JP6823147B1 - Mobile - Google Patents

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Abstract

【課題】車輪を備える移動体において、平坦な路面の走行効率を低減することなく段差を乗り越えることができる構成を提供すること。【解決手段】車輪20を備える移動体1は、段差の有無を示す段差情報を取得する段差情報取得部としてのカメラ31と、車輪20の外側まで伸びる伸出位置と車輪20の外端の内側に位置する待機位置の間で移動可能な伸縮部材70を複数有する伸縮機構50と、段差情報に基づいて伸縮部材70の位置を伸出位置又は待機位置に切り替える制御を行う制御部30と、を備える。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a configuration capable of overcoming a step in a moving body provided with wheels without reducing the traveling efficiency of a flat road surface. SOLUTION: A moving body 1 provided with wheels 20 has a camera 31 as a step information acquisition unit for acquiring step information indicating the presence or absence of a step, an extension position extending to the outside of the wheels 20, and the inside of an outer end of the wheels 20. The expansion / contraction mechanism 50 having a plurality of expansion / contraction members 70 that can move between the standby positions located in the above, and the control unit 30 that controls switching the position of the expansion / contraction member 70 to the extension position or the standby position based on the step information. Be prepared. [Selection diagram] Fig. 3

Description

本発明は、車輪を備える移動体に関する。 The present invention relates to a moving body including wheels.

従来、車輪を備える移動体において、段差を乗り越えるための機能を備えるものが知られている。この種の技術について記載されているものとして非特許文献1がある。非特許文献1には、車輪の外径を超える長さの伸縮部材により、所定の高さを有する段差を乗り越えることができる車椅子の技術について記載されている。 Conventionally, a moving body having wheels has been known to have a function of overcoming a step. Non-Patent Document 1 describes this type of technology. Non-Patent Document 1 describes a wheelchair technique capable of overcoming a step having a predetermined height by an elastic member having a length exceeding the outer diameter of the wheel.

Ren-Chung Soong,Sun-Li Wu and Jui-Min Lee, “An Electric Wheelchair with Function of Climbing up and down a Step” Applied Mechanics and Materials Vols. 479-480 (2014) pp 304-308Ren-Chung Soong, Sun-Li Wu and Jui-Min Lee, “An Electric Wheelchair with Function of Climbing up and down a Step” Applied Mechanics and Materials Vols. 479-480 (2014) pp 304-308

非特許文献1に記載される構造では、所定の高さを有する段差を乗り越えることができるものの、段差のない平坦な路面を走行する際に伸縮部材が路面に接触し、走行に対する抵抗が発生してしまう。平坦な路面を効率的に走行するという点で改善の余地があった。 In the structure described in Non-Patent Document 1, although it is possible to get over a step having a predetermined height, the elastic member comes into contact with the road surface when traveling on a flat road surface without a step, and resistance to the traveling is generated. It ends up. There was room for improvement in terms of running efficiently on flat roads.

本発明は、車輪を備える移動体において、平坦な路面の走行効率を低減することなく段差を乗り越えることができる構成を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a structure in which a moving body provided with wheels can overcome a step without reducing the traveling efficiency of a flat road surface.

本発明の一態様の車輪を備える移動体は、段差の有無を示す段差情報を取得する段差情報取得部と、前記車輪の外側まで伸びる伸出位置と前記車輪の外端の内側に位置する待機位置の間で移動可能な伸縮部材を複数有する伸縮機構と、前記段差情報に基づいて前記伸縮部材の位置を前記伸出位置又は前記待機位置に切り替える制御を行う制御部と、を備える。 The moving body including the wheel of one aspect of the present invention has a step information acquisition unit that acquires step information indicating the presence or absence of a step, an extension position extending to the outside of the wheel, and a standby located inside the outer end of the wheel. It includes an expansion / contraction mechanism having a plurality of expansion / contraction members that can move between positions, and a control unit that controls switching the position of the expansion / contraction member to the extension position or the standby position based on the step information.

本発明の車輪を備える移動体によれば、平坦な路面の走行効率を低減することなく段差を乗り越えることができる。 According to the moving body provided with the wheels of the present invention, it is possible to overcome a step without reducing the traveling efficiency of a flat road surface.

本発明の一実施形態に係るロボットの通常走行の様子を示す側面図である。It is a side view which shows the state of the normal traveling of the robot which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロボットの階段を上る様子を示す側面図である。It is a side view which shows the state of going up the stairs of the robot which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロボットの階段を上る様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of going up the stairs of the robot which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロボットの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the robot which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロボットの車輪及びブランチ機構を示す拡大側面図である。It is an enlarged side view which shows the wheel and branch mechanism of the robot which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロボットの車輪及びブランチ機構を示す図5のA−A線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 5 showing a wheel and a branch mechanism of a robot according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るロボットの車輪及びブランチ機構を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the wheel and a branch mechanism of the robot which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロボットのブランチ機構のロック解除時の内部の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal state at the time of unlocking of the branch mechanism of the robot which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロボットのブランチ機構のロック解除時の内部の様子を示す図8のB−B線断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 8 showing an internal state when the branch mechanism of the robot according to the embodiment of the present invention is unlocked. 本発明の一実施形態に係るロボットのブランチ機構のロック時の内部の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal state at the time of locking of the branch mechanism of the robot which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロボットのブランチ機構のロック時の内部の様子を示す図10のC−C線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line CC of FIG. 10 showing an internal state of a robot branch mechanism according to an embodiment of the present invention when locked. 本発明の一実施形態に係るロボットの制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control of the robot which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロボットが螺旋階段を上る様子を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically how the robot which concerns on one Embodiment of this invention goes up a spiral staircase.

以下、本発明の限定的ではない例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明をする。図1〜図3には、本実施形態に係る移動体としてのロボット1が示される。 Hereinafter, non-limiting exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show a robot 1 as a moving body according to the present embodiment.

図1には、平面な路面200を通常走行するロボット1が示され、図2及び図3には階段201を上るロボット1が示されている。以下通常走行を行うときのロボット1を通常モードのロボット1とし、階段を上るロボット1を段差モードのロボット1として説明する場合がある。 FIG. 1 shows a robot 1 that normally travels on a flat road surface 200, and FIGS. 2 and 3 show a robot 1 that climbs stairs 201. Hereinafter, the robot 1 when performing normal traveling may be described as the robot 1 in the normal mode, and the robot 1 climbing the stairs may be described as the robot 1 in the step mode.

