JPH0958190A - 描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな領域に簡単に描画を行うことのできる
描画装置を提供する。 【解決手段】 自律走行可能な移動機構４２及び描画ペ
ンＰｄを有する移動体４と、移動体４を無線通信により
遠隔操作する入力装置８とを備えた描画装置２であっ
て、入力装置８は、ｘｙｚ３軸テーブル１６に設けられ
た入力ペンＰｉの平面方向（ｘ，ｙ軸方向）の移動状態
に基づき、移動体４の平面方向の目標移動速度を表す移
動データを送信すると共に、入力ペンＰｉのｚ軸方向の
移動量に基づき、移動体４に描画モードと非描画モード
の何れかを指示する切換データを送信する。そして、移
動体４は、上記データを受信し、自らが移動データに応
じて移動するように移動機構４２を制御すると共に、切
換データに応じて描画モード切換機構４４を作動させ描
画ペンＰｄを移動平面に当接／離間させる。この装置に
よれば、移動体４がその移動平面上に入力ペンＰｉの動
きに応じた描画を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広範囲の平面上に
絵模様や線等を描くための描画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、大きな看板に絵模様を描いた
り運動場に線を引く作業を行う場合等、大きな領域に描
画を行う際には、作業者である人間が所定の描画具
（筆、ペン、線引き用ローラ等）を持って移動しながら
描画を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな作業を行うには多大な労力が必要となり、肉体的負
担の軽減が求められている。また、大きな領域に描画を
行う場合には、小さなサイズの描画とは違って全体的な
バランスをとることが難しく、卓越した能力が必要であ
った。

【０００４】一方、例えば特開平４−２１５００号公報
に開示されているように、人間が入力した描画データ或
いはコンピュータのメモリに蓄えられた画像データを、
多間接アームを備えた描画ロボットに出力し、その描画
ロボットによって看板等に描画を行う方法が提案されて
いる。しかし、この方法では、多間接アームの稼働範囲
に制限があるため、描画可能な領域の大きさが制限され
てしまい、非常に大きな看板への描画作業や、運動場へ
の線引き作業には用いることができない。

【０００５】本発明は、このような問題に鑑みなされた
ものであり、非常に大きな領域にでも簡単に描画を行う
ことのできる描画装置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、及び発明の効果】上記目
的を達成するためになされた請求項１に記載の本発明
は、任意の方向へ自らを移動させるための移動手段を有
する移動体を備えると共に、前記移動体には、該移動体
が移動する移動面に描画を行うための描画具と、該描画
具による前記移動面への描画と非描画を切り換える切換
手段と、該移動体の移動方向及び移動量を表す移動デー
タに応じて前記移動手段を作動させることにより該移動
体を前記移動データに応じた方向へ移動させると共に、
前記描画具による描画と非描画を指示する切換データに
応じて前記切換手段を作動させる描画動作制御手段と、
該描画動作制御手段が用いる前記移動データ及び前記切
換データを記憶するデータ記憶手段と、が設けられてい
ることを特徴とする描画装置を要旨としている。

【０００７】上記のように構成された請求項１に記載の
描画装置において、移動体には、任意の方向へ自らを移
動させるための移動手段と、移動体が移動する移動面に
描画を行うための描画具と、その描画具による移動面へ
の描画と非描画（即ち描画の停止）を切り換える切換手
段とが設けられている。

【０００８】そして更に、移動体において、データ記憶
手段には、移動体の移動方向及び移動量を表す移動デー
タと、描画具による描画と非描画を指示する切換データ
とが記憶されており、描画動作制御手段が、データ記憶
手段に記憶された移動データに応じて移動手段を作動さ
せることにより、移動体を移動データに応じた方向へ移
動させると共に、データ記憶手段に記憶された切換デー
タに応じて切換手段を作動させることにより、描画具に
よる移動面への描画と非描画を切り換えさせる。

【０００９】つまり、請求項１に記載の描画装置におい
ては、移動体を移動データに応じて自律移動させなが
ら、切換データに応じて描画具による移動面への描画と
非描画を切り換えることによって、移動体の移動面に所
望の線を描いていくようにしている。そして、これによ
り、移動データと切換データに応じた任意の絵模様を描
くようにしている。

【００１０】従って、このような請求項１に記載の描画
装置によれば、非常に大きな領域にでも簡単に描画を行
うことができる。尚、移動体に設ける移動手段として
は、自動車のような左右２輪駆動式のものを始め、縦・
横或いは斜め方向の並進運動及びその場での回転運動が
可能な全方位移動機構を用いることができる。そして、
全方位移動機構を用いれば、移動体の移動方向を短時間
に変えることができるため、描画に要する時間を短縮す
ることができる。

【００１１】一方、請求項２に記載の本発明は、任意の
方向へ自らを移動させるための移動手段を有する移動体
を備えると共に、前記移動体には、該移動体が移動する
移動面に描画を行うための描画具と、該描画具による前
記移動面への描画と非描画を切り換える切換手段と、該
移動体の移動方向及び移動量を表す移動データに応じて
前記移動手段を作動させることにより該移動体を前記移
動データに応じた方向へ移動させると共に、前記描画具
による描画と非描画を指示する切換データに応じて前記
切換手段を作動させる描画動作制御手段と、外部から送
信される前記移動データ及び切換データを受信して前記
描画動作制御手段へ出力するデータ受信手段と、が設け
られていることを特徴とする描画装置を要旨としてい
る。

【００１２】つまり、請求項２に記載の描画装置では、
請求項１に記載の描画装置に対し、データ記憶手段に代
えてデータ受信手段を備えている。そして、このデータ
受信手段は、外部から送信される移動データ及び切換デ
ータを受信して、その受信したデータを描画動作制御手
段へ出力する。

【００１３】よって、請求項２に記載の描画装置によれ
ば、移動体から離れた場所から移動体へ、移動データ及
び切換データを送信することによって、移動体に所望の
絵模様を描かせることができる。尚、この場合、予め作
成してメモリ等の記憶媒体に記憶しておいたデータを送
信するようにしてもよいし、また、移動体による実際の
描画状況を目視によって確認しつつ、その状況に応じて
移動データ及び切換データを作成し、その作成したデー
タを送信するようにしてもよい。

【００１４】一方、請求項２に記載の描画装置におい
て、移動データ及び切換データの送受信は、無線による
通信を用いてもよいし、有線による通信を用いてもよ
い。次に、請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載
の描画装置において、作業者の外部操作によって所定領
域内を移動される操作部材と、該操作部材の平面方向の
移動状態に基づき、前記移動データを作成する移動デー
タ作成手段と、前記操作部材の前記平面方向に直交する
方向の移動状態又はその方向の操作圧力に基づき、前記
切換データを作成する切換データ作成手段と、前記移動
データ作成手段及び前記切換データ作成手段により作成
されたデータを、前記移動体へ送信するデータ送信手段
と、を備えた入力装置が、前記移動体とは別に設けられ
ていること、を特徴とする描画装置を要旨としている。

