JP4607442B2 - Crawler type traveling robot - Google Patents

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Description

本発明は、走行装置としてエンドレストラックからなるクローラを備えたクローラ型走行ロボットに関する。   The present invention relates to a crawler type traveling robot provided with a crawler composed of an endless track as a traveling device.

震災地などの被災地で、瓦礫に埋もれた被災者を発見し救出するために、あるいは爆発物や有毒ガスなどによる被害のおそれがある危険地域における探索活動等のために、カメラやセンサあるいは作業用ハンドやグリッパなどの各種機能装置を有するアームを搭載した無人走行ロボットの開発が要請されている。   Cameras and sensors or for exploration activities in danger areas where there is a risk of damage from explosives or toxic gases, etc., in order to find and rescue victims buried in rubble in disaster-affected areas such as earthquake disaster areas Development of an unmanned traveling robot equipped with an arm having various functional devices such as a work hand and a gripper is demanded.

一方、走行装置として車体の左右両側にエンドレストラックからなるクローラを備えたクローラ型走行装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このクローラ型走行装置は、凹凸が激しい荒地や、岩場や湿地等の不整地を走行可能である。したがって、このようなクローラ型走行装置を、被災地での救援活動用の無人ロボットとして利用することが考えられる。   On the other hand, as a traveling device, a crawler type traveling device provided with crawlers composed of endless trucks on both the left and right sides of a vehicle body is known (for example, see Patent Document 1). This crawler type traveling device can travel on rough terrain with severe irregularities, and rough terrain such as rocks and wetlands. Therefore, it is conceivable to use such a crawler type traveling device as an unmanned robot for rescue activities in a disaster area.

しかしながら、従来のクローラ走行装置は、車体に対し左右のクローラフレームが平行に固定され、トラック下面全体が接地しながら走行するため、方向変更時の抵抗が大きくなって旋回性が悪くなり、また大きな段差や高さ方向あるいは幅方向が狭い狭小空間での走行ができず、また傾斜地を走行する場合の重心のバランスが適性にならずに車体が転倒しやすくなり、さらに転倒した場合に自力での起き上がり動作ができない。   However, in the conventional crawler traveling device, the left and right crawler frames are fixed parallel to the vehicle body, and the entire track bottom surface travels while being grounded. It is not possible to run in a narrow space with narrow steps, height direction or width direction, and the balance of the center of gravity when traveling on sloping ground is not appropriate, and the car body is likely to tip over, and if it falls over, it will be on its own I cannot get up.

特開平８−１５０９６６号公報JP-A-8-150966

本発明は上記従来技術を考慮したものであって、旋回性に優れ、大きな段差を乗越えることができ、高さ方向あるいは幅方向が狭い狭小空間への進入が可能で、且つ重心のバランスを常に最適に維持して走行性を高めたクローラ型走行ロボットの提供を目的とする。   The present invention is based on the above prior art, has excellent turning performance, can get over large steps, can enter a narrow space with a narrow height direction or width direction, and balances the center of gravity. The purpose is to provide a crawler type traveling robot that is always optimally maintained and has improved traveling performance.

前記目的を達成するため、請求項１の発明では、ベースと、該ベースの左右両側にそれぞれ設けたクローラと、前記ベース上に設けたアームからなるクローラ型走行ロボットにおいて、前記各クローラは、前後方向の一方の端部に設けられた駆動ホイルと、該駆動ホイルを駆動する走行モータと、前後方向の他方の端部に設けられた遊転ホイルと、前記駆動ホイル及び遊転ホイルに係合して両ホイル間に巻き渡されたエンドレストラックと、クローラ中央部に固定された中央モータからなり、中央モータの回転軸は、それぞれ、ベースの左右に固定された連結片に固定され、前記ベースは、その左右両側のクローラに対し左右方向の水平な軸廻りに、中央モータによって揺動回転可能に連結され、この揺動回転により、ベース上に設けたアームがベースとともに前後方向に揺動して重心を前後に移動することを特徴とするクローラ型走行ロボットを提供する。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in the crawler type traveling robot comprising a base, a crawler provided on each of the left and right sides of the base, and an arm provided on the base, each of the crawlers A driving wheel provided at one end in the direction, a traveling motor for driving the driving foil, a free wheel provided at the other end in the front-rear direction, and the drive wheel and the free wheel And an endless track wound between the two wheels and a central motor fixed to the crawler central portion. The rotation shafts of the central motor are fixed to connecting pieces fixed to the left and right of the base, respectively. is the horizontal axis about a lateral direction with respect to the crawler of the left and right sides, are swingably coupled to rotate by the central motor, by the swinging rotation, provided on the base ah There is provided a crawler type traveling robot, characterized in that moving back and forth the center of gravity swings in the front-rear direction together with the base.

