JPS5925712B2 - running body - Google Patents

running body

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JPS5925712B2
JPS5925712B2 JP55188905A JP18890580A JPS5925712B2 JP S5925712 B2 JPS5925712 B2 JP S5925712B2 JP 55188905 A JP55188905 A JP 55188905A JP 18890580 A JP18890580 A JP 18890580A JP S5925712 B2 JPS5925712 B2 JP S5925712B2
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JP
Japan
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axle
gear train
rotary arm
wheels
wheel
Prior art date
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Application number
JP55188905A
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Japanese (ja)
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JPS57110569A (en
Inventor
政晴 高野
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication of JPS57110569A publication Critical patent/JPS57110569A/en
Publication of JPS5925712B2 publication Critical patent/JPS5925712B2/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は階段の昇降、障害物の乗越等が可能な走行体に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a running body capable of moving up and down stairs, overcoming obstacles, and the like.

最近、原子炉格納容器等大の立入が好ましくない環境で
機器の点検監視、保守、修理等の各種作業をなす場合に
は、作業者に代って遠隔操作によりこれら作業をなすこ
とのできるロボットを使用することが試みられている。
Recently, when performing various types of work such as inspection, monitoring, maintenance, and repair of equipment in environments such as nuclear reactor containment vessels where it is not desirable to enter, robots are capable of performing these tasks by remote control in place of workers. An attempt has been made to use .

このようなロボットは一般に原子炉格納容器内を自由に
走行し得る走行体に点検監視等の各種作業をなす作業用
機器を搭載して構成される。
Such robots are generally constructed by mounting work equipment for performing various tasks such as inspection and monitoring on a running body that can move freely within the reactor containment vessel.

ところで原子炉格納容器内には狭い空間に多くの機器が
収容されており、このようなロボットが走行すべき路面
は複雑でありかつ途中に多くの階段や障害物がある。
By the way, a large amount of equipment is housed in a narrow space inside a nuclear reactor containment vessel, and the road surface on which such a robot must run is complex and includes many stairs and obstacles along the way.

このため、このようなロボットを実用化するには階段を
自由に昇降し、また障害物を自由に乗越える信頼性の高
い走行体が必要となる。
Therefore, in order to put such a robot into practical use, a highly reliable running body that can freely ascend and descend stairs and freely overcome obstacles is required.

このような走行体としてはクローラ形走行機構を備えた
ものが考えられるが、クローラ形のものでは階段の昇降
や障害物の乗越等の能力に限界があった。
Such a traveling body may be one equipped with a crawler-type traveling mechanism, but crawler-type vehicles have limited ability to climb stairs, climb over obstacles, etc.

また、複数の脚を備えたいわゆる走行形の走行体も開発
されている。
In addition, so-called traveling-type traveling bodies equipped with a plurality of legs have also been developed.

このような走行形の走行体は階段の昇降や障害物の乗越
等の能力は犬であるが、脚の構造やその駆動機構が複雑
となり、また脚の作動制御に多くの情報を必要とし、脚
の制御機構もきわめて複雑になる等の不具合があった。
Although this type of running object has the ability of a dog to climb stairs and climb over obstacles, the structure of the legs and its drive mechanism are complex, and a lot of information is required to control the operation of the legs. There were other problems, such as the extremely complicated leg control mechanism.

本発明は以上の事情にもとづいてなされたもので、その
目的とするところは階段の昇降、障害物の乗越等の能力
が犬であるとともに構造が簡単でかつ制御の容易な走行
体を得ることにある。
The present invention has been made based on the above-mentioned circumstances, and its purpose is to obtain a running body that has the ability of a dog to climb stairs, climb over obstacles, etc., has a simple structure, and is easy to control. It is in.

以下本発明を図面に示す一実施例に従って説明する。The present invention will be explained below according to an embodiment shown in the drawings.

この一実施例は原子炉格納容器内の機器を点検監視する
走行体である。
This embodiment is a traveling body that inspects and monitors equipment in a nuclear reactor containment vessel.

第1図の側面図第2図の平面図に示すように、車体1上
にはたとえばテレビカメラ2等の監視用機器が搭載され
ている。
As shown in the side view of FIG. 1 and the plan view of FIG. 2, monitoring equipment such as a television camera 2 is mounted on the vehicle body 1. As shown in FIG.

この車体1の前端部および後端部にはそれぞれ左右一対
ずつ、合計4個の回転アーム体3・・・が取付けられて
いる。
A total of four rotary arm bodies 3 are attached to the front and rear ends of the vehicle body 1, one pair each on the left and right sides.

