JPH023754B2 - - Google Patents
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- JPH023754B2 JPH023754B2 JP3338087A JP3338087A JPH023754B2 JP H023754 B2 JPH023754 B2 JP H023754B2 JP 3338087 A JP3338087 A JP 3338087A JP 3338087 A JP3338087 A JP 3338087A JP H023754 B2 JPH023754 B2 JP H023754B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、原子炉内、工場、工事現場、および
化学プラント内などの巡回検査、非常時作業のた
めの遠隔操作マニピユレータの搬送手段として、
あるいは山間地での鉱業用、海底作業用の車輌と
して用いられ、不整地における対地適応的移動を
可能とした能動適応型クローラ走行車に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is applicable as a means for transporting a remote control manipulator for patrol inspections and emergency work inside nuclear reactors, factories, construction sites, chemical plants, etc.
The present invention also relates to an active adaptive crawler vehicle that is used as a vehicle for mining in mountainous areas or for undersea work, and which enables adaptive movement over rough terrain.
不整地での移動をより対地適応的にした搬送手
段として、車輪に代え、第10図に示すように足
回りとして無限軌道を有する1対のクローラ52
を備えたクローラ走行車51がある。
As a transportation means that is more adaptable to movement on uneven ground, a pair of crawlers 52 having endless tracks as an undercarriage instead of wheels as shown in FIG. 10 is used.
There is a crawler traveling vehicle 51 equipped with.
しかし、このようなクローラ走行車51は対地
適応性が十分ではなく、同図A→B→Cの動作で
障碍物0を乗り超えようとするとき、障碍物0に
乗り上がつたBの状態では姿勢が著しく不安定で
あり、また、この状態から進行方向に重心が移つ
て、Cのように衝撃的な着地をするなど、滑らか
な移動が不可能であるといつた問題がある。 However, such a crawler vehicle 51 does not have sufficient ground adaptability, and when trying to get over obstacle 0 by moving from A to B to C in the figure, the state of B, which has climbed over obstacle 0, is In this case, the attitude is extremely unstable, and from this state, the center of gravity shifts in the direction of travel, resulting in a shocking landing as shown in C, making it impossible to move smoothly.
第11図、第13図および第14図はいずれも
このような問題に対処して提案されたものを示し
ており、このうち第11図のクローラ走行車53
は、ボデイ54にそれぞれ主軸55を中心にして
揺動自在に取着された4つのクローラ56,56
……を有し、第12図A,Bに例示したような姿
勢のほか、いろいろな姿勢をとることができ、対
地適応性が著しく高いものとなつている。また第
13図のクローラ走行車57は、4つのクローラ
60,60……がそれぞれ可動脚59を介してボ
デイ58に取着された構造を有し、各クローラ6
0の傾斜角度は、接する路面の状態によつて受動
的に変化してゆくようになつている。さらに、第
14図のクローラ走行車61は、1対のクローラ
63,63を有し、各クローラ63は、ボデイ6
2に固定された車輪64,65と、アーム67に
よつて変位可能な遊星輪66と、この3輪64,
65,66に巻張された無限軌道68からなつて
おり、遊星輪66の変位によつてクローラ63が
変形し、第15図に示すようにA→Bの動作シー
ケンスで障碍物0を乗り超えたり、第16図に示
すようにA→B→CあるいはC→B→Aの動作シ
ーケンスで坂や階段状の路面を昇降できるもので
ある。 Figures 11, 13, and 14 all show proposals that have been made to address such problems.
, four crawlers 56, 56 are respectively attached to the body 54 so as to be swingable about the main shaft 55.
..., and can assume various postures in addition to the postures illustrated in Figures 12A and B, making it highly adaptable to ground conditions. The crawler vehicle 57 shown in FIG. 13 has a structure in which four crawlers 60, 60, .
The zero inclination angle passively changes depending on the condition of the road surface. Further, the crawler vehicle 61 in FIG. 14 has a pair of crawlers 63, 63, and each crawler 63 has a body 6.
2, a planetary wheel 66 that can be displaced by an arm 67, and the three wheels 64,
The crawler 63 is deformed by the displacement of the planetary ring 66, and as shown in FIG. Or, as shown in FIG. 16, it is possible to move up and down a slope or stair-like road surface using an operation sequence of A→B→C or C→B→A.
