JP3834651B2 - Running type robot - Google Patents

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JP3834651B2 JP2003312726A JP2003312726A JP3834651B2 JP 3834651 B2 JP3834651 B2 JP 3834651B2 JP 2003312726 A JP2003312726 A JP 2003312726A JP 2003312726 A JP2003312726 A JP 2003312726A JP 3834651 B2 JP3834651 B2 JP 3834651B2
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康之 内田
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防衛庁技術研究本部長
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Description

屋内外の狭隘かつ凹凸などの障害が多い空間や迅速な対処が要求される各種危険環境下での警備、情報収集や災害救助等の特殊かつ長時間の作業を支援する車両を含め、各種車両に適用可能な機構を備えた走行型ロボットに関するものである。 Indoor and outdoor narrow and security in various hazardous environment where failure is more space and a quick deal is required of such irregularities, including the vehicle to be special and support the long-term work such as information gathering and disaster relief, various types of vehicles it relates traveling robot provided with applicable mechanism.

一般に、屋内外を移動する車両は、平坦地と不整地を区別なく移動できる走行安定性が要求される。 In general, vehicles traveling outside indoors, running stability can be moved without distinction a flat ground and rough terrain are required. また、段差、階段、溝等の幾何学的な凹凸地形を移動できることは、その車両の活躍の場を広げることになり、多くの研究が行われてきた。 The step, stairs, is able to move the geometric irregularities terrain such as grooves, will broaden the playing field of the vehicle, a lot of work has been done. そして、ある程度の移動能力が備わった時点で、それら車両にセンサやマニピュレータなどの作業を目的とした各種ツールを搭載し、それらの作業性についての研究も行われてきた。 And, at the time when equipped with a certain degree of movement ability, equipped with a variety of tools for the purpose of work such as sensors and manipulator in their vehicle, it has been also carried out research on their workability.

しかしながら車両というものは、このような作業用の各種ツールを搭載することで表と裏(上と下)が決定されてしまい、移動中の転倒や落下等のアクシデントにより、通常外部に突出した状態のままであることが多い搭載された各種ツールが周囲の物体と衝突して故障或いは破損することや、それらツールが路面と接触した際に車両の姿勢がひっくり返った不安定な姿勢に変化することで不稼働となり、事後の継続的な走行や作業ができない状況に陥るという問題点があった。 However those that vehicle, such working of various tools by mounting the causes and front and back (top and bottom) is determined, by accident overturning or dropping during movement, remain normally protruding outward and that it is often mounted on the tools to malfunction or damaged by collision with surrounding objects is, changing an unstable posture overturned attitude of the vehicle when they tool in contact with the road surface in becomes non-operational, there is a problem that falls into the situation can not be continued traveling and the work of the post.

そこで本発明は、上記問題点を解消するために、作業用の各種ツールを搭載した車両が、表と裏がひっくり返るような状況でも不稼働とならず、種々の作業等を継続することを可能とする走行型ロボットを提供することを目的としている。 The present invention, in order to solve the above problems, a vehicle equipped with a variety of tools for work, not the unavailability even in situations where the front and back is turned over, it possible to continue the various operations such as and its object is to provide a traveling robot to.

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。 Next, means for solving the above problems will be described with reference to the accompanying drawings corresponding to embodiments.
この発明の請求項1記載の走行型ロボットは、左部3と右部4とを有し、上下方向に貫通する間隙部6を備えて略コ字状に形成される筐体2と、該筐体2の前記左部3及び右部4のそれぞれの外側面に備えられ、接地面となる外周面が、前記左部3及び右部4の外方に位置して前記筐体2に該筐体の外形部分を突出させずに配設された走行部であって、左右前後のバルーンタイヤ12と前後に位置するバルーンタイヤの外周面を覆うようにパラ系アラミド繊維を積層縫製して得られる履帯60とよりなる走行部11と、前記筐体2の間隙部6に配設されて前記左部3と右部4との間に収容可能とされ、前記筐体2に対して揺動自在なアーム21と、 前記アームに設けられたハンド部及び該ハンド部の背面に搭載された全方位カメラと、該アー Running type robot according to claim 1 of the present invention, and a left portion 3 and the right portion 4, a housing 2 which is formed into a substantially U-shape provided with a gap 6 penetrating in the vertical direction, the provided each of the outer side surface of the left portion 3 and the right portion 4 of the housing 2, the outer peripheral surface serving as a ground plane, the said housing 2 and positioned outside of the left unit 3 and the right portion 4 a traveling portion disposed without protruding the outer portion of the housing, to obtain a para-aramid fibers so as to cover the outer surface of the balloon tire positioned before and after the left and right front and rear balloon tires 12 stacked sewing to more the traveling section 11 and the track 60 to be, configured to be housed is disposed in the gap portion 6 of the housing 2 between the left portion 3 and the right portion 4, the swing relative to the housing 2 freely arm 21, and the omnidirectional camera mounted to the back of the hand portion provided in the arm and the hand portion, the earth 21の長手方向に沿う外周に巻き掛け配置され、前記走行部11と連動するクローラベルト30と、を具備している。 21 is winding disposed longitudinally along the outer periphery of which comprises a, the crawler belt 30 in conjunction with the traveling unit 11.

前記アーム21は、多関節型アームよりなり、各関節部分にて基端側に対して先端側が順次折り畳めて収容状態となり、前記間隙部6に収納され、路面に対し表裏がひっくり返った状態でも、前記アームの作動が可能となるようにしたことを特徴とする。 State the arm 21 is articulated arms consist of, the distal end side is sequentially folded with stowed against the base end side at each joint portion is housed in the gap 6, which turned over the front and back with respect to the road surface But, characterized in that as actuation of the arm is possible.

請求項記載の走行型ロボットは、上記走行型ロボットにおいて、前記筐体2の左部3と右部4及び走行部11とアーム21とが、それぞれ脱着自在に備えられた構成とされることを特徴とする。 Running type robot according to claim 2, wherein, in the above-described traveling robot, that said housing left part 3 and the right portion 4 and the traveling portion 11 of the 2 and the arm 21 is configured to provided detachably, respectively the features.

請求項記載の走行型ロボットは、上記走行型ロボットにおいて、前記筐体2と走行部11とは、緩衝装置19を介して連結されていることを特徴とする。 Running type robot according to claim 3, wherein, in the above-described traveling robot, said the body 2 and the traveling section 11, characterized in that it is connected via a shock absorber 19.