これらの回転アーム体3・・・は回転軸4・・・によっ
て垂直面内で自由に回転できるように車体1に取付けら
れている。
These rotary arm bodies 3 are attached to the vehicle body 1 so as to be freely rotatable in a vertical plane by rotary shafts 4.

これらの回転アーム体3・・・にはそれぞれ回転中心よ
り放射状に突設された3本のアーム部5・・・が設けら
れている。
Each of these rotating arm bodies 3 is provided with three arm portions 5 that project radially from the center of rotation.

これらのアーム部5・・・の先端部にはそれぞれ車輪6
・・・が車軸7・・・によって回転自在に取付けられて
いる。
A wheel 6 is attached to the tip of each of these arm portions 5.
... is rotatably attached by an axle 7....

上記車体1内には上記回転アーム体3・・・をそれぞれ
回転駆動し、また任意の位置に固定できる回転アーム体
駆動機構8・・・および上記車輪6・・・を回転アーム
体3・・・の回転とは独立して回転駆動する車輪駆動機
構9・・・が設けられている。
Inside the vehicle body 1, there is a rotary arm drive mechanism 8 that rotatably drives the rotary arm bodies 3 and can be fixed in any position, and a rotary arm body 3 that drives the wheels 6. A wheel drive mechanism 9 is provided which rotates independently of the rotation of the wheels.

これら回転アーム体駆動機構8・・・および車輪駆動機
構9・・・は各回転アーム体3・・・についてそれぞれ
同様の構成のものが設けられている。
These rotary arm drive mechanisms 8 and wheel drive mechanisms 9 are provided with similar configurations for each of the rotary arm bodies 3.

以下第3図を参照して1個の回転アーム体3についての
回転アーム体駆動機構8および車輪駆動機構9の実施例
の構成を説明する。
The configuration of an embodiment of the rotary arm drive mechanism 8 and wheel drive mechanism 9 for one rotary arm body 3 will be described below with reference to FIG.

回転アーム体駆動機構8の駆動モータ10の回転軸11
に歯車12が取付けられており、この歯車12は回転ア
ーム体3の回転軸4に取付けられた歯車13に噛合して
いる。
Rotating shaft 11 of drive motor 10 of rotating arm body drive mechanism 8
A gear 12 is attached to the rotary arm body 3, and this gear 12 meshes with a gear 13 attached to the rotating shaft 4 of the rotary arm body 3.

そしてこの駆動モータ10は正転および逆転が可能であ
り、またブレーキ機構を内蔵しており、上記回転アーム
体3を正転および逆転するとともにこの回転アーム体3
の回転を任意の位置で固定できるように構成されている
The drive motor 10 is capable of forward and reverse rotation, and has a built-in brake mechanism, and rotates the rotary arm body 3 in the forward and reverse directions.
It is configured so that the rotation can be fixed at any position.

また車輪駆動機構9の駆動モータ14の回転軸15には
歯車16が取付けられており、この歯車16は駆動軸1
7に取付けられた歯車18に噛合している。
Further, a gear 16 is attached to the rotation shaft 15 of the drive motor 14 of the wheel drive mechanism 9, and this gear 16 is connected to the drive shaft 1.
It meshes with a gear 18 attached to 7.

そしてこの駆動軸17は前記回転アーム体3の回転軸4
内をこれと同心に回転自在に貫通している。
The drive shaft 17 is the rotation shaft 4 of the rotary arm body 3.
It passes through the inside so that it can rotate freely concentrically with this.

この駆動軸17は回転アーム体3のアーム部5内に設け
られた歯車19・・・を介して車輪6の車軸7に連結さ
れている。
This drive shaft 17 is connected to the axle 7 of the wheel 6 via gears 19 provided in the arm portion 5 of the rotary arm body 3.

駆動モータ14は正転および逆転が可能なもので、車輪
6を正転および逆転することができるように構成されて
いる。
The drive motor 14 is capable of forward and reverse rotation, and is configured to rotate the wheels 6 forward and reverse.

また、前記車体1内には走行制御機構20(第1図に示
す。
Also, within the vehicle body 1 is a travel control mechanism 20 (shown in FIG. 1).

