JP3560403B2 - 全方向移動車両およびその制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両本体の方向を変えることなく任意の方向へ移動することが可能であるとともにそのままの位置で旋回することができる全方向移動車両およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、全方向移動車両としては、特開平２−２４９７６９号公報に記載のものや、特開平２−１５８４６０号公報記載のものが知られている。前者は、車輪の円周上に車輪の回転方向と直交する方向に従動回転するフリーローラを複数個配置したものである。後者は、同じく車輪の円周上に車輪の回転方向と４５度の方向に従動回転する樽型のフリーローラを複数個配置したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの全方向移動車両はいずれも、機構が複雑なため容積や重量が大きくなりすぎて、充分な接地面積が得られない。そのため重量負荷の大きい用途には使用できないという制限があった。また、これらは機構上、空気圧式のタイヤの使用がほとんど不可能であるため、走行とともに接地部に発生する振動等がそのまま車両本体に伝えられてしまうという不都合があった。
また、従来の全方向移動車両は、車両を支える全部の車輪が操舵可能であるため、高速走行に対しては不安定であった。
さらに、従来の全方向移動車両を遠隔操縦装置を用いて操縦する場合、運転者が車両に乗った状態で操縦するときは、車両の姿勢方位の変動とともに遠隔操縦装置の姿勢方位も変動する。これに対して、操縦者が車両に乗らない状態で操縦するときは、遠隔操縦装置の姿勢方位が保持されたままで車両が走行すると車両の姿勢方位が変動し両者の姿勢方位はずれてしまうことになる。しかも、操縦中の運転者が遠隔操縦装置を持ったまま方向を換えると、以後の操縦はその方向転換分を考慮して操縦しなければ、目的としない方向に車両が走行してしまうおそれがあった。
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、小型・軽量でありながらも充分な耐荷重強度を有し、さらには空気圧式タイヤの装着が可能な全方向移動車両を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的とするところは、全方向移動車両を高速でも安定して走行させるとともに、遠隔操縦装置を用いて操作する場合に、操縦者が車両に乗った状態で、あるいは降りて任意に移動しながらの状態でも常に同一の操作感覚で安全・確実に操縦することができる全方向移動車両およびその制御方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、全方向移動車両の発明（請求項１〜請求７に係る発明）および全方向移動車両の制御方法の発明（請求項８〜請求項１０に係る発明）がされた。
また、他にも２件の全方向移動車両の発明（請求項１１および請求項１２に係る発明並びに請求項１３に係る発明）がされた。
【０００５】
請求項１の発明は、
操舵輪をかねた駆動輪と、
駆動輪を回転駆動するアクチュエータと、
駆動輪の車軸を支持する操舵軸と、
車両本体に形成されて、駆動輪の接地位置から駆動輪の進行方向に離間した位置で操舵軸を垂直軸まわりの回動を自在にして支持する軸受け部と、
操舵軸を回転駆動するアクチュエータと、
駆動輪の回転角速度と操舵軸の回転角速度との比が姿勢方位に応じた値となるようにして上記２つのアクチュエータを駆動する制御装置と、
により構成される駆動ユニットを備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、
請求項１記載の全方向移動車両において、
駆動輪、操舵軸、軸受け部、２つのアクチュエータおよび制御装置からなる駆動ユニットを２個以上備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、
請求項２記載の全方向移動車両において、
車両本体の車両位置を検出するセンサと、
車両本体の車両姿勢方位を検出するセンサと、
各操舵軸の操舵軸角度を検出するセンサと、
各センサに検出された車両位置、車両姿勢方位および操舵軸角度と車両の移動目標軌道とから駆動ユニットごとに、駆動輪と操舵軸の回転角速度比を算出する演算手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、
請求項２または請求項３記載の全方向移動車両において、
車両本体に軸支された操舵軸により旋回自在に支持される従動輪と、
この従動輪の操舵軸をロックする操舵軸ロック手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明は、
請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の全方向移動車両において、
操縦者により入力された前後移動、横移動、旋回の指令を車両本体へ送信する遠隔操縦装置と、
車両本体に搭載されて遠隔操縦装置からの指令を受信する受信装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項６の発明は、
請求項５記載の全方向移動車両において、
遠隔操縦装置を車両本体に搭載した状態で操作する場合と車両本体とは別体の離れた状態で操作する場合とで制御装置の演算を切り換える切換スイッチを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７の発明は、
請求項５または請求項６記載の全方向移動車両において、
遠隔操縦装置内に設置されて遠隔操縦装置の水平面上での姿勢方位を検出するセンサと、
センサが検出した姿勢方位にもとづいて入力された指令を補正する手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項８の発明は、
請求項４〜請求項７の何れか１項に記載の全方向移動車両において、
従動輪の進行方向を車両進行方向と一致させた状態で従動輪の操舵軸をロックした後、駆動ユニットの駆動輪の操舵軸の操舵角度により車両の進行方向を制御し、駆動輪の回転速度により車両速度を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項９の発明は、
請求項４〜請求項７の何れか１項に記載の全方向移動車両において、
請求項８記載の全方向移動車両の制御方法を高速走行制御モードにおける運転方法とするとともに、ロック手段が解除された状態での運転を全方向走行制御モードとして、両制御モードを切り換えながら走行制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項１０の発明は、
請求項９記載の全方向移動車両の制御方法において、
