JP4756360B2 - Ball wheel drive mechanism - Google Patents

Ball wheel drive mechanism Download PDF

Info

Publication number
JP4756360B2
JP4756360B2 JP2006177342A JP2006177342A JP4756360B2 JP 4756360 B2 JP4756360 B2 JP 4756360B2 JP 2006177342 A JP2006177342 A JP 2006177342A JP 2006177342 A JP2006177342 A JP 2006177342A JP 4756360 B2 JP4756360 B2 JP 4756360B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spherical
wheel
drive mechanism
wheels
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006177342A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008006882A (en
Inventor
義美 梶谷
慎二 野神
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006177342A priority Critical patent/JP4756360B2/en
Publication of JP2008006882A publication Critical patent/JP2008006882A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4756360B2 publication Critical patent/JP4756360B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Friction Gearing (AREA)

Description

本発明は、1つの球体輪を駆動させて走行する球体輪駆動機構に関する。   The present invention relates to a spherical wheel drive mechanism that travels by driving one spherical wheel.

全方向へスムーズに移動できる利点を有することから、ざまざまな構造の球体輪駆動機構が提案され、開発されている(例えば、特許文献1、2、非特許文献1)。   Since it has the advantage that it can move smoothly in all directions, spherical wheel drive mechanisms with various structures have been proposed and developed (for example, Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1).

図7に従来の球体輪駆動機構の構成例を示す。図に示されるように、車輪1a,1bのそれぞれは、フレーム2a,2bにA軸周りに回転自在に取り付けられている。さらにフレーム2a,2bは、それぞれC軸周りに図示しないモータによって回転駆動され、この回転が球体輪10に伝達され、これにより球体輪10が回転する。図7において車輪1a,1bは、球体輪10を回転させることができる駆動ユニットを構成する。回転方向が異なる駆動ユニットが3つ以上設けることによって、球体輪10を任意の方向へ回転させることができ、全方向へ移動できる。
特開2003−94904号公報 特開2005−344777号公報 「バスケットボールを利用した全方向移動機構の開発」圓戸辰郎(東京大学),中村仁彦(東京大学)著
FIG. 7 shows a configuration example of a conventional spherical wheel drive mechanism. As shown in the figure, each of the wheels 1a and 1b is attached to the frames 2a and 2b so as to be rotatable around the A axis. Further, the frames 2a and 2b are each driven to rotate by a motor (not shown) around the C axis, and this rotation is transmitted to the spherical ring 10, whereby the spherical ring 10 rotates. In FIG. 7, the wheels 1 a and 1 b constitute a drive unit that can rotate the spherical wheel 10. By providing three or more drive units having different rotation directions, the spherical ring 10 can be rotated in any direction and can be moved in all directions.
JP 2003-94904 A JP 2005-344777 A “Development of an omnidirectional movement mechanism using basketball” written by Goro Shishido (University of Tokyo) and Yoshihiko Nakamura (University of Tokyo)

図7に示されるような従来の球体輪駆動機構では、2つの車輪1a,1bを回転可能に支持するフレーム2a,2bは、球体輪10に対して直接に接することがないように、車輪1a,1bの対向する2面を切り欠いた位置に設けられる。そのため、フレーム2a,2bをモータにより回転させることによって車輪1a,1bを回転させたときに、図7で示されるように、車輪1a,1bの角部でのみ球体輪10と接するような状態が発生しうる。このような状態では、車輪1a,1bと球体輪10との間の摩擦は著しく低下することになるため、車輪1a,1bの回転力が球体輪10に伝達されにくくなる。このため、2つの車輪により駆動する従来の球体輪駆動機構では、車輪1a,1bと球体輪10との間の摩擦変化が大きくなり、駆動力のばらつきも大きくなるという問題があった。   In the conventional spherical wheel drive mechanism as shown in FIG. 7, the wheels 2 a and 2 b that rotatably support the two wheels 1 a and 1 b do not directly contact the spherical wheel 10. , 1b are provided at positions where two opposed surfaces are cut out. Therefore, when the wheels 1a and 1b are rotated by rotating the frames 2a and 2b with a motor, as shown in FIG. 7, there is a state in which the spherical wheel 10 is in contact only at the corners of the wheels 1a and 1b. Can occur. In such a state, the friction between the wheels 1a and 1b and the spherical ring 10 is remarkably reduced, so that the rotational force of the wheels 1a and 1b is hardly transmitted to the spherical ring 10. For this reason, in the conventional spherical wheel drive mechanism driven by two wheels, there is a problem that the frictional change between the wheels 1a and 1b and the spherical wheel 10 becomes large, and the variation in driving force becomes large.

