JP6344668B2

JP6344668B2 - 不整地用走行車両

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Publication number: JP6344668B2
Application number: JP2016574619A
Authority: JP
Inventors: 俊道妻木
Original assignee: Japan Aerospace Exploration Agency JAXA
Current assignee: Japan Aerospace Exploration Agency JAXA
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-09-04
Publication date: 2018-06-20
Anticipated expiration: 2035-09-04
Also published as: WO2016129139A1; JPWO2016129139A1

Description

本発明は、不整地用走行車両に関し、特に、複数のクローラーユニットを駆動させて走行するマルチクローラ不整地用走行車両に関する。

従来から、複数のクローラーユニットを駆動させて走行する不整地用走行車両が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００９−２１４７１３号公報

特許文献１に記載された車両は、進行方向前側に２つの前側走行部、進行方向後側に２つの後側走行部を備えている。各走行部は、クローラーを備えており、クローラーを駆動させることによって車両を前進・後退させている。前側走行部は、かかと関節油圧シリンダに連結されており、各かかと関節油圧シリンダを個別に作動させることによって、２つの前側クローラーの角度を独立制御できるように構成されている。また、後側走行部は、つま先関節油圧シリンダに連結されており、各つま先関節油圧シリンダを個別に作動させることによって、２つの後側クローラーの角度を独立制御できるように構成されている。

しかしながら、特許文献１に記載されたように、つま先関節油圧シリンダ及びかかと関節油圧シリンダによって各走行部の角度を独立して制御した場合、十分な踏破性を得ることができない、という問題があった。

そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、十分な踏破性を得ることができる不整地用走行車両を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、複数のクローラーユニットを駆動させることで走行する不整地用走行車両であって、車両の本体と、複数のアームであって、各アームの一端に、前記複数のクローラーユニットのうちの一つが取り付けられた複数のアームと、前記各アームの他端と、本体との間に取り付けられた複数のサスペンション機構と、を備えることを特徴とする。

このように構成された本発明によれば、各アームと、本体との間にサスペンション機構を設けることができる。そして、各アームと、本体との間にサスペンション機構を設けることによって、車両の走行時に、アームの一端に取り付けられたクローラーユニットが、不整地の凹凸から受けた力をサスペンション機構によって吸収することができる。これにより、不整地用走行車両の不整地の踏破性を向上させることができる。

また、本発明において好ましくは、前記サスペンション機構は、前記アームの他端と、前記本体の一部との間に張設されたバネである。

このように構成された本発明によれば、簡単な構造によってサスペンション機構を実現することができる。また、サスペンション機構としてバネを用いることにより、コントローラ等を用いた能動的な制御を行うことなく、車両の踏破性を向上させることができる。

また、本発明において好ましくは、前記サスペンション機構は、前記アームの他端に加わるモーメントに応じてトルクを発生させるモータを備えている。

このように構成された本発明によれば、アームの他端に加わる回転モーメントに応じて、モータによってトルクを発生させることができる。これにより、車両の走行時に、アームの一端に取り付けられたクローラーユニットが、不整地の凹凸から力を受け、アームの他端にモーメントが加わった場合に、モータによってトルクを発生させて、アームの他端に加わったモーメントを相殺し、吸収することができる。

また、本発明において好ましくは、前記複数のクローラーユニットは、それぞれ、駆動用モータを内蔵している。

このように構成された本発明によれば、クローラーユニット側にモータを内蔵させ、本体内にモータを配置しないことによって、例えば本体内にモータを内蔵させた場合と比較して車両の重心を低くすることができる。これにより、急斜面等の不整地における踏破性を向上させることができる。

また、本発明において、好ましくは、前記クローラーユニットは、幅方向において水平に延びる軸回りに自由に回転できるように、前記アームの一端に取り付けられている。

このように構成された本発明によれば、クローラーユニットを、アームに対して自由に回転させることができる。そして、これにより、不整地の凹凸形状に応じてクローラーユニットの水平軸回りの角度を自由に変えることができる。従って、このような構成により、簡単な構造によって車両の不整地の踏破性を向上させることができる。