全方向走行制御モードから高速走行制御モードに切り換える際に、全方向走行制御モードで前方向直進をさせ駆動輪および従動輪の操舵角が車両本体に対して一定角度範囲内に達したことを制御モード切換条件とすることを特徴とする。
【００１５】
請求項１１の発明は、
操舵輪をかねる一対の駆動輪と、
駆動輪の互いの車軸が同一直線上で軸支された台車と、
台車上に配設されて両駆動輪を回転駆動する一対のアクチュエータと、
台車を支持する操舵軸と、
車両本体に形成されて、両駆動輪の接地位置の中点から駆動輪の進行方向と略平行な方向に離間した位置で操舵軸を垂直軸まわりの回動を自在にして支持する軸受け部と、
一対の駆動輪のそれぞれの回転角速度の比が駆動ユニットの姿勢方位に応じた値となるように両アクチュエータを駆動する制御装置と、
からなる駆動ユニットを２個以上備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１２の発明は、
請求項１１記載の全方向移動車両において、
車両本体の車両位置を検出するセンサと、
車両本体の車両姿勢方位を検出するセンサと、
各駆動ユニットの操舵角度を検出するセンサと、
各センサに検出された車両位置、車両姿勢方位および操舵角度と車両の移動目標軌道とから各駆動ユニットごとに、駆動輪の角速度比を算出する演算手段と、 を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項１３の発明は、
操舵輪をかねる一対の駆動輪と、
駆動輪の互いの車軸が同一直線上で軸支された台車と、
台車上に配設されて両駆動輪を回転駆動する一対のアクチュエータと、
台車を支持する操舵軸と、
車両本体に形成されて、両駆動輪の接地位置の中点から駆動輪の進行方向と略平行な方向に離間した位置で操舵軸を垂直軸まわりの回動を自在にして支持する軸受け部と、
操舵軸を回転駆動するアクチュエータと、
一対の駆動輪のそれぞれの回転角速度の比が駆動ユニットの姿勢方位に応じた値となるように、一対の駆動輪用アクチュエータを駆動するとともに、車両の姿勢方位を変化させるように操舵軸用アクチュエータを駆動する制御装置と、
により構成される駆動ユニットを１個以上備えたことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。図１は請求項１から請求項３の発明に係る第１の実施形態の要部を示す縦断面図であり、図２は図１の一部を破断して示した側面図である。図において、１は操舵輪をかねた駆動輪であり、駆動輪１を支持固定する車軸２により、操舵軸である脚３に回転自在に支持されている。なお、駆動輪１には、通常、空気圧式タイヤが装着される。車軸２は減速機４を介して、アクチュエータであるモータ５に接続されている。モータ５の他端にはエンコーダ６が接続されて駆動輪１の回転角度が検出される。
【００２３】
また、脚３は、その上端が、車両本体７に軸受け８を介して垂直軸まわりの回動を自在にして支持されている。ここで軸受け８の中心、すなわち脚３の回転中心は、駆動輪１の接地位置から水平距離ｓだけオフセットされた位置とされている。脚３の上面には同軸上に歯車９が取付けられて、本体７に支持されている歯車１１と噛合接続される。歯車１１は、アクチュエータであるモータ１２の出力軸１３に支持固定されている。モータ１２の他端にはエンコーダ１４が接続されて脚３の回転角度すなわち操舵角度が検出される。
【００２４】
図３は、図１、図２における駆動輪１の動作原理を示した説明図である。図は、駆動輪１を上方からみた平面図であり、説明上、脚３は両持ちのヨーク状に表してある。図中のＧは駆動輪１の接地点であり、Ｍは脚３の回転中心（操舵軸）であり、ＧＭ間がオフセット距離ｓとなる。ここで、脚３が図中の上方へ移動するように、モータ５を駆動して外径Ｄの駆動輪１を角速度ωで回転駆動させると、操舵軸Ｍには次式に示す移動速度Ｖ_ｈが得られる。
【００２５】
【数１】
Ｖ_ｈ＝Ｄ／２・ω
【００２６】
同様に、脚３に支持された駆動輪１が時計方向に旋回するように、モータ１２を駆動して脚３を角速度γで回転駆動させると、脚３により横方向へ移動されようとした駆動輪１は接地面の摩擦抵抗により横方向の移動が制止され、その反動として脚３はＧ点を中心として時計方向に旋回する。このとき操舵軸Ｍには次式に示す移動速度Ｖ_ｓが得られる。
【００２７】
【数２】
Ｖ_ｓ＝ｓ・γ
【００２８】
すなわち、駆動輪１と脚３を同時に駆動すると、操舵軸Ｍは、たがいに直交する、２つの速度Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓが発生する。これらの速度Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓは合成されて速度Ｖとなり、操舵軸Ｍを移動させる。ここで駆動輪１の進行方向に対する合成速度Ｖの角度をαとすると、各速度Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓ，Ｖは、次式の関係となる。
【００２９】
【数３】
Ｖ_ｈ＝Ｖ・ｃｏｓα
【００３０】
【数４】
Ｖ_ｓ＝Ｖ・ｓｉｎα
【００３１】
その結果、駆動輪１の角速度ωと脚３の角速度γを一定の比となるように制御することで、操舵軸Ｍを所定の方向に移動させることが可能になる。なお、上記の関係式は、脚３の回転を開始した瞬間に成立するが、次の瞬間は駆動輪１の方向が変わるため関係式が不成立となる。しかし、エンコーダ１４で、変化する脚３の方向を常時検出して、それに応じて角速度ω、角速度γを補正することで、操舵軸Ｍを所定方向へ連続して移動させることが可能となる。
【００３２】
図４は、図３における操舵軸Ｍを所定の軌道上を移動させる場合の制御方法を示す説明図である。図において、Ｋは目標とする軌道であり、軌道Ｋ上の操舵軸Ｍが位置する点における接線と座標軸Ｘとの角度をθとし、駆動輪１と座標軸Ｘとの角度をφとするとき、操舵軸Ｍに目標速度Ｖを発生するための各速度成分Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓは、次式により求められる。
【００３３】
【数５】
Ｖ_ｈ＝Ｖ・ｃｏｓ（φ−θ）
【００３４】
【数６】
Ｖ_ｓ＝Ｖ・ｓｉｎ（φ−θ）
【００３５】
すなわち、あらかじめ、移動速度Ｖを定めておき、移動中の瞬間、瞬間に角度φを検出するとともに、図示しないセンサにより角度θを検出することで、各軸ごとの速度成分Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓが求められる。これらの速度が得られるように、駆動輪１、脚３の角速度ω，γを制御することで操舵軸Ｍが目標とする軌道Ｋ上を移動することができる。
【００３６】
なお、軌道Ｋについての座標データとして、Ｘ軸、Ｙ軸の速度成分が時系列的に与えられることがあり、その場合は与えられたＸ軸、Ｙ軸の速度成分Ｖ_ｘ，Ｖ_ｙを用いて、次式により各軸ごとの速度成分Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓを求めることができる。
【００３７】
【数７】