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、車輪の駆動力を球体輪に確実に伝達し、安定した走行を実現可能な球体輪駆動機構を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a spherical wheel drive mechanism capable of reliably transmitting the driving force of the wheels to the spherical wheel and realizing stable traveling.

本発明にかかる球体輪駆動機構は、駆動ユニットによって球体輪を駆動する球体輪駆動機構であって、前記駆動ユニットは、直列配置された3個以上の駆動輪と、前記駆動輪を支持するフレームと、前記フレームを回転させる駆動部と、を備えており、前記駆動輪は、一部に切り欠き面を有する球状に構成され、該球状部分が、前記球体輪に接触するように配置されているとともに、前記フレームが、該切り欠き面において駆動輪を回転自在に支持するものである。このような構成によれば、3個以上の車輪が直列して配置されているため、いずれかの1個以上の車輪の球面を球体輪と接触させることができるため、車輪の駆動力を球体輪に確実に伝達することができ、安定した走行を実現できる。   A spherical wheel driving mechanism according to the present invention is a spherical wheel driving mechanism that drives a spherical wheel by a driving unit, and the driving unit includes three or more driving wheels arranged in series and a frame that supports the driving wheel. And a drive section for rotating the frame, wherein the drive wheel is formed in a spherical shape having a notch surface in part, and the spherical portion is arranged so as to contact the spherical wheel. In addition, the frame supports the drive wheel rotatably on the cut-out surface. According to such a configuration, since three or more wheels are arranged in series, the spherical surface of any one or more wheels can be brought into contact with the spherical wheel. It can be reliably transmitted to the wheel, and stable running can be realized.

ここで、前記フレームにおいて、前記切り欠き面を支持する部分は、当該車輪の球面を含む仮想球面の外周よりも内側にある。   Here, in the frame, the portion that supports the cut-out surface is on the inner side of the outer periphery of the virtual spherical surface including the spherical surface of the wheel.

また、前記駆動ユニットに含まれる3個以上の車輪は、少なくとも1個の車輪の球面が前記球体輪と面接触するように、回転駆動される。   The three or more wheels included in the drive unit are rotationally driven so that the spherical surface of at least one wheel is in surface contact with the spherical wheel.

さらに、前記駆動ユニットに含まれる全ての車輪は、単一のモータによってギアを介して同一方向に同期して回転することが望ましい。これにより、少ないモータにより構成することができる。   Furthermore, it is desirable that all the wheels included in the drive unit rotate synchronously in the same direction via a gear by a single motor. Thereby, it can comprise with few motors.

また、前記駆動ユニットに含まれる3個以上の車輪は、前記球体輪の外周曲面に沿うように曲線上に配列されているとよい。これにより、球体輪に対して車輪をバランスよく接触させることができる。上述の球体輪駆動機構は、例えば、移動体や車両に搭載することができる。   Moreover, the three or more wheels included in the drive unit may be arranged on a curve so as to follow the outer peripheral curved surface of the spherical wheel. Thereby, a wheel can be contacted with sufficient balance to a spherical ring. The above-described spherical wheel drive mechanism can be mounted on, for example, a moving body or a vehicle.

本発明によれば、車輪の駆動力を球体輪に確実に伝達し、安定した走行を実現可能な球体輪駆動機構を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the driving force of a wheel can be reliably transmitted to a spherical wheel, and the spherical wheel drive mechanism which can implement | achieve the stable driving | running can be provided.