これらのように改良されたクローラ走行車は、
上記したように高い対地適応性を有しているが、
それぞれ次のような問題がある。
These improved crawler vehicles are
As mentioned above, it has high ground adaptability, but
Each has the following problems.
まず第11図のクローラ走行車53は、各クロ
ーラ56を主軸55を中心にして揺動させるため
の専用の強力なアクチユエータを装備しなければ
ならないという第1の問題を有する。すなわちア
クチユエータが8台装備されているとしても、そ
のうちの4台は各クローラ56の推進用、他の4
台は揺動用であり、不整地でない比較的平坦な路
面を走行する際にはクローラ56揺動用のアクチ
ユエータは駆動せず単に荷重として作用するのみ
であるため、出力重量比において不経済な設計で
あると言わざるを得ない。第2の問題は、動作を
停止させる際にはブレーキ装置を用いてこれを行
なうか、あるいはアクチユエータをサーボ的に強
力なモーメントを発生させながら停止のためのバ
ランス力を得るものとする必要があるが、前者の
場合は推進用のアクチユエータに対するブレーキ
装置のほかに、揺動用のアクチユエータ専用の強
力なブレーキ装置が必要であることから大重量と
なり、後者の場合は停止時においても常時大きな
エネルギロスが生ずることになり、いずれも好ま
しくないことである。 First, the crawler traveling vehicle 53 shown in FIG. 11 has a first problem in that it must be equipped with a dedicated and powerful actuator for swinging each crawler 56 about the main shaft 55. In other words, even if eight actuators are installed, four of them are for propulsion of each crawler 56, and the other four are for propulsion of each crawler 56.
The platform is for swinging, and when traveling on a relatively flat road surface that is not uneven, the actuator for swinging the crawler 56 is not driven and only acts as a load, so the design is uneconomical in terms of output weight ratio. I have to say that there is. The second problem is that when stopping an operation, it is necessary to use a brake device or to generate a strong moment using a servo in the actuator to obtain a balance force for stopping. However, in the former case, in addition to the brake device for the propulsion actuator, a powerful brake device dedicated to the swinging actuator is required, resulting in a large weight, and in the latter case, there is always a large energy loss even when stopped. Both of these are undesirable.
第13図のクローラ走行車57についても、4
つのクローラ60,60……の各々の推進用のア
クチユエータの他に、該各クローラ0を可動脚5
9を介して自在に上下動させるための強力なアク
チユエータが必要であるため、上記第11図の例
と同様に、その出力重量比は必ずしも好ましくな
い設計と考えられる。また、クローラ60の傾斜
角度は接する路面に対応して受動的に決まるよう
になつているが、溝を横切つて渡る際には、この
クローラ60の角度が能動的に固定可能なもので
ないと、溝幅がクローラ60の長尺方向の長さの
1/2以上であるような場合、踏破性に支障を来た
すことが考えられる。 Regarding the crawler vehicle 57 in FIG.
In addition to actuators for propulsion of each of the crawlers 60, 60..., each crawler 0 is
Since a strong actuator is required to freely move up and down via the actuator 9, the output/weight ratio is considered to be a design that is not necessarily desirable, similar to the example shown in FIG. 11 above. Furthermore, the inclination angle of the crawler 60 is determined passively according to the road surface it comes into contact with, but when crossing a groove, the angle of the crawler 60 must be actively fixed. If the groove width is 1/2 or more of the length of the crawler 60 in the longitudinal direction, it is conceivable that the treadability will be impaired.
さらに、第14図のクローラ走行車61は、比
較的小型にでき、機構的にも単純で、出力重量比
も高いものであるが、第15図や第16図に例示
したような障碍物の乗り超えや坂、階段状の路面
の昇降等を行なうにはアーム67を反転(遊星輪
66を変位)させていちいちクローラ63の形状
を変え、迎え角や背離角θを設定するなどの予備
動作が必要であるため、移動速度を向上できない
問題がある。 Furthermore, although the crawler vehicle 61 shown in FIG. 14 can be made relatively small, mechanically simple, and has a high output-to-weight ratio, it is difficult to overcome obstacles such as those illustrated in FIGS. In order to go over a slope, go up or down a stepped road surface, etc., preliminary operations such as reversing the arm 67 (displacing the planetary wheels 66) and changing the shape of the crawler 63 each time and setting the angle of attack and departure angle θ are performed. , so there is a problem that the movement speed cannot be improved.