このような走行型ロボットによれば、作業用の各種ツールを搭載した車両が、表と裏がひっくり返るような状況でも不稼働とならない機構、4輪又は2つのクローラで構成された車両では踏破不可能であった段差を、アーム21に設けられるクローラベルト30よりなる補助クローラユニット29や作業ツールの側面に補助クローラ29を設けたものを、車両本体である筐体2に格納できるように搭載し、これらの姿勢変化により通過できるようにした機構、小型車両の走行時の振動を抑制するためにサスペンションを適用すると、構造が複雑化し大型化してしまうため、緩衝装置19としての、走行部11を構成する駆動力伝達機構部を緩衝材で包み込み筐体2と結合することで簡易に構築できるサスペンション機構とこれを用いた転倒落 According to such a traveling robot, a vehicle equipped with a variety of tools for work, mechanisms that do not even unavailability in situations where the front and back is turned over, Disrupt the vehicle consists of four wheel or two crawlers not the possible a step difference, the one provided with the auxiliary crawler 29 on the side surface of the auxiliary crawler units 29 and work tool consisting of the crawler belt 30 provided on the arm 21, mounted so that it can be stored in the housing 2 is a vehicle body , mechanism to pass through these posture changes, applying the suspension in order to suppress vibrations caused during the running of the small vehicle, since the structure becomes bulky and complicated, as a buffer device 19, the driving unit 11 fall drop using the same and a suspension mechanism that can build a driving force transmission mechanism simply constructed by combining the housing 2 wrapped in cushioning material 時の衝撃緩和機構、また、各種ツールや車両本体等を構成要素毎にユニット化することで、それらの組合せにより作業や路面状況に応じたロボットを構成でき、また、脱着自在としたことによる分割により持ち運びを容易にできる機構、装輪型を一例として車輪に車両本体の厚みより径が大きいバルーンタイヤ12を適用することで、転倒落下時の衝撃緩和と突起物の車両本体への衝突を回避する機構、また、パラ系アラミド繊維を円環上に積層縫製したその両側面にワイヤを通す穴を等間隔に作り、タイヤ空気圧とワイヤの締め付具合により発生する張力で、隣り合うタイヤ外周に連続して履帯60を巻き、さらに積層間に平行かつ連続に棒状ゴムを並べることでグローサを構成し、不整地踏破性、パラ系アラミド繊維による耐摩耗性や Shock absorbing mechanism when, also, by unitizing each component of the tools and the vehicle main body or the like, a combination thereof can configure the robot in accordance with the work and road conditions, also split due to the freely detachable the mechanism can be easily carried, wheeled-type by applying the balloon tire 12 diameter than the large thickness of the vehicle body to the wheel as an example, avoiding collision of the vehicle body of the shock absorbing and projections of a fall drop the mechanism also creates a hole through which the wire on its both sides laminated sewing para-aramid fibers on ring at regular intervals, with tension generated by tightening degree of the tire air pressure and the wire, the tire outer peripheral adjacent continuously winding the crawler belt 60, further configured to grouser by arranging the rod-shaped rubber parallel and continuously between the stacked, rough terrain Disrupt resistance, abrasion resistance Ya by para-aramid fiber 熱性等、そして繊維の積層構造により表面がすり切れた時でも同程度の摩擦を得られる効果を向上させた装輪型車両を簡易に変更した装軌型の機構、多自由度アーム型作業ツールの手先部にカメラ41を搭載することで任意の高さでの情報収集と走行時の周囲情報の取得を可能とする機構等を提供する。 Heat, etc., and fibers of the laminated structure by surface Worn change even a wheeled-type vehicle having improved effects obtained friction comparable to a simple time was the instrumentation 軌型 mechanism, multiple degree of freedom arm type work tool providing a mechanism for allowing the acquisition of peripheral information hand portion during running and the information collection at any height by mounting the camera 41 in.

本発明の走行型ロボットによれば、アームやカメラ,センサ等が筐体に収容可能な構造とし、これらが外部に突出しない構造としたので、屋内外等の地上を移動する車両として適用する場合に、車両の表裏(上下)を意識する必要がなくなり、アーム等各種ツールが周囲の物体と衝突して故障,破損を起こしたり、路面に接触するなどの不具合が減少し、また、階段や段差等の高さのある位置や不慮による落下や転倒により不稼働となる状態を減らすことができる。 According to the running robot of the present invention, when the arm and camera, sensor or the like and capable of accommodating structure to the housing, since they have a structure that does not protrude outside, to be applied as a vehicle for moving a ground indoors and outdoors etc. in, there is no need to consider both sides of vehicle (up and down), a fault arm and various tools collides with surrounding objects, or causing damage, a defect, such as contact with the road surface decreases, also stairs and steps it is possible to reduce the state where the unavailability by the height of a location and dropping or tipping by accidental like. これにより、種々の作業を継続可能となる。 This enables continuation of various tasks.

また、車両本体に搭載されるカメラやセンサ等精密機器を緩衝装置の衝撃吸収構造により保護できるために同様に不稼働となる状態を減らすことができる。 Further, it is possible to reduce the state becomes similar to unavailability to the camera, or sensor precision apparatus mounted in the vehicle body can be protected by the shock absorbing structure of the shock absorber. そして、危険な場所での作業領域を拡大でき、安全かつ迅速に走行や各種作業を継続することができる。 Then, it is possible to expand the work area in a dangerous place, it is possible to continue the traveling and various work safely and quickly.

また、本体を構成要素毎にユニット化し、各部毎に脱着自在な分割可能な構成としているために、容易に持ち運ぶことが可能であり、走行路面状態に応じた最適な走行装置への変更や作業に応じた最適な作業ツールへの交換、さらに、故障時の軽易な作業での部品交換、故障した数台の車両から故障していないユニットを取り出し組み立てることで、使用可能な1台の車両を再構成することが可能である。 Also, a unit for each component body, in order to have a detachable division configurable per each part, it is possible to easily carry, change and work to the best traveling device according to the running road surface condition exchange to the best working tool in accordance with the further components exchange Keii work of failure, by assembling extraction unit that is not failed several vehicles failed, the one vehicle available it can be reconstructed.

また、装輪型の車両を簡易に装軌型に変更する方法として、隣り合うタイヤ外周を連続して履帯で巻く方法があるが、この履帯は、パラ系アラミド繊維を円環上に積層縫製し、その両側面にワイヤを通す穴を等間隔に作り、タイヤ空気圧とワイヤの締め付具合により発生する張力で、タイヤ外周に履帯を取付け、さらに積層間に平行かつ連続に棒状ゴムを並べることでグローサを構成することで、不整地踏破性を向上させることが可能であり、また、パラ系アラミド繊維により耐摩耗性や耐熱性、そして繊維の積層構造により表面がすり切れた時でも同程度の摩擦を得られる効果を有することが可能である。 Further, as a method of changing the instrumentation 軌型 the wheeled type vehicle easily, there is a method of continuously tire periphery adjacent winding in the track, this track is laminated sewing para-aramid fibers on ring and, making a hole through the wire to both sides thereof at equal intervals, with tension generated by tightening degree of the tire air pressure and wires, attached to track the tire periphery, further arranging a rod-shaped rubber parallel and continuous across the laminated in by configuring the grouser, it is possible to improve the uneven ground Disrupt property and abrasion resistance and heat resistance by para-aramid fiber, and comparable even when the surface is worn by a laminated structure of fibers it is possible to have an effect obtained by friction.

図1は本発明の走行型ロボットの一実施の形態を示す斜視図、図2は同走行型ロボットを構成する走行装置の構造斜視図、図3は同走行型ロボットの正面側より見た一部省略斜視図、図4は同走行型ロボットの背面側より見た一部省略斜視図、図5は同走行型ロボットを構成する走行装置の平面図を(a)に側面図を(b)に示した説明図、図6は同走行型ロボットのアーム部分における斜視図である。 Figure 1 is a perspective view showing an embodiment of a traveling robot of the present invention, FIG 2 is structural perspective view of the traveling device constituting the same traveling robot, Figure 3 one as viewed from the front side of the traveling robot parts omitted perspective view, Fig. 4 is fragmentary perspective view from the rear side of the traveling robot, a side view in FIG. 5 is a plan view of the traveling device constituting the same traveling robot (a) (b) explanatory view showing in FIG. 6 is a perspective view of the arm portions of the traveling robot.

