JPH04232186A - モータ駆動される推進装置を備えた車輌 - Google Patents

モータ駆動される推進装置を備えた車輌

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JPH04232186A
JPH04232186A JP3194842A JP19484291A JPH04232186A JP H04232186 A JPH04232186 A JP H04232186A JP 3194842 A JP3194842 A JP 3194842A JP 19484291 A JP19484291 A JP 19484291A JP H04232186 A JPH04232186 A JP H04232186A
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JP
Japan
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propulsion device
vehicle
propulsion
hub
tilting
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JP3194842A
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Georges Clar
ジヨルジユ・クラール
Olivier Carra
オリビエ・カラ
Patrice Feuillet
パトリス・フイエ
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Fragema
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Fragema
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    • B62D55/116—Attitude or position control of chassis by action on suspension, e.g. to compensate for a slope
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/005—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on endless tracks or belts
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D55/06—Endless track vehicles with tracks without ground wheels
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric

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  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にビル建設現場にお
ける、人間のオペレータがいない状態で操作するよう設
計された車輌に係わる。
【０００２】またこの車輌は工業的設備において、人間
のオペレータにとって作業が危険でもあり不可能でもあ
る場合に実用され得る。即ち本発明の車は上記のような
場合に適用されよう。ビデオカメラ、測定装置及び工具
であってロボットを構成しているものが適当な装置とし
て具備されることになろう。
【０００３】本発明によるロボットは、原子力発電所又
は原子燃料処理施設で有効に用いることができ、例えば
故障があった後で放射線に露出している地域での検査や
修理を行なう際に要望されるであろう。この種のロボッ
トは他の産業でも同様に有効であり、例えば爆発の危険
のある化学工業において、又は農業や軍事行動における
ような、安全性、現地監視、それに洗浄のようなサービ
スを行なうロボットにおいて力を発揮するであろう。
【０００４】
【従来の技術】この種の車輌の１つの重要特性は、凹凸
ある地面上を走行する能力である。この場合に越えられ
るべき障碍は非常に種々の形態であり、車輌が上へ下へ
と走行すべき人間にとっての階段だったり、或いは床に
落ちているパイプだったりである。そのような障碍を越
えるに当って、車軸の安全について２つの主なる様相が
ある。その１つは安定性で、換言すれば車輌の能力が車
輌自重及び有料荷重が原因して倒れたりすることがない
点である。他の一つはグリップ即ち把握で、これは車輌
の各推進装置に関連するもので、関連部材が車を地面上
で支持し、移動し、且つ不動にすることに係わる。推進
装置のこの「グリップ」は、地面の表面状態が局所的に
