JPH07257299A - 走行ロボットの衝突緩衝機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 衝突の瞬間の衝撃を緩和して、しかも優れた
停止制御を可能とした走行ロボットの衝突緩衝機構を提
供する。 【構成】 走行ロボット本体のフレーム６にそれぞれス
ライド軸受８ａ，８ｂを介して２本のスライドシャフト
５ａ，５ｂが取り付けられ、これらのスライドシャフト
５ａ，５ｂの先端部を連結するバンパー支持フレーム４
が設けられ、このバンパー支持フレーム４の両端部で支
持された、前面が弧を描く衝突検出センサ付きバンパー
２が取り付けられる。各スライドシャフト５ａ，５ｂを
伸縮外ガイドとして本体フレーム６とバンパー支持フレ
ーム４の間に、バンパー２の衝突検出センサの検出力よ
り大きく設定されたバネ力を有する与圧バネ６ａ，６ｂ
を介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行ロボットの衝突緩
衝機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】予め定められたプログラムに従って、あ
るいはセンサ情報に従って自走する走行ロボットが種々
提案されている。この種の走行ロボットにおける衝突検
出センサとしてテープスイッチが知られている。このテ
ープスイッチをロボット本体に直に取り付けると、テー
プスイッチがオンしてサーボ電源がオフになりブレーキ
が効くまでに時間遅れがあるために、衝突の衝撃を避け
ることができない。

【０００３】そこで、この種の走行ロボットの緩衝機構
として、 ウレタン等の緩衝材によりバンパーを構成し、このバ
ンパーの後部に衝突検出センサであるテープスイッチを
取り付ける方法、 衝突検出センサ付きバンパーは通常車体に固定とし、
衝突が検出されたときに停止をかけると共にバンパーの
固定を解除する方法（例えば、特開平１−３００３１３
号公報）、等が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、のようにウ
レタン等の緩衝材でバンパーを構成すると、かなりの厚
みを必要とするためにロボット全体が大型化するという
難点がある。また、の方法では、衝突の瞬間の衝撃は
避けられず、人がロボット直前に飛び出して衝突したと
き等、思わぬけがをするおそれがある。

【０００５】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、衝突の瞬間の衝撃を緩和して、しかも優れた停止
制御を可能とした走行ロボットの衝突緩衝機構を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる走行ロボ
ットの衝突緩衝機構は、走行ロボットの本体フレームに
それぞれスライド軸受を介して取り付けられた２本のス
ライドシャフトと、これらのスライドシャフトの先端部
を連結するバンパー支持フレームと、このバンパー支持
フレームの両端部に支持固定された、前面が弧を描く衝
突検出センサ付きバンパーと、前記各スライドシャフト
を伸縮ガイドとして前記本体フレームとバンパー支持フ
レームの間に介在させた、前記バンパーの衝突検出セン
サの検出力より大きく設定されたバネ力を有する与圧バ
ネとを有することを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明においては、バンパーを車体に支持して
いるのはバンパー支持フレームとこれに一端が取り付け
られた２本のスライドシャフト及びスライド軸受であっ
て、スライドシャフトをガイドとして取り付けられた与
圧バネは、衝突検出センサの検出力より大きなバネ力を
もってバンパーをバイアスしている。これにより走行ロ
ボットが人間等に衝突した瞬間、バンパーは与圧バネ及
びスライドシャフトにより後退しながら衝突検出を行う
ことができる。即ち大きな衝撃がない状態で衝突検出を
行うことができ、不慮の飛び出し等による人の怪我を防
止することができる。しかも与圧バネは、スライドシャ
フトを伸縮ガイドとしているため、スムーズに伸縮でき
る。また本発明において、バンパーは前面が弧を描くよ
うに構成されていて、衝突検出センサが働かない軽量障
害物に衝突した時にはこれを横方向に排除しながら、走
行を続けることができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。図１は、本発明の一実施例に係る走行ロボット
の斜視図である。図示のように、走行ロボット本体１の
前面には衝突検出センサ付きバンパー２が取り付けられ
ている。走行ロボット本体１は、予め定められたプログ
ラムに従って、あるいは非接触センサの情報に従って自
動走行するものとする。バンパー２が衝突検出を行う
と、その検出出力によりサーボ電源がオフになってレー
キ停止を行う。その制御部の構成は図では省略してい
る。バンパー２は、その衝突検出センサが働かない程度
の軽量障害物に衝突した時にはこれを横方向に排除する
ように、前面が弧を描くように構成されている。

