JP5261091B2 - 移動体、及びその制御方法 - Google Patents
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Description
実施形態1に係る移動体1について、図1、図2を用いて説明する。図1は、移動体1の構成を模式的に示す正面図であり、図2は、移動体1の構成を模式的に示す側面図である。なお、図1、及び図2には、XYZの直交座標系が示されている。Y軸が移動体1の左右方向を示し、X軸が移動体1の前後方向を示し、Z軸が鉛直方向を示している。従って、X軸がロール軸に対応し、Y軸がピッチ軸、Z軸がヨー軸となる。図1、2において、+X方向が移動体1の前方向であるとして説明する。
Mx=SMx+c・SFy−b・SFz
My=SMy+a・SFz−c・SFx
Mz=SMz+b・SFx−a・SFy
なお、図3は、各軸を説明するための図である。力センサ9として、モーメント(Mx、My、Mz)を計測できるものであればよい。各軸周りのモーメント(SMx、SMy、SMz)を計測できる3軸力センサを制御座標原点に配置して、Mx,My、Mzを直接計測してもよい。また、1軸の力センサを3つ設けてもよい。さらには、歪みゲージや、ポテンショを用いたアナログジョイスティックなどでもよい。すなわち、直接的又は間接的に3軸周りのモーメントを計測できるものであればよい。そして、力センサ9は、3つのモーメント(Mx、My、Mz)を計測信号として出力する。
2 フレーム部
3 搭乗部
6 車輪
601 前輪
602 後輪
603 駆動モータ
603a エンコーダ
8 搭乗席
8a 座面
9 力センサ
10 フットレスト
11 筐体
13 車台
51 制御計算部
52 バッテリ
53 センサ処理部
54 旋回成分算出部
55 並進成分算出部
56 その場旋回成分算出部
57 合成部
58 変更部
Claims (14)
- 搭乗者が搭乗する搭乗部と、
前記搭乗部を支持する本体部と、
前記本体部を移動させる移動機構と、
前記搭乗部の搭乗面に加わる力に応じて、ヨー軸周りのモーメント、ピッチ軸周りのモーメント、及びロール軸周りのモーメントに対応する計測信号を出力するセンサと、
前記ピッチ軸周りのモーメントに基づいて、移動体を並進移動させるための並進成分を算出する並進成分算出部と、
前記ロール軸周りのモーメントに基づいて、移動体を旋回移動させるための旋回成分を算出する旋回成分算出部と、
前記ヨー軸周りのモーメントに基づいて、移動体をその場旋回させるためのその場旋回成分を算出するその場旋回成分算出部と、
前記並進成分と前記旋回成分と前記その場旋回成分とを合成して、前記移動機構を駆動するための指令値を算出する合成部と、備え、
前記ピッチ軸周りのモーメントと前記ロール軸周りのモーメントの入力が無く、前記ヨー軸周りのモーメントのみ入力された場合に、前記合成部が移動体をその場旋回させるように前記指令値を算出する移動体。 - 搭乗者が搭乗する搭乗部と、
前記搭乗部を支持する本体部と、
前記本体部を移動させる移動機構と、
前記搭乗部の搭乗面に加わる力に応じて、ヨー軸周りのモーメント、ピッチ軸周りのモーメント、及びロール軸周りのモーメントに対応する計測信号を出力するセンサと、
前記ピッチ軸周りのモーメントに基づいて、移動体を並進移動させるための並進成分を算出する並進成分算出部と、
前記ロール軸周りのモーメントに基づいて、移動体を旋回移動させるための旋回成分を算出する旋回成分算出部と、
前記ヨー軸周りのモーメントに基づいて、移動体をその場旋回させるためのその場旋回成分を算出するその場旋回成分算出部と、
前記並進成分と前記旋回成分と前記その場旋回成分とを合成して、前記移動機構を駆動するための指令値を算出する合成部と、備え、
前記ヨー軸周りのモーメントの正負に応じて、移動体がその場旋回する方向が決まっている移動体。 - 搭乗者が搭乗する搭乗部と、
前記搭乗部を支持する本体部と、
左右の車輪を有し、前記本体部を移動させる移動機構と、
前記搭乗部の搭乗面に加わる力に応じて、ヨー軸周りのモーメント、ピッチ軸周りのモーメント、及びロール軸周りのモーメントに対応する計測信号を出力するセンサと、