【００１５】このように構成された請求項３に記載の描
画装置においては、移動体とは別に入力装置が設けられ
ており、作業者が入力装置の操作部材を操作して、その
操作部材を所定領域内で移動させると、移動データ作成
手段が、操作部材の平面方向の移動状態に基づき移動デ
ータを作成し、切換データ作成手段が、操作部材の上記
平面方向に直交する方向の移動状態又はその方向の操作
圧力に基づき切換データを作成する。そして、データ送
信手段が、移動データ作成手段及び切換データ作成手段
により作成されたデータを移動体へ送信する。

【００１６】すると、移動体では、データ受信手段が、
データ送信手段からのデータを受信して、そのデータに
応じて描画を行うこととなる。尚、切換データ作成手段
は、操作部材が平面方向に直交する方向へ所定量だけ移
動させられている場合、或いは操作部材が平面方向に直
交する方向へ所定圧力以上の力で操作されている場合
に、描画を指示する切換データを作成するように構成で
きる。

【００１７】従って、このような請求項３に記載の描画
装置によれば、入力装置の操作部材を操作することによ
って、移動体の移動と描画具による描画及び非描画とを
遠隔操作することができ、延いては、移動体による実際
の描画状況を目視によって確認しながら、より正確に所
望の描画を行うことができる。

【００１８】次に、請求項４に記載の本発明は、請求項
３に記載の描画装置において、前記移動体による描画状
況を撮影する撮影手段と、該撮影手段によって撮影され
た映像を表す画像信号を送信する画像信号送信手段とを
備えると共に、前記入力装置の近傍に、前記画像信号送
信手段から送信された前記画像信号を受信して、該受信
した画像信号の表す画像を表示する表示手段を設けたこ
と、を特徴とする描画装置を要旨としている。

【００１９】このように構成された請求項４に記載の描
画装置においては、撮影手段が、移動体による描画状況
を撮影し、画像信号送信手段が、撮影手段によって撮影
された映像を表す画像信号を送信する。すると、入力装
置の近傍に設けられた表示手段が、画像信号送信手段か
ら送信された画像信号を受信して、その受信した画像信
号の表す画像を表示する。

【００２０】従って、請求項４に記載の描画装置によれ
ば、移動体が作業者から目視できない程に遠く離れた場
所にまで移動していたり、また、作業者が移動体を直接
見ることのできない場所に居る場合にでも、表示手段に
表示される画像を見ることで、移動体による描画状況を
確認することができる。よって、この描画装置によれ
ば、非常に大きな領域に、より簡単に描画を行うことが
できる。

【００２１】次に、請求項５に記載の本発明は、請求項
３又は請求項４に記載の描画装置において、前記移動デ
ータ作成手段及び前記切換データ作成手段により作成さ
れたデータを保存するデータ保存手段を備えたこと、を
特徴としている。

【００２２】このように構成された請求項５に記載の描
画装置においては、入力装置の移動データ作成手段及び
切換データ作成手段により作成されたデータ（移動デー
タ及び切換データ）が、データ保存手段に保存される。
よって、請求項５に記載の描画装置によれば、入力装置
を用いて作成した描画のためのデータを、繰り返して使
用することができるため、同じ描画を描く場合に非常に
便利である。

【００２３】尚、データ保存手段に保存されたデータを
使用する場合には、そのデータを移動体へ送信すればよ
い。また、請求項１に記載のように、移動体にデータ記
憶手段が設けられている場合には、データ保存手段に保
存されたデータを移動体側のデータ記憶手段に記憶させ
て、移動体に描画を行わせるようにしてもよい。

【００２４】次に、請求項６に記載の本発明は、請求項
３ないし請求項５の何れかに記載の描画装置において、
前記入力装置は、前記操作部材の外部操作による移動速
度を調整可能な移動速度調整手段を備えていること、を
特徴としている。

【００２５】このような請求項６に記載の描画装置によ
れば、移動速度調整手段によって、操作部材の外部操作
による移動速度を調整できるため、操作部材を操作する
作業者に対して違和感を与えることなく、移動体による
描画を実行させることができる。

【００２６】つまり、移動体が描画を行うべき描画領域
が非常に大きい場合には、移動体の実際の移動速度が操
作部材の移動速度に追従できず、作業者に違和感を与え
る可能性がある。そこで、この場合には、移動速度調整
手段により、操作部材の外部操作による移動速度を遅く
することで、上記のような違和感を解消することができ
る。また逆に、描画領域が小さい場合には、移動速度調
整手段によって、操作部材の外部操作による移動速度を
速くするように調整すればよい。

【００２７】次に、請求項７に記載の本発明は、請求項
３ないし請求項６の何れかに記載の描画装置において、
前記入力装置は、前記操作部材を互いに直交するｘ軸方
向，ｙ軸方向，及びｚ軸方向に移動可能に保持するｘｙ
ｚ３軸テーブルとして構成されていること、を特徴とし
ている。

【００２８】このように構成された請求項７に記載の描
画装置によれば、入力装置を非常に簡単な構成で実現す
ることができる。次に、請求項８に記載の本発明は、請
求項１ないし請求項７に記載の描画装置において、前記
移動手段は、前記移動体に回転自在に支持されて該移動
体が移動する移動面に当接する３個の球を有し、該３個
の球を夫々回転させることにより前記移動面上で任意方
向へ移動可能に構成された全方位移動機構であること、
を特徴とする描画装置を要旨としている。

【００２９】このように構成された請求項８に記載の描
画装置によれば、３個の球を夫々回転させるという簡単
な構成で、並進運動及び回転運動が可能な移動手段を得
ることができるため、複雑な形状の絵模様を短縮時間に
描くことのできる描画装置を簡単に構成することができ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施例
について図面を用いて説明する。尚、本発明の実施の形
態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明
の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得ること
は言うまでもない。

【００３１】まず、図１は、実施例の描画装置２の構成
を概念的に表す概念図である。図１に示すように、本実
施例の描画装置２は、作業者Ｗが操作部材としての入力
ペンＰｉを動かすと、その動きに応じて移動体４が所定
平面上を自律走行し、移動体４に設けられた描画具とし
ての描画ペンＰｄが移動体４の移動する平面上に当接す
ることによって、その平面上に入力ペンＰｉの動きと同
じ絵模様が描かれるように構成されている。また、移動
体４による描画状況は、作業者Ｗ側（図１において入力
側）のモニタ６に映し出されるようになっており、作業
者Ｗは、モニタ６を見ながら入力ペンＰｉを動かすこと
で、移動体４に所望の絵模様を描かせることができるよ
うになっている。

