JPH02180571A - Walking robot - Google Patents

Walking robot

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JPH02180571A
JPH02180571A JP63331268A JP33126888A JPH02180571A JP H02180571 A JPH02180571 A JP H02180571A JP 63331268 A JP63331268 A JP 63331268A JP 33126888 A JP33126888 A JP 33126888A JP H02180571 A JPH02180571 A JP H02180571A
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robot body
leg
robot
leg units
unit
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Hitoshi Iida
飯田 均
Satoshi Okada
敏 岡田
Hisashi Hozumi
久士 穂積
Ryoichi Nakayama
良一 中山
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Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To enable a wide movement irrespective of a trouble road and curved passage, etc., with securing quickness and stability, by fitting six leg units at least at about equal intervals to the circumferential part of a robot main body. CONSTITUTION:At least six leg units 7 are fitted to the circumferential part of a robot main body 6 and the robot main body is supported by the leg units 7 in half number every other unit, i.e. three leg units at least. So, the stability is secured because of the min. three points support being executed and sufficient walk width can be given to the residual leg units 7, and the overcoming opera tion of an obstruction and rapidity become easy to be obtd. Also because of the base end link of each leg unit 7 having the degree of freedom on the horizon tal face, the track change can quickly be executed without the need for changing the direction of the robot main body 6, by turning the leg unit 7 in a swing up state for instance.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は例えば原子力発電プラント内や各種工場内での
点検、監視作業等に適用される歩行ロボットに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a walking robot that is applied to inspection, monitoring work, etc. in a nuclear power plant or various factories, for example.

(従来の技術) 近年、様々な形態の移動機構の研究開発が行なわれてい
る。特に、原子力発電所等において、各種配管を跨ぎ、
機器や障害物等を避けながら、狭い通路や階段を移動し
、目的とする場所へ到達可能な移動機構は、人間に代わ
り点検・作業等を行なうロボットの開発要素として重要
である。
(Prior Art) In recent years, various types of movement mechanisms have been researched and developed. In particular, in nuclear power plants, etc., when straddling various piping,
A movement mechanism that can navigate narrow passages and stairs while avoiding equipment and obstacles to reach a desired location is an important element in the development of robots that perform inspections and work in place of humans.

例えば原子力発電プラントでは、1年に1回運転を停止
させて、予め決められたスケジュールに従って定期検査
を行なっている。この定期検査の項目は極めて多いが、
稼動率を向上させるためできる限り短期間で終了するこ
とが望まれている。
For example, in a nuclear power plant, operation is stopped once a year and periodic inspections are performed according to a predetermined schedule. There are many items in this periodic inspection, but
It is desired that the project be completed in as short a time as possible in order to improve the operating rate.

点検、検査の場所によっては、放射線の彰費により1人
の作業者の立ち入り時開が限られているところもあり、
そのため多くの作業者を必要とし作業効率が悪い。また
、プラント稼動中においても機器、装置等の点検、検査
を行なうことは異常事りの早期発見、早期対応が可能と
なり、重要である。ただし、稼動中においては人間は通
常接近困難なところが多い。
Depending on the location of the inspection or inspection, there may be restrictions on entry by one worker due to radiation regulations.
Therefore, many workers are required and work efficiency is poor. In addition, it is important to inspect and inspect equipment, equipment, etc. even while the plant is in operation, as this enables early detection and early response to abnormalities. However, during operation, there are many places that are difficult for humans to access.

これらの背mのもとに、人間に代わり点検や検査を行な
う様々なロボットが開発されている。例えば、TVカメ
ラやマニピュレータおよび放射線量率計、温度計等の各
種検出器等を搭載したモルレール式ロボット、車輪式ロ
ボット、クローラ式ロボット等の点検、作業ロボットが
ある。
Based on these ideas, various robots have been developed to perform inspections and inspections in place of humans. For example, there are inspection and work robots such as mole rail type robots, wheel type robots, and crawler type robots, which are equipped with TV cameras, manipulators, and various detectors such as radiation dose rate meters and thermometers.

しかしながら、これらのロボットには種々の難点がある
。例えばモルレール式では軌道を敷設しなければならな
いため、付帯設備装置の手間がかかり、さらにロボット
の行動範囲が限定される。
However, these robots have various drawbacks. For example, in the mole rail type, a track must be laid, which requires additional equipment and equipment, and furthermore, the robot's range of action is limited.

