JPS59179464A - ６足歩行機械 - Google Patents
６足歩行機械Info
- Publication number
- JPS59179464A JPS59179464A JP58054606A JP5460683A JPS59179464A JP S59179464 A JPS59179464 A JP S59179464A JP 58054606 A JP58054606 A JP 58054606A JP 5460683 A JP5460683 A JP 5460683A JP S59179464 A JPS59179464 A JP S59179464A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- legs
- leg
- frame
- freedom
- walking machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
- B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はロボッ１〜、乗用機械等の歩行機械、特牲盃
整地面や月面を移動する場合に有利な移動機械に関する
ものである。
整地面や月面を移動する場合に有利な移動機械に関する
ものである。
不整地面を移動させるための移動機械として最低限満足
しな【プればならない条件としては（イ）本体を重力方
向に対して、常に水平に保つことができ、（ロ）平面上
の任意の位置に行くことができ、本体を任意の方向に向
は得る、ことが必要である。
しな【プればならない条件としては（イ）本体を重力方
向に対して、常に水平に保つことができ、（ロ）平面上
の任意の位置に行くことができ、本体を任意の方向に向
は得る、ことが必要である。
従来にも、動物の足と似た４本またはそれ以上の足を持
つ機構に歩行動作を行なわせるようにしだロボッｌ〜用
歩行装置等の多足歩行機械があるが、それらは一般的に
安定性が悪いという欠点があり、特に、不整地上の歩行
にあける足の歩行動作にともなって、その足に支持され
ている基台が」−下、前後またはは左右に傾き若しくは
振れ、基台上に物品を積載して運搬しようとする場合に
は歩行面の地形に関係なく、常に一定の垂直方向位置を
保ったまま移動させることが困難であるという問題があ
って、それらの解決が望まれている。また歩行機械の自
由度については、基本的には第１図に示ツＪ：うに、最
も単純な３軸式移動機械を例にとって説明すると、必要
条件として、舵取りのための１自由度、舵取り輪の回転
駆動のための１自由度、本体の上下動のための１自由度
、本体の三次元軸に関づる回転の１＝めの３自由痘の合
計６自由麿、または舵取りのための１自由度、舵取り輪
の回転駆動のための１自由度、各車輪の上下動のための
３自由度及び本体の回転のための１自由度の合Ｎ１６自
由度が必要であるが（図面中■は自由度を表づ。以下同
じ）、従来の多足歩行機械は十分柔性を満たＪために、
一般に、多足が空間の三次元座標の点の位置づるための
３自由度をもち、ｎ個の足について合計３１）自由度の
協調制御を行なっている。しかし、この従来の方法は、
微視的なレベルでの足場の選択は可１１シであるが、歩
行速度は極めて遅く、かつ合計３０個の駆動装置（例え
ば−し一ター〉が必要であり構造が複雑で、制御は極め
て煩雑である。さらにまた、ステアリング時の多足の協
調制御が必要となっており、これらの点の改良技術の開
発が望まれている。
つ機構に歩行動作を行なわせるようにしだロボッｌ〜用
歩行装置等の多足歩行機械があるが、それらは一般的に
安定性が悪いという欠点があり、特に、不整地上の歩行
にあける足の歩行動作にともなって、その足に支持され
ている基台が」−下、前後またはは左右に傾き若しくは
振れ、基台上に物品を積載して運搬しようとする場合に
は歩行面の地形に関係なく、常に一定の垂直方向位置を
保ったまま移動させることが困難であるという問題があ
って、それらの解決が望まれている。また歩行機械の自
由度については、基本的には第１図に示ツＪ：うに、最
も単純な３軸式移動機械を例にとって説明すると、必要
条件として、舵取りのための１自由度、舵取り輪の回転
駆動のための１自由度、本体の上下動のための１自由度
、本体の三次元軸に関づる回転の１＝めの３自由痘の合
計６自由麿、または舵取りのための１自由度、舵取り輪
の回転駆動のための１自由度、各車輪の上下動のための
３自由度及び本体の回転のための１自由度の合Ｎ１６自
由度が必要であるが（図面中■は自由度を表づ。以下同
じ）、従来の多足歩行機械は十分柔性を満たＪために、
一般に、多足が空間の三次元座標の点の位置づるための