【００３８】
【数８】

【００３９】
図５は、第１の実施形態の車両の全体を示す斜視図であり、図１、図２に示された、駆動輪１、脚３、軸受け８、モータ５，１２およびこれらの制御装置（図示せず）等から構成される駆動ユニットが左右に設置されている。なお、図中の１５は、従動輪である。
【００４０】
図６は、図５に示した車両における制御方法を示す説明図である。図において、Ｌは目標とする軌道であり、軌道Ｌ上を車両本体７の中心Ｃが走行するように制御される。中心Ｃは距離２Ｗを隔てて設置された両ユニットの操舵軸Ｍ_１とＭ_２の中間の位置とする。ここで、中心Ｃの移動速度をＶとし、Ｘ軸、Ｙ軸の速度成分をＶ_ｘｃ，Ｖ_ｙｃとすると、車両本体７が回転をともなわず並進走行する場合は、操舵軸Ｍ_１のＸ軸、Ｙ軸の速度成分Ｖ_ｘ１，Ｖ_ｙ１および操舵軸Ｍ_２のＸ軸、Ｙ軸の速度成分Ｖ_ｘ２，Ｖ_ｙ２はそれぞれ次式のようになる。
【００４１】
【数９】
Ｖ_ｘ１＝Ｖ_ｘｃ
【００４２】
【数１０】
Ｖ_ｙ１＝Ｖ_ｙｃ
【００４３】
【数１１】
Ｖ_ｘ２＝Ｖ_ｘｃ
【００４４】
【数１２】
Ｖ_ｙ２＝Ｖ_ｙｃ
【００４５】
次に、車両本体７が走行しないで角速度ｄφ_ｖ／ｄｔで回転する場合、操舵軸Ｍ_１のＸ軸、Ｙ軸の速度成分Ｖ_ｘ１，Ｖ_ｙ１および操舵軸Ｍ_２のＸ軸、Ｙ軸の速度成分Ｖ_ｘ２，Ｖ_ｙ２はそれぞれ次式のようになる。
【００４６】
【数１３】
Ｖ_ｘ１＝−Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｃｏｓφ_ｖ
【００４７】
【数１４】
Ｖ_ｙ１＝−Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｓｉｎφ_ｖ
【００４８】
【数１５】
Ｖ_ｘ２＝Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｃｏｓφ_ｖ
【００４９】
【数１６】
Ｖ_ｙ２＝Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｓｉｎφ_ｖ
【００５０】
ただし、φ_ｖは車両本体７とＸ軸とのなす角度である。
これらのことから、車両本体７が角速度ｄφ_ｖ／ｄｔで回転しながら速度Ｖで走行する場合、操舵軸Ｍ_１のＸ軸、Ｙ軸の速度成分Ｖ_ｘ１，Ｖ_ｙ１および操舵軸Ｍ_２のＸ軸、Ｙ軸の速度成分Ｖ_ｘ２，Ｖ_ｙ２は、数式９〜数式１２と数式１３〜数式１６をそれぞれ加算することにより次式のようになる。
【００５１】
【数１７】
Ｖ_ｘ１＝Ｖ_ｘｃ−Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｃｏｓφ_ｖ
【００５２】
【数１８】
Ｖ_ｙ１＝Ｖ_ｙｃ−Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｓｉｎφ_ｖ
【００５３】
【数１９】
Ｖ_ｘ２＝Ｖ_ｘｃ＋Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｃｏｓφ_ｖ
【００５４】
【数２０】
Ｖ_ｙ２＝Ｖ_ｙｃ＋Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｓｉｎφ_ｖ
【００５５】
このようにして求められた速度成分にもとづき、左右の駆動輪１を回転駆動するとともに操舵することで、車両本体７は軌道Ｌ上を走行する。特に、この実施形態では、前後、左右方向の並進移動および旋回が可能であるため、車両本体７の方向を変えることなく全方向に瞬時に方向転換して移動することが可能となり、小回りのきく小型車両用として各種産業分野において使用することができる。
【００５６】
また、方向転換の場合、駆動輪１の回転と操舵軸Ｍの操舵とを組み合わせて駆動するため、操舵がなめらかにおこなわれる。
さらに、この実施形態では、駆動輪１として、空気圧式タイヤを用いたため、走行中に接地部に発生する振動等が車両本体７に伝わることが防止される。
なお、この実施形態では、左右一対の駆動ユニットによる走行を説明したが、３個以上の駆動ユニットを取付けた場合も同様にして、走行の制御が可能である。
【００５７】
次に、請求項４から請求項１０の発明に係る第２の実施形態について説明する。図７は、第２の実施形態の全方向移動車両の外観図であり、図８は図７の底面図である。図において、２１，２２は操舵輪をかねた駆動輪であり、操舵軸である脚２３，２４に軸支され、その車軸は脚２３，２４に取り付けられたモータ２５，２６により回転駆動される。駆動輪２１，２２には、空気圧式タイヤが装着されている。脚２３，２４は車両本体２７の前部に垂直軸回りの回転を自在に支持されるとともに、下部の駆動輪２１，２２の車軸を支持する位置が垂直回転軸よりもオフセットされている。
【００５８】
脚２３，２４の上端は、歯車を介してモータ２８，２９に接続されて操舵される。なお、モータ２５，２６およびモータ２８，２９には、図示しないがエンコーダが内蔵されている。車両本体２７の後部には、垂直軸回りの回転を自在に脚３１，３２が支持され、その下端のオフセットされた位置に従動輪３３，３４が軸支されてキャスタとして機能する。従動輪３３，３４の操舵軸である脚３１，３２の上端には、操舵軸ロック手段であるところのブレーキ３５，３６が取り付けられている。ここで、図中の矢印の表示のように、車両の右方を前方とすると、駆動輪２１，２２が前輪、従動輪３３，３４が後輪となる。
【００５９】
この第２の実施形態の構成は、従動輪３３，３４にブレーキ３５，３６を設けた点以外は、図５に示された第１の実施形態と共通であるため、ブレーキ３５，３６がフリーな状態では、第１の実施形態と同様な制御により、前後、左右方向の並進移動および旋回が可能である。また、この実施形態の新たな特徴として、ブレーキ３５，３６を作動させて従動輪３３，３４をロックした状態で、従来の乗用車のような駆動輪２１，２２をほぼ同一位相の操舵と回転駆動することで安定した高速走行が可能になる。
【００６０】
すなわち、この実施形態では、並進移動および旋回移動をする全方向移動制御モードと、従動輪の操舵をロックしての高速走行制御モードとを備え、走行条件に応じて両制御モードを切り換えながら走行させることを可能にしたものである。なお、この実施形態では、従動輪を２個の構成としたが、１個の構成とした場合も同様に機能する。
【００６１】
図９は、上述した車両２７の制御モードの切換制御を示す説明図である。この車両２７は、最初に、車庫であるところの壁面３７に形成された凹部３８に停車している。この位置をＡとして、最初は全方向移動制御モードにより、車両２７を横方向へ並進移動させてＡからＢへ移動する。次いで、そのＢ位置で車両２７を旋回により反転させて進行方向の右方に向かせる。その結果、駆動輪２１，２２が右側位置に、従動輪３３，３４が左側位置となる。この状態では、車両２７が全方向移動制御モードにより移動した後であるため、各車輪は互いに異なる方向を向いている。
【００６２】
次に、進行方向に車両２７を前進させる。車両２７が直進を開始すると、やがて各車輪が同一方向にそろう。ここで、車両２７の制御装置（図示せず）に対して、操縦者から高速走行制御モードへの切り換えの指令が入力されているものとすると、各車輪の操舵角が監視され、全車輪の方向が進行方向と一致した時点（Ｃ位置）で、ブレーキ３５，３６が作動されることにより、従動輪３３，３４の操舵軸である脚３１，３２がロックされ、高速走行制御モードに切り換えられる。この状態では、車両２７が通常の道路を走行する一般車両と同様の駆動制御が行われる。つまり、後輪の操舵軸が固定されて前輪のみが操舵輪として機能することにより、安定した高速走行が可能となる。
【００６３】
こうして高速走行制御モードに切り換えられた後は、さらに駆動輪２１，２２の回転速度を増して高速走行をすることが可能になる。高速走行制御モードにおいて、車両の進路を変更する場合は、次のＤ位置に示すように、進路を左方向へ変えようとすると、駆動輪２１，２２の操舵軸である脚２３，２４をモータ２８，２９により、それぞれ反時計方向に回動させる。このとき、後輪の車軸の延長線に対する駆動輪２１，２２の車軸の延長線の交点Ｏが常に一致するように、駆動輪２１，２２の互いの操舵角が制御される。
【００６４】