まず、ロボット1の全体的な構成について説明する。図1〜3に示すように、本実施形態のロボット1は、制御装置30等の電子部品が内蔵される本体部11と、本体部11に取り付けられるフレーム12と、フレーム12に支持される複数の車輪20と、車輪20ごとに配置されるブランチ機構50と、を備える。 First, the overall configuration of the robot 1 will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, the robot 1 of the present embodiment includes a main body 11 in which electronic components such as a control device 30 are built, a frame 12 attached to the main body 11, and a plurality of robots supported by the frame 12. Wheels 20 and a branch mechanism 50 arranged for each wheel 20 are provided.

本体部11は、その内部にロボット1の各種機能や動作を制御する制御装置30の他、バッテリ、ジャイロセンサ、GPS、等の各種の電子部品を内蔵する。 The main body 11 contains various electronic components such as a battery, a gyro sensor, a GPS, etc., in addition to a control device 30 that controls various functions and operations of the robot 1.

フレーム12は、本体部11を支持する。このフレーム12に車輪20やブランチ機構50等が取り付けられる。車輪20はフレーム12の前後左右に合計4個配置される。 The frame 12 supports the main body 11. A wheel 20, a branch mechanism 50, and the like are attached to the frame 12. A total of four wheels 20 are arranged on the front, rear, left and right sides of the frame 12.

ブランチ機構50は、階段を昇降するための機構である。ブランチ機構50により、ロボット1の走行モードが通常モードから段差モード又は段差モードから通常モードに切り替えられる。 The branch mechanism 50 is a mechanism for ascending and descending stairs. The branch mechanism 50 switches the traveling mode of the robot 1 from the normal mode to the step mode or from the step mode to the normal mode.

図4には、ロボット1が備える電気的構成の一部が示される。図4に示すように、制御装置30には、検知部として機能するカメラ31と、複数の車輪20ごとに配置される複数のモータ90と、複数のブランチ機構50ごとに配置される複数のアクチュエータ100と、が電気的に接続される。 FIG. 4 shows a part of the electrical configuration included in the robot 1. As shown in FIG. 4, the control device 30 includes a camera 31 that functions as a detection unit, a plurality of motors 90 arranged for each of the plurality of wheels 20, and a plurality of actuators arranged for each of the plurality of branch mechanisms 50. 100 and are electrically connected.

制御装置30は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、記憶部、入出力インターフェース、通信部、外部記憶装置等を備えるコンピュータである。CPUは、ROMに記録されているプログラム、又は、記憶部からRAMにロードされたプログラムに従ってロボット1を制御するための各種の処理を実行する。記憶部は、ハードディスクやDRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、各種情報を記憶する。入出力インターフェースは、液晶ディスプレイ等のタッチパネルや操作ボタン等の入力部やスピーカ等の各種ハードウェアで構成され、各種情報を出力する出力部である。通信部は、インターネットを含むネットワークを介してユーザ端末等の他の装との間で行う通信を制御する。なお、上述の制御装置30の構成は一例であり、特に当該構成に限定されるわけではない。 The control device 30 is a computer including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a storage unit, an input / output interface, a communication unit, an external storage device, and the like. The CPU executes various processes for controlling the robot 1 according to the program recorded in the ROM or the program loaded from the storage unit into the RAM. The storage unit is composed of a hard disk, a DRAM (Dynamic Random Access Memory), or the like, and stores various types of information. The input / output interface is an output unit that is composed of a touch panel such as a liquid crystal display, an input unit such as an operation button, and various hardware such as a speaker, and outputs various information. The communication unit controls communication with other devices such as a user terminal via a network including the Internet. The configuration of the control device 30 described above is an example, and is not particularly limited to the configuration.

カメラ31は、画像又は動画を取得する。制御装置30はカメラ31が取得した画像に基づいて障害物等の検知や進行方向等を決定するための各種の処理を行う。 The camera 31 acquires an image or a moving image. The control device 30 performs various processes for detecting obstacles and the like and determining the traveling direction based on the image acquired by the camera 31.

モータ90は回転速度及び回転方向を調整可能であり、制御装置30によってその回転制御が行われる。4個の車輪20のそれぞれに駆動部としてのモータ90が配置されており、制御装置30は、車輪20ごとに異なる回転制御を行うことができる。本実施形態のモータ90はフレーム12に保持される。 The rotation speed and rotation direction of the motor 90 can be adjusted, and the rotation control is performed by the control device 30. A motor 90 as a drive unit is arranged on each of the four wheels 20, and the control device 30 can perform different rotation control for each wheel 20. The motor 90 of this embodiment is held by the frame 12.

アクチュエータ100は、ブランチ機構50を駆動する駆動部である。本実施形態のアクチュエータ100は、電磁式のソレノイドであり、制御装置30は、駆動制御が行われる。本実施形態のアクチュエータ100はフレーム12に保持される。 The actuator 100 is a drive unit that drives the branch mechanism 50. The actuator 100 of this embodiment is an electromagnetic solenoid, and the control device 30 is driven and controlled. The actuator 100 of this embodiment is held by the frame 12.

次に、本実施形態のロボット1が備える車輪20を駆動する機構について説明する。図5及び図6には、段差モード時の車輪20及びブランチ機構50が示される。図7には、車輪20及びブランチ機構50の駆動を行うための各部品が示される。 Next, a mechanism for driving the wheels 20 included in the robot 1 of the present embodiment will be described. 5 and 6 show the wheel 20 and the branch mechanism 50 in the step mode. FIG. 7 shows each component for driving the wheel 20 and the branch mechanism 50.

モータ90が有する出力軸91には、カップリング92を介してシャフト94が連結される。シャフト94は、フレーム12に固定されるベアリング93を介して回転可能に支持される。 A shaft 94 is connected to the output shaft 91 of the motor 90 via a coupling 92. The shaft 94 is rotatably supported via a bearing 93 fixed to the frame 12.