図1に示されるように、本発明の実施の形態にかかる球体輪駆動機構は、球体輪10と、複数の駆動ユニット20(21,22,23)を基本的な構成として備えている。当該球体輪駆動機構は、移動ロボット、車両、無人搬送車、作業車等の様々な用途に用いることが可能である。球体輪10と駆動ユニット20は、用途に応じた形状及び機能を有する支持機構(図示せず)によって支持されている。この例では、駆動ユニット20のそれぞれは、平行な回転軸を有する3つ以上の車輪が直列して配置され構成されている。駆動ユニット20の配列方向に、相互に異なり、この例では、相互に60°ずつ異なる。これによって、球体輪10を任意の方向に回転駆動することが可能となり、平面上の全方向に対して走行することができる。駆動ユニット20は、球体輪10の鉛直方向に垂直な大円(球体輪10の中心を通る鉛直方向に垂直な平面の外周)よりも上側の外周に設けられる。   As shown in FIG. 1, the spherical ring drive mechanism according to the embodiment of the present invention includes a spherical ring 10 and a plurality of drive units 20 (21, 22, 23) as a basic configuration. The spherical wheel drive mechanism can be used for various applications such as mobile robots, vehicles, automatic guided vehicles, and work vehicles. The spherical ring 10 and the drive unit 20 are supported by a support mechanism (not shown) having a shape and function according to the application. In this example, each of the drive units 20 is configured by arranging three or more wheels having parallel rotation axes in series. The drive units 20 are different from each other in the arrangement direction, and in this example, are different from each other by 60 °. Thereby, the spherical ring 10 can be rotationally driven in an arbitrary direction and can travel in all directions on a plane. The drive unit 20 is provided on the outer periphery above the great circle perpendicular to the vertical direction of the spherical ring 10 (the outer periphery of the plane perpendicular to the vertical direction passing through the center of the spherical ring 10).

球体輪10は、例えば、ゴム等の弾性体によって被覆された金属又は樹脂からなる球体や中実構造の硬質弾性ゴムからなる球体により構成されている。球体輪10をこのような構造とすることによって、走行時の振動、騒音、滑りを抑制することができる。   The spherical ring 10 is configured by, for example, a sphere made of metal or resin covered with an elastic body such as rubber, or a sphere made of solid elastic rubber. With the spherical wheel 10 having such a structure, vibration, noise, and slipping during traveling can be suppressed.

図2に駆動ユニット20の詳細な構造を示す。図2(a)は、駆動ユニット20の平面図である。図2(b)は、駆動ユニット20の正面図である。図2(c)は、図2(b)のX−X断面における断面図である。   FIG. 2 shows a detailed structure of the drive unit 20. FIG. 2A is a plan view of the drive unit 20. FIG. 2B is a front view of the drive unit 20. FIG.2 (c) is sectional drawing in the XX cross section of FIG.2 (b).

従来の球体輪駆動機構では、2つの車輪が設けられていたが、本発明の実施の形態にかかる球体輪駆動機構では、3つの車輪(ローラ)1a,1b,1cが設けられている。この例では、車輪1a,1b,1cは、直線上ではなく、球体輪10の外周に沿った曲線上に直列(一列)に配置されている。車輪1a〜1cは、それぞれ球体輪10よりも小径の球形状を有し、対向する2面が切り欠かれており、球面と切り欠き面により構成される。車輪1の球面は、球体輪10との静摩擦係数が高くなるような素材により構成されており、例えば、ゴム等の弾性樹脂によりなる。切り欠き面は円形状となるが、その中心に棒状の回転軸部材3a,3b,3cが貫通され、車輪1a〜1cのそれぞれに固定されている。   In the conventional spherical wheel drive mechanism, two wheels are provided, but in the spherical wheel drive mechanism according to the embodiment of the present invention, three wheels (rollers) 1a, 1b, and 1c are provided. In this example, the wheels 1 a, 1 b, 1 c are not arranged on a straight line but are arranged in series (in a line) on a curve along the outer periphery of the spherical wheel 10. Each of the wheels 1a to 1c has a spherical shape having a smaller diameter than the spherical wheel 10, two opposed surfaces are cut out, and is configured by a spherical surface and a cut surface. The spherical surface of the wheel 1 is made of a material having a high coefficient of static friction with the spherical wheel 10, and is made of an elastic resin such as rubber, for example. The cut-out surface has a circular shape, and rod-shaped rotary shaft members 3a, 3b, 3c are penetrated at the center thereof and are fixed to the wheels 1a to 1c.

