JPS6181280A - 走行装置 - Google Patents
走行装置Info
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- JPS6181280A JPS6181280A JP59202735A JP20273584A JPS6181280A JP S6181280 A JPS6181280 A JP S6181280A JP 59202735 A JP59202735 A JP 59202735A JP 20273584 A JP20273584 A JP 20273584A JP S6181280 A JPS6181280 A JP S6181280A
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- JP
- Japan
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- sub
- shafts
- backward
- opposite directions
- wheel
- Prior art date
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D61/00—Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern
- B62D61/12—Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern with variable number of ground engaging wheels, e.g. with some wheels arranged higher than others, or with retractable wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
- B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62B—HAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
- B62B5/00—Accessories or details specially adapted for hand carts
- B62B5/02—Accessories or details specially adapted for hand carts providing for travelling up or down a flight of stairs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Robotics (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は移動ロボットや無人搬送機等に好適な走行装置
に関する。
に関する。
近時、各種の移動ロボットや無人搬送機が開発されてい
る。この種の移動ロボットや無人搬送機は、一般にその
本体を搭載した固定ベースに走行装置を設けて走行移動
させる如く構成されるが、走行装置の種類によってはそ
の走行環境が大幅に制限される゛。例えば甲に複数の車
輪を設けただけのものにあっては、階段やステップが存
在すると走行できなくなり、その走行環境は平坦化され
た整地面だけとなる。
る。この種の移動ロボットや無人搬送機は、一般にその
本体を搭載した固定ベースに走行装置を設けて走行移動
させる如く構成されるが、走行装置の種類によってはそ
の走行環境が大幅に制限される゛。例えば甲に複数の車
輪を設けただけのものにあっては、階段やステップが存
在すると走行できなくなり、その走行環境は平坦化され
た整地面だけとなる。
そこで従来より、階段や各種のステップ等を含む不整地
を走行可能な走行装置としてキャタピラを利用したもの
が開発されている。しかし、キャタピラ方式の走行装置
は、一般に円清なステアリングが困難であり、また走行
系の滑り損失が大きい等の不具合を有している。
を走行可能な走行装置としてキャタピラを利用したもの
が開発されている。しかし、キャタピラ方式の走行装置
は、一般に円清なステアリングが困難であり、また走行
系の滑り損失が大きい等の不具合を有している。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、階段やステップ等の走行が可能
であり、しかも円清なステアリングが可能で滑り損失の
小さい走行装置を提供することにある。
の目的とするところは、階段やステップ等の走行が可能
であり、しかも円清なステアリングが可能で滑り損失の
