッド４２が短縮す
る。シリンダロッド４２の下端には、足首の関節として
の機能を有するユニバーサルジョイント５４を含む接地
部５６が設けられている。接地部５６はシリンダロッド
４２が伸長した場合に接地し、短縮した場合に地面から
離間する。なお、用途によっては接地部５６を円板に代
えてバキュームパッドを用いることも可能である。ま
た、測距センサを各Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、４０
ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈに設け、
接地部５６と地面との間の距離を検出し、シリンダロッ
ド４２の伸縮量を調整することによってコーナーブロッ
ク１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの上面およびスライ
ダ部４４の上面を常時水平に保つ制御も可能となる。
【００１３】続いて図３と共にＸ軸シリンダ３６ａ、３
６ｂおよびＹ軸シリンダ３８ａ、３８ｂの構造について
説明する。なお、Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂ、Ｙ軸シ
リンダ３８ａ、３８ｂは基本的に同一の構造なのでＸ軸
シリンダ３６ａの構造について説明する。Ｘ軸シリンダ
３６ａにはＸ軸ガイド１２ａが挿通されている。Ｘ軸ガ
イド１２ａの中央部には大径部５８が形成されており、
Ｘ軸シリンダ３６ａ内部を空気室６０ａ、６０ｂに画成
している。空気ポート６２ａから空気室６０ａへ圧空が
給気されるとＸ軸シリンダ３６ａ、ひいてはＸ軸移動体
２０ａが右方向へ移動する。一方、空気ポート６２ｂか
ら空気室６０ｂへ圧空が給気されるとＸ軸シリンダ３６
ａ、ひいてはＸ軸移動体２０ａが左方向へ移動する。
６ｂおよびＹ軸シリンダ３８ａ、３８ｂの構造について
説明する。なお、Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂ、Ｙ軸シ
リンダ３８ａ、３８ｂは基本的に同一の構造なのでＸ軸
シリンダ３６ａの構造について説明する。Ｘ軸シリンダ
３６ａにはＸ軸ガイド１２ａが挿通されている。Ｘ軸ガ
イド１２ａの中央部には大径部５８が形成されており、
Ｘ軸シリンダ３６ａ内部を空気室６０ａ、６０ｂに画成
している。空気ポート６２ａから空気室６０ａへ圧空が
給気されるとＸ軸シリンダ３６ａ、ひいてはＸ軸移動体
２０ａが右方向へ移動する。一方、空気ポート６２ｂか
ら空気室６０ｂへ圧空が給気されるとＸ軸シリンダ３６
ａ、ひいてはＸ軸移動体２０ａが左方向へ移動する。
【００１４】上述の構成を有する歩行ロボット１０の各
種動作について図４〜図６と共に説明する。なお、以下
の説明において、図の黒丸は接地部５６が接地し、白丸
は接地部５６が接地していない状態のＺ軸シリンダ４０
ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０
ｇ、４０ｈを示す。まず、図４と共に直線歩行について
説明する。図４（ａ）の状態はＺ軸シリンダ４０ａ、４
０ｂ、４０ｃ、４０ｄは接地している状態である。歩行
ロボット１０を矢印Ａ方向へ移動させるには、Ｙ軸シリ
ンダ３８ａ、３８ｂを駆動し、Ｙ軸シリンダ３８ａ、３
８ｂをコーナーブロック１８ｂ、１８ｃへ接近させる。
すると、Ｘ軸ロッド３２Ｙ軸ロッド３４、スライダ部４
４は矢印Ａ方向へ進む（図４（ａ）の状態）。続いてＺ
軸シリンダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈを接地状態
とした後、Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０
ｄを非接地状態とする。この状態において、Ｙ軸シリン
ダ３８ａ、３８ｂを駆動し、Ｙ軸シリンダ３８ａ、３８
ｂとコーナーブロック１８ａ、１８ｄを相対的に接近さ
せる。すると、Ｘ軸ガイド１２ａ、１２ｂ、Ｙ軸ガイド
１４ａ、１４ｂ、コーナーブロック１８ａ、１８ｂ、１
８ｃ、１８ｄは矢印Ａ方向へ進む（図２（ｂ）の状
態）。この一連の動作を繰返すことにより歩行ロボット
１０を矢印Ａ方向へ直線歩行させることができる。上述
の例はＹ軸シリンダ３８ａ、３８ｂを駆動して歩行ロボ
ット１０を矢印Ａ方向（Ｙ軸方向）へ歩行させたが、Ｘ
軸シリンダ３６ａ、３６ｂを駆動することにより歩行ロ
ボット１０をＸ軸方向へ歩行させることができる。
種動作について図４〜図６と共に説明する。なお、以下
の説明において、図の黒丸は接地部５６が接地し、白丸
は接地部５６が接地していない状態のＺ軸シリンダ４０
ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０
ｇ、４０ｈを示す。まず、図４と共に直線歩行について
説明する。図４（ａ）の状態はＺ軸シリンダ４０ａ、４
０ｂ、４０ｃ、４０ｄは接地している状態である。歩行
ロボット１０を矢印Ａ方向へ移動させるには、Ｙ軸シリ
ンダ３８ａ、３８ｂを駆動し、Ｙ軸シリンダ３８ａ、３
８ｂをコーナーブロック１８ｂ、１８ｃへ接近させる。