シャフト94におけるモータ90が接続される側の端部を内側の端部とし、モータ90が接続される側と反対側の端部を外側の端部とすると、ブランチ機構50はモータ90の外側の端部に連結される。ブランチ機構50は、シャフト94と一体的に回転する。以下の説明において、単に内側といった場合はロボット1の左右方向におけるモータ90側とし、外側といった場合はロボット1から離れる側として説明する場合がある。ここでいうロボット1から離れる側とは、車輪20の位置を基準としたときのロボット1の左右方向におけるモータ90側の反対側でもある。 Assuming that the end of the shaft 94 on the side to which the motor 90 is connected is the inner end and the end on the side opposite to the side to which the motor 90 is connected is the outer end, the branch mechanism 50 is on the outer side of the motor 90. Connected to the end. The branch mechanism 50 rotates integrally with the shaft 94. In the following description, the case of simply inside may be described as the side of the motor 90 in the left-right direction of the robot 1, and the case of the outside may be described as the side away from the robot 1. The side away from the robot 1 referred to here is also the side opposite to the motor 90 side in the left-right direction of the robot 1 with respect to the position of the wheel 20.

車輪20は、ベアリング22を介してシャフト94に取り付けられる。従って、車輪20はシャフト94に対して回転可能な構造となっている。本実施形態では、車輪20ごとに配置されるクラッチ機構95を介してモータ90の駆動力が車輪20に伝達される構造となっている。 The wheel 20 is attached to the shaft 94 via a bearing 22. Therefore, the wheel 20 has a structure that can rotate with respect to the shaft 94. In the present embodiment, the driving force of the motor 90 is transmitted to the wheels 20 via the clutch mechanism 95 arranged for each wheel 20.

図7に示すように、本実施形態のクラッチ機構95は、上述のアクチュエータ100に接続される接続部101と、接続部101の直線移動に連動する押圧部102と、同期ギア103と、ギア固定部104と、ブランチギア110と、車輪ギア21と、を備える。 As shown in FIG. 7, the clutch mechanism 95 of the present embodiment includes a connecting portion 101 connected to the actuator 100, a pressing portion 102 interlocked with the linear movement of the connecting portion 101, a synchronous gear 103, and gear fixing. A portion 104, a branch gear 110, and a wheel gear 21 are provided.

接続部101は、アクチュエータ100の駆動によって直線的に動作する。接続部101の先端には押圧部102が連結されており、押圧部102は接続部101と一体的な移動を行う。本実施形態の接続部101は、押圧部102に接続される面がアクチュエータ100に接続される接続面よりも相対的に大きくなるように構成されている。 The connecting portion 101 operates linearly by driving the actuator 100. A pressing portion 102 is connected to the tip of the connecting portion 101, and the pressing portion 102 moves integrally with the connecting portion 101. The connecting portion 101 of the present embodiment is configured such that the surface connected to the pressing portion 102 is relatively larger than the connecting surface connected to the actuator 100.

押圧部102は、接続部101が連結される棒状部102aと、棒状部102aの先端に形成されるリング部102bと、からなる。リング部102bは、その内径がシャフト94の外径よりも大きく形成されており、リング部102bの孔をシャフト94が挿通した状態となっている。リング部102bの径は同期ギア103の形状に応じたサイズとなっており、リング部102bを介して同期ギア103にアクチュエータ100の駆動力が伝達される。 The pressing portion 102 includes a rod-shaped portion 102a to which the connecting portion 101 is connected, and a ring portion 102b formed at the tip of the rod-shaped portion 102a. The inner diameter of the ring portion 102b is formed to be larger than the outer diameter of the shaft 94, and the shaft 94 is inserted through the hole of the ring portion 102b. The diameter of the ring portion 102b is sized according to the shape of the synchronous gear 103, and the driving force of the actuator 100 is transmitted to the synchronous gear 103 via the ring portion 102b.

同期ギア103は、内歯103aと、外歯103bと、連結部103cと、を備える。内歯103aはブランチギア110に噛み合う部位であり、外歯103bは車輪ギア21に噛み合う部位である。連結部103cは、同期ギア103における内側の部位であり、リング部102bに接触する部位である。 The synchronous gear 103 includes internal teeth 103a, external teeth 103b, and a connecting portion 103c. The inner tooth 103a is a portion that meshes with the branch gear 110, and the outer tooth 103b is a portion that meshes with the wheel gear 21. The connecting portion 103c is an inner portion of the synchronous gear 103 and is a portion that comes into contact with the ring portion 102b.

ギア固定部104は、押圧部102と同期ギア103を連結するための部材である。ギア固定部104と同期ギア103に押圧部102が挟まれた状態でネジ等の締結部材によって押圧部102、同期ギア103及びギア固定部104が連結される。 The gear fixing portion 104 is a member for connecting the pressing portion 102 and the synchronous gear 103. With the pressing portion 102 sandwiched between the gear fixing portion 104 and the synchronous gear 103, the pressing portion 102, the synchronous gear 103, and the gear fixing portion 104 are connected by a fastening member such as a screw.

ブランチギア110は、シャフト24に固定される。ブランチギア110は、左右方向に長い円柱状の外歯ギアである。本実施形態では、同期ギア103がアクチュエータ100によって移動した場合でも、ブランチギア110と同期ギア103の内歯103aの噛み合いが維持されるように、ブランチギア110の左右方向の長さが、同期ギア103の内歯103aの左右方向の長さよりも長くなるように構成される。これにより、ブランチギア110と同期ギア103の内歯103aは、通常モード及び段差モードの何れの状態においても噛み合う状態となる。 The branch gear 110 is fixed to the shaft 24. The branch gear 110 is a columnar external tooth gear that is long in the left-right direction. In the present embodiment, the length of the branch gear 110 in the left-right direction is set so that the meshing of the internal teeth 103a of the branch gear 110 and the synchronous gear 103 is maintained even when the synchronous gear 103 is moved by the actuator 100. It is configured to be longer than the length of the internal teeth 103a of 103 in the left-right direction. As a result, the internal teeth 103a of the branch gear 110 and the synchronous gear 103 are in a state of meshing in both the normal mode and the step mode.

車輪ギア21は、車輪20の内側の面に固定される。車輪ギア21は、リング状の内歯ギアである。車輪ギア21が同期ギア103の外歯103bに噛み合うことにより、シャフト24の回転と車輪20の回転が同期する状態となる。 The wheel gear 21 is fixed to the inner surface of the wheel 20. The wheel gear 21 is a ring-shaped internal tooth gear. When the wheel gear 21 meshes with the external teeth 103b of the synchronous gear 103, the rotation of the shaft 24 and the rotation of the wheel 20 are synchronized.