【０００９】図２は、実施例の衝突緩衝機構を示すバン
パーの取り付け構造を示す平面図であり、図３はその要
部拡大図である。２本のスライドシャフト５ａ，５ｂ
が、それぞれスライド軸受８ａ，８ｂを介し、止め金具
７ａ，７ｂを介してロボット本体１の本体フレーム６に
取り付けられている。スライドシャフト５ａ，５ｂは図
３に矢印で示す方向にスライド可能であって、軸受８
ａ，８ｂ側にそのスライド幅を限定する前進限としての
ストッパ９ａ，９ｂが設けられている。

【００１０】スライドシャフト５ａ，５ｂの先端はバン
パー支持フレーム４の両端部に固定され、バンパー２は
この支持フレーム４の両端部に支持金具３ａ，３ｂを介
して取り付けられている。スライドシャフト５ａ，５ｂ
を取巻くように、スライドシャフト５ａ，５ｂを伸縮ガ
イドとして、金具７ａ，７ｂとバンパー支持フレーム４
の間に与圧バネ６ａ，６ｂが設けられている。与圧バネ
６ａ，６ｂは、バンパー２の衝突検出センサの検出力よ
り大きく設定されたバネ力によりバンパー２にバイアス
を与えている。例えばバンパー２の衝突検出力を５００
ｇｆとして、与圧バネ５ａ，５ｂの与圧は２〜３ｋｇｆ
程度とする。

【００１１】この様な構成とした衝突緩衝機構の動作を
次に説明する。走行中にバンパー２が人や壁等の障害物
に当たると、衝突検出センサがこれを検出して、前述の
ようにブレーキ制御がなされる。但し、衝突検出からス
ライド機構のストローク長の間は、与圧バネ６ａ，６ｂ
とスライドシャフト５ａ，５ｂの働きでバンパー２が後
退するから、その間障害物に対して与圧バネ６ａ，６ｂ
のバネ力だけの小さい力しか加わらない。スライド機構
が逃げている間に、例えばぶつかった人がロボットから
離れれば、大きな怪我にいたることはない。従って人や
壁に大きな衝撃を与えることなく、衝突検出を行ってブ
レーキ停止することができる。しかも与圧バネ６ａ，６
ｂの伸縮はスライドシャフト５ａ，５ｂによりガイドさ
れるため、バンパー２の動きはスムーズ２行われる。

【００１２】一方、図３に示すように、空き缶のような
バンパー２の衝突検出センサが働かない軽量障害物１０
に衝突した場合には、バンパー２の前面が円弧状をなし
ているために、この障害物１０を横方向に排除して走行
を続けることができる。

【００１３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、衝突
検出センサ付きバンパーを与圧バネでバイアスされた状
態でスライドシャフトを介して本体フレームに取り付け
ることにより、衝突の瞬間の衝撃を緩和して、しかも優
れた停止制御を可能とした走行ロボットの衝突緩衝機構
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る走行ロボットの斜視
図である。

【図２】 同実施例の衝突緩衝機構部の構成を示す平面
図である。

【図３】 同衝突緩衝機構部の拡大図である。

【符号の説明】

１…走行ロボット本体、２…衝突検出センサ付きバンパ
ー、３ａ，３ｂ…支持具、４…バンパー支持フレーム、
５ａ，５ｂ…スライドシャフト、６ａ，６ｂ…本体フレ
ーム、７ａ，７ｂ…止め金具、８ａ，８ｂ…スライド軸
受、９ａ，９ｂ…ストッパ、１０…軽量障害物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行ロボットの本体フレームにそれぞれ
   スライド軸受を介して取り付けられた２本のスライドシ
   ャフトと、 これらのスライドシャフトの先端部を連結するバンパー
   支持フレームと、 このバンパー支持フレームの両端部で支持された、前面
   が弧を描く衝突検出センサ付きバンパーと、 前記各スライドシャフトを伸縮外ガイドとして前記本体
   フレームとバンパー支持フレームの間に介在させた、前
   記バンパーの衝突検出センサの検出力より大きく設定さ
   れたバネ力を有する与圧バネとを有することを特徴とす
   る走行ロボットの衝突緩衝機構。