回転軸部材3a〜3cのそれぞれは、四角いリング状(輪帯状)のフレーム2a〜2cにおいて対向する2つの直線部材に自由回転自在に取り付けられている。このとき、回転軸部材3a〜3cが取り付けられた第1の直線部材は、軸受部分において、車輪1a〜1cの球面を含む仮想球面の外周よりも内側、即ち車輪の中心側に位置する。このため、車輪1a〜1cがフレーム2a〜2cと一体的に回転された場合であっても、車輪1a〜1cの球面部分は球体輪10と接するが、フレーム2a〜2cは球体輪10と接しない。   Each of the rotation shaft members 3a to 3c is attached to two linear members facing each other in the square ring-shaped (ring-band) frames 2a to 2c so as to freely rotate. At this time, the 1st linear member to which rotating shaft member 3a-3c was attached is located inside the outer periphery of the virtual spherical surface containing the spherical surface of wheel 1a-1c in a bearing part, ie, the center side of a wheel. For this reason, even if the wheels 1a to 1c are rotated integrally with the frames 2a to 2c, the spherical portions of the wheels 1a to 1c are in contact with the spherical ring 10, but the frames 2a to 2c are in contact with the spherical ring 10. do not do.

フレーム2aにおいて、回転軸部材3aが取り付けられた第1の直線部材に対して垂直に延在した第2の直線部材には、棒状の回転軸部材4aが当該第2の直線部材に対して垂直に取り付けられている。また、回転軸部材4aは、全体フレーム7に設けられた軸受を貫通して取り付けられ、その他端部にギア5aが固定されている。フレーム2aにおいて、回転軸部材4aが取り付けられた第1の直線部材と対向する直線部材においても回転軸部材41aが設けられている。この回転軸部材41aも、全体フレーム7に設けられた軸受を貫通して、回転自在に当該全体フレーム7に取り付けられる。   In the frame 2a, the rod-shaped rotating shaft member 4a is perpendicular to the second linear member in the second linear member extending perpendicularly to the first linear member to which the rotating shaft member 3a is attached. Is attached. The rotating shaft member 4a is attached through a bearing provided in the entire frame 7, and a gear 5a is fixed to the other end. In the frame 2a, the rotation shaft member 41a is also provided on the linear member facing the first linear member to which the rotation shaft member 4a is attached. The rotary shaft member 41a also passes through a bearing provided in the entire frame 7 and is rotatably attached to the entire frame 7.

ギア5aは、全体フレーム7に回転自在に取り付けられたギア5dと噛み合っており、ギア5dが回転すると、ギア5aも回転する。   The gear 5a meshes with a gear 5d that is rotatably attached to the entire frame 7, and when the gear 5d rotates, the gear 5a also rotates.

フレーム2bにおいて、回転軸部材3bが取り付けられた第1の直線部材に対して垂直に延在した第2の直線部材には、棒状の回転軸部材4bが当該第2の直線部材に対して垂直に取り付けられている。また、回転軸部材4bは、全体フレーム7に設けられた軸受を貫通して取り付けられ、その他端部にギア5bが固定されている。フレーム2bにおいて、回転軸部材4bが取り付けられた第1の直線部材と対向する直線部材においても回転軸部材41bが設けられている。この回転軸部材41bも、全体フレーム7に設けられた軸受を貫通して、回転自在に当該全体フレーム7に取り付けられる。   In the frame 2b, the rod-shaped rotating shaft member 4b is perpendicular to the second linear member, in the second linear member extending perpendicularly to the first linear member to which the rotating shaft member 3b is attached. Is attached. The rotating shaft member 4b is attached through a bearing provided in the entire frame 7, and a gear 5b is fixed to the other end. In the frame 2b, the rotation shaft member 41b is also provided on the linear member facing the first linear member to which the rotation shaft member 4b is attached. The rotary shaft member 41b also passes through a bearing provided in the entire frame 7 and is rotatably attached to the entire frame 7.