小さい走行装置を提供することにある。
本発明に係る走行装置は、固定ベースに対して旋回自在
にステアリング用の主軸を支承し、この主軸の軸方向に
進退自在に第１および第２の副軸を平行に設けて、これ
らの第１および第２の副軸を相互に関連させて逆向きに
進退駆動するようにし、これらの第１および第２の副軸
の進退方向と直角な方向を回転軸とする第１および第２
の車輪を上記第１および第２の副軸の先端部にそれぞれ
回転自在に、且つ平行に設けたことを特徴とするもので
ある。そして特に、第１の車輪の回転軸心を上記ステア
リング用の主軸の旋回軸心と直交するように位置させ、
この第１の車輪を駆動輪としたものである。
にステアリング用の主軸を支承し、この主軸の軸方向に
進退自在に第１および第２の副軸を平行に設けて、これ
らの第１および第２の副軸を相互に関連させて逆向きに
進退駆動するようにし、これらの第１および第２の副軸
の進退方向と直角な方向を回転軸とする第１および第２
の車輪を上記第１および第２の副軸の先端部にそれぞれ
回転自在に、且つ平行に設けたことを特徴とするもので
ある。そして特に、第１の車輪の回転軸心を上記ステア
リング用の主軸の旋回軸心と直交するように位置させ、
この第１の車輪を駆動輪としたものである。
かくして本発明によれば、例えば第２の副軸を持上げて
第１の車輪のみが接地するようにし、この状態で第１の
車輪を駆動しながらステアリング用の主軸を旋回させれ
ば、上記第１の車輪の走行方向が変化し、ここにそのス
テアリングが円滑に行われることになる。また上記第１
の車輪の回転と主軸を旋回とが所定の条件を満して同時
に行われると、その場において転回が行われることにな
る。
第１の車輪のみが接地するようにし、この状態で第１の
車輪を駆動しながらステアリング用の主軸を旋回させれ
ば、上記第１の車輪の走行方向が変化し、ここにそのス
テアリングが円滑に行われることになる。また上記第１
の車輪の回転と主軸を旋回とが所定の条件を満して同時
に行われると、その場において転回が行われることにな
る。
また不整地を走行する場合、その状況によって第１およ
び第２の副軸に加わる力が変化することから、この力を
検出して上記第１および第２の副軸の相互に関連した逆
向きの進退を制御することによって、上記不整地を効果
的に走行することが可能となる。例えば障害物に当接し
て応力を受けたとき、この情報を利用して前記副軸の進
退を制御して上記障害物を乗越えるようにする等して不
整地走行が可能となる。
び第２の副軸に加わる力が変化することから、この力を
検出して上記第１および第２の副軸の相互に関連した逆
向きの進退を制御することによって、上記不整地を効果
的に走行することが可能となる。例えば障害物に当接し
て応力を受けたとき、この情報を利用して前記副軸の進
退を制御して上記障害物を乗越えるようにする等して不
整地走行が可能となる。
故に本発明によれば、階段やステップ等を含む不整地の
走行を可能ならしめ、また円滑なステアリングを可能と
する等の実用上多大なる効果が奏せられる。
走行を可能ならしめ、また円滑なステアリングを可能と
する等の実用上多大なる効果が奏せられる。
以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。
第１図は実施例装置の概略構成を示すもので、（ａ）は
その断面構成図、（ｂ）はその側面の部分断面構成図、
（Ｃ）は部分平面構成図である。
その断面構成図、（ｂ）はその側面の部分断面構成図、
（Ｃ）は部分平面構成図である。
この装置は移動ロボットや無人搬送機等の本体を搭載し
た車体１の複数か所、例えば４か所にそれぞれ取付けら
れてその走行系を構成するものである。
た車体１の複数か所、例えば４か所にそれぞれ取付けら
れてその走行系を構成するものである。
しかして、上記車体１に固定される固定ベース−６＝
２はステアリング用の主軸３の上端部を軸受４を介して
旋回自在に支承している。この主軸３は、その上部に設
けた旋回用のアクチュエータ（モータ）５により回転駆
動される歯車６を、上記固定ベース２に固定された内歯
車７に噛合して旋回する。
旋回自在に支承している。この主軸３は、その上部に設
けた旋回用のアクチュエータ（モータ）５により回転駆
動される歯車６を、上記固定ベース２に固定された内歯
車７に噛合して旋回する。
この主軸３には、その軸方向に進退自在に第１および第
２の副軸８，９が平行に設けられている。
２の副軸８，９が平行に設けられている。
これらの第１および第２の副軸８．９は、ガイドローラ
１０によって上記軸方向にのみ進退自在に支持されてお
り、その対向する内側面にはラック８ａ。
１０によって上記軸方向にのみ進退自在に支持されてお