この車軸の交点Ｏがすなわち車両２７の旋回中心である。また、高速走行制御モードから低速の全方向移動制御モードへの切換は、車両２７を減速して所定の速度以下になった時点で、ブレーキ３５，３６の動作を解除して行われる。
なお、車両２７に対する走行制御指令の入力は、３自由度の入力が可能なジョイスティック等を備えた操縦装置により行われる。すなわち、全方向移動制御モードでは、前後方向および左右方向の並進移動に２自由度、旋回動作に１自由度が割り当てられる。高速走行制御モードでは、前後方向の移動に１自由度が、左右操舵に１自由度が割り当てられる。
【００６５】
図１０は、操縦者が車両に乗らない状態で、地上からリモコンの操縦装置により車両を操縦する場合を示す説明図である。図では高速走行制御モードにおいて、地上に置かれた操縦装置４１の操縦棒４２を操作することにより、操縦装置４１に設置された発信装置（図示せず）から、車両２７に設置されている受信装置（図示せず）に操作指令信号が送られ、その指令内容に基づいて車両走行の制御が行われる。図示例では、車両２７がＡの位置からＢ，Ｃの位置に右旋回しながら移動する場合を示し、地上のＸＹ座標系に対して、車両２７の走行とともに車両２７の姿勢方位が時計方向に回転する。
【００６６】
つまり、車両２７に対する操縦装置４１の相対角度が変化することを意味する。そのため、各位置において操縦棒４２から入力される指令の方向と、車両２７の進行方向の関係は、第１の実施形態と同様であり、数式１７〜数式２０により求められる速度成分にもとづき、左右の駆動輪２１，２２が回転駆動されるとともに操舵されることで、車両２７が操縦装置４１の指令に応じた走行が行われる。なお、図中で車両２７の中心位置に表示された操縦装置は、地上の操縦装置４１と車両２７の相対角度の変化を説明するために便宜的に記入されたものであり、実際に操縦装置が車両２７上に搭載されているわけではない。
【００６７】
図１１は、操縦装置を車両に搭載しさらに操縦者が乗車した状態で、車両の操縦する場合を示す説明図である。図では、車両２７がＡの位置からＢ，Ｃの位置に右旋回しながら移動する場合に、操縦装置４１もともに旋回するため、Ｂ，Ｃの位置では、操縦棒４２から入力される指令の内容が、図１０の場合と異なり、そのままでは、指令内容と走行方向に齟齬を起こすことになる。そこで、制御モードが設定された段階で、Ｘ座標軸に対する車両２７の角度φ_ｖ０を読み取り、数式１７〜数式２０中の変数φ_ｖを固定値φ_ｖ０に置き換える。その結果、数式１７〜数式２０はそれぞれ次の数式２１〜数式２４のようになる。
【００６８】
【数２１】
Ｖ_ｘ１＝Ｖ_ｘｃ−Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｃｏｓφ_ｖ０
【００６９】
【数２２】
Ｖ_ｙ１＝Ｖ_ｙｃ−Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｓｉｎφ_ｖ０
【００７０】
【数２３】
Ｖ_ｘ２＝Ｖ_ｘｃ＋Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｃｏｓφ_ｖ０
【００７１】
【数２４】
Ｖ_ｙ２＝Ｖ_ｙｃ＋Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｓｉｎφ_ｖ０
【００７２】
これらの数式より求められた値をそれぞれ駆動輪２１，２２に対する速度指令値とすることにより、操縦者が乗車していても地上にいる場合と同様な感覚で車両の操縦をすることが可能になる。なお、操縦装置４１を車両上で使用する場合と地上で使用する場合を切り換えるための切換スイッチ（図示せず）が操縦装置４１または車両２７側に設けられており、操縦者は操作形態を変更する場合にその切換スイッチを操作することでその状態に応じた操縦が可能になる。また、システムの立ち上げ時に、この切換スイッチが操作されて車両上で操縦することが選択されると、角度φ_ｖ０が０となり、車両２７の前方向と操縦棒４２のＹ軸指令方向とが一致する。
【００７３】
図１２は、地上にいる操縦者が操縦装置を携帯しながら車両を操縦する場合を示す説明図である。ここでは、地上において操縦者が操縦装置４１を携帯しながら車両２７を操縦した場合に、操縦者の移動とともに操縦装置４１の姿勢方位が変化した場合のその変化量を検出する角度センサ４３を、操縦装置４１自体に設置したものである。図では、車両２７が位置Ａから順にＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅと右旋回しながら障害物４５の陰に移動する場合を示す。この角度センサ４３は、姿勢方位の相対的な変化量でなく、操縦装置４１の姿勢についての絶対方位を検出させる構成とすることもできる。
【００７４】
なお、操縦者は、初めに位置Ａの近くの位置Ｆに操縦装置４１を携帯していき操縦を開始するが、車両２７の移動とともに、障害物４５の陰に車両２７が隠れるため、途中で、操縦者は操縦装置４１を携帯しながら位置Ｇまで移動する。このとき、操縦者の向きも車両２７の方向に変わるため、操縦装置４１が時計方向に回転されてしまうが、角度センサ４３がその回転角度φ_Ｊを測定して、それを指令とともに車両２７へ送る。車両２７の制御装置では、送られた回転角度φ_Ｊを用いて、数式１７〜数式２０中のφ_ｖを、それぞれ次の数式２５〜数式２８のように補正する。
【００７５】
【数２５】
Ｖ_ｘ１＝Ｖ_ｘｃ−Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｃｏｓ（φ_ｖ−φ_Ｊ）
【００７６】
【数２６】
Ｖ_ｙ１＝Ｖ_ｙｃ−Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｓｉｎ（φ_ｖ−φ_Ｊ）
【００７７】
【数２７】
Ｖ_ｘ２＝Ｖ_ｘｃ＋Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｃｏｓφ（φ_ｖ−φ_Ｊ）
【００７８】
【数２８】
Ｖ_ｙ２＝Ｖ_ｙｃ＋Ｗ・ｄφ_ｖ／ｄｔ・ｓｉｎφ（φ_ｖ−φ_Ｊ）
【００７９】
これらの数式により求められた値をそれぞれ駆動輪２１，２２に対する速度指令値とすることにより、操縦者の移動により操縦装置４１の姿勢方位が変化しても、常にその位置における操縦装置４１に対して操縦棒４２の操作により入力された指令通りに、車両２７の操縦が行われる。
なお、角度センサ４３を備えた操縦装置４１は、全方向移動車両以外にも、同様な走行機構を備えた移動ロボットの操縦装置にも適用可能である。
【００８０】
次に、請求項１１および請求項１２の発明に係る第３の実施形態について説明する。図１３は、第３の実施形態の全方向移動車両を構成する駆動ユニットの平面図であり、図１４は図１３の一部を破断して示した側面図である。両図において、５１，５２は操舵輪をかねた外径Ｄの駆動輪であり、この車軸５３，５４は互いに同一直線上となる位置で台車５５に軸支されている。台車５５にはアクチュエータであるモータ５６，５７が配設され、歯車６５，６６、歯車６７，６８を介して車軸５３，５４に接続されている。
【００８１】
モータ５６，５７の他端には、それぞれエンコーダ５８，５９が付設されている。台車５５の端部上面に、垂直な操舵軸６１が立設され、その上端が車両本体６２に軸受け６３を介して軸支されている。操舵軸６１は、車軸が同軸上すなわち平行に配設された駆動輪５１，５２の中間点から車軸と直角方向に距離ｓの位置に設けられている。これら台車５５に設置された各部品により駆動ユニットが構成される。操舵軸６１の上端にはエンコーダ６４が設置され、操舵軸６１の回転角度すなわち駆動ユニットの操舵角度が検出される。
【００８２】
図１５は、図１３，図１４における駆動ユニットの動作原理を示した説明図である。図は、駆動ユニットを上方からみた平面図であり、図中のＧ_１，Ｇ_２は駆動輪５１，５２の接地点であり、Ｍは操舵軸６１の回転中心であり、Ｇ_１，Ｇ_２の中点Ｏと回転中心Ｍとの距離がオフセット距離ｓとなる。ここで、モータ５６，５７を駆動して、外径Ｄの駆動輪５１，５２を角速度ω_１，ω_２で回転駆動させると、その接地点Ｇ_１，Ｇ_２の中点Ｏには、並進速度と回転角速度が発生する。ここで発生する並進速度Ｖ_０および回転角速度ｄψ_０／ｄｔは、二輪速度差駆動方式車両において公知である次の運動式により求められる。
【００８３】
【数２９】

