JP4779062B1 - 作業ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】左右の車輪の一方が障害物に乗り上げた場合であっても転倒することを抑制でき、安定して走行可能な作業ロボットの提供を目的とする。
【解決手段】本発明の作業ロボットは、ロボット本体及び遠隔監視装置からなり、これらはそれぞれ送信機及び受信機を備え、撮影装置による映像を遠隔監視装置の受信機で受信し、遠隔監視装置の操作部からの操作信号をロボット本体の受信機で受信する。ロボット本体は、車台と、撮影装置と、前輪駆動機構と、後輪駆動機構とを備え、各駆動機構は車輪を駆動するモータを備え、遠隔監視装置の操作部で操作可能である。前輪及び後輪のホイールが、そのホイールの中心より外側方に先端が位置するように突設されて前記ロボット本体の転倒を防止する転倒防止部材をそれぞれ備え、各転倒防止部材は、少なくとも先端部分のホイールの中心線に垂直な断面が円形に形成されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、遠隔操作により、路面の凹凸や障害物を乗り越えて走行する作業用ロボットに関する。

従来、地震等による倒壊家屋内の人命救助や、床下、屋根裏等での白アリ防除等には、撮影装置を搭載し、遠隔操作により走行する作業用ロボットを利用することが提案されている。かかる作業用ロボットは、凹凸の激しい路面や瓦礫等の障害物を乗越えて走行する必要があるため、各種の工夫がなされている。
例えば、前後にそれぞれ設けられた左右各１対ずつのクローラーが、幅方向の揺動軸を中心に揺動可能に構成され、各クローラーが地面の凹凸に合わせて揺動する作業ロボットが提案されている（特開２００５−１４４６３１号公報参照）。

特開２００５−１４４６３１号公報

しかし、このような作業ロボットでは、前後方向の凹凸にはクローラーを揺動させることで対応し転倒を回避することができるが、左右のクローラーが連結されているため、左右のクローラーの一方のみが障害物に乗り上げると車軸が傾いてしまい、その傾斜度合によっては転倒する虞が有る。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、左右の車輪の一方が障害物に乗り上げた場合であっても車軸の傾斜度合に拘わらず、転倒を効果的に抑制することができる作業ロボットを提供することを目的とする。

前記課題を解決するためになされた発明は、ロボット本体と遠隔監視装置とからなり、前記ロボット本体及び前記遠隔監視装置には、これらの間で送受信するための送信機及び受信機をそれぞれ備え、前記ロボット本体に設けられた撮影装置で撮影した映像を前記遠隔監視装置に設けられた受信機で受信し、前記遠隔監視装置に設けられた操作部からの操作信号を前記ロボット本体に設けられた受信機で受信するように構成され、 前記ロボット本体は車台と前輪駆動機構及び後輪駆動機構とを備え、前記前輪駆動機構は左右の前輪を駆動する前輪モータを備えているとともに、前記後輪駆動機構は左右の後輪を駆動する後輪モータを備え、前記両駆動機構は前記遠隔監視装置の操作部からの操作信号により操舵可能に構成された作業ロボットであって、 前記各前輪及び前記各後輪のホイールは、そのホイールの中心より外側方に先端が位置するように突設されて前記ロボット本体の転倒を防止する転倒防止部材をそれぞれ備え、前記各転倒防止部材は、少なくとも先端部分において前記ホイールの中心線に垂直な断面が円形に形成されており、前記前輪駆動機構には車台後方に延びる前側軸部が、前記車台の前端部には前記前側軸部をその軸芯回りに回転可能に支持する前側軸受部がそれぞれ設けられているとともに、前記後輪駆動機構には車台前方に延びる後側軸部が、前記車台の後端部には前記後側軸部をその軸芯回りに回転可能に支持する後側軸受部がそれぞれ設けられており、前記車台と前記各駆動機構との間には、前記両軸部回りの車台の揺れを抑制する緩衝機構がそれぞれ設けられており、前記緩衝機構が、前記軸部に設けられたカム部と、この軸部を支持する前記軸受部に設けられ前記軸部とこの軸部を支持する前記軸受部とが互いに相対回転した際に前記カム部に押圧されて弾性力を生じ、この弾性力により前記カム部を元の位置に復元させる復元手段とを備え、前記復元手段による復元力によってカム部を介して前記車台の揺れを抑制しており、前記復元手段が、前記軸受部にその軸芯と平行な軸回りに回動自在に設けられた回動片と、この回動片に一端が連結され、他端が前記軸受部に連結され、前記軸部とこの軸部を支持する前記軸受部とが互いに相対回転した際に前記カム部に押圧されて回動する前記回動片の回動量に応じて伸長するコイルばねを備えていることを特徴とする。

