JPS63123681A - 移動式動揺装置 - 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］ この発明は、動揺装置に関し、とりわ・け、全体の移動
を可能にした６自由度の移動式動揺装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 第１０図、第１１図は従来の６自由度動揺装置を示し、
図において、軸受台（１）が三角形の各頂点に配置され
、それぞれ台板（２）に固設されている。各軸受台（１
）相互間の中央部には１対の軸受板（３）が固設されて
いる。軸受台（１）と軸受板（３）の間には、三角形の
各辺に沿って１対づつのボールねじ（４）と案内杆（５
）が取付けられている。

動揺台（６＾）の下面には３組の上部自在継手（７）が
、軸受台（１）の作る三角形とは逆向きの三角形の各頂
点に取付けられている。上部自在継手（））と、これに
対応する各１対の下部自在継手（８）の間に、各々１対
の動作杆（９）が連結されている。

下部自在継手（８）はボールねじ〈４）のナツト（１０
）と案内杆（５）のスライドベアリング（１１）に−体
で取付けられている。各ボールねじ（４）は歯車（３２
）を介してそれぞれのモータ（１２）で駆動されるよう
になっている。

以上の構成により、モータ（１２）をそれぞれ単独に制
御すると、各１対の動作杆（９）はコンパスのように開
閉したり、横方向に移動したりするので、動揺台（６＾
）は６自由度で動作される。また、台板（２）は固定円
板（１３）上で旋回できるようになっており、旋回用モ
ータ（１４）と歯車（１５）によって水平旋回される。

　（１６）は固定円板（１３）の足である。−方、かか
る動揺装置を伴った移動装置としては、動揺装置を車輪
やキャタピラを備えた別体の車両装置にのせる、又は２
足以上の足を動かすロボット台座にのせる等の方法があ
った。

［発明が解決しようとする問題点］ 以上のような従来の動揺装置の移動装置では、別体の車
両装置を必要としたり、足の付いた歩行ロボットでは、
転倒しないように重心の平衡を保ち、順次に足を動かし
ながら重心を移動させる必要があるため不安定であるな
どの問題点があった。

この発明はかかる問題点を解消するためになされたもの
で、安定した状態で移動できることと、上部動揺台と下
部台板の２個所を６自由度に動かせる、構造簡単な動揺
装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る動揺装置は、動揺台の三角形の各頂点の
下面に折畳み、伸縮自在の３本の足が取付けられている
。

［作　用］ この発明においてては、３本の足が浮いている状態で動
揺台を水平方向に移動させてから動揺台を下げると、足
が接地して台板が浮き上る。この状態で台板を水平方向
に移動させてから台板を降すと、台板が接地し、動揺台
が上がって足が離れる。再び、動揺台を水平方向に移動
させたのち下げていく、この動作を繰返して装置を移動
させる。

また、動揺動作をさせる場合、３本の足を折畳むことで
上部動揺台を６自由度動揺台とすることができるし、３
本の足を充分に伸ばすことで下部台板を６自由度動揺台
とすることができる。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例を示し、図において、符号
（１）〜（５）および（））〜（１６）および（３２）
までは従来装置と同一であり、動揺台（６）は従来装置
と同じ形状であるが−回り大きくしである。

上部自在継手（７）の外側３ケ所に取付けた自在継手（
１７）にそれぞれ連結された足（１８）は、モータ（１
９）および歯車群（２０）で駆動される電動シリンダ（
２１）、ロッド（２２）からなっている、電動シリンダ
（２１）はモータ（１９）を回すことによってロッド（
２２）が伸び縮みするので、３本の足（１８）の長さを
変えることができる。

動揺台（６）の下面には３本の足（１８）を各頂点とし
た三角形の各辺に沿って、足（１８）を折畳む装置が取
付けられている。すなわち、それぞれの軸受板（２３）
とクラッチ取付板（２４）の間に、クラッチ（２５）と
ボルト（２６）が一体で取付けられている。ボルト（２
６）に取付けられたナツト（２７）には両端に自在継手
（２８）を取付けた支持棒（２９）が取付けられており
、支持棒（２９）の片側の自在継手（２８）は電動シリ
ンダ（２１）に結合されている。ボルト（２６）はクラ
ッチ（２５）を介して歯車（３０）に連結しており、動
揺台（６）の中心に配設されているモータ（３１）によ
って駆動される。

以上の構成により、モータ（３１）を回すと６ケ所のボ
ルト（２６）は歯車（３０）とクラッチ＜２５）を介し
て同時に回されるので、ナツト（２７）は三角形の各辺
に沿って動き、３本の足（１８）が同時に動かされて。

折畳んだり、立てたりすることができる。また、それぞ
れのクラッチ（２５）を制御する二′とによって。

３本の足（１８）の角度を任意に変えることができる。

次に、第２図〜第９図を用いて動作を説明する。

なお、第２図〜第９図で矢印（Ａ）は装置の移動前の位
置を示し、矢印（Ｂ）は動揺台（６）と台板（２）の動
く方向を示している。また、第２図〜第９図で（ａ）図
は平面図で、これに対応する立面図が（ｂ）図である。

第２図は動揺台（６）が一番下がった状態であり、動揺
台（６）に取付けられた３本の足（１８）は折畳まれて
いる。このように足（１８）が折畳まれた状態では、従
来のような６自由度動揺装置と同一の動作ができる。