不適当な場合であっても地面に対し過度にスリップしな
い能力である。
【０００５】この種の車輌の別の重要な特性は「コンパ
クト」である点である。特に横方向及び縦方向での全寸
法が、ビル内の狭い通路で人間のオペレータだけの通過
用に設計されているような場合でも、その車輌が通過で
きる程のものである。
【０００６】別の重要な特性は、車輌ができるだけ軽量
ということである。
【０００７】障碍物を安全に乗り越えられるような性能
の車が、これまで色々と設計されてきた。
【０００８】周知のある車輌は、車輌ボディに関連して
傾斜得る伸長したトラック推進装置を４つ具備している
。各推進装置上のトラックは多数の案内部材によって案
内され、該部材は２つのスプロケットホイールを含み、
そのうちの１つはトラックを駆動する駆動スポロケット
ホイールである。これらの推進装置は、車輌ボディに組
立てられた推進装置ボディによって担持されて、推進装
置が横軸の周りで傾斜することが可能な仕組みになって
いる。車輌ボディは駆動及び傾斜モータを担持しており
、機械的伝達システムを介して駆動スプロケットホイー
ルを回転し且つ推進装置をそれぞれ傾斜運動させる目的
を有する。これらモータには、これらの運動を制御する
ためのにブレーキが設けられている。さらに、車輌ボデ
ィは、給電用バッテリとモータ制御手段とを担持してい
る。
【０００９】この既知の車は日本の会社Ｍｉｔｓｕｂｉ
ｓｈｉによって設計され、ＭＲＶ　　　　　　　　　　
　　（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｒｏｂｏｔ　
Ｖｅｈｉｃｌｅ）　の名で知られている。この内容は次
の報告書の４２５　及び４２６　頁に記述されており、
その報告書は「８５　ＩＣＡＲ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏ
ｎａｌ　　　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ａｄｖａｎ
ｃｅｄ　Ｒｏｂｏｔｉｃｓ，　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　９
−１０，　１９８５，　Ｔｏｋｙｏ　Ｊａｐａｎ　　　
　　　ｏｒｇａｎｉｓｅｄ　ｂｙ：　Ｒｏｂｏｔｉｃｓ
　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｊａｐａｎ，　Ｔｈｅ　Ｓｏ
ｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｓｍ，　　　
Ｊａｐａｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｒｏｂｏｔ　Ａｓ
ｓｏｃｉａｔｉｏｎ」である。
【００１０】これについて考えるに、既知の形の障碍物
を乗り越えることは可能なように思われる。しかしこれ
を可能にするためには、たとえ離れているにせよそれを
見ている人間のオペレータによる制御が不可欠である。 さらにまた、前記の重要な諸性能を十分な程度で実現し
ているとは考えられない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、異な
った障碍物を安全に乗り越えると共に、且つ人間だけの
通行が許されているような通路でも走行の可能な限定さ
れた横方向全寸法を持つ簡単な車輌の提供である。本発
明はさらに、ロボットを構成する搭載ツールの配備を可
能にすることを目的とし、ロボットは、種々のビルディ
ングでの、特に事故があって人間が入れない構内での作
業を実施可能にするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このために本目的はモー
タ駆動される推進装置を備えた車輌に係わり、推進装置
の駆動モータが横方向で管状のハブの中に収容されてお
り、該ハブの周りで前記推進装置が前記推進装置内で且
つ前記ハブの外部にある被駆動傾斜手段を介して車輌ボ
ディに関して傾斜され得るものであり、また前記ハブの
上に前記傾斜手段が配置されている。
【００１３】
【実施例】本発明での実施例は、添付の図面を参照して
より十分に説明されよう。記述され且つ図示された配置
は理解を助けるための非限定的な例示であって、さらに
図中では同一部分は同一参照番号で表わされている。
【００１４】図１及び図２を参照すると、本発明による
自律的な案内車輌は車輌ボディ２を有し、その下方部分
１は傾斜可能で且つ着脱可能の４つの推進装置の上に配
置され、これら図ではそのうち３つの推進装置４、６、
及び７だけが示されている。これを用いて車輌は縦方向
Ｘへ移動できる。図３を参照すると各々の推進装置がそ
の周端部に１つの中央配置の案内トラック１２が備えら
れ、該トラックが駆動スプロケットホイール１４で駆動
