JPS6234234B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、左右の脚によつて歩行する歩行機械
の脚駆動装置に関するものである。

例えば４本の脚を有する歩行機械において、そ
れを安定した状態で歩行させるには、常に３本の
脚を接地させ、それらの脚が歩行動作を行つてい
る間に残る１本の脚を歩行行程の始端に復帰させ
る必要があり、この場合、脚の復帰行程では歩行
行程の３倍の速度で脚を復帰動作させなければな
らない。また、この歩行機械を右折または左折さ
せる場合には、さらに複雑な駆動制御が必要とな
る。

本発明は、脚を流体圧シリンダで駆動する歩行
機械において、シリンダに対して上記流体圧を供
給・排出する弁について、その開閉を制御するだ
けの簡単な操作により、複雑な駆動制御を行うこ
とを可能にしたものである。

而して、本発明の脚駆動装置は、左右の脚を駆
動する流体圧シリンダを備え、ポンプからこれら
のシリンダにおける一方の圧力室へ流体圧を供
給・排出する管に弁を設けると共に、上記シリン
ダにおける他方の圧力室を、ピストンの駆動が流
体圧で制御される制御シリンダの一方の圧力室に
接続したことを特徴とするものである。

以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳述す
る。

第１図に示す実施例において、１０及び２０は
左右の脚１１及び２１を駆動する流体圧シリンダ
を示し、これらのシリンダにおけるピストン１
２，２２によつて区画された一方の圧力室１０
ａ，２０ａには、ポンプ３０の吐出口３１から分
岐した流体圧供給管１３，２３を接続すると共
に、流体圧排出管１４，２４を接続し、上記流体
圧供給管１３，２３にはそれぞれ可変絞り１５，
２５及び供給弁１６，２６を設け、また排出管１
４，２４にはそれぞれ排出弁１７，２７を設けて
いる。

シリンダ１０，２０によつて脚１１，２１を駆
動するための具体的構成としては、各種機構を採
用することができる。即ち、一般的に歩行機械の
駆動は各脚に歩行動作のためのアクチユエータを
備え、それらの同期的な駆動によつて歩行動作を
行わせるようにしているが、この脚駆動装置は、
上記アクチユエータを流体圧駆動するようにした
歩行機械に対して適宜適用することができる。な
お、作動流体が空気である場合には排出管１４，
２４を大気に開放させればよいが、油圧駆動の場
合には排出管１４，２４をポンプ３０に付設した
油タンクに接続することになる。

また、上記ピストン１２，２２によつて区画さ
れたシリンダの他方の圧力室１０ｂ，２０ｂに
は、それぞれ連通管１８，２８を連結し、これら
を制御シリンダ４０におけるピストン４１で区画
された一方の圧力室４０ａに連通させ、また上記
制御シリンダにおける他方の圧力室４０ｂには、
流体圧ポンプ４２の吐出側及び吸入側に接続した
流体圧供給管４３及び流体圧排出管４４を接続
し、上記供給管４３に可変絞り４５及び供給弁４
６を設けると共に、排出管４４に排出弁４７を設
けている。なお、ポンプ４２の作動流体が圧油で
ある場合には、排出管４４からの油をポンプ４２
に付設した油タンクに還流させることになる。

上記構成を有する脚駆動装置においては、ポン
プ３０，４２を駆動して供給弁１６，２６，４６
及び排出弁１７，２７，４７の開閉を行うことに
より、以下に例示するような態様で脚の駆動を行
うことができる。

(1) 供給弁２６，４６及び排出弁１７，４７を閉
じ、供給弁１６及び排出弁２７を開いた状態に
保つと、ポンプ３０からの作動流体が、可変絞
り１５及び供給弁１６を有する流体圧供給管１
３を通して、シリンダ１０の圧力室１０ａに流
入するため、ピストン１２が駆動されて脚１１
が歩行動作を行う。シリンダ１０における他方
の圧力室１０ｂの作動流体は、上記ピストン１
２の駆動に伴つて排出されるが、制御シリンダ
４０の供給管４３及び排出管４４における供給
弁４６及び排出弁４７が閉鎖しているので、圧
力室４０ａへの圧力流体の出入りがなく、また
排出弁２７は開放しているので、シリンダ１０
の圧力室１０ｂから排出された圧力流体はシリ
ンダ２０の圧力室２０ｂに流入し、脚２１に連
結されたピストン２２はシリンダ１０のピスト
ン１２とは逆の方向に同速度で復帰動作を行
う。