３自由度をもち、ｎ個の足について合計３１）自由度の
協調制御を行なっている。しかし、この従来の方法は、
微視的なレベルでの足場の選択は可１１シであるが、歩
行速度は極めて遅く、かつ合計３０個の駆動装置（例え
ば−し一ター〉が必要であり構造が複雑で、制御は極め
て煩雑である。さらにまた、ステアリング時の多足の協
調制御が必要となっており、これらの点の改良技術の開
発が望まれている。
この発明は上記のごとき事情に鑑みてなされたものであ
って、歩行機械としての最低条件を容易に満足させ、車
輪式移動機械では行けないような場所でも自由に行くこ
とができ、本体の上下動がなく、自由度が少なくＷＩ造
が簡単で多足の協調制御を極めて簡単にすることができ
、歩行速度が高く、かつある程度まで自由な方向を選択
することができる、６足歩行機械を提供覆ることを目的
どするものである。
って、歩行機械としての最低条件を容易に満足させ、車
輪式移動機械では行けないような場所でも自由に行くこ
とができ、本体の上下動がなく、自由度が少なくＷＩ造
が簡単で多足の協調制御を極めて簡単にすることができ
、歩行速度が高く、かつある程度まで自由な方向を選択
することができる、６足歩行機械を提供覆ることを目的
どするものである。
この目的に対応して、この発明の６足歩行機械は、少な
くとも、相互に相対変位可能な２個の足ユニッ１へと、
両端近傍の枢着点において前記両足コニットに枢着して
いて伸縮可能な伸縮フレームと、及び回転可能な本体と
を備え、前記各足ユニツ１〜はフレームと前記フレーム
にそれぞれ取付りられたフレームに対して上下相対変位
可能な少な（とも３本の足とを備え、かつ重心の位置が
一方の足コニットの３木の足の接地点を頂点とＪ′る三
角形の垂直投影面内と他りの足ユニツ１〜の３木の足の
接地点を頂点とする三角形の垂直投影面内との間に変位
しＩＱ ８にうに４１４成したことを特徴どしている。
くとも、相互に相対変位可能な２個の足ユニッ１へと、
両端近傍の枢着点において前記両足コニットに枢着して
いて伸縮可能な伸縮フレームと、及び回転可能な本体と
を備え、前記各足ユニツ１〜はフレームと前記フレーム
にそれぞれ取付りられたフレームに対して上下相対変位
可能な少な（とも３本の足とを備え、かつ重心の位置が
一方の足コニットの３木の足の接地点を頂点とＪ′る三
角形の垂直投影面内と他りの足ユニツ１〜の３木の足の
接地点を頂点とする三角形の垂直投影面内との間に変位
しＩＱ ８にうに４１４成したことを特徴どしている。
以下、この発明の詳細を一実施例を示り図面について８
１明づる。
１明づる。
第２図にＪ３いて、１は６足歩行機械であり、６足歩行
機械１は別個に構成され、かつ相互に相対変位ｉｉＩ能
な２個の足ユニツ１〜２ａ１２ｂを備えている。それぞ
れの足ユニツ１−２ａ、２ｂは剛体のフレーム３ｄ、：
、３１１を備えている。
機械１は別個に構成され、かつ相互に相対変位ｉｉＩ能
な２個の足ユニツ１〜２ａ１２ｂを備えている。それぞ
れの足ユニツ１−２ａ、２ｂは剛体のフレーム３ｄ、：
、３１１を備えている。
２個のフレーム３ａ、３＋１は伸縮フレーム４で連結さ
れている。フレーム３ａ、３１〕には、それぞれ３木の
足５ａ、（３ａ、７ａ１及び５ｂ 、６ｂ、７１）が取
イｑりられている。足５ａ 、５ａ 、７ａ、及び５ｂ
、６ｂ、７ｂはそれぞれ取りつけられたフレーム３ａ１
３ｂに対して上下に相対変位可能で、それぞれの足の上
下動はそれぞれの足に対応して取（＝Ｉけられた合計６
個のモーター（３ａ 、 ９ａ 。
れている。フレーム３ａ、３１〕には、それぞれ３木の
足５ａ、（３ａ、７ａ１及び５ｂ 、６ｂ、７１）が取
イｑりられている。足５ａ 、５ａ 、７ａ、及び５ｂ
、６ｂ、７ｂはそれぞれ取りつけられたフレーム３ａ１
３ｂに対して上下に相対変位可能で、それぞれの足の上
下動はそれぞれの足に対応して取（＝Ｉけられた合計６
個のモーター（３ａ 、 ９ａ 。
１０ａ及び８ｂ、９ｂ、、１０ｂぐ駆動される。
伸縮フレーム４は両端近傍の枢着点１５．１６でフレ！
ム３ａ 、３ｂに枢着しており、かつ枢着点１５に関し
℃モーター１７によっＣ回転駆動される。
ム３ａ 、３ｂに枢着しており、かつ枢着点１５に関し
℃モーター１７によっＣ回転駆動される。
伸縮フレーム４は例えばピストン・シリンダー機 □構
及びモーターを含む伸縮駆動装置１８で連結された第１
部分２１及び第２部分２２かうなって８５つ、全体とし
て伸縮可能である。
及びモーターを含む伸縮駆動装置１８で連結された第１
部分２１及び第２部分２２かうなって８５つ、全体とし
て伸縮可能である。
伸縮フレーム４には本体（例えば運転席）２０が設けら
れ、本体２０はモーター２／Ｉによっ°で駆動されて伸