特に、既設プラントに軌道を敷設することは、軌道の設
置スペース、軌道装置の工事作業時の環境条件等の面か
ら極めて困難である。車輪式ロボットでは、堰、段差、
配管、ケーブル等を乗り越えることができず、クローラ
式0ボツトでは、堰、段差、配管、ケーブル等を乗り越
える時に、乗り越える相手を傷付けるおそれがある。さ
らに、車輪式、クローラ式等のロボッI・では、制御や
動力供給のためのケーブルを有している場合が多く、行
動範囲が限定され、ロボットの移動に合せてケーブル処
理を行なう装置も必要となる。
In particular, it is extremely difficult to lay a track in an existing plant due to the space for installing the track, the environmental conditions during construction of the track equipment, etc. With wheeled robots, weirs, steps,
Crawler-type zero-bots cannot climb over piping, cables, etc., and when climbing over weirs, steps, piping, cables, etc., there is a risk of injuring the person being climbed over. Furthermore, wheel-type, crawler-type, etc. robots often have cables for control and power supply, which limits their range of motion and requires equipment to handle cables as the robot moves. becomes.

そこで最近では堰や段差を乗り越えることができるとと
もに、ケーブルや配管等を傷付けることなく跨ぐことが
できる脚式の歩行ロボットが開発されている。例えば人
間の歩行を模擬した2脚式あるいはそれに類する4脚式
のものが代表的である。
Recently, legged walking robots have been developed that can overcome weirs and steps, as well as straddle cables, piping, etc. without damaging them. For example, a two-legged type that simulates human walking or a similar four-legged type is typical.

(発明が解決しようとする課題) ところが、これまで開発されている歩行ロボッ!・では
、安定性や高速性に欠けるとともに、進路変更や方向転
換等の対応性が悪く、また機構が極めてII雑で重量も
大きくなる等の問題がある。
(Problem to be solved by the invention) However, the walking robots that have been developed so far!・In addition to lacking stability and high speed, there are problems such as poor response to course changes and direction changes, and the mechanism is extremely complicated and heavy.

このため種々の個所に入り込み、点検等を行なう実用ロ
ボットとしては、前述した車輪式等に頼らざるを得ず、
必ずしも十分な成果が得られていないのが実情である。
For this reason, as a practical robot that enters various places and performs inspections, etc., we have no choice but to rely on the wheel-type robots mentioned above.
The reality is that sufficient results have not always been obtained.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、第1
の目的は安定性および高速性に帰れ、かつ行動範囲が広
く、しかも堰や段差、配管またはケーブル等の障害が存
する路面でもそれらを傷付けることなく容易に乗り越え
て歩行動作でき、比較的簡易で軽量化も図れる歩行ロボ
ットを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the present invention has been made in view of the above circumstances.
Its purpose is to provide stability and high speed, and to have a wide range of motion.Moreover, it can easily walk over road surfaces with obstacles such as weirs, steps, piping, or cables without damaging them, and is relatively simple and lightweight. The objective is to provide a walking robot that can also be used for walking.