本発明は、以上のような問題に鑑み、対地適応
性および出力重量比の向上を目的としてなされた
ものである。 In view of the above-mentioned problems, the present invention has been made with the aim of improving ground adaptability and output-to-weight ratio.
すなわち本発明に係るクローラ走行車は、ボデ
イ下部に2対、計4つのクローラをそれぞれの長
さ方向中央部を支点として回転揺動可能な状態で
取り付け、該各クローラの駆動系はその長さ方向
中央に存する中央出力軸と、該中央から一方に偏
つた位置に存する偏心出力軸と、ボデイ側に固定
された中央出力軸を回転させるモータと、クロー
ラに固定され偏心出力軸を回転させる他のモータ
を有し、これら複数のモータを互いに干渉させて
なる構成としたものである。
That is, in the crawler vehicle according to the present invention, two pairs of four crawlers in total are attached to the lower part of the body in a state in which they can rotate and swing about their respective longitudinal centers as fulcrums, and the drive system of each crawler is fixed to the lower part of the body. A central output shaft located at the center of the direction, an eccentric output shaft located at a position offset to one side from the center, a motor fixed to the body side that rotates the central output shaft, and a motor fixed to the crawler that rotates the eccentric output shaft. The motor has a structure in which a plurality of these motors interfere with each other.
上記駆動系は、互いに干渉し合う複数のモータ
によつて、クローラに、推進動作(クローラの無
限軌道を回転させる動作)と、長さ方向中央部を
中心として回転揺動させる動作の2つの自由度を
実現するもので、4クローラの各々の動作の組み
合わせによつて、本発明クローラ走行車は能動的
に対地適応的移動を行なうことができ、また、推
進運動にも回転揺動にも、4クローラのすべての
モータを使用することができ、大出力が得られる
ものである。
The drive system described above uses multiple motors that interfere with each other to give the crawler two freedoms: propulsion (rotating the track of the crawler) and rotation and oscillation around the center in the longitudinal direction. By combining the movements of each of the four crawlers, the crawler vehicle of the present invention can actively move adaptively to the ground. All four crawler motors can be used and large output can be obtained.
以下に、本発明に係る能動適応型クローラ走行
車を、図示の実施例に基いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An active adaptive crawler vehicle according to the present invention will be described below based on illustrated embodiments.
第1図において、符号1は図示しないTVカメ
ラ、あるいはマニピユレータ等が搭載されるボデ
イで、その下部には該ボデイ1を支持する固定脚
3,3がリンク機構2,2を介して取着されてい
る。固定脚3,3はその長さ方向両端において支
持筒4,4を介して接合され、互いに一体となつ
ている。5,5……は走行装置としてのクローラ
で、それぞれ固定脚3,3の外側に突出した前記
支持筒4,4の両端部(すなわち4箇所)に配設
されている。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a body on which a TV camera (not shown), a manipulator, etc. is mounted, and fixed legs 3, 3 supporting the body 1 are attached to the lower part of the body via link mechanisms 2, 2. ing. The fixed legs 3, 3 are joined at both lengthwise ends via support tubes 4, 4, and are integral with each other. Reference numerals 5, 5, . . . designate crawlers as traveling devices, which are disposed at both ends (that is, four locations) of the support tubes 4, 4 protruding outward from the fixed legs 3, 3, respectively.