請求項２の発明では、前記左右のクローラの中央モータの回転軸は同軸上に配置されるとともに、該左右のクローラは、前記ベースに対し相互に独立して正逆方向に揺動回転可能に連結されたことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, the rotation shafts of the central motors of the left and right crawlers are coaxially arranged, and the left and right crawlers can swing and rotate in the forward and reverse directions independently of each other. It is characterized by being connected.

請求項３の発明では、前記アームは、前記ベースに結合された第１アームと、該第１アームに関節結合された第２アームと、該第２アームの端部に設けた機能部を有し、前記第１アームを、前記ベースに対し該第１アームの長軸廻りに回転駆動する第１アーム回転モータと、前記第２アームを前記第１アームに対し関節動作させる関節モータを有することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, the arm has a first arm coupled to the base, a second arm articulated to the first arm, and a functional portion provided at an end of the second arm. And a first arm rotation motor that rotates the first arm with respect to the base around a long axis of the first arm, and a joint motor that causes the second arm to articulate with respect to the first arm. It is characterized by.

請求項４の発明では、前記第１アームと第２アーム間の関節部及び第２アームの端部に遊転タイヤを備えたことを特徴としている。 The invention according to claim 4 is characterized in that idle tires are provided at the joint between the first arm and the second arm and at the end of the second arm.

請求項５の発明では、クローラ中央部でエンドレストラックに係合して遊転する中央ホイルを備え、前記クローラの駆動ホイル及び遊転ホイルの径はほぼ等しく、且つ前記中央ホイルの径よりも小さいことを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, the crawler includes a central wheel that rotates freely by engaging with an endless track at the central portion of the crawler, and the diameter of the drive wheel and the freewheel of the crawler are substantially equal and smaller than the diameter of the central foil. It is characterized by that.

請求項１の発明では、ベースがその左右両側のクローラに対し左右方向の水平な軸廻りに回転するため、ベース上に設けたアームが前後方向に揺動して重心を前後に移動することができる。これにより、階段等を登り降りする場合や段差を乗り越える場合等に重心を最適な位置に移動させて転倒を防止し安定して移動することができる。   In the first aspect of the invention, since the base rotates about the horizontal axis in the left-right direction with respect to the left and right crawlers, the arm provided on the base can swing back and forth to move the center of gravity back and forth. it can. This makes it possible to move the center of gravity to the optimum position when climbing up and down stairs or oversteps, to prevent falling, and to move stably.

請求項２の発明では、左右のクローラがその中央モータの軸を介してベースに対し相互に独立して正逆回転可能に装着されるため、 In the invention of claim 2, since the left and right crawlers are attached to the base through the central motor shaft so as to be able to rotate forward and backward independently of each other,

１）中央モータを相互に逆回転させることにより、ベースに対しクローラが相互に逆方向に回転し、側面視で左右のクローラを交差した状態にすることができる。これにより、ベースの位置を高くすることができ、ベース上のアームの位置を高くして高い位置で各種の操作や作業を行うことができる。 1) By rotating the central motor in the reverse direction, the crawlers rotate in the opposite directions with respect to the base, and the left and right crawlers can be crossed in a side view. As a result, the position of the base can be increased, and the position of the arm on the base can be increased to perform various operations and operations at a higher position.

２）左右の中央モータを同じ方向に回転させることにより、クローラがベースに対し同じ方向に回転し、クローラに対しベースが傾斜する。これにより、ベース上のアームを前傾又は後傾させることができ、重心の位置を前後方向に変えることができる。したがって、階段等の傾斜路を上昇又は下降する場合に、アームを傾斜の高い方向側に傾斜させて重心の位置を高い方向の側に移動させ、安定した重量バランスを保ちながら上昇又は下降動作することができる。 2) By rotating the left and right central motors in the same direction, the crawler rotates in the same direction with respect to the base, and the base tilts with respect to the crawler. Thereby, the arm on the base can be tilted forward or backward, and the position of the center of gravity can be changed in the front-rear direction. Therefore, when ascending or descending an inclined path such as a staircase, the arm is inclined to the higher direction side to move the position of the center of gravity to the higher direction side, and ascends or descends while maintaining a stable weight balance. be able to.