第３図は動揺台（６）が上がり、３本の足（１８）を出
し、た状態であるが、足（１８）は浮いている。第４図
は足（１８）を出した状態で動揺台（６）が下がり始め
、３本の足（１８）が接地したことを示す、引き続き動
揺台（ｄ）を下げようとすると、第５図のように台板＜
２）が浮き上がる。この状態で動揺台（６）を後ろ（図
で左方）に動かそうとすると、浮いている台板（２）が
前へ動き、第６図のように動揺台（６）と台板（２）の
相対位置関係がずれる。この位置で動揺台（６）を上げ
る方向に動かそうとすると、相対位置関係がずれたまま
、初めに台板（２）が接地し、次に動揺台（６）が上が
り、第７図のように３本の足（１８）が浮く０次に第８
図のように、動揺台（６）を前へ動かせば、動揺台（６
）は第５図の動き始めの位置、−り前に移動する。この
状態から再び動揺台（６）を下げていくと、足（１８）
が接地し、台板（２）が浮いて第９図のようになる。続
いて動揺台（６）を後ろに動かそうとすると、浮いてい
る台板（２）が前へ移動し、動揺台（６）と台板（２）
の相対位置関係は第６図と同じ状態になる。

このようにして第６図〜第９図までの動作を繰返すこと
によって装置全体が前へ移動する。

゛第２図〜第９図までの動作例は前方（図で右方）への
移動を示しているが、第３図や第５図の状態から次の動
作を左右やヨ一方向などに動かすことによって、任意の
方向へ移動できるし、第３図などの状態から固定円板（
１３）上を水平旋回させて移動方向を変えることもでき
る。また、動きにピッチやロールを加えたり、足（１８
）の長さや角度を変えることによって障害物の乗越えや
斜面での移動に対応しやすくなる。

また、以上のような移動装置として機能するに加え、３
本の足（１８）を充分に伸すなとして完全に台板（２）
を浮かせた状態で動揺台（６）を固定しておけば、台板
（２）の部分を６自由度の動揺台とすることができる。

なお、上記実施例では、動作杆（９）をコンパスのよう
に開閉して６自由度を得る動揺装置を用いているが、動
作杆（９）の代りに直動シリンダを伸縮させて６自由度
を得る動揺装置を用いても同様の移動装置になり得る。

また、上記実施例ではモータを使い、外部から電源を引
いているが、動力としては油圧でも空圧でも良いし、全
てを装置上に搭載すれば自走させることも可能である。

さらに、上記実施例では６自由度動揺装置に３本の足を
付加したものであるが、第６図〜第９図の動作例からも
わかるように、６自由度動揺装置以外でも動揺台と台板
の相対位置間係がずれる２自由度以上の装置であれば、
上部動揺台に足を付加することによって移動装置になり
得るし、足の伸縮を利用すれば水平方向にのみ相対位置
関係のずれる装置用の移動装置とすることもできる。

この発明によると、台板部に動力源を設置することがで
きるので、従来のロボットのように別途設置された電源
から電線引込の必要がなく、ロボット等に使用する場合
、運動上の制約は少なくなる。

また、動揺台部の動作も安定であるので、作業ロボット
として使用する場合、従来のロボットにない機能が発揮
できる。さらに、動揺台部が動作しながら移動すること
も可能なため、動揺台部の上に放水機或は塗装機をのせ
放水管或は塗装ノズルを動かすことなく固定させたまま
動揺台部を動かすだけで広角、広範囲な塗装、放水を可
能とする。

また各種アミューズメント装置や試験装置として利用す
ることができる。

［発明の効果］ この発明は、以上の説明から明らかなように、６自由度
の動揺台に３本の折畳み、伸縮自在の足を設けたことに
より、安定な移動を達成することができ、足°の長さや
角度を変えたり、６自由度の動きのうち、ピッチやロー
ルの変化を利用することで障害物や斜面での対応も可能
となる。また、６自由度の動きのうち、左右やヨーの変
化を利用したり、旋回の動きを利用することで、移動方
向を自由に変えられるなど、多くの効果がある。　、

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図はこの発明の一実施例を示し、第１図は
斜視図、第２図〜第９図は動作説明のための模式図であ
る。第１０図は従来の動揺装置の斜視図、第１１図は側
面図である。 （２）・・・台板、（６）・・・動揺台、（７）・・・
上部自在継手、（８）・・・下部自在継手、（９）・・
・動作杆、（１））・・・自在継手、（１８）・・・足
、（１９）・・・モータ、（２０）・・・歯車群、（２
１）・・・電動シリンダ、（２２）・・・ロッド、（２
））・・・ナツト、（２９）・・・支持棒。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）動揺台下面の三角形各頂点に配設された上部自在
   継手と、この上部自在継手にそれぞれ対応して各１対が
   配置され台板上を移動する下部自在継手と、この下部自
   在継手と前記上部自在継手とに連結され前記動揺台を動
   揺させる動作杆と、前記動揺台の下面であって前記上部
   自在継手の各外側位置にそれぞれ設けられ折畳み、伸縮
   が自在な３本の足とを備えてなる移動式動揺装置。
2. （２）動揺台の下面に取付けられた自在継手に連結され
   たモータと、このモータに歯車群を介して連結された電
   動シリンダと、この電動シリンダに連結して伸縮される
   ロッドとからなる足を備えた特許請求の範囲第１項記載
   の移動式動揺装置。
3. （３）足の折畳み手段が、動揺台の下面に沿って動くナ
   ットと、このナットと前記足とを連結した支持棒とから
   なる特許請求の範囲第１項記載の移動式動揺装置。
4. （４）伸長、接地により台板を浮かせることができる足
   を備えた特許請求の範囲第１項記載の移動式動揺装置。