また、第2の目的は、遠隔地からのコントロールにより
、一定の視覚に基づいて任意の動作が行なえるとともに
、点検、監視等の実用的操作が容易に行なえる点検用の
歩行ロボットを提供することにある。
The second purpose is to provide a walking robot for inspection that can be controlled from a remote location to perform arbitrary movements based on a certain visual sense, and that can easily carry out practical operations such as inspection and monitoring. There is a particular thing.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 請求項1の発明は第1の目的を達成するもので、υ制御
部を一体または別体に備えたロボット本体と、このロボ
ット本体を移動させるための脚ユニットと、前記!bl
jll1部からの指令に基づいて前記各脚ユニットを駆
動する駆動機構とを有する歩行ロボットであって、前記
脚ユニツ1−は、前記ロボット本体の周囲部に略等間隔
で少なくとも6体取付けられ、その各脚ユニットは、そ
れぞれ前記ロボット本体に対して水平面上および垂直面
上での自由度を有して連結された基端側リンクと、この
基端側リンクに対して垂直面上での自由度を有して連結
された先端リンクとからなり、かつ隣接する脚ユニット
のいずれか一方が常に着地して歩行動作を交互に行なう
べく設定したことを特徴とする 請求項2の発明は第2の目的を達成するもので、円柱状
または多角柱状のロボット本体と、このロボット本体の
周囲部に等間隔で設けられた複数の脚ユニットと、前記
ロボット本体に設けられ、そのロボット本体の外部との
データの受け渡しを行なう無線式送受信器と、前記脚ユ
ニットのすべてを制御する統括コン]・ローラと、前記
脚ユニットの動きを個々に制御する複数のローカル・コ
ントローラと、前記脚ユニットを駆動するためのアクチ
ュエータおよびそのアクチュエータを駆動する複数のド
ライバと、前記ロボット本体に設けられた視覚装置およ
びそのコントロールユニットと、前記視覚装置による映
像の送信を行なう映像送信器と、前記視覚装置による視
取方向を変えるための視覚装置駆動用コントローラと、
前記ロボット本体が配置する環境情報を検出する検出器
と、ロボット本体に搭載され前記各駆動部分を駆動する
ための動力源と、前記ロボット本体と別に設けられた遠
隔指令装置とを備え、前記遠隔指令装置は、前記ロボッ
ト本体側に送るデータを処理するための主制御装置と、
ロボット本体のC無線式送受信器とデータの受け渡しを
行なうための無線式送受信装置と、前記ロボット本体の
視覚装置の映像を監視するためのモニタ装置とを有する
ことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) The invention of claim 1 achieves the first object, and includes a robot body including a υ control section integrally or separately, and a leg unit for moving the robot body. And as mentioned above! bl
A walking robot having a driving mechanism for driving each of the leg units based on a command from a JLL1 section, wherein at least six leg units 1- are attached at approximately equal intervals around the periphery of the robot body, Each leg unit has a proximal link connected to the robot body with degrees of freedom in a horizontal plane and a vertical plane, and a proximal link connected with a degree of freedom in a vertical plane with respect to the proximal link. The invention according to claim 2 is characterized in that the leg unit is configured such that one of the adjacent leg units always lands on the ground and performs a walking motion alternately. This robot has a cylindrical or polygonal columnar robot body, a plurality of leg units provided at equal intervals around the robot body, and a plurality of leg units provided on the robot body and connected to the outside of the robot body. a wireless transmitter/receiver that exchanges data, a general controller/roller that controls all of the leg units, a plurality of local controllers that individually control the movements of the leg units, and a plurality of local controllers that drive the leg units. an actuator and a plurality of drivers for driving the actuator; a visual device provided on the robot body and its control unit; a video transmitter for transmitting images by the visual device; and a viewing direction by the visual device. a visual device driving controller for changing the
The robot main body is equipped with a detector for detecting environmental information arranged in the robot main body, a power source mounted on the robot main body for driving each of the drive parts, and a remote command device provided separately from the robot main body, The command device includes a main control device for processing data sent to the robot main body side;
The present invention is characterized in that it has a wireless transmitter/receiver for exchanging data with the C wireless transmitter/receiver of the robot body, and a monitor device for monitoring the image of the visual device of the robot body.

(作用) 請求項1の発明によれば、少なくとも6体の脚ユニツ1
−がロボット本体の周囲部に取付けられ、歩行時には1
つおきの半数の脚ユニット、つまり少なくとも3体の脚
ユニットで、ロボット本体が支持される。したがって、
最低3点支持が行なわれるので安定性が確保されるとと
もに、残りの脚ユニットに十分な歩幅を与えることがで
きるので、障害物の乗り越え動作や高速性も容易に得ら
れるようになる。
(Function) According to the invention of claim 1, at least six leg units 1
− is attached to the periphery of the robot body, and when walking, 1
The robot body is supported by half of the leg units, that is, at least three leg units. therefore,
Since at least three points of support are provided, stability is ensured, and sufficient stride length can be given to the remaining leg units, making it easier to overcome obstacles and achieve high speed.

また、各脚ユニットの基端リンクは水平面上の自由度を
有することから、例えば振上げ状態の脚ユニットを水平
面上で回動させることにより、ロボット本体の向きを変
える必要なく進路変更が迅速に行なえる。なお、接地状
態の脚ユニットに回動力を与えた場合には、支持されて
いるロボット本体自体が相対的に回動するので、ロボッ
ト本体の向きを一定角喰変えることも容易である。した
がって、行動範囲も広く、また障害物の存する路面や曲
りくねった通路でも容易、迅速に歩行することができる
In addition, since the base end link of each leg unit has a degree of freedom on the horizontal plane, for example, by rotating the leg unit in the raised state on the horizontal plane, it is possible to quickly change the course without having to change the direction of the robot body. I can do it. Note that when a rotational force is applied to the leg unit in the grounded state, the supported robot body itself rotates relatively, so it is easy to change the direction of the robot body by a certain angle. Therefore, the range of movement is wide, and the user can walk easily and quickly even on road surfaces with obstacles and winding passages.

ざらに各脚ユニットは、基端リンクが水平面上および垂
直面上の自由度を有し、先端リンクが垂直面上の自由度
を有するリンク構造であるから、構成が比較的簡単で、
駆動用モータや動力伝X!i機構等も簡易なものが採用
でき、コンパクト化、軽量化も容易に図れる。
Roughly speaking, each leg unit has a link structure in which the base end link has degrees of freedom in the horizontal and vertical planes, and the tip link has degrees of freedom in the vertical planes, so the configuration is relatively simple.
Drive motor and power transmission A simple i-mechanism can be adopted, and it can be easily made compact and lightweight.

