JPH08133141A - Flexible crawler having triangularly disposed three-wheel mechanism - Google Patents
Flexible crawler having triangularly disposed three-wheel mechanismInfo
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- JPH08133141A JPH08133141A JP30274994A JP30274994A JPH08133141A JP H08133141 A JPH08133141 A JP H08133141A JP 30274994 A JP30274994 A JP 30274994A JP 30274994 A JP30274994 A JP 30274994A JP H08133141 A JPH08133141 A JP H08133141A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、屋内や屋外において、
平坦地、凹凸地、軟弱地等の整地及び不整地を移動する
車両等（移動ロボットも含む）の走行機構部に用いるこ
とにより、走行能力を向上することができるおにぎり機
構を有するフレキシブルクローラに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to a flexible crawler having a rice ball mechanism capable of improving a traveling ability by being used for a traveling mechanism of a vehicle (including a mobile robot) that moves on level terrain, uneven terrain, soft terrain and the like, and on irregular terrain. It is.
【０００２】[0002]
【従来の技術】屋内や屋外において、平坦地、凹凸地、
軟弱地等の整地及び不整地を移動する車両等（移動ロボ
ットも含む）の走行機構部として、様々なものが開発さ
れている。それらを大きく分類すると車輪式、クローラ
式、脚式、それらの複合式等になる。車輪式は、主に整
地された平坦地上での移動に適したものであり、技術が
成熟しており実用例が多い。クローラ式は、無限軌道の
履帯により駆動輪が直接路面に接触しないように配慮さ
れているので、凹凸地及び軟弱地等の不整地を移動する
のに適しており、クローラの機構を工夫した形状可変ク
ローラや半月クローラ等も考案されている。これもま
た、建設機械や特殊重車両等の実用例が多い。脚式は、
脚の接地点を離散的に選択できることから、より不整地
の移動に適していると考えられ、様々な研究機関で研究
されている。また、その制御の複雑さや移動速度が遅い
ことから、脚先に車輪を用いたものや、より不整地の移
動に適した移動機構を求め、各方式の特徴を組み合わせ
た複合式も研究されている。2. Description of the Related Art Indoors and outdoors, flat ground, uneven ground,
2. Description of the Related Art Various types of traveling mechanism units have been developed for vehicles (including mobile robots) that move on uneven terrain or uneven terrain such as soft terrain. These can be broadly classified into wheel type, crawler type, leg type, compound type of them, and the like. The wheel type is mainly suitable for movement on a level ground that has been leveled. The technology is mature and there are many practical examples. The crawler type is designed to move on uneven terrain and on uneven terrain such as soft terrain because the drive wheels are prevented from directly contacting the road surface by means of crawler tracks. Variable crawlers and half-moon crawlers have also been devised. There are also many practical examples of construction machines and special heavy vehicles. The leg type is
Since the ground contact points of the legs can be selected discretely, it is considered to be more suitable for moving on uneven terrain, and has been studied by various research institutions. In addition, because the control is complicated and the moving speed is slow, we have researched the one that uses wheels for the legs and the moving mechanism more suitable for moving on rough terrain, and the compound formula that combines the features of each method. There is.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】建設機械、雪上車、特
殊重車両等で用いられているクローラに代表される走行
機構部は、転輪が路面の凹凸に応じて上下に動くことに
より路面状態を緩和するが、クローラの取り付け角度は
固定されており、平坦地、凹凸地、軟弱地等の路面状態
に応じたあるいは地形克服に適した接地圧、接地面積、
接地状態を自ら選択することが不可能である。また、ク
ローラが固定式であるため迎え角や背離角から算出され
る高さに応じた凹凸路面の範囲内での移動に能力が限定
される。さらに、作業に応じた姿勢変化をアクティブに
行うことが不可能である。以上の状況に類似したこと
は、車輪式の移動車両（移動ロボットも含む）にもあて
はまることである。また、特殊な環境での使用を目的と
し姿勢変化が可能である４クローラ方式、６クローラ方
式等の移動機構に用いられているクローラは、転輪が路
面状態に応じて凹凸を吸収するように揺動するよう工夫
されたものが少なく、また階段や段差等の特殊な凹凸地
形をクローラを協調して旋回し通過する場合に、クロー
ラの接地状態が線接触になり、姿勢が不安定になるなど
車両にとって不利な状況が多い。以上からわかるよう
に、従来の移動機構は、その使用環境がある程度限定さ
れたものである。A traveling mechanism section represented by a crawler used in construction machines, snow vehicles, special heavy vehicles, etc., has a road surface condition in which a rolling wheel moves up and down in accordance with unevenness of the road surface. However, the mounting angle of the crawler is fixed, and the grounding pressure and grounding area are suitable for road surface conditions such as flat ground, uneven ground, and soft ground, or suitable for overcoming terrain.