このように、本発明に係るロボット本体は、ホイールの中心より外側方に先端が位置するように突設された転倒防止部材を備えていることで、車輪の一方が障害物に乗り上げる等して車軸が左右方向に過度に傾いて、その傾斜度合が大きくなると、車軸が傾いた側の転倒防止部材が地面に当接してそれ以上車軸が傾くことを防止するため、ロボット本体の転倒を抑制することが可能である。
また、この転倒防止部材は、少なくとも先端部分において前記ホイールの中心線に垂直な断面が円形に形成されているため、車軸が傾いて転倒防止部材が地面に当接しても、そのまま転倒防止部材が地面に当接しながら転がり、安定して作業ロボットを走行させることができる。

前記各転倒防止部材は、外側方に向かって先細状となる略円錐台状に形成されていることが好ましい。
こうすることで、車軸の傾斜度合が大きくなった場合のみ、転倒防止部材が地面に当接し、車軸の傾斜度合が小さいにも拘わらず頻繁に転倒防止部材の先端が不要に地面に当接するような状況を回避することができる。

前記各転倒防止部材の先端は、前記ホイールの中心線に略垂直な端面に形成され、その端面と略円錐状の周面との境界には、前記中心線を含む断面における形状が略円弧状の面取りが施されていることが好ましい。
こうすることで、転倒防止部材の先端が地面に接触した場合に地面に対する先端での局部的な接触を緩和して地面への引っかかりを抑制し、引っかかりによる作業ロボットの不用意な向きの転換を抑えることができる。

前記各前輪及び前記各後輪のタイヤは、前記ホイールのリムに取付けられているとともに、前記各タイヤの内周縁は、円環状のタイヤ固定具により前記リムに対し外側方から押付けられており、前記各転倒防止部材は、その基端部に形成された鍔を前記タイヤ固定具と前記リムとの間に挟んで前記ホイールに固定されていることが好ましい。
こうすることで、転倒防止部材が地面に強く押し付けられた場合も、ホイールから転倒防止部材が外れることを抑制して、より確実に作業ロボットの転倒を防止することができる。

前記ホイールは、前記前輪駆動機構及び前記後輪駆動機構の車軸に対しホイール固定具により固定されており、前記各転倒防止部材の先端には、前記ホイール固定具を着脱する工具を挿通可能とする挿通孔が形成されていることが好ましい。
こうすることで、転倒防止部材を装着した後も、ホイール固定具の緩みを確認したり、緩んだホイール固定具を締め付けたりできるため、ホイールのメンテナンス性を図ることができる。

以上説明したように、本発明の作業ロボットによれば、左右の車輪の一方が障害物に乗り上げた場合の傾斜度合に拘わらず、ロボット本体の転倒を効果的に抑制することができる。しかも転倒防止部材が地面に当接しながら転がる場合であっても安定してロボット本体を走行させることができる。

本発明の実施の形態に係る作業ロボットのブロック図である。 本発明の実施の形態に係るロボット本体の斜視図である。 図２のロボット本体の正面図である。 図２のロボット本体の平面図である。 図２のロボット本体の内部の様子を示した斜視図である。 図２のロボット本体の内部の様子を示した側面図である。 図２のロボット本体の内部の様子を示した平面図である。 図２のロボット本体の車輪に転倒防止部材を取付ける方法を示す分解斜視図である。 図２のロボット本体において、車軸が水平状態の前側緩衝機構を示した説明図である。 図９の緩衝機構において車体が左に傾いた状態を示した説明図である。 図９の緩衝機構において車体が右に傾いた状態を示した説明図である 図２のロボット本体の前後の車軸が左右逆に傾いた場合の正面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る作業ロボットを示し、この作業ロボット１は、主にロボット本体２と遠隔監視装置３とからなる。尚、本発明の作業ロボットは、以下の実施の形態に限られるものではない。

図２から図４に示すように、ロボット本体２は、車台４、前輪駆動機構５、後輪駆動機構６、左右の前輪７，７、左右の後輪８，８及び各前輪７及び各後輪８のホイールの外側方にそれぞれ突設される転倒防止部材１４を主に備えている。

