JPH0236436B2

JPH0236436B2 -

Info

Publication number: JPH0236436B2
Application number: JP61054881A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kawai; Toshio Inoe; Tsudoi Murakami; Shoji Nasu
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1990-08-17
Also published as: JPS62214071A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、各種の機器、ロボツト、装置などの
移動、または荷物の運搬などに使用される移動装
置に関するものである。

「従来技術」機器の移動等または荷物の運搬などに使用され
る移動装置としては、車体にクローラまたは車輪
等を取り付けた物が広く知られている。また、特
開昭59−57074号公報には、移動可能な脚体を機
体の前後に少なくとも３体ずつ設けた移動機械が
開示されている。この移動機械は、各脚体を交互
に動かせて歩行するものである。

「発明が解決しようとする問題点」上記のような従来の移動装置において、クロー
ラや車輪を設けた前者は、斜面や通常の階段は歩
行可能であるが、車輪の半径よりも段差が大きい
階段や障壁または幅がやや広い水路などの凹部や
凸部を越えることは不可能である。越えることが
できる障害物も、その上にクローラや車輪が載る
から、障害物を破壊することも生ずる。

また、脚体を設けた後者は、段差は安定よく昇
降するが、やや高い障壁や幅の広い水路などの凹
部や凸部を越えることは不可能である。

例えば、火災その他の災害現場で使用される作
業ロボツトは、災害現場の機器の処置または有効
な消化作業のために現場に近づくことが必要であ
る。しかし、石油精製プラントや石油化学プラン
トなどには、数多くのコンクリート製の防油堤で
包囲された石油タンクがあり、また、原料油輸送
用、製品輸送用のパイプや防災設備用のパイプが
路面の近くにも配置されている。さらに、蒸溜塔
や反応塔などの構造物が倒れて通行の障害物にな
ることもある。

したがつて、前記従来の移動装置を作業ロボツ
トに使用した場合には、前記障害物のために石油
タンクなどの近くにまで行くことはほとんど夫可
能であるとともに、前者では障害物を破壊し、損
害を大きくするおそれもある。

「発明の目的」本発明は上記のような問題点を解決するために
なされたもので、比較的高い壁や路面の近くの障
害物、またはやや幅の広い水路などの凹部や凸部
がある場合にも、それらを越えて移動できる移動
装置を得ることを目的とする。

「問題点を解決するための手段」上記目的を達成するために本発明が採用する主
たる手段は、その要旨とするところが、この走行
手段に対して旋回可能に設けられたガイド基枠
と、上記ガイド基枠に沿つて走行手段を移動させ
る運搬手段と、上記ガイド基枠の両端に取り付け
られたアウトリガー装置と、上記ガイド基枠を旋
回駆動するガイド基枠駆動手段とを具備してなる
点にかかる移動装置、及び、走行手段と、この走
行手段に対して旋回可能に設けられたガイド基枠
と、上記ガイド基枠に沿つて走行手段を移動させ
る運搬手段と、上記ガイド基枠の両端に取り付け
られたアウトリガー装置と、上記ガイド基枠を旋
回駆動するガイド基枠駆動手段と、上記アウトリ
ガー装置を有するガイド基枠の端部を中間部に対
して揺動駆動するアウトリガー揺動駆動手段とを
具備してなる点にかかる移動装置である。

上記構成要素中、走行手段は、上記クローラ、
車輪、脚体等を有する移動体を全て含むものであ
る。運搬手段はモータ、油圧アクチユエータ、ボ
ールネジその他の手段により構成可能である。ガ
イド基枠駆動手段はモータ、エンジン、油圧アク
チユエータ、ボールネジその他により構成でき
る。

「作用」本発明の移動装置は、走行手段の作動で進行す
る。障壁等の路面よりも高い障害物があるとき
は、障害物を挾んでその前後に降したアウトリガ
ーによりガイド基枠、走行手段を障害物より高い
位置まで持上げる。この状態で走行手段を運搬手
段により移動させて障壁等を越えた位置まで運搬
し、アウトリガーを下げて持上げた移動手段を障
壁などを越した位置に下降させ、アウトリガーを
障害物と干渉しない位置まで上昇させて走行を開
始する。水路などの凹部を越す場合も同様であ
る。その際、走行手段とガイド基枠との間に回動
機能が与えられることにより、持上げられたガイ
ド基枠を任意の方向に向けて走行手段を降すこと
ができ、走行する向きを任意に変更できる。

また、アウトリガー装置を有するガイド基枠の
端部を中間部に対して揺動駆動するアウトリガー
揺動駆動手段を具備した場合は、ガイド基枠を折
りたたんで走行することができるので、ガイド基
枠が走行の邪魔にならず、小回りのきく移動装置
となる。