本発明の走行型ロボット1は、筐体2と走行部11とアーム21とクローラベルト30とで大略構成される。 Traveling robot 1 of the present invention is generally comprised of a housing 2 and the traveling section 11 and the arm 21 and the crawler belt 30.
筐体2は、後述する走行部の外殻となる左部3と右部4とを有し、これら左部3と右部4とを一端で連結する制御部5とで、左部3と右部4との他端側に間隙部6を備えた略コ字状に形成されている。 Housing 2, and a left portion 3 and the right portion 4 serving as the outer shell of the traveling unit to be described later, and these left portion 3 and the right portion 4 by the control unit 5 for connecting at one end, the left part 3 is formed in a substantially U-shaped having a gap portion 6 at the other end of the right section 4. なお、この説明では、図1に示す左方を走行型ロボットとしての前方とし、図中左方向を進行方向として進行方向左側を左部3、右側を右部4とする。 Incidentally, in this description, the front of the traveling robot to left as shown in FIG. 1, the left part 3 of the moving direction left as the traveling direction to the left direction in the drawing, a right portion 4 to the right. また、左部3と右部4と制御部5とは、互いに脱着自在な構成とされ、分離可能に構成されている。 Further, the control unit 5 and the left portion 3 and the right portion 4 is a detachable freely configuration to one another and are detachably configured.

左部3と右部4とには、この走行型ロボット1の駆動源となる電池7が内蔵される(図3参照)。 The left portion 3 and the right portion 4, the battery 7 serving as a drive source for the traveling robot 1 is built (see Fig. 3). この電池7は例えばニッケル水素バッテリなどの充電式電池である二次電池よりなる。 The battery 7 consists rechargeable battery is a rechargeable battery, for example, a nickel hydrogen battery. 左部3と右部4の各他端側は、車両としての先端となり、その各前部には、可視と近赤外を切り替えられる前方監視カメラ8、及び、ライト9が備えられる。 Each other end of the left portion 3 and the right portion 4 becomes a front end of the vehicle, to its respective front, front monitoring camera 8 is switched visible and near-infrared and light 9 is provided.
制御部5は、車両としての後部となり、後述する走行部11やアーム21の駆動の制御を行うための制御回路等の制御装置が内蔵される。 Control unit 5 becomes a rear portion of the vehicle, a control device of the control circuit for controlling the driving of the travel unit 11 and the arm 21 to be described later is built. また、後面には、後方監視可視カメラ10が搭載される(図4参照)。 Further, the rear surface, the rear monitor visible camera 10 is mounted (see FIG. 4).

次に走行部11は、本実施の形態では、平坦地上にて高速走行を可能とする装輪型として構成し、前後左右の4つで構成されるタイヤとし、各タイヤをバルーンタイヤ12として構成している。 Then running portion 11, in this embodiment, configured as a wheeled type which enables high-speed traveling at a flat ground, the tire consists of four front, rear, left and right, constituting each tire as balloon tires 12 are doing. バルーンタイヤ11は弾力性を有し、図2に示すように、上記筐体2の大きさと比べて十分に大きく、例えば、タイヤ12の外径が筐体2の厚みの約3倍に設定され、前記筐体2の外形を突出させず(図5(b)参照)、接地面となる外周面が、十分に筐体2の外方となる。 Balloon tire 11 has elasticity, as shown in FIG. 2, sufficiently large compared to the size of the housing 2, for example, the outer diameter of the tire 12 is set to about 3 times the thickness of the housing 2 without protruding the outer shape of the housing 2 (see FIG. 5 (b)), the outer peripheral surface serving as a ground plane, a sufficiently outside of the housing 2. また、本実施の形態の走行部11は、左部3と右部4とで独立して構成される。 The running portion 11 of this embodiment is configured independently for the left part 3 and the right portion 4.

図5は、左右各走行部11における一方の走行部11の駆動力伝達機構を上面及び側面から示した図である。 Figure 5 is a view showing a driving force transmission mechanism of one of the traveling portion 11 at left and right travel units 11 from the upper surface and side surfaces. 後部ユニット13に配置されるDCギアドモータ14の出力は、等速プーリを介して、前後各ユニット13,15の前輪及び後輪に伝達され2輪を同時に駆動する。 The output of the DC geared motor 14 disposed in the rear unit 13 via the constant velocity pulley, to simultaneously drive two wheels are transmitted to the front wheels and rear wheels before and after each unit 13, 15.
また、前部ユニット15においては、増速チェン17を介して、後述する補助クローラに駆動力を分配するための連動補助プーリ18へ伝達する。 Further, at the front unit 15, via a speed increasing chain 17 is transmitted to the interlocking auxiliary pulley 18 for distributing the driving force to be described later to assist crawler. なお、車輪12の回転量は、モータ部14に取付けた光学式エンコーダにより計測する。 The rotation amount of the wheel 12 is measured by an optical encoder attached to the motor unit 14. これにより、自己位置同定のためのデッドレコニングが可能となる。 This enables dead reckoning for self-localization.

図3,5(a)は、転倒・落下時の衝撃緩和や走行時の振動吸収のための緩衝装置としての簡易サスペンション機構19を示している。 Figure 3, 5 (a) shows a simplified suspension mechanism 19 as a buffer device for the vibration absorption at the time of impact relaxation and traveling a fall-fall. ロボット本体は弾力性の高いバルーンタイヤ12で包み込むように構成しており、路面の凹凸の程度に依るが、転倒・落下時には、バルーンタイヤ12周囲で接地することにより衝撃を緩和する。 Robot is configured to wrap around at high balloon tires 12 of resilient, depending on the degree of road surface irregularities, at the time of falling or dropping, to mitigate the impact by grounding a balloon tire 12 around. さらに、この時車軸に加わる衝撃力が、ロボット本体、後述するマニピュレータ等の作業用ツール及び各種搭載機器へ伝達されることを緩和するために、各車輪12の伝達駆動系をコンポーネント化し、筐体2に対して、衝撃吸収材により図5(b)に示すように全周を包含するように浮かせることで、それらの微小変形により衝撃力を緩和する。 Furthermore, the impact force applied at this time the axle, the robot body, in order to mitigate be transmitted to the working tool and various mounting devices of the manipulator to be described later, and components the transmission drive system of the wheels 12, the housing against 2, the shock absorbers that float to encompass the entire circumference as shown in FIG. 5 (b), to mitigate the impact force by their small deformation. すなわち、筐体2の左部3及び右部4の内部に、走行部11の各ユニット13,15が、上下の緩衝装置19を介して配設される構造とされる。 That is, the inside of the left part 3 and the right portion 4 of the housing 2, the units 13, 15 of the traveling portion 11 is structured to be disposed through the upper and lower shock absorbers 19.

このとき、衝撃緩和時の微小な軸ずれの影響を除外するために、前後輪12の動力伝達、すなわち等速プーリ16に掛け渡されるベルトはタイミングベルト20とされる。 At this time, in order to exclude the influence of small axial misalignment during cushioning, power transmission of the front and rear wheels 12, i.e. a belt which is stretched constant speed pulley 16 is a timing belt 20. また、この衝撃吸収材19は、走行時の振動緩和のための簡易サスペンションとしても作用する。 Further, the shock absorber 19 also acts as a simple suspension for the running time of the vibrational relaxation.