【００８４】
【数３０】

【００８５】
このとき、操舵軸６１の回転中心Ｍにおいて、駆動ユニット前方向に速度Ｖ_ｈが、駆動ユニット横方向に速度Ｖ_ｓが発生する。これらはそれぞれ次式により求められる。
【００８６】
【数３１】

【００８７】
【数３２】

【００８８】
これら速度Ｖ_ｈ、速度Ｖ_ｓは、回転中心Ｍにおいて合成されて、台車５５から操舵軸６１を介して車両本体６２を移動させる速度Ｖとなり、その方向は駆動ユニットに対して角度αの方向となる。ここで、速度Ｖ_ｈ、速度Ｖ_ｓは、次式により表される。
【００８９】
【数３３】

【００９０】
【数３４】

【００９１】
これらのことから、駆動輪５１，５２の角速度ω_１，ω_２の比が一定となるように、モータ５６，５７の回転を制御することで、操舵軸Ｍを所定の方向に移動させることが可能になる。なお、上記の関係式は、台車５５が回転を開始した瞬間に成立するが、次の瞬間は駆動輪５１，５２の方向が変わるため関係式が不成立となる。しかし、エンコーダ６４で、変化する台車５５の方向を常時検出して、次の式により、駆動輪５１，５２の角速度ω_１，ω_２を補正することで、操舵軸Ｍを所定方向へ連続して移動させることが可能となる。
【００９２】
【数３５】