)が設けられている。この走行制御機構20はたとえば
車輪6・・・に作用する荷重の変化から車輪6・・・の
浮き上りを検出し、また車輪6・・・に作用する衝撃や
トルクの変化から車輪6・・・が階段や障害物の側面に
衝突したことを検出し、これらの情報をもとにして各回
転アーム体3・・・および車輪6・・・の回転を制御す
るように構成されている。
) is provided. The travel control mechanism 20 detects lifting of the wheels 6 from changes in the loads acting on the wheels 6, for example, and detects lifting of the wheels 6 from changes in the impact or torque acting on the wheels 6. It is configured to detect that the vehicle has collided with the side of a staircase or an obstacle, and to control the rotation of each rotating arm body 3 and wheels 6 based on this information.

次に上記一実施例の作動を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.

平坦な床面21を走行する場合には第4図に示す如く各
回転アーム体3・・・のうちの2個の車輪6・・・を接
地させ、各回転アーム体3・・・の回転は固定せず自由
に回転できるようにしておく。
When traveling on a flat floor 21, as shown in FIG. 4, two wheels 6 of each rotary arm body 3 are grounded, and the rotation of each rotary arm body 3 is controlled Leave it unfixed and allow it to rotate freely.

そして車輪6・・・を回転させ、前進・後退をおこなう
Then, the wheels 6... are rotated to move forward and backward.

この場合、各回転アーム体3・・・は自由に回転できる
ので路面に多少の凹凸があってもこれら回転アーム体3
・・・が回動することにより常に2個の車輪6・・・を
確実に接地させておくことができ、安定した走行ができ
る。
In this case, each rotary arm body 3 can rotate freely, so even if there are some unevenness on the road surface, these rotary arm bodies 3
By rotating the two wheels 6, the two wheels 6 can be kept firmly in contact with the ground at all times, allowing stable running.

なお、上記回転アーム体駆動機構8の駆動モータ10は
クラッチ機構付きのモータとしてもよい。
Note that the drive motor 10 of the rotary arm drive mechanism 8 may be a motor with a clutch mechanism.

また、第5図に示す如く床面21Aが傾斜していても回
転アーム体3・・・が回動し、常に2個の車輪6・・・
を接地させておくことができる。
Moreover, as shown in FIG. 5, even if the floor surface 21A is inclined, the rotary arm body 3... rotates, and the two wheels 6...
can be grounded.

階段を昇降する場合や障害物を乗越える場合の作動を第
6図ないし第10図を参照して説明する。
The operation when going up and down stairs or when getting over an obstacle will be explained with reference to FIGS. 6 to 10.

なお、上記第6図ないし第10図では説明を容易にする
ため1個の回転アーム体3のみを模式的に示す。
In addition, in the above-mentioned FIGS. 6 to 10, only one rotary arm body 3 is schematically shown for ease of explanation.

4個の回転アーム体3・・・はいずれも同様に作動する
All four rotary arm bodies 3... operate in the same way.

階段を昇る場合を第6図a”eを参照して説明する。The case of climbing stairs will be explained with reference to FIG. 6 a"e.

床面を走行していた走行体が階段22の位置まで来ると
前方に位置する車輪6aが第6図aに示す如く第1段2
2aの側面に衝突する。
When the traveling body traveling on the floor reaches the position of the stairs 22, the wheels 6a located in front move to the first stage 2 as shown in FIG. 6a.
It collides with the side of 2a.

この状態は車輪6aに作用した衝撃、車輪6aの停止や
トルク変化等により走行制御機構20で検出する。
This state is detected by the travel control mechanism 20 based on an impact acting on the wheel 6a, a stoppage of the wheel 6a, a change in torque, etc.

この検出によって走行制御機構20は回転アーム体3を
正回転させる。
Upon this detection, the traveling control mechanism 20 rotates the rotary arm body 3 in the forward direction.

したがって回転アーム体3は上記車輪6aを中心として
上方に回動し第6図すに示す如く次の車輪6bが第1段
22aの上面に当接する。
Therefore, the rotating arm body 3 rotates upward about the wheel 6a, and the next wheel 6b comes into contact with the upper surface of the first stage 22a, as shown in FIG.

さらに回転アーム体3を回転させるとこの回転アーム体
3は第1段22aの上面に当接した車輪6bを中心とし
て上方に回動し、第6図Cに示す如く第1段22aの上
まで上昇する。
When the rotary arm body 3 is further rotated, the rotary arm body 3 rotates upward around the wheel 6b that is in contact with the upper surface of the first stage 22a, and reaches above the first stage 22a as shown in FIG. 6C. Rise.

なお、上記の如く回転アーム体3を回転させる場合、車
輪6a、6b、6cに大きな正回転トルクを与えておく
と回転アーム体3に太きな逆転方向の反動トルクが生じ
、また車輪6a。
In addition, when rotating the rotary arm body 3 as described above, if a large forward rotational torque is applied to the wheels 6a, 6b, and 6c, a large reaction torque in the reverse direction will be generated in the rotary arm body 3, and the wheels 6a.