縮フレーム４に対して回転＠１９に関して回転可能であ
る。ただしこの機能は歩行に直接的には関係しない。こ
の本体２０は伸縮フレーム４上の定位置に設けられるか
、若しくは伸縮−フレーム４に沿っ−Ｃ変位可能に設【
プられるか、またはフレーム３ａ 、３ｂのうちのいず
れかのフレーム上の定位置に設けられるが、この実施例
では後述するバランス重り２３と共に伸縮フレーム４に
沿って変位可能に設けられる。
れ、本体２０はモーター２／Ｉによっ°で駆動されて伸
縮フレーム４に対して回転＠１９に関して回転可能であ
る。ただしこの機能は歩行に直接的には関係しない。こ
の本体２０は伸縮フレーム４上の定位置に設けられるか
、若しくは伸縮−フレーム４に沿っ−Ｃ変位可能に設【
プられるか、またはフレーム３ａ 、３ｂのうちのいず
れかのフレーム上の定位置に設けられるが、この実施例
では後述するバランス重り２３と共に伸縮フレーム４に
沿って変位可能に設けられる。
伸縮フレーム４にはバランス重り２３が係合している。
このバランス重り２３は直線駆動装置２５よって駆動さ
れて伸縮フレーム４に沿って移動し、６足歩行機械全体
の重心の位置が一方の足ユニツ１〜２８の３本の足５ａ
１６ａ 、７ａの接地点を頂点とする三角形ａｂｃの
垂直投影面内と他方の足、］−ニット２１）の３本の足
５Ｌ＋ 、６１１．７ｂの接地点を頂点とする三角形ａ
’ｂ’ｃ′の垂直投影面内との間に変位し得るように構
成されていて６足歩行機械１０重心の位置を決定Ｊる。
れて伸縮フレーム４に沿って移動し、６足歩行機械全体
の重心の位置が一方の足ユニツ１〜２８の３本の足５ａ
１６ａ 、７ａの接地点を頂点とする三角形ａｂｃの
垂直投影面内と他方の足、］−ニット２１）の３本の足
５Ｌ＋ 、６１１．７ｂの接地点を頂点とする三角形ａ
’ｂ’ｃ′の垂直投影面内との間に変位し得るように構
成されていて６足歩行機械１０重心の位置を決定Ｊる。
このようり組成された６足歩行機械の歩行動作は次のよ
うにしてなされる。
うにしてなされる。
第３図に示づように、まず収縮フレーム４を収縮させた
状態で、一方の足ユニツ１−２ａの足５ａ。
状態で、一方の足ユニツ１−２ａの足５ａ。
６ａ、７ａを接地さぜる。この場合、多足５ａ、５ａ、
７ａはモーター８ａ、９ａ、１０ａにＪ：ツて接地点の
高さに１，６じ−Ｃ上上の位置決めがなされる。ついで
直線駆動装置２５を作動させてバランス重り２３を一方
のフレーム３ａ上に位置させ、６足歩行機械１全体の重
心を三角形ａｂｃの垂直投影面内に位置させて６足歩行
機械全体を一方の足ユニット２ａで支える。
７ａはモーター８ａ、９ａ、１０ａにＪ：ツて接地点の
高さに１，６じ−Ｃ上上の位置決めがなされる。ついで
直線駆動装置２５を作動させてバランス重り２３を一方
のフレーム３ａ上に位置させ、６足歩行機械１全体の重
心を三角形ａｂｃの垂直投影面内に位置させて６足歩行
機械全体を一方の足ユニット２ａで支える。
次に他方の足ユニツ１〜２１）の足５１１．６ｂ 、７
ｂを上昇させて浮上らせ遊び足と覆る。
ｂを上昇させて浮上らせ遊び足と覆る。
メ・ リ・
次いで伸縮駆動装置１８を作動させて伸縮フレーム４を
伸長させると、他方の足コニツト２ｂは一方の足ユニッ
ト２ａから離隔する。
伸長させると、他方の足コニツト２ｂは一方の足ユニッ
ト２ａから離隔する。
次いで他方の足ユニット２ｂの足５ｂ、５ｂ、７ｂをモ
ーター８ｂ 、９ｂ 、１０ｂを作動させて接地させる
。
ーター８ｂ 、９ｂ 、１０ｂを作動させて接地させる
。
次いでバランス重り２３を移動さびて６足歩行機械１の
全体の重心を他方の足ユニット２ｂの三角形ａ′ｂ′Ｃ
′の垂直投影面内に位置さｕ′、６足歩行機械１の全体
を他方の足ユニット２１）で支持したのち、一方の足ユ
ニット２ａを遊び足とし、伸縮フレーム４を収縮させる
と、−力の足Ｊニツ１〜２ａは他方の足ユニツ１〜２ｂ
に接近する。
全体の重心を他方の足ユニット２ｂの三角形ａ′ｂ′Ｃ
′の垂直投影面内に位置さｕ′、６足歩行機械１の全体
を他方の足ユニット２１）で支持したのち、一方の足ユ
ニット２ａを遊び足とし、伸縮フレーム４を収縮させる
と、−力の足Ｊニツ１〜２ａは他方の足ユニツ１〜２ｂ
に接近する。
次いで一方の足ユニット２ａを接地させると初めの状態
に戻る。これによって６足歩行機械１の１歩の歩行動作
が終了する。そして次の歩行動作のためには以上のステ
ップを繰返づことになる。
に戻る。これによって６足歩行機械１の１歩の歩行動作
が終了する。そして次の歩行動作のためには以上のステ
ップを繰返づことになる。
６足歩行Ｉｌｌ械の１の舵取りをＪ゛る場合には、伸縮
フレーム４をモーター１７を作動させて回転変位さける
。また本体２０の向きを調節するためにはモーター２／