３）左右の中央モータを同じ方向に回転させてベース上のアームを前方又は後方にほぼ水平まで倒し、これとともにアームを関節動作させてアームを折り畳むことにより、アームを左右両方のクローラの間に引込ませることができる。これにより、ロボット全体の高さを低くして天井面が低い空間を走行できる。 3) Rotate the left and right central motors in the same direction to tilt the arm on the base forward or backward until it is almost horizontal, and jointly move the arm together with it to fold the arm between the left and right crawlers. Can be pulled in. Thereby, the height of the whole robot can be lowered and the vehicle can travel in a space with a low ceiling surface.

４）両側を壁体に挟まれた狭い通路を通過するときに、上記３）のアームを折り畳んだ状態でロボットを左右方向に傾斜させることにより、すなわち左右の中央ホイルの軸を傾斜させて傾いた姿勢で走行することにより、幅の狭い通路を走行することができる。 4) When passing through a narrow passage sandwiched between walls on both sides, the robot is tilted in the left-right direction with the arm of 3) folded, that is, the axis of the left and right central foils is tilted. By traveling in a different posture, it is possible to travel in a narrow passage.

５）傾斜面の等高ラインに沿って走行する場合、上側のクローラを水平にして、下側のクローラをほぼ垂直、又は傾斜させるとともにアームを屈曲させてアーム先端のタイヤを接地させることにより、安定した状態で左右に転倒することなく斜面を水平方向に走行できる。 5) When traveling along the contour line of the inclined surface, the upper crawler is made horizontal, the lower crawler is made substantially vertical or inclined, and the arm is bent to ground the tire at the tip of the arm, It is possible to run on a slope in a horizontal direction without falling down to the left or right in a stable state.

６）ロボットが転倒して上下が反転した状態になったとき、第１アーム及び第２アームの回転動作により、正常な姿勢に容易に復帰できる。 6) When the robot falls down and is turned upside down, it can be easily returned to the normal posture by the rotation of the first arm and the second arm.

７）高い段差を登る場合、アーム先端をクローラ後方に接地させクローラを後方側から支持した状態でクローラ前端を段差の垂直壁面に押し当てながら登らせ、クローラ前端が段差上面に達したらアームでクローラを押し上げて段差上に乗り上げさせることができる。 7) When climbing a high step, the arm tip is grounded to the back of the crawler and the crawler is supported from the rear side, and the crawler front end is pushed against the vertical wall surface of the step. You can push up to get on the step.

請求項３の発明によれば、ベースに対し第１アームがその長軸廻りに回転し、この第１アームに対し第２アームが関節動作するため、第２アーム先端をあらゆる方向に移動させて、先端のハンドやカメラあるいは各種センサ等の機能手段により、各種作業を実施することができる。   According to the invention of claim 3, since the first arm rotates about its long axis with respect to the base, and the second arm articulates with respect to the first arm, the tip of the second arm is moved in all directions. Various operations can be performed by a functional means such as a hand at the tip, a camera, or various sensors.

請求項４の発明によれば、アームの間接部及び先端部に自由回転可能な遊転タイヤが備わるため、必要に応じてアームの関節部又は先端部を接地させてタイヤを補助輪として用いることができ、走行安定性を高めることができる。   According to the invention of claim 4, since the freely rotating tire is provided at the indirect part and the tip part of the arm, the joint part or the tip part of the arm is grounded as necessary and the tire is used as an auxiliary wheel. And driving stability can be improved.

請求項５の発明によれば、クローラの中央ホイルの径が両端のホイルの径より大きいため、エンドレストラックが中央部でのみ、又は前半側あるいは後半側の半分でのみ接地して走行することができ、接地抵抗が減少して特に方向変更等の旋回時に小さな負荷抵抗で軽く旋回することができ、いわゆる小回りがきいて操縦性が向上し、走行性が高まる。   According to the invention of claim 5, since the diameter of the central wheel of the crawler is larger than the diameter of the foils at both ends, the endless track can run while being grounded only at the central part, or only at the front half or the rear half. It is possible to reduce the grounding resistance and to turn lightly with a small load resistance especially during turning such as direction change.