車輪ギア21と同期ギア103の外歯103bは、アクチュエータ100の動作によって同期状態と非同期状態が切り替えられる。同期状態が通常モードに対応し、非同期状態が段差モードに対応する。 The external teeth 103b of the wheel gear 21 and the synchronous gear 103 are switched between the synchronous state and the asynchronous state by the operation of the actuator 100. The synchronous state corresponds to the normal mode, and the asynchronous state corresponds to the step mode.

本実施形態では、アクチュエータ100により押圧部102が外側に移動した状態で車輪ギア21と同期ギア103の外歯103bが噛み合う同期状態となる。また、アクチュエータ100により押圧部102が内側に移動した状態で車輪ギア21と同期ギア103の外歯103bの噛み合いが解除されることより非同期状態となる。 In the present embodiment, the wheel gear 21 and the external teeth 103b of the synchronization gear 103 are in a synchronized state in which the pressing portion 102 is moved outward by the actuator 100. Further, the actuator 100 disengages the wheel gear 21 and the external teeth 103b of the synchronous gear 103 in a state where the pressing portion 102 is moved inward, so that the state becomes asynchronous.

次に、ブランチ機構50の構成について説明する。図5〜図7に示すように、ブランチ機構50は、車輪20の外側でシャフト24に固定される。本実施形態のブランチ機構50は、シャフト24と一体的に回転する。 Next, the configuration of the branch mechanism 50 will be described. As shown in FIGS. 5 to 7, the branch mechanism 50 is fixed to the shaft 24 on the outside of the wheel 20. The branch mechanism 50 of the present embodiment rotates integrally with the shaft 24.

ブランチ機構50は、径方向に延びるとともに周方向に等間隔に配置される複数のブランチ70と、複数のブランチ70のそれぞれに配置されるコイルばね71と、複数のブランチ70のそれぞれに配置されるブランチ支持部80と、ブランチ70の位置を保持する機構を有する連結部75と、を備える。 The branch mechanism 50 is arranged in each of a plurality of branches 70 extending in the radial direction and at equal intervals in the circumferential direction, a coil spring 71 arranged in each of the plurality of branches 70, and each of the plurality of branches 70. It includes a branch support portion 80 and a connecting portion 75 having a mechanism for holding the position of the branch 70.

ブランチ70は、径方向に直線的に移動可能に構成される。なお、ここでいう径方向は、車輪20の回転中心を円の中心としたときの径方向である。ブランチ70の位置は、ロボット1の走行モードによって変更される。 The branch 70 is configured to be linearly movable in the radial direction. The radial direction referred to here is the radial direction when the center of rotation of the wheel 20 is the center of the circle. The position of the branch 70 is changed depending on the traveling mode of the robot 1.

図1に示すようにロボット1が通常モードにある状態では、ブランチ70の先端部が車輪20の外周面(外端)よりも径方向内側に位置する。以下の説明において、この状態をブランチ70の待機位置とする。ブランチ70が待機位置にある状態では、車輪20とブランチ機構50が一体的に回転してもブランチ70が地面に設置することとはない。 As shown in FIG. 1, when the robot 1 is in the normal mode, the tip end portion of the branch 70 is located radially inside the outer peripheral surface (outer end) of the wheel 20. In the following description, this state is set as the standby position of the branch 70. In the state where the branch 70 is in the standby position, the branch 70 is not installed on the ground even if the wheel 20 and the branch mechanism 50 rotate integrally.

同様に、図2及び図3に示すようにロボット1が段差モードにある状態では、ブランチ70の先端部が車輪20の外周面(外端)よりも径方向外側に位置する。この状態をブランチ70の伸出位置とする。ブランチ70が伸出位置にある状態ではブランチ機構50が回転するとブランチ70が必ず地面に接触する状態となる。 Similarly, as shown in FIGS. 2 and 3, when the robot 1 is in the step mode, the tip end portion of the branch 70 is located radially outside the outer peripheral surface (outer end) of the wheel 20. This state is defined as the extension position of the branch 70. When the branch 70 is in the extended position, when the branch mechanism 50 rotates, the branch 70 always comes into contact with the ground.

コイルばね71は、ブランチ70が待機位置から伸出位置に移動する方向に付勢する。従って、ブランチ70は後述するロック機構81による規制や押し込まれる力が作用しない状態では伸出位置に移動する。 The coil spring 71 urges the branch 70 in the direction of moving from the standby position to the extension position. Therefore, the branch 70 moves to the extension position in a state where the regulation by the lock mechanism 81 described later or the pushing force does not act.

ブランチ支持部80は、ブランチ70の移動方向をガイドする。ブランチ支持部80によってブランチ70の移動方向が径方向に沿う移動となる。 The branch support 80 guides the moving direction of the branch 70. The branch support portion 80 causes the branch 70 to move along the radial direction.

連結部75には、待機位置のブランチ70の基端部が挿入される。連結部75がブランチ70を待機位置で固定するための機構について説明する。図8及び図9には、ブランチ機構50のロックが解除されたときの内部の様子が示されている。なお、図8及び図9には、ロック解除時点の伸出位置に移行する前の待機位置におけるブランチ70が示されているものとする。 The base end portion of the branch 70 in the standby position is inserted into the connecting portion 75. A mechanism for the connecting portion 75 to fix the branch 70 in the standby position will be described. 8 and 9 show the inside of the branch mechanism 50 when the lock is released. It is assumed that FIGS. 8 and 9 show the branch 70 in the standby position before shifting to the extension position at the time of unlocking.

本実施形態のブランチ70における連結部75に収まる部分には、係合溝76が形成される。係合溝76は、ブランチ70の外周面よりも小さい外径の部位である。この係合溝76を利用してブランチ70の待機位置での固定が実現される。 An engaging groove 76 is formed in a portion of the branch 70 of the present embodiment that fits in the connecting portion 75. The engaging groove 76 is a portion having an outer diameter smaller than the outer peripheral surface of the branch 70. The engagement groove 76 is used to fix the branch 70 at the standby position.

ブランチ70の待機位置での固定を実現するロック機構81は、連結部75の内部に配置される。本実施形態のロック機構81は、ケーシング82と、動作部83と、保持部84と、球状部85と、を備える。 The lock mechanism 81 that realizes the fixing of the branch 70 at the standby position is arranged inside the connecting portion 75. The lock mechanism 81 of the present embodiment includes a casing 82, an operating portion 83, a holding portion 84, and a spherical portion 85.