り、その対向する内側面にはラック８ａ。
９ａがそれぞれ一体的に設けられている。尚、ラック８
ａ、 ９ａは上記各副軸８，９自体を刻設して形成して
も良いが、或いはラック部材を固定して設けても良い。
ａ、 ９ａは上記各副軸８，９自体を刻設して形成して
も良いが、或いはラック部材を固定して設けても良い。
このような各ラック８ａ、 ９ａそれぞれ噛合するピニ
オン１１は、その回転によって上記各副軸８．９を相互
に関連して逆向きに進退させるものであり、副軸駆動用
のアクチュエータ（モータ）１２によって回転駆動され
るようになっている。
オン１１は、その回転によって上記各副軸８．９を相互
に関連して逆向きに進退させるものであり、副軸駆動用
のアクチュエータ（モータ）１２によって回転駆動され
るようになっている。
しかして上記第１および第２の副軸８，９の各下端部に
は、その進退軸方向と直角な方向を回転軸として第１お
よび第２の車輪１３．１４がそれぞれ回転自在に設けら
れている。これらの車輪１３．１４はその走行方向に平
行に設けられたものであって、特に第１の車輪１３は、
その回転軸心が前記主軸３の旋回軸心と直交するように
位置設定されている。
は、その進退軸方向と直角な方向を回転軸として第１お
よび第２の車輪１３．１４がそれぞれ回転自在に設けら
れている。これらの車輪１３．１４はその走行方向に平
行に設けられたものであって、特に第１の車輪１３は、
その回転軸心が前記主軸３の旋回軸心と直交するように
位置設定されている。
この旋回軸心上には、走行用のモータ１５によって回転
駆動される回転軸（スプライン軸）１６がスラスト方向
に進退自在に設けられている。この回転軸１６に傘歯車
機構１７を介して前記第１の車輪１３が連結され、上記
第１の副軸８の進退位置に拘らず上記モータ１５によっ
て前記第１の車輪１３が回転駆動されるようになってい
る。
駆動される回転軸（スプライン軸）１６がスラスト方向
に進退自在に設けられている。この回転軸１６に傘歯車
機構１７を介して前記第１の車輪１３が連結され、上記
第１の副軸８の進退位置に拘らず上記モータ１５によっ
て前記第１の車輪１３が回転駆動されるようになってい
る。
かくしてこのように構成された走行装置は、次のように
作用する。
作用する。
例えばステアリングを行う場合、前記アクチュエータ１
２を駆動して第１の副軸８を下降させ、同時に第２の副
軸９を上昇させて第２図（ａ）に示すように第１の車輪
１３のみを接地させる。つまり第２の車輪１４による第
１の車輪１３の走行方向規制を解除する。この状態で第
１の車輪１３を角速度ωＷで回転駆動し、同時に前記主
軸３を角速度ωＧで旋回駆動する。
２を駆動して第１の副軸８を下降させ、同時に第２の副
軸９を上昇させて第２図（ａ）に示すように第１の車輪
１３のみを接地させる。つまり第２の車輪１４による第
１の車輪１３の走行方向規制を解除する。この状態で第
１の車輪１３を角速度ωＷで回転駆動し、同時に前記主
軸３を角速度ωＧで旋回駆動する。
このとき、上記第１の車輪１３の半径をＲｗｌその旋回
中心に対する上記第１の車輪の距離（旋回半径）をＲｅ
として、 ωＷ・Ｒｗ＝ωＣＬＩＲＣ なる条件が満されると、前記第２の車輪１４が接地して
いないことから、第２図（ｂ）に示すように上記第１の
車輪１３は上記旋回中心を軸として円滑に旋回移動する
ことになる。
中心に対する上記第１の車輪の距離（旋回半径）をＲｅ
として、 ωＷ・Ｒｗ＝ωＣＬＩＲＣ なる条件が満されると、前記第２の車輪１４が接地して
いないことから、第２図（ｂ）に示すように上記第１の
車輪１３は上記旋回中心を軸として円滑に旋回移動する
ことになる。
また第１の車輪１３に走行角速度ωｗｒが与えられてい
る場合には、つまり走行角速度ωｗｒで第１の車輪１３
が走行駆動されている状態でステアリングする場合には
、 ０ｗ ＝ωｗｒ＋（ＲＣ／ＲＷ ） ・（ｚ）Ｃな
る条件を満すように主軸３を旋回駆動すれば、第１の車
輪１３に旋回成分が与えられ、該第１の車輪１３が円滑
にステアリングすることになる。従って、前記車体１に
設けられた他の走行装置とのステアリングを相互に関連
付けて行えば、例えばその場における転回も可能となり
、また幅寄せのような所謂小回りの利く複雑なステアリ
ングが容易に可能となる。
る場合には、つまり走行角速度ωｗｒで第１の車輪１３
が走行駆動されている状態でステアリングする場合には
、 ０ｗ ＝ωｗｒ＋（ＲＣ／ＲＷ ） ・（ｚ）Ｃな
る条件を満すように主軸３を旋回駆動すれば、第１の車
輪１３に旋回成分が与えられ、該第１の車輪１３が円滑
にステアリングすることになる。従って、前記車体１に
設けられた他の走行装置とのステアリングを相互に関連
付けて行えば、例えばその場における転回も可能となり