It is impossible to select the grounding state by oneself. Further, since the crawler is a fixed type, the ability is limited to the movement within the range of the uneven road surface according to the height calculated from the attack angle and the back clearance angle. Further, it is impossible to actively change the posture according to the work. What is similar to the above situation also applies to a wheeled mobile vehicle (including a mobile robot). In addition, the crawler used in the moving mechanism such as the 4-crawler system and the 6-crawler system that can change its posture for the purpose of use in a special environment is designed so that the rolling wheels absorb the unevenness according to the road surface condition. There are few things that have been devised to oscillate, and when the crawler collaboratively turns and passes through special uneven terrain such as stairs and steps, the ground contact state of the crawler becomes line contact and the posture becomes unstable. There are many disadvantageous situations for vehicles. As can be seen from the above, the usage environment of the conventional moving mechanism is limited to some extent.
【０００４】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、従来制限され
ていた凹凸路面の移動能力の範囲を拡大すること。さら
に、従来非常に困難であった凹凸地軟弱地における車両
等（移動ロボットも含む）の移動時の車両姿勢の安定化
にある。The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to expand the range of the ability to move on an uneven road surface, which has been conventionally restricted. Furthermore, it is to stabilize the vehicle posture when moving a vehicle or the like (including a mobile robot) on uneven soft ground, which has been very difficult in the past.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のおにぎり機構を有するフレキシブルクロー
ラは、図１に示すように履帯を駆動するスプロケットを
１個、２個の転輪が一体となって同一軸まわりに回転可
能なものを２組、３個の転輪を正三角形の頂点上に配置
しその重心まわりに回転可能なおにぎり機構と称するも
のを１個有しており、それらを互いの回転運動が干渉す
ることのないある中心線に関して対称な形状をした四角
形の頂点上に配置し、それらのまわりに履帯を巻き掛け
ていることを特徴としている。In order to achieve the above object, a flexible crawler having a rice ball mechanism according to the present invention comprises, as shown in FIG. 1, one sprocket for driving a crawler belt and two rolling wheels. Two sets that can be rotated around the same axis, and three rolling wheels are arranged on the vertices of an equilateral triangle, and one has a so-called onigiri mechanism that can rotate around its center of gravity. It is characterized in that it is arranged on the vertices of a square symmetrical with respect to a certain center line where mutual rotational movement does not interfere, and a crawler belt is wound around them.
【０００６】また、本発明のおにぎり機構を有するフレ
キシブルクローラは、おにぎり機構の回転角度の変化に
より生じる履帯の緩みを吸収するために、２個の転輪が
一体となって同一軸まわりに回転可能な転輪部に、履帯
の緩みを吸収する方向に力を発生するようバネ機構を設
け、またそのバネ機構によりこのクローラを有する車両
等（移動ロボットも含む）に簡易サスペンション能力を
持たせることができることを特徴としている。Further, the flexible crawler having the rice ball mechanism of the present invention can be integrally rotated about the same axis by two rolling wheels in order to absorb the loosening of the crawler belt caused by the change of the rotation angle of the rice ball mechanism. A spring mechanism may be provided on each of the rolling wheels to generate a force in a direction to absorb the loosening of the crawler belt, and the spring mechanism may be used to provide a vehicle (including a mobile robot) having the crawler with a simple suspension capability. It is characterized by being able to do it.
【０００７】また、本発明のおにぎり機構を有するフレ
キシブルクローラは、地形の凹凸に応じて、各転輪部が
自らを一体にして回転可能とする軸を中心に上下動（回
転）することにより、地形の凹凸を吸収し、路面とのグ
リップ力を増し、軟弱地等の不整地上を柔軟に走行可能
であることを特徴としている。Further, in the flexible crawler having the rice ball mechanism of the present invention, according to the unevenness of the terrain, each wheel unit moves up and down (rotates) around an axis that can rotate itself as a unit. The feature is that it absorbs unevenness of the terrain, increases grip with the road surface, and can flexibly run on uneven ground such as soft ground.