以上のような走行部11は、筐体2の左部3及び右部4を外殻として構成されて、制御部5にて結合することで、図3,4,5に示すような表裏対称・耐衝撃型走行装置を構成する。 Running portion 11 as described above, is configured to the left portion 3 and the right portion 4 of the housing 2 as an outer shell, by binding by the control unit 5, front and back symmetry such as shown in FIGS. 3, 4, 5 · configure impact type traveling device. そして、本ロボット1は、スキッドステア方式により、直進走行、緩旋回、超信地旋回を可能とする。 Then, the robot 1, the skid steer system, running straight, gentle swirling, to allow super-pivot turn.

また、あらゆる状況においても不稼働とならない機構構造であり、特に転倒や落下等に対処するための耐衝撃性や表裏対称性が考慮されている。 Furthermore, a mechanism structure does not become non-operational in all circumstances, particularly impact resistance and sides symmetry to address overturning or dropping are considered.

次に、アーム21について説明する。 Next, a description will be given of the arm 21.
本発明の走行型ロボット1に搭載される作業アームとして、関節可動範囲を無制限化し、アームの表裏対象性を考慮した格納型能動多自由度作業アームが好ましい。 A working arm mounted to the traveling robot 1 of the present invention, unlimited the joint motion range, store-type active multi-degree-of-freedom working arm considering the front and back symmetry of the arm is preferred.

作業性を考慮した場合、走行部の超信地旋回(1自由度)を含む非ホロノミック移動に加え、肩関節(1自由度)、肘関節(2自由度)、手首関節(2自由度)を持った5自由度型の能動型作業アームとして構成することで、空間上の任意の点に関する位置と姿勢を決定できる機構構造とすることが可能である。 In consideration of workability, in addition to non-holonomic movement including ultra pivot turn of the traveling unit (1 degree of freedom), the shoulder joint (1 degree of freedom), elbow joint (2 degrees of freedom), the wrist joint (2 DOF) by configuring as 5 degree-of-freedom of the active working arm having, it may be a mechanism structure that can determine the position and orientation about any point in space. また、必要に応じて直動関節を含む構成も可能である。 Further, it is also possible to adopt a composition comprising a prismatic joint if necessary.

また、簡易な物体の把持作業等を可能とするために、作業アームの自由度に含まないが、手首部には物体を把持できるハンド(開閉1自由度)を付加することが好ましい。 Further, in order to enable gripping operation and the like of simple objects, but not included in the flexibility of the working arm, it is preferable that the wrist unit to add a hand (closing one degree of freedom) which can grip the object.

そして、各関節部にセルフロック機構等の付加による非制御や無給電時の姿勢保持、ハンドの背面逆向きに全方位カメラ等を搭載することによる車両操縦支援や目的に応じたロボットシステムの再構成化を可能とする作業アームや車両本体走行装置等のユニット化などの構造もある。 The re of a robot system according to the vehicle steering support and object by mounting the respective joint portions uncontrolled or parasitic when posture retention by the addition of such self-locking mechanism, the omnidirectional camera or the like on the back opposite hand structures such as the work arm and the vehicle main body traveling device unitized such that allows the configuration of also.

本実施の形態でのアーム21は、複数のリンク腕22,23を備えた多関節型アームを構成しており、図6に示すような肩関節(1自由度)24、肘関節(1自由度)25、手首関節(1自由度)26の関節可動範囲を無制限化した3自由度型の表裏対称・格納性を有するアーム21に、連結差動機構によるなじみ機能を有する小型軽量で格納性の高いハンド27を搭載している。 Arm 21 in this embodiment constitutes the articulated arm having a plurality of links arms 22 and 23, the shoulder joint (1 degree of freedom) as shown in FIG. 6 24, elbow joint (1 free degrees) 25, an arm 21 having a wrist joint (1 DOF) of 26 3 degrees of freedom type joint movable range and unrestricted of the front and rear symmetrical and storage properties, storage properties in lightweight having a familiar function by connecting the differential mechanism It is equipped with a high hand 27. なお、本実施の形態では、基端側の第1リンク腕22が肩関節24を介して筐体2に接続され、この筐体2に対し、筐体2の左部3と右部4との間の間隙部6に納まる幅長で構成されて、揺動(可動)自在な構成とされる。 In the present embodiment, the first link arm 22 on the base end side is connected to the housing 2 through the shoulder joint 24, with respect to the housing 2, a left portion 3 and the right portion 4 of the housing 2 consists of a width dimension that fits the gap 6 between it, it is a swing (movable) freely configured.

肩関節部24の駆動力伝達機構(図示せず)としては、肩関節部24内に配置されるDCギアドモータを備え、このDCギアドモータの出力は、減速プーリを介して、減速機構のウェーブジェネレータに伝達し、サーキュラスプラインに取付けた第1リンク腕22を駆動する。 The driving force transmission mechanism of the shoulder joints 24 (not shown), provided with a DC geared motor disposed within the shoulder joint 24, the output of the DC geared motor through a reduction pulley, a wave generator of the speed reduction mechanism transmission, and drives the first link arm 22 attached to the circular spline. 肩関節の回転量は肩回転軸に取付けた多回転型ポテンショメータにより計測する。 Rotation of the shoulder joint is measured by the multi-rotation potentiometer attached to the shoulder axis of rotation.

肘関節部25の駆動力伝達機構(図示せず)としては、肩関節部24内に配置されるDCギアドモータを備え、DCギアドモータの出力は、肩関節内部の減速プーリ、減速機構、減速プーリにより十分減速された後に第1リンク腕22内部の等速プーリの肘関節側プーリに取付けられた第2リンク腕23を駆動する。 The driving force transmission mechanism of the elbow joint section 25 (not shown), provided with a DC geared motor disposed within the shoulder joint 24, the output of the DC geared motor is shoulder joint internal deceleration pulley, speed reduction mechanism, the speed reduction pulley driving the second link arm 23 attached to the elbow joint pulley of the first link arm 22 inside the constant velocity pulley after being sufficiently decelerated. 肘関節の回転量は肘回転軸に取付けた多回転ポテンショメータにより計測する。 Rotation of the elbow joint is measured by a multi-turn potentiometer attached to the elbow axis of rotation.

手首関節部26の駆動伝達機構(図示せず)としては、肘関節部25内に配置されるDCギアドモータを備え、DCギアドモータの出力は、肘関節内部の減速プーリにより十分減速された後に第2リンク腕23内部の等速プーリの手首関節側に取付けられたハンド27を駆動する。 The drive transmission mechanism of the wrist joints 26 (not shown), provided with a DC geared motor disposed within the elbow joint 25, the output of the DC geared motor is first after being sufficiently decelerated by the elbow joint inside the deceleration pulley 2 driving the hand 27 attached to the wrist joint side of the link arm 23 inside the constant velocity pulley. 手首関節の回転量は手首回転軸に取付けた多回転ポテンショメータにより計測する。 Rotation of the wrist joint is measured by a multi-turn potentiometer attached to the wrist rotation axis.

どの関節も最終段に、ウォームギアを用いたセルフロック機構としている。 Any joint in the final stage, is a self-locking mechanism using a worm gear. これにより、各リンク腕部22,23を折り畳んだ状態では、第1リンク腕22に第2リンク腕23が納まり、第2リンク腕23にハンド27が納まる構造となって、各部が格納された状態で、ロボットが落下等による衝撃を受けた場合でも、機構的に関節の回転が拘束された格納状態を保持でき、作業ツールであるアームに対する安全化が図られる。 Thus, in a folded state each link arms 22 and 23, the first link arm 22 and the second link arm 23 is fit, a structure in which the hand 27 is fit to the second link arm 23, each portion is stored state, even if the robot receives an impact due to dropping or the like, mechanically to hold the storage state where the rotation of the joint is constrained, safing can be achieved relative to the arm is a working tool.