この各クローラ5は、第2図に示すように、そ
の長さ方向中央において、該クローラ5のフレー
ム6がベアリング7を介して前記支持筒4の端部
に外挿され、該支持筒4の中心軸線を回転中心と
して回転揺動可能となつている。該クローラ5の
駆動系において、8は前記中心軸線すなわちクロ
ーラ5の長さ方向中央に存する中央出力軸、9は
フレーム4内に固定されて該中央出力軸8を回転
させるモータ、10は前記長さ方向中央から一方
に偏つた位置に存する偏心出力軸、11はクロー
ラ5のフレーム6に固定されて該偏心出力軸10
を回転させるいまひとつのモータである。両出力
軸8,10のそれぞれに軸着された駆動歯車1
2,13は互いに咬合しており、このため両モー
タ9,11は互いに干渉している。14,15は
フレーム6の長さ方向両端近傍に内挿された車輪
で、フレーム6にベアリング18a,18b,1
9a,19bを介して回転自在に架設された支軸
16,17にそれぞれ軸着されており、該両車輪
14,15には無限軌道20が巻架されている。
前記支軸16,17には従動歯車21,22がそ
れぞれ軸着され、このうち従動歯車21は偏心出
力軸10の駆動歯車13と、また従動歯車22
は、偏心出力軸10の駆動歯車13と対称位置に
あつてベアリング25により回転自在になる支軸
24に軸着され一方において中央出力軸8の駆動
歯車12と咬合する従動歯車23と咬合してい
る。なお、各歯車のピツチは12と13と23が
等しく、また21と22が等しい。 As shown in FIG. 2, the frame 6 of each crawler 5 is inserted into the end of the support cylinder 4 via a bearing 7 at the center in the longitudinal direction, and It is capable of rotating and swinging around the central axis. In the drive system of the crawler 5, reference numeral 8 denotes the center axis, that is, a central output shaft located at the center in the longitudinal direction of the crawler 5, 9 a motor fixed within the frame 4 and rotating the central output shaft 8, and 10 a motor that rotates the central output shaft 8. An eccentric output shaft 11 located at a position offset to one side from the center in the horizontal direction is fixed to the frame 6 of the crawler 5 and the eccentric output shaft 10 is fixed to the frame 6 of the crawler 5.
This is another motor that rotates the . A drive gear 1 is attached to each of the output shafts 8 and 10.
2 and 13 are interlocked with each other, so that both motors 9 and 11 interfere with each other. Reference numerals 14 and 15 denote wheels inserted near both longitudinal ends of the frame 6, and bearings 18a, 18b, 1 are mounted on the frame 6.
The wheels 14 and 15 are rotatably mounted on support shafts 16 and 17 via wheels 9a and 19b, respectively, and an endless track 20 is wound around both wheels 14 and 15.
Driven gears 21 and 22 are attached to the support shafts 16 and 17, respectively, of which the driven gear 21 is connected to the drive gear 13 of the eccentric output shaft 10 and the driven gear 22.
is in a position symmetrical to the drive gear 13 of the eccentric output shaft 10 and is rotatably mounted on a support shaft 24 by a bearing 25, and on the other hand engages with a driven gear 23 that engages with the drive gear 12 of the central output shaft 8. There is. Note that the pitches of the gears 12, 13, and 23 are equal, and the pitches of 21 and 22 are equal.
上記駆動系は、両出力軸8,10の駆動歯車1
2,13が咬合して両モータ9,11が互いに干
渉し合つているため、第3図に示すように、両モ
ータ9,11は逆向きに回転させる。ここで、支
持筒4の中心軸線を回転中心とするクローラ5の
揺動動作の角速度ω0を零にして、つまりクロー
ラ5の長さ方向を水平に保つた姿勢で無限軌道2
0を動かす推進動作のみを行なう場合は、両モー
タ9,11は同速度で、すなわちモータ9の角速
度ωAをωとすれば、いまひとつのモータ11の
角速度ωBを−ωとする。また、クローラ5の揺
動動作の角速度ω0をΔωとして該クローラ5の姿
勢を傾斜させる場合は、両モータ9,11の角速
度ωA、ωBの和がΔωとなるようにする。そして一
般に、無限軌道20を速度V(モータ12の角速
度に換算するとV=Kω)で動かし、揺動動作を
角速度ω0=Δωで行なうには、たとえばモータ9
の角速度ωAをω+Δω、モータ11の角速度ωBを
−ωとする。このように、上記駆動系によれば、
通常平坦地での走行時でも、モータ9およびモー
タ11の双方が駆動し、推進力を分担して負荷し
ているため、1クローラに2つ、計8つのモータ
(8自由度)全てを移動に使用でき、出力重量比
を向上する大きな利点を有する。 The drive system includes drive gears 1 for both output shafts 8 and 10.
Since the motors 9 and 11 are interlocked and interfere with each other, the motors 9 and 11 are rotated in opposite directions, as shown in FIG. Here, the angular velocity ω 0 of the rocking motion of the crawler 5 with the central axis of the support tube 4 as the center of rotation is set to zero, that is, the endless track 2 is held in a posture in which the longitudinal direction of the crawler 5 is kept horizontal.