図１は、本発明の実施形態に係るクローラ型走行ロボットの斜視図である。また、図２（Ａ）（Ｂ）は、図１のロボットの正面図及び側面図である。
ロボット１は、ベース２と、ベース２の左右両側に備わるクローラ３と、ベース２上に立設されたアーム４とにより構成される。左右の各クローラ３は、前後方向（進行方向）の一方の端部に設けた駆動ホイル５と、他方の端部に設けた遊転ホイル６と、中央部に設けた中央ホイル７とを備える。これらの駆動ホイル５、遊転ホイル６及び中央ホイル７に係合してエンドレストラック８が装着される。 FIG. 1 is a perspective view of a crawler type traveling robot according to an embodiment of the present invention. 2A and 2B are a front view and a side view of the robot shown in FIG.
The robot 1 includes a base 2, a crawler 3 provided on both the left and right sides of the base 2, and an arm 4 erected on the base 2. Each of the left and right crawlers 3 includes a driving wheel 5 provided at one end in the front-rear direction (traveling direction), an idle wheel 6 provided at the other end, and a center foil 7 provided at the center. . The endless track 8 is mounted by engaging with the drive wheel 5, the idle wheel 6 and the center wheel 7.

駆動ホイル５は、不図示のクラッチや減速ギヤ等を介して正逆回転可能な走行モータ９に連結され、トラック８を前進又は後進方向に駆動する。クローラ３は、正逆回転可能な中央モータ１０に連結される。この例では、中央ホイル７と中央モータ１０の軸心１１は同軸である。左右のクローラ３の中央ホイル７の軸心１１は同軸上に配置され、各中央モータ１０の回転軸（不図示）がベース２の左右の連結片１２に装着される。したがって、ベース２は左右のクローラ３に対し左右方向に水平な軸心１１廻りに回転可能である。 The drive wheel 5 is connected to a traveling motor 9 that can rotate forward and backward via a clutch, a reduction gear, and the like (not shown), and drives the track 8 in the forward or reverse direction. The crawler 3 is connected to a central motor 10 that can rotate forward and backward. In this example, the central foil 7 and the axis 11 of the central motor 10 are coaxial. The shaft centers 11 of the central wheels 7 of the left and right crawlers 3 are coaxially arranged, and the rotation shafts (not shown) of the respective central motors 10 are attached to the left and right connecting pieces 12 of the base 2. Therefore, the base 2 can rotate around the axis 11 which is horizontal in the left-right direction with respect to the left and right crawlers 3.

左右の中央モータ１０は、相互に独立して正逆回転可能である。連結片１２を設けることにより、図２（Ａ）に示すように、ベース２を高い位置に配置することができ、ベース２の下面側に広い空間１３が形成される。これにより、走行路上に障害物があった場合に、ベース２が走行路上の障害物に当たることなくその上を通過して走行することができる。 The left and right central motors 10 can rotate forward and backward independently of each other. By providing the connecting piece 12, as shown in FIG. 2A, the base 2 can be disposed at a high position, and a wide space 13 is formed on the lower surface side of the base 2. Thereby, when there is an obstacle on the traveling road, the base 2 can travel over the obstacle without hitting the obstacle on the traveling road.

左右の中央モータ１０を相互に逆回転させることにより、後述の図３に示すように、ベース２に対し左右のクローラ３が相互に逆方向に傾斜する。一方、左右の中央モータ１０を同じ方向に回転させると、ベース２が軸心１１廻りに前方又は後方に回転し、アーム４が前方又は後方に傾斜する。   By rotating the left and right central motors 10 in the opposite directions, the left and right crawlers 3 are tilted in opposite directions with respect to the base 2 as shown in FIG. On the other hand, when the left and right central motors 10 are rotated in the same direction, the base 2 rotates forward or backward around the axis 11 and the arm 4 tilts forward or backward.

アーム４は、ベース２上に立設された第１アーム１４と、この第１アーム１４の上端に関節部１９を介して連結された第２アーム１５と、この第２アームの端部に設けられたハンド１６とにより構成される。   The arm 4 includes a first arm 14 erected on the base 2, a second arm 15 connected to the upper end of the first arm 14 via a joint portion 19, and an end of the second arm. The hand 16 is made up of.

第１アーム１４は、その上部（又は根元部）に第１アーム回転モータ１７を備え、矢印Ａのように、長軸１８廻りに回転可能である。この第１アーム１４の上端の関節部１９に関節モータ２０が備わり、矢印Ｂのように、第２アーム１５を第１アーム１４に対し関節動作させる。この関節部１９に、タイヤ２１が備わる。 The first arm 14 includes a first arm rotation motor 17 at an upper portion (or a root portion) of the first arm 14 and can rotate around the long axis 18 as indicated by an arrow A. A joint motor 20 is provided at the joint 19 at the upper end of the first arm 14, and the second arm 15 is articulated with respect to the first arm 14 as indicated by an arrow B. The joint portion 19 is provided with a tire 21.