され、且つアイドラスプロケットホイール１６及び複数
の小ローラ１８によって支持されている。中間直径の２
つのアイドラホイール１５、１７が、トラックの閉じた
ループの上方角隅でトラックの方向を変化させる。ボデ
ィ２はその下方部分内に蓄電池を担持し、該電池の大き
い重さと低い位置とが車輌の安定性に寄与している。
【００１５】ボディ２の上方部分３は、横断方向Ｙにお
いては下方部分１よりも幅が広い。該上方部分３は種々
の装置を含み、それらは比較的軽量であって、信号処理
手段１０、連絡手段、給電装置、センサ及び慣性手段な
どであり不図示のものも含まれる。さらにこの上方部分
は遠隔操作アーム５を支持する。矢印Ｚは車輌の垂直方
向を示している。
【００１６】上方部分の横方向の全寸法は、下方部分と
推進装置とを加えた全寸法に等しいが、それは車輌の横
方向全寸法を増すことなく上方部分へ十分な体積を付与
するためである。
【００１７】この車輌に採用された種々の有利な特徴を
次に概説しよう。
【００１８】−推進装置４その他はそれぞれ次のような
諸部材を含む。即ち −推進装置ボディ２６は推進装置の種々の要素部分を含
む。
【００１９】−接地システム１２、１４、１６は推進装
置ボディを支持し、且つ接地領域１９を有し、該領域は
縦方向Ｘに沿って伸長し、領域の両端はこのシステムの
接地箇所に相当し可動である（このシステムはトラック
１２、スプロケットホイール１４、１６、及び小さい複
数のローラ１８などを含み、前記接地領域１９はスプロ
ケットホイール１４からスプロケットホイール１６まで
延伸する）。
【００２０】−駆動モータ２８は、推進装置ボディ２６
を推進すべく接地システムを駆動する。 −推進装置連結構造２０は推進装置ボディ２６を車輌ボ
ディ２へ連結し、そのため装置ボディは支持され、一方
では横断方向で横軸Ｙに平行な傾斜軸２４の周りの回転
を介して、車輌ボディ２に対しての推進装置ボディの傾
斜を可能にする。この傾斜運動は前記の接地箇所を移動
せしめる。
【００２１】−連結構造２０に面し配置された傾斜モー
タ２２は、推進装置ボディ２６の傾斜運動を駆動する。
【００２２】−力センサ２０Ｂが、地面によって推進装
置４に印加された力を表わす信号を供給する。
【００２３】こうして得られた力信号は、周知の手段（
不図示）によって信号処理手段１０に伝達される。
【００２４】新しい配置によると、推進装置４その他に
ある連結構造２０はそれぞれ次のような部材を含む。
【００２５】−車輌ボディ２に取付けられた取付け部分
２０Ａは、懸架システム（不図示）をできれば通って取
付けられる。
【００２６】−支持部分２０Ｃはボールベアリング３０
を介して推進装置ボディ２６を支持し、該支持部分は傾
斜モータ２２がこれらの運動を駆動可能にするための軸
受を提供する。
【００２７】−取付け部分及び支持部分に接続する測定
部分２０Ｂは、また前記力センサの幾つかと協働する。
【００２８】−連結構造は、ほぼ管状の推進装置ハブ２
０の形態をしている。該ハブは傾斜軸２４上に軸を有し
、且つ横断方向で車輌ボディ２から車輌の外へと伸びる
。該ハブは推進装置に入り且つその支持部分２０Ｃで終
端する。
【００２９】−支持部分２０Ｃは剛性外側ハブ３２の横
方向最外端部３２Ａを担持し、該ハブはこの端部から横
方向最内端部３２Ｂまで伸び、且つ同軸的に測定ハブ２
０を取り囲む。該外側ハブ３２は外側表面軸受を担持し
、該軸受は推進装置ボディ２６を支持する。
【００３０】−駆動モータ２８は少なくとも部分的に推
進装置ハブ２０の内部に収容されており、且つ該ハブの
支持部分２０Ｃに結合されている。モータ２８はギヤ２
８Ｃを駆動し、該ギヤは傾斜軸２４の周りで回転し、且
つ前記の横方向Ｙにおいて、ハブの横方向最外端部２０
Ｃを越えて位置付けられている。
【００３１】−駆動モータ２８は減速部材２８Ｂの形の
機械部分を持ち、該部材は、推進装置４のハブ２０の支
持部分２０Ｃ及び電気機械的部分２８Ｂによって担持さ
れている。 該電気機械的部分は減速部材２８Ｂに担持される電気モ
ータ２８Ａの形をしており、且つ車輌ボディ２の中に形
成されて推進装置ハブ２０と整列しているハウジング３
６内に位置付けられている。
【００３２】−推進装置ハブ２０の支持部分２０Ｃは傾
斜マーカーリング３８の少なくとも１つのセクタを担持
する。 前記推進装置ボディ２６は傾斜センサ４０を担持し、該
センサは前記傾斜マーカーリングと協働して信号処理手
段へ傾斜信号を供給し、該傾斜信号は推進装置４の傾斜
角を表わす。
【００３３】−連結構造２０の測定部分２０Ｂは、少な
くとも１つの垂直力センサＦＺと、縦方向力センサＦＸ
と、横方向トルクセンサＭＹとを有する。垂直力センサ
ＦＺは車輌ボディの垂直方向Ｚ内での該構造へ印加され
る力を測定し、縦方向力センサは長手方向Ｘ内でのこの
構造へ印加される力を測定し、また横方向トルクセンサ
ＭＹは傾斜軸Ｙの周りでのこの構造に印加される力の対