また、本発明において、好ましくは、前記クローラーユニットが所定角度以上回転しないようにするストッパを備えている。

このように構成された本発明によれば、クローラーユニットが所定角度以上回転しないよう、その回転量を規制することができる。これにより、例えば、クローラーユニットの底面が地面に接しなくなったときに、クローラーユニットが必要以上に回転するのを防止することができる。

この場合において、前記ストッパは、前記アームに設けられた突出部であることが好ましい。

このように構成された本発明によれば、ストッパを、アームに設けられた突出部とすることにより、突出部と、クローラーユニットの回転軸と径方向の距離を常に一定に保つことができる。これにより、クローラーユニットがどのような位置にあっても、確実にクローラーユニットの回転を規制することができる。

また、本発明において、好ましくは、前記クローラーユニットは、幅方向において水平に延びる軸回りのクローラーユニットの角度を制御する角度制御機構を備えている。

このように構成された本発明によれば、不整地の凹凸に応じて、クローラーユニットの水平軸回りの角度を制御することができる。これにより、車両の不整地の踏破性を向上させることができる。また、クローラーユニットの角度を制御できるようにすることにより、不整地用走行車両は、様々な姿勢をとることができる。

以上のように、本発明によれば、十分な踏破性を得ることができる。

本発明の第１の実施形態による不整地用走行車両の斜視図である。本発明の第１の実施形態による不整地用走行車両の上面図である。本発明の第１の実施形態による不整地用走行車両の本体内部に設けられた、アームの取り付け構造を示す概略斜視図である。本発明の第１の実施形態による不整地用走行車両の概略側面図である。本発明の第１の実施形態による不整地用走行車両の概略側面図である。本発明の第１の実施形態による不整地用走行車両のクローラーユニットを示す概略斜視図である。本発明の第１の実施形態による不整地用走行車両の概略側面図である。本発明の第１の実施形態による不整地用走行車両の概略側面図である。本発明の第１の実施形態による不整地用走行車両の正面図である。本発明の第１の実施形態による不整地用走行車両の側面図である。本発明の第１の実施形態による不整地用走行車両の制御系統を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態にかかる不整地用走行車両のアームの取り付け構造を示す概略斜視図である。本発明の第３の実施形態による不整地用走行車両のクローラーユニットを示す概略斜視図である。本発明の変形例による不整地用走行車両の斜視図である。アーム及びクローラーの角度を制御することにより不整地用走行車両が取ることのできる姿勢の例を示す図である。アーム及びクローラーの角度を制御することにより不整地用走行車両が取ることのできる姿勢の例を示す図である。アーム及びクローラーの角度を制御することにより不整地用走行車両が取ることのできる姿勢の例を示す図である。アーム及びクローラーの角度を制御することにより不整地用走行車両が取ることのできる姿勢の例を示す図である。アーム及びクローラーの角度を制御することにより不整地用走行車両が取ることのできる姿勢の例を示す図である。アーム及びクローラーの角度を制御することにより不整地用走行車両が取ることのできる姿勢の例を示す図である。アーム及びクローラーの角度を制御することにより不整地用走行車両が取ることのできる姿勢の例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態による不整地用走行車両について説明する。図１は、第１の実施形態による不整地用走行車両の斜視図であり、図２は、当該不整地用走行車両の上面図である。

図１及び図２に示すように、不整地用走行車両１は、車両の本体３と、本体３から延びる４本のアーム５と、４本のアーム５にそれぞれ取り付けられた、４つのクローラーユニット７と、を備えている。

本体３は、所定の矩形形状を有しており、各側面から、それぞれ２本のアーム５が延びている。以下では、説明の便宜上、本体の一方の端面が設けられている側を、不整地用走行車両の「前方」とし、他方の端面が設けられている側を、不整地用走行車両の「後方」として説明を行う。不整地用走行車両１は、クローラーユニット７を駆動させることで前方に向けて、また、場合によっては後方に向けて走行する。これにより、不整地用走行車両１を所望の位置まで移動させ、目的地で作業を行ったり、目的地まで物資を運んだりすることができる。