【０００８】また、本発明のおにぎり機構を有するフレ
キシブルクローラは、姿勢変化が可能な車両等（移動ロ
ボットも含む）の走行機構部や、スプロケットとクロー
ラのトラックフレームを独立に回転することができる機
構を有する車両等（移動ロボットも含む）の走行機構部
に取付け、平坦地、凹凸地、軟弱地等の路面状態の変化
に応じ姿勢を変えたり、クローラを旋回させることによ
り、その接地状態を図７のように自ら変化させ路面状態
や地形克服に最適な接地圧、接地面積、接地状態を選択
可能であることを特徴としている。A flexible crawler having a rice ball mechanism according to the present invention is a mechanism capable of independently rotating a traveling mechanism of a vehicle or the like (including a mobile robot) whose posture can be changed and a track frame of a sprocket and a crawler. Attached to the traveling mechanism of vehicles (including mobile robots) that have a ground, change the attitude according to changes in the road surface conditions such as flat ground, uneven terrain, soft ground, etc., and turn the crawler to figure out the ground contact state As shown in FIG. 7, it is possible to select the optimum contact pressure, contact area, and contact state for overcoming the road surface condition and terrain by changing the condition by itself.
【０００９】また、本発明のおにぎり機構を有するフレ
キシブルクローラは、クローラを旋回させた場合に、ク
ローラの路面に対する接地状態はスプロケットのみが路
面に接触している間を除き常に面接触であり、接地圧を
低減することが可能であることを特徴としている。Further, in the flexible crawler having the rice ball mechanism of the present invention, when the crawler is turned, the ground contact state of the crawler with the road surface is always surface contact except when only the sprocket is in contact with the road surface. It is characterized in that the pressure can be reduced.
【００１０】さらに、本発明のおにぎり機構を有するフ
レキシブルクローラを走行機構部に取付けた車両等（移
動ロボットも含む）は、図８に示すようなある姿勢を保
持しながら小さな段差を乗り越える場合に、その段差の
高さが、おにぎり機構の転輪半径より高く、おにぎり機
構の接地点から重心までの距離より低い場合には、おに
ぎり機構が段差に応じ回転することにより、車両等（移
動ロボットも含む）の上下変位を小さく抑えながら通過
することができることを特徴としている。Further, a vehicle or the like (including a mobile robot) in which a flexible crawler having a rice ball mechanism according to the present invention is attached to a traveling mechanism section, when traveling over a small step while maintaining a certain posture as shown in FIG. If the height of the step is higher than the radius of the rolling wheel of the rice ball mechanism and lower than the distance from the ground point of the rice ball mechanism to the center of gravity, the rice ball mechanism rotates according to the step, and the vehicle or the like (including a mobile robot) ) Is characterized in that it can pass while keeping the vertical displacement small.
【００１１】[0011]
【作用】以上のようなおにぎり機構を有するフレキシブ
ルクローラを地上を移動する車両等（移動ロボットも含
む）に用いることにより、地形に凹凸があれば２個の転
輪が一体となった転輪部が柔軟に搖動し、地形の凹凸を
吸収しグリップ力を増す。またその転輪部に設けたバネ
機構によりサスペンション効果を発生する。また、路面
状態が平坦地、凹凸地、軟弱地と変化する場合や超堤等
の姿勢変化を伴う場合、クローラを旋回させるなどして
クローラの接地角度を変えることにより、路面状態や地
形克服に最適な接地圧、接地面積、接地状態を選択す
る。さらに、小さな段差を乗り越える場合に、その段差
の高さがおにぎり機構の転輪半径より高く、おにぎり機
構の接地点から重心までの距離より低い場合には、おに
ぎり機構部が段差に応じ回転することにより、車両等
（移動ロボットも含む）の上下変位を小さく抑えながら
乗り越える。By using a flexible crawler having the above-mentioned rice ball mechanism for a vehicle or the like (including a mobile robot) moving on the ground, if the terrain has irregularities, a rolling wheel unit in which two rolling wheels are integrated. Swings flexibly to absorb terrain irregularities and increase grip. In addition, a suspension effect is generated by a spring mechanism provided in the wheel portion. In addition, when the road surface condition changes to flat ground, uneven land, soft ground, or when the posture changes such as super embankment, by changing the contact angle of the crawler by turning the crawler, etc., it is possible to overcome the road surface condition and topography Select the optimal contact pressure, contact area and contact state. In addition, if the height of the step is higher than the radius of the rolling wheel of the rice ball mechanism and lower than the distance from the ground point of the rice ball mechanism to the center of gravity when climbing over a small step, the rice ball mechanism rotates according to the step. As a result, the vehicle gets over while suppressing the vertical displacement of the vehicle (including the mobile robot) to be small.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図６に基
づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１３】図１は、本発明の一実施例に係るおにぎり
機構を有するフレキシブルクローラの側面図、図２は図
１に示すクローラを構成する転輪部の側面図、図３は図
１に示すクローラを構成するおにぎり機構の側面図であ
る。FIG. 1 is a side view of a flexible crawler having a rice ball mechanism according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of a wheel portion which constitutes the crawler shown in FIG. 1, and FIG. 3 is shown in FIG. It is a side view of the rice ball mechanism which comprises a crawler.