第２アーム１５は、第２アーム回転モータ２２を備え、矢印Cのように、長軸２３廻りに回転可能である。この第２アーム１５の先端に備わるハンド１６は、２つのフィンガー２４からなり、各フィンガー２４は、フィンガーモータ（不図示）により矢印Ｄのように開閉可能である。このハンド１６全体は、ハンドモータ（不図示）により矢印Ｅのように回転可能である。このハンド１６はさらにタイヤ２５を備えている。なお、ハンド１６やフィンガー２４の構成は図の例に限定されない。また、ハンド１６に代えてカメラや各種センサ等の各種機能手段を設けてもよい。 The second arm 15 includes a second arm rotation motor 22 and can rotate around the long axis 23 as indicated by an arrow C. The hand 16 provided at the tip of the second arm 15 is composed of two fingers 24, and each finger 24 can be opened and closed as indicated by an arrow D by a finger motor (not shown). The entire hand 16 can be rotated as indicated by an arrow E by a hand motor (not shown). The hand 16 further includes a tire 25. In addition, the structure of the hand 16 or the finger 24 is not limited to the example of a figure. Further, various functional means such as a camera and various sensors may be provided in place of the hand 16.

図３は、本発明の実施形態の使用状態の例を示す側面図である。
この状態は、ベース２の左右両側のクローラ３の中央モータ１０を相互に逆方向に駆動して左右のクローラ３を軸心１１廻りに相互に逆方向に回転させ、側面から見て交差した状態にしたものである。これにより、ベース２の位置が高くなり、アーム４を高い位置で操作することができる。 FIG. 3 is a side view showing an example of a usage state of the embodiment of the present invention.
In this state, the central motors 10 of the crawlers 3 on both the left and right sides of the base 2 are driven in opposite directions to rotate the left and right crawlers 3 in opposite directions around the axis 11 and crossed when viewed from the side. It is a thing. Thereby, the position of the base 2 becomes high and the arm 4 can be operated at a high position.

図４は、本発明の実施形態の別の使用状態を示す正面図である。
この状態は、傾斜面２６上を水平に（等高位置で）走行する状態である。左右のクローラ３の中央モータ１０を相互に逆回転させ、一方のクローラ３を水平に、他方のクローラ３を垂直にする。これにより、ベース２をほぼ水平な姿勢に保ったまま傾斜面を走行可能になる。なお、傾斜角度に応じて、前記垂直にしたクローラ３を垂直ではなく傾斜状態にして、アーム４のタイヤ２１又は２５を補助輪として傾斜面２６に接地させて走行してもよい。 FIG. 4 is a front view showing another use state of the embodiment of the present invention.
This state is a state where the vehicle travels horizontally (at the same height position) on the inclined surface 26. The central motors 10 of the left and right crawlers 3 are rotated in the opposite directions so that one crawler 3 is horizontal and the other crawler 3 is vertical. This makes it possible to travel on the inclined surface while keeping the base 2 in a substantially horizontal posture. Depending on the inclination angle, the crawler 3 made vertical may be inclined instead of vertical, and the tire 21 or 25 of the arm 4 may be grounded on the inclined surface 26 as an auxiliary wheel.

図５は、本発明の実施形態のさらに別の使用状態を示す側面図である。
この状態は、階段２７を登り降りする状態である。前述のように、左右のクローラ３の各中央モータ１０を同じ方向に回転させてアーム４をほぼ水平に階段の高い方の側に倒した状態にする。これにより、登り降り方向（矢印Ｆ）のいずれの場合にも、重心Ｇの位置が高い方の側になって、安定した状態で移動できる。この場合、クローラ３のエンドレストラック８とともにアーム４のタイヤ２１又はタイヤ２５を補助輪として用いて昇降することにより、さらに安定して移動可能になる。 FIG. 5 is a side view showing still another usage state of the embodiment of the present invention.
This state is a state where the stairs 27 are climbed up and down. As described above, the central motors 10 of the left and right crawlers 3 are rotated in the same direction so that the arm 4 is tilted almost horizontally to the higher side of the stairs. Thereby, in any case of the climbing direction (arrow F), the position of the center of gravity G is on the higher side and can move in a stable state. In this case, by moving up and down using the tire 21 or the tire 25 of the arm 4 together with the endless track 8 of the crawler 3 as an auxiliary wheel, the crawler 3 can move more stably.