本体から延びる４本のアーム５は、それぞれ同一の構成を有しており、本体３から傾斜して延びている。具体的には、アーム５は、車両の前方側において本体３に取り付けられており、車両の後方側においてクローラーユニット７に取り付けられている。従って、アーム５は、車両後方に向かうに連れて下方に延びるように傾斜している。アーム５の一方の端、又は本体側端９は、本体の幅方向に延びる水平軸Ｙ１回りに回動できるように、本体３に対して取り付けられている。

図３は、本体内部に設けられた、アームの取り付け構造を示す概略斜視図である。アーム５の本体側端９と、本体３とは、サスペンション機構を介して取り付けられている。サスペンション機構は、本体３内部に設けられているブラケット部１１と、アーム５の本体側端９との間に張設されたバネ１３を備えている。アーム５の本体側端９には、アーム５の本体側端９の回転軸となる水平軸Ｙ１から偏心した位置でバネ１３を保持するためのフランジ部１５が一体に形成されている。そして、バネ１３は、フランジ部１５と、ブラケット部１１との間に張設されている。また、バネ１３のブラケット部１１側には、バネ１３の張力を調整するための調整用ソケット１７が設けられており、調整用ソケット１７を回転させることによりバネ１３の張力を調整できるように構成されている。また、同一の側面に設けられたアーム５間の距離は、前方のアーム５を後方に向けて傾斜させ、かつ後方のアーム５を前方に向けて傾斜させたときに、同一の側にある２つのアーム５の先端に設けられたクローラーユニット７同士が接触しないように決定される。

なお、以下の実施形態では、サスペンション機構を構成するバネ１３としてコイルバネを用いた例について詳述するが、バネとしては、コイルバネの他に、トーションバースプリングや、板バネ等を用いても良い。

図４Ａ及び図４Ｂは、不整地用走行車両の概略側面図であり、図４Ａは、例えば、不整地用走行車両１が停止している状態を示し、図４Ｂは、例えば不整地用走行車両１に垂直方向の荷重を加えた状態を示す。図４Ａに示すように、停止時には、不整地用走行車両１は、クローラーユニット７と本体３とが垂直方向に離れるような姿勢を保っている。この姿勢は、全てのアーム５と、本体３との間のサスペンション機構のバネ１３の張力を調整することで保たれている。そして、図４Ｂに示すように、不整地用走行車両１に垂直方向の荷重が加わると、バネ１３が引っ張られ、アーム５が水平軸Ｙ１回りに回動し、アーム５の傾斜が水平に近づく。そして、垂直方向の荷重が解除されると、バネ１３の復元力によってアーム５のフランジ部１５がブラケット部１１の方向に引っ張られ、これにより、アーム５が水平軸回りに回動して図４Ａに示す状態に戻る。

図５は、クローラーユニットを示す概略斜視図である。クローラーユニット７は、回転する環状のベルト１７と、環状ベルト１７を駆動するための駆動部とを備えている。クローラーユニット７は、アーム５のクローラー側端１９に取り付けられており、４つのクローラーユニット７は、全て同一の構造を有している。クローラーユニット７は、アーム５のクローラー側端１９を、本体３の幅方向に延びる水平軸Ｙ２回りに回転自在に支持する軸受２１と、駆動部をなす駆動用モータ２３及び減速機２５と、駆動部によって駆動される環状ベルト１７の回転に追従する誘動輪２７とを備えている。軸受２１は、クローラーユニット７の前後方向中央に配置されており、アーム５のクローラー側端１９を、本体３の幅方向に延びる水平軸Ｙ２回りに回転自在に保持している。これにより、クローラーユニット７は、アーム５に対して当該水平軸Ｙ２回りに自由に回転できるようになっている。

クローラーユニット７の駆動部は、駆動用モータ２３及び駆動用モータ２３に連結された減速機２５によって構成されている。駆動用モータ２３と減速機２５は、プーリー２９，３１及びベルト３３を介して連結されている。そして、駆動用モータ２３の駆動力は、プーリー２９，３１及びベルト３３を介して減速機２５に入力される。減速機２５は、その本体の外周が駆動輪３５に固定されており、駆動用モータ２３からの力によって本体を回転させ、これにより、減速機２５の外周に固定された駆動輪３５を回転させるように構成されている。そして、減速機２５によって、減速機２５の外周に固定された駆動輪３５を回転させることにより、誘動輪２７と駆動輪３５との間に張設されたベルト１７を回転駆動させる。