、また幅寄せのような所謂小回りの利く複雑なステアリ
ングが容易に可能となる。
一方、階段やステップ、斜面、凹凸が存在する不整地を
走行する場合には、その状況に応じて前記第１および第
２の副軸８，９を相互に関連させて逆向きに進退駆動制
御する。上記不整地の状況は、例えば第３図（ａ）に示
すように上記各副軸１３゜１４の先端部に設けられた感
圧センサ１８によって検出される。感圧センサ１８は、
第１および第２の車輪１３．１４の走行方向に加わる力
をそれぞれ検出する４つの歪ゲージＲ１，Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４からなり、同図（ｂ）に示すようにブリッジ接続し
て構成される。
走行する場合には、その状況に応じて前記第１および第
２の副軸８，９を相互に関連させて逆向きに進退駆動制
御する。上記不整地の状況は、例えば第３図（ａ）に示
すように上記各副軸１３゜１４の先端部に設けられた感
圧センサ１８によって検出される。感圧センサ１８は、
第１および第２の車輪１３．１４の走行方向に加わる力
をそれぞれ検出する４つの歪ゲージＲ１，Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４からなり、同図（ｂ）に示すようにブリッジ接続し
て構成される。
しかして、上記各歪ゲージＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の抵
抗値が全て等しくＲであり、各歪ゲージＲ１゜Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４の抵抗値変化がΔｒｌ、Δｒ２．Δｒ３゜Δｒ
４であって、無負荷時に平衡状態にあるとすれば、この
平衡状態における上記ブリッジ回路の出力電圧ｅＯはブ
リッジ印加電圧をＥｌとしてｅｏ＝ｅｉ（Δｒ１−Δｒ
２＋Δｒ３−Δｒ４）、／４Ｒとなる。
抗値が全て等しくＲであり、各歪ゲージＲ１゜Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４の抵抗値変化がΔｒｌ、Δｒ２．Δｒ３゜Δｒ
４であって、無負荷時に平衡状態にあるとすれば、この
平衡状態における上記ブリッジ回路の出力電圧ｅＯはブ
リッジ印加電圧をＥｌとしてｅｏ＝ｅｉ（Δｒ１−Δｒ
２＋Δｒ３−Δｒ４）、／４Ｒとなる。
ここで今、車輪１３．１４が図中、矢印Ａに進行してい
るときに受ける力をＦｒ、Ｆｆとすると、前記第１およ
び第２の副軸８，９の先端部に設けられた歪ゲージＲ１
，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に生じる抵抗値変化Δｒ１． Δ
ｒ２． Δｒ３． Δｒ４はΔｒ１ −＋ ΔＲ
ｂｆ＋ΔＲＯｆ Δｒ２→ ΔＲｂｒ＋ΔＲＯｒ Δｒ３ −１−ΔＲｂｒ＋ΔＲＯｒ Δｒ４ −）−ΔＲｂｆ＋ΔＲｏｆ となる。但し、ΔＲｂは車輪に加わった外力に起因する
副軸先端の曲げによる抵抗値変化を示し、ΔＲＯは軸力
と温度による抵抗値変化を示している。また添字ｒ、ｆ
は進行方向後方となる第１の車輪１３、および上記進行
方向前方となる第２の車輪１４を示している。
るときに受ける力をＦｒ、Ｆｆとすると、前記第１およ
び第２の副軸８，９の先端部に設けられた歪ゲージＲ１
，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に生じる抵抗値変化Δｒ１． Δ
ｒ２． Δｒ３． Δｒ４はΔｒ１ −＋ ΔＲ
ｂｆ＋ΔＲＯｆ Δｒ２→ ΔＲｂｒ＋ΔＲＯｒ Δｒ３ −１−ΔＲｂｒ＋ΔＲＯｒ Δｒ４ −）−ΔＲｂｆ＋ΔＲｏｆ となる。但し、ΔＲｂは車輪に加わった外力に起因する
副軸先端の曲げによる抵抗値変化を示し、ΔＲＯは軸力
と温度による抵抗値変化を示している。また添字ｒ、ｆ
は進行方向後方となる第１の車輪１３、および上記進行
方向前方となる第２の車輪１４を示している。
従って、前記ブリッジ回路の出力電圧ｅＯは上記外力に
起因した抵抗値変化ΔＲｂに関してとなる。そして、前
記各車輪１３．１４に加わる外力が等しい場合には、ブ
リッジ回路（感圧センサ）の出力電圧ｅＯは零となる。
起因した抵抗値変化ΔＲｂに関してとなる。そして、前
記各車輪１３．１４に加わる外力が等しい場合には、ブ
リッジ回路（感圧センサ）の出力電圧ｅＯは零となる。
また各車輪１３．１４に加わる外力の異なりによって上
記出力電圧ｅｏが正または負の値となる。
記出力電圧ｅｏが正または負の値となる。
本装置ではこのような感圧センサの出力を利用して前記
第１および第２の副軸８．９の上下動（進退）を制御し
、その不整地走行を可能ならしめている。即ちここでは
、出力電圧ｅＯが正のとき、走行方向前方側の第２の車