【００３２】次に、描画装置２の具体的な構成につい
て、図２のブロック図を用いて説明する。図２に示すよ
うに、描画装置２は、上述した移動体４と、作業者Ｗに
よって操作される入力ペンＰｉの移動状態に応じて、移
動体４を制御するためのデータを生成し、そのデータを
移動体４へ送信する入力装置８と、所定位置に設置され
て移動体４による描画状況を撮影する、撮影手段として
のカメラ１０と、カメラ１０によって撮影された映像を
表す画像信号を送信する、画像信号送信手段としての画
像信号送信装置１２と、入力装置８の近傍に設けられ、
画像信号送信装置１２から送信された画像信号を受信す
る画像信号受信装置１４と、同じく入力装置８の近傍に
設けられ、画像信号受信装置１４によって受信された画
像信号の表す画像を表示するモニタ６と、から構成され
ている。尚、本実施例では、画像信号受信装置１４及び
モニタ６が表示手段に相当している。

【００３３】入力装置８は、入力ペンＰｉを互いに直交
するｘ軸方向，ｙ軸方向，及びｚ軸方向に移動可能に保
持するｘｙｚ３軸テーブル１６と、ｘｙｚ３軸テーブル
１６からの情報に基づき入力ペンＰｉの移動状態を検出
し、その検出結果に基づき上記データを生成するための
処理を始めとする様々な制御処理を実行するコンピュー
タ１８と、コンピュータ１８によって生成されたデータ
を移動体４へ送信すると共に、移動体４との間で無線に
よるデータ通信を行うための、データ送信手段としての
データ送受信装置２０とから構成されている。

【００３４】ここで、ｘｙｚ３軸テーブル１６は、図３
に示すように構成されている。尚、図３（Ａ）は、ｘｙ
ｚ３軸テーブル１６の構成を概念的に表すものであり、
図３（Ｂ）は、ｘｙｚ３軸テーブル１６の概略構成を表
す平面図である。また、下記のｘｙｚ３軸テーブル１６
に関する説明において、上下及び左右の方向は、図３
（Ｂ）に基づくものであり、左右方向がｘ軸方向に、上
下方向がｙ軸方向に、図３（Ｂ）の紙面に対して垂直な
鉛直方向がｚ軸方向に、夫々相当している。

【００３５】図３に示すように、ｘｙｚ３軸テーブル１
６は、四角形の平面ボード２２と、平面ボード２２の上
下両側縁に設けられた支持部２４ａ，２４ｂに両端が支
持され、平面ボード２２の面上において上下方向（ｙ軸
方向）に平行な状態で左右方向（ｘ軸方向）に移動可能
な可動バー２６と、可動バー２６に沿ってｙ軸方向に移
動可能に設けられると共に、入力ペンＰｉを平面ボード
２２に対して垂直な鉛直方向（ｚ軸方向）に移動可能に
保持する保持部材２８とを備えている。

【００３６】尚、本実施例において、平面ボード２２の
表面には描画紙（図示省略）が置かれている。そして、
入力ペンＰｉのｚ軸方向の基準位置は、入力ペンＰｉの
先端が上記描画紙から１ｃｍ上方に配置される位置に設
定されている。そして、このｘｙｚ３軸テーブル１６に
は、可動バー２６のｘ軸方向の位置を検出するための位
置検出センサ２９と、保持部材２８の可動バー２６にお
けるｙ軸方向の位置を検出するための位置検出センサ３
０と、入力ペンＰｉの保持部材２８におけるｚ軸方向の
位置を検出するための位置検出センサ３２と、作業者Ｗ
が入力ペンＰｉを移動させる際に入力ペンＰｉに加えら
れるｘ軸方向の力（操作圧力）を検出する圧力センサ３
４と、同じく作業者Ｗによって入力ペンＰｉに加えられ
るｙ軸方向の力（操作圧力）を検出する圧力センサ３６
と、作業者Ｗが入力ペンＰｉを操作する際に、コンピュ
ータ１８からの指令に基づき可動バー２６のｘ軸方向へ
の移動速度を制御するための力を発生させるアクチュエ
ータ３８と、同じくコンピュータ１８からの指令に基づ
き保持部材２８のｙ軸方向への移動速度を制御するため
の力を発生させるアクチュエータ４０と、が設けられて
いる。尚、本実施例では、アクチュエータ３８，４０が
移動速度調整手段に相当している。

【００３７】このように構成されたｘｙｚ３軸テーブル
１６においては、作業者Ｗが入力ペンＰｉを握って所望
の方向へ動かせば、可動バー２６が平面ボード２２に対
してｘ軸方向へ移動すると共に、保持部材２８が可動バ
ー２６に対してｙ軸方向へ移動し、更に入力ペンＰｉが
保持部材２８に対してｚ軸方向へ移動することにより、
入力ペンＰｉは、平面ボード２２に対してｘ軸方向、ｙ
軸方向及びｚ軸方向の３次元方向へ移動する。

【００３８】そして、コンピュータ１８は、上記３つの
位置検出センサ２９，３０，３２からの検出信号に基づ
き、入力ペンＰｉの３次元位置（ｘ，ｙ，ｚ座標）を検
出すると共に、圧力センサ３４，３６からの検出信号に
基づき、作業者Ｗによって入力ペンＰｉに加えられた平
面方向（ｘ軸方向及びｙ軸方向）の操作圧力を検出し、
それらの検出結果に基づき後述する処理を実行すること
で、移動体４を制御すると共に、ｘｙｚ３軸テーブル１
６のアクチュエータ３８，４０を駆動する。

【００３９】一方、図２に示すように、移動体４は、当
該移動体４を移動させるための３個のモータＭを有す
る、移動手段としての移動機構４２と、上述した描画ペ
ンＰｄと、描画ペンＰｄを移動体４が移動する平面上に
当接及び離間可能に保持する、切換手段としての描画モ
ード切換機構４４と、入力装置８との間で無線によるデ
ータ通信を行うための、データ受信手段としてのデータ
送受信装置４６、及び当該移動体４を制御するための制
御処理を実行する、描画動作制御手段としてのコンピュ
ータ４８を有する制御部５０と、を備えている。

【００４０】そして、制御部５０のコンピュータ４８
は、上記各モータＭに夫々設けられたエンコーダＥから
の検出信号に基づき各モータＭの回転速度（延いては後
述する球Ｔの回転速度）を検出し、後述するように各モ
ータＭを制御することで移動体４を自律移動（自律走
行）させる。また、コンピュータ４８は、入力装置８か
ら通信によって送られてくる切換データに基づき描画モ
ード切換機構４４を作動させて、移動体４が移動する平
面上に描画ペンＰｄが当接する描画モードと、その平面
から描画ペンＰｄが離間する非描画モードとを切り換え
る。

【００４１】次に、移動体４の機械的構造について、図
４〜図６を用いて説明する。まず、図４は、移動体４の
構造を表した斜視図である。同図において、平板状の基
板５２の上には、３個のハウジング５４が基板５２と一
体に配置されている。そして、基板５２上において各ハ
ウジング５４の内部には、夫々、当該移動体４を移動さ
せるための上記モータＭと、モータＭの出力軸に固定さ
れて駆動力を伝達する円板状のロータＲと、ロータＲに
接触してロータＲからの回転駆動力を受ける回転体であ
る球Ｔと、ロータＲとは球Ｔに対して反対側に配置さ
れ、球ＴとロータＲの間で摩擦力が生じるように球Ｔを
押しつける回転体であるアイドラＡと、が設けられてい
る。