また、請求項2の発明によれば、ロボット本体が円柱状
または多角柱状で、脚ユニットが周方向に等間隔で設け
られているので、回転対称的構成となり、脚ユニットの
水平面上での回動による方向転換等がさらに自由に行な
えるとともに、データ処理装置、外部環境の検出器、視
覚装置および無線式送受信装置等の搭載により、遠隔操
作で諸種項目の点検、監視が容易に行なえるようになる
Further, according to the invention of claim 2, since the robot body is cylindrical or polygonal and the leg units are provided at equal intervals in the circumferential direction, a rotationally symmetrical configuration is achieved, and rotation of the leg units on the horizontal plane is achieved. In addition to being able to more freely change directions through motion, it is also equipped with a data processing device, external environment detector, visual device, wireless transmitter/receiver, etc., making it easier to inspect and monitor various items by remote control. become.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。(Example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本実施例の歩行ロボットの制御システムを示す
ブロック図、第2図は歩行ロボットの機械的構成を示す
側面図、第3図はその平面図、第4図は歩行ロボットの
脚ユニットを示す構成図である。
Fig. 1 is a block diagram showing the control system of the walking robot of this embodiment, Fig. 2 is a side view showing the mechanical configuration of the walking robot, Fig. 3 is a plan view thereof, and Fig. 4 is the leg unit of the walking robot. FIG.

第1図に示すように、本実施例の歩行ロボットは、大別
して、制御部としての遠隔指令部1と、この遠隔指令部
1と別体で移動する移動部2とから構成される。遠隔指
令部1は、移動部2に送るIIJ Illデータを処理
し、移動部2の状態を表、わすデータを受け取るための
主制御装置3と、無線式送受信装置4およびそのアンテ
ナ4aと、移動部2から送られてくる映像を受信するた
めのTVモニタ5およびそのアンテナ5aとから構成さ
れる。
As shown in FIG. 1, the walking robot of this embodiment is roughly divided into a remote command section 1 as a control section, and a moving section 2 that moves separately from the remote command section 1. The remote control unit 1 includes a main controller 3 for processing IIJ Ill data to be sent to the mobile unit 2 and receiving data indicating the status of the mobile unit 2, a wireless transmitter/receiver 4 and its antenna 4a, and a mobile unit 2. It consists of a TV monitor 5 and its antenna 5a for receiving the video sent from the section 2.

移動部2はロボット本体6と、これを移動させるための
6体の脚ユニット7とを右する。
The moving unit 2 includes a robot main body 6 and six leg units 7 for moving the robot main body 6.

この移動部2のシステム構成は第1図に示すように、移
動用直接関連要素として脚ユニット7を駆動するための
ドライバ11a、11b、11c。
As shown in FIG. 1, the system configuration of this moving unit 2 includes drivers 11a, 11b, and 11c for driving the leg unit 7 as directly related elements for movement.

12a、−”I 6a、16b、16Gと、脚ユニット
7を直接駆動制御するO=カル・コント0−ラ11〜1
6と、ローカル・コントローラ11〜16を管理および
制御する統轄コント0−ラ17と、無線式送受信器18
およびそのアンテナ18aと、バッテリ19とを有して
いる。また、点検用構成要素として、視覚装置であるT
Vカメラ20と、カメラ・コントロール20と、映像送
信器20bと、アンテナ20C,雲台21と、雲台ドラ
イバ21aおよび雲台コントローラ22とを右している
12a, -"I 6a, 16b, 16G, and O = cal controller 0-ra 11-1 that directly drives and controls the leg unit 7
6, a supervising controller 17 that manages and controls the local controllers 11 to 16, and a wireless transceiver 18
It has an antenna 18a, and a battery 19. In addition, as a component for inspection, the visual device T
The V camera 20, camera control 20, video transmitter 20b, antenna 20C, pan head 21, pan head driver 21a, and pan head controller 22 are shown on the right.

脚ユニット7は、後述するように3自由度を有するもの
で、その3つの動作を制御するために3個のDCモータ
、3個のエンコーダ(位置検出器)、611のリミット
スイッチおよび3bのブレーキをそれぞれ有している。
The leg unit 7 has three degrees of freedom as will be described later, and in order to control its three operations, there are three DC motors, three encoders (position detectors), a limit switch 611, and a brake 3b. They each have

また、特に図示しないが、移動部2には、各種検出器と
して、温湿度計、放射線量率計等を搭載し、計測データ
を遠隔指令部1に送信し、環境情報をモニタリングする
ようにしている。
Although not particularly shown, the moving unit 2 is equipped with various detectors such as a thermohygrometer, a radiation dose rate meter, etc., and transmits measurement data to the remote control unit 1 to monitor environmental information. There is.