このような脚１１，２１の動作は、２足歩行
機械等に適用することができ、可変絞り１５の
調整によりピストン１２，２２の駆動速度を制
御することができる。

(2) 上記(1)の場合と左右を逆にして、供給弁１
６，４６及び排出弁２７，４７を閉じ、供給弁
２６及び排出弁１７を開いた状態に保つと、上
述した場合と同様な作用により、ピストン２２
が駆動されて脚２１が歩行動作を行い、脚１１
に連結されたピストン１２はピストン２２とは
逆の方向に同速度で復帰動作する。

(3) 上記(1)または(2)の状態で供給管４３の供給弁
４６を開いた状態に保つと、即ち、例えば供給
弁２６及び排出弁１７，４７を閉じ、供給弁１
６，４６及び排出弁２７を開いた状態に保つ
と、(1)で説明したように、ピストン１２が駆動
されて脚１１が歩行動作を行い、脚２１に連結
されたピストン２２が逆の方向に復帰動作を行
うが、供給弁４６の開放により供給管４３を通
して制御ピストン４０の圧力室４０ｂに圧力流
体が流入し、それに伴つて圧力室４０ａから連
通管１８，２８に作動流体が流入するので、そ
れがシリンダ２０の圧力室２０ｂに流入してピ
ストン２２の駆動速度が速められる。

例えば、４足の歩行機械において常に３本の
脚を接地させるには、前述したように、接地し
ていない脚を歩行行程の３倍の速度で復帰させ
る必要があり、一般的には、歩行機械の脚数及
びそれらの脚の動作の態様に応じて脚の復帰速
度を定める必要があるが、この速度は、流体圧
供給管４３に設けた可変絞り４５によつて定ま
る圧力室４０ｂへの流体供給量によつて設定さ
れる。

(4) 供給弁４６及び排出弁１７，２７を閉じ、供
給弁１６，２６及び排出弁４７を開いた状態に
保つと、ポンプ３０からの圧力流体が、流体供
給管１３，２３に設けた絞り１５，２５を通し
て、シリンダ１０及びシリンダ２０の圧力室１
０ａ，２０ａに流入し、一方、シリンダ４０の
圧力室４０ｂに接続した排出管４４の排出弁４
７が開放しているので、圧力室１０ｂ，２０ｂ
の流体は連通管１８，２８を通して圧力室４０
ａに流入可能であり、そのためピストン１２，
２２が駆動されて、左右脚１１，２１が共に歩
行動作を行う。左右の脚１１，２１が同位相で
あつても、それらの位相にずれがあつても差支
えなく、その歩行動作は位相とは無関係に実行
される。

左右の脚の速度を同速にし、あるいは右折ま
たは左折のために左右の脚の駆動速度を変える
には、可変絞り１５，２５を調整すればよい。

なお、上記実施例においては流体圧供給管１
３，２３と流体圧排出管１４，２４を個別的にシ
リンダ１０，２０に接続しているが、これらを共
通の配管として供給弁１６，２６と排出弁１７，
２７を方向切換弁により構成することができる。
制御シリンダ４０における供給管４３及び排出管
４４についても同様である。

また、脚の駆動速度を制御するため、必要に応
じて排出管１４，２４及び連通管１８，２８に可
変絞りを設けることもできる。

以上に詳述したところから明らかなように、本
発明の脚駆動装置によれば、供給弁及び排出弁の
選択的な開閉という極めて簡単な手段によつて左
右の脚を自由に駆動することができ、左右の脚駆
動用シリンダにおける供給弁及び排出弁の開閉タ
イミングにずれをもたせたり、可変絞りを適当に
調整したりすることにより、左右の脚の一層複雑
な駆動制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図である。 １０，２０…流体圧シリンダ、１０ａ，１０
ｂ，２０ａ，２０ｂ，４０ａ，４０ｂ…圧力室、
１１，２１…脚、１２，２２，４１…ピストン、
１３，２３，４３…流体圧供給管、１４，２４，
４４…流体圧排出管、１６，２６，４６…供給
弁、１７，２７，４７…排出弁、３０…ポンプ、
４０…制御シリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 左右の脚を駆動する流体圧シリンダを備え、
   ポンプからこれらのシリンダにおける一方の圧力
   室へ流体圧を供給・排出する管に弁を設けると共
   に、上記シリンダにおける他方の圧力室を、ピス
   トンの駆動が流体圧で制御される制御シリンダの
   一方の圧力室に接続したことを特徴とする歩行機
   械における脚駆動装置。