手首関節部26に一体型で構築されたハンド27の指部関節駆動機構(図示せず)は、2本の指部28,28で構成されDCギアドモータを具備する。 Wrist fingers joint drive mechanism of the hand 27 which is constructed in integrated in the joint 26 (not shown) is composed of two fingers 28, 28 comprises a DC geared motor. この指部関節駆動機構は、DCギヤドモータ1台により遊星歯車による連結差動機構を介すことで、2本の指28,28の開閉動作を実現する。 The finger joint drive mechanism, by the intervention of the coupling differential mechanism according to the planetary gear by one DC geared motor, to achieve the opening and closing operation of the two fingers 28, 28. これらの2本指28,28は、把持対象物形状よる接触時の開閉抵抗のバランスに応じて、把持対象物の形状に適応しながら左右独立に開閉動作を行う。 These two fingers 28 and 28, depending on the balance of opening and closing resistance during contact with the grasped object shape, the opening and closing operation in the left-right independent while adapting to the shape of the grasped object.

ハンド27には、DCギアドモータ及び遊星歯車による連結差動機構を内蔵する。 The hand 27 has a built-in coupling differential mechanism by the DC geared motor and the planetary gear. DCギアドモータからの出力は、遊星歯車のサンギアからプラネットギアを介してリングギア及びキャリアに伝達される。 The output from the DC geared motor is transmitted to the ring gear and the carrier via the planet gear from the sun gear of the planetary gear. リングギアとキャリアにそれぞれ取付けられたプーリは、回転負荷のバランスに応じて回転数を各指に伝達する。 Pulleys mounted respectively to the ring gear and the carrier transmits the rotational speed to each finger according to the balance of the rotational load.

各指28,28の駆動機構(図示せず)としては、指は遊星歯車からの出力により、指根元から指先端まで各関節に増速プーリを介して回転力を伝達する。 As the driving mechanism (not shown) of each finger 28, 28, the finger by the output from the planetary gear to transmit the rotational force through the speed increasing pulleys each joint from the finger base to the finger tip. 指28,28の各関節では回転入力プーリと回転出力プーリとを一体にして関節軸に対して回転自由に取付けている。 In each joint of the finger 28, 28 rotating freely attached to the joint axis and integrally with the rotation input pulley and rotation output pulley. ただし、指先関節については、それ以上先端に伝達する必要が無いので回転出力プーリを持たず、回転入力プーリのみを指先と一体にして回転軸に対して回転自由に取付けている。 However, the fingertip joint, no rotation output pulley there is no need to transfer it above the tip, rotating freely mounted relative to the axis of rotation only the rotation input pulley in the fingertips and integrally. 各関節の回転入力プーリの径を一つ根元側の回転出力プーリより小さく設定することで増速プーリを構成している。 Constitute a speed increasing pulley by setting smaller than the rotation output pulley of one base-side diameter of the rotation input pulley of the joints. この機構により指28の各関節が連結差動機構を構成し、指における各関節の回転負荷バランスに応じて回転速度が分配できる。 This mechanism each joint of the finger 28 constitute a coupling differential mechanism, the rotational speed can be distributed according to the rotational load balancing of each joint in the finger. 各関節の復元力はトーションスプリングにより生成する。 The restoring force of each joint is formed by a torsion spring. 各関節の回転速度は増幅プーリにより先端に伝達されていくに従い高くなるので、把持と解放の動作が可能となる。 Since the rotational speed of each joint is increased in accordance will be transmitted to the distal end by amplification pulley, the grip and release operation can be performed. なお、この指28は、各関節毎で指先側が短尺となる構成であり、折り畳める構成とされて、筐体2内に収容される際には、突出することがない。 Incidentally, the fingers 28 has a configuration in which the fingertip side becomes short at each joint, is a collapsible structure, when housed in the housing 2, it is not protrude.

また、肩関節部24と肘関節部25間となるアーム21の基端側である第1リンク腕22の両外側面の外周には、一対のクローラベルト30が配設される。 Further, on the outer circumference of the both outer surfaces of the first link arm 22 is the base end side of the arm 21 that is between shoulder joints 24 and the elbow joint section 25, a pair of the crawler belt 30 is disposed. このクローラベルト30は、独立に駆動力を発生できる構成とされる。 The crawler belt 30 is configured to be capable of generating a driving force independent. これは姿勢可変型のクローラとして用いることで、小型作業ロボットの不整地踏破性を向上させるものである。 This is be used as a position-variable crawler, and improves the uneven ground Disrupt of small working robot.

クローラベルト30は、走行部11に設けられた連動補助プーリ18と、肘関節部25の外側面に配設されたプーリ31との間に掛け回されて、走行部11側の駆動力により駆動するようになっている。 Crawler belt 30, the interlocking auxiliary pulley 18 provided on the travel unit 11, is wound around between the pulleys 31 disposed on the outer surface of the elbow joint section 25, driven by the driving force of the travel unit 11 side It has become way. このクローラベルト30は、接地面となる外周面にグローサ32が設けられている。 The crawler belt 30, grouser 32 is provided on an outer peripheral surface serving as a ground plane.
このクローラベルト30は、補助クローラ29を構成し、走行部11におけるタイヤ12の駆動に連動して回転駆動し、また、走行部11に配設された連動補助プーリ18等により、タイヤ12と等速で駆動する。 The crawler belt 30 constitutes an auxiliary crawler 29, the rotational drive in conjunction with the driving of the tire 12 in the traveling section 11, and by arranged the travel section 11 interlocked auxiliary pulley 18, etc., the tire 12 and the like to drive at a speed. すなわち、車輪周速度と補助クローラ周速度は、路面に同時に接地したときに発生する内力を抑制するために、同程度に設計している。 That is, the wheel peripheral speed as the auxiliary crawler peripheral speed, in order to suppress the internal forces that occur when the ground simultaneously with the road surface, are designed to the same extent.

補助クローラ29の回転量は、上記したタイヤ12とともに、モータ部に取付けた光学式エンコーダにより計測される。 Rotation of the auxiliary crawler 29, together with the tire 12 as described above, it is measured by an optical encoder attached to the motor unit. これにより、自己位置同定のためのデッドレコニングが可能となる。 This enables dead reckoning for self-localization.

なお、本発明の走行型ロボット1は、例えば、狭隘な空間での使用を可能とするために、最も小型化を図った大きさでは、全長×全幅×全高が0.7m×0.7m×0.3m以内とし、車下の様な鉛直方向に狭隘な空間での用途に対しては、全高を0.15m以下の薄型に構成される。 Incidentally, the traveling robot 1 of the present invention, for example, in order to enable use in a narrow space, the size of which attained most compact, full length × overall width × total height 0.7 m × 0.7 m × and within a 0.3 m, for applications in the thin space in the vertical direction, such as under the car, and the overall height of the following thin 0.15 m. また、作業者数人での運用と携行性を考慮し、質量を数十kg以下とし、必要に応じて簡単に数個のユニットに分割できるものとしている。 Further, it is assumed that considering portability and operation of the work's few, mass and several tens kg or less, can be easily divided into several units as necessary.

また、全天候性、防塵性、防水性、耐熱性、耐火性、耐薬品性や耐放射線性等を考慮する素材や塗膜、或いは構造となる構成が好ましい。 Further, weatherproof, dustproof, waterproof, heat resistance, fire resistance, consider the chemical resistance and radiation resistance, etc. materials and coating, or a structural preferred.