輪１４を上げ（走行方向後方側の第１の車輪１３を下げ
）、上記出力電圧ｅＯが負のときには走行方向前方側の
第２の車輪１４を下げている（走行方向後方側の第１の
車輪１３を上げている）。また上記出力電圧ｅＯが零の
ときには、第１および第２の副軸８，９をその状態に保
つ（進退駆動しない）ようにしている。
第１および第２の副軸８．９の上下動（進退）を制御し
、その不整地走行を可能ならしめている。即ちここでは
、出力電圧ｅＯが正のとき、走行方向前方側の第２の車
輪１４を上げ（走行方向後方側の第１の車輪１３を下げ
）、上記出力電圧ｅＯが負のときには走行方向前方側の
第２の車輪１４を下げている（走行方向後方側の第１の
車輪１３を上げている）。また上記出力電圧ｅＯが零の
ときには、第１および第２の副軸８，９をその状態に保
つ（進退駆動しない）ようにしている。
第４図乃至第７図はその制御形態の代表例を模式的に示
すものである。
すものである。
即ち、上り階段の場合、第４図（ａ）に示すように先ず
走行方向前方側の車輪１４が階段の縁に当接し、外力を
受ける。この結果、出力電圧ｅｏが正となって上記車輪
１４が持上げられる。車輪１４が階段のステップ上に登
った場合には、上記外力が無くなることから出力電圧ｅ
Ｏは零となり、車輪１３、１４は傾いた状態で走行する
。しかる後、走行方向後方側の車輪１３が上記階段の縁
に当接して外力を受けることから、前記出力電圧ｅＯは
負となり、上記車輪１３が持上げられることになる。そ
して、車輪１３が階段のステップを上りきると、その外
力が消滅して出力電圧ｅｏが零となることから、再び水
平状態で走行する。このような過程を繰返しながら、車
輪１３．１４は階段を上って行くことになる。
走行方向前方側の車輪１４が階段の縁に当接し、外力を
受ける。この結果、出力電圧ｅｏが正となって上記車輪
１４が持上げられる。車輪１４が階段のステップ上に登
った場合には、上記外力が無くなることから出力電圧ｅ
Ｏは零となり、車輪１３、１４は傾いた状態で走行する
。しかる後、走行方向後方側の車輪１３が上記階段の縁
に当接して外力を受けることから、前記出力電圧ｅＯは
負となり、上記車輪１３が持上げられることになる。そ
して、車輪１３が階段のステップを上りきると、その外
力が消滅して出力電圧ｅｏが零となることから、再び水
平状態で走行する。このような過程を繰返しながら、車
輪１３．１４は階段を上って行くことになる。
第５図は階段を下だる場合のモデルを示している。この
場合には外力が逆向きに作用することから、上述した出
力電圧ｅｏが第４図に示すモデルと正り逆に発生し、進
行方向前方側の車輪１４を下げたのち、進行方向後方側
の車輪１３を下げて階段を下っていくことになる。
場合には外力が逆向きに作用することから、上述した出
力電圧ｅｏが第４図に示すモデルと正り逆に発生し、進
行方向前方側の車輪１４を下げたのち、進行方向後方側
の車輪１３を下げて階段を下っていくことになる。
また、第６図は斜面の上り、下りのモデルを示している
。この場合には、水平状態から斜面に移行するとき、先
ずその斜面に応じて進行方向前方側の車輪１４が上下動
される。その後、後方側の車輪１３が上記斜面に入込む
と、これによって上記車輪１３には前方側の車輪１４と
同じ外力が加わることになるので、車輪１３．１４はそ
の斜面に応じた傾きで安定してその斜面を走行すること
になる。
。この場合には、水平状態から斜面に移行するとき、先
ずその斜面に応じて進行方向前方側の車輪１４が上下動
される。その後、後方側の車輪１３が上記斜面に入込む
と、これによって上記車輪１３には前方側の車輪１４と
同じ外力が加わることになるので、車輪１３．１４はそ
の斜面に応じた傾きで安定してその斜面を走行すること
になる。
尚、第７図に示すように斜面の向きが変化する場合は、
その変化に応じて出力電圧ｅｏの極性が変化するので、
上述した例と同様に車輪１３．１４が上下動制御され、
その斜面の変化に従って走行することになる。
その変化に応じて出力電圧ｅｏの極性が変化するので、
上述した例と同様に車輪１３．１４が上下動制御され、
その斜面の変化に従って走行することになる。
尚、ここではガイド車輪である第２の車輪１４が進行方
向前方側として説明したが、駆動輪である第１の車輪１
３が前方側となって走行する場合でも、同様な作用が呈
せられる。
向前方側として説明したが、駆動輪である第１の車輪１
３が前方側となって走行する場合でも、同様な作用が呈
せられる。
また上記外力を検出して車輪１３．１４を上下動制御す
る場合、感圧センサの出力電圧ｅＯの値を利用して、同
時にその上下動速度を制御するようにすれば、安定した
走行が得られる。即ち、急激に外力が作用して上記出力