ｌを駆動して本体２０を回転ＱＩ１１９に関して回転変
位さけ−る。
フレーム４をモーター１７を作動させて回転変位さける
。また本体２０の向きを調節するためにはモーター２／
ｌを駆動して本体２０を回転ＱＩ１１９に関して回転変
位さけ−る。
この６足歩行機械１の自由度は、６本の足５ａ、６ａ１
７ａ、及び５１１．６ｂ 、７ｂを上下動させるための
６自由１東、伸縮フレーム４を伸縮駆動づるための１自
由度、伸縮フレーム４を回転変位させるための１自由度
、バランス重り２３を直線変位さけるための１自由度並
びに本体２１を任意の方向に向けるための１自由度、の
合計１０自由度だりであるから本歩行機械と等価な機能
を備えた従来の６足歩行機械に比べてほぼ半分の自由度
を必要とするだりである。歩行動作中９本体２０は上下
動しないので、運転や貨物の積載が容易であるばかりで
なく、省エネルギーに有効である。
７ａ、及び５１１．６ｂ 、７ｂを上下動させるための
６自由１東、伸縮フレーム４を伸縮駆動づるための１自
由度、伸縮フレーム４を回転変位させるための１自由度
、バランス重り２３を直線変位さけるための１自由度並
びに本体２１を任意の方向に向けるための１自由度、の
合計１０自由度だりであるから本歩行機械と等価な機能
を備えた従来の６足歩行機械に比べてほぼ半分の自由度
を必要とするだりである。歩行動作中９本体２０は上下
動しないので、運転や貨物の積載が容易であるばかりで
なく、省エネルギーに有効である。
以上の説明から明らかな通り、この発明ににれば、歩行
機械とじての最低条件を容易に満足させ、車輪式＋ｅ
ｌＪ＋ Ｂｌ械では、行すないような場所でも自由に行
くことができ、自由度が少なく横３ｊ３ｉが簡単で多足
の協調制御を極めて単純にづることができ、
機械とじての最低条件を容易に満足させ、車輪式＋ｅ
ｌＪ＋ Ｂｌ械では、行すないような場所でも自由に行
くことができ、自由度が少なく横３ｊ３ｉが簡単で多足
の協調制御を極めて単純にづることができ、
第１図は車輪式移動機械の移動に必要な自由度に関゛リ
−る斜視説明図、第２図はこの発明の一実施例に係わる
６足歩行機械を示す斜視説明図、第３図は６足歩行機械
を一方の足ユニットで支えた状態を示す斜視説明図、第
４図は６足歩行機械を両方の足ユニットで支えた状態を
示ザ斜視説明図、第５図は６足歩行機械を他方の足コニ
ツｌ−で支えた状態を示づ斜視説明図である。 １・・・６足歩行機械 ２ａ 、 ２ｂ・・・足ユニ
ット３ａ、３ｂ・・・フレーム ４・・・伸縮フレー
ム５ａ、６ａ、７ａ、５ｂ、６１１．７ｂ−・・足８ａ
、９ａ、１０ａ、８ｂ、９ｂ、１０１）、１７．２４・
・・モーター １９・・・伸縮駆動装置２０・・・本
体 ２３・・・バランス重り第１図 （ａ） （ｂ） 第２区
−る斜視説明図、第２図はこの発明の一実施例に係わる
６足歩行機械を示す斜視説明図、第３図は６足歩行機械
を一方の足ユニットで支えた状態を示す斜視説明図、第
４図は６足歩行機械を両方の足ユニットで支えた状態を
示ザ斜視説明図、第５図は６足歩行機械を他方の足コニ
ツｌ−で支えた状態を示づ斜視説明図である。 １・・・６足歩行機械 ２ａ 、 ２ｂ・・・足ユニ
ット３ａ、３ｂ・・・フレーム ４・・・伸縮フレー
ム５ａ、６ａ、７ａ、５ｂ、６１１．７ｂ−・・足８ａ
、９ａ、１０ａ、８ｂ、９ｂ、１０１）、１７．２４・
・・モーター １９・・・伸縮駆動装置２０・・・本
体 ２３・・・バランス重り第１図 （ａ） （ｂ） 第２区
Claims (1)
- 少なくとも、相互に相対変位可能な２個の足ユニットと
、両端近傍の枢着点において前記両足ユニットに枢着し
ていて伸縮可能な伸縮フレームと、及び回転可能な本体
とを備え、面記台足ユニットはフレームと前記フレーム
にそれぞれ取付（プられたフレームに対して十ド相対変
位可能な少なくとも３木の足を備え、かつ重心の位置が
一方の足ユニッ１〜の３本の足の接地点を頂点とする三
角形の垂直投影面内と他方の足コニツ（への３本の足の
接地点を頂点とブる三角形の＠直投影面内との間に変位
し得るように構成したことを特徴とする６足歩行機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58054606A JPS59179464A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | ６足歩行機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58054606A JPS59179464A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | ６足歩行機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59179464A true JPS59179464A (ja) | 1984-10-12 |