【００９３】
【数３６】

【００９４】
図１６は、図１５における操舵軸Ｍを所定の軌道上を移動させる場合の制御方法を示す説明図である。図において、Ｋは目標とする軌道であり、軌道Ｋ上の操舵軸Ｍが位置する点における接線と座標軸Ｘとの角度をθとし、台車５５と座標軸Ｘとの角度をφとするとき、操舵軸Ｍに発生する各速度成分Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓは、次式により求められる。
【００９５】
【数３７】
Ｖ_ｈ＝Ｖ・ｃｏｓ（φ−θ）
【００９６】
【数３８】
Ｖ_ｓ＝Ｖ・ｓｉｎ（φ−θ）
【００９７】
すなわち、あらかじめ、移動速度Ｖを定めておき、移動中の瞬間、瞬間に角度φを検出するとともに、図示しないセンサにより角度θを検出することで、各軸ごとの速度成分Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓが求められる。これらの速度が得られるように、駆動輪５１，５２の角速度ω_１，ω_２を、数式３５，３６により算出して制御することで操舵軸Ｍが目標とする軌道Ｋ上を移動することができる。なお、軌道Ｋについての座標データとして、Ｘ軸、Ｙ軸の速度成分が時系列的に与えられると、そのＸ軸、Ｙ軸の速度成分Ｖ_ｘ，Ｖ_ｙを用いて、次式により各軸ごとの速度成分Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓを求めることができる。
【００９８】
【数３９】

【００９９】
【数４０】

【０１００】
図１７は、第３の実施形態の車両全体を示す斜視図であり、図１３、図１４に示した駆動ユニットが左右に設置されている。図中の７１，７２は従動輪である。図示例は２個の駆動ユニットにより構成されているが、３個以上の駆動ユニットにより構成することも可能である。
なお、この第３の実施形態についても、第２の実施形態と同様に従動輪７１，７２にロック手段を設けて、全方向移動制御モードと高速走行制御モードとを切り換えて走行させることが可能である。
【０１０１】
次に、請求項１３の発明に係る第４の実施形態について説明する。図１８は、第４の実施形態の全方向移動車両を構成する駆動ユニットの平面図であり、図１９は図１８の一部を破断して示した側面図である。両図において、８１，８２は操舵輪をかねた外径Ｄの駆動輪であり、この車軸８３，８４は互いに同一直線上となる位置で台車８５に軸支されている。台車８５にはアクチュエータであるモータ８６，８７が配設され、歯車９５，９６、歯車９７，９８を介して車軸８３，８４に接続されている。
【０１０２】
モータ８６，８７の他端にはそれぞれエンコーダ８８，８９が付設されている。台車８５の端部上面に、垂直な操舵軸９１が立設され、その上端が車両本体９２に軸受け９３を介して軸支されている。車両本体９２にはアクチュエータであるモータ９４が配設され、歯車１１１，１１２を介して操舵軸９１に接続されている。モータ９４の他端にはエンコーダ１１３が接続されて操舵軸９１の回転角度が検出される。操舵軸９１は、車軸が同軸上すなわち平行に配設された駆動輪８１，８２の中間点から車軸と直角方向に距離ｓの位置に設けられている。これら台車８５に設置された各部品により駆動ユニットが構成される。
【０１０３】
図２０は、図１８、図１９における駆動ユニットの動作原理を示した説明図である。図は、駆動ユニットを上方からみた平面図であり、図中のＧ_１，Ｇ_２は駆動輪８１，８２の接地点であり、Ｍは操舵軸９１の回転中心であり、Ｇ_１，Ｇ_２の中点Ｏと回転中心Ｍとの距離がオフセット距離ｓとなる。ここで、モータ８６，８７を駆動して、外径Ｄの駆動輪８１，８２を角速度ω_１，ω_２で回転駆動させると、その接地点Ｇ_１，Ｇ_２の中点Ｏには、並進速度と回転角速度が発生する。ここで発生する並進速度Ｖ_０および回転角速度ψ_０は、二輪速度差駆動方式車両において公知である次の式により求められる。
【０１０４】
【数４１】

【０１０５】
【数４２】

【０１０６】
このとき、操舵軸９１の回転中心Ｍにおいて、駆動ユニット前方向に速度Ｖ_ｈが、駆動ユニット横方向に速度Ｖ_ｓが発生する。これらはそれぞれ次式により求められる。
【０１０７】
【数４３】

【０１０８】
【数４４】

【０１０９】
これらの速度Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓは、回転中心Ｍにおいて合成されて、台車８５から操舵軸９１を介して車両本体９２を移動させる速度Ｖとなり、その方向は、駆動ユニットに対して角度αの方向となる。ここで、速度Ｖ_ｈ、速度Ｖ_ｓは、次式により表される。
【０１１０】
【数４５】

【０１１１】
【数４６】

【０１１２】
さらに、モータ９４を駆動して、操舵軸９１を角速度ω_３で回転駆動させると、車両本体９２は、操舵軸９１の中心点Ｍを中心として次式に示す角速度ｄψ_ｖ／ｄｔで回転する。
【０１１３】
【数４７】
ｄψ_ｖ／ｄｔ＝ω_３＋ｄψ_０／ｄｔ
【０１１４】
これらのことから、駆動輪８１，８２の角速度ω_１，ω_２の比が一定となるように、モータ８６，８７の回転を制御することで、操舵軸Ｍを所定の方向に移動させ、台車８５の回転角速度ｄψ_０／ｄｔを補正するような操舵軸９１の角速度ω_３を発生するようにモータ９４の回転を制御することで、車両本体を回転することが可能となる。
【０１１５】
なお、数式４５、数式４６の関係式は、台車８５が回転を開始した瞬間に成立するが、次の瞬間は駆動輪８１，８２の方向が変わるため関係式が不成立となる。しかし、エンコーダ１１３で、変化する台車８５の方向を常時検出して、次の式により、駆動輪８１，８２の角速度ω_１，ω_２を補正することで操舵軸Ｍを所定の方向へ連続して移動させることが可能となる。
【０１１６】
【数４８】