電圧ｅＯが大きくなった場合には、車輪１３．１４の上
下動を急速に行い、逆に上記出力電圧ｅｏの変化が緩慢
な場合には、上記車輪１３．１４の上下動を緩やかに行
うようにすれば良い。具体的には、例えば前記出力電圧
ｅＯを微分処理して、その値の変化の割合いを求め、そ
の情報に応じて車輪１３．１４の上下動速度を制御する
ようにすれば良い。
る場合、感圧センサの出力電圧ｅＯの値を利用して、同
時にその上下動速度を制御するようにすれば、安定した
走行が得られる。即ち、急激に外力が作用して上記出力
電圧ｅＯが大きくなった場合には、車輪１３．１４の上
下動を急速に行い、逆に上記出力電圧ｅｏの変化が緩慢
な場合には、上記車輪１３．１４の上下動を緩やかに行
うようにすれば良い。具体的には、例えば前記出力電圧
ｅＯを微分処理して、その値の変化の割合いを求め、そ
の情報に応じて車輪１３．１４の上下動速度を制御する
ようにすれば良い。
このような制御を併用することによって、走行面の変化
に良く追従した安定な走行が達成される。
に良く追従した安定な走行が達成される。
第８図および第９図は本走行装置の駆動系の制御の流れ
を概略的に示すもので、第８図は通常走行モードを、第
９図はステアリング等のモードを示している。
を概略的に示すもので、第８図は通常走行モードを、第
９図はステアリング等のモードを示している。
通常の走行モードでは、障害検出の状態に応じて速度制
御がなされ、障害がない場合には高速走行を、また障害
検出時には低速走行駆動される。
御がなされ、障害がない場合には高速走行を、また障害
検出時には低速走行駆動される。
このような走行時に前記出力電圧ｅＯに応じて前後輪の
上下動が制御される。この副軸の制御は、その制御値ｅ
に比例して、或いは比例した速度で行われる。そして前
記出力電圧ｅｏの大きさを所定の閾値レベルと比較して
障害検出を行いながら、走行速度を制御して走行駆動さ
れる。
上下動が制御される。この副軸の制御は、その制御値ｅ
に比例して、或いは比例した速度で行われる。そして前
記出力電圧ｅｏの大きさを所定の閾値レベルと比較して
障害検出を行いながら、走行速度を制御して走行駆動さ
れる。
またステアリング等の制御モードでは、前輪を持上げて
駆動輪である後輪だけを接地させ、この状態でステアリ
ングの方向とその量の情報に従って、前記旋回軸および
走行輪（後輪）を駆動して行われる。
駆動輪である後輪だけを接地させ、この状態でステアリ
ングの方向とその量の情報に従って、前記旋回軸および
走行輪（後輪）を駆動して行われる。
このように本装置によれば、階段やステップ等を含む不
整地に対しても安定した走行が可能であり、前述したス
テアリング性と相俟って実用上多大なる効果が奏せられ
る。しかも、従来のキャタピラを用いたものとは異なっ
て、その走行系の滑り損失が少なく、また副軸駆動系の
バックドライバビリティを利用する等して効率の良い走
行が可能となる等の効果が奏せられる。
整地に対しても安定した走行が可能であり、前述したス
テアリング性と相俟って実用上多大なる効果が奏せられ
る。しかも、従来のキャタピラを用いたものとは異なっ
て、その走行系の滑り損失が少なく、また副軸駆動系の
バックドライバビリティを利用する等して効率の良い走
行が可能となる等の効果が奏せられる。
尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えば第１０図に示すように副軸駆動用アクチュエー
タ１２に固定されたピニオン１１によって、副軸８，９
に設けられたうツク８ａ、 ９ａをそれぞれ直接駆動す
るようにしても良い。また副軸８゜９の駆動と主軸３の
旋回とが同時に行われることがないことから、例えば第
１１図に示すように１つのアクチュエータ２１を共用し
、このアクチュエータ２１にクラッチ２２ａ、２２ｂ
、ブレーキ２３ａ、２３ｂ 。
。例えば第１０図に示すように副軸駆動用アクチュエー
タ１２に固定されたピニオン１１によって、副軸８，９
に設けられたうツク８ａ、 ９ａをそれぞれ直接駆動す
るようにしても良い。また副軸８゜９の駆動と主軸３の
旋回とが同時に行われることがないことから、例えば第
１１図に示すように１つのアクチュエータ２１を共用し
、このアクチュエータ２１にクラッチ２２ａ、２２ｂ
、ブレーキ２３ａ、２３ｂ 。
更に減速１１１２４ａ、２４ｂをそれぞれ介して前記主
軸旋回用の歯車６および副軸上下動用のピニオン１２を
選択的に駆動するように構成しても良い。
軸旋回用の歯車６および副軸上下動用のピニオン１２を
選択的に駆動するように構成しても良い。
更には、第１２図に示すように第１の副軸８の上下動を
ボールスクリュー２５の回転と、副軸８に設けられて上
記ボールスクリュー２５に噛合するスクリューナツト２