「実施例」以下、添付図面を参照して本発明を具体化した
実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに、第１図は本発明の第１の実施例の消火
作業用ロボツトの移動装置の一部を断面で示した
正面図、第２図は第１図Ａ−Ａ矢視方向から見た
側面図、第３図は第１図に示した移動装置の平面
図、第４図は第２の実施例にかかる消火作業用ロ
ボツトの第１図相当図、第５図、第６図はそれぞ
れ同第２図相当図、同第３図相当図、第７図はア
ウトリガー装置を持ち上げた状態の同移動装置の
正面図、第８図Ａ〜Ｄはそれぞれ第２の実施例に
かかる移動装置が障壁を越す動作を示す正面図で
ある。

尚以下の実施例は本発明の具体的一例にすぎ
ず、本発明の技術的範囲を限定するものではな
い。

まず、第１図乃至第３図に示した石油基地で用
いる消火作業用ロボツトの移動装置における第１
の実施例について説明する。

第１図において、１は走行手段の一例である移
動体で、これは車体に該当する機体２の両側にク
ローラ３を設けて構成されている。そして、機体
２は、第２図に示すように、水平方向に突出する
クローラ３を支持する軸支体５（第２図参照）、
機体２上に突設された支軸１０および軸線を垂直
方向にして回転可能に支軸１０に装着された回転
体６を有して構成されている。

前記各クローラ３は、軸支体５の一端に設けた
駆動輪７と、他端に設けた従動輪８の外周に張架
され、かつクローラ３の中間部が、軸支体５に取
り付けたガイドローラ９で支承されている。

前記回転体６は、その下端に一体に設けられた
縦断面逆凹形状の連結部６ａ内に、前記支軸１０
が挿入され、そして、機体２に立設した倒Ｌ字形
のブラケツト１１と上記支軸１０とにより軸受１
４および１５を介して垂直軸まわりに回転可能に
取り付けられている。

１３は回転体６の連結部６ａの下端面に形成さ
れた歯車、１２は歯車１３とかみ合つたピニオン
で、その軸線を水平方向にしてブラケツト１１の
垂直壁に取り付けられたモータ１６の駆動軸に固
定されている。

１７は移動体１の上部に水平方向に設けられた
板状のガイド基枠で、その両端に２個づつ、計４
個のアウトリガー装置１８ａ〜１８ｄが垂直に取
り付けられている。（第３図）。２３ａ〜２３ｄは
各アウトリガー装置１８ａ〜１８ｄに設けた垂直
方向の進退ロツドである。

前記回転体６にはこれに直角の支持台２４が固
定され、第２図に示す如くこの支持台２４上面の
両側部に沿つてベアリングケース２８，２８が固
定され、このベアリングケース２８に支持され
て、第２図の紙面に直角の方向へ揺動自在のガイ
ドレール２６が前記ガイド基枠１７の底面に固定
されている。

また、ガイド基枠１７の上面には、前記ガイド
レール２６と平行の一対のガイドレール２５，２
５が固定され、このガイドレール２５，２５と係
合して、第２図の紙面に直角の方向に揺動自在の
ベアリングケース２７，２７が作業ロボツト３８
の底板３９の裏面に固着されている。

また、上記ガイド基枠１７の上面及び下面には
それぞれその中央位置にガイドレール２５と平行
のラツク２９及び３１が固定され、上記ラツク２
９とかみ合うピニオン３０を有するモータ３４が
前記作業ロボツト３８の底板３９の下面に固定さ
れ、また、前記ラツク３１とかみ合うピニオン３
２と有するモータ３３が前記支持台２４の上面に
固定されている。

上記作業ロボツト３８はその頭部３７（第１
図）に腕部３６，３６を有し、消火作業や救出作
業を行うものである。

次に、第４図〜第７図に示した第２の実施例に
ついて、第１の実施例を異なる部分を主として説
明する。

上記第１の実施例装置では、ある程度の幅の運
河や障害物を渡りきるために、ガイド基枠１７を
横長の一体物で構成している。そのため移動装置
全体の前後方向の長さが長くなり、あまり小回り
のきく構造とはいえない。

そこでガイド基枠１７を途中で折曲可能とな
し、装置全長の短縮化を図つたのが、以下の第２
の実施例である。

即ち、この実施例では、第４図、第７図に示す
如く、ガイド基枠をその前後端部１７ｂ，１７ｂ
と、中間部１７ａとに３分割し、前後端部１７
ｂ，１７ｂをそれぞれ支持ピン１９を中心として
中間部１７ａの両端部に揺動自在に取り付けてい
る。