車台４は、主ケーシング４１とドーム状の副ケーシング４２とを備え、内部には、図５に示すように、上部プレート４３と下部プレート４４とを備えている。

主ケーシング４１は、上部ケーシング４１ａと下部ケーシング４１ｂとからなる。主ケーシング４１は、その車台前後方向の寸法が車台左右方向の寸法よりも大きく、車台左右方向の寸法が車台高さ方向の寸法よりも大きく形成されている。これにより、車台４の左右の重量バランスをより向上させることができる。

図５、図６に示すように、下部プレート４４の前後端には、正面視で略正方形の前フレーム１２及び後フレーム１３がそれぞれ載置されている。前フレーム１２の正面中央からは、円筒状の前側軸受部１２ａが前方へと突出している。これと前後対称となるように、後フレーム１３の後面の中央からは、同じく円筒状の後側軸受部１３ａが後方へ突出している。下部プレート４４の両サイドには、前フレーム１２及び後フレーム１３と高さを同じくする左右一対の支柱１４、１４（図示せず）が立設されている。前フレーム１２、後フレーム１３及び左一対の支柱１４、１４の上端に上部プレート４３が載置されて固定されている。上部プレート４３及び下部プレート４４は、水平に上下２段となるよう設けられている。

下部プレート４４には、図６に示すように、前部には、前輪モータ用アンプ１５、後輪モータ用アンプ１６（図示せず）が左右対称に配設され、後部には左側に受信機１０が、右側にバッテリ１７が２個配設されている。
上部プレート４３の下面側には、受信機１０の上方となる位置に、撮影装置１１ｃを水平方向に首振りさせる首振り用モータ１８が固定されている。首振り用モータ１８の回転軸は、上部プレート４３に設けられた開口部から、上部プレート４３の上側に突出している。

図５から図７に示すように、上部プレート４３の前部及び後部には、前方及び後方を撮影する略四角柱状の無線式の撮影装置１１ａ，１１ｂが、それぞれ固設されている。
このように、前方及び後方を撮影するための撮影装置をそれぞれ設けることで、不必要にロボット本体を移動させることなく前後両方の撮影を行うことができるため、より振動が少なく安定した映像を得ることができる。

上部プレート４３の上面側中央には、ターンテーブル２０が配設されており、ターンテーブル２０の上面の左右には一対の支柱２０ａ，２０ａが立設されている。この一対の支柱間に上下動テーブル２０ｂが上下に揺動可能に軸支されており、この上下動テーブル２０ｂ上に１１ａ，１１ｂと同型の撮影装置１１ｃが載置されている。ターンテーブル２０は、首振り用モータ１８とクランクにより連結されて、撮影装置１１ｃが水平方向に首を振るよう構成されている。

また、上下動テーブル２０ｂとターンテーブル２０の間に設けられた空間に、上下動テーブル２０ｂを上下に揺動させて、撮影装置１１ｃを上下に揺動させる上下動用モータ２１が配設されている。上下動テーブル２０ｂは、上下動用モータ２１とクランクにより連結され、撮影装置１１ｃが上下に揺動するよう構成されている。

このように、撮影装置１１ｃを水平方向及び上下方向に向きを変えて撮影可能であることにより、不必要にロボット本体２を移動させることなく撮影を行うことができるためより振動が少なく安定した映像を得ることができる。

撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃとしては、ＣＭＯＳカメラが用いられるが、ＣＣＤカメラ等、他の公知の撮影装置を適宜用いることができる。撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、撮影した映像を送信する送信機９ａ，９ｂ，９ｃをそれぞれ内蔵している。撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、暗所でも撮影が可能なように、レンズの周囲に赤外線ＬＥＤが配設されている。

受信機１０、前輪モータアンプ１５、後輪モータアンプ１６、３台の撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、首振り用モータ１８及び上下動用モータ２１は導線により２個のバッテリ１７と結線されている。
上部プレート４３及び下部プレート４４に載置されるこれらの部材は、車台４の重心が平面視で両軸部５７、６７の軸芯を結ぶ線上に実質的に位置するよう載置されている。即ち、これらの部材は、車台４の左右の水平が保たれるよう重量のバランスをとって載置されている。