６にて駆動するようにし、この第１の副軸８の上下動を
前記ラック８ａ、 ９ａとピニオン１１を介して第２の
副軸９に伝達して上記第１および第２の副軸８，９を相
互に関連させて逆向きに駆動するようにしても良い。
ボールスクリュー２５の回転と、副軸８に設けられて上
記ボールスクリュー２５に噛合するスクリューナツト２
６にて駆動するようにし、この第１の副軸８の上下動を
前記ラック８ａ、 ９ａとピニオン１１を介して第２の
副軸９に伝達して上記第１および第２の副軸８，９を相
互に関連させて逆向きに駆動するようにしても良い。
このような構成とすることによって、副軸８．９の駆動
効率の向上を図ることが可能となり、その駆動動力を少
なくして装置の簡易化を図り得る等の効果が奏せられる
。また第１２図の構成によれば、副軸の上下動がボール
スクリュー２５の回転のみによって制御され、且つ位置
決めされるので正確で安定な副軸制御を行い得る等の効
果が奏せられる。このように本発明は、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施することができ、実用上
絶大なる効果が奏せられる。
効率の向上を図ることが可能となり、その駆動動力を少
なくして装置の簡易化を図り得る等の効果が奏せられる
。また第１２図の構成によれば、副軸の上下動がボール
スクリュー２５の回転のみによって制御され、且つ位置
決めされるので正確で安定な副軸制御を行い得る等の効
果が奏せられる。このように本発明は、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施することができ、実用上
絶大なる効果が奏せられる。
第１図は本発明の一実施例装置の概略構成図、第２図は
実施例装置のステアリング作用を説明する為の図、第３
図は副軸の上下移動制御を担う感圧センサの構成を示す
図、第４図乃至第７図は副軸の上下動制御による不整地
走行のモデルをそれぞれ示す図、第８図および第９図は
それぞれ装置制御の概略的な流れを示す図、第１０図乃
至第１２図はそれぞれ本発明の変形例を示す要部構成図
である。 １・・・車体、２・・・固定ベース、３・・・ステアリ
ング用主軸、８．９・・・副軸、８ａ、 ９ａ・・・ラ
ック、１０・・・ガイドローラ、１１・・・ピニオン、
１３．１４・・・車輪、１６・・・スプライン軸、Ｒ１
，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４・・・歪ゲージ。
実施例装置のステアリング作用を説明する為の図、第３
図は副軸の上下移動制御を担う感圧センサの構成を示す
図、第４図乃至第７図は副軸の上下動制御による不整地
走行のモデルをそれぞれ示す図、第８図および第９図は
それぞれ装置制御の概略的な流れを示す図、第１０図乃
至第１２図はそれぞれ本発明の変形例を示す要部構成図
である。 １・・・車体、２・・・固定ベース、３・・・ステアリ
ング用主軸、８．９・・・副軸、８ａ、 ９ａ・・・ラ
ック、１０・・・ガイドローラ、１１・・・ピニオン、
１３．１４・・・車輪、１６・・・スプライン軸、Ｒ１
，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４・・・歪ゲージ。
Claims (7)
- （１）固定ベースに対して旋回自在に支承されたステア
リング用の主軸と、この主軸の軸方向に進退自在に平行
に設けられた第１および第２の副軸と、これらの第１お
よび第２の副軸を相互に関連させて逆向きに進退駆動す
る手段と、上記第１および第２の副軸の進退方向と直角
な方向を回転軸として前記第１および第２の副軸の先端
部にそれぞれ回転自在に、且つ平行に設けられた第１お
よび第２の車輪とを具備したことを特徴とする走行装置
。 - （２）第１の車輪は、その回転軸心をステアリング用の
主軸の旋回軸心と直交するように位置させ、且つ回転駆
動されるものである特許請求の範囲第１項記載の走行装
置。 - （３）第１および第２の副軸を相互に関連させて逆向き
に進退駆動する手段は、ステアリング用の主軸の旋回駆
動時、または上記第１および第２の副軸に加わる力を検
知して駆動されるものである特許請求の範囲第１項記載
の走行装置。 - （４）第１および第２の副軸の駆動制御は、上記第１お
よび第２の副軸の各先端部に設けられた感圧センサによ
り、第１および第２の車輪の走行方向に加わる力を検知
して行われるものである特許請求の範囲第３項記載の走
行装置。 - （５）第１および第２の副軸を相互に関連させて逆向き
に進退駆動する手段は、上記第１および第２の副軸にそ
れぞれ設けられたラックを互いに逆向きに駆動するピニ
オンと、このピニオンを回転駆動するアクチュエータと