このように構成された走行型ロボット1では、走行部11をバルーンタイヤ12で構成したことで、平坦地上での高速走行を実現でき、またその外径を筐体2に対して大きく構成したことにより、転倒や落下などの際の衝撃緩和を得られ、表裏対称構成や耐衝撃構成のロボットを得られる。 In the thus configured driving robot 1, traveling portion 11 is formed of the balloon tire 12, can be realized at high speed in a flat ground, also be configured increase its outer diameter relative to the housing 2 the obtained impact relaxation during tipping over or falling, the resulting front and back symmetrical structure and impact of the robot. また、作業用ツールとしてのアーム21を筐体2の間隙部6に収容できる構成としたことでも、表裏対称構成を実現でき、すなわちいずれの面が表(上)となってもアーム21を作動でき、かつ、アーム21収容状態においては転倒や落下などの際に突出している部分がなく、損傷などの不具合発生を抑えることが可能となる。 Further, also it has a structure to accommodate the arm 21 as a working tool in the gap portion 6 of the housing 2, can be realized sides symmetrical configuration, that is, any surface of the arm 21 even when the table (above) operating can, and no portion which protrudes in such overturning or dropping in the arms 21 stowed, it is possible to suppress the occurrence of trouble such as damage.

なお、上述した走行型ロボット1の例としては、アーム21を多関節形とし、アーム先端にハンド27を搭載した構成例を述べたが、その他に、図7に示すようなカメラなどを備えた構成としても良い。 As the example of the traveling robot 1 described above, the arm 21 and articulated, has been described an example configuration equipped with hand 27 to the arm tip, the other, with a camera or the like as shown in FIG. 7 it may be configured.

このような例の走行型ロボット1としては、カメラとして全方位カメラユニット41を備えた構成とされ、肩関節部(1自由度)42、カメラ部(1自由度)43の関節可動範囲を無制限化した2自由度型であり、表裏対象・格納性を有した構成としている。 The running type robot 1 such example, is configured to include an omnidirectional camera unit 41 as a camera, shoulder joints (1 degree of freedom) 42, a camera unit (1 DOF) 43 unlimited joint movable range of a 2 degree-of-freedom has been turned into, has a configuration having a front and back object-storage properties.

図8は、カメラユニット41を備えたアーム21の肩関節部42等の駆動力伝達機構を示した概略斜視図である。 Figure 8 is a schematic perspective view showing a driving force transmission mechanism of the shoulder joints 42 and the like of the arm 21 with the camera unit 41. 肩関節部42に配設されるDCギアドモータ44の出力は、等速プーリ、2段の遊星歯車減速機、等速プーリを介して、ウォームギヤに伝達され、ウォームホイールに取付けたリンク腕46を駆動する。 The output of the DC geared motor 44 disposed on the shoulder joint 42, the constant velocity pulley, the two-stage planetary reduction gear, via a constant speed pulley is transmitted to the worm gear, drives the link arm 46 attached to the worm wheel to. 肩関節部42の回転量は、肩回転軸の回転量を平歯車で2倍に増速して、多回転型のポテンショメータ48により計測する。 Rotation of the shoulder joint 42, and increased to double the amount of rotation of the shoulder rotation axis spur gear, measured by the potentiometer 48 of the multi-rotation type.

リンク腕46の先端側となるカメラ部43に配設されるDCギアドモータの出力は、等速平歯車を介して、ウォームギヤに伝達され、ウォームホイールに取付けたカメラ回転軸52を駆動する。 The output of the DC geared motor disposed in the camera unit 43 serving as a distal end side of the link arm 46 via a constant velocity spur gear, is transmitted to the worm gear, for driving the camera rotation shaft 52 which is mounted on the worm wheel. カメラ部43の回転量は、カメラ回転軸の回転量を傘歯車で2倍に増速して、多回転型のポテンショメータにより計測する。 Rotation of the camera unit 43, the rotation amount of the camera rotational axis and increased to twice by bevel gears is measured by the multi-rotation type potentiometer.

これら関節も、前述したハンド27の例と同様に、ウォームギアを用いたセルフロック機構としている。 These joints, like the example of the hand 27 described above, and has a self-locking mechanism using a worm gear. これにより、カメラユニット41を格納した状態でロボットが落下等による衝撃を受けた場合でも、機構的に関節の回転が拘束され格納状態を保持でき、作業ツールに対する安全化が図られる。 Thus, even when the robot in a state in which the camera unit 41 stores receives an impact due to dropping or the like, mechanical rotation of the joint is constrained to hold the storage state, the safing against the working tool is achieved.
そして、このカメラユニット41を備えた構成とすることで、遠隔操縦、自律走行や情報収集等を可能とする。 Then, with a configuration having the camera unit 41, to enable remote control, autonomous and collect information.

また、上述した実施の形態では、走行部11をバルーンタイヤ12で構成した例として述べたが、この他に履帯で構成することとしてもよい。 Further, in the embodiment described above has dealt with the running section 11 as an example configured with a balloon tire 12, may be composed of the crawler belt in this addition.

例えば、履帯で走行部11を構成する際に、上記したバルーンタイヤ12を覆う構造の履帯60で構成する簡易的なものがある。 For example, when configuring the traveling portion 11 at track, there is a simplified one configured in track 60 of the structure covering the balloon tire 12 as described above.

この装輪(バルーンタイヤ12)型の車両を簡易に装軌型に変更する方法として、隣り合うタイヤ外周を連続して履帯60で巻く方法があるが、この履帯60は、パラ系アラミド繊維を円環上に積層縫製し、その両側面にワイヤを通す穴を等間隔に作り、タイヤ空気圧とワイヤの締め付具合により発生する張力で、タイヤ12外周に履帯60を取付け、さらに積層間に平行かつ連続に棒状ゴムを並べることでグローサ(図示せず)を構成するものである(図9(b)参照)。 As a method of changing the vehicle of the wheeled (balloon tire 12) type instrumentation 軌型 easily, there is a method of continuously tire periphery adjacent winding in the track 60, the track 60, the para-aramid fiber laminated sewn on a circle ring, to make a hole through the wire to both sides thereof at equal intervals, with tension generated by tightening degree of the tire air pressure and wires, attached to track 60 to the tire 12 the outer periphery, further parallel between lamination and it constitutes a grouser (not shown) by a continuous line up rod-shaped rubber (see FIG. 9 (b)). この構成とすることで、不整地踏破性を向上させることが可能であり、また、パラ系アラミド繊維により耐摩耗性や耐熱性等、そして繊維の積層構造により表面がすり切れた時でも同程度の摩擦を得られる効果を有することが可能である。 With this configuration, it is possible to improve the uneven ground Disrupt property and abrasion resistance and heat resistance and the like by para-aramid fiber, and comparable even when the surface is worn by a laminated structure of fibers it is possible to have an effect obtained by friction.