回転軸部材4bは、ギア5bに固定されるとともに、モータ6の回転軸にも固定されている。モータ6の回転軸に取り付けられたギア5bは、ギア5dと噛み合っているため、モータ6の回転に伴ってギア5bが回転すると、その回転力はギア5d及びギア5aに伝達される。ここで、モータ6は、回転速度を調整可能である。   The rotating shaft member 4b is fixed to the gear 5b and is also fixed to the rotating shaft of the motor 6. Since the gear 5b attached to the rotation shaft of the motor 6 meshes with the gear 5d, when the gear 5b rotates with the rotation of the motor 6, the rotational force is transmitted to the gear 5d and the gear 5a. Here, the rotation speed of the motor 6 can be adjusted.

同様にして、フレーム2cにおいて、回転軸部材3cが取り付けられた第1の直線部材に対して垂直に延在した第2の直線部材には、棒状の回転軸部材4cが当該第2の直線部材に対して垂直に取り付けられている。また、回転軸部材4cは、全体フレーム7に設けられた軸受を貫通して取り付けられ、その他端部にギア5cが固定されている。フレーム2cにおいて、回転軸部材4cが取り付けられた第1の直線部材と対向する直線部材においても回転軸部材41cが設けられている。この回転軸部材41cも、全体フレーム7に設けられた軸受を貫通して、回転自在に当該全体フレーム7に取り付けられる。   Similarly, in the frame 2c, the rod-shaped rotating shaft member 4c is connected to the second linear member extending perpendicularly to the first linear member to which the rotating shaft member 3c is attached. It is attached perpendicular to. The rotating shaft member 4c is attached through a bearing provided in the entire frame 7, and a gear 5c is fixed to the other end. In the frame 2c, the rotation shaft member 41c is also provided on the linear member facing the first linear member to which the rotation shaft member 4c is attached. The rotating shaft member 41c is also attached to the entire frame 7 so as to freely rotate through a bearing provided on the entire frame 7.

ギア5cは、隣接して全体フレーム7に回転自在に取り付けられたギア5eと噛み合っており、ギア5eが回転すると、ギア5cも回転する。   The gear 5c meshes with a gear 5e that is adjacently attached to the entire frame 7 so as to be freely rotatable. When the gear 5e rotates, the gear 5c also rotates.

モータ6の回転軸に取り付けられたギア5bは、ギア5eとも噛み合っているため、モータ6の回転に伴ってギア5bが回転すると、その回転力はギア5d及びギア5aに伝達される。ここで、本例におけるギア5a〜5eのギアピッチは互いに等しい。   Since the gear 5b attached to the rotation shaft of the motor 6 is also meshed with the gear 5e, when the gear 5b rotates with the rotation of the motor 6, the rotational force is transmitted to the gear 5d and the gear 5a. Here, the gear pitches of the gears 5a to 5e in this example are equal to each other.

図2で示される駆動ユニット20では、モータ6が回転すると、ギア5a,5b,5cが同一回転方向に同一回転速度で回転することになるため、それらのギア5a,5b,5cのそれぞれと同軸に固定された車輪1a,1b,1cは、同一回転方向に同一回転速度で同期して回転する。   In the drive unit 20 shown in FIG. 2, when the motor 6 rotates, the gears 5a, 5b, and 5c rotate at the same rotational speed in the same rotational direction, so that they are coaxial with the gears 5a, 5b, and 5c. The wheels 1a, 1b, 1c fixed to the same rotate in the same rotational direction at the same rotational speed.

図2(b)から良くわかるように、それぞれの車輪1a,1b,1cは、回転位相がずれた状態に設定されている。具体的には、車輪1a,1b,1cのいずれかが球体輪10の球面に対して面接触するように回転位相が設定される。図2の例では、車輪1bを基準とし、右回りをプラスとしたとき、車輪1aは−45度、車輪1bは+45度回転した状態に設定されている。   As can be seen from FIG. 2 (b), the wheels 1a, 1b, 1c are set in a state in which the rotational phase is shifted. Specifically, the rotation phase is set so that any of the wheels 1 a, 1 b, 1 c is in surface contact with the spherical surface of the spherical ring 10. In the example of FIG. 2, when the wheel 1b is used as a reference and the clockwise direction is positive, the wheel 1a is set to −45 degrees and the wheel 1b is rotated to +45 degrees.