また、アーム５の幅方向外方の面には、クローラーユニット７の回転を規制するストッパ３７が設けられている。ストッパ３７は、アーム５の外面から幅方向に突出する部材によって構成されている。ストッパ３７の位置は、アーム５のクローラー側端１９の回転軸である水平軸Ｙ２を中心として、クローラーユニット７の前端及び後端よりも径方向内側の位置に設けられている。この位置にストッパ３７を設けることにより、クローラーユニット７が所定角度以上回転しようとしたときに、クローラーユニット７の上面又は下面がストッパ３７に当接し、クローラーユニット７は、所定角度以上、例えば１８０度以上回転できなくなる。これにより、例えば、クローラーユニット７の底面が地面に接しなくなり、自由に回転できるようになった場合においても、クローラーユニット７の回転角度を制限することができ、クローラーユニット７が水平軸回りに回転し続けるのを防止することができる。また、クローラーユニット７の回転角度を制限することにより、本体３内部と、クローラーユニット７との間をケーブル等で接続した場合においても、ケーブル等が延ばされて断線するのを防止することができる。

図６Ａ及び図６Ｂは、不整地用走行車両の概略側面図であり、図６Ａは、例えば、不整地用走行車両１が平地を走行している状態を示し、図６Ｂは、例えば不整地用走行車両１が登り傾斜の斜面を走行している状態を示す。図６Ａに示すように、平地を走行している場合には、クローラーユニット７は、水平状態を保ちながら走行する。また、図６Ｂに示すように、登り傾斜の斜面を走行している場合には、クローラーユニット７は、クローラーユニット７の進行方向前側が持ち上がり、進行方向後側が下がるように水平軸Ｙ２回りに回転し、クローラーユニット７は、斜面に併せて傾斜した状態となる。このように、クローラーユニット７をアーム５に対して回転自在に保持することにより、傾斜に沿ってクローラーユニット７を傾斜させることができる。

そして、本実施形態による不整地用走行車両１は、全てのアーム５にサスペンション機構を設け、全てのクローラーユニット７をアーム５に対して回転自在に保持することにより、様々な形状の凹凸を有する不整地を踏破することができる。

図７Ａ及び図７Ｂはそれぞれ、不整地走行時の不整地用走行車両の正面図及び左側側面図である。図７Ａ及び図７Ｂに示す状態では、不整地用走行車両１の左前のアーム５及び右後のアーム５のそれぞれのクローラーユニット７が、低地の平面に接触し、右前のアーム５及び左後のアーム５のそれぞれのクローラーユニット７が、高地の斜面に接触している状態を示す。これらの図に示す状態では、右前のアーム５及び左後のアーム５のクローラーユニット７が高地に接触しているため、これらのアーム５は、不整地からの荷重（又は不整地用走行車両１の自重）によって、水平に近い状態に傾斜している。また、右前のアーム５及び左後のアーム５のクローラーユニット７は、それぞれ斜面に接しているため、これらクローラーユニット７は、斜面に応じて水平軸Ｙ２回りに所定角度だけ回転している。また、左前のアーム５及び右後のアーム５のクローラーユニット７が低地に接触しているため、これらアーム５は、クローラーユニット７の自重によって略垂直な角度をなすように垂れている、そして、これらアーム５のクローラーユニット７は、平面に接触しているため、水平な角度を保っている。このように、不整地用走行車両１は、アーム５の本体側端９の水平軸Ｙ１回りのアーム５の角度、及びアーム５のクローラー側端１９の水平軸Ｙ２回りのクローラーユニット７の角度を、走行している地面の凹凸に受動的に対応させて制御することができる。