When performing only a propulsion operation that moves the motor 0, both motors 9 and 11 have the same speed, that is, if the angular velocity ω A of the motor 9 is ω, the angular velocity ω B of the other motor 11 is -ω. Further, when the angular velocity ω 0 of the rocking motion of the crawler 5 is set to Δω and the posture of the crawler 5 is inclined, the sum of the angular velocities ω A and ω B of both motors 9 and 11 is set to Δω. In general, in order to move the endless track 20 at a speed V (V=Kω when converted to the angular velocity of the motor 12) and perform the swinging operation at an angular velocity ω 0 =Δω, for example, the motor 9
Let the angular velocity ω A of the motor 11 be ω+Δω, and the angular velocity ω B of the motor 11 be −ω. In this way, according to the above drive system,
Normally, even when traveling on flat ground, both motors 9 and 11 are driven and share the propulsive force, so all 8 motors (8 degrees of freedom), 2 per crawler, are moved. It has the great advantage of improving the power-to-weight ratio.
なお、第2図および第3図に示す本機構ではモ
ータ9といまひとつのモータ11のみから構成さ
れているが、従動歯車23の軸24にモータ11
とまつたく同じ働きをする第3のモータを取り付
けてもよい。干渉駆動すればやはり出力重量比は
大きい。 Note that although this mechanism shown in FIGS. 2 and 3 is composed of only the motor 9 and one motor 11, the motor 11 is attached to the shaft 24 of the driven gear 23.
A third motor may be installed which performs exactly the same function. If interference drive is used, the output weight ratio will be large.
さて、このような駆動系を有する本発明クロー
ラ走行車の対地適応性について説明する。 Now, the ground adaptability of the crawler vehicle of the present invention having such a drive system will be explained.
既述したように、4つのクローラ5,5……は
それぞれの長さ方向中央において、固定脚3,3
の外側に突出した支持筒4,4の両端部に揺動自
在に取着されているものであるため、上記駆動系
の制御を追従モードにしておけば、各クローラ5
は、多少の凹凸を有する程度の地面に対しては受
動的に適応し、従来例として示した第13図のク
ローラ走行車57と同様の機能性を発揮する。こ
のような機能性は、たとえば同じく従来例として
示した第11図のクローラ走行車53のように、
クローラの支持部が偏つたタイプの走行車では実
現が困難であり、走行しつつクローラを一定の角
度に固定する静止トルクを得るためのエネルギロ
スを常時生じていたり、あるいはクローラを揺動
させるアクチユエータ専用のブレーキ装置の導入
による重量の増大を招く等の問題を有していた
が、本発明のクローラ走行車は、通常の走行時に
おいては上記したように受動的に対地適応するた
め、このような問題は解消される。 As mentioned above, the four crawlers 5, 5... have fixed legs 3, 3 at the center of each length direction.
Since it is swingably attached to both ends of the support tubes 4, 4 that protrude outside, if the control of the drive system is set to follow mode, each crawler 5
It passively adapts to the ground having some unevenness, and exhibits the same functionality as the conventional crawler vehicle 57 shown in FIG. 13. Such functionality is achieved by, for example, the crawler vehicle 53 shown in FIG. 11, which is also shown as a conventional example.
This is difficult to achieve with a type of vehicle where the support part of the crawler is biased, and there is a constant energy loss to obtain static torque that fixes the crawler at a certain angle while moving, or an actuator that swings the crawler. However, the crawler vehicle of the present invention has problems such as an increase in weight due to the introduction of a dedicated brake device, but since the crawler vehicle of the present invention passively adapts to the ground as described above during normal running, this problem is not solved. problems will be resolved.
また、前方に大きな障碍物があつた場合は、第
4図A→B→C→D→Eのように各クローラ5を
動作させることによつて、障碍物0を安定して跨
ぐことができ、段差部を昇降する場合は第5図A
→B→CまたはC→B→Aのように各クローラを
動作させることによつて、クローラ5の長さlの
70〜80%程度の高さの段差も容易に昇降すること
ができる。 Additionally, if there is a large obstacle in front of you, you can stably straddle obstacle 0 by operating each crawler 5 as shown in Figure 4 A→B→C→D→E. , when going up and down steps, see Figure 5A.