【００１４】このおにぎり機構を有するフレキシブルク
ローラは、スプロケット１と、２個の転輪を転輪部プレ
ート２ａの両端に回転可能に装着した転輪部２を２組
と、３個の転輪をおにぎり機構プレート３ａの正三角形
の頂点に装着されたおにぎり機構３と、上記スプロケッ
ト１と２組の転輪部２とおにぎり機構３を回転可能に装
着するトラックフレーム６と、これらのまわりに巻き掛
ける履帯７とを備えている。The flexible crawler having the rice ball mechanism comprises a sprocket 1, two sets of rolling elements 2 having two rolling elements rotatably mounted on both ends of a rolling element plate 2 a, and three rolling elements. A rice ball mechanism 3 mounted on the vertex of an equilateral triangle of the rice ball mechanism plate 3a, a track frame 6 on which the sprocket 1, the two sets of wheel portions 2, and the rice ball mechanism 3 are rotatably mounted, and wrapped around these. And a crawler belt 7.
【００１５】これを、更に詳述すると、前記転輪部２
は、転輪部プレート２ａの両端にそれぞれ転輪５を回転
軸を平行に、回転可能に装着し、２個の転輪の回転軸間
の中心を回転軸（転輪部回転軸Ｃ２，Ｃ４）として回転
可能にトラックフレーム６に装着される。This will be described in more detail.
Are mounted rotatably on both ends of the wheel part plate 2a with their rotation axes parallel and rotatable, and the center between the rotation axes of the two wheel parts is the rotation axis (the wheel part rotation axes C2 and C4). ) Is rotatably mounted on the track frame 6.
【００１６】前記おにぎり機構３は、３個の転輪をおに
ぎり機構プレート３ａ上の正三角形の頂点の位置にそれ
ぞれ転輪５を回転軸を平行に回転可能に装着し、３個の
転輪の回転軸の重心点を回転軸（おにぎり機構回転軸Ｃ
３）として回転可能にトラックフレーム６に装着され
る。The rice ball mechanism 3 has three rolling wheels mounted on the rice ball mechanism plate 3a at the vertices of an equilateral triangle so that the rotating shafts can be rotated in parallel with the rotating shafts. The center of gravity of the rotating shaft is defined as the rotating shaft (onigiri mechanism rotating shaft C
It is rotatably mounted on the track frame 6 as 3).
【００１７】次に、トラックフレーム６の長手方向の一
端（スプロケット回転軸Ｃ１）にスプロケット１を回転
可能に装着し、他端におにぎり機構回転軸Ｃ３を設け、
おにぎり機構３を回転可能に装着する。さらにスプロケ
ット回転軸Ｃ１とおにぎり機構回転軸Ｃ３を結ぶ線Ｌを
軸として対称な位置に転輪部回転軸Ｃ２，Ｃ４を設け、
転輪部２をそれぞれ回転可能に装着される。ただし、こ
れらはいずれも互いに回転運動が干渉することのない位
置に装着される。Next, the sprocket 1 is rotatably mounted on one end (sprocket rotation axis C1) of the track frame 6 in the longitudinal direction, and the rice ball mechanism rotation axis C3 is provided on the other end.