図８は、第１の実施形態による不整地用走行車両の制御系統を示すブロック図である。図８に示すように、不整地用走行車両１は、各クローラーユニットの駆動用モータに対応させて４つのモータドライバ３９を本体３内部に備えている。各モータドライバ３９は、対応する駆動用モータ２３に接続されている。そして、右側側面にある２つのクローラーユニット７の駆動用モータ２３に接続されたモータドライバ３９には、コントローラ４１から同一の電流値による駆動指令が入力され、本体３の左側側面にある２つのクローラーユニット７の駆動用モータ２３に接続されたモータドライバ３９には、コントローラ４１から同一の電流値による駆動指令が入力される。コントローラ４１は、例えばリモコンを用いて操縦者が遠隔操作して入力された指令に基づいてモータドライバ３９に駆動指令を入力する。

不整地用走行車両１を前進させる場合には、４つのモータドライバ３９に同一の電流値による駆動指令を入力し、これにより、各モータドライバ３９から各駆動用モータ２３には、ほぼ同一の駆動電流が供給される。これにより、全ての駆動用モータ２３は、ほぼ同一の力（トルク）を発生させるため、不整地用走行車両１を前進させることができる。また、例えば、不整地用走行車両１を左側に旋回させる場合には、右側にあるクローラーユニット７に供給する駆動電流を、左側にあるクローラーユニット７に供給する駆動電流よりも大きくすることにより、左右のクローラーユニット７に駆動速度差を生じさせ、これにより不整地用走行車両１を旋回させる。

以上のように、本発明の第１の実施形態によれば、各アーム５と、本体との間にバネ１３によるサスペンション機構を設けることができる。そして、各アーム５と、本体３との間にサスペンション機構を設けることによって、車両の走行時に、アーム５の一端に取り付けられたクローラーユニット７が、不整地の凹凸から受けた力をサスペンション機構によって吸収することができる。これにより、不整地用走行車両１の踏破性を向上させることができる。また、バネ１３を用いてサスペンション機構を構成することによって、簡単な構造でサスペンション機構を実現することができ、また、アーム５を回動させるに際して、コントローラ等を用いた能動的な制御を行うことなく、車両の踏破性を向上させることができる。

また、クローラーユニット７を、アーム５のクローラー側端１９において自由回転できるように支持することにより、簡単な構造を用いて、クローラーユニット７を、斜面に沿うように傾斜させることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態による不整地用走行車両は、サスペンション機構として、バネ１３に代えて角度制御用モータ及び減速機を備えている。

図９は、第２の実施形態にかかる不整地用走行車両のアームの取り付け構造を示す概略斜視図である。図９に示すように、本体３内部には、アーム角度制御用モータ５１と、アーム角度制御用モータ５１の出力側に取り付けられたアーム角度制御用減速機５３とが設けられている。アーム角度制御用モータ５１の出力軸及びアーム角度制御用減速機５３の出力軸は、アーム５の本体側端９の回転軸となる水平軸Ｙ１と同軸に設けられている。アーム角度制御用モータ５１は、クローラーユニット７を介して地面からアーム５の他端に加わるモーメントに応じてトルクを発生させる。具体的には、不整地用走行車両は、走行時に地面の凹凸によってアーム５の水平軸Ｙ１回りの角度が変化すると、この変化をエンコーダやポテンショメータ等の角度センサーを用いて検出する。そして、不整地用走行車両は、この角度センサーの出力に応じて、アーム５の角度が所定角度になるようにアーム角度制御用モータ５１のトルクを決定する。そして、このアーム角度制御用モータ５１の出力を、アーム角度制御用減速機５３を介してアーム５の本体側端９に入力してアーム５の水平軸Ｙ１回りの角度を制御する。

このような構造によっても、車両１の走行時に、アーム５の一端に取り付けられたクローラーユニット７が、不整地の凹凸から力を受け、アーム５の本体側端９にモーメントが加わった場合に、アーム５の本体側端９に加わったモーメントを相殺し、吸収することができる。これにより、アクティブサスペンション制御を行うことができる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１０は、第３の実施形態による不整地用走行車両のクローラーユニットを示す概略斜視図である。第３の実施形態による不整地用走行車両のクローラーユニットは、アームのクローラー側端を支持する軸受２１に代えて、水平軸Ｙ２に対するクローラーユニット７の角度を制御するための角度制御機構を備えている。この角度制御機構を設ける場合には、図５に示したストッパ３７は必ずしも必要ではない。