上部ケーシング４１ａは、前後に撮影装置１１ａ，１１ｂ用の覗き窓を備えており、この覗き窓から、撮影装置１１ａ，１１ｂにより撮影が行われる。上部ケーシング４１ａ及び下部ケーシング４１ｂは、上部プレート４３及び下部プレート４４に設けられたボスにネジ固定される。
上部ケーシング４１ａの中央部には撮影装置１１ｃをくぐらせる円形窓が設けられている。副ケーシング４２が、撮影装置１１ｃを覆うように、この円形窓に蓋をする。副ケーシング４２は、前方に撮影装置１１ｃ用の覗き窓を備えている。この覗き窓は、撮影装置１１ｃが上下動する範囲に合わせて縦長に形成されている。また、副ケーシング４２は、撮影装置１１ｃの首振り動に合わせて、回動するよう設けられている。

前輪駆動機構５は、図４に示すように、前輪車軸部５１、前輪モータ５２、前輪ギア部５３、前輪操舵機構５４、前側カバー５５、前側軸部５６を備えている。

前輪車軸部５１は、図３に示すように、車軸５１ａと、車軸５１ａの両端に設けられた一対のユニバーサルジョイント５１ｂ，５１ｂとを備え、車軸５１ａは、この一対のユニバーサルジョイント５１ｂ，５１ｂを介して左右の前輪７，７に連結されている。

前輪モータ５２は、前輪車軸部５１の中央部の後方に配設され、前輪ギア部５３を介して前輪車軸部５１と連結されている。車軸５１ａ及び前輪ギア部５３は、前側カバー５５により一体的に覆われて互いに固定されている。前輪モータ５３は、導線で前輪モータ用アンプ１５と結線されている。

前輪ギア部５３は、前輪モータ５２の回転軸に外嵌される第１ギア５３ａ（図示せず）と、車軸５１ａの略中央部に外嵌される第２ギア５３ｂ（図示せず）とからなり、第１ギア５３ａと、第２ギア５３ｂが歯合することで、前輪モータ５２の回転が車軸５１ａに伝達され、前輪車軸部５１が回転する。

前輪操舵機構５４は、図４に示すように一対のナックル５４ａ，５４ａと、第１のステアリングロッド５４ｂと、第２のステアリングロッド５４ｃと、前輪操舵用モータ５８とを備えている。
一対のナックル５４ａ，５４ａは、前側カバー５５の車軸部５１を覆う部分の両端に揺動可能に連結されるとともに、左右の前輪７，７に回転可能に連結されている。
一対のナックル５４ａ，５４ａと、第１のステアリングロッド５４ｂとは、球面継ぎ手を介して互いに揺動可能に連結しており、ステアリングロッド５４ｂにより左右の前輪７，７が同期している。

前側カバー５５の車軸部の上側には、前輪操舵用モータ５８が載置されている。モータ５８の回動軸と左（又は右）のナックル５４ａは、モータ５８の回動軸に固定されたアームと、第２のステアリングロッド５４ｃとによりクランク式に連結され、モータ５８の回動は、概左右方向の直線運動に変換されて左（又は右）のナックル５４ａに伝達され、第１のステアリングロッド５４ｂにより同期した左右の前輪７，７の方向を変更する。

前側軸部５６は、前側カバー５５の中央部に設けられた雌螺子穴に螺合して、後方に突出しており、軸部５６が上述の軸受部１２ａにより軸支されることより、前側駆動機構５が車台４に対して回動可能に連結されている。図６に示すように、軸部５６は、軸受部１２ａ（前フレーム１２）を貫通して、先端がフレーム１２の内面側に突出しており、その先端に前側緩衝機構７１の一部をなすカム部７１ａが設けられている。

後輪駆動機構６は、前輪駆動機構５と同じ構造を有しており、前輪駆動機構５を平面視で点対称に移動するように車台４の後部側に配設されている。

前輪７は、図８に示すように、ホイール７ａとタイヤ７ｂとを主に備えている。ホイール７ａのリム７ｅにタイヤ７ｂが装着される。ホイール７ａの中心に、車軸５１ａが挿入されて、ホイール固定具７ｃにより、前輪７が車軸５１ａに固定される。
後輪８は、前輪７と共通する部材により、前輪７と同様に構成されている。

