JPH0285080A - 壁面走行ロボット - Google Patents

壁面走行ロボット

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Publication number
JPH0285080A
JPH0285080A JP63238241A JP23824188A JPH0285080A JP H0285080 A JPH0285080 A JP H0285080A JP 63238241 A JP63238241 A JP 63238241A JP 23824188 A JP23824188 A JP 23824188A JP H0285080 A JPH0285080 A JP H0285080A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
wall surface
suction
traveling
movable
Prior art date
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Pending
Application number
JP63238241A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiichiro Tsuda
津田 喜一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP63238241A priority Critical patent/JPH0285080A/ja
Publication of JPH0285080A publication Critical patent/JPH0285080A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、壁面上の障害物や割れ目1段差などを安全
、確実に乗り越えることのできる壁面走行ロボットに関
する。
【従来の技術】
従来、垂直な壁を自由に走行するため、真空あるいは磁
気力に基づく吸着力を利用して走行するロボットが開発
され、建物の外装の検査やタンク表面の目視、肉厚測定
などに利用されている。
【発明が解決しようとする課題】
現在、実用化レベルのものは、いずれも平坦な平面ある
いは多少の凹凸のある程度の壁面に限定されており、壁
面に段差があったり大きな障害物があったりした場合に
は、これを乗り越えることはできない。また、壁面から
天井面あるいは床面から壁面など互いに直交ないし任意
角度で交差する二面間の移動も不可能である。 これらの機能面での物理的制約を、2組以上のユニット
を1自由度以上の関節機構(首振り機構)を有する腕で
接続することにより解決しようとする構想もある。 第7図は、この構想に基づく壁面走行ロボットの側面図
である。1は吸着・走行体で、主として筒体2、可動筒
体3および車輪5から構成される。 第7図の例では、真空をつくるためのブロワの図示を省
略しである。また、3aはシール、3bは0リングで、
それぞれ真空を保ための部材である。 4はバネで、可動筒体3をシール3aを介して壁面20
に押し付ける。6は回転台であり、符号を付けてないウ
オームとウオーム歯車を介して図示してないモータで回
転される。21は回転台6の上面に固着されるアームで
、共通な連結アーム22によって別の同形の吸着・走行
体1のアーム21と連結される。アーム21と連結アー
ム22との連結箇所には、モータを備える関節機構23
が設けられる。 例えば、第7図において障害物30をまたぎ越えする場
合には、左側の吸着・走行体1は壁面20に吸着保持さ
れた状態にして、右側の吸着・走行体1の図示してない
ブロワを停止させて、筒体2の内部の圧力を大気圧と同
一にする。その後、各アーム21に属する合計2個の関
節機構23を適宜動かすことにより、右側の吸着・走行
体lを障害物30をまたぎ越えし得る程度まで持ちあげ
、左側の吸着・走行体1を左方向に走行駆動させて、障
害物30のまたぎ越えを終了し、次に右側の吸着・走行
体1を壁面20に着地、吸着させて一連の動作を完了す
る。 なお、垂直壁面上の障害物の乗り越えには、当然ながら
持ち上げられる側の吸着・走行体をできる限り壁面より
離れないように持ち上げて剥離。 落下するおそれを抑えるようにする。 さて、この方式では、2組以上のユニ・ントが同一面に
吸着して走行しているときなどに、なんらかの原因で、
その1組が壁面から離れたとしても残りのユニットで壁
面に吸着するだけの力があれば滑落を防止できる。また
、1組のユニットでは水平移動中に旋回してしまうよう