次に移動部2の機械的構成を第2図〜第4図によって説
明する。
Next, the mechanical configuration of the moving section 2 will be explained with reference to FIGS. 2 to 4.

第2図および第3図に示すように、ロボット本体6は正
六角柱状をなしており、このロボット本体6の周囲部に
6体の脚ユニット7が周方向に等間隔で取付けられてい
る。各脚ユニット7は、制御部としての遠隔指令部1か
らの指令に基づいて作動する駆動部としての各コントロ
ーラ11〜16.11a〜16aおよびアクチュエータ
によって駆動される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the robot body 6 has a regular hexagonal column shape, and six leg units 7 are attached to the periphery of the robot body 6 at equal intervals in the circumferential direction. Each leg unit 7 is driven by each of the controllers 11 to 16.

即ち、各脚ユニット7は第4図に示すように、ロボット
本体6に対して水平面上および垂直面上での自由度を有
して連結された平行リンク式の基端リンク7aと、この
基端リンク7aに対して垂直面上での自由度を有して連
結された1本の先・端リンク7bとからなっている。
That is, as shown in FIG. 4, each leg unit 7 has a base end link 7a of a parallel link type connected to the robot body 6 with degrees of freedom on the horizontal and vertical planes, and this base end link 7a. It consists of one tip/end link 7b connected to the end link 7a with a degree of freedom in the vertical plane.

基端リンク7aは垂直な旋回軸23と、この旋回軸23
の上下端部に設けられた傾斜軸心を有する各1対のボー
ルネジ24.25およびナツト26.27と、この各ナ
ツト26.27に2点が支持された三角形板状のブラケ
ット28と、このブラケット28に連結された平行リン
ク29.30とからな、つている。
The base end link 7a has a vertical pivot shaft 23 and a vertical pivot shaft 23.
A pair of ball screws 24.25 and nuts 26.27 each having an inclined axis provided at the upper and lower ends of It is connected to parallel links 29, 30 connected to the bracket 28.

なお、各リンク7a、7bの結合部分はすべて回転自在
なビン結合である・。基端リンク7aのナツト26,2
7への支持用端点P、P、は、そ^ れぞれのボールネジ24.25がDCモータ31で回転
駆動されることにより、そのボールネジ24.25の軸
線に沿って一定ストO−りだけスライド移動する。端点
PAを第4図のA′方向ヘスライド移動させると、ブラ
ケット28が端点P。
Note that the connecting portions of the links 7a and 7b are all rotatable bottle connections. Nuts 26, 2 of the proximal link 7a
The end points P, P, for supporting the ball screws 24.25 are rotated by the DC motor 31, so that the end points P, P, for supporting the ball screws 24.25 are rotated by a constant stroke along the axis of the ball screws 24.25. Slide to move. When the end point PA is slid in the direction A' in FIG. 4, the bracket 28 moves to the end point P.

を支点として回動し、平行リンク29.30を介して先
端リンク7bの下端が同図のへ方向に移動する。また、
端点PBをB′方向へスライド移動させると、ブラケッ
ト28が端点PAを支点として回動し、平行リンク29
.30を介して先端リンク7bの下端が8方向へ移動す
る。即ち、先端リンク7bの可動範囲は、図中に示され
ているように垂直面内における点p、p、p3およびP
4で囲まれる部分である。基端リンク7aの各端点P 
1端点P、のストローク位置はエンコー^ ダにより検出され、スト0−りの限界位置はリミットス
イッチにより検出される。また、このリンク機構全体は
、図中に示した旋U軸23の周りに、つまり水平面上で
一定の範囲だけDCモータにより回転駆動される。この
lI!Il旋回軸23の回転位置もエンコーダにより検
出され、回転の限界位置はリミットスイッチにより検出
される。このように、各脚ユニット7は、垂直面上での
脚振り2自由度と、水平面上での脚旋回1自由度の計3
自由度を有する。なお、第2図における脚先0.Pl。
The lower end of the tip link 7b moves in the direction shown in the figure via the parallel links 29 and 30. Also,
When the end point PB is slid in the direction B', the bracket 28 rotates about the end point PA as a fulcrum, and the parallel link 29
.. 30, the lower end of the tip link 7b moves in eight directions. That is, the movable range of the tip link 7b is between points p, p, p3 and P in the vertical plane as shown in the figure.
This is the part surrounded by 4. Each end point P of the proximal link 7a
The stroke position of one end point P is detected by an encoder, and the limit position of stroke 0 is detected by a limit switch. Further, this entire link mechanism is rotationally driven by a DC motor around a pivot U-axis 23 shown in the figure, that is, within a certain range on a horizontal plane. This lI! The rotational position of the Il rotation shaft 23 is also detected by an encoder, and the rotational limit position is detected by a limit switch. In this way, each leg unit 7 has a total of three degrees of freedom: two degrees of freedom for leg swing on the vertical plane and one degree of freedom for leg rotation on the horizontal plane.
It has a degree of freedom. Note that the tip of the leg in Figure 2 is 0. Pl.