図６は、本発明の実施形態のさらに別の使用状態を示す側面図である。
この状態は、障害物２８の下面側の狭い空間２９内を通過する状態である。前述のように、左右のクローラ３の各中央モータ１０を同じ方向に回転させて第１アーム１４をほぼ水平まで倒すとともに、第２アーム１５を関節部１９で折り返して折り畳み、アーム４全体を左右のクローラ３の間に収めてロボット１の高さを低くする。これにより、高さ方向に狭い空間２９を走行可能になる。 FIG. 6 is a side view showing still another usage state of the embodiment of the present invention.
This state is a state of passing through the narrow space 29 on the lower surface side of the obstacle 28. As described above, the central motors 10 of the left and right crawlers 3 are rotated in the same direction to tilt the first arm 14 almost horizontally, and the second arm 15 is folded back at the joint portion 19 to be folded. The height of the robot 1 is lowered between the crawlers 3. Thereby, it becomes possible to travel in the space 29 narrow in the height direction.

図７は、本発明の実施形態のさらに別の使用状態を示す正面図である。
この状態は、左右の幅方向に狭い空間３０を通過する状態である。図６の場合と同様に、左右のクローラ３の各中央モータ１０を同じ方向に回転させて第１アーム１４をほぼ水平まで倒すとともに、第２アーム１５を関節部で折り返して折り畳み、アーム４全体を左右のクローラ３の間に収めてロボット１の高さを低くする。この状態でロボット１を左右方向に傾斜させて幅の狭い空間３０を走行する。なお、ロボット１を傾斜させるには、例えば、第１アーム１４と第２アーム１５をＬ字状に屈曲させるとともにほぼ水平な状態とし、第１アーム１４の回転により第２アームの先端を接地させてさらに回転させることにより、後述の図８に示すように、第２アームにより車体が押し上げられて回転しながら持ち上げられて傾斜した姿勢になる。この状態で狭い空間３０を通過してもよいし、空間３０内にクローラ３の前端部が進入したところでアーム４を折り畳んでもよい。 FIG. 7 is a front view showing still another usage state of the embodiment of the present invention.
This state is a state of passing through a narrow space 30 in the left-right width direction. As in the case of FIG. 6, the central motors 10 of the left and right crawlers 3 are rotated in the same direction so that the first arm 14 is tilted almost horizontally, and the second arm 15 is folded back at the joint and folded. Is placed between the left and right crawlers 3 to reduce the height of the robot 1. In this state, the robot 1 is inclined in the left-right direction and travels in a narrow space 30. In order to tilt the robot 1, for example, the first arm 14 and the second arm 15 are bent in an L shape and are in a substantially horizontal state, and the tip of the second arm is grounded by the rotation of the first arm 14. By further rotating, as shown in FIG. 8 to be described later, the vehicle body is pushed up by the second arm and lifted while rotating to assume an inclined posture. The narrow space 30 may be passed in this state, or the arm 4 may be folded when the front end portion of the crawler 3 enters the space 30.

図８は、本発明の実施形態のさらに別の使用状態を示す正面図である。
この状態は、ロボット１を傾斜させる動作又は転倒したときに起き上がる動作の途中の状態である。前述のように、左右各クローラ３の中央モータ１０を同じ方向に回転させて第１アーム１４をほぼ水平に倒すとともに第２アーム１５を９０°屈曲した水平位置とし、この状態で第１アーム１４のモータ１７を回転させて第２アーム１５の先端のタイヤ２５を接地させる。さらにモータ１７を矢印Ｈのいずれか一方に回転させることにより、一方のクローラ３が持ち上げられ、図示したように傾斜した状態になる。さらにモータ１７を回転させれば反転する。 FIG. 8 is a front view showing still another usage state of the embodiment of the present invention.
This state is a state in the middle of an operation for tilting the robot 1 or an operation that occurs when the robot 1 falls. As described above, the central motor 10 of each of the left and right crawlers 3 is rotated in the same direction so that the first arm 14 is tilted almost horizontally and the second arm 15 is bent at 90 °, and the first arm 14 is in this state. The motor 17 is rotated to ground the tire 25 at the tip of the second arm 15. Further, by rotating the motor 17 to one of the arrows H, one of the crawlers 3 is lifted and inclines as shown. If the motor 17 is further rotated, the rotation is reversed.