6 b 、6 cを遊転状態としておくと車輪S a
t 6 bが後方に転動してしまうため、各車輪6a、
6b。
If wheels 6 b and 6 c are left in an idling state, the wheels S a
t6b rolls backward, each wheel 6a,
6b.

6cにはわずかの正回転トルクを与えておく。Apply a slight forward rotation torque to 6c.

次に回転アーム体3が120°回転したらその回転を停
止するとともにこれを回転不能に固定し、車輪6 a
t 6 b 、6 cを正回転させ、第1段22aの上
面の上を走行させる。
Next, when the rotary arm body 3 rotates 120 degrees, it stops rotating and is fixed so that it cannot rotate, and the wheels 6 a
t 6 b and 6 c are rotated forward and run on the upper surface of the first stage 22a.

第6図dに示す如く車輪6bが第2段22bの側面に衝
突すると走行制御機構20がこれを検出して前記と同様
にして回転アーム体3を回転させてこの第2段22bの
上まで昇る。
As shown in FIG. 6d, when the wheel 6b collides with the side surface of the second stage 22b, the travel control mechanism 20 detects this and rotates the rotary arm body 3 in the same manner as described above to reach the top of the second stage 22b. rise

以下同様にして一段ずつ階段22を昇る。第6図eに示
す如く最上段22nの上まで昇ると車輪6 a t 6
b t 6 cを回転して走行しても前方の車輪6a
が次の段の側面に衝突しなくなる。
Thereafter, the user ascends the stairs 22 one step at a time in the same manner. As shown in FIG. 6e, when the wheel rises to the top of the top stage 22n, the wheels 6 a t 6
Even if you rotate b t 6 c and drive, the front wheel 6a
will no longer collide with the side of the next stage.

走行制御機構20では回転アーム体3の回転を固定し、
車輪6 a t 6 b t 6 cを回転して走行さ
せたのち所定の距離だけ走行しても車輪6a 、6b
The travel control mechanism 20 fixes the rotation of the rotary arm body 3,
Even if the wheels 6a, 6b are rotated and run for a predetermined distance, the wheels 6a, 6b
.

6cが衝突しない場合には階段を昇り切ったものと判定
し、回転アーム体3の固定を解除し、平坦路面の走行状
態(第4図に示される走行状態)とする。
If the vehicle 6c does not collide, it is determined that the vehicle has climbed the stairs, and the rotary arm body 3 is released from the fixation, and the vehicle enters a traveling state on a flat road surface (the traveling state shown in FIG. 4).

また、階段22Aのピッチが小さな場合には第7図aに
示す如く回転アーム体3を回転させた場合、次の車輪6
bが第1段22Aaの上面に当接せず、第2段22bb
の側面に当接する場合がある。
In addition, when the pitch of the stairs 22A is small, when the rotary arm body 3 is rotated as shown in FIG. 7a, the next wheel 6
b does not come into contact with the upper surface of the first stage 22Aa, and the second stage 22bb
may come into contact with the side of the

この場合車輪6a 、6b 、6cに与えられている回
転トルクは比較的小さいので、回転アーム体3の回転ト
ルクおよび車体1の重量が車輪6 a 、6 bの正回
転トルクに打ち勝ち、回転アーム体3は回転を続け、車
輪6aは逆回転または空転しながら後退し、また車輪6
bは第2段22Abの側面に沿って逆回転又は空転しな
がら下降し、第7図すに示す如く第1段22 A aの
上面に当接する。
In this case, since the rotational torque applied to the wheels 6a, 6b, 6c is relatively small, the rotational torque of the rotary arm body 3 and the weight of the vehicle body 1 overcome the forward rotational torque of the wheels 6a, 6b, and the rotary arm body 3 continues to rotate, the wheel 6a moves backward while rotating in the opposite direction or idling, and the wheel 6a continues to rotate.
b descends along the side surface of the second stage 22Ab while rotating in reverse or idling, and comes into contact with the upper surface of the first stage 22Aa as shown in FIG.

したがってこのように階段22Aのピッチが小さな場合
であってもこれを昇ることができる。
Therefore, even if the pitch of the stairs 22A is small, it is possible to climb the stairs 22A.

次に階段を下降する場合の作動を第8図a ” eを参
照して説明する。
Next, the operation when descending stairs will be explained with reference to FIGS. 8a" and 8e.