P2.P3およびP4の状態は、第4図における脚先の
可動範囲の点0. P  、 P2 、Ps J′3よ
びP4の状態にそれぞれ対応している。そして、第3図
に示すように、任意の脚ユニット7を水平面上で脚旋回
させ、前脚と後脚との2グループに組分けしている。こ
のような脚ユニット7は、相互に隣接するもののいずれ
か一方が常に着地して歩行動作を行なうべく設定されて
いる。
P2. The states of P3 and P4 are at the point 0.0 of the range of motion of the tip of the leg in FIG. They correspond to the states of P, P2, Ps J'3 and P4, respectively. As shown in FIG. 3, any leg unit 7 is rotated on a horizontal plane and divided into two groups, front legs and rear legs. Such leg units 7 are set so that one of the adjacent ones always lands on the ground and performs a walking motion.

しかして、王制W装胃3から移動部2へ制御データを送
信することにより、脚ユニット7を駆動させ、目的とす
る場所へIJItl1部2が到達し、TVカメラ20が
とらえた映像をTVl:ニタ5に送信するものである。
By transmitting control data from the royal W mounting stomach 3 to the moving section 2, the leg unit 7 is driven, the IJItl 1 section 2 reaches the target location, and the image captured by the TV camera 20 is transmitted to the TVl: This is what is sent to Monitor 5.

なお、本実施例では、視覚装置としてTVカメラを選ん
でいるが、TVカメラに限定されるものではなく、他の
光線等を用いた視覚手段が適用できる。
In this embodiment, a TV camera is selected as the visual device, but the present invention is not limited to the TV camera, and other visual means using light beams or the like can be applied.

次に作用を説明する。Next, the action will be explained.

上記構成において、6体の脚ユニット7のうち1つおき
で構成される任意の組の311!Itを接地させ、その
3脚の接地点がつくる三角形内にロボット本体6の重心
の鉛直投影点が入るようにa、lJI[lすることによ
り、常に安定した姿勢を保つことができる。
In the above configuration, any set of 311 consisting of every other leg unit among the six leg units 7! By grounding It and performing a, lJI [l so that the vertical projection point of the center of gravity of the robot body 6 falls within the triangle formed by the grounding points of its three legs, a stable posture can be maintained at all times.

木口ボットの基本的な移動方法として、こような状態を
常に保ちながら、3脚ずつの2組を交互に接地状態と脚
を浮かせた状態を繰り返すことにより、床面の移動や堰
、段差、配管、ケーブル等の乗り越えを行なうことがで
きる。ただし、接地状態の3本の脚は、移動方向に進む
ように各自由度をtAm I、、、脚を浮かせた状態の
3脚は、移動方向にその3脚を送り、接地状態に移る。
Kiguchi bot's basic movement method is to constantly maintain this state and alternately repeat two sets of three legs on the ground and one with the legs floating, allowing it to move on the floor, weirs, steps, etc. Can climb over piping, cables, etc. However, the three legs in the grounded state move each degree of freedom tAm I so that they advance in the moving direction, and the three legs in the floating state send their three legs in the moving direction and move to the grounded state.

このような移I!1lIIIIIlは、遠隔指令部の主
v1w装置から移動部の統括コントローラに歩行データ
を送ることによって達成され、ケーブルレスであるから
原子力R1iプラントや各種工場内の隅々まで行動範囲
を限定されることなく、視覚装置による点検作業が遠隔
操作にて達成される。また、環境情報の各種検出器とし
て、温湿度計、放射線量率計、酸素濃度計等を移動部に
搭載し、計測データを遠隔指令部に送ることにより環境
情報をモニタリングすることができる。
Such a transfer! 1lIIIIIIl is achieved by sending walking data from the main v1w device of the remote command center to the general controller of the mobile unit, and since it is cableless, it can be used to move anywhere in the nuclear R1i plant or various factories without being restricted in its range of action. , inspection work using visual equipment is accomplished remotely. In addition, environmental information can be monitored by mounting a temperature/hygrometer, radiation dose rate meter, oxygen concentration meter, etc. on the mobile unit as various detectors for environmental information and sending measured data to a remote command unit.

以上の実施例によれば、3体ずつの脚ユニット7によっ
てロボット本体6が常に安定した状態で歩行でき、障害
物の乗り越え動作や高速性が容易に行なえ、またロボッ
ト本体6の進路は脚ユニット7aの水平面上での旋回に
より容易に行なえる。
According to the above embodiment, the robot main body 6 can always walk in a stable state by the three leg units 7, and can easily overcome obstacles and operate at high speed. This can be easily done by turning 7a on the horizontal plane.