すると、Ｘ軸ロッド３２Ｙ軸ロッド３４、スライダ部４
４は矢印Ａ方向へ進む（図４（ａ）の状態）。続いてＺ
軸シリンダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈを接地状態
とした後、Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０
ｄを非接地状態とする。この状態において、Ｙ軸シリン
ダ３８ａ、３８ｂを駆動し、Ｙ軸シリンダ３８ａ、３８
ｂとコーナーブロック１８ａ、１８ｄを相対的に接近さ
せる。すると、Ｘ軸ガイド１２ａ、１２ｂ、Ｙ軸ガイド
１４ａ、１４ｂ、コーナーブロック１８ａ、１８ｂ、１
８ｃ、１８ｄは矢印Ａ方向へ進む（図２（ｂ）の状
態）。この一連の動作を繰返すことにより歩行ロボット
１０を矢印Ａ方向へ直線歩行させることができる。上述
の例はＹ軸シリンダ３８ａ、３８ｂを駆動して歩行ロボ
ット１０を矢印Ａ方向（Ｙ軸方向）へ歩行させたが、Ｘ
軸シリンダ３６ａ、３６ｂを駆動することにより歩行ロ
ボット１０をＸ軸方向へ歩行させることができる。
【００１５】次に、図５と共に斜め歩行について説明す
る。図５（ａ）の状態はＺ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、
４０ｃ、４０ｄは接地している状態である。歩行ロボッ
ト１０を矢印Ｂ方向へ移動させるには、Ｘ軸シリンダ３
６ａ、３６ｂを駆動し、Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂを
コーナーブロック１８ａ、１８ｂへ接近させ、かつＹ軸
シリンダ３８ａ、３８ｂを駆動し、Ｙ軸シリンダ３８
ａ、３８ｂをコーナーブロック１８ａ、１８ｄへ接近さ
せる。すると、Ｘ軸ロッド３２Ｙ軸ロッド３４、スライ
ダ部４４は矢印Ｂ方向へ進む（図５（ａ）の状態）。続
いてＺ軸シリンダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈを接
地状態とした後、Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、４０
ｃ、４０ｄを非接地状態とする。この状態において、Ｘ
軸シリンダ３６ａ、３６ｂを駆動し、Ｘ軸シリンダ３６
ａ、３６ｂとコーナーブロック１８ｃ、１８ｄを相対的
に接近させ、かつＹ軸シリンダ３８ａ、３８ｂを駆動
し、Ｙ軸シリンダ３８ａ、３８ｂとコーナーブロック１
８ｂ、１８ｃを相対的に接近させる。すると、Ｘ軸ガイ
ド１２ａ、１２ｂ、Ｙ軸ガイド１４ａ、１４ｂ、コーナ
ーブロック１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは矢印Ｂ方
向へ進む（図５（ｂ）の状態）。この一連の動作を繰返
すことにより歩行ロボット１０を矢印Ｂ方向へ直線歩行
させることができる。
る。図５（ａ）の状態はＺ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、
４０ｃ、４０ｄは接地している状態である。歩行ロボッ
ト１０を矢印Ｂ方向へ移動させるには、Ｘ軸シリンダ３
６ａ、３６ｂを駆動し、Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂを
コーナーブロック１８ａ、１８ｂへ接近させ、かつＹ軸
シリンダ３８ａ、３８ｂを駆動し、Ｙ軸シリンダ３８
ａ、３８ｂをコーナーブロック１８ａ、１８ｄへ接近さ
せる。すると、Ｘ軸ロッド３２Ｙ軸ロッド３４、スライ
ダ部４４は矢印Ｂ方向へ進む（図５（ａ）の状態）。続
いてＺ軸シリンダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈを接
地状態とした後、Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、４０
ｃ、４０ｄを非接地状態とする。この状態において、Ｘ
軸シリンダ３６ａ、３６ｂを駆動し、Ｘ軸シリンダ３６
ａ、３６ｂとコーナーブロック１８ｃ、１８ｄを相対的
に接近させ、かつＹ軸シリンダ３８ａ、３８ｂを駆動
し、Ｙ軸シリンダ３８ａ、３８ｂとコーナーブロック１
８ｂ、１８ｃを相対的に接近させる。すると、Ｘ軸ガイ
ド１２ａ、１２ｂ、Ｙ軸ガイド１４ａ、１４ｂ、コーナ
ーブロック１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは矢印Ｂ方
向へ進む（図５（ｂ）の状態）。この一連の動作を繰返
すことにより歩行ロボット１０を矢印Ｂ方向へ直線歩行
させることができる。
【００１６】次に、図６と共に回動（方向転換）につい
て説明する。図６（ａ）の状態はＺ軸シリンダ４０ａ、
４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは接地している状態である。歩
行ロボット１０を矢印Ｃ方向へ回動させるには、Ｘ軸シ
リンダ３６ａ、３６ｂを駆動し、Ｘ軸シリンダ３６ａを
コーナーブロック１８ｃへ接近させ、かつＸ軸シリンダ
３６ｂをコーナーブロック１８ａへ接近させる。また、
Ｙ軸シリンダ３８ａ、３８ｂを駆動し、Ｙ軸シリンダ３