Attach the rice ball mechanism 3 rotatably. Further, the wheel rotating shafts C2 and C4 are provided at symmetrical positions about a line L connecting the sprocket rotating shaft C1 and the rice ball mechanism rotating shaft C3,
The wheel portions 2 are rotatably mounted. However, these are all mounted at positions where their rotational movements do not interfere with each other.
【００１８】次に、トラックフレーム６にそれぞれ回転
可能に装着されたスプロケット１、２組の転輪部及びお
にぎり機構３のまわりに履帯７を巻き掛けられている。Next, a crawler belt 7 is wound around the sprocket 1 and the two sets of the wheel assembly and the rice ball mechanism 3 which are rotatably mounted on the track frame 6.
【００１９】さらに、２組の転輪部２は、おにぎり機構
３の回転により履帯７の緩みが発生するのを避けるため
履帯７の緩みを吸収する方向に力を発生するようバネ機
構４を設けている。Furthermore, in order to prevent the looseness of the crawler belt 7 from occurring due to the rotation of the onigiri mechanism 3, the two wheel sets 2 are provided with a spring mechanism 4 so as to generate a force in a direction to absorb the looseness of the crawler belt 7. ing.
【００２０】図４は、本発明によるおにぎり機構を有す
るフレキシブルクローラを４クローラ方式不整地移動ロ
ボットの移動機構に適用した一実施例を示したものであ
る。FIG. 4 shows an embodiment in which a flexible crawler having a rice ball mechanism according to the present invention is applied to a moving mechanism of a four-crawler type rough terrain mobile robot.
【００２１】この実施例による不整地移動ロボットは、
自然災害地のように流動的に変化する不整地を走行する
災害救援用装軌車両であり、車両本体の前後左右に４つ
のおにぎり機構を有するフレキシブルクローラを有する
４輪トラックフレーム構造で、それらクローラは互いに
干渉することなく無限に旋回可能な構造である。また、
このクローラは履帯を駆動するスプロケットを１個、２
個の転輪が一体となって同一軸まわりに回転可能なもの
を２組、３個の転輪を正三角形の頂点上に配置しその重
心まわりに回転可能なおにぎり機構と称するものを１個
有しており、それらを互いの回転運動が干渉することの
ないある中心線に関して対称な形状をした四角形の頂点
上に配置し、それらのまわりに履帯を巻き掛けているこ
とを特徴とするおにぎり機構を有するフレキシブルクロ
ーラである。The mobile robot for rough terrain according to this embodiment
A four-wheel truck frame structure having a flexible crawler having four rice ball mechanisms on the front, rear, left, and right sides of a vehicle body, which is a disaster-relief tracked vehicle that travels on uneven terrain that fluidly changes like a natural disaster area. Is a structure that can turn infinitely without interfering with each other. Also,
This crawler has one sprocket to drive the crawler,
Two sets of rolling wheels that can rotate around the same axis as one unit, and one set of three rolling wheels placed on the vertices of an equilateral triangle and called a rice ball mechanism that can rotate around its center of gravity Rice balls characterized in that they are arranged on the vertices of a square which is symmetrical with respect to a certain center line where their rotational movements do not interfere with each other, and a crawler belt is wrapped around them. It is a flexible crawler having a mechanism.
【００２２】さらに説明すると、この移動機構は各クロ
ーラ８によって車両を走行させる４つの走行用モータ１
１と走行モータ制御用エンコーダ１２及び各クローラ８
をスプロケット回転軸Ｃ１を中心として３６０゜の範囲
で回転させる４つの旋回用モータ９と旋回モータ制御用
エンコーダ１０の合計８つのモータ及びモータ制御用エ
ンコーダ及び、各クローラ８の旋回角を検出するための
旋回角検出用エンコーダ１３を有しており、それぞれを
各エンコーダにより独立に制御することが可能である。
また、車両本体の姿勢を検出するために、傾斜計１４、
ジャイロ１５を搭載している。そして、各種センサから
の信号に基づき車両の姿勢をモニタしながら、各モータ
を各エンコーダにより協調制御することにより、クロー
ラの特徴を生かしながら、自然災害地等の起伏のある路
面を柔軟にかつ有効にグリップしながら高速に走破可能
な機動性を有するように構成されている。Explaining further, this moving mechanism has four traveling motors 1 for traveling the vehicle by each crawler 8.