そして上記前後端部１７ｂには上記支持ピン１
９と同軸の歯車２２が固定されており、この歯車
２２が中間部１７ａに取り付けられたモータ２０
（第６図）より回転駆動されるピニオン２１と噛
み合つている。

尚ガイドレール２５，２６、ラツク２９，３１
は全て中間部１７ａから、前後端部１７ｂ，１７
ｂにわたつて直線状に連結して形成されている。

続いて、上記第２の実施例の動作につき説明す
る。

前記のように、この移動装置はクローラ３の回
転により走行する。

モータ１６が回転するとこれに伴つてピニオン
１２が回転し、これとかみ合う歯車１３を底部に
形成した回転体６が垂直軸芯の周りに回転し、こ
の回転体６の上部に取り付けた支持台２４が同じ
く回転する。支持台２４上には、ベアリングケー
ス２８，２８、ガイドレール２６，２６を介し
て、ガイド基枠１７が取り付けられており、上記
回転体６の回転に伴つてガイド基枠１７と共に、
これに取り付けられたアウトリガー装置１８ａ〜
１８ｄ及び作業ロボツト３８が回転する。

一方、モータ３４が回転するとガイド基枠１７
に対して底板３９及びその上部に取り付けた作業
ロボツト３８が第５図の紙面に直角の方向へ運搬
される。

また、モータ３３が回転すると、ピニオン３２
及びこれとかみ合うラツク３１の作用により、ガ
イド基枠１７及びその上部に取り付けた作業ロボ
ツト３８、アウトリガー装置１８ａ〜１８ｄが第
５図の紙面に直角の方向へ移動する。これはガイ
ド基枠１７を基準として考えると、ガイド基枠１
７によりガイドレール２６、ベアリングケース２
８を介して垂下された移動体１がガイド基枠１７
に沿つて移動することにほかならない。

また、モータ２０，２０，…がそれぞれ駆動さ
れると、その回転はピニオン２１を介して歯車２
２に伝達され、歯車２２と一体の前後端部１７ｂ
と共にアウトリガー装置１８ａ〜１８ｄが第７図
に示す矢印の方向に揺動する。

第４図はこのアウトリガー装置１８ａ〜１８ｄ
がガイド基枠１７と直角状態となつた場合を示し
ており、この状態でピストン４０のロツド４１を
進出させて、アウトリガー装置の嵌入孔４２に差
し込みアウトリガー装置１８ａ〜１８ｄを有する
前後端部１７ｂを中間部１７ａに固定させる。

第７図はアウトリガー装置１８ａ〜１８ｄがそ
れぞれ支持ピン１９の周りに揺動してアウトリガ
ー装置１８ａ〜１８ｄが持上げられた状態を示し
ている。

次に、この移動装置が障害物を乗り越えて走行
する時の動作に付き第８図Ａ〜Ｄを参照して説明
する。

まず、通常の走行状態においては、走行の邪魔
にならないようにアウトリガー装置１８ａ〜１８
ｄを第８図Ａに示す如く、上方へ折り曲げた状態
で走行する。走行方向前方に障害物Ｗが存在する
場合、モータ３３および３４を駆動して第８図Ｂ
に示す如く、ガイド基枠１７を走行方向前方へ向
けて進出させると共に、アウトリガー装置を回動
させてガイド基枠１７にたいして一直線にし、且
つロツド４１を進出させてアウトリガー装置１８
ａ〜１８ｄをしつかりとガイド基枠１７に固定す
る。

このとき、作業ロボツト３８は、移動体１の真
上に残るようにモータ３３及び３４を回転させ
る。これは作業ロボツト３８がそれ自身重量物で
あるため、ガイド基枠１７の前進と共に作業ロボ
ツト３８も前進すると荷重のアンバランスによつ
て移動装置全体がひつくり返る恐れが有るため
で、前進するガイド基枠１７に対してこれと反対
方向に作業ロボツト３８を移動させ、両者のバラ
ンスをとるようにしてもよい。