ケーシング82は、ロック機構81の各部品を保持する。動作部83はアクチュエータ100動作に連動する連動部材である。動作部83は、アクチュエータ100に機械的に接続される部位(図示省略)を有し、当該部位を介してアクチュエータ100の動作に連動して動作する。 The casing 82 holds each component of the lock mechanism 81. The operation unit 83 is an interlocking member that interlocks with the operation of the actuator 100. The operating unit 83 has a portion (not shown) mechanically connected to the actuator 100, and operates in conjunction with the operation of the actuator 100 via the portion.

保持部84はブランチ70の係合溝76に係合する球状部85を保持する部材である。球状部85は、少なくとも1つあればよいが、場合によっては複数配置してもよい。ロック機構81によるロック解除されている状態では、係合溝76に球状部85が係合されていない状態となる。コイルばね71による付勢により、図8の矢印に示すようにブランチ70は伸出位置に向かって移動する。 The holding portion 84 is a member that holds the spherical portion 85 that engages with the engaging groove 76 of the branch 70. The number of spherical portions 85 may be at least one, but in some cases, a plurality of spherical portions 85 may be arranged. In the state of being unlocked by the lock mechanism 81, the spherical portion 85 is not engaged with the engaging groove 76. Due to the urging by the coil spring 71, the branch 70 moves toward the extension position as shown by the arrow in FIG.

図10及び図11には、ブランチ機構50がロックされたときの内部の様子が示されている。アクチュエータ100が同期位置へ移動すると、アクチュエータ100の動作に連動する動作部83が外側に移動し、保持部84に保持される球状部85を係合溝76側に押し込む。これによってブランチ70が待機位置で固定されるロック状態となる。 10 and 11 show the inside of the branch mechanism 50 when it is locked. When the actuator 100 moves to the synchronous position, the operating portion 83 linked to the operation of the actuator 100 moves outward, and the spherical portion 85 held by the holding portion 84 is pushed toward the engaging groove 76. As a result, the branch 70 is locked in the standby position.

なお、ブランチ70は、伸出位置にある状態で動作部83がロック位置に移動したとしても、ブランチ70が地面に接触すると反力によって伸出位置から待機位置に押し戻される。このとき、ブランチ70は、移動の過程で球状部85を乗り越えるかたちで待機位置に移動し、係合溝76が球状部85の位置に到達したところで、球状部85が係合溝76に係合し、ロックされる。 Even if the operating portion 83 moves to the locked position while the branch 70 is in the extended position, when the branch 70 comes into contact with the ground, the branch 70 is pushed back from the extended position to the standby position by a reaction force. At this time, the branch 70 moves to the standby position over the spherical portion 85 in the process of movement, and when the engaging groove 76 reaches the position of the spherical portion 85, the spherical portion 85 engages with the engaging groove 76. And be locked.

次に、図12を参照してロボット1の制御の一例を説明する。図13に示すように、ロボット1が起動するとステップS101の通常モードS101での走行が開始される。 Next, an example of control of the robot 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 13, when the robot 1 is activated, the running in the normal mode S101 of step S101 is started.

ステップS102では、段差があるか否かが検知される。ステップS102における段差情報に基づく段差の判定する方法は種々の方式を採用することができる。例えば、カメラ31が取得した画像又は当該画像を加工した画像情報に基づいて段差の有無が制御装置30によって判定してもよい。この場合、段差が有ると判断するための基準高さを予め設定し、取得した画像と当該基準高さを比較して段差の有無を判定してもよい。車輪20の半径の70%を超えるものを基準高さとして設定してもよい。 In step S102, it is detected whether or not there is a step. Various methods can be adopted as the method for determining the step based on the step information in step S102. For example, the control device 30 may determine the presence or absence of a step based on the image acquired by the camera 31 or the image information obtained by processing the image. In this case, a reference height for determining that there is a step may be set in advance, and the presence or absence of the step may be determined by comparing the acquired image with the reference height. A height exceeding 70% of the radius of the wheel 20 may be set as the reference height.

なお、ステップS102の判定において、モータ90の電流値又はトルクを監視し、予め設定される異常パターンと合致した場合に段差が有ると制御装置30が判定する構成としてもよい。例えば、車輪20が段差に接触した状態では車輪20を駆動するモータ90の電流値が通常とは異なるパターンを示すように変化する。そこで、電流値が所定の閾値を超えた場合は、段差が有ると制御装置30が判断するように構成してもよい。あるいは、電流値と同様に車輪20が段差に接触している状態では、トルクも通常とは異なるパターンを示すので、ステップS102の判定において、トルクセンサをシャフト24等に配置し、制御装置30がトルクセンサのトルクを監視する構成としてもよい。この場合、制御装置30は、トルクセンサのトルクが予め設定されている閾値に入った場合に段差が有ると判定されることになる。 In the determination in step S102, the current value or torque of the motor 90 may be monitored, and the control device 30 may determine that there is a step when the pattern matches a preset abnormality pattern. For example, when the wheel 20 is in contact with the step, the current value of the motor 90 that drives the wheel 20 changes so as to show a pattern different from the usual one. Therefore, when the current value exceeds a predetermined threshold value, the control device 30 may be configured to determine that there is a step. Alternatively, when the wheel 20 is in contact with the step as in the current value, the torque also shows a pattern different from the normal one. Therefore, in the determination in step S102, the torque sensor is arranged on the shaft 24 or the like, and the control device 30 is used. It may be configured to monitor the torque of the torque sensor. In this case, the control device 30 determines that there is a step when the torque of the torque sensor falls within a preset threshold value.

ステップS102において、段差が無いと判定されている間は段差情報を監視し続ける。ステップS102において、段差が有ると判定された場合はステップS103の処理に移行する。 In step S102, the step information is continuously monitored while it is determined that there is no step. If it is determined in step S102 that there is a step, the process proceeds to step S103.

ステップS103では、段差モードへの移行が行われる。制御装置30は、アクチュエータ100を制御し、クラッチ機構95を非同期状態とするとともにブランチ機構50のロック機構81によるロックを解除する。これによって、車輪20とシャフト24の同期が解除されるとともに、ブランチ70が待機位置から伸出位置に移動した状態となる。 In step S103, the transition to the step mode is performed. The control device 30 controls the actuator 100, puts the clutch mechanism 95 in an asynchronous state, and releases the lock mechanism 81 of the branch mechanism 50. As a result, the wheels 20 and the shaft 24 are released from synchronization, and the branch 70 is moved from the standby position to the extension position.