な不平衡力が作動しても、2組以上のユニットが連結さ
れたときには、これに対抗して旋回が阻止されるメリッ
トもある。しかし反面、2組のユニットが常に連結され
ているために、動作範囲が限定されたり、旋回半径が大
きくなったり、1点を中心に旋回する、いわゆるスピン
ターンができない等の動作上の制約を生じる問題がある
。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、壁面上の障害物や割れ目2段差などを安全、確実
に乗り越え、さらには直交ないし交差する壁面間を移動
、走行することもでき、しかも小回りのきく壁面走行ロ
ボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明に係る壁面走行ロボ
ットは、 壁面用の吸着・走行体と; この吸着・走行体に一方の端部で固着され他方の端部に
着脱可能な連結部を有しかつ前記各端部の中間の少なく
とも1箇所に前記壁面と平行な軸線のまわりに回動可能
な関節部を有する1個以上のアームと;からなる吸着・
走行ユニットの少なくとも2IJlが、前記各アームの
連結部によって直列に連結可能である。
【作 用】
吸着・走行ユニットは、通常時には単独で壁面を走行す
るが、障害物や割れ目1段差などに遭遇すると、少なく
とも2組の吸着・走行ユニットが直列に連結9合体され
る。そして、まず障害物などに近い側の吸着・走行ユニ
ットだけが、アームの関節部によって持ち上げられ、他
の吸着・走行ユニットの走行により障害物などを乗り越
えた後に再び着地し、以下同様に、他の吸着・走行ユニ
ットの持ち上げ、走行2着地がおこなわれて障害物の乗
り越えが完了する。その後、各吸着・走行ユニットは再
び分離し単独走行する。
【実施例】
本発明に係る壁面走行ロボットの一実施例について以下
に図面を参照しながら説明する。第1図はこの一実施例
の側面図、第2図は同じくその平面図である。 第1図、第2図において、吸着・走行ユニット15は主
として、吸着・走行体1およびアーム7からなる。吸着
・走行体1は第7図で説明した従来例におけるのと同じ
である。アーム7は、固定アーム8.可動アーム9およ
び関節機構10からなる。 固定アーム8は回転台6 (第7図参照)に固着され、
関節機構10は、固定アーム8と可動アーム9とを壁面
20に平行な軸線のまわりに回動可能に連結するととも
に、この回動のための符号を付けてないモータを備える
。可動アーム9の自由端部は、発明における連結部に相
当し、詳しくは後述する。 第1図、第2図においては、吸着・走行ユニット15の
2組が、それぞれの可動アーム9の連結部で互いに連結
されている状態である。 第3図は一方の可動アーム9の連結部(自由端部)の側
面図、第4図は同じくその連結部の連結時の平面図、第
5図は同じくその連結部の分離時の平面図である。第3
図〜第5図において、各可動アーム9の自由端部である
連結部には、2段円柱状の連結具11と、連結孔12と
、施錠機構13とが設けられる。二つの可動アーム9の
各連結部同士が連結されるということは、一方の可動ア
ーム9の連結具11の先端部と、他方の可動アーム9の
連結孔12とが嵌合し、この嵌合部が第3図に示したよ
うに、この連結孔12に対応して可動アーム9に固定さ
れた施錠機構13によってロックされることである。 施錠機構13は、たとえば電磁アクチュエータや操作シ
リンダで、直進駆動される位置決めビン14(第3図参
照)を備え、この位置決めビン14を連結具11の先端
部の位置決め孔14a(第5図参照)に貫通させること
によって、互いに連結された可動アーム9を分離させな
いようにロックする。 さて、各吸着・走行ユニット15は、通常は単独に走行
し、障害物に遭遇すると、2組の吸着・走行ユニット1
5が連結2合体される。そのためには、まず各吸着・走
行ユニット15が互いに接近して、それぞれの可動アー
ム9が、第5図に示した位置をとるようにする。次に、
可動アーム9の面と直角に互いに接近して、既に述べた
ように、連結具11の先端部を相手側の連結孔12に嵌
合させ(第4図参照)、その後に施錠機構13によって
ロックする。 次に、第1図において、右側にある障害物30を乗り越
えて走行するときには、まず左側の吸着・走行ユニット
15が壁面20に吸着、保持された状態で、右側のそれ
の吸着状態が解かれる。ついで、各関節機構10が適宜
回転して右側の吸着・走行ユニット15を、図で反時計
方向に持ち上げ旋回させる。ついで、左側の吸着・走行
ユニット15が壁面20を右方向に走行して、障害物3
0を避は得る位置まで移動する。そして、各関節機構1