まず、第8図aに示す如く走行体が階段23の上まで来
ると前方の車輪6aが浮き上る。
First, as shown in FIG. 8a, when the traveling body reaches the top of the stairs 23, the front wheels 6a float up.

そして、この車輪6aに作用する荷重の変化等により、
走行制御機構20がこの車輪6aが浮き上り空転したこ
とを検出し、回転アーム体3を制動しつつ正回転させ、
また後側の車輪6cが第1段23aから落ちないように
車輪6a。
Then, due to changes in the load acting on this wheel 6a, etc.
The travel control mechanism 20 detects that the wheel 6a has lifted up and is idling, and rotates the rotary arm body 3 in the forward direction while braking it.
Also, the wheels 6a on the rear side are fixed so that the wheels 6c on the rear side do not fall off the first stage 23a.

6 b t 6 cにわずかな逆回転トルクを与える。Give a slight reverse rotation torque to 6 b t 6 c.

したがって第8図すに示す如く車輪6aは下降し、第2
段23bの上面に接地する。
Therefore, as shown in FIG. 8, the wheel 6a descends and the second
It is grounded on the upper surface of step 23b.

そしてこの車輪6aが第2段23bの上面に接地すると
この車輪6aは逆回転トルクが与えられているので第8
図Cに示す如く第1段23aの側面に押し付けられてこ
の第2段23bから落下することが防止される。
When this wheel 6a touches the upper surface of the second stage 23b, this wheel 6a is applied with reverse rotation torque, so
As shown in Figure C, it is pressed against the side surface of the first stage 23a and is prevented from falling from the second stage 23b.

そして、第8図dに示す如く回転アーム体3が120°
回転した状態で走行制御機構20により前方に位置した
車輪6bが接地したか否かが確認される。
Then, as shown in FIG. 8d, the rotating arm body 3 is rotated by 120°.
In the rotated state, the travel control mechanism 20 confirms whether or not the wheel 6b located in front has touched the ground.

そして、この車輪6bが接地していない場合には階段2
3が続いているものと判定して上記と同様の作動を続け
、一段ずつ階段23を下降する。
If this wheel 6b is not in contact with the ground, the stairs 2
3 continues, and continues the same operation as above, descending the stairs 23 one step at a time.

、そして、第8図eに示す如く最下段23nを降りると
回転アーム体3が120°回転した場合に前方の車輪6
aが接地する。
, and as shown in FIG. 8e, when the rotary arm body 3 rotates 120 degrees when getting off the lowest stage 23n, the front wheels 6
a is grounded.

したがって走行制御機構20でこの状態を検出し、階段
23を降りたものと判定して回転アーム体3の回転を自
由回転状態とし、また車輪6 a 、6 b 、6 c
を正回転させて平坦路面の走行状態とする。
Therefore, the traveling control mechanism 20 detects this state, determines that the person has descended the stairs 23, sets the rotary arm body 3 to a free rotation state, and turns the wheels 6 a , 6 b , 6 c
Rotate in the forward direction to drive on a flat road.

また、・階段23Aのピッチが小さい場合には第9図a
に示す如く回転アーム体3が正回転して前方の車輪6a
が下降してもこの車輪6aが第2段23Abの上面に接
地せず第2段23Abの側面に当接する場合がある。
In addition, if the pitch of the stairs 23A is small,
As shown in the figure, the rotating arm body 3 rotates forward and the front wheel 6a
Even if the wheel 6a descends, the wheels 6a may not touch the upper surface of the second stage 23Ab, but may come into contact with the side surface of the second stage 23Ab.

このような場合には車輪6a+6bt60の逆回転のト
ルクを走行体の重量によりこの車輪6aに加わる正回転
トルクより小さくしておけばこの車輪6aは第2段23
Abの側面に沿って正回転しながら下降し、第9図すに
示す如く第3段23Acの上面に接地するので前述と同
様にこの階段23Aを下降することができる。
In such a case, if the reverse rotational torque of the wheels 6a+6bt60 is made smaller than the forward rotational torque applied to the wheels 6a due to the weight of the traveling object, the wheels 6a can be moved to the second stage 23.
It descends while rotating forward along the side surface of Ab, and as shown in FIG. 9, touches the upper surface of the third step 23Ac, so that it can descend this staircase 23A in the same manner as described above.

次に障害物を乗越える場合を第10図a”gを参照して
説明する。
Next, the case of overcoming an obstacle will be explained with reference to FIG. 10a"g.