角度制御機構は、クローラー角度制御用モータ６１及びクローラー角度制御用減速機６３によって構成されている。クローラー角度制御用減速機６３の出力軸は、アーム５のクローラー側端１９の水平軸Ｙ２と同軸に配置されている。そして、クローラー角度制御用減速機６３は、プーリー６５，６７及びベルト６９を介してクローラー角度制御用モータ６１と連結されている。そして、クローラー角度制御用モータ６１は、アーム５のクローラー側端１９の回転軸となる水平軸Ｙ２回りにおいて、クローラーユニット７に加わるモーメントに応じてトルクを発生させ、当該水平軸Ｙ２回りのクローラーユニット７の角度を調整することができる。具体的には、不整地用走行車両は、走行時に地面の凹凸によってクローラーユニット７の水平軸Ｙ２回りの角度が変化すると、この変化を、例えばクローラーユニット７内に内蔵させたエンコーダやポテンショメータ等の角度センサーを用いて検出する。そして、不整地用走行車両は、この角度センサーの出力に応じて、クローラーユニット７の角度が所定角度になるようにクローラー角度制御用モータ６１のトルクを決定する。そして、このクローラー角度制御用モータ６１の出力を、クローラー角度制御用減速機６３を介してアーム５のクローラー側端１９に入力してクローラーユニット７の水平軸Ｙ２回りの角度を制御する。

また、上述の実施形態では、角度センサーを用いてアーム５又はクローラーユニット７の角度を検出し、これに応じてアーム角度制御用モータ５１又はクローラー角度制御用モータ６１を制御することとしたが、アーム角度制御用モータ５１又はクローラー角度制御用モータ６１の負荷具合（電流量等）をモータドライバあるいは角度制御用コントローラによって検出し、それに応じて角度制御用コントローラによってアーム角度制御用モータ５１又はクローラー角度制御用モータ６１を制御することで、クローラーユニット７を電動駆動アクティブサスペンション的に対地制御するようにしてもよい。

また、第２の実施形態において詳述したサスペンション機構と、第３の実施形態において詳述した角度調整機構とを併用することも可能である。この場合、サスペンション機構のアーム角度制御用モータ５１と、角度調整機構のクローラー角度制御用モータ６１とを角度制御用コントローラと接続し、各モータ５１，６１の出力を角度制御用コントローラによって制御できるようにしても良い。角度制御用コントローラは、アーム角度制御用モータ５１及びクローラー角度制御用モータ６１のトルク等を制御できる他、アーム５の本体側端９の水平軸Ｙ１回りの角度、及びアーム５のクローラー側端１９の水平軸Ｙ２回りにおけるクローラーユニット７の角度を制御することができる。このような構成により、アーム５の角度及びクローラーユニット７の角度を独立して制御することが可能となり、不整地用走行車両に対して様々な姿勢をとらせることができる。

図１１は、アーム角度制御用モータ５１と、クローラー角度制御用モータ６１とを角度制御用コントローラによって制御した場合において、不整地用走行車両がとることができる姿勢の一例を示す。図１１に示すように、不整地用走行車両は、４つのクローラーユニット７を脚として利用し、四脚足歩行する姿勢をとることができる。あるいは、クローラーユニット７を図１１のように立たせたままクローラーユニット７を駆動しての立ち姿勢のままでの走行も可能である。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。上述した第１乃至第３の実施形態では、同一側面にある前後のアーム５同士の間隔を、本体３の幅方向において同一とし、前後のアーム５の本体３に対する取り付け位置が直線上に並んだ例を用いて説明を行った。これに対し、第４の実施形態では、前側の２つのアーム５同士の間隔を、後側のアーム５同士の間隔よりも狭くする（あるいはその逆とする）。例えば後述の図１２Ａ乃至図１２Ｇに示すように、本体３の前側の横幅を後ろ側の幅より狭く（あるいはその逆に）して、前側の２つのアーム５同士の間隔を後側のアーム５同士の間隔よりも狭くする。このような構成によって、特に図１２Ｄに示すように前後のアーム５及びクローラーユニット７の取り付け位置を近づけても、前後のクローラーユニット７同士が干渉しなくなる。

