JPS589521A

JPS589521A - 移動体給電方式

Info

Publication number: JPS589521A
Application number: JP56104505A
Authority: JP
Inventors: 謙郎元田
Original assignee: Motoda Electronics Co Ltd
Current assignee: Motoda Electronics Co Ltd
Priority date: 1981-07-06
Filing date: 1981-07-06
Publication date: 1983-01-19
Also published as: JPH0216090B2

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】本発明は、一定の移動領域面内を自在に移動する歩行ロ
ボット等の移動体に電力を供給する給電方式に関する。

一般に、移動体に対する給電は、軌条、架線尋を設け、
と九に移動体側の集電子を接触せしめることにより行な
われている。１２かし、この方式は、移動体の運動が軌
条等に束縛されるため、歩行ロボット等の自在に移動す
る移動体には適用できない。そこで、従来、この種の移
動体の給電は、移動体に電源ケーブルを接続するか、父
は、移動体に蓄電池を搭賊することによって行なってい
た。

しかしながら、前者は、ケーブルが移動体の移動を妨げ
る場合があり、父、Ｍｔのあるケーブルを引回すことに
なるため、移動体に大きな負荷が加わるという欠点があ
る。一方、後者は、蓄電池を搭載するため、移動体が大
型化すると共に、重量が増大して駆動に際し大電力を要
し、父、蓄電池の容量によって稼働時間が限定され、し
かも所定の充電時間を必要とするという欠点がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであって、移
動領域面に電極板を多数配設すると共に、移動体に、整
流素子を接続した複数の電極子から成る電極子群を設け
、これらを介して給電するよう構成することにより、移
動領域内の任意の位置にて給電することができ、しかも
、移動の妨げとなるケーブルを接続することなく、父、
重い大型蓄電池の搭載を要せず、移動体を小型、軽量に
構成できる移動体給電方式を提供することを目的とする
。

即ち、本発明は、一定の移動領域面内を自在に移動する
移動体に電力を供給する給電方式であって、上記移動領
域面に１多数の電極板を所定間隔にて配設すると共に、
該電極板の各々を交互に極性を変えて電源に接続し、η
つ、上記移動体に、相互に絶縁された複数の電極子から
成る電極子群を上記電極板に接触自在に設けると共に、
該電極子の各々に整流素子をその方向を適宜変えて接続
し、各整流素子の他端を移動体電源端子に極性を対応さ
せてそれぞれ接続して成り、上記電源の異なる極性に接
続された少なくとも一組の電極板と、これらの電極板に
それぞれ接触している電極子及び整流素子とを介して移
動体に電力を供給するよう構成して成るものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明移動体給電方式の一実施例を示す回路図
、第２図は上記実施例の給電方式を二足歩行ロボットに
適用したものを示す平面図、第３図は上記歩行ロボット
における電極板と電極子との接続関係を示す説明図、第
４図は上記電極板と電極子との接触状態を示す要部拡大
断面図である。

これらの図に示す本発明移動体給電方式は、所定の移動
領域面１を自在に移動する移動体１０たる二足歩行ロボ
ット１１に適用して成るもので、移動領域面１に電極板
２を多数配設すると共に、移動体１０に、整流素子たる
ダイオード１４．１５を各々接続した電極子１３ａ・・
・１３ｔから成る電極子群１３を設けて構成される。

電極板２け、鉄、銅等の導体板を帯状に形成して成シ、
合成樹脂等から成る絶縁体３を挾んで移動領域面１上に
多数並列して配設される。隣接するものとの間隔は、後
述する電極子の１本が隣接する電極板２．２に同時に接
触して短絡することを防ぐため、少なくとも電極子の接
触面の最大幅より長く設定する。父、この間隔と電極板
２０幅との和は、後述する電極子群が極性を異にする電
極板、２．２に同時に接触し得るよう設定されている。

この電極板２は、各々電源４に接続される。この場合、
隣接する電極機２．２の極性を異ならしめるべく、並列
ｌ−でいる各電極板２を電源４の陽極と陰極に交互に接
続する。

なお、この電極板２は、帯状に限らず、矩形乃至正方形
状、父は、楕円乃至円形状としても良く、更にはリング
状その他の適宜の形状とすることができる。そして、こ
れらをマトリクス状に、又は、同心円状に配設すること
ができる。父、絶縁体３の部分を単に間隙として構成す
ることもできる。

電極子群１３は、複数の［極子１３ａ・・・１３ｔから
成シ、上記ロボット１１の上記電極板２と接触する部分
、即ち、足部１２の裏面１２ａに設けられる。

各電極子１３ａ・・・１３ｔは、棒状の導体から成ると
共に、互に絶縁して設けられる。この実施例では、電極
子を５行４列のマトリクス状に配設しであるが、これに
限定されるものでないこと勿論である。

例えば、多足歩行ロボットの場合には、各足部を一つの
電極子に対応させる構成とすることが可能である。父、
電極子１３ａ・・・１３ｔけ、断面円形のものに限らず
、非円形状のものでもよい。

上記各電極子１３ａ・・・１３ｔには、ダイオード１４
゜１５が接続されている。ダイオード１４．１５は、各
電極子１３ａ・・・１３ｔに対し互に逆向きに接続して
あり、各ダイオード１４．１５の他端において、アノー
ドとカソードをそれぞれ共通接続して移動体電源部１６
の電源端子１７ａ　、　１７ｂに極性を対応させて接続
しである。もつとも、各ダイオード１４．１５は、共通
接続せず個別に電源端子１７８゜１７ｂに接続してもよ
い。