まず前方の車輪6aが第10図aに示す如く障害物24
の側面に衝突すると前述の階段を昇る場合と同様に回転
アーム体3が正回転し、第10図すに示す如く次の車輪
6bが障害物24の上面に当接する。
First, the front wheel 6a is blocked by an obstacle 24 as shown in FIG. 10a.
When the vehicle collides with the side surface of the obstacle 24, the rotary arm body 3 rotates in the normal direction in the same way as when climbing stairs, and the next wheel 6b comes into contact with the upper surface of the obstacle 24, as shown in FIG.

そしてさらに回転アーム体3は正回転を続け、第10図
Cに示す如く回転アーム体3が120°回転して障害物
24の上に乗ったらこの回転アーム体3の回転を停止す
るとともにこの回転を固定し、車輪6at6bt6Cを
正回転させて回転アーム体3を前進させ、第10図dに
示す如くこの回転アーム体3を障害物24上に完全に乗
せる。
Then, the rotary arm body 3 continues to rotate in the normal direction, and when the rotary arm body 3 rotates 120 degrees and rides on the obstacle 24 as shown in FIG. 10C, the rotation of the rotary arm body 3 is stopped and this rotation is fixed, and the wheels 6at6bt6C are rotated in the forward direction to move the rotary arm body 3 forward, and the rotary arm body 3 is completely placed on the obstacle 24 as shown in FIG. 10d.

そしてさらに前進を続け、障害物24の反対側まで来る
と前方に位置する車輪6bが第10図eに示す如く浮き
上る。
Then, the vehicle continues to move forward, and when it reaches the opposite side of the obstacle 24, the wheels 6b located in front of it float up as shown in FIG. 10e.

そして、前述した階段を下降する場合と同様に走行制御
機構20によってこの状態が検出され、車輪6a。
Then, similar to the case of descending the stairs described above, this state is detected by the travel control mechanism 20, and the wheels 6a are turned off.

6 b 、6 cが逆回転されるとともに回転アーム体
3が制動されつつ正回転する。
6 b and 6 c are rotated in the reverse direction, and the rotary arm body 3 is rotated in the forward direction while being braked.

したがって前方の車輪6bは下降して第10図fに示す
如く接地する。
Therefore, the front wheel 6b descends and touches the ground as shown in FIG. 10f.

そしてさらに回転アーム体3が回転し、第10図gに示
す如く120°回転した状態で前方に位置した車輪6c
が接地すると走行制御機構20がこの状態を検出し、障
害物24を乗越したものと判定して回転アーム体3の回
転を停止して自由に回転し得るようにし、また車輪6a
、6b、6cを正回転させて平坦路面の走行状態とする
Then, the rotary arm body 3 further rotates, and the wheel 6c is positioned in front with the rotating arm body 3 rotated by 120 degrees as shown in FIG. 10g.
When the wheel 6a touches the ground, the travel control mechanism 20 detects this state, determines that the obstacle 24 has been overcome, and stops the rotation of the rotary arm body 3 so that it can rotate freely.
, 6b, and 6c are rotated in the forward direction to achieve a running condition on a flat road surface.

したがってこの一実施例のものは平坦床面の走行はもと
より斜面および階段の昇降、障害物の乗越等をおこなう
ことができ、あらゆる状態の床面を走行することができ
る。
Therefore, the vehicle according to this embodiment can not only travel on flat floors, but also go up and down slopes and stairs, climb over obstacles, etc., and can travel on floor surfaces in all conditions.

そして、この一実施例のものは乗越えられる段差の最高
の高さHは回転アーム体3のアーム部5・・・の半径を
R1車輪6・・・の半径をrとすると第11図に示す如
く H= r 十R+ x ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・(1)となる。
In this embodiment, the maximum height H of the step that can be climbed over is shown in FIG. Like H= r 1R+ x ・・・・・・・・・・・・・・・
...(1).

そして、x=R31n30°−r −−(2) であるから となる。And x=R31n30°−r −−(2) Because it is becomes.

また、この走行体が階段等を昇降中に下方に転倒しない
ためには、第12図に示す如く下方の回転アーム体3の
中心から重心Gまでの水平方向の距離をLx、回転アー
ム体3の中心から重心Gまでの高さをLy、重体の傾き
をθとすればI、=I、xcO3θ−I、ys1nθ〉
R・・・・・・・・・・・・(4)とすればよい。
In order to prevent this traveling body from falling downward while going up and down stairs etc., the horizontal distance from the center of the lower rotary arm body 3 to the center of gravity G must be Lx, as shown in FIG. If the height from the center of the body to the center of gravity G is Ly, and the inclination of the heavy body is θ, then I, = I, xcO3θ−I, ys1nθ〉
R・・・・・・・・・・・・(4) may be used.