転倒防止部材１４は、ホイール７ａ，８ａに固定される基端部から外側方に向かって、先細状となる略円錐台状に形成されている。転倒防止部材１４の先端は、ホイール７ａ，８ａの中心線に略垂直な端面１４ｃに形成され、その端面１４ｃと略円錐状の周面１４ｄとの境界には、前記中心線を含む断面において、略円弧状の面取り１４ｅが施されている。
転倒防止部材１４は、本実施形態では、樹脂により一体的に形成されるが、木材や金属により形成してもよい。

各タイヤ７、８の内周縁は、円環状のタイヤ固定具７ｄ、８ｄによりホイール７ａ、８ａのリム７ｅ、８ｅに対し外側方から押付けられており、各転倒防止部材１４は、その基端部に形成された鍔１４ａをタイヤ固定具７ｄ、８ｄとリムとの間に挟んで各ホイール７ａ、８ａに固定されている。

ホイール７ａ，８ａは、前輪駆動機構５及び後輪駆動機構６の車軸５１ａ，６２ａに対しホイール固定具７ｃ，８ｃにより固定されており、各転倒防止部材１４の先端には、ホイール固定具７ｃ，８ｃを着脱する工具を挿通可能とする挿通孔１４ｂが形成されている。

車台４と各駆動機構５，６との間には、両軸部５６，６６回りの車台４の揺れを抑制する緩衝機構７１，８１がそれぞれ設けられている。
前側緩衝機構７１は、図８に示すように、主にカム部７１ａと、復元手段７１１とを備えており、復元手段７１１は、主に回動片７１ｂ及びコイルばね７１ｃにより構成されている。
カム部７１ａは、略三日月形の棒状であり、図９に示すように、軸部５６の先端面の外周円の（前輪７が傾かない状態における）下端に、この外周円の接線方向（背面視で左右方向）を長手として、右側部分より左側部分が長くなるよう設けられている。回動片７１ｂは、細長の略直角三角形の平板で、斜辺の一端に貫通孔が設けられている。回動片７１ｂは、この貫通孔に挿通した一の止め片７１ｄを、前フレーム１２の軸部５６の右側に固定して、この止め片７１ｄ回りに回動可能に取り付けられている。回動片７１ｂの直角部分にはフックが設けられており、コイルばね７１ｃの一端が回動可能に連結されている。コイルばね７１ｃの他端は他の止め片７１ｄにより前フレーム１２の軸部５６の左側に回動可能に連結されている。

後側緩衝機構８１は、主にカム部８１ａと、復元手段８１１とを備え、復元手段８１１は、主に回動片８１ｂと、コイルばね８１ｃとで構成されている。後側緩衝機構８１は、前側緩衝機構７１と部材及び構成が共通するので説明を省略する。後側緩衝機構８１は、各部の部材が前側緩衝機構７１と平面視で点対称になるよう配設されている。

ロボット本体２が、カーブする際に車台４が遠心力を受けたり、車台４が障害物に衝突したりして外力を受け、車台４が左側に傾くと、図９に示すように、カム部７１ａの左側端部が回動片７１ｂの斜辺に当接して回動片７１ｂを右側の止め片７１ｄを中心として車台４に対して時計回りに回動させる。すると、コイルばね７１ｃが伸長してコイルばね７１ｃを収縮させる方向の弾性力を生じるため、回動片７１ｂがカム部７１ａを介して軸部５６を反時計回りに回転させようとする。しかし、軸部５６は回転しないためその反作用として車台４が右に回転する。こうして車台４が左側に傾くことを抑制することができる。

図１０に示すように車台４が右側に傾くと、カム部７１ａの右側端部が回動片７１ｂの斜辺に当接して、回動片７１ｂを右側の止め片７１ｄを中心として車台４に対して時計回りに回動させる。すると、コイルばね７１ｃが伸長してコイルばね７１ｃを収縮させる方向の弾性力を生じるため、回動片７１ｂがカム部７１ａを介して軸部５６を時計回りに回転させようとする。しかし、軸部５６は回転しないためその反作用として車台４が左に回転する。こうして車台４が右側に傾くことを抑制することができる。

このように、車台４が左右いずれの方向に揺れて傾いた場合であっても、回動片７１ｂが、同方向に回動し、コイルばね７１ｃは伸長のみの変形をする。これにより、上述するように各緩衝機構のコイルばねを１個にすることができ、緩衝機構の構造を簡素化して、故障を抑制できるとともに、複数のコイルばねを使用する場合に比べてコイルばね間のバランスを調整する手間を省略することができる。