前記ピッチ軸周りのモーメントに基づいて、移動体を並進移動させるための並進成分を算出する並進成分算出部と、
前記ロール軸周りのモーメントに基づいて、移動体を旋回移動させるための旋回成分を算出する旋回成分算出部と、
前記ヨー軸周りのモーメントに基づいて、移動体をその場旋回させるためのその場旋回成分を算出するその場旋回成分算出部と、
前記並進成分と前記旋回成分と前記その場旋回成分とを合成して、前記移動機構を駆動するための指令値を算出する合成部と、を備え、
前記並進成分、前記旋回成分、及び前記その場旋回成分は、前記左右の車輪の回転速度に対応し、
前記合成部が、前記並進成分、前記旋回成分、及び前記その場旋回成分に対応する回転速度の和に基づいて前記指令値を算出する移動体。 - 搭乗者が搭乗する搭乗部と、
前記搭乗部を支持する本体部と、
左右の車輪を有し、前記本体部を移動させる移動機構と、
前記搭乗部の搭乗面に加わる力に応じて、ヨー軸周りのモーメント、ピッチ軸周りのモーメント、及びロール軸周りのモーメントに対応する計測信号を出力するセンサと、
前記ピッチ軸周りのモーメントに基づいて、移動体を並進移動させるための並進成分を算出する並進成分算出部と、
前記ロール軸周りのモーメントに基づいて、移動体を旋回移動させるための旋回成分を算出する旋回成分算出部と、
前記ヨー軸周りのモーメントに基づいて、移動体をその場旋回させるためのその場旋回成分を算出するその場旋回成分算出部と、
前記並進成分と前記旋回成分と前記その場旋回成分とを合成して、前記移動機構を駆動するための指令値を算出する合成部と、を備え、
前記その場旋回成分は、前記左右の車輪を反対方向に同じ回転速度で回転させるための成分である移動体。 - 前記並進成分は、前記左右の車輪を同じ方向に同じ回転速度で回転させるための成分であり、
前記旋回成分は、前記左右の車輪を前記左右の車輪を同じ方向に異なる回転速度で回転させるための成分であり、
前記合成部が前記並進成分と前記旋回成分と前記その場旋回成分による回転速度を合成することで、前記指令値を算出している請求項4に記載の移動体。 - 前記ピッチ軸周りのモーメントの値に応じて、前記合成部で合成される前記その場旋回成分の値を制限することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の移動体。
- 前記搭乗者が後傾姿勢となって後退入力を操作した場合では、前記搭乗者が前傾姿勢となって前進入力を操作した場合よりも、前記その場旋回成分の値が制限されていることを特徴とする請求項6に記載の移動体。
- 搭乗者が搭乗する搭乗部と、
前記搭乗部を支持する本体部と、
前記本体部を移動させる移動機構と、を備える移動体の制御方法であって、
前記搭乗部の搭乗面に加わる力に応じて、ヨー軸周りのモーメント、ピッチ軸周りのモーメント、及びロール軸周りのモーメントに対応する計測するステップと、
前記計測するステップで計測されたピッチ軸周りのモーメントに基づいて、移動体を並進移動させるための並進成分を算出し、
前記計測するステップで計測された前記ロール軸周りのモーメントに基づいて、移動体を旋回移動させるための旋回成分を算出し、
前記計測するステップで計測された前記ヨー軸周りのモーメントに基づいて、移動体を旋回移動させるためのその場旋回成分を算出し、
前記並進成分と前記旋回成分と前記その場旋回成分とを合成して、前記移動機構を駆動するための指令値を算出するステップと、を備え、
前記ピッチ軸周りのモーメントと前記ロール軸周りのモーメントの入力が無く、前記ヨー軸周りのモーメントのみ入力された場合に、前記移動体をその場旋回させるように前記指令値を算出する移動体の制御方法。 - 搭乗者が搭乗する搭乗部と、
前記搭乗部を支持する本体部と、
前記本体部を移動させる移動機構と、を備える移動体の制御方法であって、
前記搭乗部の搭乗面に加わる力に応じて、ヨー軸周りのモーメント、ピッチ軸周りのモーメント、及びロール軸周りのモーメントに対応する計測するステップと、
前記計測するステップで計測されたピッチ軸周りのモーメントに基づいて、移動体を並進移動させるための並進成分を算出し、
前記計測するステップで計測された前記ロール軸周りのモーメントに基づいて、移動体を旋回移動させるための旋回成分を算出し、