のモーメントを測定する。より詳しくは測定部分は既知
の型「６−成分」センサから構成され、該センサは横断
方向力ＦＹと、縦軸及び垂直軸の周りに印加されるトル
クのモーメントＭＸ及びＭＺとを追加的に測定する。従
って、全体的な結果的力の３つの成分が計測され、該成
分は車輌ボディ２によって推進装置に印加された全ての
力から由来するモーメントの３成分である。
【００３４】駆動スプロケットホイール２８Ｃ及びチェ
ーン４４は、中間スプロケットホイール４６のグループ
を駆動し、該ホイール４６はチェーン４８を介して駆動
スプロケットホイール１４を駆動する。これらのチェー
ンは、特に図３及び図８に示されている。
【００３５】図５及び図７によると、傾斜モータ２２は
直角ギヤ５０、５２の対を介して減速部材５４を駆動す
る。減速部材５４はスプロケットホイール５６を駆動す
る。チェーン５８を介してスプロケットホイール５６は
、チェーン６２を駆動する中間スプロケットホイール６
０のグループを駆動する。スプロケットホイール１４、
１６及びスプロケットホイール及びギヤ４６、５０、５
２、５６及び６０は軸受の上に担持されている。該軸受
は、横方向外側に突出する部分の形での支持部分２６Ｂ
その他によって担持され、該突出部分は推進装置ボディ
２６の剛性内側フランク２６Ａ上にある。チェーン４４
、４８、５８及び６２には、図示のチェーンを偏向させ
る緊張ローラが設けられているが、それ自体は図示され
ていない。図８に特に示すごとく、チェーン６２は、推
進装置の傾斜運動を駆動するため傾斜担持有歯セクタ３
４上に載置されている。
【００３６】推進装置ボディ２６は軽合金の溶接又は鋳
造構造体で、横方向Ｙでの幅はトラック１２の幅に等し
い。 該ボディは内側フランク２６Ａ及び外側フランク２６Ｃ
を形成し、１つの閉鎖ストリップ１３がこれらフランク
を共に締め付けている。外側フランクの開口が外側カバ
ー４２によって蔽われている。トラック１２はこの枠体
の周囲をストリップ１３と接触して走行し、該ストリッ
プは耐摩擦被覆を担持しておってこの被覆はトラック１
２の内側にあるノッチへも施されて、トラックがスプロ
ケットホイール１４によって駆動されることを可能にし
ている。
【００３７】前記の一部にわたって述べた推進装置は、
次のような補足の利点と特性とを有する。
【００３８】測定部分２０Ｂを構成する６成分センサは
、推進装置４に負荷される全ての力を単１の箇所で参照
させる。このセンサ並びに他の推進装置の対応センサに
よって、空間における全ての方向で該車輌に印加される
全ての力が常時既知になり、従って車輌の平衡情況が知
られる。該車輌が集積センサを有するという事実は、車
輌の設計を単純化することを可能にし、これはその構造
体の多数の異なった領域に力センサを分配して配備した
他車輌との比較で言えよう。データ取得は従って事実上
瞬間的で、データ処理時間は短縮できる。これに反し分
散したセンサを持つ自律案内車輌では、信号が強力なコ
ンピュータで処理されなければならぬので、そのデータ
獲取は、非常に遅い。分散されたセンサはそれらの位置
によって異なる効率を持ち、測定値の誤読を生じ信号が
処理される場合は広がりを惹起し且つコンピュータの性
能に重大な制限を与える。
【００３９】１つの集積センサを用いる際はセンサの失
敗の危険が減少し、同様な機能を果たすためには多重セ
ンサを用いるよりもこの失敗は少ない。
【００４０】さらに本発明の車輌に採用される配置では
、駆動手段（チェーン４４、４８を含んで駆動モータ及
び伝達部材）及び傾斜手段（チェーン５８、６２を含ん
で傾斜モータ及び伝達部材）が、コンパクトであること
を要求されている車輌の推進装置の制限空間の中に収容
されることを可能にする。この配置によってこの効果が
、駆動手段及び傾斜手段の効率を損なうことなく且つ特
殊設計や高価な駆動及び傾斜手段を求めることなしに達
成される。
【００４１】少なくとも複数の推進装置は着脱可能且つ
好ましくは交換可能であり、着脱可能の各推進装置の前
記ハブも前記車輌ボディ上へ着脱可能に配置されている
。
【００４２】前記の車輌は単純であって且つ製造が容易
であり、そのうえ重量での相当の節約と、車輌性能での
著しい改善が認められる。
【００４３】トラック１２の中央案内は車輌の安定性を
増加させ、その安定性は、操作におけるトラック脱落の
危険を阻止する改善維持を介して実現される。
【００４４】また推進装置の設計は次のようになってい
る。
【００４５】−その壁は水を透さぬ閉鎖構造で、特に海
水のはねかかりに対して封止的である。
【００４６】−該装置は耐爆発性に形成されており、そ
れは機械的アセンブリの電気的及び電子的伝達部品の全
てを収容するモジュール内の圧力が僅かに加圧の状態に
あるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輌の側面図である。