したがって予想される最大の傾き角θに対して上記(4
)式を満足する範囲でアーム部5の半径Rを大きくすれ
ば乗越えられる段差の高さを大きくすることができ、階
段の昇降や障害物乗越の能力がきわめて犬となる。
Therefore, for the expected maximum tilt angle θ, the above (4
) By increasing the radius R of the arm portion 5 within a range that satisfies the equation, the height of the step that can be climbed can be increased, and the ability to go up and down stairs and to get over obstacles becomes extremely good.

また、この一実施例のものは回転アーム体3・・・のア
ーム部5・・・の先端に車輪6・・・を設けただけのも
ので構造が簡単であり、また回転アーム体3・・・と車
輪6・・・の回転を制御するだけであらゆる走行状態に
対応でき、制御も容易である。
In addition, this embodiment has a simple structure as it only has a wheel 6 at the tip of the arm portion 5 of the rotary arm body 3. . . . and the wheels 6 . . . It is possible to cope with any driving condition by simply controlling the rotation of the wheels 6 . . . and the control is easy.

また、この一実施例のものは車輪6・・・の衝突や浮き
上りによって走行路面の状態を検出するようにしたので
、走行路面の状態を検出する機構も簡単となるものであ
る。
Further, in this embodiment, the condition of the running road surface is detected by the collision or lifting of the wheels 6, so that the mechanism for detecting the condition of the running road surface is also simplified.

また、走行制御機構は必ずしも車輪の衝突や浮き上りに
よって走行路面の状態を検出するものに限らず、その他
超音波や光学的な検出手段によって走行路面の状態を検
出するものであってもよい。
Further, the travel control mechanism is not necessarily limited to one that detects the condition of the traveling road surface by the collision or lifting of the wheels, but may also detect the condition of the traveling road surface by using other ultrasonic waves or optical detection means.

さらに回転アーム体駆動機構や車輪駆動機構等の構成も
必ずしも上記のものに限定されない。
Furthermore, the configurations of the rotating arm body drive mechanism, wheel drive mechanism, etc. are not necessarily limited to those described above.

さらに本発明は原子炉格納容器内の点検監視用の走行体
に限らず、その他無人工場内の機器の保守点検用の走行
体、さらには身体障害者用の車椅子などの走行体一般に
適用できるものである。
Furthermore, the present invention is applicable not only to traveling bodies for inspecting and monitoring inside nuclear reactor containment vessels, but also to traveling bodies in general for maintenance and inspection of equipment in unmanned factories, and furthermore, to traveling bodies in general such as wheelchairs for physically disabled people. It is.

上述の如く本発明は3本の放射状に配置されたアーム部
を有する回転アーム体を車体に回転自在に取付け、また
これらアーム部の先端部にそれぞれ車輪を設け、この回
転アーム体と車輪とをそれぞれ独立して駆動する回転ア
ーム体駆動機構と車輪駆動機構を設け、走行制御機構に
よって走行路面の状態を検出し、これに対応して回転ア
ーム体と車輪の回転を制御し、階段の昇降や障害物の乗
越等をなすものである。
As described above, the present invention includes a rotary arm body having three radially arranged arm parts, which is rotatably attached to the vehicle body, and a wheel is provided at the tip of each of these arm parts, and the rotary arm body and the wheels are connected to each other. A rotary arm drive mechanism and a wheel drive mechanism are provided that drive each independently, and the traveling control mechanism detects the condition of the road surface and controls the rotation of the rotary arm body and wheels in response to this. It is used to overcome obstacles, etc.