さらに、上述した各例を組み合わせる構成なども可能であり、例えば、図9に示すように、筐体2と走行部11との組合せとして、略コ字形状の筐体2に対して、上記した弾力性の高いバルーンタイヤ12を用いたバルーンタイヤ型(図9(a)参照)、バルーンタイヤ12周囲に耐弾性のあるパラ系アラミド繊維製特殊履帯60を、タイヤ空気圧を変化させ張力を高めることで巻きつけたパラ系アラミドクローラ型(図9(b)参照)、タイヤ12を小径スプロケット61に変更し、この小径スプロケット61に履帯62を巻きつけて薄型としたクローラ型(図9(c)参照)、などがある。 Moreover, are also possible such configuration combining the examples described above, for example, as shown in FIG. 9, as a combination of the housing 2 and the traveling section 11, with respect to the housing 2 of a substantially U shape, and the balloon tire type with high elasticity balloon tires 12 (see FIG. 9 (a)), the para-aramid fibers manufactured by Tokushu track 60 with ballistic resistance around balloon tires 12, increasing the tension by changing the tire pressure wound para-aramid crawler type (see FIG. 9 (b)), and change the tire 12 to the smaller sprocket 61, the crawler type in which a thin wound crawler belt 62 to the smaller sprocket 61 (FIG. 9 (c) reference), and the like. さらに車輪としては、この他に、通常の空気タイヤやノーパンクタイヤ等へも交換が可能であり、走行部11を構成することができる。 Still wheels, in addition, it can be replaced also to the normal pneumatic tire and no puncture tires, etc., it is possible to construct a traveling unit 11.

また、上述した各例の組合せとして、アーム21の構成についても種々組合せ可能であり、遠隔操縦、自律走行や情報収集等を可能とするための各種カメラ、センサを搭載する構成なども可能であり、例えば、マニピュレータユニットとして多自由度マニピュレータ71とし、そのハンド部72背面に全方位カメラ73を搭載する構成(図10(a)参照)なども良い。 Further, as a combination of the example described above, but can be variously combined also the configuration of the arm 21, remote control, various camera for enabling autonomous and collect information, it is also possible such arrangement for mounting the sensor , for example, a multi-degree-of-freedom manipulator 71 as a manipulator unit may be such structure for mounting the omnidirectional camera 73 to the back the hand unit 72 (see FIG. 10 (a)). また上記した全方位カメラユニット41とライトやセンサ81を備えた構成(図10(b)参照)や、補助クローラ29のクローラベルト30を広幅なもので構成したユニット(図10(c)参照)や,センサ91を備えた構成(図10(d)参照)など、各種作業ツールを用意し、搭載ユニットとして組み合わせても可能でありすなわち、車体(筐体2と走行部11)への搭載を前提としユニット化された各種作業用ツールを用意することで、用途に応じて容易に交換可能な機構構造が得られる。 The configuration with an omnidirectional camera unit 41 and the light and the sensor 81 described above (see FIG. 10 (b)) and a unit configured crawler belt 30 of the auxiliary crawler 29 at wide ones (see FIG. 10 (c)) and, like configuration with a sensor 91 (see FIG. 10 (d)), prepared various work tools, are also possible in combination as mounting unit or the mounting to the vehicle body (the housing 2 and the traveling section 11) by providing a assumes unitized various working tools, easily replaceable mechanism structure is obtained depending on the application. そして、このような構成の場合も、機構的に関節可動範囲を無制限化し、表裏のないことを特徴としている。 Even if such a configuration, mechanically unlimited the joint motion range, and wherein the front and back without.

この様に、構成要素毎にユニット化することによる特長は、組合せにより用途に応じた様々なロボットを構築でき、また、故障時に迅速な修復を可能とする。 Thus, features due to unitization for each component, can build a variety of robot according to the application by the combination also allows rapid restoration in the event of a fault.

例えば、上記した種々の走行部11と作業ツール(アーム21)との組合せとして、能動多自由度作業アームユニット71と全方位カメラユニット73の表裏対称性と格納性を考慮した2つの機能を備えた作業ツールに交換可能であるユニット化された走行型ロボット1の例とし、作業ツールのアーム21には、側面に不整地踏破性を向上させるための補助クローラ29を備えた構成とする。 For example, as a combination of various driving unit 11 and the working tool as described above (the arm 21), comprising an active multi-degree-of-freedom working arm unit 71 and two functions in consideration of the front and rear symmetry and storage of omnidirectional camera unit 73 and a working tool is exchangeable for unitized running type robot 1 as an example, the arm 21 of the work tool, a configuration in which an auxiliary crawler 29 for improving rough terrain Disrupt of the side surface.

この走行型ロボット1によれば、平坦地上での高速走行、転倒・落下時の衝撃緩和、そして携行のための小型軽量化、構成要素毎のユニット化を特徴とする。 According to the running type robot 1, at high speed in a flat ground, cushioning of a fall-fall, and smaller and lighter for carrying, and wherein the unit of each component. ロボット本体1は、バルーンタイヤ型の走行部11と制御装置を結合し構成する表裏対称・耐衝撃型走行装置である。 Robot body 1 is a front and back symmetrical and impact-type traveling device constituting links control unit and the running part 11 of the balloon tire mold. 作業用ツールは、能動多自由度作業アームユニット71と全方位カメラユニット73であり、表裏対称性と格納性を考慮しつつ側面に補助クローラ29を有し、作業性能の高いアーム21部分を備える。 Working tool is an active multi-DOF working arm unit 71 and the omnidirectional camera unit 73, taking into account the storage of front and back symmetry an auxiliary crawler 29 on the sides, with high arms 21 parts of the work performance .

図11は、以下に述べる6つの基本走行モードを示しているが、バルーンタイヤ型は平坦地上での高速走行を得意とし、タイヤ12が筐体2を包むように配置されていることにより、その弾力性により転倒、落下、走行時の衝撃緩和性を有している。 Figure 11 shows the six basic travel mode described below, the balloon tire type is good at high-speed running of the flat ground, by the tire 12 is arranged to surround the housing 2, its elasticity overturning by gender, dropping, and has a cushioning during travel.

(1)コンパクトモード(図11(a)参照) (1) compact mode (Figure 11 (a) see)
このモードは、ハンド部72及びアーム21を筐体2内へ格納した最も小型化された形であり、転倒や落下に対して最も安全なモードである。 This mode, the hand portion 72 and the arm 21 is the most miniaturized form stored into the casing 2, which is the safest mode for overturning and falling. 構造的特徴により表裏が反転した場合でも、次の各走行モードに遷移することができる。 Even if the front and back are reversed by structural features, it is possible to transition to the next each travel mode.
(2)ベーシックモード(図11(b)参照) (2) basic mode (Fig. 11 (b) see)
このモードは、アーム21の手首リンク74のみを回転し全方位カメラ73を車体上部に出すことで、全方位の情報を取得しながら走行する最も基本となるモードである。 This mode, by issuing an omnidirectional camera 73 rotates only wrist link 74 of the arm 21 to the vehicle body upper, a most basic mode in which the vehicle travels while acquiring the information of all directions.
(3)情報収集モード(図11(c)参照) (3) Information acquisition mode (FIG. 11 (c) refer)
このモードは、アーム21を最大限に伸ばし全方位カメラ73を高所に持っていくことで、より多くの情報を収集できるモードである。 This mode, that bring the heights of the omnidirectional camera 73 extends the arm 21 to the maximum, a mode that can collect more information. また、アーム21により姿勢を変えて柔軟な情報収集が可能である。 It is also possible flexible information gathering by changing the orientation by the arm 21.
(4)高機動モード(図11(d)参照) (4) High Mobility Mode (Fig. 11 (d) see)
このモードは、補助クローラ29内部に不要なアーム部分(手首リンク74等)を格納し、姿勢可変なクローラの特徴を最大限に活かすことで、タイヤ12による平坦地走行に加え凹凸地に対する適応性を向上させたモードである。 This mode stores an unnecessary arm portion inside the auxiliary crawler 29 (wrist link 74, etc.), that make the most characteristic attitude variable crawler, adaptability to uneven land in addition to the level ground traveling due to tire 12 it is a mode in which to improve.
(5)作業モード(図11(e)参照) (5) Working mode (FIG. 11 (e) refer)
このモードは、資料採取等の軽易な作業を行うためにアーム21先端のハンド部72の機能を最大限に活かしたモードである。 This mode is a mode in which maximizing the function of the arm 21 distal end of the hand unit 72 in order to perform Keii work of such data collection.
(6)センシングモード(図11(f)参照) (6) sensing mode (see FIG. 11 (f))
このモードは、アーム21の先端に各種センサ91を搭載し、アーム21の自由度を効果的に使用することで、各種センシングを行うモードである。 This mode, the various sensors 91 mounted to the distal end of the arm 21, by effectively using the degrees of freedom of the arms 21 is a mode for performing various sensing.