８ａをコーナーブロック１８ｂへ接近させ、かつＹ軸シ
リンダ３８ｂをコーナーブロック１８ｄへ接近させる。
その際、第１のＸ軸移動体構成部材２２ａと第２のＸ軸
移動体構成部材２４ａ、第１のＸ軸移動体構成部材２２
ｂと第２のＸ軸移動体構成部材２４ｂ、第１のＹ軸移動
体構成部材２８ａと第２のＹ軸移動体構成部材３０ａ、
第１のＹ軸移動体構成部材２８ｂと第２のＹ軸移動体構
成部材３０ｂは回動軸４６を介して互いに回動可能にな
っているので、Ｘ軸ロッド３２、Ｙ軸ロッド３４、スラ
イダ部４４は矢印Ｃ方向へ回動する（図６（ａ）の状
態）。続いてＺ軸シリンダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４
０ｈを接地状態とした後、Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０
ｂ、４０ｃ、４０ｄを非接地状態とする。この状態にお
いて、Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂを駆動し、Ｘ軸シリ
ンダ３６ａ、３６ｂをＸ軸ガイド１２ａ、１２ｂの中央
へ相対的に移動させ、かつＹ軸シリンダ３８ａ、３８ｂ
を駆動し、Ｙ軸シリンダ３８ａ、３８ｂをＹ軸ガイド１
４ａ、１４ｂの中央へ相対的に移動させる。すると、Ｘ
軸ガイド１２ａ、１２ｄ、Ｙ軸ガイド１４ａ、１４ｄ、
コーナーブロック１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは矢
印Ｃ方向へ回動し、歩行ロボット１０は矢印Ｃ方向へ４
５度回動する（図６（ｂ）の状態）。この一連の動作を
繰返すことにより歩行ロボット１０を矢印Ｃ方向へさら
に回動させることができる。なお、回動角度については
Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂのＸ軸ガイド１２ａ、１２
ｂに対する相対的な移動量、およびＹ軸シリンダ３８
ａ、３８ｂのＹ軸ガイド１４ａ、１４ｂに対する相対的
な移動量を変えることで任意の角度、歩行ロボット１０
を回動させることができる。
て説明する。図６（ａ）の状態はＺ軸シリンダ４０ａ、
４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは接地している状態である。歩
行ロボット１０を矢印Ｃ方向へ回動させるには、Ｘ軸シ
リンダ３６ａ、３６ｂを駆動し、Ｘ軸シリンダ３６ａを
コーナーブロック１８ｃへ接近させ、かつＸ軸シリンダ
３６ｂをコーナーブロック１８ａへ接近させる。また、
Ｙ軸シリンダ３８ａ、３８ｂを駆動し、Ｙ軸シリンダ３
８ａをコーナーブロック１８ｂへ接近させ、かつＹ軸シ
リンダ３８ｂをコーナーブロック１８ｄへ接近させる。
その際、第１のＸ軸移動体構成部材２２ａと第２のＸ軸
移動体構成部材２４ａ、第１のＸ軸移動体構成部材２２
ｂと第２のＸ軸移動体構成部材２４ｂ、第１のＹ軸移動
体構成部材２８ａと第２のＹ軸移動体構成部材３０ａ、
第１のＹ軸移動体構成部材２８ｂと第２のＹ軸移動体構
成部材３０ｂは回動軸４６を介して互いに回動可能にな
っているので、Ｘ軸ロッド３２、Ｙ軸ロッド３４、スラ
イダ部４４は矢印Ｃ方向へ回動する（図６（ａ）の状
態）。続いてＺ軸シリンダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４
０ｈを接地状態とした後、Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０
ｂ、４０ｃ、４０ｄを非接地状態とする。この状態にお
いて、Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂを駆動し、Ｘ軸シリ
ンダ３６ａ、３６ｂをＸ軸ガイド１２ａ、１２ｂの中央
へ相対的に移動させ、かつＹ軸シリンダ３８ａ、３８ｂ
を駆動し、Ｙ軸シリンダ３８ａ、３８ｂをＹ軸ガイド１
４ａ、１４ｂの中央へ相対的に移動させる。すると、Ｘ
軸ガイド１２ａ、１２ｄ、Ｙ軸ガイド１４ａ、１４ｄ、
コーナーブロック１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは矢
印Ｃ方向へ回動し、歩行ロボット１０は矢印Ｃ方向へ４
５度回動する（図６（ｂ）の状態）。この一連の動作を
繰返すことにより歩行ロボット１０を矢印Ｃ方向へさら
に回動させることができる。なお、回動角度については
Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂのＸ軸ガイド１２ａ、１２
ｂに対する相対的な移動量、およびＹ軸シリンダ３８
ａ、３８ｂのＹ軸ガイド１４ａ、１４ｂに対する相対的
な移動量を変えることで任意の角度、歩行ロボット１０
を回動させることができる。
【００１７】次に図７および図８を参照して第１実施例
の歩行ロボット１０を運動機構として使用する応用例に
ついて説明する。図７に示す例はＺ軸シリンダ４０ａ、
４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが接地状態であり、Ｚ軸シリン
ダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈが非接地状態であ
る。この状態において、Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂを
同一方向へ駆動し、Ｙ軸シリンダ３８ａ、３８ｂも同一
方向へ駆動する。すると、Ｘ軸ロッド３２、Ｙ軸ロッド
３４、スライダ部４４を２次元運動させることが可能と
なる。従って、例えばスライダ部４４へ取り付けられた
工具等に２次元運動を行わせることができる。一方、図
８に示す例はＺ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４
０ｄが非接地状態であり、Ｚ軸シリンダ４０ｅ、４０
ｆ、４０ｇ、４０ｈが接地状態である。この状態におい
て、Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂを駆動してＸ軸ガイド
１２ａ、１２ｂを同一方向へ駆動し、Ｙ軸シリンダ３８
ａ、３８ｂを駆動してＹ軸ガイド１４ａ、１４ｂも同一
方向へ駆動する。すると、Ｘ軸ガイド１２ａ、１２ｂ、
Ｙ軸ガイド１４ａ、１４ｂ、コーナーブロック１８ａ、
１８ｂ、１８ｃ、１８ｄを２次元運動させることが可能
となる。従って、例えばコーナーブロック１８ａ、１８
ｂ、１８ｃ、１８ｄへ取り付けられた工具等に２次元運
動を行わせることができる。さらに、図７および図８の
例において、図６と共に説明した回動運動と、Ｚ軸シリ
ンダ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄまたはＺ軸シリン
ダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈを伸縮させる上下動
運動を付加すると、さらに多機能な運動機構を実現可能
となる。
の歩行ロボット１０を運動機構として使用する応用例に
ついて説明する。図７に示す例はＺ軸シリンダ４０ａ、
４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが接地状態であり、Ｚ軸シリン
ダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈが非接地状態であ
る。この状態において、Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂを
同一方向へ駆動し、Ｙ軸シリンダ３８ａ、３８ｂも同一
方向へ駆動する。すると、Ｘ軸ロッド３２、Ｙ軸ロッド
３４、スライダ部４４を２次元運動させることが可能と
なる。従って、例えばスライダ部４４へ取り付けられた
工具等に２次元運動を行わせることができる。一方、図
８に示す例はＺ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４
０ｄが非接地状態であり、Ｚ軸シリンダ４０ｅ、４０
ｆ、４０ｇ、４０ｈが接地状態である。この状態におい
て、Ｘ軸シリンダ３６ａ、３６ｂを駆動してＸ軸ガイド
１２ａ、１２ｂを同一方向へ駆動し、Ｙ軸シリンダ３８
ａ、３８ｂを駆動してＹ軸ガイド１４ａ、１４ｂも同一
方向へ駆動する。すると、Ｘ軸ガイド１２ａ、１２ｂ、
Ｙ軸ガイド１４ａ、１４ｂ、コーナーブロック１８ａ、
１８ｂ、１８ｃ、１８ｄを２次元運動させることが可能
となる。従って、例えばコーナーブロック１８ａ、１８
ｂ、１８ｃ、１８ｄへ取り付けられた工具等に２次元運
動を行わせることができる。さらに、図７および図８の
例において、図６と共に説明した回動運動と、Ｚ軸シリ
ンダ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄまたはＺ軸シリン
ダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈを伸縮させる上下動
運動を付加すると、さらに多機能な運動機構を実現可能
となる。
【００１８】続いて第１実施例の歩行ロボット１０の使
用例について図９〜図１１を参照して説明する。図９の
例は、スライダ部４４を搭載部として使用し、被搬送物
７０を搬送する歩行ロボット１０である。スライダ部４
４に被搬送物７０の保持機構（不図示）が設けられてい
る。図１０の例は、コーナーブロック１８ａ、１８ｂ、
１８ｃ、１８ｄを搭載部として使用し、大型の被搬送物
７２を搬送する歩行ロボット１０である。この場合、ス
ライダ部４４は不要である。コーナーブロック１８ａ、
１８ｂ、１８ｃ、１８ｄに被搬送物７２の保持機構（不
図示）が設けられている。図１１の例は、スライダ部４
４に作業用ロボット７４が固定された例である。歩行ロ
ボット１０としての機能と、図７に示した運動機構の機
能と、作業用ロボット７４の機能とを組み合わせること
により多機能歩行ロボット１０を実現可能である。
用例について図９〜図１１を参照して説明する。図９の
例は、スライダ部４４を搭載部として使用し、被搬送物
７０を搬送する歩行ロボット１０である。スライダ部４
４に被搬送物７０の保持機構（不図示）が設けられてい