【００４２】また、各ハウジング５４には、球Ｔがロー
タＲとアイドラＡとの間から抜けないように、球Ｔを上
側から押さえるステイ５６が設けられている。そして、
各ハウジング５４内に夫々設けられた３個の球Ｔは、基
板５２と平行な平面方向において、図５に示すように配
置されている。即ち、３個の球Ｔは、各球Ｔの中心が三
角形を形成し、且つロータＲと球Ｔの接点と球Ｔの中心
を結んだ線３本が三角形を形成するように配置されてい
る。尚、図５において、Ｔ１〜Ｔ３及びＲ１〜Ｒ３は、
各ハウジング５４内に夫々設けられた球Ｔ及びロータＲ
を示している。

【００４３】次に、上記各ハウジング５４内に夫々設け
られた３組のロータＲ、球Ｔ、及びアイドラＡの高さ関
係について、図４におけるＢ−Ｂ断面を表す図６を用い
て説明する。図６に示すように、移動体４は、当該移動
体４が走行する平面（例えば、道路面や床面等であり、
以下、移動平面という）Ｈに対して上記３個の球Ｔによ
って支えられている。各球Ｔは基板５２に設けられた開
口部５８から突出して移動平面Ｈと接している。球Ｔは
基板５２が持ち上げられても開口部５８から落ちないよ
うに、基板５２に対して球Ｔが下がった時に、少なくと
も３個の回転体であるベアリング６０によって支えられ
るようになっている。但し、移動平面Ｈと球Ｔとが接し
ている間は、球Ｔとベアリング６０は離れている。

【００４４】そして、ロータＲ、球Ｔ、及びアイドラＡ
の高さの位置関係は、球Ｔの中心の高さと等しい位置に
ロータＲとアイドラＡの中心があるように構成されてい
る。そして更に、アイドラＡの押しつけ力は、球Ｔと移
動平面Ｈの間の摩擦力に打ち勝つ力となるように設定さ
れている。

【００４５】尚、図６において、６２は、球Ｔを上側か
ら押さえるためにステイ５６に固定されたベアリングで
あり、６４は、ステイ５６に固定された少なくとも３個
の回転体である長さ調節自在なキャスタである。そし
て、このキャスタ６４は、通常は球Ｔとは接しておら
ず、球Ｔが上部方向に動いた時に球Ｔと接する構成を有
しており、これにより、ベアリング６０やベアリング６
２が突発的に動いたとしても、ロータＲと球Ｔとアイド
ラＡとの適正な位置関係が保たれるようになっている。
また、図６において、６６は、アイドラＡを回転自在に
支持する支持体であり、６８は、アイドラＡを球Ｔに押
し付けるために支持体６６を球Ｔの方へ付勢するスプリ
ングである。

【００４６】このように構成された移動体４において
は、各ハウジング５４に設けられた３組のモータＭ，ロ
ータＲ，球Ｔ，及びアイドラＡによって移動機構４２が
形成されており、モータＭの出力軸に固定されたロータ
Ｒにより回転駆動力が与えられる３個の球Ｔの回転速度
が夫々制御されることで、当該移動体４は前後／左右／
回転の全方向に移動する。

【００４７】一方、図４に示すように、移動体４の基板
５２において、各球Ｔの中心から等距離にある位置（図
５におけるｏ点）には、描画ペンＰｄが基板５２を垂直
に貫通するように配置されている。そして、基板５２の
上側へ突出した描画ペンＰｄの上端付近には、ラック７
０が形成されており、このラック７０は、３個のハウジ
ング５４のうちの１つのハウジング５４内に設けられた
モータ７２の回転軸に固定されたピニオンギア７４と噛
み合っている。

【００４８】つまり、移動体４では、描画ペンＰｄのラ
ック７０，モータ７２，及びピニオンギア７４によって
描画モード切換機構４４が形成されており、モータ７２
への通電方向に応じて、描画ペンＰｄを基板５２に対し
て上下に移動させることができる。そして、描画ペンＰ
ｄを基板５２に対して下方へ移動させると、描画ペンＰ
ｄの先端（下端）が移動平面Ｈに当接して、移動平面Ｈ
に描画するモード（描画モード）となり、逆に描画ペン
Ｐｄを基板５２に対して上方へ移動させると、描画ペン
Ｐｄの先端が移動平面Ｈから離間して、移動平面Ｈに描
画しないモード（非描画モード）となる。

【００４９】尚、図４には図示されていないが、基板５
２上には、移動機構４２の３個のモータＭと描画モード
切換機構４４のモータ７２とを制御するための、上述し
た制御部５０が配置されている。次に、上記のように構
成された移動体４を遠隔操作するために入力装置８のコ
ンピュータ１８が実行する制御処理について、図７のフ
ローチャートを用いて説明する。尚、この処理は、図示
されないキーボード等を介してコンピュータ１８に所定
の開始コマンドが入力されると、その実行が開始され
る。

【００５０】図７に示すように、コンピュータ１８が制
御処理の実行を開始すると、まず、ステップ（以下、単
にＳと記す）１１０にて、描画動作の開始を指令するた
めの開始信号を移動体４へ送信する。そして、続くＳ１
２０にて、ｘｙｚ３軸テーブル１６に設けられた位置検
出センサ２９，３０からの検出信号に基づき、入力ペン
Ｐｉの現在の平面位置（ｘ，ｙ座標）を検出し、続くＳ
１３０にて、Ｓ１２０で検出した平面位置を入力ペンＰ
ｉの平面方向の原点位置として設定することにより、原
点位置のリセットを行う。

【００５１】そして、Ｓ１３０の処理が終了するとＳ１
４０に進むのであるが、以後はＳ１４０〜Ｓ２００の処
理を、所定のサンプリング時間ｄｔ（本実施例ではｄｔ
＝１ｍｓ）毎に繰り返して実行する。即ち、まずＳ１４
０では、３つの位置検出センサ２９，３０，３２からの
検出信号に基づき、入力ペンＰｉの現在の３次元位置
（ｘ，ｙ，ｚ座標）を検出する。そして、続くＳ１５０
にて、Ｓ１４０で検出したｘ，ｙ座標の時間差分を下記
の式（１），（２）に基づき算出することにより、入力
ペンＰｉの平面方向の移動速度（ｖｘ，ｖｙ）を求め
る。尚、式（１），（２）において、ｎは第ｎ番目のサ
ンプリング時刻を表しており、ｘ（ｎ）及びｙ（ｎ）は
第ｎ番目にサンプリングした入力ペンＰｉのｘ，ｙ座標
を表している。

