JPS6243371A - 遠隔多脚ロボツトの操作方法 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、重量物を搬送できるロボットで、脚にて＃１
ふ〈移動が可能なロボットの移動操作方法に関する。

〈従来の技術〉 脚、車輪形＃１ふ〈移動ロボットの一例を第１図に示す
。この第６図（ａ）（ｂ）では、４本の脚１．２，３．
４を持つロボット本体している。

第１図において％　１１，２１，３１．４１は各脚の上
腿、１２．２２，３２．４２は各脚の下腿、１２，２３
，３３．４３は各脚の脚先補助輪、４Ｘ、４Ｙは左右の
動輪、５１はロボット本体、１００は階段を示Ｔ０こと
で、ロボット本体５１と上Ｍｌｉ、２１，３１゜４１と
の接続部、上腿１１，２１，３１．４１と下腿１２，２
２，３２．４２との接続部は。

それぞれ−自由度でつながれておυ、脚ｌ。

２．３．４としては上下、前後方向の鉛直平面上を２次
元的に動く。平面の移動は脚先補助輪１３，２３，３３
．４３と本体動輪４Ｘ。

４Ｙで行なわれるが、階段Ｚｏｏや大きな凹凸等の移動
は脚１，２，３．４によ）はふく移動が行なわれる。は
ふく移動とは、ロボット本体５１が一旦地面に接地した
状態で各脚１．２，３．４を移動させた後、本体５１を
持ち上げて移動するというもので、本体５１が接地して
いない場合は４脚すべてが接地しているような動きをい
う。

このようなロボットにおいて、従来の方法による階段昇
降動作を第７図に示す。第７図（Ｒ）は動作開始の姿勢
で、本体５が接地している段の上の段に前脚１．３が接
地し、本体５の２段下の段に後脚２，４が接地している
。

＠７図（ｂ）は、左前脚ｌを１段上番こ移動させたとこ
ろである。（Ｃ）は右前脚３そ１段移動させ。

０）は右後ＪｐＨ２を１段上げ、（ｅ）は左後脚４％１
段移動させたところである。第７図（ｅ）の状態で４脚
１，２，３．４丁べてか（Ｊｌ）に比較して１段上に接
地してお〕、次に本体５を１段上に移動させると（０の
ルミなる。こうして−股上の段に移動ができ、この移動
を繰り返すことで階段１００８昇り、逆の動作をＴれば
、降９ることができる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述の移動方法によれば、ロボットは障害物上を乗り越
えて移動できるが、例えは階段を１段昇降する場合、例
えば４脚ロボットでは各別に計４回脚を１段上に動かし
て本体を、１．Ｊ！１ｌ１７することになるので、移動
に非常に時間がかかるという問題がある。仮に、第８図
ｆこ４脚１，２，３．４を同時に上げても安定している
場合は、１度に４脚を上げて１段上に移動させることで
、動作時間はかなり短縮される。ところが、愚行が小さ
く、さらに通常の階段でよく見ら孔るように第９図に示
すごとく階段角にＲがある場合で、さらにロボット重心
が股上にない場合は全脚を同時にあげると転倒する。ま
た、第６図に示したようｌこ本体５に車輪４Ｘ、４Ｙが
ついている場合は。

第１Ｏ図のように階段の奥行きに関係なく４脚を持ち上
げると不安定となる。結局、汎用なロボットとしては前
述の如く脚１，２，３゜４を１本ずつ動かして移動させ
ることになる。

本発明は、上述の欠点に鑑み脚を１本ずつ動かして移動
させることなく移動時間を短超したもので、不安定とな
らないように脚を同時に移動させるようにした遠隔多−
ロボットの操作方法の提供を目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 上述の目的を達成Ｔる本発明は、遠隔もしくは自動制御
で操作される多くの脚を持つ移＠ａボットにおいて、脚
及びロボットの胴体の一部を接地させた後、持ち上げて
も不安定心ならない複数の脚を同時に動かすことを特徴
とする。

く実　施　例〉 とこで、第１図ないし第５図を参照して本している。第
１図（ｂ）では本体５の一部を階段にのせて左前脚ｌと
右後脚４とを同時に動かすことを図示している。すなわ
ち、左前脚１８１段上げると同時に右後脚４ｉ１段上げ
る。