段差モードでは、複数のブランチ70が車輪20の外径よりも外側に伸出した状態で、シャフト24とともにブランチ機構50が回転する。この状態では車輪20はシャフト24の回転に同期していないので、ブランチ70のグリップ力を効率的に地面(段差面)に伝達し、段差を乗り越えることができる。この段差モード中において、上述のモータ90の電流又はトルクに基づいてモータ90の回転制御を調整する構成としてもよい。本実施形態のロボット1は四輪であるが、四輪全ての回転制御及び対応するブランチ機構50の制御を同一の制御にしなければならないわけではない。例えば、前側に位置する車輪20に対応するブランチ機構50のブランチ70を伸出位置にするタイミングに対し、後側に位置する車輪20に対応するブランチ機構50のブランチ70を伸出位置にするタイミングを遅らせることもできる。これにより、後側の車輪20のトルクを利用して段差をより円滑に乗り越えることができる。 In the step mode, the branch mechanism 50 rotates together with the shaft 24 in a state where the plurality of branches 70 extend outward from the outer diameter of the wheel 20. In this state, since the wheel 20 is not synchronized with the rotation of the shaft 24, the grip force of the branch 70 can be efficiently transmitted to the ground (step surface) to overcome the step. In this step mode, the rotation control of the motor 90 may be adjusted based on the current or torque of the motor 90 described above. Although the robot 1 of the present embodiment has four wheels, the rotation control of all four wheels and the control of the corresponding branch mechanism 50 do not have to be the same control. For example, the timing at which the branch 70 of the branch mechanism 50 corresponding to the wheel 20 located on the front side is set to the extension position, whereas the branch 70 of the branch mechanism 50 corresponding to the wheel 20 located on the rear side is set at the extension position. Can also be delayed. As a result, the step can be overcome more smoothly by utilizing the torque of the rear wheel 20.

ステップS104では、段差が終了したか否かが判定される。段差が終了したか否かは段差の存在を検知するときと同様に、カメラ31の画像情報又は制御装置30が取得する電流値やトルク等に基づいて判定される。ステップS104で段差が終了したと判定されるまで段差モードが継続される。ステップS104で段差が終了したと判定されるとステップS101に戻り、ロボット1が通常モードに移行する。即ち、ロック機構81によって伸縮部材70を待機位置でロックするとともに、クラッチ機構95によって車輪20とブランチ機構50を同期状態に切り替える。以降、ロボット1の停止命令等がされるまでステップS102以降の処理が継続される。 In step S104, it is determined whether or not the step is completed. Whether or not the step is completed is determined based on the image information of the camera 31 or the current value, torque, or the like acquired by the control device 30, as in the case of detecting the existence of the step. The step mode is continued until it is determined in step S104 that the step is completed. When it is determined in step S104 that the step is completed, the process returns to step S101, and the robot 1 shifts to the normal mode. That is, the telescopic member 70 is locked in the standby position by the lock mechanism 81, and the wheel 20 and the branch mechanism 50 are switched to the synchronized state by the clutch mechanism 95. After that, the processing after step S102 is continued until the stop command of the robot 1 is issued.

次に、図13を参照してロボット1が螺旋階段202を上るときの制御の一例を説明する。図13に示すように、ロボット1が螺旋階段202を上る場合、平面視においてロボット1は曲がりながら段差を乗り越える必要がある。 Next, an example of control when the robot 1 climbs the spiral staircase 202 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 13, when the robot 1 climbs the spiral staircase 202, the robot 1 needs to overcome the step while bending in a plan view.

本実施形態の制御装置30は、左右のモータ90の回転制御を内輪差に基づいて行う。段差モードでは、ブランチ機構50がモータ90の駆動力によって回転するので、ブランチ機構50の回転制御が内輪差に基づいて実行されることになる。例えば、左右方向で曲がる側に位置するブランチ機構50の回転速度に対し、左右方向で反対側に位置するブランチ機構50の回転速度を速めるような制御を行うことができる。従って、螺旋階段202のように斜めに段差を移動する必要がある場合でも、本実施形態のロボット1によればスムーズに段差を乗り越えていくことができる。 The control device 30 of the present embodiment controls the rotation of the left and right motors 90 based on the inner ring difference. In the step mode, the branch mechanism 50 is rotated by the driving force of the motor 90, so that the rotation control of the branch mechanism 50 is executed based on the inner ring difference. For example, it is possible to control the rotation speed of the branch mechanism 50 located on the opposite side in the left-right direction with respect to the rotation speed of the branch mechanism 50 located on the side that bends in the left-right direction. Therefore, even when it is necessary to move the step diagonally as in the spiral staircase 202, the robot 1 of the present embodiment can smoothly overcome the step.

また、本実施形態のロボット1は、四輪走行であるが、後方の車輪20に対応するブランチ機構50の回転制御を前方のブランチ機構50の回転制御に一致させる必要はない。前後の位置に応じてブランチ機構50の回転制御を個別に行うことができる。このように、制御装置30がモータ90の制御を通じて行う各ブランチ機構50の回転制御は、ブランチ機構50の位置や状況に応じて異ならせることができる。 Further, although the robot 1 of the present embodiment is traveling on four wheels, it is not necessary to match the rotation control of the branch mechanism 50 corresponding to the rear wheels 20 with the rotation control of the front branch mechanism 50. The rotation control of the branch mechanism 50 can be individually performed according to the front-rear position. In this way, the rotation control of each branch mechanism 50 performed by the control device 30 through the control of the motor 90 can be different depending on the position and situation of the branch mechanism 50.

以上の説明から明らかなように、本発明の各実施形態は、以下の各構成により、それぞれ有利な効果を奏する。 As is clear from the above description, each embodiment of the present invention has an advantageous effect due to the following configurations.