第８図Ｂに示すようにガイド基枠１７を最も先
方まで前進させた状態で、第８図Ｃに示す如く、
各アウトリガー装置１８ａ〜１８ｄの進退ロツド
２３ａ〜２３ｄを下方へ進出させて行くと、やが
て進退ロツド２３ａ〜２３ｄに持上げられて、ガ
イド基枠１７及び作業ロボツト３８、さらには移
動体１が上方へ押し上げられる。移動体１のクロ
ーラ３が障害物Ｗよりも上方まで持ち上げられる
と、この位置でアウトリガー装置１８ａ〜１８ｄ
が停止し、且つ第８図Ｄに示す如くモータ３３お
よび３４が駆動されて作業ロボツト３８と移動体
１とが一緒にガイド基枠１７を通つて先端側のア
ウトリガー装置１８ｃ〜１８ｄ上まで移動する。
こうして作業ロボツト３８及び移動体１が障害物
Ｗを越えた位置まで移動すると、全てのアウトリ
ガー装置１８ａ〜１８ｄの進退ロツド２３ａ〜２
３ｄが引つ込められて、移動体１が着地し、さら
にモータ３３及び３４が駆動されてガイド基枠１
７の略中央位置に移動体１及び作業ロボツト３８
が来るまで移動され、その後アウトリガー装置１
８ａ〜１８ｄが第８図Ａに示す如く折曲されて第
８図Ａに示す通常の走行状態に移る。

尚、走行方向の転換を行う場合には、一方のク
ローラを止めて他方のクローラ３を駆動すること
により行つてもよいがこれは、振動を伴うことに
なるので、通常はアウトリガー装置１８ａ〜１８
ｄによつて移動体１及び作業ロボツトを持ち上げ
た状態で、モータ１６を回転させて移動体１の方
向転換を行い、その後に着地することにより、移
動体１のみの方向転換が完了すると共に、アウト
リガー装置１８ａ〜１８ｄを地面から切り離した
状態でモータ１６を反対方向に回転させ、ガイド
基枠１７を移動体１の走行方向へ向ける作業を完
了する。

第１図〜第３図に示した第１の実施例では、上
記第２の実施例を較べてガイド基枠１７の折りた
たみ機能がない点のみ異なるので、その作動につ
いての説明は省略する。

「発明の効果」本発明は以上述べた如く、走行手段と、この走
行手段に対して旋回可能に設けられたガイド基枠
と、上記ガイド基枠に沿つて走行手段を移動させ
る運搬手段と、上記ガイド基枠の両端に取り付け
られたアウトリガー装置と、上記ガイド基枠を旋
回駆動するガイド基枠駆動手段とを具備してなる
移動装置であるから、比較的高い障害物や水路な
どの凸部又は凹部をこれらの障害物等に接触する
ことなく容易に越えることができ、火災現場など
で働く極限作業ロボツトなどに用いて好適な移動
装置である。またガイド基枠を折りたたみ可能と
すれば、障害物の多い火災現場等でも小回りがき
き、作業能率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の消火作業用ロ
ボツトの移動装置の一部を断面で示した正面図、
第２図は第１図Ａ−Ａ矢視方向から見た側面図、
第３図は第１図に示した移動装置の平面図、第４
図は第２の実施例にかかる消火作業用ロボツトの
第１図相当図、第５図、第６図はそれぞれ同第２
図相当図、同第３図相当図、第７図はアウトリガ
ー装置を持ち上げた状態の同移動装置の正面図、
第８図Ａ〜Ｄはそれぞれ第２の実施例にかかる移
動装置が障壁を越す動作を示す正面図である。（符号の説明）、１……移動体、２……機体、
３……クローラ、５……軸支体、６……回転体、
７……駆動輪、８……従動輪、１０……支軸、９
……ガイドローラ、１１……ブラケツト、１２…
…ピニオン、１３……歯車、１４，１５……軸
受、１６，２０，３３，３４……モータ、１７…
…ガイド基枠、１７ａ……中間部、１７ｂ……前
後端部、１８ａ〜１８ｄ……アウトリガー装置、
１９……支持ピン、２１……ピニオン、２２……
歯車、２３……進退ロツド、２４……支持台、２
８……ベアリングケース、２５，２６……ガイド
レール、２９，３１……ラツク、３０，３２……
ピニオン、３８……作業ロボツト、３９……底
板、４０……ピストン、４１……ロツド、４２…
…嵌入孔。

Claims

【特許請求の範囲】１走行手段と、この走行手段に対して旋回可能に設けられたガ
イド基枠と、上記ガイド基枠に沿つて走行手段を移動させる
運搬手段と、上記ガイド基枠の両端に取り付けられたアウト
リガー装置と、上記ガイド基枠を旋回駆動するガイド基枠駆動
手段とを具備してなる移動装置。２走行手段と、この走行手段に対して旋回可能に設けられたガ
イド基枠と、上記ガイド基枠に沿つて走行手段を移動させる
運搬手段と、上記ガイド基枠の両端に取り付けられたアウト
リガー装置と、上記ガイド基枠を旋回駆動するガイド基枠駆動
手段と、上記アウトリガー装置を有するガイド基枠の端
部を中間部に対して揺動駆動するアウトリガー揺
動駆動手段とを具備してなる移動装置。