1 and travel motor control encoder 12 and each crawler 8
To rotate the motor in a range of 360 ° around the sprocket rotation axis C1 and a total of eight motors and motor control encoders, namely, four rotation motors 9 and rotation motor control encoders 10, and to detect the rotation angle of each crawler 8. The turning angle detection encoders 13 are provided, and each of them can be independently controlled by each encoder.
Further, in order to detect the attitude of the vehicle body, the inclinometer 14,
A gyro 15 is mounted. By monitoring the attitude of the vehicle based on the signals from various sensors and controlling the motors in cooperation with the encoders, the crawlers can take advantage of the features of the crawler and flexibly and effectively cover uneven surfaces such as natural disaster areas. It is configured to have the mobility to run at high speed while gripping.
【００２３】図５は、クローラを旋回させ姿勢を変化さ
せて接地圧、接地面積、接地状態をコントロールしてい
る様子を示している。FIG. 5 shows a state in which the crawler is turned to change the posture to control the contact pressure, the contact area, and the contact state.
【００２４】また、図６は超堤、超壕のような極端な起
伏のある地形を通過している様子を示しているが、おに
ぎり機構を有するフレキシブルクローラを用いることに
より、地形克服中に面接触を保持しながら接地すること
ができ安定走行をする。FIG. 6 shows a situation in which the vehicle is passing over an extremely undulating terrain such as a super levee or a super bunker. It can be grounded while maintaining contact, and runs stably.
【００２５】さらに、説明すると、同図ａで示す超壕動
作の場合、例えば、車両の進行方向に向かって右にある
前後２組のクローラについてはおにぎり機構をスプロケ
ットより前方に、左にある前後２組のクローラについて
はおにぎり機構をスプロケットより後方に配置し、接地
面積を広く、かつ接地面を車両の進行方向に長くとるこ
とにより壕の存在に関係なく安定した走行が可能とな
る。To explain further, in the case of the super-groove operation shown in FIG. 2A, for example, for the two sets of front and rear crawlers on the right in the traveling direction of the vehicle, the rice ball mechanism is moved forward of the sprocket and front and rear on the left. Regarding the two sets of crawlers, the rice ball mechanism is arranged behind the sprocket, the ground contact area is wide, and the ground contact surface is long in the traveling direction of the vehicle, so that stable traveling can be performed regardless of the presence of the trench.
【００２６】次に、同図ｂで示す超堤動作の場合、ま
ず、クローラを立脚姿勢にし、その後車両の前方にある
クローラの一方をスプロケットまわりに回転させ堤の上
に安定させ、その後他方のクローラを同様に回転させる
ことにより車両の前部が超堤される。これより車両を前
進させ後部クローラも同様に超堤する事により超堤が可
能となる。Next, in the case of the super levee operation shown in FIG. 2B, the crawler is first placed in a standing position, and then one of the crawlers in front of the vehicle is rotated around a sprocket to stabilize on the levee, and then the other crawler is rotated. By rotating the crawler in the same manner, the front of the vehicle is super-banked. Thus, the vehicle can be moved forward and the rear crawler can also be super-banked, thereby enabling super-banking.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
であるおにぎり機構を有するフレキシブルクローラを地
上を移動する車両等（移動ロボットも含む）に用いるこ
とにより、柔軟に動く転輪部により地形の凹凸を吸収し
やすくグリップ力を増し安定した走行が可能となる。ま
た、クローラを旋回させるなどしてクローラの接地角度
を変えることにより、路面状態や地形克服に最適な接地
圧、接地面積、接地状態を選択することが可能である。
さらに、小さな段差もおにぎり機構部が段差に応じて回
転することにより、車両等（移動ロボットも含む）の上
下変位を小さく抑えながら、乗り越えることが可能であ
る。この様に、車両等の移動物体の走行性、運動性、機
動性等を向上することが可能である。As is apparent from the above description, when the flexible crawler having the rice ball mechanism according to the present invention is used for a vehicle or the like (including a mobile robot) moving on the ground, the terrain can be flexibly moved. It is easy to absorb the unevenness of the and increase the grip power and enable stable running. Further, by changing the contact angle of the crawler by turning the crawler, it is possible to select the optimum contact pressure, contact area, and contact condition for overcoming the road surface condition and the terrain.