からなるものである特許請求の範囲第１項記載の走行装
置。 - （６）第１および第２の副軸を相互に関連させて逆向き
に進退駆動する手段は、上記第１および第２の副軸にそ
れぞれ設けられたラックを互いに逆向きに駆動するピニ
オンと、上記第１または第２の副軸をボールスクリュー
機構を介して進退駆動するアクチュエータからなるもの
である特許請求の範囲第１項記載の走行装置。 - （７）アクチュエータは、ブレーキとクラッチ、または
ブレーキと差動歯車とからなる駆動力伝達系を介して第
１および第２の副軸の進退、またはステアリング用の主
軸を旋回を選択的に駆動するものである特許請求の範囲
第５項または第６項記載の走行装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59202735A JPS6181280A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 走行装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59202735A JPS6181280A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 走行装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6181280A true JPS6181280A (ja) | 1986-04-24 |
| JPH0233555B2 JPH0233555B2 (ja) | 1990-07-27 |
Family
ID=16462292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59202735A Granted JPS6181280A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 走行装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6181280A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106826750A (zh) * | 2017-02-09 | 2017-06-13 | 苏柏科技有限公司 | 一种安防机器人及其上下台阶法 |
| CN107826172A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-23 | 北京工业大学 | 一种可越障移动平台 |
| CN108555874A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-09-21 | 阜阳盛东智能制造技术研发有限公司 | 一种用于板材加工用机械手 |
| CN111055946A (zh) * | 2019-02-09 | 2020-04-24 | 孙风云 | 一种越障装置及安装该装置的移动设备 |
-
1984
- 1984-09-27 JP JP59202735A patent/JPS6181280A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106826750A (zh) * | 2017-02-09 | 2017-06-13 | 苏柏科技有限公司 | 一种安防机器人及其上下台阶法 |
| CN106826750B (zh) * | 2017-02-09 | 2019-06-07 | 苏柏科技有限公司 | 一种安防机器人及其上下台阶法 |
| CN107826172A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-23 | 北京工业大学 | 一种可越障移动平台 |
| CN107826172B (zh) * | 2017-10-25 | 2019-09-27 | 北京工业大学 | 一种可越障移动平台 |
| CN108555874A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-09-21 | 阜阳盛东智能制造技术研发有限公司 | 一种用于板材加工用机械手 |
| CN111055946A (zh) * | 2019-02-09 | 2020-04-24 | 孙风云 | 一种越障装置及安装该装置的移动设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0233555B2 (ja) | 1990-07-27 |
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