る。図１０の例は、コーナーブロック１８ａ、１８ｂ、
１８ｃ、１８ｄを搭載部として使用し、大型の被搬送物
７２を搬送する歩行ロボット１０である。この場合、ス
ライダ部４４は不要である。コーナーブロック１８ａ、
１８ｂ、１８ｃ、１８ｄに被搬送物７２の保持機構（不
図示）が設けられている。図１１の例は、スライダ部４
４に作業用ロボット７４が固定された例である。歩行ロ
ボット１０としての機能と、図７に示した運動機構の機
能と、作業用ロボット７４の機能とを組み合わせること
により多機能歩行ロボット１０を実現可能である。
【００１９】（第２実施例）第２実施例について図１２
および図１３と共に説明する。なお、第２実施例は第１
実施例の応用であり、第１実施例と同一の部材について
は第１実施例と同一の符号を附し、説明は省略する。第
１実施例の歩行ロボット１００の移動は常時歩行形態で
行われる。ところが、歩行ロボット１００を運搬する場
合、歩行のみに依ると時間がかかり過ぎる。そこで第２
実施例の歩行ロボット１００のコーナーブロック１８
ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ下部には転動して走行する
ためのローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ
が設けられている。Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、４０
ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈのシリン
ダロッド４２が短縮状態において、ローラ１０２ａ、１
０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは接地可能になっている。
また、ローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ
は方向転換も可能になっている。
および図１３と共に説明する。なお、第２実施例は第１
実施例の応用であり、第１実施例と同一の部材について
は第１実施例と同一の符号を附し、説明は省略する。第
１実施例の歩行ロボット１００の移動は常時歩行形態で
行われる。ところが、歩行ロボット１００を運搬する場
合、歩行のみに依ると時間がかかり過ぎる。そこで第２
実施例の歩行ロボット１００のコーナーブロック１８
ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ下部には転動して走行する
ためのローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ
が設けられている。Ｚ軸シリンダ４０ａ、４０ｂ、４０
ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈのシリン
ダロッド４２が短縮状態において、ローラ１０２ａ、１
０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは接地可能になっている。
また、ローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ
は方向転換も可能になっている。
【００２０】本実施例の場合、平坦地等、障害物の少な
い路面上において歩行ロボット１００を運搬する場合、
牽引車両へ歩行ロボット１００を連結し、ローラ１０２
ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄで走行させることが
できるようになっている。なお、歩行ロボット１００自
体に駆動源（例えば電動モータ）を搭載し、自力でロー
ラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを回転させ
て走行させるようにしてもよい。歩行ロボット１００を
ローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄで走行
させる場合、Ｚ軸シリンダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４
０ｈの外方への突出をできるだけ小さくする必要があ
る。そこで第２実施例の歩行ロボット１００にはＺ軸シ
リンダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈの格納機構が設
けられている。この格納機構は、スライダ部１０４と、
スライダ部１０４へ格納可能なＸ軸ロッド構成部材１０
６ａ、１０６ｂから成るＸ軸ロッド１０６と、スライダ
部１０４へ格納可能なＹ軸ロッド構成部材１０８ａ、１
０８ｂから成るＹ軸ロッド１０８を含む。スライダ部１
０４に対するＸ軸ロッド１０６とＹ軸ロッド１０８の構
造は実質的に同一なので、スライダ部１０４とＸ軸ロッ
ド１０６との構造について図１３と共に説明する。
い路面上において歩行ロボット１００を運搬する場合、
牽引車両へ歩行ロボット１００を連結し、ローラ１０２
ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄで走行させることが