【０１１７】
【数４９】

【０１１８】
図２１は、図２０における操舵軸Ｍを所定の軌道上に移動させ、車両本体９２を回転させる場合の制御方法を示す説明図である。図において、Ｋは目標とする軌道であり、また、軌道Ｋ上の各点において、車両本体の目標姿勢φ_ｖが与えられている。軌道Ｋ上の操舵軸Ｍが位置する点における接線と座標軸Ｘとの角度をθ、台車８５と座標軸Ｘとの角度をφとし、ここでの車両本体９２の目標姿勢をφ _０ とするとき、操舵軸Ｍに発生する各速度成分Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓ、車両本体９２の回転角度φ_ｖは次式により求められる。
【０１１９】
【数５０】
Ｖ_ｈ＝Ｖ・ｃｏｓ（φ _０ −θ）
【０１２０】
【数５１】
Ｖ_ｓ＝Ｖ・ｓｉｎ（φ _０ −θ）
【０１２１】
【数５２】
ω_３＝ｄ／ｄｔ（φ_ｖ−θ）
【０１２２】
すなわち、あらかじめ、移動速度Ｖ、姿勢方位φ_ｖを定めておき、移動中の瞬間、瞬間に角度φ _０ を検出するとともに、図示しないセンサにより角度θを検出することで、各軸ごとの速度成分Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓ、回転角速度ω_３が求められる。Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓの速度が得られるように、駆動輪８１，８２の角速度ω_１，ω_２を、数式４８，４９により算出して制御することで操舵軸Ｍが目標とする軌道Ｋ上を移動することができ、操舵軸の回転角速度ω_３を制御することで車両本体９２が目標とする姿勢方位を向くことができる。なお、軌道Ｋについての座標データとして、Ｘ軸、Ｙ軸の速度成分が時系列的に与えられると、そのＸ軸、Ｙ軸の速度成分Ｖ_ｘ，Ｖ_ｙを用いて、次式により各軸ごとの速度成分Ｖ_ｈ，Ｖ_ｓを求めることができる。
【０１２３】
【数５３】

【０１２４】
【数５４】

【０１２５】
図２２は、第４の実施形態の車両全体を示す外観図であり、図２３は図２２の底面図である。図１８、図１９に示した駆動ユニットが車両本体９２の中央に１個設置されている。図中の１２１は従動輪である。図示例は１個の駆動ユニットにより構成されているが、２個以上の駆動ユニットにより構成することも可能である。
なお、この第４の実施形態についても、第２、第３の実施形態と同様に従動輪１２１のいづれかの２つのロック手段を設けて、全方向移動制御モードと高速走行制御モードとを切り換えて走行させることが可能である。
【０１２６】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１から請求項３の発明によれば、操舵輪をかねた駆動輪の操舵軸をその駆動輪の接地位置から駆動輪の進行方向に離間した位置で軸受け部により車両本体に支持し、駆動輪および操舵軸を各アクチュエータによりそれぞれ回転駆動して車両を前後、左右方向の並進移動および旋回する構成としたことにより、制御駆動部が２個ですみ駆動機構が簡単で小型・軽量になる。また、車輪として空気圧式タイヤの装着が可能となるため充分な耐荷重強度が得られ、同時に、走行中車輪に発生する振動が車両に伝わることが防止される。
【０１２７】
請求項４から請求項１０の発明によれば、従動輪の操舵軸をロックして走行させることにより高速走行が安定するとともに、遠隔操縦装置を用いることにより、操縦者が乗車または降車したどちらの状態でも、同一の操作感覚で車両を操縦することができるる。
【０１２８】
請求項１１および請求項１２の発明によれば、互いの車軸が同一直線上に配設されるとともに、台車に軸支された操舵輪をかねた一対の駆動輪と、両駆動輪を回転駆動する一対のアクチュエータと、両駆動輪の車軸を支持する操舵軸と、車両本体に形成されて両駆動輪の接地位置の中点から駆動輪の進行方向と略平行な方向に離間した位置で、操舵軸を垂直軸まわりの回動を自在にして支持する軸受け部とから構成された駆動ユニットを車両本体に２個以上設置して、請求項１から請求項３の発明と同様に、比較的簡単な構成で車両の前後、左右方向の並進移動および旋回を可能にする
【０１２９】
請求項１３の発明によれば、互いの車軸が同一直線上に配設されるとともに、台車に軸支された操舵輪をかねた一対の駆動輪と、両駆動輪を回転駆動する２つのアクチュエータと、両駆動輪の車軸を支持する操舵軸と、車両本体に形成されて、両駆動輪の接地位置の中点から駆動輪の進行方向と略平行な方向に離間した位置で、操舵軸を垂直軸まわりの回動を自在にして支持する軸受け部と、操舵軸を回転駆動するアクチュエータと、により構成される駆動ユニットを車両本体に１個以上設置して、請求項１から請求項３の発明と同様に、車両の前後、左右方向の並進移動および旋回を可能にしたことにより、アクチュエータが３個ですみ、駆動機構がより簡単で小型、軽量になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１〜４の発明に係る第１の実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図２】図１の一部を破断して示した側面図である。
【図３】第１の実施形態における駆動輪の動作原理を示す説明図である。
【図４】第１の実施形態における操舵軸の制御方法を示す説明図である。
【図５】第１の実施形態の車両全体を示す斜視図である。
【図６】第１の実施形態における車両の制御方法を示す説明図である。
【図７】請求項５〜１１の発明に係る第２の実施形態の外観図である。
【図８】図７の底面図である。
【図９】第２の実施形態の操縦例を示す説明図である。
【図１０】第２の実施形態の操縦例を示す説明図である。
【図１１】第２の実施形態の操縦例を示す説明図である。
【図１２】第２の実施形態の操縦例を示す説明図である。
【図１３】請求項１２〜１５の発明に係る第３の実施形態の要部の平面図である。
【図１４】図１３の一部を破断して示した側面図である。
【図１５】第３の実施形態における動作原理を示す説明図である。
【図１６】第３の実施形態における動作原理を示す説明図である。
【図１７】第３の実施形態の車両全体を示す斜視図である。
【図１８】請求項１６〜１８の発明に係る第４の実施形態の要部の平面図である。
【図１９】図１８の一部を破断して示した側面図である。
【図２０】第４の実施形態における動作原理を示す説明図である。
【図２１】図２０における操舵軸Ｍの制御方法を示す説明図である。
【図２２】第４の実施形態の車両の全体を示す外観図である。
【図２３】図２２の底面図である。
【符号の説明】
１ 駆動輪
２ 車軸
３ 脚
４ 減速機
５ モータ
６ エンコーダ
７ 車両本体
８ 軸受け
９，１１ 歯車
１２ モータ
１３ 出力軸
１４ エンコーダ
１５ 従動輪
２１，２２ 駆動輪
２３，２４ 脚
２５，２６ モータ
２７ 車両本体
２８，２９ モータ
３１，３２ 脚
３３，３４ 従動輪
３５，３６ ブレーキ
３７ 壁面
３８ 凹部
４１ 操縦装置
４２ 操縦棒
４３ 角度センサ
４５ 障害物
５１，５２ 駆動輪
５３，５４ 車軸
５５ 台車
５６，５７ モータ
５８，５９ エンコーダ
６１ 操舵軸
６２ 車両本体
６３ 軸受け
６４ エンコーダ
６５〜６８ 歯車
７１，７２ 従動輪