したがって、行動範囲が広く、しかも障害物の損する路
面や曲りくねった通路でも容易、かつ迅速な歩行が行な
えるようになる。
Therefore, the range of movement is wide, and the user can walk easily and quickly even on road surfaces with obstacles and winding passages.

また、各脚ユニット7は、基端リンク7aが水平面上お
よび垂直面上の自由度を有し、先端リンク7bが垂直面
上の自由度を有するリンク構造であるから、構成が比較
的簡単で、駆動用上−タ等も簡単な構成のものが採用で
き、コンパクト化、軽量化も容易に図れる。
Furthermore, each leg unit 7 has a link structure in which the base end link 7a has degrees of freedom on the horizontal plane and the vertical plane, and the distal end link 7b has degrees of freedom on the vertical plane, so the configuration is relatively simple. Also, the drive upper etc. can be of a simple configuration, and it is easy to achieve compactness and weight reduction.

しかも、回転対称的構成のロボット本体6の周囲に脚ユ
ニット7を等配した実施例の構成によれば、動作方向が
特に限定されることもなく、進路方向の変更等が極めて
容易に行なえる。
Moreover, according to the configuration of the embodiment in which the leg units 7 are equally distributed around the rotationally symmetrical robot body 6, the direction of movement is not particularly limited, and changes in the course direction etc. can be performed extremely easily. .

さらに、無線送受信によりケーブルレスの遠隔操作が可
能となり、行動の自由度が大きくなるとともに、データ
処理機能、外部環境の検出機能等も付与することにより
、原子カプラントの点検等に極めて有効なものとなる。
Furthermore, wireless transmission and reception enables cable-less remote control, which increases the degree of freedom of movement, and also provides data processing functions and external environment detection functions, making it extremely effective for inspections of atomic couplants, etc. Become.

なお、前記実−例では、ロボット本体6を六角柱状とし
たが、必ずしもこれに限らず、他の多角柱状または円柱
状としてもよく、さらには任意形状として実IIAする
こも可能である。
In the above-mentioned example, the robot main body 6 has a hexagonal column shape, but it is not necessarily limited to this, and may have another polygonal column shape or a cylindrical shape, and it is also possible to have an arbitrary shape.

また、脚ユニット7は必ずしも6体に限らず、ロボット
本体6の大きさや重量を考慮して増設できるものである
Further, the number of leg units 7 is not necessarily limited to six, and can be added in consideration of the size and weight of the robot body 6.

さらに、前記実施例では、点検用ロボットとして適用し
たが、何らかの作業用機構を組み込んで、種々の作業用
ロボットとして応用可能なことは勿論である。
Further, in the above embodiments, the robot was applied as an inspection robot, but it goes without saying that it can be applied as a variety of work robots by incorporating some kind of work mechanism.

(発明の効果) 以上のように、本発明に係る歩行ロボットによれば、迅
速性および安定性を確保しつつ、障害路面や油路等に拘
らず広範な移動が可能となり、従来の歩行ロボットでは
望むことができなかった種々の場所での無人化が容易に
達成できるようになる。
(Effects of the Invention) As described above, the walking robot according to the present invention can move over a wide range regardless of obstacles such as road surfaces and oil roads while ensuring speed and stability. It will now be possible to easily achieve unmanned operation in various places that could not be desired otherwise.

しかも、無線器具および各種点検器具等の搭載により、
遠隔操作により効率よく点検、監視等が行なえる等の効
果も奏される。
Moreover, by being equipped with wireless equipment and various inspection instruments,
Effects such as efficient inspection, monitoring, etc. can be achieved by remote control.