したがってこのものはアーム部の半径を大きくすれば乗
越えられる段差を大きくすることができ、階段の昇降や
障害物の乗越等の能力がきわめて大きく、また構造も簡
単で制御も容易でありその効果は犬である。
Therefore, by increasing the radius of the arm part, this device can increase the steps it can overcome, and has an extremely high ability to climb stairs and get over obstacles.The structure is simple and easy to control, and its effectiveness is It's a dog.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の一実施例を示し、第1図は側面図、第2
図は平面図、第3図は第1図のI−I線に沿う断面図、
第4図は平坦路面を走行する状態を示す側面図、第5図
は傾斜した路面を走行する状態を示す側面図、第6図a
””−eは階段を登る状態を模式的に示す図、第7図
a、bはピッチの小さな階段を登る状態を模式的に示す
図、第8図a〜eは階段を下降する状態を模式的に示す
図、第9図a、bはピッチの小さな階段を下降する場合
を模式的に示す図、第10図a = gは障害物を乗越
す状態を模式的に示す図、第11図はアーム部の半径と
登り得る段差の高さとの関係を説明する図、第12図は
階段昇降中に転倒しないための重心とアーム部半径との
関係を示す図である。 1・・・・・・車体、3・・・・・・回転アーム体、4
・・・・・・回転軸、5・・・・・・アーム部、6・・
・・・・車輪、7・・・・・・車軸、8・・・・・・回
転アーム体駆動機構、9・・・・・・車輪駆動機構、2
0・・・・・・走行制御機構。
The drawings show one embodiment of the present invention, the first being a side view and the second being a side view.
The figure is a plan view, FIG. 3 is a sectional view taken along line I-I in FIG. 1,
Figure 4 is a side view showing the state of driving on a flat road surface, Figure 5 is a side view showing the state of driving on a sloped road surface, and Figure 6a.
``''-e is a diagram schematically showing the state of climbing stairs, Figures 7 a and b are diagrams schematically showing the state of climbing stairs with a small pitch, and Figures 8 a to e are diagrams showing the state of descending the stairs. Figures 9a and 9b are diagrams schematically showing the case of descending stairs with a small pitch; Figure 10 a = g are diagrams schematically showing the state of overcoming obstacles; Figure 11 The figure is a diagram illustrating the relationship between the radius of the arm portion and the height of a step that can be climbed, and FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the center of gravity and the radius of the arm portion to prevent falling while going up and down stairs. 1... Vehicle body, 3... Rotating arm body, 4
... Rotating axis, 5 ... Arm part, 6 ...
... Wheel, 7 ... Axle, 8 ... Rotating arm body drive mechanism, 9 ... Wheel drive mechanism, 2
0... Travel control mechanism.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 車体と、この車体に取り付けられた走行制御機構と
、この走行制御機構により制御される第1の駆動機構と
第2の駆動機構と、この第2の駆動機構からの動力が階
段等を走行する場合に伝達され床面等を走行する場合に
は遊転状態である円筒状の第1の駆動軸と、この第1の
駆動軸の軸心を貫通して設けられ第1の駆動軸と軸心が
同一で上記第1の駆動機構から動力が伝達される第2の
駆動軸と、この第2の駆動軸に取り付けられた第1の歯
車と、この第1の歯車にほぼ120度の角度毎に噛合う
第1の歯車列と第2の歯車列と第3の歯車列と、これら
第1の歯車列と第2の歯車列と第3の歯車列の最終段の
歯車にそれぞれ取り付けられてなる第1の車軸と第2の
車軸と第3の車軸と、これら第1の車軸と第2の車軸と
第3の車軸のそれぞれに取り付けられ階段等を走行する
場合にも回転トルクを与えられる車輪と、上記第1の駆
動軸に取り付けられこの第1の駆動軸の軸心を中心にほ
ぼ120度の等角度で放射状に突設された3本のアーム
部を有しこのアーム部に上記第1の歯車列と第2の歯車
列と第3の歯車列と第1の車軸と第2の車軸と第3の車
軸が回転自在に取り付けられこのアーム部の先端部に上
記車輪が位置してなりしかもこのアーム部の半径Rが昇
降する階段の高さHとR≧2XH/3の関係を有する回
転アーム体とを具備したことを特徴とする走行体。
1 A vehicle body, a travel control mechanism attached to the vehicle body, a first drive mechanism and a second drive mechanism controlled by this travel control mechanism, and power from the second drive mechanism to drive the vehicle up stairs, etc. a cylindrical first drive shaft which is in an idling state when traveling on a floor surface etc., and a first drive shaft provided passing through the axis of the first drive shaft. a second drive shaft having the same axis and to which power is transmitted from the first drive mechanism; a first gear attached to the second drive shaft; Attached to the first gear train, second gear train, and third gear train that mesh at each angle, and to the final stage gears of the first gear train, second gear train, and third gear train, respectively. The first axle, the second axle, and the third axle are each attached to the first axle, the second axle, and the third axle. The arm part has a given wheel and three arm parts attached to the first drive shaft and projecting radially at equal angles of approximately 120 degrees around the axis of the first drive shaft. The first gear train, the second gear train, the third gear train, the first axle, the second axle, and the third axle are rotatably attached to the arm, and the wheel is attached to the tip of the arm. 1. A running object characterized by comprising a rotary arm body which is positioned and has a radius R of the arm part having a relationship of R≧2XH/3 with the height H of the stairs being ascended and descended.
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