車台４が傾くと、後側緩衝機構８１も前側緩衝機構７１と同様に作用して、車台４の幅方向の傾きが、抑制される。

遠隔監視装置３は、各駆動機構５，６及び撮影装置１１ｃの動作を操作する操作部３１と、この操作信号を送信する送信機３２と、撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃから、それぞれ送信機９ａ，９ｂ，９ｃを介して送信される映像を受信する受信機３３と、この映像を表示するモニタ３４とを備えている。

操作部３１は、前輪操舵機構５４及び後輪操舵機構６４が左右の逆方向に操舵される逆位相の操舵と、前輪操舵機構５４及び後輪操舵機構６４が左右同方向に操舵される同位相の操舵のいずれをも行うことができるよう構成されている。
逆位相の操舵を行うことで、ロボット本体２をスムーズにかつ小さな半径で方向転換させることができ、車台４の揺れをより抑制することができる。また、同位相の操舵を行うことで、撮影方向を変えることなく、ロボット本体２を斜め方向に走行させることができる。

次に、作業ロボット１を用いてロボット本体２を走行させながら撮影を行う手順と、転倒防止部材１４の構造による効果について説明する。ロボット本体２を走行させるためには、まず、ロボット本体２及び遠隔監視装置３の電源スイッチ（図示せず）をオンにする。図１に示すように、遠隔監視装置３の操作部３１を操作すると、送信機３２から操作信号が送信される。すると、ロボット本体２側の受信機１０がこの信号を受信する。受信機１０はこの信号に従って、前輪操舵用モータ５８、後輪操舵用モータ６８を操作して、前輪７及び後輪８を操舵する。また、受信機１０は、この受信した信号により、前輪モータアンプ１５及び後輪モータアンプ１６を介して前輪モータ５２及び後輪モータ６２を駆動する。前輪モータ５２及び後輪モータ６２により左右の前輪７，７及び左右の後輪８，８が駆動されて、ロボット本体２が走行する。

また、受信機１０は、受信した信号により、左右回動用モータ１８と上下動用モータ２１を操作して撮影装置１１ｃの姿勢を変更する。撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃで撮影された映像は、各撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃにそれぞれ備わる送信機９ａ、９ｂ，９ｃから送信されて、遠隔監視装置３側の受信機３３により受信される。受信機３３により受信された信号は、モニタ３４により映像として表示される。

ロボット本体２が走行中に、車輪７，８が障害物に乗り上げて、車軸５１ａ、６１ａが過度に傾いた場合には、転倒防止部材１４の先端が地面に当接して、ロボット本体２が転倒することを抑制する。転倒防止部材１４は、基端部から外側方に向けて先細りとなる略円錐状をしているため、車軸の傾斜度合が小さい場合には、地面に当接せず、ロボット本体は、スムーズに走行することができる。転倒防止部材１４には、端面外周に面取り１４ｅが施されているため、ロボット本体２が走行中に、転倒防止部材１４の先端部分が引っかかって不必要にロボット本体の方向が変換してしまうことが少ない。転倒防止部材１４は、鍔１４ａをタイヤ固定具７ｄ，８ｄとリム７ｅ，８ｅとの間に挟んでホイール７ａ，８ａに固定されているため、地面に強く押し付けられた場合も、ホイール７ａ，８ａから外れにくい。また、転倒防止部材１４は、ホイール固定具７ｃ，８ｃを締め付ける工具を挿通する挿通孔１４ｂを備えているためメンテナンス性が高い。

尚、本発明は上記実施例に限定されず、例えば、転倒防止部材は、少なくとも先端部分においてホイールの中心線に垂直な断面が円形に形成されていれば、他の部分の断面は多角形に形成されていてもよい。車台と前輪駆動機構若しくは後輪駆動機構は、互いに回動可能に連結されていなくともよい。撮影装置は、２台以下でもよいし、４台以上を設けてもよい。操舵機構として、ラックアンドピニオン機構を採用してもよい。

本発明の作業ロボットは、左右の車輪の一方が障害物に乗り上げた場合であっても転倒することを抑制でき、安定して走行することが可能なため、地震等による倒壊家屋内の人命救助や、床下、屋根裏等での白アリ防除等の現場における撮影作業に好適に採用することができる。