る。Ru.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、制御部を一体または別体に備えたロボット本体と、
このロボット本体を移動させるための脚ユニットと、前
記制御部からの指令に基づいて前記各脚ユニットを駆動
する駆動機構とを有する歩行ロボットであつて、前記脚
ユニットは、前記ロボット本体の周囲部に略等間隔で少
なくとも6体取付けられ、その各脚ユニットは、それぞ
れ前記ロボット本体に対して水平面上および垂直面上で
の自由度を有して連結された基端側リンクと、この基端
側リンクに対して垂直面上での自由度を有して連結され
た先端リンクとからなり、かつ隣接する脚ユニットのい
ずれか一方が常に着地して歩行動作を交互に行なうべく
設定したことを特徴とする歩行ロボット。 2、円柱状または多角柱状のロボット本体と、このロボ
ット本体の周囲部に等間隔で設けられた複数の脚ユニッ
トと、前記ロボット本体に設けられ、そのロボット本体
の外部とのデータの受け渡しを行なう無線式送受信器と
、前記脚ユニットのすべてを制御する統括コントローラ
と、前記脚ユニットの動きを個々に制御する複数のロー
カル・コントローラと、前記脚ユニットを駆動するため
のアクチュエータおよびそのアクチュエータを駆動する
複数のドライバと、前記ロボット本体に設けられた視覚
装置およびそのコントロールユニットと、前記視覚装置
による映像の送信を行なう映像送信器と、前記視覚装置
による視取方向を変えるための視覚装置駆動用コントロ
ーラと、前記ロボット本体が配置する環境情報を検出す
る検出器と、ロボット本体に搭載され前記各駆動部分を
駆動するための動力源と、前記ロボット本体と別に設け
られた遠隔指令装置とを備え、前記遠隔指令装置は、前
記ロボット本体側に送るデータを処理するための主制御
装置と、ロボット本体の無線式送受信器とデータの受け
渡しを行なうための無線式送受信装置と、前記ロボット
本体の視覚装置の映像を監視するためのモニタ装置とを
有することを特徴とする歩行ロボット。
[Claims] 1. A robot body equipped with a control unit integrally or separately;
The walking robot includes a leg unit for moving the robot body and a drive mechanism for driving each of the leg units based on a command from the control unit, wherein the leg unit is attached to a peripheral portion of the robot body. At least six leg units are attached at approximately equal intervals to the robot body, and each leg unit has a proximal link connected to the robot body with degrees of freedom in the horizontal and vertical planes, and It consists of a tip link connected to a side link with a degree of freedom in the vertical plane, and is set so that one of the adjacent leg units always lands on the ground and performs walking motions alternately. Characteristic walking robot. 2. A cylindrical or polygonal columnar robot body, a plurality of leg units provided at equal intervals around the robot body, and a plurality of leg units provided on the robot body to exchange data with the outside of the robot body. a wireless transceiver, a general controller that controls all of the leg units, a plurality of local controllers that individually control the movement of the leg units, an actuator for driving the leg unit, and an actuator that drives the actuator. A plurality of drivers, a visual device provided on the robot body and its control unit, a video transmitter for transmitting images by the visual device, and a controller for driving the visual device for changing the viewing direction by the visual device. and a detector arranged on the robot body to detect environmental information, a power source mounted on the robot body to drive each of the driving parts, and a remote command device provided separately from the robot body, The remote command device includes a main controller for processing data sent to the robot body, a wireless transmitter/receiver for exchanging data with a wireless transmitter/receiver of the robot body, and a visual device of the robot body. A walking robot characterized by having a monitor device for monitoring an image of the robot.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020011709A (en) * 2000-08-04 2002-02-09 김동훈 multiple-legged walking apparatus
JP2006255816A (en) * 2005-03-16 2006-09-28 Rikogaku Shinkokai Four-legged walking robot
CN102795276A (en) * 2012-08-23 2012-11-28 辽宁工程技术大学 Gear oscillating bar type pneumatic spider robot
US8657042B2 (en) 2010-10-04 2014-02-25 China Industries Limited Walking machine
CN114132407A (en) * 2021-11-03 2022-03-04 深圳市坤易电子有限公司 High-speed motion mode of hexapod robot
CN114802520A (en) * 2022-04-19 2022-07-29 湖北工程学院 Step foot mechanism and multi-foot robot

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6130385A (en) * 1984-07-17 1986-02-12 工業技術院長 Robot
JPS62251284A (en) * 1986-04-23 1987-11-02 Hitachi Ltd Harmonious control method for multi-leg mechanism

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6130385A (en) * 1984-07-17 1986-02-12 工業技術院長 Robot
JPS62251284A (en) * 1986-04-23 1987-11-02 Hitachi Ltd Harmonious control method for multi-leg mechanism

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020011709A (en) * 2000-08-04 2002-02-09 김동훈 multiple-legged walking apparatus
JP2006255816A (en) * 2005-03-16 2006-09-28 Rikogaku Shinkokai Four-legged walking robot
US8657042B2 (en) 2010-10-04 2014-02-25 China Industries Limited Walking machine
CN102795276A (en) * 2012-08-23 2012-11-28 辽宁工程技术大学 Gear oscillating bar type pneumatic spider robot
CN102795276B (en) * 2012-08-23 2014-07-30 辽宁工程技术大学 Gear oscillating bar type pneumatic spider robot
CN114132407A (en) * 2021-11-03 2022-03-04 深圳市坤易电子有限公司 High-speed motion mode of hexapod robot
CN114802520A (en) * 2022-04-19 2022-07-29 湖北工程学院 Step foot mechanism and multi-foot robot
CN114802520B (en) * 2022-04-19 2023-09-08 湖北工程学院 Walking foot mechanism and multi-foot robot

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