【００５２】

【数１】 ｖｘ（ｎ）＝（ｘ（ｎ＋１）−ｘ（ｎ））／ｄｔ …（１）

【００５３】

【数２】 ｖｙ（ｎ）＝（ｙ（ｎ＋１）−ｙ（ｎ））／ｄｔ …（２） そして、続くＳ１６０にて、Ｓ１５０で算出した入力ペ
ンＰｉの移動速度（ｖｘ，ｖｙ）に基づき、移動体４の
目標移動速度（ＶＸ，ＶＹ）を、下記の式（３），
（４）によって算出し、続くＳ１７０にて、Ｓ１６０で
算出した移動体４の目標移動速度（ＶＸ，ＶＹ）を表す
データを、移動体４の移動方向及び移動量を表す移動デ
ータとして移動体４へ送信する。尚、式（３），（４）
において、ｋは入力ペンＰｉと移動体４との移動量の
比、即ち描画拡大率であり、本実施例ではｋ＝１０００
に設定されている。

【００５４】

【数３】ＶＸ＝ｋ×ｖｘ …（３）

【００５５】

【数４】ＶＹ＝ｋ×ｖｙ …（４） そして更に、続くＳ１８０にて、Ｓ１４０で検出した入
力ペンＰｉのｚ軸方向の位置（ｚ座標）に基づき、移動
体４に描画を行わせる描画モードであるか、或いは移動
体４に描画を行わせない非描画モードであるかの判定を
行う。尚、Ｓ１８０では、入力ペンＰｉのｚ座標が、上
述した基準位置から０．５ｃｍ以上下方（描画紙側）に
あれば描画モードと判定し、そうでなければ非描画モー
ドと判定する。即ち、ｚ座標＜−０．５ｃｍであれば描
画モードと判定し、ｚ座標≧−０．５ｃｍであれば非描
画モードと判定する。

【００５６】そして、続くＳ１９０にて、Ｓ１８０の判
定結果に基づき、描画モード又は非描画モードの何れか
を移動体４に指示するための切換データを送信し、続く
Ｓ２００にて、移動体４の遠隔操作を終了するか否かの
判定を行う。尚、Ｓ２００の判定は、作業者Ｗによりコ
ンピュータ１８へ図示されないキーボード等を介して所
定の終了コマンドが入力されたか否かを判定することに
よって行われる。

【００５７】そして、Ｓ２００で終了しないと判定した
場合には、Ｓ１４０へ戻り、逆にＳ２００で終了すると
判定した場合には、Ｓ２１０に進んで、終了判定信号を
移動体４へ送信した後、当該制御処理を終了する。尚、
本実施例では、コンピュータ１８が実行する処理のう
ち、Ｓ１４０〜Ｓ１７０が移動データ作成手段としての
処理に相当し、Ｓ１８０及びＳ１９０が切換データ作成
手段としての処理に相当している。

【００５８】ここで、上記Ｓ１７０及びＳ１９０の実行
によって入力装置８側から送信される移動データと切換
データは、移動体４の制御部５０に設けられたデータ送
受信装置４６によって受信される。そして、移動体４側
においては、制御部５０のコンピュータ４８が、上記移
動データと切換データに基づき図１１に示す制御処理を
実行することによって、移動機構４２の各モータＭを制
御して移動体４を平面方向に移動させると共に、描画モ
ード切換機構４４のモータ７２を制御して描画モードと
非描画モードとを切り換える。

【００５９】そこで、移動体４側のコンピュータ４８が
実行する制御処理（図１１）を説明する前に、移動体４
を平面方向に移動させるための移動機構４２の制御概要
について説明する。（参考文献：社団法人日本機械学会
論文集−６０巻−５７６号−Ｃ編） まず、移動体４の移動機構４２に固定した座標系（以
下、移動機構座標系という）を、図８に示すように定義
する。即ち、各球Ｔ１〜Ｔ３の移動平面Ｈとの接点（以
下、接地点という）から等距離ｄにある点を原点ｏと
し、原点ｏから球Ｔ１の接地点の方向にｙ軸をとり、こ
れと直交する方向にｘ軸をとる。尚、３個の球Ｔの番号
は、球Ｔ１から時計周りの方向に球Ｔ２、球Ｔ３とす
る。

【００６０】次に、各球Ｔ１〜Ｔ３に対する座標系（以
下、球座標系という）を、図９に示すように定義する。
即ち、各球Ｔｉの接地点を原点ｏｉとし、ロータＲｉの
中心から球Ｔｉの接地点に向かう方向にｙｉ軸をとり、
これと直交する方向にｘｉ軸をとる。尚、図９及び以下
の説明において、添え字ｉは、３個の球Ｔの番号（ｉ＝
１，２，３）を表しており、また、各球座標系の移動機
構座標系からの回転角度をθｉ［ｒａｄ］とする。

【００６１】すると、図９に示すように、移動機構座標
系での各球Ｔｉの接地点ｏｉの座標は、原点ｏからの距
離が一定値ｄであるため、原点ｏと接地点ｏｉとを結ぶ
線（ｏ−ｏｉ）とｙ軸の成す角度（反時計周り方向を正
とする）で表すことができる。ここでは、上記角度は各
球座標系の回転角度θｉを用いて、（θｉ＋φｉ）とお
く。尚、この場合、移動機構４２が原点ｏを中心として
反時計周りに回転したときの速度ベクトルとｙｉ軸の成
す角度がφｉ［ｒａｄ］となる。

【００６２】そして、図１０に示すように、移動機構４
２の座標原点ｏの並進速度のｘ軸方向成分をＶＸ［ｍ／
ｓ］とし、ｙ軸方向成分をＶＹ［ｍ／ｓ］とし、更に原
点ｏ周りの回転角速度（ヨーレイト）をｒ［ｒａｄ／
ｓ］とすると、各球Ｔｉの接地点ｏｉでの移動機構速度
の球回転方向成分、即ち各球Ｔｉの目標回転速度Ｗｉ^*
は、下記の式（５）によって求めることができる。

【００６３】

【数５】 Ｗｉ^* ＝−ＶＸｓｉｎθｉ＋ＶＹｃｏｓθｉ＋ｄ×ｒｃｏｓφｉ …（５） ここで、本実施例の移動体４に設けられた移動機構４２
は、前後／左右／回転の３自由度を持った全方位移動機
構として構成されているが、移動体４の向きは変えずに
前後／左右の並進移動のみを行わせるものとする。

【００６４】よって、移動機構４２の原点周りの回転を
無視することができるため、上記式（５）のヨーレイト
ｒを０［ｒａｄ／ｓ］とすると、式（５）は下記の式
（６）によって表すことができる。