| JPH0234754B2 JPH0234754B2 (ja) | 1990-08-06 |
Family
ID=12975391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58054606A Granted JPS59179464A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | ６足歩行機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59179464A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008024696B3 (de) * | 2008-05-21 | 2009-09-10 | Technische Universität Dresden | Schreitwerk für ein Arbeitsgerät, insbesondere für eine Forstmaschine |
| CN102424075A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-04-25 | 北京邮电大学 | 基于平衡杆控制的刚柔耦合走钢丝机器人 |
| CN105109573A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-12-02 | 北京交通大学 | 一种可变形三棱柱机器人 |
| CN115257996A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-01 | 长沙理工大学 | 一种可动态重构躯体的八足特种机器人 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55148666A (en) * | 1978-09-29 | 1980-11-19 | Commissariat Energie Atomique | Carrying tool which can be moved by adhering action |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP58054606A patent/JPS59179464A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55148666A (en) * | 1978-09-29 | 1980-11-19 | Commissariat Energie Atomique | Carrying tool which can be moved by adhering action |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008024696B3 (de) * | 2008-05-21 | 2009-09-10 | Technische Universität Dresden | Schreitwerk für ein Arbeitsgerät, insbesondere für eine Forstmaschine |
| CN102424075A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-04-25 | 北京邮电大学 | 基于平衡杆控制的刚柔耦合走钢丝机器人 |
| CN105109573A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-12-02 | 北京交通大学 | 一种可变形三棱柱机器人 |
| CN115257996A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-01 | 长沙理工大学 | 一种可动态重构躯体的八足特种机器人 |
| CN115257996B (zh) * | 2022-07-19 | 2023-07-25 | 长沙理工大学 | 一种可动态重构躯体的八足特种机器人 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234754B2 (ja) | 1990-08-06 |
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