次に、本発明の第５の実施形態として、アーム角度制御用モータ５１とクローラー角度制御用モータ６１を角度制御用コントローラによって制御し、４本のアーム５及び４つのクローラーユニット７の角度を意図的に変えることによって不整地用走行車両の姿勢形状を様々に可変できる例を、図１２乃至図１２Ｇを参照して説明する。なお、図１２乃至図１２Ｇでは、便宜上、実施形態４で説明したように本体３の前側の幅を狭く後ろ側の幅を広くして前側のアーム５同士の間隔を狭く後側のアーム５同士の間隔を広くしているが、第５の実施形態は、図１や図１１のように本体３が一定の幅を有している場合や、さまざまな幅を有している場合にも適用できることは言うまでもない。

図１２Ａ乃至図１２Ｇは、図１１に示した四脚足歩行の姿勢に加え、４つのアーム及び４つのクローラーの角度を制御することによって不整地用走行車両が取ることのできる姿勢の例を示している。図１２Ａ乃至図１２Ｇのうち図１２Ａ及び図１２Ｃは、平坦地又は凹凸の少ない地表を走行するときに適した標準走行姿勢を示している。図１２Ｂは、本体３の高さを低くした姿勢を示している。本体３の高さを低くすることにより重心の位置が下がるので、急傾斜の坂を登る場合などに適している。なお、図１２Ｂのように低姿勢にすることは、クローラー角度制御用モータ６１を設けずに、アーム角度制御用モータ５１及び必要に応じて減速機５３を設けるだけで可能である。図１２Ｄは、前後のクローラー７を近づけた状態を示している。前述のように、前側の２つのアーム５同士の間隔を後側のアーム５同士の間隔よりも狭くしたことによって、前後のクローラー同士は干渉しない。このような姿勢にすることによって、不整地用走行車両を小さい旋回半径で旋回させることが可能となる。

図１２Ｅ、図１２Ｆ、図１２Ｇは、大きい岩や段差などを乗り越える場合などのために、後ろ側のクローラーユニット７で本体３を起立させた状態を示している。この状態から、アーム角度制御用モータ５１と、クローラー角度制御用モータ６１とを角度制御用コントローラによって制御することによって、前側のクローラーユニット７を乗り越えようとする岩などの上に乗せ、前側及び後ろ側のクローラーユニット７のベルト１７を駆動するとともに個々のクローラーユニット７の角度を適切に制御することによって、かなりの大きさの岩や段差などを乗り換えることが可能となる。

さらに、アーム角度制御用モータ５１と、クローラー角度制御用モータ６１とを角度制御用コントローラによって制御することにより、例えば登坂中又は岩や段差を乗り越えている途中に不整地用走行車両が転倒して裏返しになった場合であっても、アーム５を本体３に対して上下対称に反転させることと、クローラーユニット７の駆動方向を逆転することによって、その裏返しになった状態で継続して走行することができる。このように、アーム角度制御用モータ５１と、クローラー角度制御用モータ６１とを角度制御用コントローラによって制御することによって、不整地用走行車両の高い踏破性能を実現することができる。

１不整地用走行車両
３本体
５アーム
７クローラーユニット
１３バネ
２３駆動用モータ
５１アーム角度制御用モータ
６１クローラー角度制御用モータ

Claims

複数のクローラーユニットを駆動させることで走行する不整地用走行車両であって、
車両の本体と、
複数のアームであって、各アームの一端に、前記複数のクローラーユニットのうちの一つが取り付けられた複数のアームと、
前記各アームの他端と、本体との間に取り付けられた複数のサスペンション機構と、
を備え、
前記サスペンション機構は、前記アームの他端と、前記本体の一部との間に張設されたバネからなる、不整地用走行車両。
前記複数のクローラーユニットのそれぞれは、駆動用モータを内蔵している、請求項１に記載の不整地用走行車両。
前記クローラーユニットは、幅方向において水平に延びる軸回りに自由に回転できるように、前記アームの一端に取り付けられている、請求項１又は２に記載の不整地用走行車両。
前記クローラーユニットが所定角度以上回転しないようにするストッパを備えている、請求項３に記載の不整地用走行車両。
前記ストッパは、前記アームに設けられた突出部である、請求項４に記載の不整地用走行車両。