【００６５】

【数６】

【００６６】そこで、移動体４側のコンピュータ４８
は、上記式（６）のＶＸ，ＶＹに、入力装置８から送信
されてきた移動データが表す目標移動速度（ＶＸ，Ｖ
Ｙ）を代入することによって、各球Ｔ１〜Ｔ３の目標回
転速度Ｗ１^* ，Ｗ２^* ，Ｗ３^* を算出すると共に、各球
Ｔ１〜Ｔ３の実際の回転速度Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３をエンコ
ーダＥからの検出信号に基づき検出し、それら各値と下
記の式（７）に基づき、各球Ｔ１〜Ｔ３を夫々回転させ
る各モータＭの発生トルクＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３を算
出する。尚、式（７）において、Ｋp1，Ｋp2，Ｋp3は比
例ゲインであり、ＫI1，ＫI2，ＫI3は積分ゲインであ
る。

【００６７】

【数７】

【００６８】そして、コンピュータ４８は、各モータＭ
の発生トルクが上記算出した値ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３
となるように各モータＭへ通電することで、各球Ｔ１〜
Ｔ３の実際の回転速度Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が目標回転速度
Ｗ１^* ，Ｗ２^* ，Ｗ３^* となるようにフィードバック制
御を行い、これによって、移動体４は、入力装置８から
送信されてきた移動データ（ＶＸ，ＶＹ）が表す移動方
向及び移動量で移動することとなる。

【００６９】次に、上述した移動機構４２のフィードバ
ック制御、及び描画モード切換機構４４の制御を行うた
めに、移動体４側のコンピュータ４８が実行する制御処
理について、図１１のフローチャートを用いて説明す
る。尚、この処理は、当該移動体４に電源が投入される
と実行が開始される。

【００７０】図１１に示すように、コンピュータ４８
は、まず、Ｓ３１０にて、入力装置８からの開始信号を
受信するまで待機する。そして、開始信号を受信する
と、続くＳ３２０にて、当該移動体４の移動平面Ｈにお
ける現在位置を原点位置として設定することにより、原
点位置のリセットを行う。

【００７１】そして、続くＳ３３０にて、入力装置８か
ら送信された移動データとしての目標移動速度（ＶＸ，
ＶＹ）を受信し、続くＳ３４０にて、入力装置８から送
信された描画モードを指示するための切換データを受信
する。続くＳ３５０では、Ｓ３４０で受信した切換デー
タに応じて、描画モード切換機構４４のモータ７２を作
動させることにより、描画モードと非描画モードとの切
り換えを行う。尚、Ｓ３５０の処理は、切換データが描
画モードを指示するものであれば、描画ペンＰｄの先端
が移動体４の移動する移動平面Ｈ上に当接するようにモ
ータ７２へ通電し、逆に、切換データが非描画モードを
指示するものであれば、描画ペンＰｄの先端が移動平面
Ｈから離間するようにモータ７２へ通電する、といった
手順で実行される。

【００７２】そして、続くＳ３６０にて、Ｓ３３０で受
信した入力装置８からの目標移動速度（ＶＸ，ＶＹ）に
基づき、上述した式（６）を用いて、各球Ｔ１〜Ｔ３の
目標回転速度Ｗ１^* ，Ｗ２^* ，Ｗ３^* を算出し、続くＳ
３７０にて、各モータＭに設けられたエンコーダＥから
の検出信号に基づき、各球Ｔ１〜Ｔ３の実際の回転速度
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を検出する。そして、続くＳ３８０に
て、Ｓ３６０の算出結果とＳ３７０の検出結果に基づ
き、上述した式（７）を用いて、各モータＭの発生トル
クＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３を算出し、続くＳ３９０に
て、各モータＭへ、その発生トルクがＳ３８０で算出し
た値ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３となるように通電する。

【００７３】そして、続くＳ４００にて、入力装置８か
らの終了判定信号が受信されたか否かを判定することに
より、描画作業を終了するか否かを判定し、終了判定信
号を受信していないと判定した場合には、描画作業を継
続するとしてＳ３３０に戻る。一方、Ｓ４００にて、終
了判定信号を受信したと判定した場合には、描画作業を
終了するとして当該制御処理を終了し、次に入力装置８
からの開始信号を受信するまで待機する。

【００７４】尚、本実施例では、コンピュータ４８が実
行する図１１の制御処理が、描画動作制御手段としての
処理に相当している。以上のように構成された本実施例
の描画装置２においては、作業者Ｗが入力装置８の入力
ペンＰｉを平面ボード２２の平面方向（ｘ，ｙ軸方向）
へ動かせば、入力装置８から移動体４へ、入力ペンＰｉ
の移動速度（ｖｘ，ｖｙ）を所定の描画拡大率ｋ倍した
目標移動速度（ＶＸ，ＶＹ）を表す移動データが送信さ
れる。

【００７５】また、作業者Ｗが入力ペンＰｉを平面ボー
ド２２の面側へ押さえつければ、入力装置８から移動体
４へ、描画を行う描画モードを指示する切換データが送
信され、逆に、入力ペンＰｉを平面ボード２２の面に対
して上方（ｚ軸方向）へ持ち上げれば、入力装置８から
移動体４へ、描画を行わない非描画モードを指示する切
換データが送信される。

【００７６】そして、移動体４側では、移動体４が入力
装置８からの移動データ、即ち上記目標移動速度（Ｖ
Ｘ，ＶＹ）で移動するように、移動機構４２が制御され
ると共に、入力装置８からの切換データに応じて描画モ
ード切換機構４４が作動され、これにより、描画ペンＰ
ｄが移動体４の移動平面Ｈに当接する描画モードと、描
画ペンＰｄが移動平面Ｈから離間する非描画モードとが
切り換えられる。

【００７７】よって、本実施例の描画装置２によれば、
入力装置８の入力ペンＰｉを平面ボード２２の面側に押
さえつけながら動かして、入力ペンＰｉにより平面ボー
ド２２上の描画紙に所望の絵模様を描けば、その絵模様
を上記描画拡大率ｋ倍した大きさの絵模様が、移動体４
の移動平面Ｈ上に描かれることとなる。尚、この場合、
入力ペンＰｉを、平面ボード２２の面に対して上方へ持
ち上げながら動かせば、移動体４は描画ペンＰｄを移動
平面Ｈから離間させた状態で移動するため、絵模様を成
す線を任意の場所から引き始めることができる。

【００７８】このように、本実施例の描画装置２によれ
ば、入力装置８の入力ペンＰｉを操作することで移動体
４をリアルタイムに遠隔操作でき、その移動体４に入力
ペンＰｉの動きと同じ絵模様を描かせることができるた
め、作業者Ｗは非常に大きな領域にでも簡単に描画を行
うことができる。

【００７９】しかも、本実施例の描画装置２において
は、カメラ１０によって移動体４による描画状況を撮影
し、その映像を入力装置８の近傍に設けられたモニタ６
に映すようにしている。従って、本実施例の描画装置２
によれば、移動体４が作業者Ｗから目視できない程に遠
く離れた場所にまで移動していたり、また、作業者Ｗが
移動体４を直接見ることのできない場所に居る場合にで
も、モニタ６に表示される映像を見ることで、移動体４
による描画状況を確認することができる。よって、この
描画装置２によれば、非常に大きな領域に、より簡単に
描画を行うことができる。