なお、この実施例では、各電極子１３ａ・・・１３ｔに
ダイオード１４．１５を互に逆向きに接続することによ
シ、各電極子１３ａ・・・１３ｔを陽極又は陰極のいず
れにも使用できるようにしであるが、各電極子に一方向
のみにダイオードを接続すると共に、骸ダイオードの向
きを電極子毎に交互に変えて接続することにより、陽極
用電極子と陰極用電極子とを設ける構成としてもよい。

これは、電極子が多数ある場合に適する。

この実施例が適用されるロボット１１は、足部１２にて
二足歩行し、前進、後退、転向等の動作をオペレータの
指示に従って行ガうもので、電動機を主たる駆動源と１
７でいる。」二記電極子群】３は、両足部１２．１２に
設けてあり、いずれからも給電し得るようになっている
。移動体電源部１６け、供給された電力をロボット１１
内の電動機。

制御装置等の各電源に適した電圧・電流とする回路であ
って、必要により小型の蓄電池、電池等を設けてもよい
。

次に、上記実施例の動作を各図を参照して説明する。

今、ロボット１１を移動領域面１の適所に配置し、電極
板２．２を電源４に接続する。この場合において、ロボ
ツ）１１の一方の足部１２が第３図に示すような位置に
あり、電極板２．２の極性分布が同図に示す状態である
とすると、電極子１３ａ　、　１３ｂ　、　１３ｅ　、
　１３ｆ　、　１３１．１３ｊ　、　１３ｋ　、　１３
ｎ。

１３ｏ　、　１３ｒ　、　１３ｓがそれぞれ陽極の電極
板２上にあり、電極子１３ｃ　、　１３ｄ　、　１３ｈ
　、　１３１　、１３ｐ　、　１３ｑがそれぞれ陰極の
電極板２上にあって、これらが通電に寄与する。他の電
極子１３ｇ　、　１３ｍ及び１３ｔは、絶縁体３上にあ
って通電に寄与しない。

ここで、陽極側にある電極子と陰極側にある電極子とか
ら各々任率の１．組と□して１３ａ及び１３ｄを取出し
て説明すると、まず電極子１３ａにおいては、電源４に
対し、ダイオード１４が逆方向となシ、ダイオード】５
が順方向となるので、ダイオード１５を介して電源端子
１７ａに電流が流れる。一方、電極子１３ｄにおいては
、電源４に対し、ダイオード１４が順方向となシ、ダイ
オード１５が逆方向となるので、ダイオード１４を介し
て電源端子１７ｂから電流が流れる。又、電極子１３ａ
と１３ｄの極性が逆になれば、ダイオード１４．１５の
順逆の関係は上記とは逆になるが、この場合でも電源端
子１７ａ　、　１７ｂにおける極性は変わらない。

上記の関係は、他の電極子についても全く同様である。

即ち、ダイオード１４．１５は、極性を異にする任意の
電極子間（上記の場合１３ａ　、　１３ｄ　）にてブリ
ッジ整流回路を構成する。従って、ロボット１１の移動
に伴なって、各電極子に接触する電極板の極性が変化し
ても、電源端子１７ａ　、　１７ｂにおいて常に一定の
極性の直流電力を得ることができる。父、電源４が交流
の場合であっても、このブリッジ整流回路によシ整流さ
れるため、直流電源と同様に使用できる。

上記実施例では、本発明を歩行ロボットに適用した場合
を示したが、本発明は、これに限定されるものではなく
、例えば車輪によって移動するもの、床面を浮上して移
動するもの等にも適用することができる。

又、上記実施例では、ロボット１１の足部裏面１２ａに
電極子群１３を設けているが、足部１２とは別個に設け
てもよい。この場合、電極子１３ａ・・・１３ｔは、ロ
ボットｌｌの荷重を支持する必要がないので、その構造
を簡単なものとすることができる。例えば、電極子とし
て導線を用い、これを多数本取付けて電極子群をワイヤ
ブラシ状に形成することができる。これは、上記の車輪
によシ移動するもの、浮上して移動するものに好適であ
る。

以上説明したように、本発明は、移動領域面に電極板を
多数配設すると共に、移動体に、複数の電極子から成る
電極子群と、該各電極子に接続した整流素子とを設ける
ことにより、移動領域内の任意の位置にて移動体に給電
することができ、しかも、移動の妨げとなるケーブルを
接続することなく、父、重い大型蓄電池の搭載を要せず
、移動体を小型、軽量に構成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明移動体給電方式の一実施飼を示歩行ロボ
ットに適用したものを示す平面図、第３図は上記歩行ロ
ボットにおける電極板と電極子との接続関係を示す説明
図、第４図は上記電極板と電極子との接触状態を示す要
部拡大断面図である。１・・・移動領域面　　　　２・・・′Ｉｔ極板３・・
・絶縁体　　　　　　４・・・電源】０・・・移動体　
　　　　　】１・・・ロボット１２・・・足部　　　　
　　１３・・・電極子群１３ａ・・・１３ｔ・・・電極
子　　１４．１５・・・ダイオード】６・・・移動体電
源部　　１７ａ、］７ｂ・・・電源端子出願人　　元田
電子工業株式会社第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】一定の移動領域面内を自在に移動する移動体に電力を供
給する給電方式であって、上記移動領域面に１多数の電極板を所定間隔にて配設す
ると共に、該電極板の各々を交互に極性を変えて電源に
接続し、且つ、上記移動体に、相互に絶縁された複数の電極子か
ら成る電極子群を上記電極板に接触自在に設けると共に
、該電極子の各々に整流素子をその向きを適宜変えて接
続し、各整流素子の他端を移動体電源端子に極性を対応
させてそれぞれ接続して成シ、上記電源の異々る極性に接続された少なくとも一組の電
極板と、とわらの電極板にそれぞれ接触している電極子
及び整流素子とを介して移動体に電力を供給するよう構
成して成ることを特徴とする移動体給電方式。