図3〜図6は、駆動ユニット20を球体輪10に接触させた状態を示し、図3は平面図、図4は正面図、図5は図4のY−Y断面図、図6は右側面図である。図3〜図6に示す状態では、少なくとも、車輪1bの球面が球体輪10に対して面接触している。このような状態で、車輪1a,1b,1cがそれぞれ同一方向に同一回転速度で回転するが、少なくとも一つの車輪1の球面が球体輪10と面接触するため、車輪1の駆動力が安定して球体輪10に伝達され、安定した走行を実現できる。   3 to 6 show a state in which the drive unit 20 is in contact with the spherical ring 10, FIG. 3 is a plan view, FIG. 4 is a front view, FIG. 5 is a YY sectional view of FIG. FIG. In the state shown in FIGS. 3 to 6, at least the spherical surface of the wheel 1 b is in surface contact with the spherical ring 10. In such a state, the wheels 1a, 1b, and 1c rotate in the same direction at the same rotational speed, but since the spherical surface of at least one wheel 1 is in surface contact with the spherical wheel 10, the driving force of the wheel 1 is stabilized. Can be transmitted to the spherical wheel 10 to achieve stable running.

上述の例では、駆動ユニット20は3つの車輪を有するが、これに限らず、4つ以上の車輪を有するようにしてもよい。また、駆動ユニット20も上述の例では3つ設けたが、これに限らず、4つ以上設けてもよい。   In the above example, the drive unit 20 has three wheels. However, the drive unit 20 is not limited to this, and may have four or more wheels. In addition, although three drive units 20 are provided in the above example, the number is not limited to this, and four or more drive units 20 may be provided.

本発明にかかる球体輪駆動機構の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a spherical wheel drive mechanism according to the present invention. 本発明にかかる球体輪駆動機構における駆動ユニットの平面図、正面図及び断面図である。It is the top view, front view, and sectional drawing of a drive unit in the spherical ring drive mechanism concerning this invention. 本発明にかかる球体輪駆動機構の平面図である。It is a top view of the spherical-wheel drive mechanism concerning this invention. 本発明にかかる球体輪駆動機構の正面図である。It is a front view of the spherical-wheel drive mechanism concerning this invention. 本発明にかかる球体輪駆動機構の断面図である。It is sectional drawing of the spherical-wheel drive mechanism concerning this invention. 本発明にかかる球体輪駆動機構の右側面図である。It is a right view of the spherical-wheel drive mechanism concerning this invention. 従来の球体輪駆動機構の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional spherical ring drive mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1 車輪
2 フレーム
3 回転軸部材
4 回転軸部材
5 ギア
6 モータ
7 全体フレーム
10 球体輪
20 駆動ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wheel 2 Frame 3 Rotating shaft member 4 Rotating shaft member 5 Gear 6 Motor 7 Whole frame 10 Spherical ring 20 Drive unit

Claims (6)

駆動ユニットによって球体輪を駆動する球体輪駆動機構であって、
前記駆動ユニットは、
直列配置された3個以上の駆動輪と、
前記駆動輪を支持するフレームと、
前記フレームを回転させる駆動部と、を備えており、
前記駆動輪は、一部に切り欠き面を有する球状に構成され、該球状部分が、前記球体輪に接触するように配置されているとともに、
前記フレームが、該切り欠き面において駆動輪を回転自在に支持している球体輪駆動機構。
A spherical ring drive mechanism for driving a spherical ring by a drive unit,
The drive unit is
Three or more drive wheels arranged in series;
A frame that supports the drive wheel;
A drive unit for rotating the frame,
The drive wheel is configured in a spherical shape having a notch surface in part, and the spherical portion is disposed so as to contact the spherical wheel,
A spherical wheel drive mechanism in which the frame rotatably supports the drive wheel at the cut-out surface.
前記フレームにおいて、前記切り欠き面を支持する部分は、当該車輪の球面を含む仮想球面の外周よりも内側にあることを特徴とする請求項1記載の球体輪駆動機構。   2. The spherical wheel drive mechanism according to claim 1, wherein a portion of the frame that supports the cut-out surface is located inside an outer periphery of a virtual spherical surface including a spherical surface of the wheel. 前記駆動ユニットに含まれる3個以上の車輪は、少なくとも1個の車輪の球面が前記球体輪と面接触するように、回転駆動されることを特徴とする請求項1記載の球体輪駆動機構。   The spherical wheel drive mechanism according to claim 1, wherein three or more wheels included in the drive unit are rotationally driven so that a spherical surface of at least one wheel is in surface contact with the spherical wheel. 前記駆動ユニットに含まれる全ての車輪は、単一のモータによってギアを介して同一方向に同期して回転することを特徴とする請求項1記載の球体輪駆動機構。   The spherical wheel drive mechanism according to claim 1, wherein all the wheels included in the drive unit rotate in the same direction through a gear by a single motor. 前記駆動ユニットに含まれる3個以上の車輪は、前記球体輪の外周曲面に沿うように曲線上に配列されていることを特徴とする請求項1記載の球体輪駆動機構。   The spherical wheel drive mechanism according to claim 1, wherein the three or more wheels included in the drive unit are arranged on a curve so as to follow an outer peripheral curved surface of the spherical wheel. 請求項1〜5いずれかに記載の球体輪駆動機構を備えた移動体。
A moving body comprising the spherical wheel drive mechanism according to claim 1.
JP2006177342A 2006-06-27 2006-06-27 Ball wheel drive mechanism Expired - Fee Related JP4756360B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006177342A JP4756360B2 (en) 2006-06-27 2006-06-27 Ball wheel drive mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006177342A JP4756360B2 (en) 2006-06-27 2006-06-27 Ball wheel drive mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008006882A JP2008006882A (en) 2008-01-17
JP4756360B2 true JP4756360B2 (en) 2011-08-24