【００８０】また、本実施例の描画装置２では、入力装
置８をｘｙｚ３軸テーブル１６を用いて構成しているた
め、装置構成を非常に簡単なものにすることができる。
また更に、本実施例の描画装置２においては、移動体４
を自律走行させるための移動機構４２として、３個の球
Ｔを備えた全方位移動機構を採用しているため、３個の
球Ｔを夫々回転させるという非常に簡単な構成にも関わ
らず、移動体４の移動方向を短時間に変えることがで
き、これによって、複雑な形状の絵模様を短縮時間に描
くことができる。

【００８１】ところで、本実施例の描画装置２におい
て、入力装置８のコンピュータ１８は、上述した図７の
制御処理と並行して、図１２に示す駆動処理を実行して
いる。そして、コンピュータ１８は、この駆動処理を実
行することによって、ｘｙｚ３軸テーブル１６の圧力セ
ンサ３４，３６からの検出信号に基づき、作業者Ｗによ
って入力ペンＰｉに加えられた平面方向の操作圧力を検
出すると共に、その検出結果と図７のＳ１５０で算出し
た入力ペンＰｉの平面方向の移動速度（ｖｘ，ｖｙ）と
に基づき、ｘｙｚ３軸テーブル１６のアクチュエータ３
８，４０を駆動する。そして、これにより、作業者Ｗが
入力ペンＰｉを操作する際に、入力ペンＰｉの移動状態
と移動体４の移動状態とに差が生じないようにしてい
る。

【００８２】そこで以下、入力装置８のコンピュータ１
８が実行する駆動処理について、図１２を用いて説明す
る。尚、この駆動処理は、図７に示した制御処理のＳ１
４０〜Ｓ２００と同じ実行サイクルで繰り返し実行され
ている。図１２に示すように、駆動処理の実行が開始さ
れると、まず、Ｓ５１０にて、圧力センサ３４，３６か
らの検出信号に基づき、作業者Ｗによって入力ペンＰｉ
に加えられたｘ軸方向の力ｅｘとｙ軸方向の力ｅｙを検
出する。

【００８３】そして、続くＳ５２０にて、図７に示した
制御処理のＳ１５０で算出した入力ペンＰｉの平面方向
の移動速度（ｖｘ，ｖｙ）を読み込み、続くＳ５３０に
て、Ｓ５１０での検出結果（ｅｘ，ｅｙ）とＳ５２０で
読み込んだ移動速度（ｖｘ，ｖｙ）とに基づき、下記の
式（８），（９）を用いて、アクチュエータ３８に発生
させるべき力ａｘとアクチュエータ４０に発生させるべ
き力ａｙとを夫々算出する。尚、式（８），（９）にお
いて、ｃｘ，ｄｘ，ｃｙ，ｄｙは、夫々実験等により調
節されるパラメータである。

【００８４】

【数８】ａｘ＝−ｃｘ×ｖｘ−ｄｘ×ｅｘ …（８）

【００８５】

【数９】ａｙ＝−ｃｙ×ｖｙ−ｄｙ×ｅｙ …（９） そして、続くＳ５４０にて、各アクチュエータ３８，４
０の発生力が、Ｓ５３０で算出した値ａｘ，ａｙとなる
ように、各アクチュエータ３８，４０を駆動し、その
後、当該駆動処理を一旦終了する。

【００８６】すると、入力ペンＰｉのｘ，ｙ方向の実際
の移動速度ｖｘ，ｖｙは、下記の式（１０）のようにな
る。尚、式（１０）において、ｍは入力ペンＰｉの慣性
質量である。

【００８７】

【数１０】

【００８８】尚、式（８），（９）からも分かるよう
に、パラメータｃｘ，ｃｙをゼロとした場合には、作業
者Ｗが入力ペンＰｉを移動させようとして与えた力を減
少させるように、アクチュエータ３８，４０の発生力ａ
ｘ，ａｙが作用する。また、パラメータｄｘ，ｄｙをゼ
ロとした場合には、入力ペンＰｉの移動速度に比例して
粘性摩擦抵抗となるように、アクチュエータ３８，４０
の発生力ａｘ，ａｙが作用する。そして、パラメータｃ
ｘ，ｄｘ，ｃｙ，ｄｙが正の場合には、作業者Ｗによる
入力ペンＰｉの操作感覚を重くして入力ペンＰｉの移動
速度を遅くするように、アクチュエータ３８，４０の発
生力ａｘ，ａｙが作用する。

【００８９】ここで、本実施例の描画装置２において、
移動体４が移動すべき描画領域が、入力ペンＰｉの移動
可能領域（入力領域）に比べて極めて大きい場合には、
移動体４が描画に要する時間が相対的に大きくなるた
め、移動体４の実際の移動速度が入力ペンＰｉの移動速
度に追従できずに、作業者Ｗに違和感を与える可能性が
ある。

【００９０】そこで、このような場合に本実施例の描画
装置２では、上記パラメータｃｘ，ｄｘ，ｃｙ，ｄｙの
値を大きく設定して、入力ペンＰｉの移動速度を遅くら
せるようにしており、これによって、作業者Ｗが違和感
を感じることなく描画入力を行えるようにしている。

【００９１】また逆に、本実施例の描画装置２におい
て、移動体４の描画領域が入力ペンＰｉの入力領域より
も小さい場合には、移動体４が描画に要する時間が相対
的に小さくなるため、上記パラメータｃｘ，ｄｘ，ｃ
ｙ，ｄｙの値を負の値に設定して、入力ペンＰｉの移動
速度を速くするようにしており、これにより、作業者Ｗ
が違和感を感じることなく描画入力を行えるようにして
いる。

【００９２】このように本実施例の入力装置８によれ
ば、アクチュエータ３８，４０によって、入力ペンＰｉ
の外部操作による平面方向の移動速度を調整できるた
め、入力ペンＰｉを操作する作業者Ｗに対して違和感を
与えることなく、移動体４による描画を実行させること
ができる。

【００９３】尚、上記実施例の描画装置２において、入
力装置８側に、データ保存手段としてのメモリを設けて
おき、そのメモリに、コンピュータ１８によって生成さ
れた移動データ及び切換データを順次保存させるように
構成してもよい。そして、このように構成された描画装
置によれば、入力装置８を用いて作成した移動データ及
び切換データを、繰り返して使用することができるた
め、同じ描画を描く場合に非常に便利である。尚、メモ
リに保存されたデータを使用する場合には、そのデータ
を移動体４へ送信すればよい。

【００９４】また、上記実施例の描画装置２は、入力装
置８と移動体４とが、無線によってデータ通信を行うも
のであったが、有線によるデータ通信を用いてもよい。
また更に、上記実施例では、移動体４を自律走行させる
ための移動機構４２として、３個の球Ｔを備えた全方位
移動機構を用いたが、移動機構４２としては、このよう
な機構に限らず、自動車のような左右２輪駆動式のもの
等、あらゆる移動機構を用いることができる。