図９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、本発明の実施形態のさらに別の使用状態を順番に示す側面図である。
この例は、高い段差３１を乗り越える状態を示す。まず、（Ａ）に示すように、クローラ３の遊転ホイル６を前端側にして段差３１に当接させ、アーム４を後方側に倒す。これにより、重心が後方に移動し、前端側が持ち上がりやすくなる。 FIGS. 9A, 9B, and 9C are side views sequentially showing still another usage state of the embodiment of the present invention.
This example shows a state of overcoming the high step 31. First, as shown in (A), the free wheel 6 of the crawler 3 is brought into contact with the step 31 with the front end side, and the arm 4 is tilted backward. As a result, the center of gravity moves rearward, and the front end side is easily lifted.

この状態から（Ｂ）に示すように、駆動ホイル５を駆動して前進動作させ前端の遊転ホイル６を段差３１の壁面に沿って登らせる。このとき、アーム４を屈曲させて先端のタイヤ２５を補助輪として使用してもよい。 From this state, as shown in (B), the drive wheel 5 is driven to move forward, and the idle wheel 6 at the front end is raised along the wall surface of the step 31. At this time, the arm 4 may be bent and the tire 25 at the tip may be used as an auxiliary wheel.

前端の遊転ホイル６が段差３１の上面に乗ったところで、（Ｃ）に示すように、アーム４を伸ばすことにより、クローラ３を段差３１上に押し上げる。このとき、タイヤ２５は、転動しないようにロックしておくことが好ましい。このようにして、高い段差３１を乗り越えることが可能になる。   When the free wheel 6 at the front end is on the upper surface of the step 31, the crawler 3 is pushed up onto the step 31 by extending the arm 4 as shown in FIG. At this time, the tire 25 is preferably locked so as not to roll. In this way, it is possible to get over the high step 31.

図１０は、本発明の実施形態のさらに別の使用状態の側面図である。
この例は、２台のロボット１を一方のアーム４を介して連結したものである。この場合、ベース２には、アーム４を連結するためのコネクタ（不図示）が備わる。このように複数のロボット１を連結することにより、地表面の形状に対する追従性が向上し、不整地での安定した走行が可能になる。 FIG. 10 is a side view of still another usage state of the embodiment of the present invention.
In this example, two robots 1 are connected via one arm 4. In this case, the base 2 is provided with a connector (not shown) for connecting the arm 4. By connecting a plurality of robots 1 in this manner, the followability to the shape of the ground surface is improved, and stable running on rough terrain is possible.

本発明は、被災地における救済活動用の無人ロボット、人間が入れない危険地域における探索ロボット、未開地あるいは宇宙空間や惑星などでの調査や探索用のロボットとして利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as an unmanned robot for rescue activities in a stricken area, a search robot in a dangerous area where humans cannot enter, a robot for investigation and search in undeveloped land, space, planets, and the like.

本発明の実施形態の斜視図。The perspective view of the embodiment of the present invention. （Ａ）（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施形態の正面図及び側面図。(A) (B) is the front view and side view of embodiment of this invention, respectively. 本発明の実施形態の使用状態の側面図。The side view of the use condition of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の別の使用状態の正面図。The front view of another use condition of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のさらに別の使用状態の側面図。The side view of another use condition of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のさらに別の使用状態の側面図。The side view of another use condition of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のさらに別の使用状態の側面図。The side view of another use condition of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のさらに別の使用状態の側面図。The side view of another use condition of embodiment of this invention. （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、本発明の実施形態のさらに別の使用状態を順番に示す側面図。(A) (B) (C) is a side view which shows another use condition of embodiment of this invention in order. 本発明の実施形態のさらに別の使用状態の側面図。The side view of another use condition of embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１：ロボット、２：ベース、３：クローラ、４：アーム、５：駆動ホイル、
６：遊転ホイル、７：中央ホイル、８：エンドレストラック、９：走行モータ、
１０：中央モータ、１１：軸心、１２：連結片、１３：空間、１４：第１アーム、
１５：第２アーム、１６：ハンド、１７：第１アーム回転モータ、１８：長軸、
１９：関節部、２０：関節モータ、２１：タイヤ、２２：第２アーム回転モータ、
２３：長軸、２４：フィンガー、２５：タイヤ、２６：傾斜面、２７：階段、
２８：障害物、２９：空間、３０：空間、３１：段差。
1: Robot, 2: Base, 3: Crawler, 4: Arm, 5: Drive wheel,
6: idle wheel, 7: central wheel, 8: endless truck, 9: traveling motor,
10: central motor, 11: axial center, 12: connecting piece, 13: space, 14: first arm,
15: second arm, 16: hand, 17: first arm rotation motor, 18: long axis,
19: joint part, 20: joint motor, 21: tire, 22: second arm rotation motor,
23: Long axis, 24: Finger, 25: Tire, 26: Inclined surface, 27: Staircase,
28: Obstacle, 29: Space, 30: Space, 31: Step.