本発明の実施形態に係る車輪(20)を備える移動体(1)は、段差の有無を示す段差情報を取得するカメラ(31)又は制御部(30)と、車輪(20)の外側まで伸びる伸出位置と車輪(20)の外端の内側に位置する待機位置の間で移動可能な伸縮部材(70)を複数有する伸縮機構(50)と、段差情報に基づいて伸縮部材(70)の位置を伸出位置又は待機位置に切り替える制御を行う制御部(30)と、を備える。これにより、通常時は伸縮部材(70)を待機位置にした状態で平らな路面200を走行することができ、階段201を上るときのみ伸縮部材(70)を伸出位置に移動させることができる。通常の走行時における伸縮部材(70)が路面に接触する事態の発生を防止できるので、階段を上る機能を有することに起因する走行効率の低下を防止できる。 The moving body (1) including the wheels (20) according to the embodiment of the present invention extends to the outside of the wheels (20) together with the camera (31) or the control unit (30) that acquires the step information indicating the presence or absence of the step. An expansion / contraction mechanism (50) having a plurality of expansion / contraction members (70) that can move between an extension position and a standby position located inside the outer end of the wheel (20), and an expansion / contraction member (70) based on step information. A control unit (30) that controls switching the position to the extension position or the standby position is provided. As a result, it is possible to travel on the flat road surface 200 with the telescopic member (70) in the standby position in the normal state, and the telescopic member (70) can be moved to the extended position only when climbing the stairs 201. .. Since it is possible to prevent the expansion / contraction member (70) from coming into contact with the road surface during normal traveling, it is possible to prevent a decrease in traveling efficiency due to having a function of climbing stairs.

また、本発明の実施形態に係る移動体(1)は、車輪(20)が伸縮機構(50)と一体的に回転する同期状態と、車輪(20)が伸縮機構(50)と一体的に回転しない非同期状態と、を切り替えるクラッチ機構(95)を更に備える。これにより、段差を上る場合は伸縮機構(50)のみに駆動力を伝達させることができるので、車輪(20)のスリップが生じない状態で伸縮部材(70)を段差の上部に接触させることができる。伸縮部材(70)の高いグリップ力を実現できるので、段差を上る動作をより円滑にすることができる。 Further, in the moving body (1) according to the embodiment of the present invention, the wheel (20) is integrally rotated with the telescopic mechanism (50), and the wheel (20) is integrally with the telescopic mechanism (50). A clutch mechanism (95) for switching between a non-rotating asynchronous state and a non-rotating state is further provided. As a result, when climbing a step, the driving force can be transmitted only to the expansion / contraction mechanism (50), so that the expansion / contraction member (70) can be brought into contact with the upper part of the step without slipping of the wheels (20). it can. Since the high grip force of the telescopic member (70) can be realized, the operation of climbing a step can be made smoother.

また、本発明の実施形態に係る移動体(1)が備える制御部(30)は、段差が有る場合には伸縮部材(70)の位置を伸出位置に切り替えるとともにクラッチ機構(95)を非同期状態に制御する。これにより、特別な操作を行うことなく非同期状態に移行することができるので、ユーザの手間を煩わせることなく移動体(1)が段差を上ることができる。 Further, the control unit (30) provided in the moving body (1) according to the embodiment of the present invention switches the position of the telescopic member (70) to the extension position and asynchronously synchronizes the clutch mechanism (95) when there is a step. Control to state. As a result, it is possible to shift to the asynchronous state without performing a special operation, so that the moving body (1) can climb the step without bothering the user.

また、本発明の実施形態に係る移動体(1)は、クラッチ機構(95)が、駆動部(90)の駆動力が伝達される車軸(24)に固定される第1ギア(110)と、車輪20に固定される第2ギア(21)と、第1ギア(110)及び第2ギア(21)の両方に噛み合う同期位置と第1ギア(110)に噛み合いつつ第2ギア(21)には噛み合わない非同期位置との間を移動可能な同期ギア(103)と、同期ギア(103)の位置を同期位置又は非同期位置に変更するアクチュエータ(100)と、を有する。これにより、複数のギアを利用することにより、同期位置と非同期位置の切替動作を確実かつ迅速に行う構成をシンプルな構成で実現できる。 Further, the moving body (1) according to the embodiment of the present invention includes a first gear (110) in which the clutch mechanism (95) is fixed to the axle (24) to which the driving force of the driving unit (90) is transmitted. , The second gear (21) fixed to the wheel 20 and the synchronous position where both the first gear (110) and the second gear (21) are engaged and the second gear (21) is engaged with the first gear (110). Has a synchronous gear (103) that can move between asynchronous positions that do not mesh with each other, and an actuator (100) that changes the position of the synchronous gear (103) to a synchronous position or an asynchronous position. As a result, by using a plurality of gears, it is possible to realize a configuration in which the switching operation between the synchronous position and the asynchronous position is surely and quickly performed with a simple configuration.

また、本発明の実施形態に係る移動体(1)は、画像を取得する撮像部(31)を更に備え、制御部(30)は、撮像部(31)により取得された画像情報から段差情報を取得する。これにより、撮像部(31)の画像情報を利用して段差情報を取得できるので、段差がある地点を示すデータ等がなくても、実際に存在する段差に基づいて伸縮部材(70)の位置を変更することができる。 Further, the moving body (1) according to the embodiment of the present invention further includes an image pickup unit (31) for acquiring an image, and the control unit (30) has step information from the image information acquired by the image pickup unit (31). To get. As a result, the step information can be acquired by using the image information of the imaging unit (31), so that the position of the telescopic member (70) is based on the step that actually exists even if there is no data indicating the point where the step exists. Can be changed.

また、本発明の実施形態に係る移動体(1)が備える制御部(30)は、車輪(20)を駆動する駆動部(90)の電流値又は車輪(20)に掛かるトルクから段差情報を取得する。これにより、撮像部(31)等の視覚センサや接触センサ等のセンサ装置がない場合や視覚センサや接触センサ等が機能しない場合であっても、段差を検知して走行モードを切り替えることができる。 Further, the control unit (30) included in the moving body (1) according to the embodiment of the present invention obtains step information from the current value of the drive unit (90) for driving the wheel (20) or the torque applied to the wheel (20). get. As a result, even when there is no sensor device such as a visual sensor such as an imaging unit (31) or a contact sensor, or when the visual sensor or contact sensor does not function, it is possible to detect a step and switch the traveling mode. ..

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the range in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention. is there.

上記実施形態では、ロック機構81がアクチュエータ100に連動する例を説明したが、ロック機構81がアクチュエータ100とは独立して設けられる構成としてもよい。例えば、連結部75の内部に電気的な信号を受けて動作するロック機構を配置してもよい。この場合、アクチュエータ100が非同期位置に動作した後にロック機構81のロックを解除する等、アクチュエータ100の動作タイミングとは異なるタイミングでブランチ70を待機位置から伸出位置に移動させることができる。このように、ロック機構81、ブランチ機構50及びクラッチ機構95の構成は、事情に応じて適宜変更することができる。 In the above embodiment, the example in which the lock mechanism 81 is interlocked with the actuator 100 has been described, but the lock mechanism 81 may be provided independently of the actuator 100. For example, a lock mechanism that operates by receiving an electric signal may be arranged inside the connecting portion 75. In this case, the branch 70 can be moved from the standby position to the extension position at a timing different from the operation timing of the actuator 100, such as unlocking the lock mechanism 81 after the actuator 100 operates in the asynchronous position. As described above, the configurations of the lock mechanism 81, the branch mechanism 50, and the clutch mechanism 95 can be appropriately changed depending on the circumstances.