Furthermore, the rice ball mechanism rotates according to the small step, so that the vertical movement of the vehicle or the like (including the mobile robot) can be suppressed while keeping the vertical displacement small. In this way, it is possible to improve the running performance, motility, mobility, and the like of a moving object such as a vehicle.
【図１】本発明のおにぎり機構を有するフレキシブルク
ローラの側面図である。FIG. 1 is a side view of a flexible crawler having a rice ball mechanism of the present invention.
【図２】本発明のおにぎり機構を有するフレキシブルク
ローラを構成する転輪部の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a wheel portion constituting a flexible crawler having a rice ball mechanism of the present invention.
【図３】本発明のおにぎり機構を有するフレキシブルク
ローラを構成するおにぎり機構の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a rice ball mechanism constituting a flexible crawler having the rice ball mechanism of the present invention.
【図４】本発明によるおにぎり機構を有するフレキシブ
ルクローラを４クローラ方式不整地移動ロボットの移動
機構に適用した一実施例を示した図である。FIG. 4 is a view showing an embodiment in which a flexible crawler having a rice ball mechanism according to the present invention is applied to a moving mechanism of a four-crawler type irregular terrain mobile robot.
【図５】実施例の４クローラ方式不整地移動ロボットの
クローラ旋回角度を変化させた場合の姿勢変化の様子を
示した図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a state of a posture change of the four crawler type irregular terrain mobile robot according to the embodiment when a crawler turning angle is changed.
【図６】実施例の４クローラ方式不整地移動ロボット
が、超堤、超壕のような極端な起伏のある地形を通過し
ている様子を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the four-crawler type irregular terrain mobile robot of the embodiment is passing over an extremely undulating terrain such as a super-bank or a super-bunker.
【図７】クローラの旋回角度に応じた接地状況を示した
図である。FIG. 7 is a diagram showing a ground contact state according to a turning angle of a crawler.
【図８】おにぎり機構が段差に応じて回転することを示
した図である。FIG. 8 is a diagram showing that the rice ball mechanism rotates according to a step.
１ スプロケット ２ 転輪部 ２ａ 転輪部プレート ３ おにぎり機構 ３ａ おにぎり機構プレート ４ バネ機構 ５ 転輪 ６ トラックフレーム ７ 履帯 ８ クローラ ９ 旋回用モータ １０ 旋回モータ制御用エンコーダ １１ 走行用モータ １２ 走行モータ制御用エンコーダ １３ 旋回角検出用エンコーダ １４ 傾斜計 １５ ジャイロ Ｃ１ スプロケット回転軸 Ｃ２，Ｃ４ 転輪部回転軸 Ｃ３ おにぎり機構回転軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sprocket 2 Roller part 2a Roller part plate 3 Onigiri mechanism 3a Onigiri mechanism plate 4 Spring mechanism 5 Roller 6 Track frame 7 Track 8 Crawler 9 Rotation motor 10 Rotation motor control encoder 11 Traveling motor 12 Traveling motor control Encoder 13 Rotation angle detection encoder 14 Inclinometer 15 Gyro C1 Sprocket rotation axis C2, C4 Wheel rotation axis C3 Onigiri mechanism rotation axis
Claims (6)
個の転輪が一体となって同一軸まわりに回転可能なもの
を２組、３個の転輪を正三角形の頂点上に配置しその重
心まわりに回転可能なおにぎり機構と称するものを１個
有しており、それらを互いの回転運動が干渉することの
ないある中心線に関して対称な形状をした四角形の頂点
上に配置し、それらのまわりに履帯を巻き掛けているこ
とを特徴とするおにぎり機構を有するフレキシブルクロ
ーラ。1. One crocket driving sprocket, 2
Two sets of three rolling wheels that can rotate around the same axis as a unit are placed on the apex of an equilateral triangle with two sets of three rolling wheels, and one called a rice ball mechanism that can rotate around its center of gravity Rice balls characterized in that they are placed on the vertices of a quadrangle having a symmetrical shape with respect to a certain center line in which their mutual rotational movements do not interfere with each other, and the crawler belt is wrapped around them. Flexible crawler with mechanism.