Claims (13)

1. 操舵輪をかねた駆動輪と、
   駆動輪を回転駆動するアクチュエータと、
   駆動輪の車軸を支持する操舵軸と、
   車両本体に形成されて、駆動輪の接地位置から駆動輪の進行方向に離間した位置で操舵軸を垂直軸まわりの回動を自在にして支持する軸受け部と、
   操舵軸を回転駆動するアクチュエータと、
   駆動輪の回転角速度と操舵軸の回転角速度との比が姿勢方位に応じた値となるようにして上記２つのアクチュエータを駆動する制御装置と、
   により構成される駆動ユニットを備えたことを特徴とする全方向移動車両。
2. 請求項１記載の全方向移動車両において、
   駆動輪、操舵軸、軸受け部、２つのアクチュエータおよび制御装置からなる駆動ユニットを２個以上備えたことを特徴とする全方向移動車両。
3. 請求項２記載の全方向移動車両において、
   車両本体の車両位置を検出するセンサと、
   車両本体の車両姿勢方位を検出するセンサと、
   各操舵軸の操舵軸角度を検出するセンサと、
   各センサに検出された車両位置、車両姿勢方位および操舵軸角度と車両の移動目標軌道とから駆動ユニットごとに、駆動輪と操舵軸の回転角速度比を算出する演算手段と、
   を備えたことを特徴とする全方向移動車両。
4. 請求項２または請求項３記載の全方向移動車両において、
   車両本体に軸支された操舵軸により旋回自在に支持される従動輪と、
   この従動輪の操舵軸をロックする操舵軸ロック手段と、
   を備えたことを特徴とする全方向移動車両。
5. 請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の全方向移動車両において、
   操縦者により入力された前後移動、横移動、旋回の指令を車両本体へ送信する遠隔操縦装置と、
   車両本体に搭載されて遠隔操縦装置からの指令を受信する受信装置と、
   を備えたことを特徴とする全方向移動車両。
6. 請求項５記載の全方向移動車両において、
   遠隔操縦装置を車両本体に搭載した状態で操作する場合と車両本体とは別体の離れた状態で操作する場合とで制御装置の演算を切り換える切換スイッチを備えたことを特徴とする全方向移動車両。
7. 請求項５または請求項６記載の全方向移動車両において、
   遠隔操縦装置内に設置されて遠隔操縦装置の水平面上での姿勢方位を検出するセンサと、
   センサが検出した姿勢方位にもとづいて入力された指令を補正する手段と、
   を備えたことを特徴とする全方向移動車両。
8. 請求項４〜請求項７の何れか１項に記載の全方向移動車両において、
   従動輪の進行方向を車両進行方向と一致させた状態で従動輪の操舵軸をロックした後、駆動ユニットの駆動輪の操舵軸の操舵角度により車両の進行方向を制御し、駆動輪の回転速度により車両速度を制御することを特徴とする全方向移動車両の制御方法。
9. 請求項４〜請求項７の何れか１項に記載の全方向移動車両において、
   請求項８記載の全方向移動車両の制御方法を高速走行制御モードにおける運転方法とするとともに、ロック手段が解除された状態での運転を全方向走行制御モードとして、両制御モードを切り換えながら走行制御することを特徴とする全方向移動車両の制御方法。
10. 請求項９記載の全方向移動車両の制御方法において、
    全方向走行制御モードから高速走行制御モードに切り換える際に、全方向走行制御モードで前方向直進をさせ駆動輪および従動輪の操舵角が車両本体に対して一定角度範囲内に達したことを制御モード切換条件とすることを特徴とする全方向移動車両の制御方法。
11. 操舵輪をかねる一対の駆動輪と、
    駆動輪の互いの車軸が同一直線上で軸支された台車と、
    台車上に配設されて両駆動輪を回転駆動する一対のアクチュエータと、
    台車を支持する操舵軸と、
    車両本体に形成されて、両駆動輪の接地位置の中点から駆動輪の進行方向と略平行な方向に離間した位置で操舵軸を垂直軸まわりの回動を自在にして支持する軸受け部と、
    一対の駆動輪のそれぞれの回転角速度の比が駆動ユニットの姿勢方位に応じた値となるように両アクチュエータを駆動する制御装置と、
    からなる駆動ユニットを２個以上備えたことを特徴とする全方向移動車両。
12. 請求項１１記載の全方向移動車両において、
    車両本体の車両位置を検出するセンサと、
    車両本体の車両姿勢方位を検出するセンサと、
    各駆動ユニットの操舵角度を検出するセンサと、
    各センサに検出された車両位置、車両姿勢方位および操舵角度と車両の移動目標軌道とから各駆動ユニットごとに、駆動輪の角速度比を算出する演算手段と、 を備えたことを特徴とする全方向移動車両。
13. 操舵輪をかねる一対の駆動輪と、
    駆動輪の互いの車軸が同一直線上で軸支された台車と、
    台車上に配設されて両駆動輪を回転駆動する一対のアクチュエータと、
    台車を支持する操舵軸と、
    車両本体に形成されて、両駆動輪の接地位置の中点から駆動輪の進行方向と略平行な方向に離間した位置で操舵軸を垂直軸まわりの回動を自在にして支持する軸受け部と、
    操舵軸を回転駆動するアクチュエータと、
    一対の駆動輪のそれぞれの回転角速度の比が駆動ユニットの姿勢方位に応じた値となるように、一対の駆動輪用アクチュエータを駆動するとともに、車両の姿勢方位を変化させるように操舵軸用アクチュエータを駆動する制御装置と、
    により構成される駆動ユニットを１個以上備えたことを特徴とする全方向移動車両。

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