また、図12はパラ系アラミドクローラ型について、上記同様の6つの走行モードを(a)〜(f)に示している。 Further, Figure 12 for the para-aramid crawler type shows the same six traveling mode (a) ~ (f). これは、バルーンタイヤ型(図11)に比べて、接地圧を低減でき走行速度は低下するが軟弱地等での安定的な走行を可能としている。 This is compared to balloon tire mold (11), the traveling speed can be reduced ground pressure is reduced thereby enabling stable driving in soft ground or the like.

さらに、図13はクローラ型について、上記同様の6つの走行モードを(a)〜(f)に示している。 Further, FIG. 13 for the crawler type shows the same six traveling mode (a) ~ (f). これは、前記のパラ系アラミドクローラ型(図12)よりも薄型であり、より狭隘な空間での走行を可能とし、特に高機動モード(図13(d))では補助クローラ29と組合せ全長を階段の3段程度に伸展でき、滑らかな昇降を可能とし、建物内等での移動能力を向上している。 This is the is thinner at than para-aramid crawler type (Fig. 12), to allow the travel of a more narrow space, especially high mobility mode (FIG. 13 (d)) in the auxiliary crawler 29 and combined full length It can be extended to a three-stage about the stairs, to allow a smooth lifting, has improved the ability to move in the building or the like.

本発明の走行型ロボットの一実施の形態を示す斜視図である。 Is a perspective view showing an embodiment of a traveling robot of the present invention. 同走行型ロボットを構成する走行装置の構造斜視図である。 It is a structural perspective view of the traveling device constituting the same traveling robot. 同走行型ロボットの正面側より見た一部省略斜視図である。 It is a partial perspective view from the front side of the traveling robot. 同走行型ロボットの背面側より見た一部省略斜視図である。 It is a partial perspective view from the rear side of the traveling robot. 同走行型ロボットを構成する走行装置の平面図を(a)に側面図を(b)に示した説明図である。 Is an illustration showing a side view of the plan view of the traveling device constituting the same traveling robot in (a) to (b). 同走行型ロボットのアーム部分における斜視図である。 It is a perspective view of the arm portions of the traveling robot. 本発明の走行型ロボットの他の実施の形態であるカメラユニットを備えた走行型ロボットを示す斜視図である。 Traveling robot provided with a camera unit according to another embodiment of the traveling robot of the present invention is a perspective view showing. 同他の実施の形態における走行型ロボットのアーム部分の一部省略斜視図である。 It is a partial perspective view of an arm portion of the traveling robot in the other embodiments. 本発明の走行型ロボットの他の実施の形態における走行部の例を示した斜視図である。 Is a perspective view showing an example of the travel unit in another embodiment of the traveling robot of the present invention. 同アーム部分の例を示した斜視図である。 Is a perspective view showing an example of the arm portions. 走行型ロボットの走行モードの例を示す斜視図である。 Is a perspective view showing an example of a traveling mode of the traveling robot. 他の構成における走行型ロボットの走行モードの例を示す斜視図である。 Is a perspective view showing an example of a traveling mode of the traveling robot in other configurations. 他の構成における走行型ロボットの走行モードの例を示す斜視図である。 Is a perspective view showing an example of a traveling mode of the traveling robot in other configurations.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…走行型ロボット 2…筐体 3…左部 4…右部 6…間隙部 11…走行部 12…タイヤ 19…緩衝装置 21…アーム 30…クローラベルト 60…履帯 1 ... traveling robot 2 ... housing 3 ... left portion 4 ... right portion 6 ... gap 11 ... running portion 12 ... tire 19 ... dampener 21 ... arm 30 ... crawler belt 60 ... track

Claims (3)

  1. 左部と右部とを有し、上下方向に貫通する間隙部を備えて略コ字状に形成される筐体と、 And a left portion and a right portion, a housing which is formed in a substantially U-shaped and includes a gap penetrating in the vertical direction,
    該筐体の前記左部及び右部のそれぞれの外側面に備えられ、接地面となる外周面が、前記左部及び右部の外方に位置して前記筐体に該筐体の外形部分を突出させずに配設された走行部であって、左右前後のバルーンタイヤと前後に位置するバルーンタイヤの外周面を覆うようにパラ系アラミド繊維を積層縫製して得られる履帯とよりなる走行部と、 Provided each of the outer side surface of the left portion and right portion of the housing, the outer shape portion of the casing outer peripheral surface serving as a ground plane, to the housing positioned outside of the left portion and the right portion a traveling portion disposed without protruding the more becomes running a track obtained by the para-aramid fibers so as to cover the outer surface of the left and right front and rear balloon tires balloon tires positioned before and after stacking sewn and parts,
    前記筐体の間隙部に配設されて前記左部と右部との間に収容可能とされ、前記筐体に対して揺動自在なアームと、 Wherein disposed in the gap portion of the housing configured to be accommodated between the left part and the right part, and the swingable arm to the housing,
    前記アームに設けられたハンド部及び該ハンド部の背面に搭載された全方位カメラと、 Omnidirectional camera mounted to the back of the hand portion and the hand portion provided in the arm,
    前記アームの長手方向に沿う外周に巻き掛け配置され、前記走行部と連動するクローラベルトと、 It is winding disposed longitudinally along the outer periphery of the arm, and the crawler belt in conjunction with the traveling unit,
    を具備し、 Equipped with,
    前記アームは、多関節型アームよりなり、各関節部分にて基端側に対して先端側が順次折り畳めて収容状態となり、前記間隙部に収納され、 The arm is made of articulated arm, the distal end side is sequentially folded with stowed against the base end side at each joint portion is housed in the gap portion,
    路面に対し表裏がひっくり返った状態でも、前記アームの作動が可能となるようにしたことを特徴とする走行型ロボット。 Even when the front and back are flipped relative to the road surface, traveling robot which is characterized in that as actuation of the arm is possible.
  2. 前記筐体の左部と右部及び走行部とアームとが、それぞれ脱着自在に備えられた構成とされることを特徴とする請求項記載の走行型ロボット。 Wherein the left portion and the right portion and the traveling portion arm of the housing, running type robot according to claim 1, characterized in that it is configured to provided detachably, respectively.
  3. 前記筐体と走行部とは、緩衝装置を介して連結されていることを特徴とする請求項記載の走行型ロボット。 Wherein A housing and traveling unit, the traveling robot according to claim 2, wherein Tei Rukoto coupled via the cushioning device.
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