0が再び適宜回転して右側の吸着・走行ユニッ1−15
を、図で時計方向に旋回させて戻し、壁面20に着地さ
せる。 次に、右側の吸着・走行ユニット15吸着、保持の状態
で、左側の吸着・走行ユニット15が持ち上げられ、前
記と同様の動作によって障害物30の乗り越えを完了す
る。その後、再び各吸着・走行ユニット15は分離して
単独走行する。 別の実施例について1.第6図の側面図を参照しながら
説明する。第6図において、吸着・走行ユニット15の
3組が、それぞれのアーム7によって直列に連結されて
いる。この実施例では、障害物を乗り越えるときには、
例えば左側と中央との2組の吸着・走行ユニッ)15が
壁面20に吸着、保持され、各関節機構10が適宜回転
して右側の吸着・走行ユニット15を、図で反時計方向
に持ち上げ旋回させる。壁面20への吸着が、右側と中
央との2組の吸着・走行ユニット15の倍加された吸着
力によるから、右側の吸着・走行ユニット15に対する
保持モーメントが大きくなり、その結果、壁面20から
の剥離、落下のおそれが少なくなり、安全。 確実な動作が保証される。 なお、既に述べたようにこれらの実施例では、各吸着・
走行ユニットは通常、それぞれ単独で壁面を走行し、障
害物を乗り越える必要が起こったときだけに、複数ユニ
ットが直列に連結1合体して目的を達成する。そして、
目的達成の後には再び互いに分離して単独走行する。し
たがって、その動作は非常に小回りをきかせることがで
きる。 また、吸着・走行ユニットの組数選択と、アームの関節
機構での旋回のさせ方とによって、直角ないし任意角度
で交差する二壁面間を移動、走行することもできる。 ところで、第1図において、1組の吸着・走行ユニット
15のもつアーム7は複数個であってもよく、また関節
機構10は1個のアーム7に対して複数個であってもよ
い。そうすることにより、さらに高度で微妙な連係動作
が可能となる。
【発明の効果】
したがって、この発明によれば、従来の技術に比べ次の
ようなすぐれた効果がある。 (1)吸着・走行ユニット同士の連結2合体によって、
壁面との吸着力が大きくとれるから、障害物などを乗り
越えるときの剥離、落下のおそれがほとんどなく、安全
、 l+I実に走行できる。 (2)吸着・走行ユニットは通常時は独立走行し、障害
物などと遭遇したときだけ直列に連結1合体するから、
小回りがきき障害物などの実情に応じ現実的かつ柔軟に
対処できる。 (3)吸着・走行ユニットの連結2合体と、アームの関
節部での旋回とのさせ方によって、直角ないし任意角度
で交差する二壁面間を移動、走行することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る一実施例の側面図、第2図は同じ
くその平面図、 第3図は同じ(その要部の側面図、 第4図は同じくその要部の連結時の平面図、第5図は同
じくその要部の分離時の平面図、第6図は別の実施例の
側面図、 第7図は従来例の側面図である。 符号説明 1:吸着・走行体、2:筒体、3:可動筒体、5:車輪
、6:回動台、7:アーム、 10:関f!ff機構、11:連結具、12:連結孔、
13:施錠機構、15:吸着・走行ユニット、+)1肥 葛3目 不2M 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)壁面用の吸着・走行体と;この吸着・走行体に一方
    の端部で固着され他方の端部に着脱可能な連結部を有し
    かつ前記各端部の中間の少なくとも1箇所に前記壁面と
    平行な軸線のまわりに回動可能な関節部を有する1個以
    上のアームと;からなる吸着・走行ユニットの少なくと
    も2組が前記各アームの連結部によって直列に連結可能
    であるようにしたことを特徴とする壁面走行ロボット。
JP63238241A 1988-09-22 1988-09-22 壁面走行ロボット Pending JPH0285080A (ja)

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JP63238241A JPH0285080A (ja) 1988-09-22 1988-09-22 壁面走行ロボット

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ID=17027245

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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