じる履帯の緩みを吸収するために、２個の転輪が一体と
なって同一軸まわりに回転可能な転輪部に、履帯の緩み
を吸収する方向に力を発生するようバネ機構を設け、ま
たそのバネ機構によりこのクローラを有する車両等（移
動ロボットも含む）に簡易サスペンション能力を持たせ
ることができることを特徴とする請求項１に記載のおに
ぎり機構を有するフレキシブルクローラ。2. In order to absorb the looseness of the crawler belt caused by the change of the rotation angle of the rice ball mechanism, the looseness of the crawler belt is absorbed by a rolling wheel part which is integrally rotatable about the same axis. 2. A spring mechanism is provided to generate a force in a direction in which the crawler is driven, and a vehicle or the like (including a mobile robot) having the crawler can be provided with a simple suspension capability by the spring mechanism. Flexible crawler with rice ball mechanism.
一体にして回転可能とする軸を中心に上下動（回転）す
ることにより、地形の凹凸を吸収し、路面とのグリップ
力を増し、軟弱地等の不整地上を柔軟に走行可能である
ことを特徴とする請求項１に記載のおにぎり機構を有す
るフレキシブルクローラ。3. In accordance with the unevenness of the terrain, each rolling part moves up and down (rotates) around an axis which can rotate integrally with itself, thereby absorbing the unevenness of the terrain and gripping with the road surface. The flexible crawler having a rice ball mechanism according to claim 1, wherein the power is increased, and the vehicle can flexibly travel on an irregular ground such as a soft ground.
も含む）の走行機構部や、スプロケットとクローラのト
ラックフレームを独立に回転することができる機構を有
する車両等（移動ロボットも含む）の走行機構部に取付
け、平坦地、凹凸地、軟弱地等の路面状態の変化に応じ
姿勢を変えたり、クローラを旋回させることにより、そ
の接地状態を自ら変化させ路面状態や地形克服に最適な
接地圧、接地面積、接地状態を選択可能であることを特
徴とする請求項１に記載のおにぎり機構を有するフレキ
シブルクローラ。4. A traveling mechanism section of a vehicle or the like (including a mobile robot) whose posture can be changed, or a vehicle or the like (including a mobile robot) having a mechanism capable of independently rotating a track frame of a sprocket and a crawler. It is attached to the traveling mechanism and changes its posture according to changes in road surface conditions such as flat ground, uneven ground, and soft ground, and by turning the crawler, the ground contact state is changed by itself, making it ideal for overcoming road surface conditions and terrain. The flexible crawler having a rice ball mechanism according to claim 1, wherein the pressure, the ground contact area, and the ground contact state can be selected.
の路面に対する接地状態はスプロケットのみが路面に接
触している間を除き常に面接触であり、接地圧を低減す
ることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の
おにぎり機構を有するフレキシブルクローラ。5. When the crawler is turned, the ground contact state of the crawler to the road surface is always surface contact except when only the sprocket is in contact with the road surface, and it is possible to reduce the contact pressure. A flexible crawler having the rice ball mechanism according to claim 1.
り越える場合に、その段差の高さが、おにぎり機構の転
輪半径より高く、おにぎり機構の接地点から重心までの
距離より低い場合には、おにぎり機構が段差に応じ回転
することにより、車両等（移動ロボットも含む）の上下
変位を小さく抑えながら通過することができることを特
徴とする請求項１に記載のおにぎり機構を有するフレキ
シブルクローラ。6. When over a small step while maintaining a certain posture, when the height of the step is higher than the rolling wheel radius of the rice ball mechanism and lower than the distance from the ground contact point of the rice ball mechanism to the center of gravity, The flexible crawler having a rice ball mechanism according to claim 1, wherein the rice ball mechanism rotates according to the step so that the rice ball mechanism can pass while suppressing a vertical displacement of a vehicle (including a mobile robot) to be small.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302749A JP2580542B2 (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Flexible crawler with rice ball mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302749A JP2580542B2 (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Flexible crawler with rice ball mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08133141A true JPH08133141A (en) | 1996-05-28 |
| JP2580542B2 JP2580542B2 (en) | 1997-02-12 |
Family
ID=17912692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6302749A Expired - Lifetime JP2580542B2 (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Flexible crawler with rice ball mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2580542B2 (en) |
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