このと龜、左後脚２と右前脚３とは接地したままであり
、ロボット本体５は左後脚２と右前脚３とによ〕安定に
保持されている。

ついで、第１図（Ｃ）では今度は右前脚３と左後脚２と
を同時に１段動かしている。こうして、脚全体が１段上
がった状態で第１図（ｄ）Ｊこ示すように本体５を１段
上に移動させて一連の動作が完了する。上述の場合には
、前後１脚ずつ接地しているので、前後方向に安定して
おシ、ロボット本体５が転倒Ｔることがない。

４脚のロボットの例では、脚１．２，３゜４の動作Ｗ４
Ｆ！Ｆが２種類あるので、この順序を説明する。ｆＪＩ
Ｊｚ図←）〜（ｄ）はロボットの平面略図で、（ｅ）〜
仇）は（ａ）〜（ｄ）に対応して示した重心と脚による
荷重の分担状態との関係図である。

第２図（ａ）は左前脚ｌと右後脚４とを同時に動かす場
合、第２図Φ）は右前脚３と左後脚２とを同時に動かす
場合、第２図（Ｃ）はロボット本体５８持ちあげる場合
、第２図（ｄ）は１段上がシ切った場合をそれぞれ示し
ている。また、第３図０）〜（ｄ）は左側の前後脚１．
２及び右側の前後脚３．４をそれぞれ同時に動かす場合
を示し、第３図（ｅ）　〜（ｈ）は、第３図にｌ）　〜
（ｄ）に対応する重心と脚による荷重の分担状態を示す
関係図である。このような第２図％第３図の場合、脚の
移動時には本体５の一部が階段に接地しており、ロボッ
トの転倒は防止されている。

第４図Ｊこ本実施例１こおける制御系の一例を示す。操
作器Ａから入力されたオペレータの指示に従って主制御
装置Ｂが軌道発生器Ｃに脚の動作軌道を発生する。それ
に基づき、サーボ装置りで４８＆ｌＩＩ：Ｉボッｌ−Ｆ
を制御する。本実施的では、主制御装置Ｂの構成が従来
のものと異なり対角線上の脚、あるいは左側、右側いず
れかの脚等の２本の脚を同時Ｉこ動かすようになってい
る。

本実施的では、第５図に示すように１脚づつの移動時間
が本方式では半分となるため、大幅な時間短縮が図れ、
前後脚が少なくとも１脚は接地しているため、安定性を
そこなうこともない。

〈発明の効果〉 以上の如く本発明にあっては、脚とロボット胴体の一部
とを接地した１まで、支え脚を除き前後の脚を同時に動
かすことになり、移動時間の大幅な短縮ができ、安定性
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例を示し、第１図（
ａ）〜（ｄ）は各階段での作動状態図、第２図（Ａ）〜
（ｄ）は第１図と同様の作動状態図、第２図（ｅ）〜（
１１）は、第２図（１）〜（ｄ）に対応する重心ａ脚の
荷重分担との関係図、第３図（１）〜（ｄ）は他の例の
作動状態図、第３図（ｅ）　〜（ｈ）は第３図（＋）　
〜（ｄ）に対応する・重心お脚の荷重分担との関係図、
第４図はロボット制御系のブロック図、第５因は本実施
例の時間短縮効果を示す状態図、第６図ないし第１Ｏ図
は従来例で、第６図（ａ）はロボットの斜視図、第６図
（ｂ）はロボットの作動状態図、第７図（ａ）〜（ｆ）
は従来における各段階での作動状態図、第８図は階段が
広い場合の作動状態図、第９図は階段メこアールがつい
た場合の状態図、第１Ｏ図はロボットに６輪がついた場
合の状態図である。 図　　面　　中、 １．２，３．４は脚、 ５．５１はロボット本体、 １１．２１，３１．４１は上腿、 １２．２２．３２．４２は下腿。 １３．２３，３３．４３は脚先補助輪、４Ｘ、４Ｙは動
輪である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 遠隔もしくは自動制御で操作される多くの脚を持つ移動
   ロボットにおいて、脚及びロボットの胴体の一部を接地
   させた後、持ち上げても不安定とならない複数の脚を同
   時に動かすことを特徴とする遠隔多脚ロボットの操作方
   法。