By operating each crawler as →B→C or C→B→A, the length l of crawler 5 is
It can easily go up and down steps with a height of about 70-80%.
ここで、ボデイ1と固定脚3を結合しているリ
ンク機構2について第1図に戻り説明すると、こ
のリンク機構2は、ボデイ1の側面に固設した大
プーリ26と、固定脚3の側面に固設した小プー
リ27を有し、両プーリ26,27の外周にワイ
ヤ、チエーン等を含む無端ベルト28を巻架する
とともに、両プーリ11,12の中心をリンクア
ーム29で連結した構成を有している。すなわち
リンクアーム29上端に取り付けられたピン30
は大プーリ26中心部においてボデイ1に回転自
在に挿通されるとともに、下端に取り付けられた
ピン31は小プーリ27中心部から固定脚3へ挿
通されて該固定脚3に固設されたモータ32等の
駆動手段からの出力を受け、リンクアーム29を
揺動させるようになつている。 Here, to explain the link mechanism 2 that connects the body 1 and the fixed leg 3, referring back to FIG. It has a small pulley 27 fixedly attached to the pulley 27, an endless belt 28 including a wire, chain, etc. is wound around the outer periphery of both pulleys 26, 27, and the center of both pulleys 11, 12 is connected by a link arm 29. have. That is, the pin 30 attached to the upper end of the link arm 29
is rotatably inserted into the body 1 at the center of the large pulley 26, and the pin 31 attached to the lower end is inserted into the fixed leg 3 from the center of the small pulley 27, and the motor 32 is fixed to the fixed leg 3. The link arm 29 is configured to swing in response to an output from a driving means such as the like.
このリンク機構2は、リンクアーム29を揺動
させた場合、プーリ26,27の径の相異によ
り、プーリ27とリンクアーム29の相対角変位
量よりもプーリ26とリンクアーム29の相対角
変位量が小さくなり、これを利用して、クローラ
5,5……および固定脚3,3の傾斜如何に拘ら
ずボデイ1を水平に保持し、かつ走行車全体の重
心を安定化できる点に最大の特徴がある。たとえ
ば、第6図のように坂や階段を昇る場合には、リ
ンクアーム29を適宜前方へ倒すことによつてボ
デイ1の水平を維持することができ、また、同時
にボデイ1の重心がG′からGへ移動してクロー
ラ5,5の接地面の略中央に位置するようになる
ものである。降坂の場合も同様の姿勢をとればよ
い。前記した第4図の障碍物乗り超えや第5図の
段差部の昇降の場合も、リンク機構2による重心
の移動によつて各動作を安定化させる大きな有効
性がある。なお、リンクアーム29を揺動させる
モータ32の駆動は、ボデイ1に内蔵された図示
しない姿勢センサ(重力と振り子の関係を利用し
た傾斜角センサなど)による検出角度を制御因子
として自動制御されている。 In this link mechanism 2, when the link arm 29 is swung, the relative angular displacement between the pulley 26 and the link arm 29 is smaller than the relative angular displacement between the pulley 27 and the link arm 29 due to the difference in the diameters of the pulleys 26 and 27. The greatest advantage is that by utilizing this, the body 1 can be held horizontally regardless of the inclination of the crawlers 5, 5... and fixed legs 3, 3, and the center of gravity of the entire traveling vehicle can be stabilized. It has the characteristics of For example, when climbing up a slope or stairs as shown in FIG. It moves from to G and comes to be located approximately at the center of the ground planes of the crawlers 5, 5. The same posture can be used when going downhill. In the case of climbing over an obstacle as shown in FIG. 4 and going up and down a step as shown in FIG. 5, the movement of the center of gravity by the link mechanism 2 is highly effective in stabilizing each movement. Note that the drive of the motor 32 that swings the link arm 29 is automatically controlled using the detected angle by an unillustrated posture sensor (such as a tilt angle sensor that uses the relationship between gravity and a pendulum) built into the body 1 as a control factor. There is.
さらに、リンク機構2は、大プーリ26をボデ
イ1に対して回転自在とし、ボデイ1内の補助モ
ータによつて駆動する補助プーリ33(第7図お
よび第9図参照)と回動連結して、能動的な姿勢
制御が可能な構成とすることができる。すなわ
ち、この構成によれば、リンクアーム29の傾斜
如何に拘らず、ボデイ1の角度を自在に変えられ
る。たとえば、第7図A→BまたはB→Aの動作
のように、重心を移動させることによつてこのク
ローラ走行車は比較的幅の広い溝でも渡ることが
できるが、このとき、大プーリ26がボデイ1に
固定されている場合は、一点鎖線で示すように、
ボデイ1は水平にはならないが、補助プーリ33
を設けた上記のものではこれを水平に保持するこ
とができる。 Furthermore, the link mechanism 2 has a large pulley 26 rotatable relative to the body 1, and is rotatably connected to an auxiliary pulley 33 (see FIGS. 7 and 9) driven by an auxiliary motor within the body 1. , it can be configured to allow active posture control. That is, with this configuration, the angle of the body 1 can be freely changed regardless of the inclination of the link arm 29. For example, by moving the center of gravity as shown in the action from A to B or from B to A in FIG. 7, this crawler vehicle can cross even a relatively wide groove. If is fixed to body 1, as shown by the dashed line,
Although the body 1 is not horizontal, the auxiliary pulley 33
With the above-mentioned device, it can be held horizontally.
走行車全体を旋回させる場合には第8図のよう
に、クローラ5,5……を適度に傾斜させて前後
方向におけるその対向端部5′,5′のみで接地す
るようにし、右側の2つのクローラと左側の2つ
のクローラを逆向きに推進動作させれば、4つの
クローラの下面全体を接地させた場合のような大
きなスリツプを伴なわずに旋回を行なうことがで
きる。 When turning the entire vehicle, as shown in Fig. 8, the crawlers 5, 5... should be tilted moderately so that only their opposite ends 5', 5' in the front and rear direction touch the ground, and the right two By propelling the two crawlers and the two crawlers on the left side in opposite directions, it is possible to perform a turn without causing a large slip as would be the case if the entire lower surface of the four crawlers were grounded.
その他、姿勢を高くする場合には全クローラ
5,5……を垂直に立てればよく、また、傾斜面
や段差部を横切る場合は第9図に示すように、右
側および左側のクローラ5,5の角度を調整して
ボデイ1が水平になるようにすれば、安定した走
行が可能になるものである。 In addition, if the posture is to be raised, all the crawlers 5, 5... may be set vertically, and when crossing a slope or step, as shown in Fig. 9, the right and left crawlers 5, 5... By adjusting the angle of the body 1 so that the body 1 is horizontal, stable running becomes possible.
なお、上記実施例においては、中央出力軸8の
駆動歯車12と偏心出力軸10の駆動歯車13が
直接咬み合うことによつてモータ9,11が互い
に干渉している構造としたが、両歯車12,13
間に1つないし複数の従動歯車を介在させてもよ
く、またタイミングベルト等で干渉させてもよ
い。この場合は両モータ9,11の回転方向を同
方向とすることも可能である。 In the above embodiment, the drive gear 12 of the central output shaft 8 and the drive gear 13 of the eccentric output shaft 10 directly mesh with each other, so that the motors 9 and 11 interfere with each other. 12,13
One or more driven gears may be interposed between them, or a timing belt or the like may be used for interference. In this case, it is also possible to make the rotation directions of both motors 9 and 11 the same.
以上説明したように、本発明に係る対地適応型
クローラ走行車は、ボデイ下部の4つのクローラ
がそれぞれその長さ方向中央部を支点として揺動
可能になり、該各クローラに複数個ずつ配された
モータが機構的に干渉し合うことにより、全ての
モータを常時稼動状態に保つことを可能にしてい
るものであり、推進動作にもクローラの揺動動作
にも全てのモータの出力が用いられるため、駆動
系が推進用、揺動用に分離されて装備されていた
従来のクローラ走行車に比較して2倍以上の大出
力を可能にするものである。また、各クローラが
その長さ方向中央部で支持されているため、クロ
ーラの姿勢を維持するための専用のブレーキ装置
の導入による重量増大やエネルギロスを解消する
ことができ、あらゆる不整地に対して迅速かつ能
動的に適応し、安定的な走行が可能となるもの
で、きわめて優れた機能性を発揮する。
As explained above, in the ground-adaptive crawler vehicle according to the present invention, each of the four crawlers at the bottom of the body is able to swing about its longitudinal central portion as a fulcrum, and a plurality of crawlers are arranged on each crawler. By mechanically interfering with each other, it is possible to keep all motors in continuous operation, and the output of all motors is used for both propulsion and crawler rocking operations. Therefore, compared to conventional crawler vehicles, which have separate drive systems for propulsion and rocking, it is possible to output more than twice as much power. In addition, since each crawler is supported at the center of its length, it is possible to eliminate the weight increase and energy loss that would be caused by the introduction of a dedicated brake device to maintain the crawler's posture, and it can be used on any uneven ground. It quickly and proactively adapts to the current conditions and enables stable driving, demonstrating extremely high functionality.
第1図は本発明能動適応型クローラ走行車の実
施例を示す斜視図、第2図は同じくクローラの内
部構造を示す断面図、第3図は同じくクローラの
内部動作説明図、第4図は障碍物を越えるとき、
第5図は段差部を昇降するとき、第6図は坂の昇
降のとき、第7図は溝を渡るとき、第8図は旋回
時、第9図は傾斜面または段差部に沿つて走行す
る場合をそれぞれ示す姿勢説明図、第10図は従
来のクローラ走行車の第1の例における障害物を
乗り越えるときの概略的な姿勢説明図、第11図
は従来のクローラ走行車の第2の例を示す斜視
図、第12図は同じく姿勢説明図、第13図は従
来のクローラ走行車の第3の例を示す側面図、第
14図は従来のクローラ走行車の第4の例を示す
斜視図、第15図および第16図はそれぞれ同ク
ローラ走行車の姿勢説明図である。
1……ボデイ、2……リンク機構、3……固定
脚、4……支持筒、5……クローラ、8……中央
出力軸、9……モータ、10……偏心出力軸、1
1……いまひとつのモータ、12,13……駆動
歯車、14,15……車輪、20……無限軌道。
Fig. 1 is a perspective view showing an embodiment of the active adaptive crawler vehicle of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the crawler, Fig. 3 is an explanatory diagram of the internal operation of the crawler, and Fig. 4 is When crossing obstacles,
Figure 5 shows when going up and down a step, Figure 6 shows when going up and down a slope, Figure 7 shows when crossing a groove, Figure 8 shows when turning, and Figure 9 shows when traveling along a slope or step. FIG. 10 is a schematic illustration of the posture when overcoming an obstacle in the first example of a conventional crawler vehicle, and FIG. A perspective view showing an example, FIG. 12 a posture explanatory diagram, FIG. 13 a side view showing a third example of a conventional crawler vehicle, and FIG. 14 a fourth example of a conventional crawler vehicle. The perspective view, FIG. 15, and FIG. 16 are explanatory views of the posture of the crawler vehicle, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Body, 2...Link mechanism, 3...Fixed leg, 4...Support cylinder, 5...Crawler, 8...Central output shaft, 9...Motor, 10...Eccentric output shaft, 1
1...another motor, 12, 13...driving gears, 14, 15...wheels, 20...an endless track.
1 走行機構側にプーリ、ギヤまたはこれらに類
する小さな帯巻込み体を設け、積載物資側に大き
な帯巻込み体を設け、該両帯巻込み体の間にベル
ト、ワイヤまたはチエーン等の連結帯を張設し、
該両帯巻込み体のそれぞれの中心をリンクによつ
て連結したリンク機構と、姿勢センサと、該姿勢
センサから得られる情報に基づいて前記リンクを
一端を中心に揺動させるモータ等の駆動手段を備
え、前記両帯巻込み体をそれぞれ走行機構側また
は積載物資側に固定した状態で前記リンクを揺動
して積載物資の重心位置を調整し安定的な姿勢を
保持することを特徴とする不整地移動車用姿勢保
持機構。
1 A pulley, gear, or similar small band wrapping body is provided on the traveling mechanism side, a large band wrapping body is provided on the loaded material side, and a connecting band such as a belt, wire, or chain is installed between the two band wrapping bodies. and
a link mechanism that connects the centers of each of the double-strip wrapped bodies with a link, an attitude sensor, and a driving means such as a motor that swings the link around one end based on information obtained from the attitude sensor. The above-mentioned double-strip wrapping body is fixed to the traveling mechanism side or the loaded material side, respectively, and the link is swung to adjust the center of gravity of the loaded material to maintain a stable posture. Attitude maintenance mechanism for vehicles traveling on rough terrain.
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