できるようになっている。なお、歩行ロボット１００自
体に駆動源（例えば電動モータ）を搭載し、自力でロー
ラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを回転させ
て走行させるようにしてもよい。歩行ロボット１００を
ローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄで走行
させる場合、Ｚ軸シリンダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４
０ｈの外方への突出をできるだけ小さくする必要があ
る。そこで第２実施例の歩行ロボット１００にはＺ軸シ
リンダ４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈの格納機構が設
けられている。この格納機構は、スライダ部１０４と、
スライダ部１０４へ格納可能なＸ軸ロッド構成部材１０
６ａ、１０６ｂから成るＸ軸ロッド１０６と、スライダ
部１０４へ格納可能なＹ軸ロッド構成部材１０８ａ、１
０８ｂから成るＹ軸ロッド１０８を含む。スライダ部１
０４に対するＸ軸ロッド１０６とＹ軸ロッド１０８の構
造は実質的に同一なので、スライダ部１０４とＸ軸ロッ
ド１０６との構造について図１３と共に説明する。
【００２１】スライダ部１０４内にはＸ軸方向へ空間が
貫設されている。Ｘ軸ロッド構成部材１０６ａ、１０６
ｂは当該空間内に挿入されている。Ｘ軸ロッド構成部材
１０６ａ、１０６ｂは適宜な手段（例えばＸ軸ロッド構
成部材１０６ａ、１０６ｂの外周面に長さ方向へ刻設し
たスプライン溝とスライダ部１０４に形成された凸部と
の係合関係）により軸線を中心とした回転が不能になっ
ている。Ｘ軸ロッド構成部材１０６ａ、１０６ｂの内端
部にはピストン部１１０ａ、１１０ｂが形成され、前記
空間を空気室１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃに画成して
いる。空気ポート１１４ａ、１１４ｂを介して空気室１
１２ａ、１１２ｂへ圧空が給気されるとＸ軸ロッド構成
部材１０６ａ、１０６ｂはそれぞれ矢印Ｄ、Ｅ方向へ移
動し、外端部に固定されているＺ軸シリンダ４０ｅ、４
０ｇはＹ軸移動体２６ａ、２６ｂへ接近、格納される。
一方、空気ポート１１４ｃを介して空気室１１２ｃへ圧
空が給気されるとＸ軸ロッド構成部材１０６ａ、１０６
ｂはそれぞれ矢印Ｄ、Ｅと反対方向へ移動し、外端部に
固定されているＺ軸シリンダ４０ｅ、４０ｇはＹ軸移動
体２６ａ、２６ｂから離反し、図１２の運用状態に復帰
する。以上、本発明の好適な実施例について種々述べて
きたが、本発明は上述の実施例に限定されるのではな
く、例えばＸ軸駆動手段、Ｙ軸駆動手段、Ｚ軸駆動手段
はエアシリンダに限定されるのではなく、ボールネジ機
構やベルト機構を用いてもよいし、シリンダ装置につい
てもエアシリンダに代えて油圧シリンダを用いてもよい
等、発明の精神を逸脱しない範囲でさらに多くの改変を
施し得るのはもちろんである。
貫設されている。Ｘ軸ロッド構成部材１０６ａ、１０６
ｂは当該空間内に挿入されている。Ｘ軸ロッド構成部材
１０６ａ、１０６ｂは適宜な手段（例えばＸ軸ロッド構
成部材１０６ａ、１０６ｂの外周面に長さ方向へ刻設し
たスプライン溝とスライダ部１０４に形成された凸部と
の係合関係）により軸線を中心とした回転が不能になっ
ている。Ｘ軸ロッド構成部材１０６ａ、１０６ｂの内端
部にはピストン部１１０ａ、１１０ｂが形成され、前記
空間を空気室１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃに画成して
いる。空気ポート１１４ａ、１１４ｂを介して空気室１
１２ａ、１１２ｂへ圧空が給気されるとＸ軸ロッド構成
部材１０６ａ、１０６ｂはそれぞれ矢印Ｄ、Ｅ方向へ移
動し、外端部に固定されているＺ軸シリンダ４０ｅ、４
０ｇはＹ軸移動体２６ａ、２６ｂへ接近、格納される。
一方、空気ポート１１４ｃを介して空気室１１２ｃへ圧
空が給気されるとＸ軸ロッド構成部材１０６ａ、１０６
ｂはそれぞれ矢印Ｄ、Ｅと反対方向へ移動し、外端部に
固定されているＺ軸シリンダ４０ｅ、４０ｇはＹ軸移動
体２６ａ、２６ｂから離反し、図１２の運用状態に復帰
する。以上、本発明の好適な実施例について種々述べて
きたが、本発明は上述の実施例に限定されるのではな
く、例えばＸ軸駆動手段、Ｙ軸駆動手段、Ｚ軸駆動手段
はエアシリンダに限定されるのではなく、ボールネジ機
構やベルト機構を用いてもよいし、シリンダ装置につい
てもエアシリンダに代えて油圧シリンダを用いてもよい
等、発明の精神を逸脱しない範囲でさらに多くの改変を
施し得るのはもちろんである。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係る歩行ロボットを用いると、
進路上に障害物が存在しても、障害物との干渉を避けて
歩行、移動することができる。また、脚部としてのＺ軸
駆動手段が歩行ロボットの最も外側に位置するコーナー
ブロック、Ｘ軸ロッドの端部およびＹ軸ロッドの端部に
設けられているため、常時安定した状態で歩行ロボット
全体を支持可能となるのでバランス制御が容易であり、
歩行ロボットをコンピュータ制御する場合でも制御し易
く、コンピュータの負荷も小さくて済み、性能のよい歩
行ロボットを実現可能となる。さらに、請求項１の構成
では、図５に示すように、そのままの姿勢を保った状態
で、３６０°あらゆる方向へ直ちに移動可能（歩行可
能）であるという著効を奏する。 また、請求項２の構成
では、第１のＸ軸移動体構成部材と第２のＸ軸移動体構
成部材、および第１のＹ軸移動体構成部材と第２のＹ軸
移動体構成部材は互いに回動可能なので、Ｘ軸ガイドと
Ｙ軸ガイドに対してＸ軸ロッドとＹ軸ロッドが相対的に
回動可能となる。これにより、図６に示すように、歩行
ロボットの方向転換が可能となる。請求項３または請求
項４の構成では、搭載部に工具、ワーク等を搭載可能で
あり、歩行と荷役運搬、加工等の他の機能を付加するこ
とができ汎用性を向上可能となる。請求項５の構成で
は、歩行ロボットの運搬等に際し、平坦地等、障害物の
少ない場所は歩行に代えてローラで走行させることがで
きるので、迅速な運搬等が可能になる。またローラ走行
機能と歩行機能を併せ持つことで、さらなる機能向上と
用途が拡大する等の著効を奏する。
進路上に障害物が存在しても、障害物との干渉を避けて
歩行、移動することができる。また、脚部としてのＺ軸
駆動手段が歩行ロボットの最も外側に位置するコーナー
ブロック、Ｘ軸ロッドの端部およびＹ軸ロッドの端部に
設けられているため、常時安定した状態で歩行ロボット
全体を支持可能となるのでバランス制御が容易であり、
歩行ロボットをコンピュータ制御する場合でも制御し易
く、コンピュータの負荷も小さくて済み、性能のよい歩
行ロボットを実現可能となる。さらに、請求項１の構成
では、図５に示すように、そのままの姿勢を保った状態
で、３６０°あらゆる方向へ直ちに移動可能（歩行可
能）であるという著効を奏する。 また、請求項２の構成
では、第１のＸ軸移動体構成部材と第２のＸ軸移動体構
成部材、および第１のＹ軸移動体構成部材と第２のＹ軸
移動体構成部材は互いに回動可能なので、Ｘ軸ガイドと
Ｙ軸ガイドに対してＸ軸ロッドとＹ軸ロッドが相対的に
回動可能となる。これにより、図６に示すように、歩行
ロボットの方向転換が可能となる。請求項３または請求
項４の構成では、搭載部に工具、ワーク等を搭載可能で
あり、歩行と荷役運搬、加工等の他の機能を付加するこ
とができ汎用性を向上可能となる。請求項５の構成で
は、歩行ロボットの運搬等に際し、平坦地等、障害物の
少ない場所は歩行に代えてローラで走行させることがで
きるので、迅速な運搬等が可能になる。またローラ走行
機能と歩行機能を併せ持つことで、さらなる機能向上と
用途が拡大する等の著効を奏する。
【図１】本発明に係る歩行ロボットの第１実施例を示し
た斜視図。
た斜視図。
【図２】Ｘ軸移動体、Ｙ軸移動体およびＺ軸シリンダの
構造を示した部分断面図。
構造を示した部分断面図。
【図３】Ｘ軸シリンダおよびＹ軸シリンダの構造を示し
た部分断面図。
た部分断面図。
【図４】歩行ロボットの直線歩行について説明した平面
図。
図。
【図５】歩行ロボットの斜め歩行について説明した平面
図。
図。
【図６】歩行ロボットの方向転換について説明した平面
図。
図。
【図７】歩行ロボットを２次元運動機構として使用する
応用例について説明した平面図。
応用例について説明した平面図。
【図８】歩行ロボットを２次元運動機構として使用する
応用例について説明した平面図。
応用例について説明した平面図。
【図９】歩行ロボットの使用例を示す斜視図。
【図１０】歩行ロボットの使用例を示す斜視図。
【図１１】歩行ロボットの使用例を示す斜視図。
【図１２】本発明に係る歩行ロボットの第２実施例を示
した斜視図。
した斜視図。
【図１３】Ｚ軸シリンダの格納機構の構造を示した部分
断面図。
断面図。
１０ 歩行ロボット
１２ａ、１２ｂ Ｘ軸ガイド
１４ａ、１４ｂ Ｙ軸ガイド
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ コーナーブロック
２０ａ、２０ｂ Ｘ軸移動体
２２ａ、２２ｂ 第１のＸ軸移動体構成部材
２４ａ、２４ｂ 第２のＸ軸移動体構成部材
２６ａ、２６ｂ Ｙ軸移動体
２８ａ、２８ｂ 第１のＹ軸移動体構成部材
３０ａ、３０ｂ 第２のＹ軸移動体構成部材
３２ Ｘ軸ロッド
３４ Ｙ軸ロッド
３６ａ、３６ｂ Ｘ軸シリンダ
３８ａ、３８ｂ Ｙ軸シリンダ
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４
０ｇ、４０ｈ Ｚ軸シリンダ ４４ シリンダ部 ４６ 回動部 ７０ 被搬送物 ７２ 被搬送物 １００ 歩行ロボット １０２ ローラ １０４ スライダ部
０ｇ、４０ｈ Ｚ軸シリンダ ４４ シリンダ部 ４６ 回動部 ７０ 被搬送物 ７２ 被搬送物 １００ 歩行ロボット １０２ ローラ １０４ スライダ部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B25J 5/00