Claims (5)

ベースと、該ベースの左右両側にそれぞれ設けたクローラと、前記ベース上に設けたアームからなるクローラ型走行ロボットにおいて、
前記クローラは、それぞれ、前後方向の一方の端部に設けられた駆動ホイルと、該駆動ホイルを駆動する走行モータと、前後方向の他方の端部に設けられた遊転ホイルと、前記駆動ホイル及び遊転ホイルに係合して両ホイル間に巻き渡されたエンドレストラックと、クローラ中央部に固定された中央モータからなり、
前記中央モータの回転軸は、それぞれ、前記ベースの左右に固定された連結片に固定され、
前記ベースは、その左右両側のクローラに対し左右方向の水平な軸廻りに、前記中央モータによって揺動回転可能に連結され、該揺動回転により、ベース上に設けたアームがベースとともに前後方向に揺動して重心を前後に移動することを特徴とするクローラ型走行ロボット。 In a crawler type traveling robot comprising a base, a crawler provided on each of the left and right sides of the base, and an arm provided on the base,
Each of the crawlers includes a driving wheel provided at one end portion in the front-rear direction, a traveling motor that drives the driving wheel, an idle wheel provided at the other end portion in the front-rear direction, and the driving wheel. And an endless track that is engaged with the idle wheel and wound between the two wheels, and a central motor fixed to the crawler center .
The rotation shafts of the central motor are respectively fixed to connecting pieces fixed to the left and right of the base,
The base is connected to a crawler on both the left and right sides so as to be able to swing and rotate by the central motor around a horizontal axis in the left and right direction, so that the arm provided on the base moves in the front and rear direction together with the base. A crawler type traveling robot that swings and moves the center of gravity back and forth. 前記左右のクローラの中央モータの回転軸は同軸上に配置されるとともに、該左右のクローラは、前記ベースに対し相互に独立して正逆方向に揺動回転可能に連結されたことを特徴とする請求項１に記載のクローラ型走行ロボット。   The rotation shafts of the central motors of the left and right crawlers are coaxially arranged, and the left and right crawlers are connected to the base so as to be able to swing and rotate in the forward and reverse directions independently of each other. The crawler type traveling robot according to claim 1. 前記アームは、前記ベースに結合された第１アームと、該第１アームに関節結合された第２アームと、該第２アームの端部に設けた機能部を有し、
前記第１アームを、前記ベースに対し該第１アームの長軸廻りに回転駆動する第１アーム回転モータと、前記第２アームを前記第１アームに対し関節動作させる関節モータを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のクローラ型走行ロボット。 The arm has a first arm coupled to the base, a second arm articulated to the first arm, and a functional unit provided at an end of the second arm,
A first arm rotation motor that drives the first arm to rotate about the long axis of the first arm with respect to the base; and a joint motor that causes the second arm to perform a joint operation with respect to the first arm. The crawler type traveling robot according to claim 1 or 2. 前記第１アームと第２アーム間の関節部及び第２アームの端部に遊転タイヤを備えたことを特徴とする請求項３に記載のクローラ型走行ロボット。   The crawler type traveling robot according to claim 3, wherein idler tires are provided at a joint portion between the first arm and the second arm and an end portion of the second arm. 前記クローラ中央部で前記エンドレストラックに係合して遊転する中央ホイルを備え、
前記クローラの駆動ホイル及び遊転ホイルの径はほぼ等しく、且つ前記中央ホイルの径よりも小さいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のクローラ型走行ロボット。 A central wheel that engages with the endless track at the center of the crawler and rotates freely,
The crawler type traveling robot according to any one of claims 1 to 4, wherein the crawler driving wheel and the idle wheel have substantially the same diameter and are smaller than the diameter of the central foil.
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