１ 作業ロボット
２ ロボット本体
３ 遠隔監視装置
４ 車台
５ 前輪駆動機構
６ 後輪駆動機構
７ 前輪
７ａ ホイール
７ｂ タイヤ
７ｃ ホイール固定具
７ｄ タイヤ固定具
７ｅ リム
８ 後輪
８ａ ホイール
８ｂ タイヤ
８ｃ ホイール固定具
８ｄ タイヤ固定具
８ｅ リム
９ａ 送信機
９ｂ 送信機
９ｃ 送信機
１０ 受信機
１１ａ 撮影装置
１１ｂ 撮影装置
１１ｃ 撮影装置
１４ 転倒防止部材
１４ａ 鍔
１４ｂ 挿通孔
１４ｃ 端面
１４ｄ 周面
１４ｅ 面取り
３１ 操作部
３２ 送信機
３３ 受信機
５２ 前輪モータ
６２ 後輪モータ

Claims (5)

1. ロボット本体と遠隔監視装置とからなり、
   前記ロボット本体及び前記遠隔監視装置には、これらの間で送受信するための送信機及び受信機をそれぞれ備え、前記ロボット本体に設けられた撮影装置で撮影した映像を前記遠隔監視装置に設けられた受信機で受信し、前記遠隔監視装置に設けられた操作部からの操作信号を前記ロボット本体に設けられた受信機で受信するように構成され、前記ロボット本体は車台と前輪駆動機構及び後輪駆動機構とを備え、前記前輪駆動機構は左右の前輪を駆動する前輪モータを備えているとともに、前記後輪駆動機構は左右の後輪を駆動する後輪モータを備え、前記両駆動機構は前記遠隔監視装置の操作部からの操作信号により操舵可能に構成された作業ロボットであって、
   前記各前輪及び前記各後輪のホイールは、そのホイールの中心より外側方に先端が位置するように突設されて前記ロボット本体の転倒を防止する転倒防止部材をそれぞれ備え、前記各転倒防止部材は、少なくとも先端部分において前記ホイールの中心線に垂直な断面が円形に形成されており、
   前記前輪駆動機構には車台後方に延びる前側軸部が、前記車台の前端部には前記前側軸部をその軸芯回りに回転可能に支持する前側軸受部がそれぞれ設けられているとともに、前記後輪駆動機構には車台前方に延びる後側軸部が、前記車台の後端部には前記後側軸部をその軸芯回りに回転可能に支持する後側軸受部がそれぞれ設けられており、
   前記車台と前記各駆動機構との間には、前記両軸部回りの車台の揺れを抑制する緩衝機構がそれぞれ設けられており、
   前記緩衝機構が、前記軸部に設けられたカム部と、この軸部を支持する前記軸受部に設けられ前記軸部とこの軸部を支持する前記軸受部とが互いに相対回転した際に前記カム部に押圧されて弾性力を生じ、この弾性力により前記カム部を元の位置に復元させる復元手段とを備え、前記復元手段による復元力によってカム部を介して前記車台の揺れを抑制しており、
   前記復元手段が、前記軸受部にその軸芯と平行な軸回りに回動自在に設けられた回動片と、この回動片に一端が連結され、他端が前記軸受部に連結され、前記軸部とこの軸部を支持する前記軸受部とが互いに相対回転した際に前記カム部に押圧されて回動する前記回動片の回動量に応じて伸長するコイルばねを備えていることを特徴とする作業ロボット。
2. 前記各転倒防止部材は、外側方に向かって先細状となる略円錐台状に形成されている請求項１に記載の作業ロボット。
3. 前記各転倒防止部材の先端は、前記ホイールの中心線に略垂直な端面に形成され、その端面と略円錐状の周面との境界には、前記中心線を含む断面における形状が略円弧状の面取りが施されている請求項２に記載の作業ロボット。
4. 前記各前輪及び前記各後輪のタイヤは、前記ホイールのリムに取付けられているとともに、前記各タイヤの内周縁は、円環状のタイヤ固定具により前記リムに対し外側方から押付けられており、
   前記各転倒防止部材は、その基端部に形成された鍔を前記タイヤ固定具と前記リムとの間に挟んで前記ホイールに固定されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業ロボット。
5. 前記ホイールは、前記前輪駆動機構及び前記後輪駆動機構の車軸に対しホイール固定具により固定されており、前記各転倒防止部材の先端には、前記ホイール固定具を着脱する工具を挿通可能とする挿通孔が形成されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の作業ロボット。

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