【００９５】一方、上記実施例では、入力装置８におい
て、入力ペンＰｉが平面ボード２２に垂直な所定の高さ
位置よりも下方に操作されている場合に、描画モードで
あると判定するように構成されていたが、入力ペンＰｉ
が所定圧力以上の力で下方（平面ボード２２の面側）へ
操作されている場合に、描画モードと判定するように構
成してもよい。

【００９６】また、上記実施例では、ｘｙｚ３軸テーブ
ル１６を主要部として入力装置８を構成したが、入力装
置８は、入力ペンＰｉのｘ，ｙ平面方向の位置を非接触
で検出可能なカメラ，レーザ，超音波等を用いた非接触
式の位置検出装置と、描画モード及び非描画モードの検
出が可能な圧力センサ等とを、組み合わせて構成するこ
ともできる。

【００９７】一方更に、上記実施例の描画装置２は、入
力装置８によって移動体４をリアルタイムに遠隔操作す
るものであったが、移動体４の制御部５０に、データ記
憶手段としてのメモリを設けておくと共に、そのメモリ
に描画動作に必要な移動データと切換データを予め格納
しておき、コンピュータ４８が上記メモリに格納された
データに基づき、移動機構４２及び描画モード切換機構
４４を制御するように構成してもよい。そして、この場
合には、上述したように入力装置８で作成されて保存さ
れた移動データ及び切換データを、移動体４側のメモリ
に格納させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の描画装置の構成を表す概念図であ
る。

【図２】 実施例の描画装置の構成を表すブロック図で
ある。

【図３】 描画装置の入力装置を構成するｘｙｚ３軸テ
ーブルを説明する説明図である。

【図４】 描画装置の移動体の構造を表す斜視図であ
る。

【図５】 移動体の移動機構を構成する３個の球の配置
状態を説明する説明図である。

【図６】 図４におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図７】 入力装置のコンピュータが実行する制御処理
を表すフローチャートである。

【図８】 移動体の移動機構に固定した座標系（移動機
構座標系）を説明する説明図である。

【図９】 移動機構の各球に対する座標系（球座標系）
を説明する説明図である。

【図１０】 移動機構の各球の目標回転速度の算出方法
を説明する説明図である。

【図１１】 移動体のコンピュータが実行する制御処理
を表すフローチャートである。

【図１２】 入力装置のコンピュータが実行する駆動処
理を表すフローチャートである。

【符号の説明】

２…描画装置 ４…移動体 ６…モニタ ８…入
力装置 Ｐｉ…入力ペン Ｐｄ…描画ペン １０…カメラ １２…画像信号送信装置 １４…画像信号受信装置 １６…ｘｙｚ３軸テーブル １８，４８…コンピュー
タ ２０，４６…データ送受信装置 ２２…平面ボード
２６…可動バー ２８…保持部材 ２９，３０，３２…位置検出センサ ３４，３６…圧力センサ ３８，４０…アクチュエー
タ ４２…移動機構 ４４…描画モード切換機構 ５０…制御部 ５２…
基板 ５４…ハウジング ５８…開口部 Ｔ（Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３）…球 Ｒ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）…ロータ Ａ…アイドラ
Ｍ，７２…モータ ７０…ラック ７４…ピニオンギア Ｈ…移動平面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 まなぶ 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 井戸垣 孝治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意の方向へ自らを移動させるための移
   動手段を有する移動体を備えると共に、 前記移動体には、 該移動体が移動する移動面に描画を行うための描画具
   と、 該描画具による前記移動面への描画と非描画を切り換え
   る切換手段と、 該移動体の移動方向及び移動量を表す移動データに応じ
   て前記移動手段を作動させることにより該移動体を前記
   移動データに応じた方向へ移動させると共に、前記描画
   具による描画と非描画を指示する切換データに応じて前
   記切換手段を作動させる描画動作制御手段と、 該描画動作制御手段が用いる前記移動データ及び前記切
   換データを記憶するデータ記憶手段と、 が設けられていることを特徴とする描画装置。
2. 【請求項２】 任意の方向へ自らを移動させるための移
   動手段を有する移動体を備えると共に、 前記移動体には、 該移動体が移動する移動面に描画を行うための描画具
   と、 該描画具による前記移動面への描画と非描画を切り換え
   る切換手段と、 該移動体の移動方向及び移動量を表す移動データに応じ
   て前記移動手段を作動させることにより該移動体を前記
   移動データに応じた方向へ移動させると共に、前記描画
   具による描画と非描画を指示する切換データに応じて前
   記切換手段を作動させる描画動作制御手段と、 外部から送信される前記移動データ及び切換データを受
   信して前記描画動作制御手段へ出力するデータ受信手段
   と、 が設けられていることを特徴とする描画装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の描画装置において、 作業者の外部操作によって所定領域内を移動される操作
   部材と、 該操作部材の平面方向の移動状態に基づき、前記移動デ
   ータを作成する移動データ作成手段と、 前記操作部材の前記平面方向に直交する方向の移動状態
   又はその方向の操作圧力に基づき、前記切換データを作
   成する切換データ作成手段と、 前記移動データ作成手段及び前記切換データ作成手段に
   より作成されたデータを、前記移動体へ送信するデータ
   送信手段と、 を備えた入力装置が、前記移動体とは別に設けられてい
   ること、 を特徴とする描画装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の描画装置において、 前記移動体による描画状況を撮影する撮影手段と、 該撮影手段によって撮影された映像を表す画像信号を送
   信する画像信号送信手段とを備えると共に、 前記入力装置の近傍に、前記画像信号送信手段から送信
   された前記画像信号を受信して、該受信した画像信号の
   表す画像を表示する表示手段を設けたこと、 を特徴とする描画装置。
5. 【請求項５】 請求項３又は請求項４に記載の描画装置
   において、 前記移動データ作成手段及び前記切換データ作成手段に
   より作成されたデータを保存するデータ保存手段を備え
   たこと、 を特徴とする描画装置。
6. 【請求項６】 請求項３ないし請求項５の何れかに記載
   の描画装置において、 前記入力装置は、前記操作部材の外部操作による移動速
   度を調整可能な移動速度調整手段を備えていること、 を特徴とする描画装置。
7. 【請求項７】 請求項３ないし請求項６の何れかに記載
   の描画装置において、 前記入力装置は、前記操作部材を互いに直交するｘ軸方
   向，ｙ軸方向，及びｚ軸方向に移動可能に保持するｘｙ
   ｚ３軸テーブルとして構成されていること、 を特徴とする描画装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７に記載の描画装
   置において、 前記移動手段は、 前記移動体に回転自在に支持されて該移動体が移動する
   移動面に当接する３個の球を有し、該３個の球を夫々回
   転させることにより前記移動面上で任意方向へ移動可能
   に構成された全方位移動機構であること、 を特徴とする描画装置。