上記実施形態では、画像情報を取得するカメラ31やモータ90の電流又はトルクを監視する制御装置30を段差情報取得部の例として説明したが、段差情報取得部の構成はこの構成に限定されるわけではない。例えば、外部装置からロボット1が受信する信号を段差情報としてもよい。 In the above embodiment, the camera 31 that acquires image information and the control device 30 that monitors the current or torque of the motor 90 have been described as an example of the step information acquisition unit, but the configuration of the step information acquisition unit is limited to this configuration. Do not mean. For example, the signal received by the robot 1 from the external device may be used as the step information.

上記実施形態では、四輪走行するロボット1を移動体の例として説明したが、四輪走行するロボットに限定されるわけではない。また、人が搭乗する車両や車椅子の車輪に本発明を適用することができる。人が搭乗する車両や車椅子の場合は、段差情報を送信できる操作部を配置し、該操作部によって段差情報が制御部に送信される構成としてもよい。 In the above embodiment, the robot 1 traveling on four wheels has been described as an example of a moving body, but the robot 1 is not limited to the robot traveling on four wheels. Further, the present invention can be applied to the wheels of a vehicle or a wheelchair on which a person is boarding. In the case of a vehicle or a wheelchair on which a person is boarding, an operation unit capable of transmitting step information may be arranged, and the step information may be transmitted to the control unit by the operation unit.

1 ロボット(移動体)
20 車輪
21 車輪ギア(第2ギア)
24 シャフト(車軸)
30 制御装置(制御部、段差情報取得部)
31 カメラ(段差情報取得部)
50 ブランチ機構(伸縮機構)
70 ブランチ(伸縮部材)
90 モータ(駆動部)
95 クラッチ機構
100 アクチュエータ
103 同期ギア
110 ブランチギア(第1ギア)
1 Robot (mobile body)
20 wheels 21 wheel gear (second gear)
24 shaft (axle)
30 Control device (control unit, step information acquisition unit)
31 Camera (step information acquisition unit)
50 branch mechanism (expansion and contraction mechanism)
70 branches (expandable member)
90 motor (drive unit)
95 Clutch mechanism 100 Actuator 103 Synchronous gear 110 Branch gear (1st gear)

Claims (5)

車輪を備える移動体であって、
段差の有無を示す段差情報を取得する段差情報取得部と、
前記車輪の外側まで伸びる伸出位置と前記車輪の外端の内側に位置する待機位置の間で移動可能な伸縮部材を複数有する伸縮機構と、
前記段差情報に基づいて前記伸縮部材の位置を前記伸出位置又は前記待機位置に切り替える制御を行う制御部と、
前記車輪が前記伸縮機構と一体的に回転する同期状態と、前記車輪が前記伸縮機構と一体的に回転しない非同期状態と、を切り替えるクラッチ機構と、
を備える移動体。
A mobile body with wheels
A step information acquisition unit that acquires step information indicating the presence or absence of a step,
An expansion / contraction mechanism having a plurality of expansion / contraction members that can move between an extension position extending to the outside of the wheel and a standby position located inside the outer end of the wheel.
A control unit that controls switching the position of the telescopic member to the extension position or the standby position based on the step information.
A clutch mechanism that switches between a synchronous state in which the wheels rotate integrally with the telescopic mechanism and an asynchronous state in which the wheels do not rotate integrally with the telescopic mechanism.
A mobile body equipped with.
前記制御部は、
前記段差が有る場合には前記伸縮部材の位置を前記伸出位置に切り替えるとともに前記クラッチ機構を前記非同期状態に制御する請求項に記載の移動体。
The control unit
The moving body according to claim 1 , wherein when there is a step, the position of the telescopic member is switched to the extension position and the clutch mechanism is controlled to the asynchronous state.
前記クラッチ機構は、
駆動部の駆動力が伝達される車軸に固定される第1ギアと、
前記車輪に固定される第2ギアと、
前記第1ギア及び前記第2ギアの両方に噛み合う同期位置と前記第1ギアに噛み合いつつ前記第2ギアには噛み合わない非同期位置との間を移動可能な同期ギアと、
前記同期ギアの位置を前記同期位置又は前記非同期位置に変更するアクチュエータと、を有する請求項又はに記載の移動体。
The clutch mechanism is
The first gear fixed to the axle to which the driving force of the driving unit is transmitted,
The second gear fixed to the wheel and
A synchronous gear that can move between a synchronous position that meshes with both the first gear and the second gear and an asynchronous position that meshes with the first gear but does not mesh with the second gear.
The moving body according to claim 1 or 2 , further comprising an actuator that changes the position of the synchronous gear to the synchronous position or the asynchronous position.
画像を取得する撮像部を更に備え、
前記制御部は、前記撮像部により取得された画像情報から前記段差情報を取得する請求項1からの何れかに記載の移動体。
It also has an imaging unit that acquires images.
The moving body according to any one of claims 1 to 3 , wherein the control unit acquires the step information from the image information acquired by the imaging unit.
前記制御部は、前記車輪を駆動する駆動部の電流値又は前記車輪に掛かるトルクから段差情報を取得する請求項1からの何れかに記載の移動体。 The moving body according to any one of claims 1 to 3 , wherein the control unit acquires step information from the current value of the drive unit that drives the wheels or the torque applied to the wheels.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5973372A (en) * 1983-08-08 1984-04-25 Masaharu Takano Travelling machine
JP3566230B2 (en) * 2000-06-09 2004-09-15 島津メクテム株式会社 Traveling device
JP2015093668A (en) * 2013-11-14 2015-05-18 加治屋 徹 Carry cart
JP6463621B2 (en) * 2014-11-20 2019-02-06 株式会社 日立産業制御ソリューションズ Traveling device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111604941A (en) * 2020-05-27 2020-09-01 南宁学院 Movable chassis of mechanical arm

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