前記計測するステップで計測された前記ヨー軸周りのモーメントに基づいて、移動体を旋回移動させるためのその場旋回成分を算出し、
前記並進成分と前記旋回成分と前記その場旋回成分とを合成して、前記移動機構を駆動するための指令値を算出するステップと、を備え、
前記ヨー軸周りのモーメントの正負に応じて、移動体がその場旋回する方向が決まっている移動体の制御方法。 - 搭乗者が搭乗する搭乗部と、
前記搭乗部を支持する本体部と、
左右の車輪を有し、前記本体部を移動させる移動機構と、を備える移動体の制御方法であって、
前記搭乗部の搭乗面に加わる力に応じて、ヨー軸周りのモーメント、ピッチ軸周りのモーメント、及びロール軸周りのモーメントに対応する計測するステップと、
前記計測するステップで計測されたピッチ軸周りのモーメントに基づいて、移動体を並進移動させるための並進成分を算出し、
前記計測するステップで計測された前記ロール軸周りのモーメントに基づいて、移動体を旋回移動させるための旋回成分を算出し、
前記計測するステップで計測された前記ヨー軸周りのモーメントに基づいて、移動体を旋回移動させるためのその場旋回成分を算出し、
前記並進成分と前記旋回成分と前記その場旋回成分とを合成して、前記移動機構を駆動するための指令値を算出するステップと、を備え、
前記並進成分、前記旋回成分、及び前記その場旋回成分は、前記左右の車輪の回転速度に対応し、
前記並進成分、前記旋回成分、及び前記その場旋回成分に対応する回転速度の和に基づいて前記指令値を算出する移動体の制御方法。 - 搭乗者が搭乗する搭乗部と、
前記搭乗部を支持する本体部と、
左右の車輪を有し、前記本体部を移動させる移動機構と、を備える移動体の制御方法であって、
前記搭乗部の搭乗面に加わる力に応じて、ヨー軸周りのモーメント、ピッチ軸周りのモーメント、及びロール軸周りのモーメントに対応する計測するステップと、
前記計測するステップで計測されたピッチ軸周りのモーメントに基づいて、移動体を並進移動させるための並進成分を算出し、
前記計測するステップで計測された前記ロール軸周りのモーメントに基づいて、移動体を旋回移動させるための旋回成分を算出し、
前記計測するステップで計測された前記ヨー軸周りのモーメントに基づいて、移動体を旋回移動させるためのその場旋回成分を算出し、
前記並進成分と前記旋回成分と前記その場旋回成分とを合成して、前記移動機構を駆動するための指令値を算出するステップと、を備え、
前記その場旋回成分は、前記左右の車輪を反対方向に同じ回転速度で回転させるための成分である移動体の制御方法。 - 前記並進成分は、前記左右の車輪を同じ方向に同じ回転速度で回転させるための成分であり、
前記旋回成分は、前記左右の車輪を前記左右の車輪を同じ方向に異なる回転速度で回転させるための成分であり、
前記並進成分と前記旋回成分と前記その場旋回成分による回転速度を合成することで、前記指令値を算出している請求項11に記載の移動体の制御方法。 - 前記ピッチ軸周りのモーメントの値に応じて、前記その場旋回成分の値を制限することを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載の移動体の制御方法。
- 前記搭乗者が後傾姿勢となって後退入力を操作した場合では、前記搭乗者が前傾姿勢となって前進入力を操作した場合よりも、前記その場旋回成分の値が制限されていることを特徴とする請求項13に記載の移動体の制御方法。
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JP2008233593A JP5261091B2 (ja) | 2008-09-11 | 2008-09-11 | 移動体、及びその制御方法 |
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JP2008233593A JP5261091B2 (ja) | 2008-09-11 | 2008-09-11 | 移動体、及びその制御方法 |
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