Family

ID=39065480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006177342A Expired - Fee Related JP4756360B2 (en) 2006-06-27 2006-06-27 Ball wheel drive mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4756360B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106953460B (en) * 2017-05-03 2019-02-22 长乐致远技术开发有限公司 A kind of spherical drive wheel based on a motor intermittently-driving
JP7558562B2 (en) 2018-11-28 2024-10-01 国立大学法人九州工業大学 Ball-driven mobile device
US20240034604A1 (en) * 2022-08-01 2024-02-01 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Systems for pod movers

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6331804A (en) * 1986-07-28 1988-02-10 Fujitsu Ltd Spherical type steering wheel
JPS6429001A (en) * 1987-07-23 1989-01-31 Nippon Dengyo Kosaku Kk Band-pass filter
JPH0690980A (en) * 1991-11-19 1994-04-05 Osamu Funahashi Wheelchair movable in just beside direction by drive used with ball wheel
JP2004024329A (en) * 2002-06-21 2004-01-29 Yoichi Toyoda Spherical body driving mechanism
US6925357B2 (en) * 2002-07-25 2005-08-02 Intouch Health, Inc. Medical tele-robotic system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008006882A (en) 2008-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6351725B2 (en) Spherical wheel for moving vehicle and vehicle using the wheel
JP6140958B2 (en) Gear mechanism, reducer and robot arm
US7857727B2 (en) Concentric joint mechanism capable of rotating with multiple degrees of freedom
WO2018088508A1 (en) Multi-directional drive device, robot joint mechanism, and multi-directional drive method
US9488248B2 (en) Actuator
JP6540184B2 (en) Actuator
WO2017110739A1 (en) Link actuating device
JP4756360B2 (en) Ball wheel drive mechanism
JP5305285B2 (en) Sphere drive omnidirectional movement device
JP2003127605A (en) Wheel structure for omni-directional moving vehicle
JP6606672B2 (en) Multi-axis rotating structure and omnidirectional moving body
JP2006341336A (en) Robot arm
JP7408464B2 (en) rotary drive device
JP2005344777A (en) Spherical wheel driving mechanism and its traveling method
JP5567546B2 (en) Sliding ball type constant velocity joint for vehicles
JPS6339398B2 (en)
JP4892677B2 (en) Rotating body support mechanism
JP5153590B2 (en) Rotary table device
JP5994175B2 (en) Wheel with rotating body and moving body
JP6942332B2 (en) Omni-directional rotating body, omnidirectional driving wheel and omnidirectional moving body
JPS60121350A (en) Planetary speed reduction gear
JP2006239794A (en) Arm structure of industrial robot
JP4427956B2 (en) Mobile device
RU2257607C1 (en) Spheric manipulator
JPS634631Y2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080917

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101014

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101026

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110506

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110519

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140610

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees