JPH025554B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH025554B2 JPH025554B2 JP58030622A JP3062283A JPH025554B2 JP H025554 B2 JPH025554 B2 JP H025554B2 JP 58030622 A JP58030622 A JP 58030622A JP 3062283 A JP3062283 A JP 3062283A JP H025554 B2 JPH025554 B2 JP H025554B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- link
- base
- legs
- drive
- walking machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、盲導犬ロボツト、乗用移動機械、
貨物運搬装置等の多足歩行機械の足ユニツト、特
にリンク機構を用いた舵取り可能な多足歩行機械
の足ユニツトに関するものである。
貨物運搬装置等の多足歩行機械の足ユニツト、特
にリンク機構を用いた舵取り可能な多足歩行機械
の足ユニツトに関するものである。
従来にもリンク機構を用いて動物の足と似た４
本またはそれ以上の足体を持つ機構に歩行動作を
行なわせるようにしたロボツト用歩行装置等の多
足歩行機械は種々のものが開発されているが、一
般的に歩行動作がぎごちなく、安定性が悪いとい
う欠点があり、特に足体の歩行動作に伴つてその
足体に支持されている多足歩行機械の基台が上
下、前後または左右に傾きもしくは振れ、基台上
に物品を載置して運搬しようとする場合には、安
定性及び安全性に欠けるという問題があり、それ
らの解決が望まれていた。この発明の発明者はこ
の問題を解決するために先に多足歩行機械を開発
した（昭和57年特許出願第221538号、及び昭和58
年特許出願第8522号参照）。この内、昭和58年特
許出願第8522号明細書及び図面に示される舵取り
可能な多足歩行装置は、第１図に示すように、少
なくとも、原動機と、同一の垂直軸２に関して回
転可能な一方の基台３と他方の基台４と、一方の
基台３に配備された前足５、中足６及び後足７
と、他方の基台４に配備された前足８、中足９及
び後足１０と、一方の基台３に２個取付けられ原
動機によつて同方向へ回転される相互に鏡像の関
係をもつ一方の中足側駆動側リンク１２，１３
と、他方の基台４に２個取付けられ原動機によつ
て同方向へ回転される相互に鏡像の関係をもつ他
方の中足側駆動側リンク１４，１５と、一方の中
足側駆動側リンク１２，１３にそれぞれ一端を連
結され他端は中足６の上端部近傍に軸止めされた
一方の２個の中足側従動側リンク１６，１７と、
他方の中足側駆動側リンク１４，１５にそれぞれ
一端を連結され他端は中足９の上端部近傍に軸止
めされた他方の２個の中足側従動側リンク１８，
１９と、それぞれの中足側従動側リンク１６，１
７，１８，１９の各中点とそれぞれの基台３，４
との間を連結した計４個の中足側支持リンク２
１，２２，２３，２４と、中足側駆動リンク１
２，１３，１４，１５と同期して回転し一方の基
台３に２個取付けられ原動機によつて同方向へ回
転される相互に鏡像の関係をなす一方の足側駆動
側リンク２５，２６（図示せず）と、中足側駆動
リンク１２，１３，１４，１５と同期して回転し
他方の基台４に２個取付けられ原動機によつて同
方向へ回転される相互に鏡像の関係をなす他方の
前後足側駆動側リンク２７，２８と、一方の前後
足側駆動側リンク２５，２６（図示せず）に一端
を連結し他端は前足５と後足７を連結した一方の
連結用棒材３１の前後端部近傍にそれぞれ対称的
に連結された一方の２本の一方の前後足側従動側
リンク３２，３３と、他方の前後足側駆動側リン
ク２７，２８に一端を連結し他端は前足８と後足
１０を連結した他方の連結用棒材３４の後端部近
傍にそれぞれ対称的に連結された他方の２本の前
後足側従動側リンク３５，３６と、並びにそれぞ
れの前後足側従動側リンク３２，３３，３５，３
６の各中点とそれぞれの基台３，４との間を連結
した計４本の支持リンク３７，３８，３９，４０
とを備え、一方の基台３の足５，６，７と他方の
基台４の足８，９，１０を交互に着地と上下運動
とを繰返させ得るようにし、着地している足の基
台に対して着地していない足の基台を回転変位さ
せることによつて舵取りをするように構成したも
のである。
本またはそれ以上の足体を持つ機構に歩行動作を
行なわせるようにしたロボツト用歩行装置等の多
足歩行機械は種々のものが開発されているが、一
般的に歩行動作がぎごちなく、安定性が悪いとい
う欠点があり、特に足体の歩行動作に伴つてその
足体に支持されている多足歩行機械の基台が上
下、前後または左右に傾きもしくは振れ、基台上
に物品を載置して運搬しようとする場合には、安
定性及び安全性に欠けるという問題があり、それ
らの解決が望まれていた。この発明の発明者はこ
の問題を解決するために先に多足歩行機械を開発
した（昭和57年特許出願第221538号、及び昭和58
年特許出願第8522号参照）。この内、昭和58年特
許出願第8522号明細書及び図面に示される舵取り
可能な多足歩行装置は、第１図に示すように、少
なくとも、原動機と、同一の垂直軸２に関して回
転可能な一方の基台３と他方の基台４と、一方の
基台３に配備された前足５、中足６及び後足７
と、他方の基台４に配備された前足８、中足９及
び後足１０と、一方の基台３に２個取付けられ原
動機によつて同方向へ回転される相互に鏡像の関
係をもつ一方の中足側駆動側リンク１２，１３
と、他方の基台４に２個取付けられ原動機によつ
て同方向へ回転される相互に鏡像の関係をもつ他
方の中足側駆動側リンク１４，１５と、一方の中
足側駆動側リンク１２，１３にそれぞれ一端を連
結され他端は中足６の上端部近傍に軸止めされた
一方の２個の中足側従動側リンク１６，１７と、
他方の中足側駆動側リンク１４，１５にそれぞれ
一端を連結され他端は中足９の上端部近傍に軸止
めされた他方の２個の中足側従動側リンク１８，
１９と、それぞれの中足側従動側リンク１６，１
７，１８，１９の各中点とそれぞれの基台３，４
との間を連結した計４個の中足側支持リンク２
１，２２，２３，２４と、中足側駆動リンク１
２，１３，１４，１５と同期して回転し一方の基
台３に２個取付けられ原動機によつて同方向へ回
転される相互に鏡像の関係をなす一方の足側駆動
側リンク２５，２６（図示せず）と、中足側駆動
リンク１２，１３，１４，１５と同期して回転し
他方の基台４に２個取付けられ原動機によつて同
方向へ回転される相互に鏡像の関係をなす他方の
前後足側駆動側リンク２７，２８と、一方の前後
足側駆動側リンク２５，２６（図示せず）に一端
を連結し他端は前足５と後足７を連結した一方の
連結用棒材３１の前後端部近傍にそれぞれ対称的
に連結された一方の２本の一方の前後足側従動側
リンク３２，３３と、他方の前後足側駆動側リン
ク２７，２８に一端を連結し他端は前足８と後足
１０を連結した他方の連結用棒材３４の後端部近
傍にそれぞれ対称的に連結された他方の２本の前
後足側従動側リンク３５，３６と、並びにそれぞ
れの前後足側従動側リンク３２，３３，３５，３
６の各中点とそれぞれの基台３，４との間を連結
した計４本の支持リンク３７，３８，３９，４０
とを備え、一方の基台３の足５，６，７と他方の
基台４の足８，９，１０を交互に着地と上下運動
とを繰返させ得るようにし、着地している足の基
台に対して着地していない足の基台を回転変位さ
せることによつて舵取りをするように構成したも
のである。
しかるにこの新たに提案された舵取り可能な多
足歩行装置は、積載量等を増加させるためには、
複数台を連結して用いればよいのであるが、部品
数が多くなつて構造が複雑になり、部品の管理も
煩雑になるという問題があり、この点の解決が望
まれる。
足歩行装置は、積載量等を増加させるためには、
複数台を連結して用いればよいのであるが、部品
数が多くなつて構造が複雑になり、部品の管理も
煩雑になるという問題があり、この点の解決が望
まれる。
この発明は上記のごとき事情に鑑みてなされた
ものであつて、前記多足歩行機械の足に関連した
部品を纒めてをユニツト化し、互換性を持たせ、
多足歩行機械の構造を簡単にし、かつ製作を容易
にすることを目的とするものである。
ものであつて、前記多足歩行機械の足に関連した
部品を纒めてをユニツト化し、互換性を持たせ、
多足歩行機械の構造を簡単にし、かつ製作を容易
にすることを目的とするものである。
この目的に対応して、この発明の多足歩行機械
の足ユニツトは、原動機を備えた基台と、その基
台の左右両側に配備された前足、中足及び後足を
構成する合計６本の足部材を有し、前記基台を１
個または共通の回転軸に関して相対回転可能に重
ねられた２個の基台単体で構成し、前記足部材を
駆動するリンク機構を基台の左右両側にそれぞれ
対称的に配備して、その片側の前足と後足及び反
対側の中足を組みにし、その様な２組を交互に着
地と上下運動とを繰返させて前後進させるように
構成された多足歩行機械用の足ユニツトであつ
て、少なくとも、駆動軸を回転可能に支承し前記
多足歩行機械の前記基台に固定可能なフレーム
と、前記足部材と、前記駆動軸に取付けられて同
方向へ回転される同じ軸間距離をもち位相が180゜
ずれている２個の駆動側リンクと、前記駆動側リ
ンクにそれぞれ一端を連結され他端は前記足部材
の上端部近傍に軸止めされた２個の従動側リンク
と、前記それぞれの従動側リンクの各中点と前記
フレームとの間を連結した２個の支持リンクと、
を備え、かつ、前記足部材は長さ方向が前記従動
側リンクの前記軸止め位置を結ぶ直線に直角をな
すように取付けられ、前記従動側リンクの長さ
は、駆動側リンクの約５倍、支持リンクの長さは
駆動側リンクの約2.5倍、支持リンクと基台との
連結点からその駆動側リンクの回転中心点までの
距離が駆動側リンクの長さの約２倍になつている
ことを特徴としている。
の足ユニツトは、原動機を備えた基台と、その基
台の左右両側に配備された前足、中足及び後足を
構成する合計６本の足部材を有し、前記基台を１
個または共通の回転軸に関して相対回転可能に重
ねられた２個の基台単体で構成し、前記足部材を
駆動するリンク機構を基台の左右両側にそれぞれ
対称的に配備して、その片側の前足と後足及び反
対側の中足を組みにし、その様な２組を交互に着
地と上下運動とを繰返させて前後進させるように
構成された多足歩行機械用の足ユニツトであつ
て、少なくとも、駆動軸を回転可能に支承し前記
多足歩行機械の前記基台に固定可能なフレーム
と、前記足部材と、前記駆動軸に取付けられて同
方向へ回転される同じ軸間距離をもち位相が180゜
ずれている２個の駆動側リンクと、前記駆動側リ
ンクにそれぞれ一端を連結され他端は前記足部材
の上端部近傍に軸止めされた２個の従動側リンク
と、前記それぞれの従動側リンクの各中点と前記
フレームとの間を連結した２個の支持リンクと、
を備え、かつ、前記足部材は長さ方向が前記従動
側リンクの前記軸止め位置を結ぶ直線に直角をな
すように取付けられ、前記従動側リンクの長さ
は、駆動側リンクの約５倍、支持リンクの長さは
駆動側リンクの約2.5倍、支持リンクと基台との
連結点からその駆動側リンクの回転中心点までの
距離が駆動側リンクの長さの約２倍になつている
ことを特徴としている。
以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面に
ついて説明する。
ついて説明する。
第２図は舵取り可能な多足歩行機械に用いられ
る周知の基本的なリンク機構（chebyshevリン
ク）を示すもので、Ａ点を基台５０に軸止めされ
た比較的短い駆動側リンク５１と、その他端のＢ
点に連結された長さBDなる従動側リンク５２
と、従動側リンク５２の中点Ｃと基台５０のＥ点
の間に連結された支持リンク５３から成り、各リ
ンクの長さには下記のような関係にある。
る周知の基本的なリンク機構（chebyshevリン
ク）を示すもので、Ａ点を基台５０に軸止めされ
た比較的短い駆動側リンク５１と、その他端のＢ
点に連結された長さBDなる従動側リンク５２
と、従動側リンク５２の中点Ｃと基台５０のＥ点
の間に連結された支持リンク５３から成り、各リ
ンクの長さには下記のような関係にある。
＝＝≒2.5
≒２
この様なリンク機構において、駆動側リンク５
１を回転すれば、従動側リンク５２のＤ点の描く
軌跡はa1−b1−c1−d1−a1のような線となり、駆
動側リンク５１がｃ−ｄ−ａ間の180゜のクランク
回転角度を回転する間は、Ｄ点はc1−d1−a1のご
とく近似直線を描き、ａ−ｂ−ｃ間を回転する間
はa1−b1−c1の様な曲線Ｑを描く。
１を回転すれば、従動側リンク５２のＤ点の描く
軌跡はa1−b1−c1−d1−a1のような線となり、駆
動側リンク５１がｃ−ｄ−ａ間の180゜のクランク
回転角度を回転する間は、Ｄ点はc1−d1−a1のご
とく近似直線を描き、ａ−ｂ−ｃ間を回転する間
はa1−b1−c1の様な曲線Ｑを描く。
したがつてＤ点に多足歩行機械の足を連結すれ
ば、Ｐ部分では足が近似直線運動をし、その足を
接地した静止の状態にすれば、その足を支持して
いる基台５０が反作用として直線移動し、曲線Ｑ
部分では足を持上げた運動を行なわせることが可
能である。
ば、Ｐ部分では足が近似直線運動をし、その足を
接地した静止の状態にすれば、その足を支持して
いる基台５０が反作用として直線移動し、曲線Ｑ
部分では足を持上げた運動を行なわせることが可
能である。
この発明の多足歩行機械の足ユニツトは基本的
には上記のリンク機構を実現するものである。
には上記のリンク機構を実現するものである。
この発明の多足歩行機械の足ユニツト６１は、
第３図に示すように、フレーム６２を有してい
る。このフレーム６２は取付け用の穴６３を利用
して多足歩行機械の基台に取付け、固定すること
ができる。フレーム６２は駆動軸６４を支承して
いる。フレーム６２の内側には駆動軸６４に取付
けられて同方向へ回転される同じ軸間距離をもつ
相互に鏡像の関係をもつ２個の駆動側リンク６
５，６６が配備されている。駆動側リンク６５，
６６には同じ軸間距離をもつ従動側リンク６７，
６８が軸止めしている。従動側リンク６７，６８
は一端を軸７６，７７で駆動側リンク６５，６６
にそれぞれ連結され、他端は足７１の上端部近傍
の連結部材７２に足７１の上端部８３の軸芯に対
称に軸７８，７９で軸止めされている。連結部材
７２は足７１の上端にボルト８１で固定してい
る。足７１はほぼ垂直な本体８２がフレーム６２
の外に位置し、本体８２の上端部８３が本体８２
に対してほぼ直角に曲がつて連結部材７２を固着
させている。一方従動側リンク６７，６８には同
じ軸間距離をもつ支持リンク７３，７４が軸止め
されている。支持リンク７３，７４は従動側リン
ク６７，６８の各中点とフレーム６２との間を軸
８４，８５，８６，８７を介して連結している。
各軸の位置をA′，B′，C′，D′，E′とすると、各
リンクの長さは ′′＝′′＝′′≒2.5′′ ′′≒２′′ の関係にある。
第３図に示すように、フレーム６２を有してい
る。このフレーム６２は取付け用の穴６３を利用
して多足歩行機械の基台に取付け、固定すること
ができる。フレーム６２は駆動軸６４を支承して
いる。フレーム６２の内側には駆動軸６４に取付
けられて同方向へ回転される同じ軸間距離をもつ
相互に鏡像の関係をもつ２個の駆動側リンク６
５，６６が配備されている。駆動側リンク６５，
６６には同じ軸間距離をもつ従動側リンク６７，
６８が軸止めしている。従動側リンク６７，６８
は一端を軸７６，７７で駆動側リンク６５，６６
にそれぞれ連結され、他端は足７１の上端部近傍
の連結部材７２に足７１の上端部８３の軸芯に対
称に軸７８，７９で軸止めされている。連結部材
７２は足７１の上端にボルト８１で固定してい
る。足７１はほぼ垂直な本体８２がフレーム６２
の外に位置し、本体８２の上端部８３が本体８２
に対してほぼ直角に曲がつて連結部材７２を固着
させている。一方従動側リンク６７，６８には同
じ軸間距離をもつ支持リンク７３，７４が軸止め
されている。支持リンク７３，７４は従動側リン
ク６７，６８の各中点とフレーム６２との間を軸
８４，８５，８６，８７を介して連結している。
各軸の位置をA′，B′，C′，D′，E′とすると、各
リンクの長さは ′′＝′′＝′′≒2.5′′ ′′≒２′′ の関係にある。
以上のように構成された多足歩行機械の足ユニ
ツトにおける動作は次ぎの通りである。すなわち
A′，B′，C′，E′を節点とする２つのリンク機構
は第２図に説明したＡ，Ｂ，Ｃ，Ｅを節点とする
リンク機構と同一であり、その位相が鏡像の関係
にあつて対称状となつているだけである。したが
つて、駆動側リンク６５，６６が同時に同方向に
回転すると、従動側リンク６７，６８の先端に固
定された足７１の上端は、フレーム６２及びそれ
が固定している多足歩行機械の基台が静止してい
ると板定すれば、第２図の直線Ｐと曲線Ｑのよう
な軌跡を描くことになり、反対に、足７１が着地
して静止しているとすれば直線Ｐの過程ではフレ
ーム６２及びそれが固定している多足歩行機械の
基台の方が足７１に対して相対的に前進すること
となる。
ツトにおける動作は次ぎの通りである。すなわち
A′，B′，C′，E′を節点とする２つのリンク機構
は第２図に説明したＡ，Ｂ，Ｃ，Ｅを節点とする
リンク機構と同一であり、その位相が鏡像の関係
にあつて対称状となつているだけである。したが
つて、駆動側リンク６５，６６が同時に同方向に
回転すると、従動側リンク６７，６８の先端に固
定された足７１の上端は、フレーム６２及びそれ
が固定している多足歩行機械の基台が静止してい
ると板定すれば、第２図の直線Ｐと曲線Ｑのよう
な軌跡を描くことになり、反対に、足７１が着地
して静止しているとすれば直線Ｐの過程ではフレ
ーム６２及びそれが固定している多足歩行機械の
基台の方が足７１に対して相対的に前進すること
となる。
このようにこの発明の多足歩行機械の足ユニツ
トによれば、多足歩行機械の足に関連した部品を
纒めてをユニツト化し、互換性を持たせ、多足歩
行機械の構造を簡単にし、かつ製作を容易にする
ことができる。
トによれば、多足歩行機械の足に関連した部品を
纒めてをユニツト化し、互換性を持たせ、多足歩
行機械の構造を簡単にし、かつ製作を容易にする
ことができる。
第１図はこの発明の多足歩行機械を示す斜視説
明図、第２図は多足歩行機械に用いられる基本的
なリンク機構を示す線図、及び第３図はこの発明
の一実施例に係わる多足歩行機械の足ユニツトを
示す斜視説明図である。 ６１……多足歩行機械の足ユニツト、６２……
フレーム、６４……駆動軸、６５，６６……駆動
側リンク、６７，６８……従動側リンク、７１…
…足、７３，７４……支持リンク。
明図、第２図は多足歩行機械に用いられる基本的
なリンク機構を示す線図、及び第３図はこの発明
の一実施例に係わる多足歩行機械の足ユニツトを
示す斜視説明図である。 ６１……多足歩行機械の足ユニツト、６２……
フレーム、６４……駆動軸、６５，６６……駆動
側リンク、６７，６８……従動側リンク、７１…
…足、７３，７４……支持リンク。
Claims (1)
- １ 原動機を備えた基台と、その基台の左右両側
に配備された前足、中足及び後足を構成する合計
６本の足部材を有し、前記基台を１個または共通
の回転軸に関して相対回転可能に重ねられた２個
の基台単体で構成し、前記足部材を駆動するリン
ク機構を基台の左右両側にそれぞれ対称的に配備
して、その片側の前足と後足及び反対側の中足を
組みにし、その様な２組を交互に着地と上下運動
とを繰返させて前後進させるように構成された多
足歩行機械用の足ユニツトであつて、少なくと
も、駆動軸を回転可能に支承し前記多足歩行機械
の前記基台に固定可能なフレームと、前記足部材
と、前記駆動軸に取付けられて同方向へ回転され
る同じ軸間距離をもち位相が180゜ずれている２個
の駆動側リンクと、前記駆動側リンクにそれぞれ
一端を連結され他端は前記足部材の上端部近傍に
軸止めされた２個の従動側リンクと、前記それぞ
れの従動側リンクの各中点と前記フレームとの間
を連結した２個の支持リンクと、を備え、かつ、
前記足部材は長さ方向が前記従動側リンクの前記
軸止め位置を結ぶ直線に直角をなすように取付け
られ、前記従動側リンクの長さは、駆動側リンク
の約５倍、支持リンクの長さは駆動側リンクの約
2.5倍、支持リンクと基台との連結点からその駆
動側リンクの回転中心点までの距離が駆動側リン
クの長さの約２倍になつていることを特徴とする
多足歩行機械の足ユニツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58030622A JPS59156877A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 多足歩行機械の足ユニツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58030622A JPS59156877A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 多足歩行機械の足ユニツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59156877A JPS59156877A (ja) | 1984-09-06 |
| JPH025554B2 true JPH025554B2 (ja) | 1990-02-02 |
Family
ID=12308953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58030622A Granted JPS59156877A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 多足歩行機械の足ユニツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59156877A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108674518A (zh) * | 2018-05-27 | 2018-10-19 | 陈淑红 | 一种用于机器人的行走机构 |
| CN108502048A (zh) * | 2018-05-27 | 2018-09-07 | 陈淑红 | 一种行走机器人 |
| CN108909871A (zh) * | 2018-05-27 | 2018-11-30 | 陈淑红 | 一种足式行走机器人 |
| JP7193986B2 (ja) * | 2018-11-09 | 2022-12-21 | 三晃金属工業株式会社 | 歩行台車 |
-
1983
- 1983-02-25 JP JP58030622A patent/JPS59156877A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59156877A (ja) | 1984-09-06 |
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