B62D 57/02
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｘ軸方向へ平行に配された１対のＸ軸ガ
イドと、 前記Ｘ軸方向と直角なＹ軸方向へ平行に配された１対の
Ｙ軸ガイドと、 前記Ｘ軸ガイド各端部とＹ軸ガイドの各端部とを連結す
る４個のコーナーブロックと、 前記Ｘ軸ガイドに沿って前記Ｘ軸方向へ該Ｘ軸ガイドと
相対移動可能な１対のＸ軸移動体と、 前記Ｙ軸ガイドに沿って前記Ｙ軸方向へ該Ｙ軸ガイドと
相対移動可能な１対のＹ軸移動体と、 前記Ｘ軸方向へ配されると共に、前記１対のＹ軸移動体
へＸ軸方向に移動自在に挿通されているＸ軸ロッドと、 前記Ｙ軸方向へ配されると共に、前記１対のＸ軸移動体
へＹ軸方向に移動自在に挿通され、前記Ｘ軸ロッドと直
交する部位が連結されているＹ軸ロッドと、 前記１対のＸ軸移動体とＸ軸ガイドとを前記Ｘ軸方向へ
相対移動させるためのＸ軸駆動手段と、 前記１対のＹ軸移動体とＹ軸ガイドとを前記Ｙ軸方向へ
相対移動させるためのＹ軸駆動手段と、 前記各コーナーブロック、前記Ｘ軸ロッドの各端部およ
び前記Ｙ軸ロッドの各端部に、前記Ｘ軸方向およびＹ軸
方向と直角なＺ軸方向であって、かつ同一方向に向けて
伸縮自在に設けられた脚部と、 該脚部を伸縮させるＺ軸駆動手段と を具備することを特
徴とする歩行ロボット。 - 【請求項２】 前記Ｘ軸移動体は、 前記Ｘ軸ガイドに沿って前記Ｘ軸方向へ該Ｘ軸ガイドと
相対移動可能な第１のＸ軸移動体構成部材と、 該第１のＸ軸移動体構成部材に対して前記Ｚ軸方向側に
配設されると共に、第１のＸ軸移動体構成部材に対して
Ｚ軸方向の軸線を中心に回動可能に設けられ、前記Ｙ軸
ロッドがＹ軸方向に移動自在に挿通された第２のＸ軸移
動体構成部材とを具備し、 前記Ｙ軸移動体は、 前記Ｙ軸ガイドに沿って前記Ｙ軸方向へ該Ｙ軸ガイドと
相対移動可能な第１のＹ軸移動体構成部材と、 該第１のＹ軸移動体構成部材に対して前記Ｚ軸方向側に
配設されると共に、第１のＹ軸移動体構成部材に対して
Ｚ軸方向の軸線を中心に回動可能に設けられ、前記Ｘ軸
ロッドがＸ軸方向に移動自在に挿通された第２のＹ軸移
動体構成部材とを具備することを特徴とする請求項１記
載の歩行ロボット。 - 【請求項３】 前記Ｘ軸ロッドとＹ軸ロッドが直交する
部位に工具、ワーク等を搭載可能な搭載部を設けたこと
を特徴とする請求項１または２記載の歩行ロボット。 - 【請求項４】 前記コーナーブロックに工具、ワーク等
を搭載可能な搭載部を設けたことを特徴とする請求項
１、２または３記載の歩行ロボット。 - 【請求項５】 前記コーナーブロックに、転動して走行
するためのローラが設けられていることを特徴とする請
求項１、２、３または４記載の歩行ロボット。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34992092A JP3365802B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 歩行ロボット |
| US08/151,885 US5351773A (en) | 1992-12-01 | 1993-11-15 | Walking robot |
| DE4340741A DE4340741C2 (de) | 1992-12-01 | 1993-11-30 | Wanderroboter |
| CN93120403A CN1041606C (zh) | 1992-12-01 | 1993-12-01 | 行走机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34992092A JP3365802B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 歩行ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06170755A JPH06170755A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3365802B2 true JP3365802B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=18407006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34992092A Expired - Fee Related JP3365802B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 歩行ロボット |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5351773A (ja) |
| JP (1) | JP3365802B2 (ja) |
| CN (1) | CN1041606C (ja) |
| DE (1) | DE4340741C2 (ja) |
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