【図２】同車輌の斜視図である。
【図３】同一車輌の推進装置の側面図である。
【図４】図３での線ＩＶ−ＩＶの横断面での推進装置の
図である。
【図５】図３での線Ｖ　−Ｖ　の横断面での推進装置の
図である。
【図６】図３での線ＶＩ−ＶＩの横断面での推進装置の
図である。
【図７】外側壁が除去された後での推進装置の斜視図で
ある。
【図８】外側壁が除去された後での推進装置の斜視図で
ある。
【符号の説明】
１　　下方部分 ２　　車輌ボディ ３　　上方部分 ４、６、７　　推進装置 ５　　遠隔操作マニピュレータ １０　　信号処理手段 １２　　案内トラック

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　モータ駆動される推進装置を備えた車
    輌であって、伸長した推進装置の駆動モータが横方向で
    管状のハブ内に収容されており、該ハブの周りで前記推
    進装置が、前記推進装置内で且つ前記ハブの外部にある
    被駆動傾斜手段を介して車輌ボディに関して傾斜され得
    るものであり、また前記被駆動傾斜手段が前記ハブに面
    して配置されている車輌。
  2. 【請求項２】　　車輌が、 −長さに沿う縦方向軸Ｘと幅に沿う横方向軸Ｙとを有す
    る車輌ボディと、 −前記車輌ボディを支持し且つそれを前記縦方向へ推進
    する複数の推進装置とを含み、前記推進装置のそれぞれ
    が、 −前記推進装置の要素部分を支持する１つの推進装置ボ
    ディと、 −前記推進装置ボディを支持し且つ接地領域を有する接
    地システムであって、該領域が前記縦方向に延伸し且つ
    該領域の両端部では前記接地領域の接地箇所が動き得る
    ようになっている前記接地システムと、−前記推進装置
    ボディを推進すべく前記接地システムを駆動する１つの
    モータと、 −前記推進装置ボディを前記車輌ボディへ連結する推進
    装置連結構造であって、推進装置ボディを支持し、その
    一方では前記横方向軸に平行な傾斜軸の周りの回転を介
    して車輌ボディに対しての該推進装置ボディの傾斜を可
    能にし、さらにこの傾斜運動が前記接地箇所を移動させ
    るようになっている前記推進装置連結構造と、−前記推
    進装置ボディの前記傾斜運動を駆動させるために、前記
    連結構造に面して配置されるように適応された傾斜モー
    タとを有し、さらに前記車輌においては、前記連結手段
    が、前記傾斜軸の上に軸を持ち且つ横方向に前記車輌ボ
    ディから車輌の外部の方向へ前記推進装置の体積内へ延
    伸する推進装置ハブによって形成され、前記駆動モータ
    が、少なくとも部分的に前記推進装置の内部にあり且つ
    該推進装置に結合されており、前記モータが、前記傾斜
    軸の周りを回転する駆動スプロケットを駆動し、且つ前
    記横方向Ｙにおいて、前記ハブの横方向最外側端部を越
    えて配置されている請求項１に記載の車輌。
  3. 【請求項３】　　前記駆動モータが減速部材の形の機械
    的部分を有し、前記減速部材が、前記ハブ内の前記推進
    装置ハブの支持部分によって担持され、電気モータの形
    の電気機械的部分が前記減速部材によって担持され、且
    つ前記車輌ボディ内に形成されたハウジングの中に前記
    推進装置ハブと整列して収容されている請求項２に記載
    の車輌。
  4. 【請求項４】　　前記推進装置ハブの支持部分が剛性外
    側ハブの横方向での最外側端部を担持し、該剛性外側ハ
    ブがこの端部から前記推進装置ハブを同軸に包囲する横
    方向での最内側端部へと延伸し、前記外側ハブが、推進
    装置ボディを支持する外側表面ベアリングをその上に担
    持する請求項３に記載の車輌。
  5. 【請求項５】　　前記推進装置ハブの前記支持部分が、
    前記傾斜モータに対し前記傾斜運動を可能ならしめるべ
    く軸受を提供する傾斜担持部材を横方向に担持する請求
    項４に記載の車輌。
  6. 【請求項６】　　前記複数の推進装置の少なくとも幾つ
    かが着脱可能で且つ好ましくは交換可能であり、着脱可
    能な各推進装置の前記連結構造の前記取付けハブが、前
    記車輌ボディに着脱可能に配置されている請求項２に記
    載の車輌。
JP3194842A 1990-07-09 1991-07-09 モータ駆動される推進装置を備えた車輌 Pending JPH04232186A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9008692 1990-07-09
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